电机与电气控制技术教案第四章

1泰州机电高等职业技术学校教案教师姓名孙海林授课班级09电子中专课型讲授授课日期2010年9月2日第1周授课时数2授课章节名称第五章控制电器第一节控制电器概述教学目标了解低压电器的定义、分类。教学重点低压电器的定义、分类。教学难点低压电器的分类。学情分析学生已经进行过电工实习，对低压电器也有一些认识教具计算机教学效果反馈很好教后记2板书设计第一节控制电器概述一、低压电器的定义：凡是自动和手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电器元件统称为电器。低压电器是指用于交流额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。二、低压电器的分类：1．按用途分类（1）控制电器：例如接触器、控制器、起动器等。（2）主令电器：如按钮开关、主令开关、行程开关等。（3）保护电器：如熔断器、热继电器、避雷器等。（4）配电电器：如断路器、刀开关等。（5）执行电器：如电磁铁、电磁离合器等。2．按工作原理分类（1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。（2）非电量控制电器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。3[导入新课]在工业、农业和交通运输等部门中，大量使用着各种各样的生产机械，如车床、磨床、铣床等等，生产机械中一些部件的运动，需要原动力来拖动。自19世纪有了电动机后，由于电力在传输、分配、使用和控制方面的优越性，使电动机拖动获得了广泛的应用，而在拖动系统中的核心元件就是低压电器。[讲授新课]第一节控制电器概述第二节案例：低压电器是组成低压控制线路的基本器件。在工厂中常用继电器、接触器、按钮和开关等电器组成电动机的起动、停止、反转和制动控制线路。控制系统的可靠性、先进性、经济性都与所用的低压电器有着直接的关系。一、低压电器的定义：凡是自动和手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电器元件统称为电器。低压电器是指用于交流额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。二、低压电器的分类：1．按用途分类（1）控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。例如接触器、控制器、起动器等。（2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如按钮开关、主令开关、行程开关等。（3）保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。如熔断器、热继电器、避雷器等。（4）配电电器：用于电能输送和分配的电器。如断路器、刀开关等。（5）执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。2．按工作原理分类（1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。（2）非电量控制电器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。4泰州机电高等职业技术学校教案教师姓名孙海林授课班级09电子中专课型讲授授课日期2010年9月6日第2周授课时数2授课章节名称第二节开关教学目标掌握开关的名称、用途、规格、基本结构、工作原理、图形符号与文字符号。熟悉开关的交、直流灭弧装置的构造与灭弧方法。了解其他开关的有关知识。教学重点开关的名称、用途、规格、基本结构、工作原理、图形符号与文字符号。教学难点交、直流灭弧装置的构造与灭弧方法。学情分析学生已经进行过电工实习，在生活中对开关也有一些认识教具计算机、实物教学效果反馈很好教后记5板书设计第二节：开关一、刀开关：1、定义和用途：刀开关又称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。2、结构：3、符号：（一）开启式负荷开关1、定义和用途：2、结构和用途：3、符号：4、型号：（二）封闭式负荷开关1、作用：2、结构和特点：主要由触头及灭弧系统、熔断器及操作机构等三部分组成。3、符号：4、型号：二、组合开关：1、用途：2、结构和特点：3、符号：4、型号：三、低压断路器：1、用途：2、结构及工作原理：断路器主要由动触点、静触电、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳等部分组成。（1）DZ5型低压断路器：（2）DZ10型低压断路器：（3）漏电保护断路器：3、符号：4、型号：6[导入新课]在工业、农业和交通运输等部门中，大量使用着各种各样的生产机械，如车床、磨床、铣床等等，生产机械中一些部件的运动，需要原动力来拖动。自19世纪有了电动机后，由于电力在传输、分配、使用和控制方面的优越性，使电动机拖动获得了广泛的应用，而在拖动系统中的核心元件就是低压电器。开关就是用着电源的隔离、线路的保护与控制。[讲授新课]第二节：开关一、刀开关：1、定义和用途：刀开关又称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。2、结构：3、分类：按刀的极数可分为单极、双极和三极。按刀的转换方向可分为单掷和双掷；按灭弧情况可分为带灭弧罩和不带灭弧罩；按接线方式可分为板前接线式和板后接线式。4、符号：a)单极；b)双极；c)三极7下面介绍由刀开关和熔断器组合而成的负荷开关。负荷开关分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关。（一）开启式负荷开关1、定义和用途：开启式负荷开关又称为瓷底胶盖刀开关，简称闸刀开关。生产中常用的是HK系列开启式负荷开关，适用于照明和小容量电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电路，并起短路保护作用。2、结构和用途：HK系列负荷开关由刀开关和熔断器组合而成.，上面盖有胶盖，防止操作时触及带电体或分断时产生的电弧飞出伤人。3、符号：4、型号：（二）封闭式负荷开关1、作用：用于手动不频繁的接通和断开带负载的电路以及作为线路末端的短路保护，也可用于控制15kW以下的交流电动机不频繁的直接起动和停止。（在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关。）2、结构和特点：主要由触头及灭弧系统、熔断器及操作机构等三部分组成。（常用的封闭式负荷开关有HH3、HH4系列，其中HH4系列为全国统一设计产品。）Q（QS）SA8（1）在操作机构中，手柄转轴与底座之间装有速动弹簧，使刀开关的接通与断开速度与手柄操作速度无关。（2）采用了储能合闸方式，使开关的分合速度与手柄操作速度无关。作用：改善开关的灭弧性能，又能防止触点停滞在中间位置，从而提高开关的通断能力，延长其使用寿命；（3）操作机构上装有机械联锁，它可以保证开关合闸时不能打开防护铁盖，而当打开防护铁盖时，不能将开关合闸。3、符号：与开启式负荷开关相同4、型号：二、组合开关：1、用途：组合开关又称转换开关，常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的电气线路中，供手动不频繁的接通和分断电路、电源开关或控制5kW以下小容量异步电动机的起动、停止和正反转。2、结构和特点：与普通闸刀开关的区别：转换开关用动触片代替闸刀，操作手柄在平行于安装面的平面内可左右转动。由于采用了扭簧储能，可使触点快速闭合或分断，从而提高了开关的通断能力。9a)外形；b）结构；c)符号3、分类：组合开关有单极、双极和多极之分。普通类型的转换开关各极是同时通断的；特殊类型的转换开关是各极交替通断，以满足不同的控制要求。其表示方法类似于万能转换开关。4、符号：（如图）5、型号：一般在电气控制线路中普遍采用的是HZ10系列的组合开关。三、低压断路器：1、用途：低压断路器即低压自动空气开关，又称自动空气断路器。作用：既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，保护线路和电气设备。是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。2、分类：按结构形式分类：（1）塑壳式(又称装置式)：除用作配电网络的保护开关外，还用作电动机、照明线路的控制开关（2）框架式(又称万能式)：主要用作配电网络的保护开关3、结构及工作原理：在电气控制线路中，主要采用的是DZ5型和DZ10系列低压断路器10（1）DZ5型低压断路器：a）外形；b）结构；断路器主要由动触点、静触电、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳等部分组成。热脱扣器：加热元件和双金属片组成，用于过载保护。电磁脱扣器：由线圈和铁心组成，用于短路保护。工作原理图：（2）DZ10型低压断路器：DZ10系列为大电流系列，其额定电流的等级有100A、250A、600A三种，分断能力为7~50kA。在机床电气系统中常用250A以下的等级，作为电气控制柜的电源总开关。DZ10型低压断路器可根据需要装设：热脱扣器（用双金属片作过负荷保护）电磁脱扣器（只作短路保护）复式脱扣器（可同时实现过负荷保护和短路保护）特点：DZ10型低压断路器采用钢片灭弧栅，因为脱扣机构的脱扣速度快，灭弧时间短，一般断路时间不超过一个周期（0.02s），断流能力就比较大。11（3）漏电保护断路器：通常称作漏电开关。作用：是一种安全保护电器，在线路或设备出现对地漏电或人身触电时，迅速自动断开电路，能有效的保证人身和线路的安全。工作原理图：４、符号：5、型号电磁式电流动作型漏电断路器结构QＦ12泰州机电高等职业技术学校教案教师姓名孙海林授课班级09电子中专课型讲授授课日期2010年9月9日第2周授课时数2授课章节名称第三节主令电器教学目标掌握按钮开关、位置开关和万能转换开关的名称、用途、规格、基本结构、工作原理、图形符号与文字符号。了解其他主令电器的有关知识。教学重点按钮开关、位置开关和万能转换开关的名称、用途、规格、基本结构、工作原理、图形符号与文字符号。教学难点按钮开关、位置开关和万能转换开关的基本结构、工作原理。学情分析学生已经进行过电工实习，日常生活对开关也有一些认识教具计算机教学效果反馈很好教后记13板书设计第四节主令电器一、按钮开关1、定义和用途：2、结构：一般由1.接线柱2.按钮帽3.复位弹簧4常闭触头5.常开触头3、型号：4、符号：二、位置开关（一）行程开关1、定义和用途：2、结构和工作原理：3、型号：4、符号：（二）接近开关1、定义和用途：2、工作原理和特点：3、型号：三、万能转换开关1、定义和用途：2、结构和工作原理：3、型号：4、符号：14[导入新课]在电力拖动系统中，需要对控制电路的接通或断开发出指令或信号，这类低压电器叫主令电器。主令电器主要有按钮开关、位置开关和万能转换开关等。[讲授新课]第四节主令电器一、按钮开关1、定义和用途：按钮开关是一种用人力(一般为手指或手掌)操作，并具有储能(弹簧)复位的一种控制开关。按钮的触点允许通过的电流较小，一般不超过5A。一般情况下它不直接控制主电路，而是在控制电路中发出指令或信号去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气联锁。2、结构：一般由1.接线柱2.按钮帽3.复位弹簧4常闭触头5.常开触头1.接线柱2.按钮帽3.复位弹簧4常闭触头（即动断触头）5.常开触头（即动合触头）3、型号：4、符号：SB复合按钮LA按钮结构型式常开触头数主令电器常闭触头数设计序号K开启式S防水式H保护式F防腐式J紧急式X旋钮式Y钥匙式D带指示灯式DJ带灯紧急式常用型号：LA18、LA19、LA20、LA25等按钮帽有红、绿、黄、蓝、白各种颜色一般以红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮15二、位置开关（一）行程开关1、定义和用途：行程开关是用以反应工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关，主要用于机床、自动生产线和其它机械的限位及程序控制。2、结构：a）JLXK1—311直动式；b)JLXK1—111单轮旋转式；c)JLXK1—211双轮旋转JLXK1-111型行程开关的结构和动作原理a）结构；b)动作原理；3、工作原理：（1）、运动部件的挡铁碰压顶杆1时，顶杆向下移动（2）、顶杆移动到一定位置时，弹簧的弹力方向发生改变，同时储存的能量得以释放，完成跳跃式快速换接动作（3）、当挡铁离开顶杆时，顶杆在弹簧7的作用下上移