電力電子器件常用低壓電器

常用低壓電器主講人：指導(dǎo)老師：機(jī)械電子學(xué)第一頁，共九十六頁。

常用低壓電器

1電力系統(tǒng)介紹

1

1空氣開關(guān)介紹及選型

2

1漏電保護(hù)器介紹及選型

3

1交流接觸器介紹及選型

4

1變頻器介紹及接線

5

1控制柜中其他元件

6

第二頁，共九十六頁。1.1電力系統(tǒng)介紹電力系統(tǒng)的組成：

工業(yè)農(nóng)業(yè)商業(yè)生活電網(wǎng)發(fā)電+輸電+變電+配電+用電電力系統(tǒng)第三頁，共九十六頁。工廠供配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)（35kV及其以下的電壓線路）發(fā)電變電輸電變電地區(qū)供配電系統(tǒng)發(fā)電變電第四頁，共九十六頁。1.2低壓配電系統(tǒng)簡介

低壓配電系統(tǒng)：范圍：從低壓降壓變壓器到用電設(shè)備的電源側(cè)端子。

對象：直接與工藝設(shè)備相關(guān)的電氣設(shè)備。配電系統(tǒng)

高壓配電系統(tǒng)（220kV及其以上電壓）中壓配電系統(tǒng)（10、6kV）低壓配電系統(tǒng)（380、220V）第五頁，共九十六頁。1.2低壓配電系統(tǒng)簡介

由斷路器，接觸器，熱繼電器等電組件制成的一個綜合變電、配電裝置。一般低壓配電系統(tǒng)可分為若干個系統(tǒng)。每個系統(tǒng)可以是一個配電箱、一組低壓配電柜或者是一組MCC柜。第六頁，共九十六頁。1.2低壓配電系統(tǒng)簡介

配電箱常指小型的電源分配箱，一般是家庭用的。配電柜則多用工業(yè)用電和建筑用電等。（統(tǒng)稱）MCC（MotorControlCenter）控制柜，即電動機(jī)控制中心配電箱/配電柜聯(lián)系與區(qū)別第七頁，共九十六頁。1.3低壓電器簡介

斷路器低壓配電柜交流接觸器漏電保護(hù)器繼電器第八頁，共九十六頁。

1.3低壓電器簡介概述1、電器：根據(jù)外界特定的信號和要求自動或手動接通與斷開電路、斷續(xù)或連續(xù)改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)的電工器械。2、低壓電器：通常指工作在交流1200V以下、直流1500V以下電路中在變壓器的低壓側(cè)到負(fù)載間的電器。第九頁，共九十六頁。1.4低壓電器行業(yè)簡介海格集團(tuán)伊頓穆勒TCL羅格朗低壓電器行業(yè)是一個市場發(fā)展相對成熟的行業(yè)，目前國外品牌已占領(lǐng)我國高檔低壓電器市場80%以上，國內(nèi)品牌產(chǎn)品只占10%左右。同時(shí)，國外品牌正進(jìn)一步向中檔產(chǎn)品市場滲透，國內(nèi)品牌也希望進(jìn)一步加大對高檔產(chǎn)品市場的投入。主要品牌：常熟開關(guān)天正集團(tuán)第十頁，共九十六頁。

空氣開關(guān)，又名空氣斷路器，是斷路器的一種。是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關(guān)。2.1空氣開關(guān)介紹作用：空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和保護(hù)功能于一身。除能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也可以用于不頻繁地啟動電動機(jī)。第十一頁，共九十六頁。1．空開屬于多次失效器件，可以多次重復(fù)使用。熔斷器屬于一次失效器件，很多場合已被斷路器取代。2．熔斷器的電流分?jǐn)嗄芰Ρ瓤臻_高；空開內(nèi)部的接觸點(diǎn)如果接觸不良，可能會引起打火現(xiàn)象，使接觸點(diǎn)氧化，嚴(yán)重的可能使空開因發(fā)熱導(dǎo)致接觸點(diǎn)焊死失效，熔絲無此問題。所以在短路電流較大和需要保護(hù)特性好的場合熔斷器就不能替代?？諝忾_關(guān)VS熔斷器2.1空氣開關(guān)介紹第十二頁，共九十六頁。空氣開關(guān)（斷路器）控制電路的通斷。繼電器是用小電流控制大電流，通常用在控制電路里，起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。在對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，空氣開關(guān)作為短路保護(hù)元件，用熱繼電器作為電動機(jī)的過載保護(hù)元件。2.1空氣開關(guān)介紹空氣開關(guān)VS繼電器第十三頁，共九十六頁。2.1空氣開關(guān)介紹結(jié)構(gòu)和工作原理主觸點(diǎn)自由脫扣機(jī)構(gòu)手動閉合彈簧拉伸實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)控制遠(yuǎn)距離跳閘，對電路不起保護(hù)作用。3：過電流脫扣器

4：分勵脫扣器

5：熱脫扣器6：欠電壓脫扣器第十四頁，共九十六頁。1.額定電壓（Ue)常用交流：220V、380V、660V、1140V常用直流：110V、240V、440V、750V、850V、1000V2.額定電流（In):正常工作的電流值常用電流：10A、30A、40A、63A、100A、160A、200A、400A、630A、1000A、1250A、1600A、3200A、4000A、5000A、6300A3.頻率:一般為50Hz、60Hz4.整定電流（脫扣電流）：是指斷路器整定的動作電流。如斷路器額定電流是20A，可整定的范圍為5-10In，如果整定為6，則表示整定值為120A，即電流超過120A時(shí)，斷路器會在一定時(shí)間后分閘。2.1空氣開關(guān)介紹主要技術(shù)參數(shù)第十五頁，共九十六頁。5.短路分?jǐn)嗄芰?kA):斷路器安全切斷故障電流的能力。例：分?jǐn)嗄芰?kA，則當(dāng)線路中發(fā)生6KA的故障電流，斷路器可以安全切斷電路，而不發(fā)生觸頭熔接、爆炸等異常狀況。2.1空氣開關(guān)介紹主要技術(shù)參數(shù)第十六頁，共九十六頁。2.2空氣開關(guān)分類按應(yīng)用場所分框架式斷路器(ACB)塑殼斷路器(MCCB)微型斷路器(MCB)第十七頁，共九十六頁。一般額定電流800A以上的回路或分?jǐn)嗄芰σ筇貏e高的回路或需要功能較多的回路應(yīng)該采用框架斷路器。ACB的主要參數(shù):額定電流Ie：400A~6300A額定電壓Ue：690Vor1000V極限分?jǐn)嗄芰cu=50~150KA極數(shù)：3Por4P安裝形式：抽屜式or固定式擴(kuò)展功能：測量通訊1、ACB框架斷路器2.2空氣開關(guān)分類第十八頁，共九十六頁。MCCB的主要參數(shù):額定電流Ie：16A~1600A額定電壓Ue：

AC/DC極限分?jǐn)嗄芰cu=25~150KA極數(shù)：3Por4P安裝形式：固定式插拔式抽屜式控制器：熱磁式單磁式電子式擴(kuò)展功能：通訊電動操作漏電保護(hù)塑殼斷路器采用塑料化結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是將斷路器外殼、框架采用塑料壓制而成，將觸頭、滅弧系統(tǒng)都放在絕緣小室中，防止相間短路，確保電弧向上噴出，保證觸頭系統(tǒng)可靠分?jǐn)唷?、MCCB塑殼斷路器2.2空氣開關(guān)分類第十九頁，共九十六頁。微型斷路器主要參數(shù):額定電流Ie：0.5A~125A額定電壓Ue：

AC/DC極限分?jǐn)嗄芰?Icu=4.5,6,10,15KA極數(shù)：1P,1P+N,2P,3P,3P+N,4P主要脫扣曲線：C-照明型

B-電子保護(hù)

D-動力型主要附件：過/欠壓,分勵,輔助

MCB是電氣終端配電裝置中使用最廣泛、用量最大的的一種終端保護(hù)電器。其特點(diǎn)是采用模塊化設(shè)計(jì)，安裝簡單，具有高度的通用性。3、MCB微型斷路器2.2空氣開關(guān)分類第二十頁，共九十六頁。2.2空氣開關(guān)分類1、分?jǐn)嗄芰Σ煌珹CB的分?jǐn)嗄芰ο鄬^高；MCCB次之；MCB最差。現(xiàn)在有不少企業(yè)能夠?qū)CCB的分?jǐn)嗄芰ψ鞯胶芨?，但穩(wěn)定和可靠性不好。2、外形尺寸不同ACB的體積最大，安裝繁雜；MCB的體積小，安裝方便；MCCB處中間。第二十一頁，共九十六頁。2.2空氣開關(guān)分類3、應(yīng)用場合不同框架斷路器(ACB)：額定電流范圍400A～6300A，多作為主斷路器，主要用于低壓配電系統(tǒng)的進(jìn)線、母聯(lián)及其它大電流回路的關(guān)合。塑殼斷路器(MCCB)：額定電流范圍16A～1600A，多作為配電電器，主要用于低壓配電系統(tǒng)的進(jìn)出線、電動機(jī)保護(hù)。微型斷路器(MCB)：額定電流范圍0.5A～125A，多被用在負(fù)載端，主要用于建筑物和用電設(shè)備的終端配電箱內(nèi)。第二十二頁，共九十六頁。2.2空氣開關(guān)分類3、應(yīng)用場合不同GMCBACBMCCB10KV0.4KVATS發(fā)電廠變電站高/中壓斷路器發(fā)電機(jī)用戶配電箱分配電柜自動轉(zhuǎn)換開關(guān)柜ACB框架式斷路器MCCB塑殼斷路器MCB微型斷路器低壓斷路器低壓主開關(guān)柜MCCB終端配電箱第二十三頁，共九十六頁。2.3.1產(chǎn)品選型前提：1).熟悉市面上斷路器產(chǎn)品種類，型號規(guī)格。ACB：施耐德MT系列，ABBEmax系列，西門子3WL系列等MCCB：施耐德NSX系列，ABBT系列，西門子3VT系列等MCB：施耐德iC65系列，ABBS系列，西門子5S系列等2).熟悉各種產(chǎn)品額定電流范圍，額定電壓范圍，分?jǐn)嗄芰χ笜?biāo)。3)各種產(chǎn)品所具備的基本功能和特性。哪些產(chǎn)品是智能型，哪些產(chǎn)品具有短延時(shí)功能等。2.3空氣開關(guān)選型第二十四頁，共九十六頁。2.3.2產(chǎn)品選型步驟：1.根據(jù)電氣裝置的要求確定斷路器的種類.根據(jù)電氣裝置額定電流范圍，額定電壓范圍，短路電流大小，安裝方式等選擇框架斷路器、塑殼斷路器及微型斷路器之一。2.根據(jù)線路對保護(hù)的要求，確定斷路器是否需要欠壓保護(hù)，以及是否作為隔離開關(guān)使用等。3.根據(jù)選用原則選用產(chǎn)品。（下文）4.在初步確定好斷路器的品種規(guī)格后，還要考慮它與上下級電器的保護(hù)特性方面的協(xié)調(diào)配合，從而從總體上滿足系統(tǒng)對選擇性保護(hù)的要求。2.3空氣開關(guān)選型第二十五頁，共九十六頁。選用原則：（一般原則）(1)斷路器的額定工作電壓≥線路額定電壓。(2)斷路器的額定電流≥線路負(fù)載電流。對于照明電路：斷路器額定電流為工作電流的1.05-1.1倍對于電機(jī)：斷路器額定電流為工作電流的1.5-2.5倍(3)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。(4)斷路器的分勵脫扣器額定電壓=控制電源電壓。(5)電動傳動機(jī)構(gòu)的額定工作電壓=控制電源電壓。2.3空氣開關(guān)選型第二十六頁，共九十六頁。選用原則：(6)根據(jù)斷路器的用途，選擇脫扣特性斷路器脫扣特性分為A、B、C、D、K等幾種。A型脫扣特性：脫扣電流為（2～3）In，適用于保護(hù)半導(dǎo)體電子線路，帶小功率電源變壓器的測量線路，或線路長且短路電流小的系統(tǒng)；B型脫扣特性：脫扣電流為（3～5）In，適用于住戶配電系統(tǒng)，家用電器的保護(hù)和人身安全保護(hù)；C型脫扣特性：脫扣電流為（5～10）In，適用于保護(hù)配電線路以及具有較高接通電流的照明線路；D型脫扣特性：脫扣電流為（10～20）In，適用于保護(hù)具有很高沖擊電流的設(shè)備，如變頻器、電磁閥、電動機(jī)等；K型脫扣特性：具備1.2倍熱脫扣動作電流和8～14倍磁脫扣動作范圍，適用于保護(hù)電動機(jī)線路設(shè)備，有較高的抗沖擊電流能力。2.3空氣開關(guān)選型第二十七頁，共九十六頁。(7)瞬時(shí)脫扣器整定電流值確定原則：瞬時(shí)脫扣器的整定電流Irm應(yīng)大于回路的最大尖峰電流。對于單臺電動機(jī)回路：

Irm≥Kk*Iq

式中：Irm—瞬時(shí)脫扣器整定電流(A)

Iq—電動機(jī)起動電流(A)

Kk—可靠系數(shù)。Kk取1.8~2

*電動機(jī)首次起動，電動機(jī)起動電流可按電動機(jī)額定電流In的6.5倍估計(jì)。2.3空氣開關(guān)選型第二十八頁，共九十六頁。(8)斷路器級數(shù)確定原則：

極數(shù)就是指切斷線路的導(dǎo)線根數(shù)。1P就是切斷一根導(dǎo)線；2P就是同時(shí)切斷2根導(dǎo)線，以此類推。1P+N、1P、2P一般都用于單相電器。

1P--單極斷路器，僅控制火線（相線）；

1P+N--單極+N斷路器，同時(shí)控制火線、零線，但只有火線可以具有熱磁脫扣功能。

2P--單相2極斷路器，同時(shí)控制火線、零線，且都可以具有熱磁脫扣功能。

3P、4P用于三相．使用1P，上級斷路器必須有漏電脫扣功能，檢修時(shí)為防止火、零錯亂造成事故，必須切斷上級電源，為檢修時(shí)避免1條的問題，可用1P+N，但1P的分?jǐn)嗄芰Ρ?P+N高；對于比較重要、檢修與操作頻繁、容易出現(xiàn)故障的用電回路，最好還是用2P。2.3空氣開關(guān)選型第二十九頁，共九十六頁。例：用低壓斷路器控制一臺型號為MSMD200W伺服電動機(jī)，電動機(jī)額定電流為1.6A，瞬時(shí)最大電流6.9A，試選擇斷路器的型號和規(guī)格。解：（1）確定斷路器的種類：選用施耐德C65系列D型脫扣曲線。（2）確定斷路器分?jǐn)嗄芰Γ篊65系列分?jǐn)嗄芰?、10、15kA。對于終端配電柜選6kA足夠。（3）確定斷路器額定電流：取斷路器額定電流為工作電流的2.5倍，即2.5x1.6=4A（4）校驗(yàn)瞬時(shí)脫扣整定電流：D型脫扣曲線：10-14ln脫扣整定電流Irm=10x4=20A而Kk*Iq=2x6.9=13.8A.滿足Irm≥Kk*Iq，符合要求。（5）確定低壓斷路器的型號規(guī)格：選用C65N-D4A/2P。2.3空氣開關(guān)選型第三十頁，共九十六頁。2.3空氣開關(guān)選型施耐德參考選型參考樣本第三十一頁，共九十六頁。2.3空氣開關(guān)選型第三十二頁，共九十六頁。3.1漏電保護(hù)器介紹什么是漏電保護(hù)？為什么要漏電保護(hù)？如何進(jìn)行漏電保護(hù)？第三十三頁，共九十六頁。3.1漏電保護(hù)器介紹

1、漏電保護(hù)：當(dāng)被保護(hù)線路的相線直接或通過非預(yù)期負(fù)載對大地接通，而產(chǎn)生近似正弦波形并且其有效值是緩慢變化的剩余電流，當(dāng)該電流大于一定數(shù)值時(shí)，保護(hù)器切斷該線路，起到保護(hù)作用。

2、漏電保護(hù)原因：如果通過人體的電流只有20～30mA，一般不能直接引起心室顫動，或心臟停止跳動。但如果時(shí)間較長，仍可導(dǎo)致心臟停止跳動。第三十四頁，共九十六頁。3.1漏電保護(hù)器介紹

漏電保護(hù)器又稱剩余電流保護(hù)器(RCD)，用于在電路或電器絕緣受損發(fā)生對地短路時(shí)防人身觸電和電氣火災(zāi)的保護(hù)電器，一般安裝于每戶配電箱的插座回路上和全樓總配電箱的電源進(jìn)線上，后者專用于防電氣火災(zāi)。

第三十五頁，共九十六頁。3.1漏電保護(hù)器介紹漏電保護(hù)器與空氣開關(guān)區(qū)別：漏電保護(hù)器也可以說是空氣開關(guān)的一種，機(jī)械動作、滅弧方式都類似。但是…漏電保護(hù)器是防止人員發(fā)生觸電事故時(shí)進(jìn)行保護(hù)的。

空氣開關(guān)是保護(hù)電路及設(shè)備用的。動作檢測方式不同：漏電開關(guān)用的是剩余電流保護(hù)裝置，它所檢測的是剩余電流（毫安級）。而空氣開關(guān)就是純粹的過電流跳閘（安級）。

第三十六頁，共九十六頁。3.2漏電保護(hù)器工作原理

根據(jù)保護(hù)器的工作原理，可分為電壓型、脈沖型和電流型三種。目前前兩種已經(jīng)淘汰，應(yīng)用廣泛的是電流型，所以下面主要介紹電流型的保護(hù)器。

第三十七頁，共九十六頁。變壓器互感器可以說是一個檢測元件。被保護(hù)的相線、中性線穿過環(huán)形鐵心，構(gòu)成了互感器的一次線圈N1，纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構(gòu)成了互感器的二次線圈N2，如果沒有漏電發(fā)生，這時(shí)流過相線、中性線的電流向量和等于零，因此在N2上也不能產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢。如果發(fā)生了漏電，相線、中性線的電流向量和不等于零，就使N2上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個信號就會被送到中間環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。主開關(guān)測試按鈕互感器電子放大器晶閘管脫扣器壓敏電阻第三十八頁，共九十六頁。變壓器中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)通常包括晶閘管、電子放大器、壓敏電阻。中間環(huán)節(jié)的作用就是對來自零序互感器的漏電信號進(jìn)行放大和處理，并輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主開關(guān)測試按鈕互感器電子放大器晶閘管脫扣器壓敏電阻第三十九頁，共九十六頁。變壓器執(zhí)行機(jī)構(gòu)即脫扣器，用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號，實(shí)施動作，自動切斷故障處的電源。主開關(guān)測試按鈕互感器電子放大器晶閘管脫扣器壓敏電阻第四十頁，共九十六頁。變壓器試驗(yàn)裝置即測試按鈕，由于漏電保護(hù)器是一個保護(hù)裝置，因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。試驗(yàn)裝置就是通過測試按鈕和限流電阻的串聯(lián)，模擬漏電路徑，以檢查裝置能否正常動作。主開關(guān)測試按鈕互感器電子放大器晶閘管脫扣器壓敏電阻第四十一頁，共九十六頁。（1）漏電繼電器。只具備檢測、判斷功能，不具備開閉主電路功能。（2）漏電開關(guān)。同時(shí)具備檢測、判斷、執(zhí)行功能。它是漏電繼電器和開關(guān)的結(jié)合體。（3）漏電保護(hù)插座。將漏電開關(guān)和插座組合在一起，使插座具備觸電保護(hù)功能。適用于移動電器和家用電器。☆漏電保護(hù)器按功能分類3.2漏電保護(hù)器分類第四十二頁，共九十六頁?！盥╇姳Ｗo(hù)器按原理分類(1)電磁式：只采用電磁機(jī)構(gòu)。動作信號輸出直接作用于脫扣器使其掉閘斷電。因此，電磁式漏電保護(hù)器要求零序電流互感器的輸出信號要足夠大。

特點(diǎn)是：構(gòu)造簡單，抗干擾能力強(qiáng)，抗雷電等引起的過電壓能力強(qiáng)；但對零序電流互感器和脫扣器的加工要求高，成本高，靈敏度較低。

(2)電子式：同時(shí)采用電磁機(jī)構(gòu)和電子電路。對輸出信號經(jīng)放大、蓄能等環(huán)節(jié)處理后使脫扣器動作掉閘。電子式漏電保護(hù)器的價(jià)格低，性能也較好，更適宜推廣應(yīng)用，我國普遍采用電子式漏電保護(hù)器。3.2漏電保護(hù)器分類第四十三頁，共九十六頁。☆漏電保護(hù)器按動作時(shí)間分類(1)瞬時(shí)式：檢測到漏電信號能立刻動作，動作時(shí)間在0.1s以內(nèi)。用于終端保護(hù)場合，如施工現(xiàn)場的開關(guān)箱、家庭配電箱。

(2)延遲式：檢測到漏電信號后延遲一定時(shí)間動作，其延遲動作時(shí)間有分為0.2s，0.4s，0.8s，1.0s，1.5s，2s，新型漏電保護(hù)器的延遲動作時(shí)間無級可調(diào)。用于分級保護(hù)場合，如施工現(xiàn)場的總配電箱、樓宇的總配電箱。3.2漏電保護(hù)器分類第四十四頁，共九十六頁。(1)額定漏電動作電流在規(guī)定的條件下，使漏電保護(hù)器動作的電流值。例如30mA的保護(hù)器，當(dāng)通入電流值達(dá)到30mA時(shí)，保護(hù)器即動作斷開電源。(2)額定漏電動作時(shí)間是指從突然施加額定漏電動作電流起，到保護(hù)電路被切斷為止的時(shí)間。例如30mA×0.1s的保護(hù)器，從電流值達(dá)到30mA起，到主觸頭分離止的時(shí)間不超過0.1s。

☆漏電保護(hù)器參數(shù)3.3漏電保護(hù)器選型第四十五頁，共九十六頁。第一級漏電保護(hù)器安裝在配電變壓器低壓側(cè)出口處該級保護(hù)的線路長，漏電電流較大，一般取100-300mA第二級漏電保護(hù)器安裝于分支線路出口處被保護(hù)線路較短，用電量不大，漏電電流較小，一般取30-75mA。第三級漏電保護(hù)器安裝于用電設(shè)備獨(dú)立回路上用于保護(hù)單個或多個用電設(shè)備，是直接防止人身觸電的保護(hù)設(shè)備。宜選用額定動作電流為30mA，動作時(shí)間小于0.1s。

☆漏電保護(hù)器額定電流選擇3.3漏電保護(hù)器選型第四十六頁，共九十六頁。Easy9系列漏電保護(hù)斷路器C65漏電保護(hù)附件DPN系列漏電保護(hù)附件電子脫扣(ELE)：40A、63A極數(shù)：1P+N、2P電磁脫扣(ELM)：32A、40A、63A極數(shù)：3P、4P電磁脫扣(ELM)額定電流:6A～63A

極數(shù)：1P+N、2P、3P、4P電子脫扣(ELE)：25A、40A極數(shù)：1P+N電磁脫扣(ELM)：25A、40ASchneider漏電保護(hù)斷路器類型3.3漏電保護(hù)器選型漏電斷路器實(shí)質(zhì)上是加裝檢測漏電元件的塑殼式斷路器。第四十七頁，共九十六頁。3.3漏電保護(hù)器選型第四十八頁，共九十六頁。1、接觸器及其分類用途：接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機(jī)，此外也用于其他電力負(fù)載，如電熱器，電焊機(jī)，照明設(shè)備，適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。接觸器分為交流接觸器

直流接觸器

4.1交流接觸器介紹第四十九頁，共九十六頁。1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-彈簧5-線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力彈簧4.1交流接觸器介紹2、接觸器的結(jié)構(gòu)第五十頁，共九十六頁。3、接觸器的工作原理4.1交流接觸器介紹當(dāng)接觸器的勵磁線圈通電后，在銜鐵氣隙處產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵吸合，帶動主觸點(diǎn)閉合，接通主電路。同時(shí)，銜鐵還帶動輔助觸電動作，使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)線圈斷電或電壓顯著降低時(shí)，電磁吸力消失或變小，銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下釋放，使主、輔觸電恢復(fù)到原來的狀態(tài)，切斷電路。第五十一頁，共九十六頁。熱繼電器FR起動按鈕SB1交流接觸器KMM3~3～停車按鈕SB2開關(guān)QS熔斷器FU直接起動控制電路4、應(yīng)用第五十二頁，共九十六頁。M3~3～直接起動控制電路閉合QS第五十三頁，共九十六頁。M3~3～直接起動控制電路按SB1電機(jī)通電熱繼電器通電第五十四頁，共九十六頁。M3~3～直接起動控制電路松開SB1電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)自保持第五十五頁，共九十六頁。M3~3～直接起動控制電路按SB2電機(jī)停轉(zhuǎn)熱繼電器斷電第五十六頁，共九十六頁。啟動按鈕自保持停車按鈕熱繼電器FR4.1交流接觸器介紹交流接觸器熔斷器開關(guān)過載保護(hù)5、接觸器控制電路：第五十七頁，共九十六頁。交流接觸器分類4.2交流接觸器種類交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC1、AC2、AC3和AC4。AC1對應(yīng)的控制對象是無感或微感負(fù)荷，如白熾燈、電阻爐等；

AC2用于繞線式異步電動機(jī)的起動和停止；AC3的典型用途是鼠籠型異步電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中分?jǐn)啵?/p>

AC4用于籠型異步電動機(jī)的起動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動,選用的電流要高于AC3。第五十八頁，共九十六頁。LC1-DSchneider接觸器產(chǎn)品系列4.2交流接觸器種類E系列比D系列便宜，屬于低端產(chǎn)品schneider接觸器一個類別里有很多系列：（額定電流各不相同）

以下為例子：LC1-SK系列：6A以下

LC1-K系列：6A～16A

LC1-D系列：9A～150A

LC1-F系列：115A～800A

LC1-B系列：750A～1800A

以上均是針對AC-3而言。第五十九頁，共九十六頁。LC1-D0910M5CLC交流控制線圈LP直流控制線圈1單個接觸器2可逆接觸器組3星三角接觸器組550Hz線圈660Hz線圈750/60Hz線圈D直流線圈W直流寬電壓線圈線圈電壓代號

常開/閉接點(diǎn)數(shù)電流規(guī)格A06,09,12,18,25,32,38,40,50,65,80,95,115,150,170,205,245,300,410,475,620D2系列產(chǎn)品電壓代號24 B42 D48 E110 F220 M230 P240 U380 Q400 V415 N440 R500 S660 Y常開常閉的組合10/011NO/1NC06~32A111NO+1NC40~95A00——115~620A0044NO主極無輔助接點(diǎn)

0082NO+2NC主極無輔助接點(diǎn)C標(biāo)準(zhǔn)型(9~620)N經(jīng)濟(jì)型(6~32)AC3接觸器型號含意4.2交流接觸器種類選型手冊第六十頁，共九十六頁。交流接觸器選型過程4.3交流接觸器選型1．選擇接觸器的類型交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC1、AC2、AC3和AC4。一類交流接觸器對應(yīng)的控制對象是無感或微感負(fù)荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動機(jī)的起動和停止；三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中分?jǐn)?；四類交流接觸器用于籠型異步電動機(jī)的起動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動。第六十一頁，共九十六頁。交流接觸器選型過程4.3交流接觸器選型2．選擇接觸器的額定參數(shù)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)。1）接觸器的線圈電壓，一般應(yīng)低一些為好，這樣對接觸器的絕緣要求可以降低，使用時(shí)也較安全。但為了方便和減少設(shè)備，常按實(shí)際電網(wǎng)電壓選取。2）電動機(jī)的操作頻率不高，如壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、沖床等，接觸器額定電流大于負(fù)荷額定電流即可。3）對重任務(wù)型電機(jī)，如機(jī)床主電機(jī)、升降設(shè)備、絞盤、破碎機(jī)等，其平均操作頻率超過100次/min，接觸器額定電流大于電機(jī)額定電流。4）對特重任務(wù)電機(jī)，如印刷機(jī)、鏜床等，操作頻率很高，可達(dá)600～12000次/h，接觸器大致可按電壽命及起動電流選用。第六十二頁，共九十六頁。交流接觸器選型過程4.3交流接觸器選型5）交流回路中的電容器投入電網(wǎng)或從電網(wǎng)中切除時(shí)，接觸器選擇應(yīng)考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地，接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取。6）用接觸器對變壓器進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等，一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器。7）對于電熱設(shè)備，如電阻爐、電熱器等，負(fù)荷的冷態(tài)電阻較小，因此起動電流相應(yīng)要大一些。選用接觸器時(shí)可不用考慮(起動電流)，直接按負(fù)荷額定電流選取。8）由于氣體放電燈起動電流大、起動時(shí)間長，對于照明設(shè)備的控制，可按額定電流1.1～1.4倍選取交流接觸器。9）接觸器額定電流是指接觸器在長期工作下的最大允許電流，持續(xù)時(shí)間≤8h，且安裝于敞開的控制板上，如果冷卻條件較差，選用接觸器時(shí)，接觸器的額定電流按負(fù)荷額定電流的110%～120%選取。對于長時(shí)間工作的電機(jī)，由于其氧化膜沒有機(jī)會得到清除，使接觸電阻增大，導(dǎo)致觸點(diǎn)發(fā)熱超過允許溫升。實(shí)際選用時(shí)，可將接觸器的額定電流減小30%使用。第六十三頁，共九十六頁。5.1變頻器介紹變頻器是將固定頻率的交流電變換為頻率可調(diào)的交流電來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器的問世，使得交流調(diào)速在很大程度上取代了直流調(diào)速。

第六十四頁，共九十六頁。什么是調(diào)速電動機(jī)是用來拖動某種生產(chǎn)機(jī)械的動力設(shè)備，所以需要根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。比如：在加工毛坯工件時(shí)，為了防止工件表面對生產(chǎn)刀具的磨損，因此加工時(shí)要求電機(jī)低速運(yùn)行；而在對工件進(jìn)行精加工時(shí)，為了要縮短工加時(shí)間，提高產(chǎn)品的成本效益，因此加工時(shí)要求電機(jī)高速運(yùn)行。我們就將調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)生產(chǎn)要求的過程就稱之為調(diào)速。5.1變頻器介紹第六十五頁，共九十六頁。為什么改變頻率能調(diào)速？電機(jī)轉(zhuǎn)速：n=60f/p

式中

n——電機(jī)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；

f——電源頻率（HZ）；

p——電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)。5.1變頻器介紹第六十六頁，共九十六頁。變頻器的控制對象

三相交流異步電機(jī)和三相交流同步電機(jī)，有些變頻器可以驅(qū)動單相電動機(jī)或特殊的同步電動機(jī)。序號優(yōu)點(diǎn)1平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機(jī)安全2在機(jī)械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3無級調(diào)速，調(diào)速精度大大提高4電機(jī)正反向無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網(wǎng)絡(luò)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制變頻調(diào)速的優(yōu)勢5.1變頻器介紹第六十七頁，共九十六頁?！鲉卧獌δ墉h(huán)節(jié)逆變器M控制器交流交直交變頻器系統(tǒng)框圖直流交流變頻器工作原理5.1變頻器介紹變頻器通常分為4部分：整流單元、儲能環(huán)節(jié)、逆變器和控制器。整流單元：將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。儲能環(huán)節(jié)：存儲轉(zhuǎn)換后的電能。電壓型變頻器用電容儲能，而電流型變頻器用電感儲能。逆變器：由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波，PWM波?？刂破鳎喊丛O(shè)定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅(qū)動交流電動機(jī)。第六十八頁，共九十六頁。輸出三相50Hz三相0~400Hzn-380V等效正弦波實(shí)際PWM波輸入正弦波380V變頻器的最基本應(yīng)用5.2變頻器接線方法第六十九頁，共九十六頁。變頻器接線方法變頻器的應(yīng)用5.2變頻器接線方法第七十頁，共九十六頁。歐美品牌

西門子、科比、倫茨、施耐德、ABB

丹佛斯、ROCKWELL、VACON、AB、西威

日本品牌

安川、富士、三菱、三墾、日立、歐姆龍松下電器、松下電工、東芝、明電舍國產(chǎn)品牌

惠豐、佳靈、英威騰、匯川、安邦信、

艾默生、奧圣、富凌、森蘭等等（價(jià)格一般低30％至40％）港臺品牌

臺達(dá)、普傳、臺安、東元、美高

韓國品牌

LG、現(xiàn)代、三星、收獲5.3變頻器選型第七十一頁，共九十六頁。1.變頻器類型的選擇

通用變頻器專用變頻器5.3變頻器選型(1)V/F：對轉(zhuǎn)速要求不精確，風(fēng)機(jī)水泵可用

(2)矢量型：對轉(zhuǎn)速有要求，適用于高性能通用場合,如機(jī)床、離心機(jī)、拉絲機(jī)、注塑機(jī)等負(fù)載。一般多與編碼器合用

(3)直接轉(zhuǎn)矩:是矢量型的改進(jìn)，價(jià)格較高，克服了啟動負(fù)載較大，用V/F啟動時(shí)由于頻率較小，負(fù)載電流太大跳電的問題，可以平滑運(yùn)行風(fēng)型專用變頻器、水泵專用變頻器、

重載專用變頻器、

注塑機(jī)專用變頻器等第七十二頁，共九十六頁。2.變頻器型號的選擇5.3變頻器選型(1)基本原則以電動機(jī)的額定電流和負(fù)載特性為依據(jù)，選擇變頻器的容量。變頻器的容量多數(shù)是以功率及相應(yīng)的額定電流標(biāo)注的，該功率是指該通用變頻器可以適配的4極三相異步電動機(jī)滿載連續(xù)運(yùn)行的電動機(jī)功率。

如果要求變頻器驅(qū)動6極以上異步電動機(jī)或特殊電動機(jī)，先根據(jù)被驅(qū)動電動機(jī)的額定電流來選擇變頻器的容量，但用于變頻器輸出的電壓（或電流）均含有諧波成分，必然影響其基波電流，所以在選擇變頻器時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大容量。當(dāng)電動機(jī)用于頻繁起動、制動或較頻繁地重載起動工作時(shí)，可選取大一檔的變頻器，以利于長期安全地運(yùn)行。

一般風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載不宜在15Hz以下運(yùn)行，如果確實(shí)需要在15Hz以下長期運(yùn)行，需要考慮電動機(jī)的容許溫升，必要時(shí)應(yīng)采用外置強(qiáng)迫風(fēng)冷措施。第七十三頁，共九十六頁。2.變頻器型號的選擇5.3變頻器選型(2)變頻器輸出端允許連接的電纜長度是有限制的，長電纜運(yùn)行時(shí)或控制幾臺電動機(jī)時(shí)，要采取措施抑制耦合電容的影響，應(yīng)放大一兩檔選擇變頻器容量或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。在此種情況下變頻器的控制方式只能為U/f控制方式，并且變頻器無法實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的保護(hù)，需在每臺電動機(jī)上加裝熱繼電器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

(3)變頻器用于控制高速電動機(jī)時(shí)，由于高速電動機(jī)的電抗小，會產(chǎn)生較多的諧波，因此選擇的變頻器的容量應(yīng)稍大一些。

1)變頻器驅(qū)動變極電動機(jī)時(shí)，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使電動機(jī)的最大運(yùn)行電流小于變頻器的額定輸出電流。另外，在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先使電動機(jī)停止工作，否則會造成電動機(jī)空載加速，嚴(yán)重時(shí)會造成變頻器損壞。

2)對于一些特殊的應(yīng)用場合，如環(huán)境溫度高、海拔高于1000m等，會引起通用變頻器過電流，選擇的變頻器容量需放大一檔。第七十四頁，共九十六頁。2.變頻器型號的選擇5.3變頻器選型3)變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)時(shí)，應(yīng)注意繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)與普通異步電動機(jī)相比，阻抗小，易發(fā)生由于諧波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，應(yīng)選擇容量稍大的變頻器。

4)變頻器驅(qū)動同步電動機(jī)時(shí)，與工頻電源相比會降低輸出容量100/～20%，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動機(jī)的額定電流。

5)變頻器用于壓縮機(jī)、振動機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動大的負(fù)載及油壓泵等有功率峰值的負(fù)載時(shí)，按照電動機(jī)的額定電流選擇變頻器時(shí)，有時(shí)會發(fā)生峰值電流超過變頻器所允許的最大電流值的現(xiàn)象，而引起跳閘。因此，應(yīng)選擇比其工頻運(yùn)行下的最大電流更大的電流作為選擇變頻器容量的依據(jù)。

6)變頻器用于驅(qū)動潛水泵電動機(jī)時(shí)，因?yàn)楹推胀妱訖C(jī)相比，潛水泵電動機(jī)的額定電流比較大，所以選擇變頻器的額定電流時(shí)要以潛水泵電動機(jī)的額定電流為依據(jù)。

7)變頻器用于驅(qū)動羅茨風(fēng)機(jī)或特種風(fēng)機(jī)時(shí)，由于其起動電流很大，所以選擇變頻器時(shí)一定要注意變頻器的容量是否足夠大。

8)變頻器不適用于驅(qū)動單相異步電動機(jī)，當(dāng)通用變頻器用作變頻電源時(shí)，應(yīng)在變頻器輸出側(cè)加裝特殊制作的隔離變壓器。第七十五頁，共九十六頁。施耐德電氣變頻器概覽

TextTerminalATV61/71標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩/高過轉(zhuǎn)矩應(yīng)用變頻器

ATV61:0.37kW~800kW,ATV71:0.37kW~630kW

ATV12(0.18~4kW)變頻器小功率簡單應(yīng)用大功率復(fù)雜應(yīng)用ATV61Plus/71Plus柜式變頻器

ATV61Plus:90kW~2400kW,ATV71Plus:90kW~2000kWATV21風(fēng)機(jī)水泵專用(0.75kW~75kW)20008005002.2

ATV302(0.37kW~7.5kW)單位：kW240012006307.51575

ATV312(0.18kW~15kW)8400ATV1100中壓變頻器

3.3kV/6.6kV/10kV,390~10500kVA

ATV32(0.18kW~15kW)選型手冊第七十六頁，共九十六頁。繼電器是一種根據(jù)電量(電壓、電流等)或者非電量(溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、壓力)等信號的變化帶動觸點(diǎn)動作，來接通或斷開所控制的電路或者電器，以實(shí)現(xiàn)自動控制和保護(hù)電路或電器設(shè)備的電器。實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。6.1繼電器介紹概述第七十七頁，共九十六頁。6.1繼電器介紹繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)；

在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)；

有能對被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。繼電器一般由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個基本部分組成。組成部分第七十八頁，共九十六頁。1.靈敏度：使繼電器動作的最小功率稱為繼電器的靈敏度。

2.額定電壓和額定電流：對于電壓繼電器，它的線圈額定電壓為該繼電器的額定電壓;對于電流繼電器，它的線圈額定電流為該繼電器的額定電流。

3.吸合電壓或吸合電流：使繼電器銜鐵開始運(yùn)動時(shí)線圈的電壓(電壓繼電器)或電流(電流繼電器)值，稱為吸合電壓或吸合電流，用UXH或IXH表示。主要參數(shù)6.1繼電器介紹第七十九頁，共九十六頁。4.釋放電壓或釋放電流：繼電器銜鐵開始釋放時(shí)線圈的電壓或電流，用USF或ISF表示。5.返回系數(shù)：釋放電壓(或電流)與吸合電壓(或電流)的比值，用K表示，K值恒小于1。電壓繼電器的返回系數(shù)K=USF/UXH電流繼電器的返回系數(shù)K=ISF/IXH主要參數(shù)6.1繼電器介紹第八十頁，共九十六頁。

電壓繼電器電流繼電器時(shí)間繼電器速度繼電器等輸入信號的不同工作原理的不同電磁式繼電器感應(yīng)式繼電器熱繼電器電子式繼電器等6.2繼電器種類分類第八十一頁，共九十六頁。電磁式繼電器是以電磁吸合力為驅(qū)動動力源的繼電器。所配裝的電磁線圈有交流和直流兩種，各自構(gòu)成交流電磁式繼電器和直流電磁式繼電器。1、電磁式繼電器6.2繼電器種類第八十二頁，共九十六頁。電磁式繼電器工作原理6.2繼電器種類第八十三頁，共九十六頁。特點(diǎn)：線圈串接于電路中，導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。分類：過電流繼電器、欠電流繼電器欠電流繼電器（用于直流電動機(jī)磁場的弱磁場保護(hù)，以防電動機(jī)超速，正常工作是吸合的，當(dāng)電流小于設(shè)定值時(shí)釋放）KAI<KAKA過電流繼電器（用于過電流保護(hù)，當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)吸合）>IKAKAKA1.1電磁式電流繼電器6.2繼電器種類第八十四頁，共九十六頁。特點(diǎn)：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)分類：過