建筑电气控制课件.ppt

课题一常用低压电器,知识目标,1.了解低压电器的分类及基本结构,2.掌握电磁式低压电器的工作原理,3.掌握常用低压电器的选择依据和方法,能力目标,1.能够识别并区分各类低压电器,2.能够合理选择低压电器,1.1电磁式低压电器的基本知识,主电路：开关、熔断器、接触器（主触点）等电器元件组成，控制电动机的接通、断开线路，电流较大；控制电路：主令电器、接触器（线圈、辅助触点）和继电器等电器元件组成，控制电路的作用是根据操作指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路系统进行控制，电流较小，线路复杂。,低压电器的定义：根据使用要求及控制信号，通过一个或者多个器件组合，能手动或自动分合额定电压在直流1200V，交流1500V及以下的电路，以实现电路中被控制对象的控制、调节、变换、检测、保护等作用的基本器件。,低压电器的作用,控制作用：如电梯轿厢的上下移动、快慢速自动切换与自动平层动作的完成。检测作用：利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，如电压、功率、转速、温度、湿度等。保护作用：能根据设备的特点，对设备、环境以及人身实行自动保护，如电机过热以及漏电保护等。,转换作用：在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电系统的市电与自备电源的切换等。指示作用：利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘检测、保护掉牌指示等。调节作用：低压电器可对一些电量和非电量进行调节，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调整、建筑物照度的自动调节等。,1.1.1低压电器及其分类,1、按用途及控制对象分类：配电电器和控制电器配电电器：主要用于低压配电系统中，要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性和热稳定性，使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、熔断器、断路器等。控制电器：主要用于电气传动系统中，要求寿命长、体积小、质量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、启动器、主令电器、电磁铁等。,1.1.1低压电器及其分类,2、按动作方式分类：自动电器和手动电器自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关、按钮等。,1.1.1低压电器及其分类,3、按触点类型分类：有触点电器和无触点电器有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关、按钮等。无触点电器：无可分离的触点，主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制，如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。,1.1.1低压电器及其分类,4、按工作原理分类：电磁式电器和非电磁式电器电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器、电磁铁等。非电磁式电器：依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。,1.1.1低压电器及其分类,5、按低压电器型号分类：为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点，采用我国（国产低压电器产品型号编制办法）（JB2930-81.10）的分类方法，将低压电器分为13个大类，每个大类用一位汉语拼音首字母作为该产品型号的首字母，第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。,1.1.1低压电器及其分类,刀开关H：HS为双投式刀开关，HZ为组合开关。熔断器R：RC为瓷插式熔断器，RM密封式熔断器。断路器D：DW为万能式断路器，DZ塑壳式断路器。控制器K：KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。接触器C：CJ为交流接触器，CZ直流接触器。启动器Q：QJ为自藕变压器降压启动器，QX星三角启动器。,1.1.1低压电器及其分类,控制继电器J：JR为热继电器，JS为时间继电器。主令电器L：LA为按钮，LX为行程开关。断路器D：DW为万能式断路器，DZ塑壳式断路器。电阻器Z：ZG为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。变阻器B：BP为频敏变阻器，BT为启动调速变阻器。调整器T：TD为单项调压器，TS为三相调压器。,1.1.1低压电器及其分类,电磁铁M：MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。其他A：AD为信号灯，AL为电铃。,1.1.2.1、电磁机构1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。组成原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,铁芯,衔铁,线圈,1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理,交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢,直动式转动式,电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。,1.1.2.1、电磁机构2.短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理,1.1.2.2触头及灭弧系统3.触头系统通过触头的开合控制电路通、断。类型材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成,桥式触头,指形触头,1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理,1.1.2.2触头及灭弧系统3.灭弧系统电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。电弧的危害：延长了切断故障的时间；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；形成飞弧造成电源短路事故。灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。,1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理,1.2开关电器,1.2.1刀开关作用：隔离电源，不频繁通断电路分类：按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器,1.2.1、刀开关低压隔离开关(又叫刀开关)结构上都比较简单，由动触头、静触头、操作手柄、连杆及底座构成。动触头接电源，静触头接负荷，触头分开时有明显的断开点，在电路中主要起隔离电源的作用。低压刀开关在实际应用中一般与低压断路器串联使用。为了保证操作时的安全，由断路器承担接通或断开负载的作用，由刀开关承担隔离电源的作用。在停电操作时先拉开断路器，后拉开刀开关；送电操作时，先合上刀开关，后合断路器。,1.2开关电器,1.2.1、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：,1.2开关电器,1.2开关电器,1.2.1、刀开关2.带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,1.2开关电器,1.2.2、组合开关（转换开关）结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正或反方向的转动，带动静触头通。特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制以下电动机。,1.2开关电器,（a）外形（b）符号（c)结构,1.2.3、负荷开关作用：隔离电源或直接启动小容量笼式异步电动机(2)封闭式负荷开关（铁壳开关）作用：手动通断电路及短路保护。,1.2开关电器,1.2.4、低压断路器(自动空气开关)功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。,1.2开关电器,万能式低压断路器结构图,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器7按钮,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器7按钮,线路短路或严重过载保护,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器7按钮,远距离跳闸，对电路不起保护作用,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器7按钮,线路过载保护,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器7按钮,电动机的失压保护,触头系统：主触头、辅助触头常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧,第三节接触器,1结构,一、交流接触器,第三节接触器,交流接触器结构图,灭弧装置,2工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。,第三节接触器,用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。,第三节接触器,二、直流接触器,第三节接触器,三、接触器的符号,第三节接触器,四、接触器的主要技术指标,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,第三节接触器,四、接触器的使用选择原则,作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器特点：额定电流不大于5A,第四节继电器,一、电流继电器,特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。分类：过电流继电器、欠电流继电器,过流电流继电器,欠流电流继电器,第四节继电器,一、电流继电器,第四节继电器,动作电流q：使电流继电器开始动作所需的电流值；返回电流f：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数f：返回值与动作值之比，ff/q。,主要技术指标：,一、电流继电器,第四节继电器,特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似,二、电压继电器,第四节继电器,中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。,三、中间继电器,第四节继电器,作用：电动机的过载保护,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作,利用电阻值随温度变化而变化的特性制成,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,四、热继电器,第四节继电器,型式：双金属片式,热敏电阻式,易熔合金式,结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。,四、热继电器,第四节继电器,双金属片式热继电器,四、热继电器,第四节继电器,双金属片式热继电器原理示意图,四、热继电器,第四节继电器,使用与选择,使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。选择：eRedeR：热继电器热元件的额定电流；ed：电动机的额定电流。,四、热继电器,第四节继电器,作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型断电延时型,四、时间继电器,(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h),(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合动合（常开）触点(e)通电延时断开动断（常闭）触点（f）断电延时断开动合（常开）触点（g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点,四、时间继电器,符号,四、时间继电器,四、时间继电器,作用：根据速度的大小通断电路结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：120rpm复位转速：100rpm,五、速度继电器,定子-由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,符号,五、速度继电器,转子-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,五、速度继电器,压力继电器,光电继电器,温度继电器,六、其它继电器,作用：短路和严重过载保护应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻分类：,第五节熔断器,瓷插式熔断器,第五节熔断器,螺旋式熔断器,第五