基本應(yīng)用與基本理論思考題

1、現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1 1頁頁 低壓電器是用于低壓電器是用于交流交流電壓為電壓為1200V、直流直流電壓為電壓為1500V及以下的及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)(也稱低壓電網(wǎng)也稱低壓電網(wǎng))或動(dòng)力裝置中用來進(jìn)或動(dòng)力裝置中用來進(jìn)行電能分配、完成接通和分?jǐn)嚯娐芳皩?duì)配電線路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的行電能分配、完成接通和分?jǐn)嚯娐芳皩?duì)配電線路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的電器。有刀開關(guān)、熔斷器、斷路器。特點(diǎn)是：操作頻率低、斷流能電器。有刀開關(guān)、熔斷器、斷路器。特點(diǎn)是：操作頻率低、斷流能力強(qiáng)。

2、力強(qiáng)。用于低壓電力拖動(dòng)系統(tǒng)或其它各種控制系統(tǒng)中對(duì)電用于低壓電力拖動(dòng)系統(tǒng)或其它各種控制系統(tǒng)中對(duì)電動(dòng)機(jī)或被控電路進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)與保護(hù)的電器。有主令電器、接觸動(dòng)機(jī)或被控電路進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)與保護(hù)的電器。有主令電器、接觸器、繼電器。特點(diǎn)是：操作頻率高、只能分?jǐn)嗾９ぷ麟娏?。器、繼電器。特點(diǎn)是：操作頻率高、只能分?jǐn)嗾９ぷ麟娏?。按基本用途分有：按基本用途分有：現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2 2頁頁 供電變壓器至中央配電盤母線稱供電變壓器至中央配電盤母線稱；中央配電盤母線至車間動(dòng)力配電盤稱中央配電盤母線至車間動(dòng)力配電盤稱；動(dòng)力配電盤至負(fù)載動(dòng)力配電盤至負(fù)載(一般為電

3、動(dòng)機(jī)一般為電動(dòng)機(jī))稱稱?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 3 3頁頁 短路短路是指相與相之間通過較小阻抗的一種非正常短接，或通過電是指相與相之間通過較小阻抗的一種非正常短接，或通過電弧的短接，或相與地之間的接通。短路的類型有三相短路、二相弧的短接，或相與地之間的接通。短路的類型有三相短路、二相短路與單相短路。短路與單相短路。 額定短路分?jǐn)嗄芰Γ侯~定短路分?jǐn)嗄芰Γ涸谝?guī)定電壓、頻率以及一定的功率因數(shù)在規(guī)定電壓、頻率以及一定的功率因數(shù)(或時(shí)或時(shí)間常數(shù)間常數(shù))下電器能夠分?jǐn)嗟亩搪冯娏飨码娖髂軌蚍謹(jǐn)嗟亩搪冯娏鱅c ，交流電器是用周期分量有，交流電器是用周期分量有效值

4、表示效值表示額定短路接通能力：額定短路接通能力：表明配電電器的接通能力，該能力是指在表明配電電器的接通能力，該能力是指在規(guī)定的試驗(yàn)電壓和規(guī)定的參數(shù)條件下電器能夠接通的最大短路規(guī)定的試驗(yàn)電壓和規(guī)定的參數(shù)條件下電器能夠接通的最大短路電流峰值。規(guī)定參數(shù)指的是：對(duì)交流電器而言是試驗(yàn)回路的功電流峰值。規(guī)定參數(shù)指的是：對(duì)交流電器而言是試驗(yàn)回路的功率因數(shù)，對(duì)直流電器是時(shí)間常數(shù)。率因數(shù)，對(duì)直流電器是時(shí)間常數(shù)?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 4 4頁頁 保護(hù)主要包括兩大類：保護(hù)主要包括兩大類： 其一為保證在故障工作狀態(tài)下線路及設(shè)備的安全。其一為保證在故障工作狀態(tài)下線路及設(shè)

5、備的安全。 其二為保其二為保證人身安全。證人身安全。 常見有：常見有：(1)過、欠電流保護(hù)過、欠電流保護(hù); (2)過、欠壓（失壓）保護(hù)過、欠壓（失壓）保護(hù) ; (3)電電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù); (4)漏電保護(hù)。（漏電保護(hù)。（5）其它保護(hù)，如溫度保護(hù)、限）其它保護(hù)，如溫度保護(hù)、限位保護(hù)、速度保護(hù)等位保護(hù)、速度保護(hù)等 保護(hù)電器動(dòng)作時(shí)間保護(hù)電器動(dòng)作時(shí)間t與通過它的電流的函數(shù)關(guān)系，與通過它的電流的函數(shù)關(guān)系，稱為時(shí)間稱為時(shí)間-電流特電流特性性，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱安秒特性安秒特性。（1）反時(shí)限特性：）反時(shí)限特性：用于過載保護(hù)；用于過載保護(hù)；（2）瞬時(shí)動(dòng)作特性：）瞬時(shí)動(dòng)作特性：用于短路保護(hù)；用于短路保護(hù)；（

6、3）定時(shí)限特性：）定時(shí)限特性：用于選擇性短路保護(hù)。用于選擇性短路保護(hù)。對(duì)于過流保護(hù)電器，不同的故障電流有不同的保護(hù)選擇，具有多對(duì)于過流保護(hù)電器，不同的故障電流有不同的保護(hù)選擇，具有多段選擇性：段選擇性：現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 5 5頁頁 6、對(duì)于過載保護(hù)，電器保護(hù)特性與被保護(hù)對(duì)象過載特性如何配合？、對(duì)于過載保護(hù)，電器保護(hù)特性與被保護(hù)對(duì)象過載特性如何配合？ 對(duì)于過載保護(hù)，電器保護(hù)特性與保護(hù)對(duì)象過載特性的配合有三個(gè)對(duì)于過載保護(hù)，電器保護(hù)特性與保護(hù)對(duì)象過載特性的配合有三個(gè)原則：原則： （1）可靠保護(hù)：在保護(hù)對(duì)象如電動(dòng)機(jī)、電纜等燒毀前保護(hù)電器動(dòng)）可靠保護(hù)

7、：在保護(hù)對(duì)象如電動(dòng)機(jī)、電纜等燒毀前保護(hù)電器動(dòng)作切斷線路。作切斷線路。 （2）充分利用被保護(hù)對(duì)象的過載能力：設(shè)備的額定運(yùn)行時(shí)最佳性）充分利用被保護(hù)對(duì)象的過載能力：設(shè)備的額定運(yùn)行時(shí)最佳性價(jià)比的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)都有一定的過載運(yùn)動(dòng)裕量，對(duì)于短時(shí)間的價(jià)比的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)都有一定的過載運(yùn)動(dòng)裕量，對(duì)于短時(shí)間的過載或隨機(jī)性過載，應(yīng)充分利用被保護(hù)對(duì)象的過載能力，保證系統(tǒng)過載或隨機(jī)性過載，應(yīng)充分利用被保護(hù)對(duì)象的過載能力，保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。的連續(xù)運(yùn)行。 （3）保證設(shè)備的正常起動(dòng)：通常設(shè)備起動(dòng)時(shí)電流較大，時(shí)間短，）保證設(shè)備的正常起動(dòng)：通常設(shè)備起動(dòng)時(shí)電流較大，時(shí)間短，對(duì)于頻繁起動(dòng)的設(shè)備，應(yīng)保證設(shè)備的正常起動(dòng)，可在選

8、型與整定或?qū)τ陬l繁起動(dòng)的設(shè)備，應(yīng)保證設(shè)備的正常起動(dòng)，可在選型與整定或線路設(shè)計(jì)中予以實(shí)現(xiàn)。線路設(shè)計(jì)中予以實(shí)現(xiàn)。 選擇性保護(hù)：在哪一級(jí)發(fā)生故障，就由該級(jí)的保護(hù)電器動(dòng)作，將選擇性保護(hù)：在哪一級(jí)發(fā)生故障，就由該級(jí)的保護(hù)電器動(dòng)作，將故障切除，保證配電系統(tǒng)正常工作故障切除，保證配電系統(tǒng)正常工作現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 6 6頁頁 為了達(dá)到逐級(jí)的選擇性保護(hù)，可采用各級(jí)保護(hù)電器動(dòng)作時(shí)間有差為了達(dá)到逐級(jí)的選擇性保護(hù)，可采用各級(jí)保護(hù)電器動(dòng)作時(shí)間有差別的辦法，使越靠近電源的保護(hù)電器的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。這樣，發(fā)生別的辦法，使越靠近電源的保護(hù)電器的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。這樣，發(fā)生故障時(shí)

9、，靠近短路點(diǎn)的保護(hù)電器由于動(dòng)作時(shí)間短而首先動(dòng)作，而其故障時(shí)，靠近短路點(diǎn)的保護(hù)電器由于動(dòng)作時(shí)間短而首先動(dòng)作，而其上一級(jí)的保護(hù)電器因動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而來不及動(dòng)作。如一般可取饋電線上一級(jí)的保護(hù)電器因動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而來不及動(dòng)作。如一般可取饋電線路的保護(hù)電器為瞬時(shí)動(dòng)作，而分支線路和主線路的保護(hù)電器具有短路的保護(hù)電器為瞬時(shí)動(dòng)作，而分支線路和主線路的保護(hù)電器具有短延時(shí)動(dòng)作特性。延時(shí)動(dòng)作特性。直流電磁機(jī)構(gòu)直流電磁機(jī)構(gòu)交流電磁機(jī)構(gòu)交流電磁機(jī)構(gòu)直流電磁機(jī)構(gòu)是恒安匝變磁鏈系統(tǒng)，交流則為基本恒磁連變安匝直流電磁機(jī)構(gòu)是恒安匝變磁鏈系統(tǒng)，交流則為基本恒磁連變安匝現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系

10、 7 7頁頁 直流電磁機(jī)構(gòu)恒安匝，吸合過程中穩(wěn)態(tài)電流不變，而交流電磁機(jī)直流電磁機(jī)構(gòu)恒安匝，吸合過程中穩(wěn)態(tài)電流不變，而交流電磁機(jī)構(gòu)在吸合時(shí)電流最大，吸合后電流最小。因此，頻繁起動(dòng)的場(chǎng)所應(yīng)構(gòu)在吸合時(shí)電流最大，吸合后電流最小。因此，頻繁起動(dòng)的場(chǎng)所應(yīng)采用直流操作線圈。采用直流操作線圈。 交流電磁機(jī)構(gòu)存在鐵耗，鐵芯與銜鐵采用疊片；而直流可采用整交流電磁機(jī)構(gòu)存在鐵耗，鐵芯與銜鐵采用疊片；而直流可采用整塊鋼。塊鋼。 交流線圈應(yīng)考慮散熱，做低矮型的，直流線圈則做成瘦高型的；交流線圈應(yīng)考慮散熱，做低矮型的，直流線圈則做成瘦高型的； 轉(zhuǎn)動(dòng)式交流做成繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的，直流可做成繞棱角運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)式交流做成繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的，直

11、流可做成繞棱角運(yùn)動(dòng)。 交流電磁吸力存在過零，對(duì)單相電磁機(jī)構(gòu)應(yīng)裝設(shè)分磁環(huán)，而直流交流電磁吸力存在過零，對(duì)單相電磁機(jī)構(gòu)應(yīng)裝設(shè)分磁環(huán)，而直流不用。不用。（1）交流電磁機(jī)構(gòu)在電磁機(jī)構(gòu)線圈設(shè)計(jì)上考慮的是阻抗，其中存）交流電磁機(jī)構(gòu)在電磁機(jī)構(gòu)線圈設(shè)計(jì)上考慮的是阻抗，其中存在電抗分量。由電感：在電抗分量。由電感： 可知，其匝數(shù)，磁導(dǎo)與直流可知，其匝數(shù)，磁導(dǎo)與直流2NL現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 8 8頁頁 電磁線圈不同，因此，電阻分量較小，通常會(huì)燒毀。電磁線圈不同，因此，電阻分量較小，通常會(huì)燒毀。 另一方面，吸力特性也出現(xiàn)很大的變化，而反力特性不變，不另一方面，吸力

12、特性也出現(xiàn)很大的變化，而反力特性不變，不能正常工作。能正常工作。（2）直流接入交流：直流按電阻設(shè)計(jì)，沒有考慮電抗分量，導(dǎo)致）直流接入交流：直流按電阻設(shè)計(jì)，沒有考慮電抗分量，導(dǎo)致吸力不足。而另一方面，直流為整塊軟鐵鐵芯，鐵耗太大，發(fā)熱吸力不足。而另一方面，直流為整塊軟鐵鐵芯，鐵耗太大，發(fā)熱嚴(yán)重。嚴(yán)重。同樣吸力特性也出現(xiàn)很大的變化，而反力特性不變，不能正常工作。同樣吸力特性也出現(xiàn)很大的變化，而反力特性不變，不能正常工作。 交流電壓式電磁機(jī)構(gòu)電壓太低，會(huì)導(dǎo)致電磁吸力小于反力，吸不交流電壓式電磁機(jī)構(gòu)電壓太低，會(huì)導(dǎo)致電磁吸力小于反力，吸不住或引起震動(dòng)。導(dǎo)致無法正常工作，而且線圈電流因氣隙太大而太住或引起

13、震動(dòng)。導(dǎo)致無法正常工作，而且線圈電流因氣隙太大而太大而燒毀。大而燒毀。 交流電壓式電磁機(jī)構(gòu)電壓太高，會(huì)導(dǎo)致電磁吸力遠(yuǎn)大于反力，損交流電壓式電磁機(jī)構(gòu)電壓太高，會(huì)導(dǎo)致電磁吸力遠(yuǎn)大于反力，損壞運(yùn)動(dòng)部件。壞運(yùn)動(dòng)部件。 線圈電流因磁路深飽和而存在很大的勵(lì)磁電流而燒毀。線圈電流因磁路深飽和而存在很大的勵(lì)磁電流而燒毀?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 9 9頁頁 分?jǐn)酄顟B(tài)：注意觸點(diǎn)間間距，爬電距離。分?jǐn)酄顟B(tài)：注意觸點(diǎn)間間距，爬電距離。閉合狀態(tài)：注意接觸電阻與溫升閉合狀態(tài)：注意接觸電阻與溫升分?jǐn)噙^程：注意電弧與熄滅。分?jǐn)噙^程：注意電弧與熄滅。閉合過程：注意震動(dòng)與電氣磨損。

14、閉合過程：注意震動(dòng)與電氣磨損。大容量觸頭采用兩副觸點(diǎn)，主觸點(diǎn)與弧觸頭。其原理如下：大容量觸頭采用兩副觸點(diǎn)，主觸點(diǎn)與弧觸頭。其原理如下： 分?jǐn)鄷r(shí)，主觸頭先分?jǐn)啵∮|頭后分?jǐn)?，電弧由弧觸頭滅弧，從分?jǐn)鄷r(shí)，主觸頭先分?jǐn)?，弧觸頭后分?jǐn)啵娀∮苫∮|頭滅弧，從而保護(hù)主觸頭。閉合時(shí)，主觸頭后閉合保證可靠接觸，減少接觸而保護(hù)主觸頭。閉合時(shí)，主觸頭后閉合保證可靠接觸，減少接觸電阻。電阻。短弧滅弧法，短弧滅弧法，增加電極數(shù)量；增加電極數(shù)量；長(zhǎng)弧滅弧法，長(zhǎng)弧滅弧法，拉長(zhǎng)拉長(zhǎng)現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1010頁頁 電弧長(zhǎng)度；電弧長(zhǎng)度；改變電弧區(qū)域介質(zhì)，改變電弧區(qū)域介質(zhì)，增加游離難度或去游離強(qiáng)度；增加游離難度或去游離強(qiáng)度；冷卻冷卻滅弧，滅弧，降低熱游離。降低