常用低壓電氣設(shè)備分析.ppt

平煤股份一礦職教中心 講授新課 課后小結(jié) 復(fù)習(xí)提問 導(dǎo)入新課 課后作業(yè) 教學(xué)過程 第三章常用低壓電氣設(shè)備 第一節(jié)低壓配電電器第二節(jié)低壓控制電器第三節(jié)低壓配電屏 常用低壓電氣設(shè)備 知識鏈接1低壓電器分類及產(chǎn)品型號 常用低壓電器的分類 知識鏈接2主令電器 1 控制按鈕控制按鈕簡稱為按鈕 是最常用的主令電器 按鈕外形如圖 圖3 1按鈕的結(jié)構(gòu) 1 按鈕帽 2 復(fù)位彈簧 3 動觸頭 4 常閉觸頭 5 常開觸頭 知識鏈接2主令電器 1 控制按鈕按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖圖形符號 文字符號如圖3 2所示 圖3 2按鈕的圖形和文字符號 a 常開觸頭 b 常閉觸頭 c 復(fù)式觸頭 按鈕的顏色規(guī)定如下 1 停止和急停按鈕 紅色 2 起動按鈕 綠色 3 點動按鈕 黑色 4 起動 停止交替按鈕 黑色 白色或灰色 不能是紅色和綠色 5 復(fù)位按鈕 藍(lán)色 當(dāng)兼有停止作用時 必須用紅色 1 測量 1 觸點 常開 常閉0 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 按鈕的檢測 2 行程開關(guān)行程開關(guān)又稱為限位開關(guān) 利用生產(chǎn)機(jī)械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令 以控制設(shè)備的運動行程或運動方向 行程開關(guān)從結(jié)構(gòu)上可分為操作機(jī)構(gòu) 觸頭系統(tǒng)和外殼三個部分 其結(jié)構(gòu)如圖3 3所示 圖形符號 文字符號如圖3 4所示 圖3 3行程開關(guān)的結(jié)構(gòu) a 徑向傳動桿式 b 單輪式 c 雙輪式 d 結(jié)構(gòu) 圖3 4行程開關(guān)的圖形和文字符號 a 常開觸頭 b 常閉觸頭 1 測量 1 觸點 常開 常閉0 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 行程開關(guān)的檢測 3 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多檔位 多段式 控制多回路的主令電器 主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換 電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換 小容量電動機(jī)的起動 調(diào)速 換向控制 圖3 5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的單層結(jié)構(gòu) 圖3 6萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號 1 測量 1 觸點 斷開 閉合0 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 轉(zhuǎn)換開關(guān)的檢測 4 主令控制器主令控制器用來按順序頻繁切換多個控制電路 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 7所示 主要由轉(zhuǎn)軸 凸輪軸 觸頭 定位機(jī)構(gòu)和手柄等部分組成 圖3 7主令控制器的結(jié)構(gòu)1 7 凸輪塊 2 接線柱 3 靜觸頭 4 動觸頭 5 支桿 6 轉(zhuǎn)軸 8 小輪 知識鏈接3熔斷器 1 熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要包括熔體和熔座兩部分 2 熔斷器分類 1 瓷插式熔斷器 多用于低壓分支電路的短路保護(hù) 2 螺旋式熔斷器 多用于機(jī)床電氣控制線路的短路保護(hù) 3 密閉管式熔斷器 封閉管式熔斷器可分為有填料 無填料 快速和自復(fù)式 3 熔斷器的選擇 1 類型 根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的線路要求 使用場合和安裝條件等選擇熔斷器的類型 2 額定電壓 熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于線路的工作電壓 3 額定電流 熔斷器的額定電流大于或等于所裝熔體的額定電流 4 熔體額定電流 熔體額定電流的選擇應(yīng)遵循以下原則 保護(hù)一臺電動機(jī)時 熔體的額定電流要求 式中 IN為電動機(jī)的額定電流 IfN為熔體的額定電流 保護(hù)多臺電動機(jī)時 熔體應(yīng)在出現(xiàn)尖峰電流時不致于熔斷 通常將容量最大電動機(jī)的起動 其他電動機(jī)正常運行時出現(xiàn)的電流視為尖峰電流 熔體的額定電流要求 電路上下級都設(shè)短路保護(hù)時 兩級熔體額定電流的比值不小于1 6 1 照明 電阻等電阻性負(fù)載時 熔體額定電流要求 1 測量 1 熔絲電阻值 0 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 熔斷器的檢測 知識鏈接4開關(guān)電器 低壓開關(guān)電器主要用于不頻繁地接通和分?jǐn)嗟蛪汗╇娋€路 起著控制 保護(hù) 轉(zhuǎn)換和隔離的作用 常用低壓開關(guān)的主要有刀開關(guān) 組合開關(guān)和低壓斷路器等 1 刀開關(guān)刀開關(guān)的種類很多 帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)最常用 1 開啟式負(fù)荷開關(guān) 圖3 10開啟式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)和電路符號 開啟式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單 價格便宜 在一般的照明電路和功率小于5 5kW的電動機(jī)控制線路中被廣泛采用 1 測量 1 熔絲電阻值 0 2 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 刀開關(guān)的檢測 2 封閉式負(fù)荷開關(guān) 封閉式負(fù)荷開關(guān)的外殼多為鑄鐵或用薄鋼板沖壓而成 故也稱為鐵殼開關(guān) 圖3 11封閉式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)和電路符號 封閉式負(fù)荷開關(guān)的滅弧性能 操作性能 通斷能力和安全防護(hù)性能都優(yōu)于開啟式負(fù)荷開關(guān) 可用于額定電壓在500V以下 額定電流200A以下的電氣裝置和配電設(shè)備中作不頻繁地操作和短路保護(hù) 也可作異步電動機(jī)的不頻繁地直接起動及分?jǐn)嘤?1 測量 1 熔絲電阻值 0 2 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 封閉式負(fù)荷開關(guān)的檢測 2 組合開關(guān)組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān) 它體積小 觸頭對數(shù)多 接線方式靈活 組合開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)采用了扭簧儲能 可使觸頭快速閉合或分?jǐn)?從而提高了開關(guān)的通斷能力 圖3 12組合開關(guān)的外形 結(jié)構(gòu)和符號 組合開關(guān)常在電氣線路用于手動不頻繁的接通和斷開電路 換接電源和負(fù)載 也可用來直接控制小容量異步電動機(jī)非頻繁起動 停止和正反轉(zhuǎn) 用于直接控制異步電動機(jī)的啟動和正 反轉(zhuǎn)時 一般選擇額定電流為電動機(jī)額定電流1 5 2 5倍的組合開關(guān) 1 測量 分別測量三組觸點 1 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 組合開關(guān)的檢測 3 低壓斷路器低壓斷路器簡稱斷路器 又叫自動空氣開關(guān) 圖3 13低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和符號1 按鈕 2 電磁脫扣器 3 自由脫扣器 4 動觸頭 5 靜觸頭 6 接線柱 7 熱脫扣器 低壓斷路器具有多種保護(hù)功能 故障動作后不需要更換元件 動作電流可按需要整定 工作可靠 安裝方便 分?jǐn)嗄芰?qiáng) 知識鏈接5接觸器 1 接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器主要由電磁系統(tǒng) 觸頭系統(tǒng) 滅弧裝置及輔助部件等組成 圖3 15交流接觸器外形和結(jié)構(gòu)示意圖1 常開觸頭 2 常閉輔助觸頭 3 常開輔助觸頭 4 銜鐵 5 吸引線圈 6 鐵芯 1 電磁系統(tǒng) 交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)由線圈 動鐵心 銜鐵 和靜鐵心組成 其作用是利用電磁線圈的通電或斷電 產(chǎn)生電磁吸力 使銜鐵和鐵心吸合或釋放 從而帶動動觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?實現(xiàn)接通或斷開電路的目的 2 觸頭系統(tǒng) 觸點是接觸器的執(zhí)行部分 根據(jù)用途的不同 觸頭可以分為動合觸點和動斷觸頭 按功能不同可分為主觸點和輔助觸點 按照結(jié)構(gòu)型式 可分為橋式和指式觸頭 3 滅弧裝置 接觸器的觸頭在分?jǐn)嚯娐窌r 觸頭間隙中由電子流產(chǎn)生弧狀的火花 稱為電弧 電弧會燒傷觸頭 并使電路的切斷時間延長 嚴(yán)重時甚至?xí)鸲搪?觸電或其他事故 10A以上的接觸器都有滅弧裝置 一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩 并配有強(qiáng)磁吹弧回路 4 其他部件 包括反作用彈簧 緩沖彈簧 觸點壓力彈簧 傳動機(jī)構(gòu)及外殼等 交流接觸器工作原理 各部件的電氣符號如圖3 16 3 17所示 圖3 16交流接觸器工作原理圖 圖3 17接觸器電氣符號 a 線圈 b 主觸頭 c 輔助觸頭 2 交流接觸器的型號和參數(shù)常用的交流接觸器有CJ0 CJ10及CJ20等系列 有國外引進(jìn)的B系列 3TB系列 另外 還有CJK1系列真空接觸器及CJW1 200A N型晶閘管接觸器 1 額定電壓和額定電流 額定電壓指主觸點額定工作電壓 應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓 額定電流指接觸器觸點在額定工作條件下的電流值 2 額定工作制 長期工作制 間斷長期工作制 反復(fù)短時工作制 短時工作制 3 通斷能力 可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏?最大接通電流是指觸點閉合時不會造成觸點熔焊時的最大電流值 最大分?jǐn)嚯娏魇侵赣|點斷開時能可靠滅弧的最大電流 一般通斷能力是額定電流的5 10倍 4 動作值 可分為吸合電壓和釋放電壓 吸合電壓是指接觸器吸合前 緩慢增加吸合線圈兩端的電壓 接觸器可以吸合時的最小電壓 釋放電壓是指接觸器吸合后 緩慢降低吸合線圈的電壓 接觸器釋放時的最大電壓 5 操作頻率 一般為每小時允許操作次數(shù)的最大值 3 接觸器的選擇 1 根據(jù)接觸器所控制的負(fù)載性質(zhì)來選擇接觸器的類型 如交流負(fù)載選用交流接觸器 直流負(fù)載選用直流接觸器 2 接觸器的觸頭數(shù)量和種類應(yīng)滿足主電路和控制線路的要求 3 根據(jù)被控對象和工作參數(shù)如電壓 電流 功率 頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù) 4 常見故障分析 1 測量 分別測量各組觸點 測量線圈 1 線圈電阻值 約2000 2 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 接觸器的檢測 知識鏈接6繼電器 繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件 一般用于控制和保護(hù)電路 它可以根據(jù)電量和非電量 如電壓 電流 時間和速度等 的變化來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐?繼電器的種類很多 按照它的作用可分為控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類 中間繼電器 時間繼電器和速度繼電器等一般作為控制繼電器 熱繼電器 電壓繼電器和電流繼電器等作為保護(hù)繼電器 按照工作原理可分為電磁式繼電器 感應(yīng)式繼電器 熱繼電器 晶體管式繼電器等 按照輸出方式可分為有觸點和無觸點式 1 電磁式繼電器電磁繼電器工作原理與接觸器相似 由鐵心 電磁線圈 銜鐵 復(fù)位彈簧 觸點 支座及引腳等組成 如圖3 18所示 圖3 18電磁繼電器結(jié)構(gòu)示意圖1 電磁線圈 2 鐵心 3 銜鐵 4 常開觸頭 5 常閉觸頭 6 復(fù)位彈簧 電磁式繼電器根據(jù)反映的參數(shù)可分為電壓繼電器 電流繼電器和中間繼電器等 1 電流繼電器 電流繼電器的線圈串聯(lián)在電路中 以反應(yīng)電路電流變化 實現(xiàn)過 欠 電流保護(hù) 電流繼電器的電氣符號如圖3 19所示 其中 圖 a 是過電流繼電器 圖 b 是欠電流繼電器 a b 圖3 19電流繼電器電氣符號 電流繼電器可分為過電流繼電器和欠電流繼電器 過電流繼電器在電路正常工作時不動作 當(dāng)電路電流超過某整定值 通常為1 1 4倍額定電流 時才動作 達(dá)到過電流保護(hù)作用 欠電流繼電器在電路正常工作時動作 當(dāng)電流降低到某整定值 額定電流的10 20 時釋放 2 電壓繼電器 電壓繼電器的線圈并聯(lián)在電路中 以反應(yīng)電路電壓變化 實現(xiàn)過 欠 電壓保護(hù) 電壓繼電器的電氣符號如圖3 20所示 其中 圖 a 是過電壓繼電器 圖 b 是欠電壓繼電器 a b 圖3 20電壓繼電器電氣符號 3 中間繼電器 中間繼電器實質(zhì)上也屬于電壓繼電器 通過它可以增加控制回路數(shù)目或起信號放大作用 所以中間繼電器通常用來傳遞信號和同時控制多個電路 用來彌補(bǔ)主繼電器觸點的不足或容量不足 也可用來直接控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件 1 測量 分別測量各組觸點 測量線圈 1 線圈電阻值 約 2 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 繼電器 中間繼電器的檢測 2 熱繼電器熱繼電器主要用于對電動機(jī)長時間連續(xù)運行時過載和斷相保護(hù) 以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制 1 熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器外型及電氣符號如圖3 21所示 圖3 21雙金屬片熱繼電器外型及電氣符號 熱繼電器結(jié)構(gòu)如圖3 22所示 圖3 22雙金屬片熱繼電器結(jié)構(gòu)圖 1 壓簧 2 凸輪 3 杠桿 4 固定轉(zhuǎn)軸 5 補(bǔ)償金屬片 6 推桿 7 9 片簧 8 手動復(fù)位按鈕 10 弓簧11 調(diào)節(jié)螺釘 12 觸頭 13 主雙金屬片 14 熱元件 15 導(dǎo)板 2 熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù) 額定電壓 指觸點的電壓值 熱繼電器選擇時要求額定電壓大于或等于觸點所在線路的額定電壓 額定電流 熱繼電器的額定電流是指允許裝入的熱元件的最大額定電流值 額定電流應(yīng)大于電動機(jī)的額定電流 熱繼電器的整定電流 熱繼電器的整定電流是指熱繼電器的熱元件允許長期工作不引起動作的最大電流值 熱繼電器常見故障分析 熱繼電器常見故障分析 1 測量 1 雙金屬片電阻值 約0 2 觸點 閉合0 斷開 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 熱繼電器的檢測 3 時間繼電器時間繼電器種類很多 常用的有電磁式 空氣阻尼式 電動式和晶體管式等 常用的空氣阻尼式時間繼電器根據(jù)觸電延時特點可分為通電延時型和斷電延時型兩種 圖3 25 a b 分別為JS7系列通電延時型時間繼電器的外形和結(jié)構(gòu)示意圖 圖3 25JS7系列通電延時型時間繼電器外型和結(jié)構(gòu)1 延時調(diào)節(jié)螺釘 2 橡皮膜 3 活塞桿 4 7 微動開關(guān) 5 杠桿形撞塊 6 托板 8 銜鐵 9 固定螺釘 10 復(fù)位彈簧 11 線圈 12 鐵芯 工作原理當(dāng)線圈通電時 鐵心產(chǎn)生吸力 銜鐵克服復(fù)位彈簧的阻力被吸合 帶動著托板被吸引而右移 右側(cè)的微動開關(guān)的觸頭 瞬時動作 迅速轉(zhuǎn)換 同時 連接在氣室的橡皮膜上的活塞桿也右移 由于杠桿形撞塊連接在活塞桿上 故撞塊的上部左移 由于橡皮膜向右運動時 橡皮膜下方氣室的空氣稀薄形成負(fù)壓 起到空氣阻尼作用 因此經(jīng)緩慢右移一定的時間后 撞塊上部的行程螺釘才能壓動微動開關(guān) 使左側(cè)微動開關(guān)的觸頭 延時動作 轉(zhuǎn)換 達(dá)到通電延時的目的 活塞桿移動的速度 即延時時間的長短 視進(jìn)氣孔的大小 進(jìn)入空氣室的空氣流量而定 可通過延時調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)整 圖3 24時間繼電器電氣符號 時間繼電器是按照設(shè)定的時間控制觸頭延時閉合或延時斷開的繼電器 主要作為輔助電器元件 用于各種電氣保護(hù)及自動裝置中 使被控元件達(dá)到所需要的延時 時間繼電器的電氣符號如圖3 24所示 2 時間繼電器的選擇 根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍選擇類型 凡是對延時要求不高的場合 一般采用價格較低的JS7A系列時間繼電器 反之 如對延時要求較高 則可采用JS11 JS20或7PR系列的時間繼電器 根據(jù)控制電路的要求選擇通電延時或斷電延時的延時方式 根據(jù)控制線路電壓來選擇時間繼電器吸引線圈的電壓 根據(jù)使用條件選用各種類型時間繼電器 例如 現(xiàn)場溫度變化較大 不宜采用空氣阻尼式時間繼電器 1 測量 1 線圈電阻值 約 2 觸點 閉合0 斷開 3 延時部分 2 檢修 與正常數(shù)值不同 需要更換 時間繼電器開關(guān)的檢測 4 速度繼電器速度繼電器是一種可以按照被控電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小 使控制電路接通或斷開的繼電器 速度繼電器主要與接觸器配合 用于電動機(jī)的反接制動電路中 速度繼電器的外形及電氣符號如圖3 26所示 結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 27所示 a b 圖3 26速度繼電器的外形和電氣符號 圖3 27速度繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1