電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)（S7-1200）課件 1任務(wù)1 如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)

電氣控制與PLC任務(wù)1如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)任務(wù)1如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)任務(wù)引入

電動(dòng)機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)是指在三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組上加上額定電壓，進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)等行業(yè)中這種控制電路占到60%以上，通常采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是電氣設(shè)備少、電路簡(jiǎn)單、維修量小。要求電路啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)，按停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電路設(shè)有短路、過載、欠壓和失壓保護(hù)。任務(wù)分析要完成該任務(wù)，必須具備以下知識(shí)：1．掌握接觸器、熱繼電器、熔斷器等低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2．能繪制主電路和控制電路圖。3．熟悉電動(dòng)機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)的工作原理。4.能依據(jù)電氣控制原理圖完成接線。相關(guān)知識(shí)1．低壓電器概述

低壓電器的定義。對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測(cè)、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的電氣設(shè)備稱為電器。按工作電壓的不同，電器可分為高壓電器和低壓電器兩大類。低壓電器是指工作在額定電壓交流1200V以下、直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護(hù)或調(diào)節(jié)作用的電器。相關(guān)知識(shí)

低壓電器的分類。

1）按動(dòng)作方式分兩類。①手動(dòng)電器。由人手直接操作才能完成任務(wù)的電器稱為手動(dòng)電器。如刀開關(guān)、按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)等。②自動(dòng)電器。依靠指令信號(hào)或某種物理量（如電壓、電流、時(shí)間、速度、熱量、位移等）變化就能自動(dòng)完成接通、分?jǐn)嚯娐啡蝿?wù)的電器稱為自動(dòng)電器。如接觸器、繼電器等。

2）按用途分兩類。①低壓保護(hù)電器。這類電器主要在低壓配電系統(tǒng)及動(dòng)力設(shè)備中起保護(hù)作用，以保護(hù)電源、線路或電動(dòng)機(jī)。如熔斷器、熱繼電器等。②低壓控制電器。這類電器主要用于電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，用于控制電路通斷或控制電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)并能及時(shí)可靠地動(dòng)作。如接觸器、繼電器、控制按鈕、行程開關(guān)、主令控制器和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。有些電器具有雙重作用，如低壓斷路器既能控制電路的通斷，又能實(shí)現(xiàn)短路、欠壓及過載保護(hù)。相關(guān)知識(shí)

3）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分兩類。①電磁式電器。利用電磁感應(yīng)原理，通過觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)鄟硗〝嚯娐返碾娖鞣Q為電磁式電器。如接觸器、低壓斷路器等。②非電量控制電器。其工作是靠非電量（如壓力、溫度、時(shí)間、速度等）的變化而動(dòng)作的電器稱為非電量控制電器。如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器和溫度繼電器等。相關(guān)知識(shí)

低壓電器的基本結(jié)構(gòu)。低壓電器的基本結(jié)構(gòu)由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。1）電磁機(jī)構(gòu)。電磁機(jī)構(gòu)由電磁線圈、鐵心和銜鐵三部分組成。電磁線圈分為直流線圈和交流線圈兩種。直流線圈需通入直流電，交流線圈需通入交流電。2）電磁機(jī)構(gòu)的工作特性。①吸力特性。交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性：在交流電磁機(jī)構(gòu)中，由于交流電磁線圈的電流I與氣隙δ成正比，所以在線圈通電而銜鐵尚未閉合時(shí)，電流可能達(dá)到額定電流的5～6倍。如果銜鐵卡住不能吸合，或頻繁操作，線圈可能因過熱而燒毀，所以在可靠性要求較高或操作頻繁的場(chǎng)合，一般不采用交流電磁機(jī)構(gòu)。直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性：在直流電磁機(jī)構(gòu)中，電磁吸力與氣隙的二次方成反比，所以銜鐵閉合前后電磁吸力變化較大，但由于電磁線圈中的電流不變，所以直流電磁機(jī)構(gòu)適用于動(dòng)作頻繁的場(chǎng)合。相關(guān)知識(shí)②直流放電回路電磁機(jī)構(gòu)。由于直流電磁機(jī)構(gòu)的通電線圈斷電時(shí)，由于磁通的急劇變化，在線圈中會(huì)感應(yīng)出很大的反電動(dòng)勢(shì)，很容易使線圈燒毀，所以在線圈的兩端要并聯(lián)一個(gè)放電回路。放電回路中的電阻值為線圈電阻值的5～6倍。③交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用。當(dāng)線圈中通入交流電時(shí)，鐵心中出現(xiàn)交變的磁通，時(shí)而最大時(shí)而為零，這樣在銜鐵與固定鐵心間因吸引力變化而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。當(dāng)加上短路環(huán)后，交變磁通的一部分將通過短路環(huán)，在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁通使通過短路環(huán)的磁通產(chǎn)生相位差，進(jìn)而由磁通產(chǎn)生的吸引力也有相位差，只要作用在磁鐵上合力大于反力，即可消除振動(dòng)。相關(guān)知識(shí)

3）觸頭系統(tǒng)。觸頭的形式主要有：

點(diǎn)接觸式：常用于小電流電器中。

線接觸式：用于通電次數(shù)多、電流大的場(chǎng)合。

面接觸式：用于較大電流的場(chǎng)合。相關(guān)知識(shí)

低壓電器電弧的產(chǎn)生和滅弧方法1）電弧的產(chǎn)生。低壓電器工作時(shí)，當(dāng)觸頭在分?jǐn)鄷r(shí)，若觸頭之間的電壓超過12V，電流超過0.25A時(shí)，觸頭間隙內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生電弧。2）常用的滅弧方法。常用的滅弧方法包括雙斷口滅弧、磁吹滅弧、柵片滅弧、滅弧罩滅弧。

①雙斷口滅弧。指同一相采用兩對(duì)觸頭，使電弧分成兩個(gè)串聯(lián)的短弧，使每個(gè)斷口的弧隙電壓降低，觸頭的滅弧行程縮短，提高滅弧能力。這種滅弧方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需專門的滅弧裝置，一般多用于小功率的電器中。如圖1-1所示。相關(guān)知識(shí)

②磁吹滅弧。利用氣體或液體介質(zhì)吹動(dòng)電弧，使之拉長、冷卻。按照吹弧的方向，分縱吹和橫吹。另外還有兩者兼有的縱橫吹，大電流橫吹，小電流縱吹。磁吹滅弧廣泛用于直流接觸器中。

③柵片滅弧。當(dāng)開關(guān)分?jǐn)鄷r(shí)觸頭間產(chǎn)生電弧，電弧在磁場(chǎng)力作用下進(jìn)入滅弧柵片（金色片）內(nèi)被切割成幾個(gè)串聯(lián)的短弧。當(dāng)外加電壓不足以維持全部串聯(lián)短電弧時(shí)，電弧迅速熄滅。交流低壓電器開關(guān)多采用這種滅弧方法。如圖1-2所示。

相關(guān)知識(shí)

④滅弧罩滅弧。這是一種比柵片滅弧更簡(jiǎn)單的滅弧方式，采用由陶土和石棉水泥做成的耐高溫的滅弧罩，通過隔離和降溫來實(shí)現(xiàn)滅弧。它主要用于交直流滅弧。相關(guān)知識(shí)低壓電器的主要技術(shù)參數(shù)。1）額定電壓。額定電壓指在規(guī)定的條件下，能保證電器正常工作的電壓值，通常指觸點(diǎn)的額定電壓值。對(duì)于電磁式電器還規(guī)定了電磁線圈的額定工作電壓。2）額定電流。額定電流是指在額定電壓、額定頻率和額定工作制下所允許通過的電流。它與使用類別、觸點(diǎn)壽命、防護(hù)等級(jí)等因素有關(guān)，同一開關(guān)可以對(duì)應(yīng)不同使用條件下規(guī)定的不同工作電流。3）使用類別。使用類別是指有關(guān)操作條件的規(guī)定組合，通常用額定電壓和額定電流的倍數(shù)及其相應(yīng)的功率因數(shù)或時(shí)間常數(shù)等來表征電器額定通、斷能力的類別。4）通斷能力。通斷能力包括接通能力和斷開能力，以非正常負(fù)載時(shí)接通和斷開的電流值來衡量。接通能力是指開關(guān)閉合時(shí)不會(huì)造成觸點(diǎn)熔焊的能力。斷開能力指斷開時(shí)能可靠滅弧的能力。5）壽命。壽命包括電壽命和機(jī)械壽命。電壽命是電器在所規(guī)定使用條件下不需修理或更換零件的操作次數(shù)。機(jī)械壽命是電器在無電流情況下能操作的次數(shù)。

刀開關(guān)。刀開關(guān)是手動(dòng)電器中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，由絕緣手柄、觸刀、靜插座、鉸鏈支架和絕緣底板組成，如圖1-3所示，主要作用是隔離電源，或作不頻繁接通和斷開容量較小的低壓配電線路。刀開關(guān)的分類方式很多，按級(jí)數(shù)分為單極、雙極和三極；按滅弧裝置分為帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置；按轉(zhuǎn)換方向分為單擲和雙擲；按操作方式分為直接手柄操作和遠(yuǎn)距離聯(lián)桿操作；按有無熔斷器分為帶熔斷器式刀開關(guān)和不帶熔斷器式刀開關(guān)。

注意：安裝刀開關(guān)時(shí)，手柄要向上，不得倒裝或平裝。如果倒裝，拉閘后手柄可能因自重下落引起誤合閘而造成人身或設(shè)備安全事故。接線時(shí)，應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載線接在下端，以確保安全。相關(guān)知識(shí)2.常用低壓電器

刀開關(guān)。相關(guān)知識(shí)2.常用低壓電器

圖1-3刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)

1-手柄2-進(jìn)線接線柱3-靜插座4-觸刀5-鉸鏈支架6-出線接線柱7-絕緣底板負(fù)荷開關(guān)

負(fù)荷開關(guān)分為開啟式負(fù)荷開關(guān)和封閉式負(fù)荷開關(guān)兩種。

（1）開啟式負(fù)荷開關(guān)。開啟式負(fù)荷開關(guān)（HK系列）又稱閘刀開關(guān)，常用于電氣照明、電熱設(shè)備及小容量電動(dòng)機(jī)控制電路中，在短路電流不大的電路中作手動(dòng)不頻繁帶負(fù)荷操作和短路保護(hù)用。相關(guān)知識(shí)2.常用低壓電器圖1-4HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)圖1-膠蓋2-膠蓋固定螺釘3-進(jìn)線座4-靜插座5-熔絲6-瓷底板7-出線8-動(dòng)觸刀9-瓷柄

圖1-5圖形符號(hào)和文字符號(hào)負(fù)荷開關(guān)

（2）封閉式負(fù)荷開關(guān)。封閉式負(fù)荷開關(guān)又稱鐵殼開關(guān)，是在開啟式負(fù)荷開關(guān)基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種開關(guān)。開啟式負(fù)荷開關(guān)沒有滅弧裝置，手動(dòng)操作時(shí)，觸刀斷開速度比較慢，以致在分?jǐn)啻箅娏鲿r(shí)，往往會(huì)有很大的電弧向外噴出，有可能引起相間短路，甚至灼傷操作人員。相關(guān)知識(shí)2.常用低壓電器圖1-6常用HH系列鐵殼開關(guān)結(jié)構(gòu)

1-觸刀2-靜插座3-熔斷器4-速動(dòng)彈簧5-轉(zhuǎn)軸6-手柄負(fù)荷開關(guān)

負(fù)荷開關(guān)在安裝時(shí)要垂直安放，為了使分閘后刀片不帶電，進(jìn)線端在上端與電源相接，出線端在下端與負(fù)載相接。合閘時(shí)手柄朝上，拉閘時(shí)手柄朝下，以保證檢修和裝換熔絲時(shí)的安全。若水平或上下顛倒安放，拉閘后由于閘刀的自重或螺釘松動(dòng)等原因，易造成誤合閘，引起意外事故。

封閉式負(fù)荷開關(guān)由于具有鑄鐵或鑄鋼制成的全封閉外殼，防護(hù)能力較好，一般用在工礦企業(yè)電氣裝置和農(nóng)村的電力排灌、農(nóng)產(chǎn)品加工、電熱及電氣照明線路的配電設(shè)各中，作為非頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，也可用于控?5kW以下的交流電動(dòng)機(jī)不頻繁全壓?jiǎn)?dòng)的控制開關(guān)。相關(guān)知識(shí)2.常用低壓電器相關(guān)知識(shí)3．自動(dòng)空氣開關(guān)

1）自動(dòng)空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)。

自動(dòng)空氣開關(guān)又稱低壓斷路器，其結(jié)構(gòu)主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、各種起不同保護(hù)作用的脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等部分組成。如圖1-20所示，為DZ型斷路器的外形與符號(hào)。圖1-20DZ型斷路器的外形與符號(hào)

（1）觸頭系統(tǒng)。

觸頭系統(tǒng)是低壓斷路器的執(zhí)行元件，用來接通和分?jǐn)嚯娐罚话阌蓜?dòng)觸頭、靜觸頭和連接導(dǎo)線等組成。

常見的主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動(dòng)、靜觸頭接觸處焊有銀基合金鑲塊，其接觸性能好，接觸電阻小，可以長時(shí)間通過較大的電流。

（2）滅弧系統(tǒng)。

滅弧裝置一般采用柵片式滅弧罩，罩內(nèi)有相互絕緣的鍍銅鋼片組成滅弧柵片，用于在切斷短路電流時(shí)，將電弧分成多段，使長弧分割成多段斷弧，加速電弧熄滅，提高斷流能力。相關(guān)知識(shí)

（3）脫扣器。

①過電流脫扣器（電磁脫扣器）過電流脫扣器上的線圈串聯(lián)在主電路,主要起過流時(shí)斷開主觸點(diǎn)。

②失壓脫扣器。

當(dāng)電路電壓正常時(shí)，失壓脫扣器的銜鐵被吸合，銜鐵與杠桿脫離，斷路器主觸頭能夠脫離；當(dāng)電路電壓下降或失去時(shí)，失壓脫扣器的吸力減小或消失，斷開主觸頭，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘。它常用于電動(dòng)機(jī)的失壓保護(hù)。

③熱脫扣器。

熱脫扣器的熱元件串聯(lián)在主電路，當(dāng)電路過載時(shí)，切斷電路，使用電設(shè)各不致因過載而燒毀。跳閘后須等1～3min待雙金屬片冷卻復(fù)位后才能再合閘。

④分勵(lì)脫扣器。

分勵(lì)脫扣器由分勵(lì)電磁鐵和一套機(jī)械機(jī)構(gòu)組成，當(dāng)需要斷開電路時(shí)，按下跳閘按鈕，分勵(lì)電磁鐵線圈通入電流，產(chǎn)生電磁吸力吸合銜鐵，使開關(guān)跳閘。分勵(lì)脫扣器只用于遠(yuǎn)距離跳閘，對(duì)電路不起保護(hù)作用。相關(guān)知識(shí)2）低壓斷路器的工作原理低壓斷路器的工作原理圖如圖1-21所示。相關(guān)知識(shí)圖1-21低壓斷路器的工作原理圖

3）低壓斷路器的用途

低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)中主要的開關(guān)電器之一，常用于低壓配電開關(guān)柜中，作配電線路、電動(dòng)機(jī)、照明電路等的電源開關(guān)，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾５呢?fù)載電流，而且對(duì)線路或電氣設(shè)備在發(fā)生短路、過載、欠壓和漏電等故障時(shí)，能及時(shí)切斷線路，起到保護(hù)作用，低壓斷路器具有操作安全、分?jǐn)嗄芰^高、兼有短路、過載、欠壓和漏電等保護(hù)，且故障排除一般不需要更換部件，因而被廣泛應(yīng)用。

相關(guān)知識(shí)4）低壓斷路器的分類及常用型號(hào)

低壓斷路的分類方法較多，按結(jié)構(gòu)形式分為為框架式DW系列和小型模數(shù)式；

按極數(shù)分為單極、兩極、三極和四極；

按操作方式分為電動(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)操作三類；

按滅弧介質(zhì)分為真空式和空氣式等；

按安裝方式分為插入式、固定式和抽屜式三類。

低壓斷路常用型號(hào)有國產(chǎn)的框架式DW系列，如DW10、DW15、DW15HH、DW16、DW17等；國產(chǎn)的塑殼式DZ系列，如DZ20、DZ5、DZ10、DZ12、DZ15、DZ47等，以及企業(yè)自己命名的CM1系列、CB11系列和TM30系列等。引進(jìn)國外的產(chǎn)品有德國西門子的3VU1340、3VU1640、3WE、3VE系列；德國AEG公司的ME系列；日本寺崎電氣公司的AH系列、T系列；美國西屋公司的H系列以及ABB公司等。相關(guān)知識(shí)

5）低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)

（1）

額定電壓。額定電壓是指低壓斷路器在規(guī)定條件下長期運(yùn)行所能承受的工作電壓，一般指線電壓。可分為額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖電壓三種。

①斷路器的額定工作電壓。

我國常用的額定電壓等級(jí)有：交流220V、380V、660V、1140V；直流110V、240V、440V、750V、850V、1000V、1500V等。

②額定絕緣電壓。往往高于額定工作電壓，是設(shè)計(jì)斷路器的電壓值。一般情況下，額定絕緣電壓就是斷路器的最大額定工作電壓。

③額定脈沖電壓。斷路器工作時(shí)，要承受系統(tǒng)中所發(fā)生的過電壓，因此斷路器的額定電壓參數(shù)中給定了額定脈沖耐壓值，其數(shù)值應(yīng)大于或等于系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大過電壓峰值。額定絕緣電壓和額定脈沖電壓共同決定了斷路器的絕緣水平。相關(guān)知識(shí)（2）額定電流。斷路器的額定電流是指斷路器在規(guī)定條件下長期工作時(shí)的允許持續(xù)電流。額定電流等級(jí)一般有6A、10A、16A、20A、32A、40A、63A、100A等。（3）

通斷能力。通斷能力指在一定的試驗(yàn)條件下，自動(dòng)開關(guān)能夠接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值。常以最大通斷電流表示其極限通斷能力。（4）

分?jǐn)鄷r(shí)間。分?jǐn)鄷r(shí)間是指從電路出現(xiàn)短路的瞬間開始到觸點(diǎn)分離、電弧熄滅、電路完全分?jǐn)嗨璧娜繒r(shí)間。一般直流快速斷路器的動(dòng)作時(shí)間20~30ms，交流限流斷路器的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于5ms。相關(guān)知識(shí)接觸器。

接觸器是一種適用于低壓配電系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離頻繁接通或斷開交直流主電路和大容量控制電路的自動(dòng)電器，是利用電磁吸力進(jìn)行操作的電磁開關(guān)，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)等。接觸器按其主觸頭通過電流的種類不同可分為交流和直流兩種。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器（1）交流接觸器

①交流接觸器的結(jié)構(gòu)。交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三部分組成。圖1-7為交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)圖。常用交流接觸器在0．85～1．05倍的額定電壓下，能保證可靠吸合。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器圖1-7交流接觸器主要結(jié)構(gòu)圖1-8接觸器的圖形、文字符號(hào)(a)線圈(b)主觸點(diǎn)(c)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)(d)動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)

②直流接觸器。

直流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘀绷麟娐芬约邦l繁起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)。也可以用于頻繁接通和斷開的起重電磁鐵、電磁閥、離合器的電磁線圈等。直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，也由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成。電磁機(jī)構(gòu)采用沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)拍合式鐵心，由于線圈中通入直流電，鐵心不會(huì)產(chǎn)生渦流，可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成鐵心，不需要短路環(huán)。直流接觸器通入直流電，吸合時(shí)沒有沖擊起動(dòng)電流，不會(huì)產(chǎn)生猛烈撞擊現(xiàn)象，因此使用壽命長，適宜頻繁操作場(chǎng)合。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器

③接觸器的主要技術(shù)指標(biāo)

（a）額定電壓UN。接觸器銘牌上的額定電壓是指在規(guī)定條件下，能保證電器正常工作的電壓值。一般指主觸頭的額定電壓。常用的額定電壓有：

交流接觸器：127V、220V、380V、500V。

直流接觸器：110V、220V、440V。

（b）額定電流IN。接觸器銘牌上的額定電流指主觸頭的額定電流，由工作電壓、操作頻率、使用類別、外殼防護(hù)形式、觸頭壽命等決定。常用的額定電流有：

交流接觸器：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

直流接觸器：40A、80A、100A、150A、250A、400A、600A。

輔助觸頭的額定電流通常為5A。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器

（c）線圈額定電壓。常用的線圈額定電壓有：

交流接觸器：36V、110V、127V、220V、380V。

直流接觸器：241V、48V、220V、440V。

（d）通斷能力。接觸器的通斷能力是指主觸頭在規(guī)定條件下可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦祦砗饬俊?/p>

（e）操作頻率。接觸器的操作頻率是指在每小時(shí)允許操作次數(shù)的最大值。它直接影響對(duì)接觸器的電壽命和機(jī)械壽命。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器

④

接觸器的選擇

常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20、B、3TB系列。CJ是國產(chǎn)系列產(chǎn)品，B系列是引進(jìn)德國BBC公司技術(shù)生產(chǎn)的一種新型接觸器。3TB系列是引進(jìn)德國西門子公司的技術(shù)而生產(chǎn)的新產(chǎn)品。常用的直流接觸器有CZ0、CZ18、CZ28系列。

接觸器的選擇原則如下：

（a）接觸器的類型選擇：即根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器?？刂平涣髫?fù)載應(yīng)選用交流接觸器，控制直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器。當(dāng)直流負(fù)載容量較小時(shí)，也可用交流接觸器控制，但觸頭的額定電流應(yīng)適當(dāng)選擇大些。

（b）額定電壓的選擇：接觸器的額定電壓（主觸頭的額定電壓）應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。

（c）額定電流的選擇：接觸器的額定電流（主觸頭的額定電流）應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電流。

（d）線圈的額定電壓的選擇：應(yīng)與所在控制電路的額定電壓等級(jí)一致。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器

⑤接觸器的安裝與使用

（a）接觸器要垂直安裝在平面上，傾斜度不超過5°；安裝孔的螺釘應(yīng)裝有墊圈，并擰緊螺釘，防止松脫或振動(dòng)；避免雜物落入接觸器內(nèi)。安裝地點(diǎn)應(yīng)避免劇烈振動(dòng)，以免造成誤動(dòng)作。

（b）安裝前應(yīng)首先檢查接觸器的外觀是否完好，是否有灰塵、油污以及各接線端子的螺釘是否完好無缺，觸點(diǎn)架、動(dòng)靜觸點(diǎn)是否同時(shí)動(dòng)作等。

（c）檢查接觸器的線圈電壓是否符合控制電壓的要求，接觸器的額定電壓應(yīng)不低于負(fù)載的額定電壓，觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)不低于負(fù)載的額定電流。

（d）安裝接觸器時(shí)，應(yīng)防止小螺釘、螺母、墊片、線頭掉入接觸器內(nèi)。相關(guān)知識(shí)4.常用低壓電器-接觸器熔斷器

熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉的保護(hù)電器。廣泛用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中，主要用作短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)。

(1)熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理。熔斷器的基本結(jié)構(gòu)主要由熔體、載熔體件和絕緣底座三部分組成。熔體是熔斷器的核心部件，熔體常做成絲狀、柵狀或片狀。熔體材料具有相對(duì)熔點(diǎn)低、特性穩(wěn)定、易于熔斷的特點(diǎn)。一般采用鉛錫合金、鍍銀銅片以及鋅、銀等金屬。

熔斷器串入被保護(hù)電路中，在正常情況下，熔體相當(dāng)于一根導(dǎo)線，這是因?yàn)樵谡９ぷ鲿r(shí)，流過熔體的電流小于或等于它的額定電流，此時(shí)熔體發(fā)熱溫度尚未達(dá)到熔體的熔點(diǎn)，所以熔體不會(huì)熔斷；當(dāng)被保護(hù)電路出現(xiàn)嚴(yán)重過載或短路時(shí)，流過熔斷器的電流遠(yuǎn)大于其額定電流，該電流在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，熔體的溫度急劇上升，達(dá)到熔點(diǎn)自行熔斷，從而分?jǐn)喙收想娏?，起到保護(hù)作用。相關(guān)知識(shí)5.常用低壓電器-熔斷器熔斷器的分類

①瓷插式熔斷器。常用的瓷插式熔斷器為RC1系列，如圖1-9所示，由瓷蓋、瓷座、動(dòng)觸頭、靜觸頭和熔絲等組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，帶電更換熔絲方便，但分?jǐn)嚯娏髂芰Φ停灾荒苡糜诘蛪悍种щ娐坊蛐∪萘侩娐分凶鞫搪泛瓦^載保護(hù)。不能用于易燃易爆的工作場(chǎng)合。相關(guān)知識(shí)圖1-9RC1型瓷插式熔斷器1-動(dòng)觸頭2-熔絲3-瓷蓋4-靜觸頭5-瓷座5.常用低壓電器-熔斷器熔斷器的分類

②螺旋式熔斷器。常用的螺旋式熔斷器RL1系列，如圖1-10所示，主要由帶螺紋的瓷帽、熔管、瓷套、上接線端、下接線端和瓷座等組成。熔管內(nèi)裝有熔絲，并充滿石英砂，兩端用銅帽封閉，防止電弧噴出管外。

螺旋式熔斷器分?jǐn)嚯娏髂芰^大，體積小，更換熔體方便，廣泛用于低壓配電系統(tǒng)中的配電箱、控制箱及振動(dòng)較大場(chǎng)合，作短路和過載保護(hù)。

螺旋式熔斷器的額定電流為5～200A，使用時(shí)將用電設(shè)備的連線應(yīng)接到熔斷器的上接線端，電源線應(yīng)接到熔斷器的下接線端，防止更換熔管時(shí)金屬螺旋殼上帶電，保證用電安全。相關(guān)知識(shí)5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)圖1-10RL1型螺旋式熔斷器

1-瓷帽2-熔管3-瓷套4-上接線端5-下接線端6-瓷座5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)

③有填料封閉管式熔斷器。常用的有填料封閉管式熔斷器RT0系列，如圖1-11所示，主要由熔管和底座兩部分組成。其中，熔管由管體、熔體、指示器、觸刀、蓋板和石英砂填料等組成。有填料管式熔斷器均裝在特制的底座上，如帶隔離刀閘的底座或以熔斷器為隔離刀的底座上，通過手動(dòng)機(jī)構(gòu)操作。填料管式熔斷器的額定電流為50～1000A，主要用于短路電流大的電路或有易燃?xì)怏w的場(chǎng)所。圖1-11RT0型有填料封閉管式熔斷器1-熔斷指示器2-指示器熔體3-石英砂4-工作熔體5-觸刀6-蓋板7-引弧柵8-錫橋9-變截面小孔5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)

④無填料封閉管式熔斷器。常用的無填料封閉管式熔斷器RM10系列，如圖1-12所示，主要由熔管和帶夾座的底座組成。其中，熔管由鋼紙管（俗稱反白管）、黃銅套和黃銅帽組成，安裝時(shí)銅帽與夾座相連，100A及以上的熔斷器的熔管設(shè)有觸刀，安裝時(shí)觸刀與夾座相連。熔體由低熔點(diǎn)、變截面的的鋅合金片制成，熔體熔斷時(shí)，纖維熔管的部分纖維物因受熱而分解，產(chǎn)生高壓氣體，使電弧很快熄滅。圖1-12RM10型無填料封閉管式熔斷器1-夾座2-底座3-熔管4-鋼紙管5-黃銅套6-黃銅帽7-觸刀8-觸刀5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)熔斷器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。熔斷器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖1-13所示。圖1-13熔斷器的圖形符號(hào)和文字符5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)

①額定電壓UN。。熔斷器的額定電壓是指熔斷器長期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽軌虺惺艿碾妷?，它取決于線路的額定電壓，其值一般應(yīng)等于或大于電氣設(shè)備的額定電壓。熔斷器的額定電壓等級(jí)有：220V、380V、415V、550V、660V和1140V等。

②額定電流IN。熔斷器的額定電流是指熔斷器長期工作時(shí)，各部件溫升不超過規(guī)定值時(shí)所能承受的電流。熔斷器的額定電流與熔體的額定電流是不同的，熔斷器的額定電流等級(jí)比較少，而熔體的額定電流等級(jí)比較多，即在同一規(guī)格的熔斷器內(nèi)可以安裝不同額定電流等級(jí)的熔體，但熔體的額定電流最大不超過熔斷器的額定電流。如RL-60熔斷器，其額定電流是60A，但其所安裝的熔體的額定電流就有可能是60A、50A、40A和20A等。5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)

③極限分?jǐn)嗄芰?。熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰κ侵溉蹟嗥髟谝?guī)定的額定電壓和功率因數(shù)(或時(shí)間常數(shù))的條件下，能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦?。在電路中出現(xiàn)的最大電流值一般是指短路電流值。所以，極限分?jǐn)嗄芰σ卜从沉巳蹟嗥鞣謹(jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α?.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)熔斷器的選用原則

熔斷器的選擇主要是根據(jù)熔斷器的類型、額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流等來進(jìn)行的。選擇時(shí)要遵循滿足線路、使用場(chǎng)合、熔體額定電流及安裝條件的要求：

①在無沖擊電流（啟動(dòng)電流）的負(fù)載中，如照明、電阻爐等電路，應(yīng)使熔體的額定電流大于或等于被保護(hù)負(fù)載的工作電流。即Iue≥Ifz

。

②對(duì)有沖擊電流的負(fù)載中，如電動(dòng)機(jī)控制電路，為了保證電動(dòng)機(jī)即能正常啟動(dòng)又能發(fā)揮熔體的保護(hù)作用，熔體的額定電流可按下式計(jì)算：

單臺(tái)直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流Iue≥電動(dòng)機(jī)額定電流Ied的1.5～2.5倍。

多臺(tái)直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)：總保護(hù)熔體額定電流Iue≥(1.5～2.5)Ied.zd+∑Ig

式中Ied.zd為電路中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，∑Ig

為其余電動(dòng)機(jī)工作電流之和。

降壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流Iue≥電動(dòng)機(jī)額定電流Ied的1.5～2倍。5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)熔斷器的安裝要求

①安裝前要檢查熔斷器的型號(hào)、額定電流、額定電壓、額定分?jǐn)嗄芰Φ葏?shù)是否符合規(guī)定要求。

②安裝時(shí)應(yīng)使熔斷器與底座觸刀接觸良好。

③安裝螺旋式熔斷器時(shí)，應(yīng)將電源進(jìn)線接在瓷座的下接線端子上，出線接在螺紋殼的上接線端子上。

④安裝熔體時(shí)，以保證接觸良好，同時(shí)不能使熔絲受到機(jī)械損傷，以免減小熔絲的截面積，產(chǎn)生局部發(fā)熱而造成誤動(dòng)作。

⑤熔斷器安裝位置及相互間距離應(yīng)便于更換熔體，有熔斷指示的熔芯，指示器的方向應(yīng)裝在便于觀察的一側(cè)。在運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常注意檢查熔斷器的指示器，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路單相運(yùn)行情況。若發(fā)現(xiàn)瓷底座有瀝青類物質(zhì)流出，表明熔斷器接觸不良、溫升過高，應(yīng)及時(shí)處理。5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)更換熔斷器熔體時(shí)的要求

①更換熔體時(shí)，必須切斷電源，防止觸電。更換熔體時(shí)，應(yīng)按原規(guī)格更換，安裝熔絲時(shí)，不能碰傷，也不要擰得太緊。

②更換新熔體時(shí)，要檢查熔體的額定值是否與被保護(hù)設(shè)備相匹配。熔斷器熔斷時(shí)應(yīng)更換同一型號(hào)規(guī)格的熔斷器。

③工業(yè)用熔斷器應(yīng)由專職人員更換，更換時(shí)應(yīng)切斷電源。用萬用表檢查更換熔體后的熔斷器各部分是否接觸良好。

④安裝新熔體前，要找出熔體熔斷的原因，未確定熔斷原因時(shí)不要拆換熔體。5.常用低壓電器-熔斷器相關(guān)知識(shí)6.常用低壓電器-熱繼電器（4）熱繼電器

熱繼電器是利用流過熱元件的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而動(dòng)作的一種保護(hù)電器，主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡運(yùn)行保護(hù)以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。常見的熱繼電器有雙金屬片式、熱敏電阻式和易熔合金式。其中以雙金屬片式的熱繼電器最多。相關(guān)知識(shí)熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

雙金屬片式的熱繼電器其結(jié)構(gòu)如圖1-15所示。主要由熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)組成。雙金屬片是熱繼電器的感測(cè)元件，由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片碾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。使用時(shí)，把熱繼電器的熱元件串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組中，電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流即為流過熱元件的電流。其常閉觸點(diǎn)串接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中。

熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪于不同位置來實(shí)現(xiàn)。6.常用低壓電器-熱繼電器相關(guān)知識(shí)圖l－15熱繼電器的結(jié)構(gòu)及原理示意圖1一熱元件2一雙金屬片3—導(dǎo)板4—觸頭復(fù)位6.常用低壓電器-熱繼電器相關(guān)知識(shí)熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù)

熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù)有：熱繼電器額定電流、整定電流、調(diào)節(jié)范圍和相數(shù)等。

熱繼電器的額定電流是指流過熱元件的最大電流。熱繼電器的整定電流是指能夠長期流過熱元件而不致引起熱繼電器動(dòng)作的最大電流值。熱元件的額定電流是指熱元件的最大整定電流值。

通常熱繼電器的整定電流是按電動(dòng)機(jī)的額定電流整定的。對(duì)于某一熱元件的熱繼電器，可手動(dòng)調(diào)節(jié)整定電流旋鈕，通過偏心輪機(jī)構(gòu)，調(diào)整雙金屬片與導(dǎo)板的距離，能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其電流的整定值，使熱繼電器更好地保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

熱繼電器的品種很多，國產(chǎn)的常用型號(hào)有JR10、JR15、JR16、JR20、JRS1、JRS2、JRS5和T系列等。6.常用低壓電器-熱繼電器相關(guān)知識(shí)熱繼電器的使用與選擇

①相數(shù)選擇。一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但當(dāng)三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無人看管的電動(dòng)機(jī)，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對(duì)于三角形接線的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。

②熱繼電器額定電流選擇。熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)額定電流，然后根據(jù)該額定電流來選擇熱繼電器的型號(hào)。

③熱元件額定電流的選擇和整定。熱元件的額定電流應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)額定電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流為其額定電流的6倍以及起動(dòng)時(shí)間不超過5s時(shí)，熱元件的整定電流調(diào)節(jié)到等于電動(dòng)機(jī)的額定電流；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間較長、拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停車時(shí)，熱元件整定電流調(diào)節(jié)到電動(dòng)機(jī)額定電流的1.11～1.15倍。6.常用低壓電器-熱繼電器相關(guān)知識(shí)7.常用低壓電器-控制按鈕（5）控制按鈕

控制按鈕是一種常用的主令電器，是一種短時(shí)間接通或斷開小電流電路的手動(dòng)控制器，它不直接控制主電路，而用于控制電路中發(fā)出啟動(dòng)或停止指令，以控制接觸器、繼電器等電器的線圈電流的接通或斷開，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐?。它的額定電壓為500V，額定電流一般為5A?？刂瓢粹o的結(jié)構(gòu)及工作原理。

控制按鈕一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)以及外殼等組成。其結(jié)構(gòu)如圖1-16所示。相關(guān)知識(shí)圖1-16控制按鈕的外形與結(jié)構(gòu)1-按鈕帽2-復(fù)位彈簧3-動(dòng)觸橋4-動(dòng)斷靜觸點(diǎn)5-動(dòng)合靜觸點(diǎn)7.常用低壓電器-控制按鈕相關(guān)知識(shí)控制按鈕的分類

控制按鈕的分類形式較多，按照按鈕的結(jié)構(gòu)形式可分為開啟式（K）、保護(hù)式（H）、防水式(S)、防腐式(F)、緊急式(J)、鑰匙式(Y)、旋鈕式(X)和帶指示燈式(D)等。

常用的控制按鈕的型號(hào)有LA18、LA19、LA25、LA101、LA38及NP1等。7.常用低壓電器-控制按鈕相關(guān)知識(shí)控制按鈕的文字符號(hào)、圖形符號(hào)

控制按鈕的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖1-17所示。圖1-17控制按鈕的圖形符號(hào)和文字符號(hào)（a）動(dòng)合觸頭

（b）動(dòng)斷觸頭

（c）復(fù)式觸頭7.常用低壓電器-控制按鈕相關(guān)知識(shí)控制按鈕的選用原則

①根據(jù)使用場(chǎng)合選擇按鈕的類別和型號(hào)。

②根據(jù)控制電路的需要，確定按鈕的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)及觸點(diǎn)形式。

③根據(jù)工作狀態(tài)指示和動(dòng)作情況要求選擇按鈕和指示燈的顏色，而且由于帶指示燈的按鈕因燈泡發(fā)熱，長期使用易使塑料燈罩變形，應(yīng)適當(dāng)降低燈泡端電壓。

④對(duì)于工作環(huán)境灰塵較多的場(chǎng)合，不宜選用LA18和LA19型按鈕。

⑤在高溫場(chǎng)合，塑料按鈕易變形老化而引起接線螺釘間相碰短路，此時(shí)應(yīng)加裝緊固圈和套管。7.常用低壓電器-控制按鈕任務(wù)實(shí)施用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制

1．控制要求

按電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)，按停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電路設(shè)有短路、過載、欠壓和失壓保護(hù)。2．訓(xùn)練要達(dá)到的目的

（1）熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制的原理。

（2）掌握接觸器、熔斷器、熱繼電器等低壓電器的應(yīng)用。

（3）掌握電氣控制線路的接線方法。

（4）掌握控制線路的檢查方法。任務(wù)實(shí)施用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制3．控制要求分析

按電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)應(yīng)全壓?jiǎn)?dòng)，接觸器自鎖，保持電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)按停止按鈕，接觸器自鎖觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電路采用熔斷器作短路保護(hù)、熱繼電器作過載保護(hù)、接觸器作欠壓和失壓保護(hù)。4．實(shí)訓(xùn)設(shè)備

刀開關(guān)、熔斷器、接觸器、熱繼電器、控制按鈕、接線端子和小功率三相異步電動(dòng)機(jī)。5．設(shè)計(jì)步驟

（1）電路設(shè)計(jì)與原理分析。圖1-18為三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制電路的原理圖。任務(wù)實(shí)施用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制圖1-18三相異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)控制電路的原理圖用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)單向異地（兩地）帶點(diǎn)動(dòng)控制

1．控制要求

在甲、乙兩地，分別按電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)；按甲、乙兩地任意停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；按甲、乙兩地的點(diǎn)動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)都能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。電路設(shè)有短路、過載、欠壓和失壓保護(hù)。2．訓(xùn)練