建筑电气控制技术总结

建筑电气控制技术课程总结第一部分常用低压控制电器•一、电磁式低压控制电器的基础知识•控制电器•定义：电能的控制器具。•作用：对电能进行分配、控制和调节。•类型：按电压大小分：低压控制电器（1000V以下）\高压控制电器•按电压类型分:直流电和交流电•按切换方式：非自动切换方式和自动切换方式•结构：由两部分组成感测元件和执行元件。•感测元件：电磁机构。接受外界输入的信号并通过转换、放大、比较（判断）作出有规律的反应。•执行元件：各种触点。根据感测规律，执行部分动作，输出相应的通、断指令，从而实现控制目的。–电磁式电磁机构：静铁芯、动铁芯、线圈、气隙；–触点机构：静触点（常闭触点、动断触点），•动触点（常开触点、动合触点）；–反力弹簧：释放弹簧、触点弹簧。••电磁机构的特性：•直流电磁机构：•电磁吸力与气隙长度的平方成反比，吸力特性为二次曲线；•气隙大、吸力小，气隙小、吸力大容易发生粘滞现象；需要加装非磁性贴片；•吸引前后，电流保持不变，电磁吸力与电流无关。•交流电磁机构：多为并联•FX为一条与气隙长度无关的直线；•吸合电流与气隙长度成正比；•交流电磁机构不适合与频繁工作的场所，对于频繁工作的场所可以采用线圈通直流•反力特性：吸力特性约大于反力特性，相互靠近•电弧的产生和灭弧方法：•1、产生的原因：空气被强电场击穿，产生放电现象。•1）强电场发射☆；2）撞击游离；3）热电子发射；4）高温游离☆•2、产生危害；1）烧环电器；2）使断开的电路重新合上；3）引起火灾•3、灭弧方法：电压降低、直流灭弧（拉长电弧、冷却电弧）、交流灭弧（自然过零）•接触器•作用：用于频繁、远距离控制或需自动控制的较大电流的主回路。•场所：控制电动机的起、停控制，正反转及调速运行等。•结构和工作原理结构：触点系统、电磁机构、灭弧系统、反力弹簧。•特点：•触点分为：主触点(一对），它有灭弧系统，触点容量大，用于通断大容量的主回路；触点形式为常开。•辅助触点（两对），它没有灭弧系统，触点容量小，用于通断小容量的控制回路；触点形式为常开和常闭两种。•释放弹簧和触点弹簧的松紧不可调。•工作原理•接触器的选用：•选择条件：触点电流不低于控点的电流和电压•根据负载性质选用：•根据负载功率和操作情况•根据控制线路的电压等级和电流种类选择接触器的吸引线圈•常用电磁式继电器•继电器是一种根据外界输入的电或非电信号（如电流、电压、转速、时间、温度等）的变化来控制电路的电器。•电磁式继电器的结构与原理:•结构：与接触器相类似•主要区别：1）电磁式继电器用于通断控制回路、触点容量小、无灭弧系统•继电器的动作参数可调（调节释放弹簧的松紧和非磁性垫片的厚度）•只有辅助触点，全部接于控制回路。•原理:与接触器相同•类型：电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器电压继电器作用：用于电力拖动系统的电压保护图形符号：类型：过压继电器（FV）：用于线路的过电压保护，利用的是常闭触点。欠压继电器（KV）：用于线路的欠电压保护，利用的是常开触点。注意：由于直流电路一般不会出现波动较大的过电压，所以过压继电器只有交流。电流继电器•作用：用于电力拖动系统的电流保护和控制•图形符号：•过电流继电器（FA）：用于线路的过电流保护，利用的是常闭触点。•电流继电器（KA）：用于线路的欠电流保护，利用的是常开触点。•注意：在直流拖动系统中，欠电流继电器常用做直流电机励磁回路的弱磁保护，以避免因励磁回路的失磁而引起直流电机超速甚至“飞车”事故，所以欠电流继电器只有直流产品。中间继电器•作用：在控制线路中主要起扩大触电容量和扩展触电数量•工作原理：与电压继电器相同。•图形符号：与电流继电器相同。时间继电器•作用：在感测元件同电或断电时，触电要延迟一段时间动作。•图形符号：类型：•电磁阻尼式时间继电器（只有断电延时）•空气阻尼式时间继电器（通电延时和断电延时）刀开关•是一种简单的手动操作电器，主要用于非频繁接通和切断容量不大的低压供电线路，并兼作电源隔离开关。按工作原理和结构以及有无灭弧系统，刀开关可分为胶盖闸刀开关、、特壳开关、熔断式刀开关、组合式开关等四大类。熔断器•熔断器主要用于电动机的短路保护和非电动机回路及供电系统的短路及过载保护。熔断器中的熔体的保护特性具有反时限及当通过熔体的故障电流越大，动作时间越短。低压断路器•低压断路器的作用：•低压断路器又称为自动空气开关，它是低压供配电线路中的一种重要保护设备，它在功能上相当于刀开关、热继电器、过电流继电器、欠压继电器的组合。正常工作时，可作为线路不频繁接通和断开装置使用，当线路或用电设备发生严重过载、短路或失压故障时，能够自动、迅速切断故障电流，对线路实施保护。•低压断路器的基本结构:•1、触点系统:线路的通断•2、感测元件:各类脱扣器•(1)分励脱扣器：对断路器进行远距离的分合闸控制的操作装置。•（2）欠压脱扣器：用于线路的欠压保护•（3）过电流(电磁)脱扣器：用于线路的过流(短路)保护•（4）过载脱扣器：用于线路的过载保护自由脱扣机构和操作机构:用于操作断路器接通和分断电路;或根据脱扣器传来的信号实现断路器的自动跳闸3、操作机构和自由脱扣机构:低压断路器的机械传动部件,用于操作断路器的接通和分断电路的动作非电磁类继电器•热继电器FR(KR)•作用：用于电力拖动系统中电动机的过载保护。•工作原理：利用电流的热效应原理，双金属片受热变形，由于变形系数不同双金属片产生弯曲，使触点系统动作，线圈失电，切断主回路。速度继电器•作用：用于三相鼠笼式异步电动机的反接制动电路中，配合反接制动实现快速停车。水位信号器和永磁感应继电器•干簧水位信号器：•场所：开口容器的水位控制和水位报警。永磁感应继电器•作用：用于无接触式位置控制，主要用于电梯的平层装置中。主令电器•主令电器用于通断控制电路•常用的主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等第二部分组成电器控制线路的基本规律•按联锁关系控制的规律•1．自锁控制规律•2。互锁控制规律•3.按顺序工作时的联锁控制•4．正常工作(长动)与点动的联锁控制•5．多地起停联锁控制按控制过程变化参量进行控制的规律•鼠笼式异步电动机的降压起动控制•降压起动方法有•1.定子串电阻降压起动•2.定子串电抗器降压起动•3.定子串自耦调压器降压起动•4.还有Y／Δ降压起动•5.延边三角形的起动方式降压起动的控制原则•以电流为变化参量，控制降压——全压的自动转换•线路存在问题•问题1：电阻切换与否，受负载波动的影响问题2：起动电阻串人与否，受外施电网电压波动的影响•以转速为变化参量,控制降压---------全压的自动转换•线路存在问题•问题1：起动电阻能否被切换，受负载波动的影响•问题2：起动电阻能否正常切换，受电网电压波动的影响。•以时间为变化参量,控制降压--------全压的自动转换•结论:起动电阻的切换仅取决于时间，与负载及电网波动等外界因素的干扰无关，即在任何情况下都可按整定时间切换。因此，在实际控制线路中，笼型电动机的定子降压起动几呼毫无例外采用以时间为变化参量进行控制。笼型异步电动机的制动控制•制动目的：实现电机的快速停车•制动方法:•反接制动:利用速度继电器将电源反接，制动到零速时，速度继电器常开触点复位，切除制动电源。•反接制动:回路串电阻的作用减小制动电流•能耗制动:利用时间原则(借助于KT)或速度原则(借助于KV)将直流电源切除•回馈制动：回路串电阻的作用加快运行速度行程控制•行程控制广泛用于行走机械的往复循环控制、限位保护和起升机构的上下限位保护及电梯的平层开门等控制线路中。，调速控制线路•控制方法:•转子绕组串电阻调速•改变定子绕组的极对数调速•变频调速•涡轮制动调速•液压制动调速第三部分继电接触式控制系统的一般设计方法•设计电气控制线路的设计原则：•1、最大限度原则•2、简单、经济原则3、合理选用原则•4、安全可靠原则•5、实用原则、造型美观、使用、维护方便第三章继电接触式控制系统的一般设计方法•设计电气控制线路的一般步骤•1．根据相关专业提出的控制要求和生产工艺要求，制定出具体、详细的控制要求，作为设计控制线路的依据及控制目标。•2．按控制要求的起动、停车、正反转、制动及调速等设计主电路。•3．根据主电路的要求，参照典型控制环节设计控制线路的基本环节。•4．根据设备(工艺)各部分运动要求的配合关系及联锁关系设计控制线路的特殊环节。•5．分析运行过程中可能出现的故障，在线路中加入必要的保护环节。•6．综合审查整体电路，按动作步骤分析线路工作原理，检查线路是否能达到控制目的，进一步，完善电路，必要时可做实验进一步进行验证。使控制线路在满足控制要求的前提下简单、经济的措施•1．尽量选用典型的、常用的或经实际验证过的线路和环节。•2．尽量选用相同型号的电器，以减少备品量。•3．尽量缩短连接导线的长度•4．尽量减少触点数，以简化线路，减少可能的故障点。•5．尽量减少不必要的通电电器，以减少电能损耗、延长控制电器的寿命。保证控制线路可靠性的措施•1．尽量选用机械寿命和电气寿命长、结构合理、坚固、动作可靠且抗干扰性好的电器元件。•2．正确连接电器的触点•同一电器的各对触点应接在电源的同一相上，以避免在电器触点分断电路产生飞弧时，由飞弧引起的相间短路。•3．交流电器的电压线圈不能串联使用•4．避免寄生回路•5．两电感量相差悬殊的直流线圈不能直接并联使用。•6．在频繁操作的可逆运行电路中，正反转接触器之间既要有电气联锁，也要有机械联锁。•7．应根据电网的容量及所允许的冲击电流值等因素决定电动机的起动方式。•8.采用小容量继电器控制大容量的接触器时，应校核其触点容量是否允许保证控制线路安全性的措施•1．短路保护•2．过电流保护•3．过载保护•4．失压保护•5．弱磁保护•6．极限保护•7．超速保护第四部分常用建筑电气设备控制电路分析•1、设备工作方式、电机的运行方式•2、工作原理•3、设置了那些保护，由谁来实现•3、有那些指示回路和报警回路第四章常用建筑电气设备控制电路分析•主要包括排风风机、排烟风机、生活给水泵、排水泵、消防泵的电气控制•风机的电气控制要求为：•1）应具有手动和自动功能。当为自动时，能接收消防联动控制中心的指令，控制风机的动作，同时将风机的运行状态送给消防控制中心。•2）手动时应能多地控制。•3）排风风机允许单独起动，当需要排烟而起动排烟风机时，排风风机也允许同时起动。•4）当发生较为严重的火灾时，应能自动切断排风、排烟风机的通电电路。•对排水泵的基本控制要求：•1)应具有手动和自动控制功能，高水位时自动起泵，低水位时停泵。•2)能发出各种报警信息，如故障报警、溢流水位报警等。•3）如果是两台排水泵，应能互为备用，工作泵故障时，备用泵要自动起用，同时发出报警信号。•4）两台排水泵应能同时工作，以满足排水量过大的需要•对给水泵的基本控制要求：•1)应具有手动和自动控制功能，低水位时自动起泵，高水位时停泵。•2)能发出各种报警信息，如故障报警、溢流水位报警等。•3）如果是两台给水泵，应能互为备用，工作泵故障时，备用泵要自动起用，同时发出报警信号。•4）生活水池低限水位时,给水泵不允许启动的控制消火栓用消防泵控制要求：•1）工作必须可靠：采用两台一组，一用一备，备用自投。•2）供电等级：由于消防泵属于一级负载，采用双电源供电。•3)应具有手动和自动功能。•当为自动时:能接收消防联动控制中心的指令和消火栓箱启动按钮，控制的消防泵启动，同时将消防泵的运行状态送给消防控制中心。•手动时应能多地控制:消防控制中心手动和现场就地手动•4)水源水池过低停泵的控制.•自动喷淋用消防泵的电气控制:•1)能实现手动和自动:•自动喷淋用消防泵起动原理：自动喷淋用消防泵受水路系统的压力开关或水流指示（继电）器的控制。•2)备泵自投控制•3)运行1h自动停止控制电梯的电气控制•电梯由机械和电气两大系统组成•电梯的机械系统：由曳引系统、轿厢和对重装置、导向系统、厅轿门和开关门系统、机械安全保护系统等组成，•电气控制系统主要