建筑电气控制技术第二版马小军

Page:1/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）第一章常用控制电器Page:2/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）第一节概述一、电器的定义电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。Page:3/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）简而言之：电器就是一种能控制电的工具Page:4/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）二、控制电器•控制电器能对电能进行分配、控制和调节。•由控制电器组成的自动控制系统，称为继电接触控制系统。•我们通常把工作电压在1200V以下的电器称为低压电器。•控制电器主要是低压电器。Page:5/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）三、电器分类控制电器的用途广泛，职能多样，因而品种规格繁多，工作原理各异，常用分类方法有：操作方式使用场合原理结构Page:6/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）四、电器的作用•控制•保护•测量•调节•指示•转换常用低压电器的主要种类和用途如表1-1所示Page:7/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）五、电器触点•有触点电器电器通断的执行功能由触点来实现。•无触点电器电器通断的执行功能不是由触点结构来实现，而是根据开关元件输出信号的高低电平来实现。•混合式电器有触点和无触点结合的电器。Page:8/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）在执行通断任务的转换过程中，引入转换深度的概念JTDKRRh式中：RDK---断开或截止时，执行电路的电阻值RJT---接通或导通时，执行电路的电阻值对于有触点电器混合电器h介于二者之间7410~10h对于无触点电器141010~10hPage:9/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）感测部分电磁机构执行部分触点系统第二节电磁式控制电器的工作原理Page:10/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）一、电磁机构•主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，接通或分断电路。1．常用的磁路结构常用的磁路结构如图1-1所示。2．吸引线圈吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。Page:11/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）衔铁沿棱角转动的拍合式铁心衔铁沿轴转动的拍合式铁心双E型直动式铁心•1一衔铁•2一铁心•3一吸引线圈Page:12/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）二、电磁吸力与吸力特性电磁式电器是根据电磁铁的基本原理而设计，电磁吸力是影响其可靠工作的一个重要参数。2222NISFXPage:13/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）1．直流电磁机构的电磁吸力特性（二次曲线）2．交流电磁机构的电磁吸力特性3．反力特性Page:14/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）单相交流电磁机构要防止抖动1-衔铁2-铁芯3-线圈绕组4-短路环Page:15/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）三、电器的触点系统触点是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。触点也叫触头。触点的结构形式很多，按其所控制的电路可分为主触点和辅助触点。主触点用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触点用于接通或断开控制电路或信号电路，只能通过较小的电流。Page:16/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）触点按其原始状态可分为常开触点：原始状态时断开，线圈通电后闭合的触点叫常开触点；常闭触点：原始状态时闭合，线圈通电后断开的触点叫常闭触点。常开触点又叫动合触点；常闭触点又叫动断触点。Page:17/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）主触点通常用常开触点(点);辅助触点既可用常开触点也可用常闭触点。动触点：随衔铁运动而运动的触点;静触点：不作相对运动的触点。Page:18/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）触点按其结构形式a.b-桥式触点c.--指形触点Page:19/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）四、电弧的产生及灭弧方法在大气中开断电路时，如果被开断电路的电流超过某一数值，开断后加在触点间隙(或称弧隙)两端电压超过某一数值时，触点间隙中就会产生电弧。电弧实际上是触点间气体在强电场作用下产生的放电现象，产生高温并发出强光，将触点烧损，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故，因此，在电器中应采取适当措施熄灭电弧。Page:20/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）常用的灭弧方法•1．电动力灭弧Page:21/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）2．磁吹灭弧1-磁吹线圈2-绝缘套3-铁心4-引弧角5-导磁夹板6-灭弧罩7-动触点8-静触点Page:22/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）3．灭弧栅Page:23/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）4.窄缝灭弧Page:24/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）第三节接触器接触器，是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。它还具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。Page:25/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）触点系统：主触点、辅助触点常开触点（动合触点）常闭触点（动断触点）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧1．结构交流接触器Page:26/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）1一灭弧罩2一触点压力弹簧片3一主触点4一反作用弹簧5一线圈6一短路环7一静铁心8一弹簧9一动铁心10一辅助常开触点11一辅助常闭触点Page:27/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）交流接触器结构图主触点常闭辅助触点常开辅助触点静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置Page:28/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）2．工作原理线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触点断开，常开触点闭合；线圈电压消失，触点恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。Page:29/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM3、接触器的符号Page:30/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）额定电压127、220、380、500V5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A额定电流吸引线圈额定电压36、110（127）、220、380V四、交流接触器的主要技术指标Page:31/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。五、接触器的使用选择原则Page:32/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）第四节电磁式继电器继电器是根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器。Page:33/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）•继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等；•按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等；•按输出形式可分为：有触点和无触点两类；•按用途可分为：控制用与保护用继电器等。继电器分类Page:34/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）一、电磁式继电器的结构与工作原理•继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。•继电器的结构与接触器类似。•与接触器不同的是，继电器用于通断控制电路，因此触点容量小，无灭弧系统；其动作参数可改变（调节），全部触点接于控制电路。•工作原理也与接触器类似。Page:35/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）1-铁心2-旋转棱角3-释放弹簧4-调节螺母5--衔铁6-动触点7-静触点8-非磁性垫片9-线圈Page:36/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）二、特性及主要参数1.特性输入---输出特性（继电器特性曲线）X—输入量Y—输出量吸合值释放值Page:37/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）•X2----继电器吸合值，欲使继电器动作，输入量需大于此值。•X1----继电器释放值，欲使继电器释放，输入量需小于此值。继电器符号KA常开触点KA常闭触点KA线圈Page:38/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）2.技术参数返回系数---继电器释放值与吸合值的比值，即：21XXKffK可调整一般继电器是低，主要是避免误动作。fK欠电压继电器6.0fKPage:39/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）继电器的另一个重要参数是：动作时间（吸合时间及释放时间），一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05～0.15s，快速继电器为0.005～0.05s，它的大小影响继电器的操作频率。Page:40/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）三、几种常用继电器1.电压继电器•过电压继电器----吸合整定值为保护线路额定电压的1.05~1.2倍，利用其常闭触点切断控制电路。•欠电压继电器----释放整定值为线路额定电压的0.1~0.6倍，利用其常开触点切断控制电路。线圈并联接入主电路线圈匝数多，线径细，阻抗大欠电压继电器KAUKAKA过电压继电器UKAKAKA电压继电器符号Page:41/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）2.电流继电器•过电流继电器----吸合整定值：直流（1.1~4）Ie，交流（1.1~3.5）Ie，利用其常闭触点切断控制电路。•欠电流继电器----释放整定值：（0.1~0.2）Ie，利用其常开触点切断控制电路。欠电流继电器只有直流产品。线圈串联接入主电路线圈匝数少，线径粗，阻抗小欠电流继电器KIIKIKI过电流继电器IKIKIKI电流继电器符号Page:42/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）电流与电压继电器的区别：主要是线圈N。电压继电器(KA)多导线细检测负载电压并联接入电路。电流继电器(KI)少导线粗检测负载电流串联接入电路。Page:43/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）3.中间继电器中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触点的额定电流较大。继电器的触点最多有四对。Page:44/110普通高等教育智能建筑规划教材建筑电气控制技术（第2版）4.时间继电器凡是感测元件通电或断电后，其触点要延迟一段时间才动作的电器叫做时间继电器。时间继电器在电路中起着控制时间的作用，用于继电接触控制系统中按时间参量变化规律进行控制。常用的时间继电器的种类有：电磁式、空气阻力式、电动机式、半导体式以及最新的数字式