2任務(wù)1低壓電器元件的選用

低壓電器元件的選用《電氣控制線路安裝與維修》課程1.明確正常工作條件下低壓電器選擇原則。2.明確短路工作條件下低壓電器選擇原則。3.明確特殊使用環(huán)境條件下低壓電器選擇原則。4.會根據(jù)控制電動機的額定容量估算電動機額定電流。5.能根據(jù)電動機的技術(shù)參數(shù)和控制線路圖正確選擇電氣元件的型號及規(guī)格。6.會查閱《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)國家標準、設(shè)計手冊、低壓電器產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)。任務(wù)目標已知電動機M是主軸電動機，其一型號為Yl32M一6，額定電壓為380V,額定容量為3kW,Y接法，公司制造部要申購電器元件準備安裝，請技術(shù)員列出元器件申購清單。任務(wù)描述

一、正常工作條件選用低壓電器的原則1.低壓電器的額定電壓應(yīng)與所在回路的標稱電壓相適應(yīng)。2.低壓電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)。3.低壓電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的負荷計算電流。4.低壓電器應(yīng)適應(yīng)所在場所及環(huán)境條件。任務(wù)準備思考與練習：查閱資料，什么是標稱電壓？什么是負荷計算電流？

二、短路工作條件選用低壓電器的原則1.可能通過短路電流的電器（如各種低壓開關(guān)、接觸器、保護繼電器、熔斷器組合電器）應(yīng)滿足在短路條件下短時耐受電流的要求。即滿足短路條件下的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的要求。2.斷開短路電流的保護電器（如低壓熔斷器、低壓斷路器）應(yīng)滿足在短路條件下分斷能力。任務(wù)準備思考與練習：查閱資料，什么是動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性？什么是分斷能力？表達熔斷器分斷能力的參數(shù)是什么？

三、特殊使用環(huán)境條件選用低壓電器的原則1.爆炸和火災環(huán)境：在生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運或貯存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸和火災危險環(huán)境的場所，低壓電器的選用應(yīng)依據(jù)《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92及現(xiàn)行相關(guān)標準；2.多塵環(huán)境一般指灰塵的量值（月平均沉降量）300mg/m2d及以上，宜采用防塵型（IP5X級）電器，如導電性灰塵則采用塵密型（IP6X級）電器任務(wù)準備

三、特殊使用環(huán)境條件選用低壓電器的原則3.化工腐蝕環(huán)境

腐蝕環(huán)境分為輕腐蝕環(huán)境（0類）、中等腐蝕環(huán)境（1類）、強腐蝕環(huán)境（2類），腐蝕環(huán)境電氣設(shè)備的選擇分為戶內(nèi)、戶外兩種，對應(yīng)戶內(nèi)環(huán)境分別是保護或封裝型、F1級防腐型、F2級防腐型；對應(yīng)戶外環(huán)境分別是W級戶外型、WF1級戶外防腐型、WF2級戶外防腐型。4.高原地區(qū)

海拔超過2000m的地區(qū)劃分高原地區(qū)，高原地區(qū)應(yīng)采用相應(yīng)的高原型電器5.熱帶地區(qū)

熱帶地區(qū)根據(jù)常年空氣的干濕程度分為濕熱帶和干熱帶，濕熱帶地區(qū)宜選用濕熱帶型電器，在型號后面加TH任務(wù)準備四、估算負荷計算電流1.負荷計算電流（簡稱計算電流）的概念：所謂計算電流是計算負荷在額定電壓下的工作電流，而計算負荷是一個假想的持續(xù)性負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。負荷計算電流低壓電器元件選擇的重要依據(jù)。2.計算負荷不是設(shè)備額定功率簡單相加，對于不同工作制的用電設(shè)備或者用電電器，要把它們的額定功率則算為統(tǒng)一到長期工作制下。(1)對于單臺連續(xù)工作制用電設(shè)備的計算負荷等于額定功率，計算電流等于額定電流，(2)對于多臺用電設(shè)備則通過需要系數(shù)法、利用系數(shù)法等方法來確定計算負荷.詳見《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》。任務(wù)準備3.單臺設(shè)備負荷計算電流的估算（1）用公式計算電流值1）三相用電設(shè)備電流計算公式：P=1.732×U×I×COSφ×ηI=P/(1.732×U×cosφ)思考與練習：一臺功率為11KW，額定電壓為380V，功率因數(shù)為0.8，機械效率為0.85，短時工作制，電動機額定負載持續(xù)率為0.64，用利用系數(shù)法求出該三相交流異步電動機計算負荷，計算電流是多少？2）單相用電設(shè)備電流計算公式：a.應(yīng)用于電阻性或者電熱性負載：P=U×I，則I=P/Ub.應(yīng)用于電機類負載：P=U×I×COSφ×η任務(wù)準備（2）常用的電流估算方法◆三相380V電機的電流估算方法：a.功率＞3kW電機的估算電流=功率(kW)×2A/kWb.功率≤3kW電機的估算電流=功率(kW)×2.5A/kW思考與練習：一臺功率為7.5KW，額定電壓為380V，長時連續(xù)工作制，估算該三相交流異步電動機的計算電流是多少？◆三相380V電熱設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×1.5A/kW思考與練習：一臺三相電阻爐，功率為7.5KW，額定電壓為380V，，估算該電阻爐的計算電流是多少？◆單相220V用電設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×4.5A/kW思考與練習：一臺功率為1.1KW，長時連續(xù)工作制，單相交流異步電動機的計算電流大約是多少？◆兩根相線380V用電設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×2.5A/kW。例如電焊機的接線。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求1.閘刀開關(guān)選擇一般要求：（1）閘刀開關(guān)（開啟式負荷開關(guān)）的額定電壓不小于線路工作電壓。（2）用于照明、電熱負荷的控制時，額定電流不小于全部負載額定電流之和。（3）用于直接控制電動機時，額定電流不小于電動機額定電流的3倍。（4）用于隔離開關(guān)時，額定電流不小于回路的計算電流，一般取1.3倍。（5）根據(jù)控制電源相數(shù)選擇三相或單相。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，星-三角降壓起動，用閘刀開關(guān)作為電源隔離開關(guān)，請選用閘刀開關(guān)的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求2.組合開關(guān)選擇一般要求：（1）組合開關(guān)的額定電壓不小于線路工作電壓。（2）用于照明、電熱負荷的控制時，額定電流不小于全部負載額定電流之和。（3）用于直接控制電動機時，額定電流不小于電動機額定電流的1.5-2.5倍。（4）用于隔離開關(guān)時，額定電流不小于回路的計算電流，一般取1.3倍。（5）根據(jù)控制電源相數(shù)選擇三相或單相。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為3kW,額定電壓為380V，用組合開關(guān)控制電動機起動，請選用組合開關(guān)的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求3.低壓斷路器選擇一般要求：（1）斷路器的工作電壓不小于線路或電動機的額定電壓。（2）額定電流不小于線路的負荷計算電流，一般按1.3倍選擇。（3）熱脫扣器整定電流等于所控制的電動機或其他負載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時動作整定電流大于負載電路正常工作時可能出現(xiàn)的峰值電流。作電動機短路保護時，電磁脫扣器的瞬時動作整定電流與熱脫扣整定電流之比宜為14倍左右或10-20倍可調(diào)。（5）低壓斷路器欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路額定電壓。（6）根據(jù)安裝條件選擇極數(shù)和結(jié)構(gòu)類型。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，星-三角降壓起動，用低壓斷路器開關(guān)作為電源隔離開關(guān)，請選用低壓斷路器的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求4.低壓熔斷器一般要求：（1）熔斷器的額定電壓不小于線路的額定電壓。（2）額定電流不小于所裝熔體的額定電流。（3）分斷能力應(yīng)大于電路中最大短路電流。（4）熔體額定電流選擇①用于照明、電熱負荷的控制時，熔體額定電流不小于全部負載額定電流之和。②用單臺電動機的短路保護，熔體額定電流不小于電動機額定電流的1.5-2.5倍。③用多臺電動機的總短路保護，熔體額定電流不小于最大容量電動機額定電流的1.5-2.5倍加上其余電動機額定電流之和。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，直接起動，請選用主電路熔斷器的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求5.接觸器選擇一般要求：（1）交(直)流負載選交(直)流接觸器。如控制系統(tǒng)中主要是交流電動機，而直流電動機或直流負載的容量比較小時，也可以全選用交流接觸器進行控制，但是觸點的額定電流應(yīng)適當大一些。（2）接觸器主觸點的額定電壓不小于負載回路的額定電壓。（3）控制電阻性負載時，主觸點的額定電流等于負載的工作電流；控制電動機時，主觸點的額定電流不小于電動機的額定電流。（4）接觸器吸引線圈電壓等于控制回路電壓。（5）接觸器觸點的數(shù)量、種類應(yīng)滿足控制線路的要求。（6）接觸器使用在頻繁起動、制動和頻繁可逆的場合時，一般可選用大一個等級的交流接觸器。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為5.5kW,額定電壓380V，，請選用接觸器開關(guān)的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求6.熱繼電器選擇一般要求：（1）熱繼電器的額定電壓不小于電動機的額定電壓；額定電流不小于電動機的額定電流。（2）在結(jié)構(gòu)形式上，一般都選三相結(jié)構(gòu)；對于三角形接法的電動機，可選用帶斷相保護裝置的熱繼電器，安裝保護位置不同，其整定電流也不同。（3）熱繼電器的整定電流為電動機額定電流的0.95－1.05倍，對電動機頻繁起動、制動和反轉(zhuǎn)時，其整定電流適當加大。思考與練習：已知某三相異步電動機額定容量為5.5kW,額定電壓380V，星-三角降壓起動，，請選用熱繼電器的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求7.按鈕選擇一般要求：（1）根據(jù)使用場合選擇按鈕的種類，如開啟式、保護式等。（2）根據(jù)用途選用合適的形式，如直按式、旋鈕式等。（3）根據(jù)控制回路需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單聯(lián)按鈕、雙聯(lián)按鈕等。（4）按工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。8.位置開關(guān)選擇一般要求：（1）根據(jù)使用場合選擇位置開關(guān)的種類和形式。（2）根據(jù)控制回路需要，確定不同的開關(guān)的數(shù)量。思考與練習：1.請選擇圖2-1中按鈕、位置開關(guān)的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求9.時間繼電器選擇一般要求：（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍和精度選擇時間繼電器的類型和系列。（2）根據(jù)控制線路的要求選擇時間繼電器的延時方式(通電延時或斷電延時)，考慮線路對瞬時觸點的要求。（3）根據(jù)控制線路電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。10.中間繼電器選擇一般要求：（1）中間繼電器的額定電流應(yīng)滿足被控電路的要求。（2）中間繼電器觸點的品種和數(shù)量必須滿足控制電路的要求。（3）中間繼電器的線圈額定電壓等于控制回路的工作電壓。思考與練習：1.請選擇教材圖1-7中時間繼電器、中間繼電器的型號和規(guī)格。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求11.制動電磁鐵選擇一般要求：（1）制動電磁鐵取電應(yīng)遵循就近、容易、方便的原則。當制動裝置的動作頻率超過300次/小時，應(yīng)選用直流電磁鐵。（2）制動電磁鐵行程的長短，主要根據(jù)機械制動裝置制動力矩的大小、動作時間的長短及安裝位置來確定。（3）串勵電動機的制動裝置都是采用串勵制動電磁鐵，并勵電動機的制動裝置則采用并勵制動電磁鐵。有時為安全起見，在一臺電動機的制動中，既用串勵制動電磁鐵，又用并勵制動電磁鐵。（3）制動電磁鐵的形式確定以后，要進一步確定容量、吸力、行程和回轉(zhuǎn)角等參數(shù)。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求12.控制變壓器選擇一般要求：（1）控制變壓器一次側(cè)電壓與輸入交流電壓相等、二次電壓滿足控制電路和輔助電路電壓的要求，控制變壓器的功率大于電路中電器元件功率的總和。（2）保證接在變壓器二次側(cè)的交流電磁器件起動時可靠地吸合。（3）電路正常運行時，變壓器的溫升不應(yīng)超過允許值。13.控制變壓器選擇一般要求：（1）整流變壓器一次側(cè)電壓應(yīng)與交流電源電壓相等，二次側(cè)電壓應(yīng)滿足直流電壓的要求，控制變壓器的功率大于電路中電器元件功率的總和。（2）整流變壓器的容量要根據(jù)直流電壓、直流電流來確定，二次側(cè)的交流電壓、交流電流與整流方式有關(guān)。任務(wù)準備五、常用低壓電器選擇的一般要求14.工作燈和信號燈選擇一般要求：（1）根據(jù)機床機構(gòu)、電源電壓、燈泡功率、燈頭形式和燈架長度，確定所用的工作燈。（2）信號燈的選用主要是確定其額定電壓、功率、燈殼、燈頭型號、燈罩顏色及附加電阻的功率和阻值等參數(shù)。（3）目前有各種型號發(fā)光二極管可替代信號燈，它具有工作電流小、能耗小、壽命長、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。15.接線端子選擇一般要求根據(jù)連接線路的額定電壓、額定電流和接線形式，選擇接線板的形式與數(shù)量。16.導線選擇一般要求根據(jù)連接線路的額定電壓、額定電流和接線形式，選擇接線板的形式與數(shù)量。根據(jù)負載的額定電流選用銅芯多股軟線，考慮其強度，不能采用0.75mm2以下的導線(弱電線路除外)；應(yīng)采用不同顏色的導線表示不同電壓及主、輔電路。任務(wù)準備1.明確工作任務(wù)根據(jù)公