现代低压电器及其控制技术复习指南.docx

现代低压电器及其控制技术复习指南1.电器是一种能根据外界信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换控制，保护，检测，变换和调节的电气设备。2电器一般由两个基本部分，即感受部分和执行部分。在常用低压控制电器中大部分为电磁式电器。对于有触点的电磁式电器其感受部分是电磁机构，执行部分就是触头系统。3电磁机构由吸引线圈，铁心和衔铁三部分组成，其结构形式按衔铁的运动方式一般可分为直动式和转动式（拍合式）。4电磁机构的工作原理是:当吸引线圈通入电流后，产生磁场，磁通经铁心，衔铁和工作隙形成闭合回路，产生电磁吸力，衔铁在电磁吸力作用下，克服弹簧的反力，被铁心吸合。5直流线圈产生恒定磁通，铁心中没有磁滞损耗和涡流损耗，只有线圈铜损。铁心和衔铁用软钢和工程纯铁制成。交流线圈除线圈发热外，因铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，也发热。故采用硅钢片叠成，以减小铁损。6、电磁机构的特性通常是指吸力特性和反力特性。两者间的配合关系直接影响电磁式电器的工作可靠性。7、吸力特性是指电磁吸力F与工作气隙之间的关系。直流电磁机构的吸力特性比交流电磁机构的吸力特性来的陡些。8、反力特性是指电磁机构中与电磁吸力相反的反力F（释放弹簧、触点弹簧等产生）与气隙之间的关系，反反力特性在吸力特性的下方。反力特性与吸力特性应尽可能靠近以利于改善电器的性能。9、触头分断时电弧产生的阶段有场致发射，碰撞电离，热电子发射，热游离。10、常用的灭弧方法有双断口灭弧，磁吹灭弧，金属栅片灭弧。11、当触头分断时，产生的的电弧在电动力作用下被推入金属栅片中，被分割成多个短弧，彼此绝缘的栅片成为短弧的电极。要维持电弧，电极必须有1220V 的临极压降。电源电压不足以维持，同时栅片要吸收电弧的热量，故电弧迅速熄灭。12、熔断器熔体中的电流为熔体的额定电流时，熔体长期不熔断；当电路发生严重过载时，熔体在较短时间内熔断；当电路发生短路时，熔体能瞬时熔断。熔体的这个特性称为反时限特性。13、极限分断能力是指熔断器在规定的额定电压和功率因数的条件下能分断的最大电流值。反映了熔断器分断短路电流的能力。14、RC1A熔断器具有结构简单，价格低廉，尺寸小，更换方便等优点，广泛应用于工矿企业和民用照明电路中。15、 RM10的熔断管由钢纸纤维制成，管内不充填料，熔体为变截面锌片，熔体熔断时电弧在管内，不会向外喷出。 熔断器的优点是更换熔体方便，使用安全，适用于经常发生短路故障的场合。16、 RT14 系列熔断器有带撞击器不带撞击器两种。带撞击器熔断器在熔体熔断时，撞击器会弹出，即可做熔断信号指示，也可触动微动开关控制接触器线圈做三相电动机的断湘保护。这种断路器极限分断能力可达100KA。、17、RL6 熔断器由带螺纹的瓷帽、熔管、瓷套及瓷座组成，熔管内装有熔体和石英砂，当电弧产生时，电弧在石英砂中因冷却而熄灭。具有较高的分断能力和较小的安装尺寸。常用于机床控制线路中以保护电机。18、一般熔断器额定电流的选择原则：1）一般用于保护照明或电热设备及一般控制电路时，熔体额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。2）用于保护电机的熔断器应按电机启动电流倍数考虑。一般选熔体的额定电流为电机额定电流的（1.5-3.5）倍。对于给多台电动机供电的干线、母线处的熔断器，所选熔体额定电流为IFN(22.5)INM+ .其中INM容量最大一台电机的额定电流。 .其余各台电机的额定电流之和。19、刀开关的动稳定电流是：电路发生短路故障时，刀开关不会发生变形、损坏或触刀自动弹出等现象。这一短路电流峰值既为动稳定电流。20、带杠杆操作机构的単投、双投开关能切断额定电流值一下的负载电流。主要用于低压配电装置中开关板或动力箱等产品。21、中央手柄式的単投、双投开关不能分断电流。只能作为隔离电源用的隔离器。22、开启式 负荷开关俗称瓷底胶壳刀开关是一种结构简单、应用广泛的手动电器。常用作交流额定电压380、220伏，额定电流至100A的照明配电线路的电源开关和小容量电机非频繁启动的操作开关。23、封闭式负荷开关，主要有触头和灭弧系统、熔体及操作机构等组成，并将其装入一防护铁盒内。一般在电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中做手动不频繁地接通与分断负荷电路用。24、组合开关的动触头装在操作手柄的转轴上随转轴旋转而改变各对触头的通断状态，由于采用了扭簧储能，可以快速接通和分断电路。主要用于不频繁接通与分断电路、转接电源与负载和小容量异步电机的控制。25、熔断器式隔离器有多种结构形式一般多采用有填料熔断器和刀开关组合而成。作为线路或用电设备的电源隔离开关及严重过载和短路保护之用。26、 隔离器、刀开关选择的主要原则是：其额定电压不低于线路的标称电压；额定电流不小于线路的计算电流；当要求有通断能力时，应选用具有相应额定通断能力的隔离器；需进行短路性能的效验。27、低压断路器不仅可以接通和分断正常的负荷电流而且可以分断和接通短路电流。通断能力是指断路器在规定的电压、频率以及线路参数下，所能接通和分断的短路电流值。分断时间是指切断故障电流所需的时间，包括固有断开时间和燃弧时间。28、为了能起到良好的保护作用，断路器的保护特性应同保护对象的允许发热特性匹配，即保护对象的允许发热特性应位于断路器的保护特性的上方。29、万能框架式断路器DW15有较高的短路分断能力和动稳定性，多用做电路的主保护开关。分选择型和非选择型两种，选择型采用半导体脱扣器，具有3段保护特性.30、塑料外壳式断路器的触点系统、灭弧室及脱扣器等均在塑料外壳内。手动搬把露在正面壳外，可手动电动分合闸。也有较高的分断能力动稳定性以及比较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路、照明电路、不频繁启动电动机。31、 CM1Z 系列智能断路器核心部分采用微处理器技术并具有通信功能。它通过穿心式互感器采集信息，并进行数据分析和处理，从而控制断路器的运行参数，采用先进的SMT贴片制造技术，质量可靠性较高、具有较强的抗干扰功能。32、低压断路器应根据具体使用条件选择使用类别及有关电压电流等参数；参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏度系数进行效验；并注意和其他保护电器之间的配合。33、低压 断路器的额定工作电压和额定工作电流应分别不低于线路、设备的正常额定工作电压和工作电流或计算电流。34、断路器长延时脱扣器整定电流应线路的计算负荷电流，同时应不大于线路导体长期允许电流的0.81倍。35、断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流应大于线路尖峰电流。配电断路器不低于尖峰电流的1.35倍。电动机保护电路当动作时间大于0.02S时，不低于尖峰电流的1.35倍，小于0.02S时，不低于尖峰电流的1.72倍.36、低压短路器的额定短路分断能力和额定短路接通能力应不低于其安装处预期短路电流。当动作时间大于0.02S时，为短路电流周期分量有效值；当动作时间小于0.02S时，为短路第一周期内全电流的峰值和有效值。37、接触器是一种用于频繁接通或断开交直流主回路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。但没有低压断路器所具有的过载和短路保护功能。38、按主触头控制电流的性质不同可分为直流接触器和交流接触器。直流接触器和电流20A以上的交流接触器均装有灭弧罩，有的还带有栅片或磁吹灭弧装置。39、智能化接触器的主要特征是装有智能化电磁系统，并具有与数据总线及其它设备之间互相通信的功能，其本身还具有对运行工况自动识别、控制和执行的能力。40、根据接触器控制的负载性质和工作任务（轻任务、一般任务或重任务）来选择相应使用类别的直流接触器或交流接触器。41、继电器是一种当输入量变化到某一定值时，其触头（或电路）即接通或分断交直流小容量控制回路的自动控制电器。42、电磁继电器又有交直流之分。交流继电器的线圈通以交流电，其铁心用硅钢片叠成，磁极端面装有短路环。直流继电器的线圈通以直流电，其铁心用软钢做成，不需要装短路环。43、继电器的输入-输出特性称为继电器的继电特性。44、继电器执行元件在切换动作时，其相应输入参数的数值，称为整定值。一般继电器靠调节反作用弹簧和工作气隙改变整定值。45、JZ7系列交流中间继电器适用在500V及以下控制电路中，用以增大被控制线路的数量和容许的断开容量。46、时间继电器是从接受信号（线圈通电或断电）到执行元件（触点）动作有一定时间间隔的继电器。47、JS7空气阻尼式时间继电器的延时时间决定于锥形杆与其下方锥形孔之间的配合间隙。适用于380V及以下交流控制线路中。48、为了充分发挥电动机的过载能力又能实现可靠保护，要求热继电器的保护特性应在电动机过载特性的邻近下方。这样，如果发生过载，热继电器会在电动机未达到其允许过载极限时间之前动作，切断电源，使电动机得到把保护。49、双金属片受热后，产生线膨胀，由于两金属线膨胀系数不同，必然产生弯曲，带动触点动作。50、JR16系列热继电器一般作交流电机的过载保护。带有断相保护装置的热继电器能在一相断线或三相电源严重不平衡时起保护作用。51、JY1型速度继电器的轴与电动机轴相连，其永久磁铁转子随电动机旋转，永久磁铁的磁通切割鼠笼式绕组，产生感应电流，此电流与永久磁场作用产生转矩，使定子随轴的转动发生偏摆，当到达一定转速时，通过定子柄拨动触点，完成速度信号的输出。52、过电流继电器主要用作电动机的短路保护。其选择的主要参数是额定电流和动作电流。53、欠电流继电器一般用于直流电动机的励磁回路监视励磁电流，作为直流电动机的弱磁超速保护或连锁保护。54、热继电器热元件的额定电流原则上按被保护电动机额定电流选取。一般选用3相结构带断相保护的热继电器。55、主令电器用来闭合或断开控制电路，以发布命令或用作程序控制，它主要有控制按钮、行程开关、转换开关和主令控制器等。56、依照生产机械的行程发出命令以控制其运动方向或行程长短的主令电器称为行程开关。57、转换开关是由多组相同结构的开关元件叠装而成，用以控制多回路的一种主令电器。可用于各种配电设备中线路的换接。由于它用途广泛，又称为万能转换开关。58、主令控制器是用来较为频繁地切换复杂的多回路控制电路的主令电器。主要用于轧钢、大型起重机等的电力拖动自动控制系统对电动机的启动、制动和调速等作远距离控制。59、无触点主令电器内部为一自整角机，其转子由操作手柄带动。利用转子与定子间的空间角差，在定子绕组中产生正弦的电压模拟输出主令信号。60、接近开关有电感时、电容式、超声波式和光电式等各种类型。61、电感式接近开关的感辩头接近金属物体时，在金属物体中产生涡流，使感辩头的等效参数发生变化，改变振荡回路的谐振阻抗，使振荡减振并以此发出接近信号。62、超声波接近开关以一定周期发送超声波脉冲，这些信号被所测物体反射回来，通过发射时间和回波接收时间的比较，可确定开关到物体的距离。63、光电式接近开关利用可见红光、红外线或激光束工作。且在很远的距离上能够高速反应，精确地开关相关设备。64、电容式接近开关可用于检测任何物质，尤其适合非金属物质的检测。常用于金属处理和制瓶工艺的自动化检测以及所有日用消费品的计数、测量。65、软起动器利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同要求而变化，实现不同的启动功能。66、斜坡恒流升压启动是在晶闸管的移相控制中引入电机电流负反馈。在电动机起动初始阶段，启动电流按要求的斜率逐渐上升，达到设定值后恒定，直到启动完毕，电机启动电流恢复到负荷对应的电流。67、脉冲阶跃启动适用于重载并克服静摩擦的启动场合，启动开始阶段，晶闸管在极短时间内以较大电流导通，经过一段时间后回落，再按设定值线性上升，进入恒流启动状态。68、减速软停控制是通过调节晶闸管导通角，从全导通状态到逐渐地减小。从而使电动机端电压逐渐减小最后为零的控制。69、软起动器应用于传动系统时具有的优点：提高机械传动机构的使用寿命；启动电流小减小对电源的冲击；平稳的负荷加速度可防止生产事故或产品的损坏。70、可编程逻辑控制继电器亦称通用逻辑控制模块，通过顺序执行程序对输入信号进行规定的逻辑运算、比较、计时、计数等，可替代传统逻辑控制器件及继电器电路。71、固体继电器采用固体半导体元件组装而成的无触点开关。尤其适用于动作频繁、防爆耐潮和耐腐蚀等特殊场合。72、电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路是强电流通过的部分，是由电机以及与它相链接的电器元件所组成。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。73、绘制电气原理图遵循以下原则：采用国家统一规定的图形和文字；主电路用粗实线绘制在图面的上方或左侧，辅助电路用细实线绘制在图面的下方或右侧，其布局顺序从左到右，从上到下；同一元件的不同部分使用统一文字符号表明；所有电器可动部分均以自然状态表示；尽量减少线条和避免线条交叉。74、执行元件主要是用来操纵机器的执行机构。如电动机、电磁离合器、电磁阀、电磁铁。75、信号元件用于把控制线路以外的其他物理量、非电量的变化转换为电信号或实现电信号的变换，以作为控制信号。76、控制元件对信号元件的信号以及自身的触点信号进行逻辑运算，以控制执行元件按要求进行工作。77、附加元件主要用来改变执行元件（主要是电动机）的工作特性，这类元件有电阻器、电抗器及各类启动器。78、电动控制与连续控制的区别主要在自锁触头上。点动控制没有自锁触点，同时点动按钮兼启停按钮作用，相反，连续控制必须设自锁触头，并另设停止按钮。79、鼠龙式异步电机降压启动的方法有：定子串电阻或电抗启动；自耦变压器减压启动；Y-减压启动；-减压启动等。80、电动机启动过程中常在定子电路中串接电阻（电抗）来降低定子绕组电压，使电动机在降低的电压下启动，以达到限制启动电流的目的。81、串电阻启动的优点是：控制线路简单，成本低，动作可靠，挺高了功率因数，有利于保证电网质量。缺点是启动转矩按电压下降的平方倍下降。且耗能大。82 、自耦变压器启动过程中启动电流与启动转矩的比值按变比平方倍降低，在获得同样转矩的情况下，启动电流比电阻降压启动小得多。对电网电流冲击小，功率损耗小。83、Y-启动的优点是：启动电压是启动的1/ ，启动电流是启动的1/3，因而启动电流冲击小；线路简单，投资少。缺点是：启动转矩也是启动的1/3，只适用于轻载启动。 84 、-启动即为延边三角形启动，具有启动转矩大兼有启动电流小的特点。当转速上升后转为 三角型运行。85、-降压启动的启动转矩比Y-启动大，但与自耦变压器降压启动的最高转矩比，还存在较大的差距。86、三相绕线式电机的优点之一，是可以在转子绕组中串接外接电阻或频敏变阻器进行启动，由此达到减小启动电流，提高转子电路功率因数和增加启动转矩的目的。应用广泛。如在桥式起重机的吊钩电机就采用三相绕线式电机。87、转子绕组中串接外接电阻后，启动时转子电流减小。但转子功率因数提高。只要电阻值大小选择合适，转子电流有功分量增大，启动转矩也増大，而且具有良好的起动特性。 88 、三相异步电动机的制动方法分两类：机械制动和电气制动。机械制动有电磁抱闸、电磁离合