电力拖动第一学期教案

1、绪论教学目的：1、了解电力拖动的概念2、掌握电力拖动的四个子系统3、熟悉本课程的学习目的4、了解学习本课程应注意的事项教学重点、难点1、电力拖动的组成2、电力拖动的特点教学内容一、电力拖动及组成 电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。由于电力在生产、传输、分配、使用和控制等方面的优越性，使电力拖动获得了广泛应用。目前在生产中大量使用的各式各样的生产机械。1、电力拖动系统的组成电力拖动系统作为机械设备的一部分，一般由四个子系统组成。 （1）电源 电源是电动机和控制设备的能源，分为交流电源和直流电源。 （2）电动机 电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。电动

2、机可分 为交流电动和直流电动机。 （3）控制设备 控制设备用来控制电动机的运转，由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。 （4）传动机构 传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。2、电力拖动的特点（1）方便经济 电能的生产、变换、传输都比较经济，分配、检测和使用比较方便。（2）效率高 电力拖动比蒸汽、压缩空气的拖动效率高，且传动机构简单。（3）调节性能好 电动机的类型很多，具有各种运行特性，可适应不同生产机械的需要，且电力拖动系统的启动、制动、调速、反转等控制简单、迅速，能实现较理想的控制目的。（4）易于实现生产过程的自动化 由于电力拖动可以实现远距离控制与

3、自动调节，且各种非电量都可以通过传感器转变为电量作用于拖动系统，因此能实现生产过程的自动化。3、电力拖动的发展过程按电力拖动系统中电动机的组合数量来分，电力拖动的发展过程经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。（1）19世纪末电动机逐步取代蒸汽机以后，最初采用成组拖动，即由一台电动机拖动传动轴，再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械。（2）20世纪20年代开始采用单电动机拖动，即由一台电动机拖动一台生产机械，从而简化了中间传动够，提高了效率，同时可充分利用电动机的调速性能，易于实现自动化控制。（3）20世纪30年代，随着现代化工业生产的迅速发展，生产机械越来越复杂，出现了一台生产

4、机械中由多台电动机分别拖动不同的运动不见的拖动方式，称为多电动机拖动。从电力拖动的控制方式来分，可分为断续控制系统和连续控制系统。（1）最早产生的是由手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式。随后发展了继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式。（2）顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。二、本课程的性质、内容、任务和要求本课程是中等职业技术学校电气维修专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程。内容：常用低压电器及其拆装与维修；电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修；常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修；电动机的自动调速系统及其调试与维修。

5、任务：掌握与电力拖动有关的专业理论知识和操作技能，培养理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力，达到国家规定的中级维修电工技术等级标准的要求。要求：掌握常用低压电器的功能、结构、工作原理、选用原则及其拆装维修方法；掌握电动机基本控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修；掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修；熟悉晶闸管直流电动机调速系统、交磁电机扩大机调速系统以及变频调速系统的工作原理、分析方法及其调试与维修。三、学习中应注意的问题（1）正确处理理论学习与技能训练的关系，在认真学习理论知识的基础上，注意加强技能训练。（2）密切联系生产实际，在教师的指导下，勤学

6、苦练，注意积累经验，总结规律，逐步培养独立分析和解决实际问题的能力。（3）学习中注意及时复习相关课程的有关内容。（4）在技能训练过程中，要注意爱护工具和设备，节约材料，严格执行电工安全操作过程，做到安全、文明生产。课后笔记这两节课主要介绍了电力拖动的组成部分、它的发展历史、它的优点和作为学生应该注意的一些细节。作业：P3 习题1、2、3第一单元 常用低压电器及其拆装与维修概述教学目的：1、低压电器的概念2、低压电器的分类3、低压电器的术语4、低压电器型号组成及含义教学重点、难点1、低压电器的分类2、低压电器型号组成及含义教学内容在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。因此，低压电

7、器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣和低压电器的性能有直接的关系。作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6

8、V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。一、常用低压电器的分类、产品标准和常用术语低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。1、低压电器的分类按用途或控制对象分类（1）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与热稳定性，使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。

9、（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。按动作方式分类（1）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。（2）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。按触点类型分类（1）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。（2）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。按工作原理分类（1）电磁

10、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。（2）非电量控制电器：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。2、低压电器的产品标准产品的用途、使用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，它是厂家和拥护制造和验收的依据。按内容性质分为基础标准、专业标准和产品标准。按批准的级别分为国家标准（GB）专业（部）标准（JB）和局批企业标准（JB/DQ）三级。3、常用术语（1）通断时间 从电流开始在开关电器一个极流国瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。（2）燃弧时间

11、电器分断过程中，从触头断开（或熔体熔断）出现电弧的瞬间开始，至电弧完全熄灭为止的时间间隔。（3）分断能力 电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。（4）接通能力 开关电器在规定的条件下，能在给定的下接通的预期接通电流值。（5）通断能力 开关电器在规定的条件下，能在给定下接通和分断的预期电流值。（6）短路接通能力 在规定条件下，包括开关电器的出现端短路在内的接通能力。（7）短路分断能力 在规定条件下，包括电器的出现端短路在内的分断能力。（8）操作频率 开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数。（9）通电持续率 电器的有载时间和工作周期之比，常用百分数表示。（10）电（气）寿

12、命 在规定的正常工作条件下，机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数。二、低压电器型号组成及含义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（JB 293081.10）的分类方法（参见附录A），将低压电器分为13个大类。每个大类用一位汉语拼音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）刀开关H，例如HS为双投式刀开关（刀型转换开关），HZ为组合开关。（2）熔断器R，例如RC为瓷插式熔断器，RM为密封式熔断器。（3）断路器D，例如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。（4）控制器K，例如KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制

13、器。（5）接触器C，例如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器。（6）起动器Q，例如QJ为自耦变压器降压起动器，QX为星三角起动器。（7）控制继电器J，例如JR为热继电器，JS为时间继电器。（8）主令电器L，例如LA为按钮，LX为行程开关。（9）电阻器Z，例如ZG为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。（10）变阻器B，例如BP为频敏变阻器，BT为起动调速变阻器。（11）调整器T，例如TD为单相调压器，TS为三相调压器。（12）电磁铁M，例如MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。（13）其他A，例如AD为信号灯，AL为电铃。在选用低压电器时常根据型号来进行选用，所以本书按型号分类对上述低压电器的分类进行说明

14、。课后笔记：主要要求学生掌握低压电器的分类和常用术语。作业：P93 习题一 1、2课题一 低压开关教学目的1、能正确识别、选择、安装、使用负荷开关、组合开关和低压断路器2、熟悉负荷开关、组合开关和低压断路器的功能、基本结构、工作原理及型号含义3、熟记负荷开关、组合开关和低压断路器图形符号和文字符号教学重点、难点1、能正确选择使用负荷开关、组合开关和低压断路器2、负荷开关、组合开关和低压断路器的功能3、负荷开关、组合开关和低压断路器图形符号和文字符号低压开关主要作隔离、转换及接通和分断电路用，多数用作机床电路的电源开关和局部照明电路的控制开关，有时也可用来直接控制小容量电动机的启动、停止和正、反

15、转。低压开关一般为非自动切换电器，常用的主要类型有刀开关、组合开关和低压断路器。一、刀开关刀开关是一种手动电器，常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关等。HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关主要用于在成套配电装置中作为隔离开关，装有灭弧装置的刀开关也可以控制一定范围内的负荷线路。作为隔离开关的刀开关的容量比较大，其额定电流在100A1500A之间，主要用于供配电线路的电源隔离作用。隔离开关没有灭弧装置，不能操作带负荷的线路，只能操作空载线路或电流很小的线路，如小型空载变压器、电压互感器等。操作时

16、应注意，停电时应将线路的负荷电流用断路器、负荷开关等开关电器切断后再将隔离开关断开，送电时操作顺序相反。隔离开关断开时有明显的断开点，有利于检修人员的停电检修工作。隔离刀开关由于控制负荷能力很小，也没有保护线路的功能，所以通常不能单独使用，一般要和能切断负荷电流和故障电流的电器（如熔断器、断路器和负荷开关等电器）一起使用。HZ型组合开关、HK型闸刀开关一般用于电气设备及照明线路的电源开关。HY型倒顺开关、HH型铁壳开关装有灭弧装置，一般可用于电气设备的起动、停止控制。 1、开启式负荷开关开启式负荷开关和封闭式负荷开关是一种手动电器，常用于电气设备中作隔离电源用，有时也用于直接启动小容量的鼠笼型

17、异步电动机。HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关，由于它结构简单、价格便宜、使用维修方便，故得到广泛应用。该开关主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。（1）型号及含义（2）结构胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座组成，如图1-5（a）所示。此种刀开关装有熔丝，可起短路保护作用。 （a）开启式负荷开关 （b）封闭式负荷开关 （c）图形文字符号图1-5 负荷开关 1上胶盖 2下胶盖 3插座4触刀 12触刀 13插座 14熔断器 5操作手柄 6固定螺母7进线端 15速断弹簧 16转轴8熔丝9触点座10底座11出线端 17操作手柄（3）选

18、用刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流以及短路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停3 kW及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。（4）安装与使用闸刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装，以避免由于重力自动下落而引起误动合闸。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端，这样拉闸后刀开关的刀片与电源隔离，既便于更换熔丝，又可防止可能发生的意外事故。安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断

19、丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装。2HH型封闭式负荷开关HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关。（1）型号及含义：（2）结构主要由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成，如图1-5（b）所示。刀开关带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。铁壳开关的操作结构有两个特点：一是采用储能合闸方式，即利用一根弹簧以执行合闸和分闸的功能，使开关的闭合和分断时的速度与操作速度无关。它既有助于改善开关的动作性能和灭弧性能，又能防

20、止触点停滞在中间位置。二是设有联锁装置，以保证开关合闸后便不能打开箱盖，而在箱盖打开后，不能再合开关，起到安全保护作用。HK型开启式负荷开关和HH型封闭式负荷开关都是由负荷开关和熔断器组成，其图形符号也是由手动负荷开关QL和熔断器FU组成，如图1-5（c）所示。（3）选用1）封闭式负荷开关的额定电压不小于线路工作电压。2）封闭式负荷开关用语控制照明、电热负载时，开关的额定电流不小于所有负载额定电流之和；由于控制电动机时，开关的额定电流应不小于电动机额定电流的3倍。（4）安装与使用1）封闭式负荷开关必须垂直安装，安装高度一般离地不低于1。31。5m，并以操作方便和安全为原则。2）开关外壳的接地螺

21、钉必须可靠接地。3）接线时，应将电源进线接在静夹座以便的接线端子上，负载引线接在熔断器一边的接线端子上，且进线都必须穿过开关的进出线孔。4）分合闸操作时，要站在开关的手柄侧，不准面队开关，以免因意外鼓掌电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人。二、 组合开关组合开关又称转换开关，控制容量比较小，结构紧凑，常用于空间比较狭小的场所，如机床和配电箱等。组合开关一般用于电气设备的非频繁操作、切换电源和负载以及控制小容量感应电动机和小型电器。1、组合开关型号及含义：2、组合开关结构组合开关由动触头、静触头、绝缘连杆转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。其动、静触头分别叠装于数层绝缘壳内，当转动手柄时，每层的动触片

22、随转轴一起转动。常用的产品有HZ5、HZ10和HZ15系列。HZ5系列是类似万能转换开关的产品，其结构与一般转换开关有所不同；组合开关有单极、双极和多极之分。组合开关的结构示意图及图形符号如图1-4所示。（a）内部结构示意图 （b）外形示意图 （c）图形符号图1-4 组合开关的结构示意图和图形符号组合开关中，有一类是专门为控制小容量三相异步电动机的正反转而设计的。俗称倒顺开关或可逆转换开关。开关的手柄有“倒”、“停”、“顺”三个位置，手柄只能从“停”位置左转45度或右转45度。当手柄位于“停”位置时，两组动触头都不与静触头接触。3、组合开关的选用组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接

23、线方式和负载容量进行选用。用语直接控制异步电动机的启动和正、反转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流的1。5倍2。5倍。4、组合开关的安装与使用（1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱内，其操作手柄最好在控制箱的前面或侧面。开关为断开状态时应使手柄在水平旋转位置。HZ3系列组合开关外壳上的接地螺钉应可靠接地。（2）若需在箱内操作，开关最好在箱内右上方，并且在它的上方不安装其他电器，否则应采取隔离或绝缘措施。（3）组合快观的通断能力较低，不能用来分断故障电流。用语控制异步电动机的征帆转时，必须在电动机完全停止转动后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超过1520次。（4）当操作频率过高或负载功

24、率因数较低时，应降低开关的容量使用，以延长其使用寿命。（5）倒顺开关接线时，应将开关两侧进出线中的一相互换，并看清开关接线端标记，切记接错，以免产生电源两相短路故障。三、低压断路器低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁的通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。断路器的种类繁多，按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、DWZ型限流式断路器等。框架式断路器主要用作配电线路的保护开关，而塑料外壳式断路器除可用作配电线路的保护开关外，还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开

25、关。下面以塑壳断路器为例简单介绍断路器的结构、工作原理、使用与选用方法。1、低压断路器的型号及含义 2、断路器的结构和工作原理断路器主要由3个基本部分组成，即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。图1-8是断路器工作原理示意图及图形符号。断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用。分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，当线路的电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生

26、的电磁力使挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现短路器的跳闸功能。图1-8 断路器工作原理示意图及图形符号热脱扣器用于线路的过负荷保护，工作原理和热继电器相同。失压（欠电压）脱扣器用于失压保护，如图1-8所示，失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器可以正常合闸；当停电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力，弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣，实现短路器的跳闸功能。分励脱扣器用于远方跳闸，当在远方按下按钮时，分励脱扣器得电产生电磁力，使其脱扣跳闸。不同断路器的保护是不同的，使用时应根据需要选用。在图形符号中也可以标注其保护方式，如图1-8所示，断路器图形符号中标注了失压、过负荷

27、、过电流3种保护方式。3、 低压断路器的选择原则低压断路器的选择应从以下几方面考虑：（1）断路器类型的选择：应根据使用场合和保护要求来选择。如一般选用塑壳式；短路电流很大时选用限流型；额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架式；控制和保护含有半导体器件的直流电路时应选用直流快速断路器等。（2）断路器额定电压、额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压、工作电流。（3）断路器极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。（4）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。（5）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。4、低压断路器的安装与使用 （1）低压断路器应垂直于配电板安装，电源引线应街道

28、上端，负载引线接到下端。（2）低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。（3）低压断路器在使用前应将脱扣器工作面的防锈油脂擦干净；各脱扣器动作值一经调整好，不允许随意变动，以免影响其动作值。（4）使用过程中若遇到分断短路电流，应及时检查触头系统，若发现电灼烧痕，应及时修理或更换。（5）低压断路器上的积尘应定期清除，并定期检查各脱扣器动作值，给操作机构添加润滑剂。课后笔记：学生对于理论的知识不是特别感兴趣，理解方面还需要加把力。作业见书P93课题二 熔断器教学目的1、正确识别、选择、安装、使用低压熔断器2、熟悉低压熔断器的功能、基本结

29、构、工作原理及型号含义3、熟记低压熔断器的图形符号和文字符号教学重点、难点1、正确识别、选择、使用低压熔断器2、熟悉低压熔断器的功能、基本结构、工作原理教学过程熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中，熔断器以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现短路保护及过载保护。熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉、分断能力较高、限流能力良好等优点，因此在电路中得到广泛应用。1、熔断器的主要技术参数（1）熔断器的结构 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。 熔体是熔断器的主要组成部分，常做成丝状、片状或删状。熔体的材料通

30、常有两种，一种是由铅、铅锡合金或锌等低熔点材料制成，多用于小电流电路；另一种是由银、铜等较高熔点的金属制成，多用于大电流电路。熔管是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。（2）熔断器的主要技术参数（1）额定电压：指保证熔断器能长期正常工作的电压。（2）熔体额定电流：指熔体长期通过而不会熔断的电流。（3）熔断器额定电流：指保证熔断器能长期正常工作的电流。（4）极限分断能力：指熔断器在额定电压下所能开断的最大短路电流。在电路中出现的最大电流一般是指短路电流值，所以，极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。（5）时间电流特性

31、：熔断器串接于被保护电路中，电流通过熔体时产生的热量与电流平方和电流通过的时间成正比，电流越大，则熔体熔断时间越短，这种特性称为熔断器的反时限保护特性或安秒特性，如图1-6所示。图中IN为熔断器额定电流，熔体允许长期通过额定电流而不熔断。 图1-6 熔断器的反时限保护特性（时间电流特性）表1-2 熔断电流与熔断时间之间的关系熔断电流1.251.3IN1.6 IN2 IN2.5 IN3 IN4 IN熔断时间1h40s8s4.5s2.5s熔断器对过载反应是很不灵敏的，当电器设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照明电路外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路

32、保护。2、常用的低压熔断器熔断器种类很多，按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；按有无填料分为有填料式、无填料式；按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。（1）RC1A系列插入式熔断器（瓷插式熔断器）1）型号及含义 2）结构由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝五部分组成，其结构下如图。 图1-17 插入式熔断器1-动触点 2-熔体 3-瓷插件 4-静触点 5-瓷座3）用途它常用于交流50赫兹额定电压380V及以下、额定电流200A及以下的电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。主要用于低压分支电路的短路保护，因其分断能力较小，多用于照明电路和小型动力电路中。(

33、2)RL1系列螺旋式熔断器1）型号及含义 2）结构 RL1系列螺旋式熔断器属于有填料封闭管式，其外形和结构如替所示。它主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下界限座及瓷座部分组成。熔芯内装有熔丝，并填充石英砂，用于熄灭电弧，分断能力强。熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到。3）用途 分断能力较高，结构紧凑，体积小，安装面积小，更换熔体方便，工作安全可靠，并且熔丝熔断后明显指示，它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。 图1-18 螺旋式熔断器1-底座 2-熔体

34、 3-瓷帽常用产品有RL6、RL7和RLS2等系列，其中RL6和RL7多用于机床配电电路中；RLS2为快速熔断器，主要用于保护半导体元件。（3）RMl0系列无填料密封管式熔断器1）型号及含义 2）结构 主要由熔断器、熔体、夹头及夹座等部分组成。 图1-19 无填料密闭管式熔断器1-铜圈 2-熔断管 3-管帽 4-插座 5-特殊垫圈 6-熔体 7-熔片具有以下两个特点：一是采用钢纸作熔管，当容体熔断时，钢纸管内壁在电弧热量的作用下产生高压气体，使电弧迅速熄灭。二是采用变截面锌片作熔体，当电路发生短路故障时，锌片几处狭窄部位同时熔断，形成较大空隙，因此灭弧容易。3）用途 RM10系列无填料封闭管式

35、熔断器适用于交流50赫兹、额定电压380V或直流额定电压440V及以下电压等级的动力网络和成套配电设备中，作为导线、电缆及较大容量电气设备的短路和连续过载。（4）RT0型有填料密封管式熔断器1）型号及含义2）结构 RT0系列有填料封闭管式熔断器主要由熔管、底座、夹头、夹座等部分组成。 图1-20 有填料封闭管式熔断器1-瓷底座 2-弹簧片 3-管体 4-绝缘手柄 5-熔体熔管用高频电工瓷制成。熔体是两片网状紫铜片，中间用锡桥连接。熔断器中装有石英砂，用来冷却和熄灭电弧，短路时可使电弧分散，由石英砂将电弧冷却熄灭，可将电弧在短路电流达到最大值之前迅速熄灭，以限制短路电流。3）用途 此为限流式熔断

36、器，是一种大分断能力的熔断器，常用于大容量电力网或配电设备中。常用产品有RTl2、RTl4、RTl5和RS3等系列，RS2系列为快速熔断器，主要用于保护半导体元件。（5）快速熔断器 它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。（6）自复熔断器 采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失

37、后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。FU熔断器在电路图中的符号：3、熔断器的选择(1)如果预期短路电流不是太大(如小于4kA)，从经济性角度出发，可优先选用RM10、RL6、RL7系列的熔断器。一方面，用户可以方便地自行拆装熔体。另一方面，它们既可作短路保护又可作过载保护。 (2)如果预期短路电流较大，应选用分断能力较高的熔断器，如RT12、RT14、RT15系列的熔断器。 (3)保护电动机的熔断器，一般不要求有较大容量和限流作用，而是希望熔化系数适当小些。所以，宜选用锌质熔体和铅锡合金熔体。 (4)RM1

38、、RM2和RC1系列熔断器已经淘汰。所以一般不允许使用瓷插式RC1A系列熔断器作电动机保护。如受条件限制非用它不可，也只能勉强用额定电流为15A及以下的熔丝，作为7 5kW以下的电动机的过载保护。 4、参数选择 (1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。 (2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。其壳体的载流部分和接触部分不会因通过工作电流而损坏。熔断器的额定电流不得小于熔件的额定电流。 (3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障

39、电流时，不致烧毁熔断器。 (4)熔件的额定电流应按下列三个条件选择： 按正常工作条件选择： 电动机起动电流可达(48)IeD，起动持续时间约为510s。在此条件下，熔断器既不应老化，也不能熔断。 具体的熔断器特性应按生产厂家供给的曲线，由试验得知，熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可满足上述要求。 熔件的额定电流可按下式选择IerjIq/K 式中Iq-电动机起动电流，一般为(48)IeD即为电动机额定电流的48倍。K-比例系数。一般为1.52.5。对不经常起动的电动机，取2.5，对频繁起动的电动机应取1.5。绕线式电动机起动电流较小，所取系数可降低为1.25。 应按与控制电器在时间上相

40、互配合选择： 当熔断器与电磁接触器配合使用时，应保证熔断器先切断短路或过载电流，接触器在其后空载断开。已知接触器动作时间为0.040.06s。为此，要求熔断器的熔断时间为0.020.03s，其可靠系数可达 Kk=(0.04-0.06s/0.02-0.03)=2 根据熔丝熔断试验，当短路电流达(2025)Ierj时，其熔断时间能满足0.020.03s。故按下式选取熔体电流。IerjIdmax/2025 式中 Idmax-通过熔断器的最大短路电流 按保证上下级保护之间的选择性要求： 要保证选择性。必须使下级保护的动作时间小于上级保护，上级保护的动作值大于下级保护。应根据其保护特性曲线上的数据及其实

41、际误差来选择熔体电流。若熔断时间的匹配裕度以10%来考虑，即+5%-5%，则必须满足下列条件t11.05+.%/0.95-%t2式中%-熔断器熔断时间误差，由产品说明书查得，若无法查得，一般按50%考虑t1-对应于故障电流值，从特性曲线上查得的上一级熔体的熔断时间，st2-对应于故障电流值，从特性曲线上查得的下一级即电动机保护的熔体的熔断时间，s 一般情况下，按t13t2考虑。 如果无法查得保护特性曲线，也可按下式选取Ierj1KphIerj2 式中IIerj1、Ierj2-分别为上级、下级(即电动机保护)熔体的额定电流Kph-配合系数，一般取1.82.5。熔断器有填料时，取用较小系数，无填料

42、时，取用较大系数一般情况下，同型号同熔体材料的相邻熔断器，上级的熔件额定电流比下级大23个等级。 5、安装使用维护 (1)安装前，应检查熔断器的额定电压、额定电流及极限分断能力是否与要求的一致。 (2)安装时，应保证熔体和触刀及触刀和刀座接触良好，以免熔体温度过高而误动作。同时还要注意不使熔体受到机械损伤。 (3)安装时，应注意熔断器周围介质的温度与电动机周围介质的温度尽可能一致，以免保护特性产生误差。 (4)安装必须可靠，以免有一相接触不良，出现相当于一相断路的情况，致使电动机断相运行而烧毁。 (5)如果检查时发现熔体已损伤或熔断，应更换熔体，并注意使换上去的新熔体的规格与换下来的一致，保证

43、动作的可靠性。 (6)更换熔体或熔管必须在不带电的情况下进行。 (7)熔断器的连接线的材料和截面积以及它的温升均应符合规定，不得随意改变，以免发生误动作。 (8)熔断器上积有灰尘，应及时清除，对于有动作指示器的熔断器，还应经常检查，发现熔断器已动作，应及时更换。课题三 主 令 电 器教学目的1、正确识别、选择、安装、使用按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器2、熟悉按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等常用的主令电器的功能、基本结构、工作原理及型号含义3、熟记行程开关、万能转换开关、主令控制器图形符号和文字符号教学重点、难点1、正确识别、选择、安装、使用按钮、行程开关2、熟悉按钮、行程开

44、关主令电器的功能、基本结构、工作原理及型号含义3、熟记按钮、行程开关图形符号和文字符号主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令，使控制电路执行对应的控制任务。主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。一、按钮按钮是一种最常用的的主令电器，其结构简单，控制方便。1、按钮的型号及含义 K开启式，适用于嵌装在操作面板上；H保护式，带保护外壳，可防止内部零件受机械损伤或人偶然触及带电部分；S防水式，既有密封外壳，可防止雨水侵入；F防腐式，能防止腐蚀性气体进入；J紧急式，带有红色大蘑菇钮头，作紧急切断电源用；X旋钮式，

45、用旋钮旋转进行操作，有通和断两个位置；Y钥匙操作式，用钥匙插入进行操作，可防止误操作或供专人操作；D光标按钮，按钮内装有信号灯，兼作信号指示。2、按钮的外形及结构按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成，其结构示意图及图形符号如图1-20所示。触点采用桥式触点，额定电流在5A以下。触点又分常开触点（动断触点）和常闭触点（动合触点）两种。常开按钮：未按下时，触头是断开的；按下时触头闭合；当松开后，按钮按钮自动复位。常闭按钮：与常开按钮相反，未按下时，触头是闭合的；按下时触头断开；当松开后，按钮自动复位。复合按钮：将常开和常闭按钮组合为一体。按下复合按钮时，其常闭触头先断开，然后常开触头再闭合

46、；而松开时，常开触头先断开，然后常闭触头再闭合。按钮从外形和操作方式上可以分为平钮和急停按钮，急停按钮也叫蘑菇头按钮，如图1-20（c）所示，除此之外还有钥匙钮、旋钮、拉式钮、万向操纵杆式、带灯式等多种类型。图1-20 按钮结构示意图及图形符号从按钮的触点动作方式可以分为直动式和微动式两种，图1-20中所示的按钮均为直动式，其触点动作速度和手按下的速度有关。而微动式按钮的触点动作变换速度快，和手按下的速度无关，其动作原理如图1-21所示。动触点由变形簧片组成，当弯形簧片受压向下运动低于平形簧片时，弯形簧片迅速变形，将平形簧片触点弹向上方，实现触点瞬间动作。小型微动式按钮也叫微动开关，微动开关还

47、可以用于各种继电器和限位开关中，如时间继电器、压力继电器和限位开关等。图1-21 微动式按钮动作原理图按钮一般为复位式，也有自锁式按钮，最常用的按钮为复位式平按钮，如图1-20（a）所示，其按钮与外壳平齐，可防止异物误碰。3、按钮的颜色红色按钮用于“停止”、“断电”或“事故”。绿色按钮优先用于“起动”或“通电”，但也允许选用黑、白或灰色按钮。一钮双用的“起动”与“停止”或“通电”与“断电”，即交替按压后改变功能的，不能用红色按钮，也不能用绿色按钮，而应用黑、白或灰色按钮。按压时运动，抬起时停止运动（如点动、微动），应用黑、白、灰或绿色按钮，最好是黑色按钮，而不能用红色按钮。用于单一复位功能的，

48、用蓝、黑、白或灰色按钮。同时有“复位”、“停止”与“断电”功能的用红色按钮。灯光按钮不得用作“事故”按钮。其中表1-1给出了按钮颜色的含义。表1-1 按钮颜色的含义颜 色含 义举 例红处理事故紧急停机扑灭燃烧“停止”或“断电”正常停机停止一台或多台电动机装置的局部停机切断一个开关带有“停止”或“断电”功能的复位绿“起动”或“通电”正常起动起动一台或多台电动机装置的局部起动接通一个开关装置（投入运行）黄参与防止意外情况参子抑制反常的状态避免不需要的变化（事故）蓝上述颜色未包含的任何指定用意凡红、黄和绿色未包含的用意，皆可用蓝色黑、灰、白无特定用意除单功能的“停止”或“断电”按钮外的任何功能4、按

49、钮的选择 （1）根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式、防水式、防腐式等。（2）根据用途，选用合适的型式，如钥匙式、紧急式、带灯式等。（3）按控制回路的需要，确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等。（4）按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。5、按钮的安装与使用（1）按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列合理，如根据电动机启动的先后顺序，从上到下或从左到右排列。（2）同一机床运动部件有几种不同的工作状态时（如上、下，前、后，松紧等），应使每一对相反状态的按钮安装在一组。（3）按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属按钮盒必须可靠接地。（4）由于按钮的触头间距较小，如有

50、油污等极易发生短路故障，所以应注意保持触头间的清洁。（5）光标按钮一般不宜用于需长期通电显示处，以免塑料外壳过度受热而变形，使更换灯泡困难。二、位置开关位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定位置时操作的一种指示开关。它包含行程开关、接近开关。1、行程开关行程开关又叫限位开关，它的种类很多，按运动形式可分为直动式、微动式、转动式等；按触点的性质分可为有触点式和无触点式。它用以反应工作机械行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将将机械信号转变为电信号，用以控制机械或用作程序控制。行程开

51、关的主要参数有型式、动作行程、工作电压及触头的电流容量。目前国内生产的行程开关有LXK3、3SE3、LXl9、LXW和LX等系列。常用的行程开关有LX19、LXW5、LXK3、LX32和LX33等系列。（1）型号及含义（2）结构及工作原理行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。1）直动式行程开关 其结构原理如图1-24所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于04mmin的场所。图1-24 直动式行程开关1-推杆 2-弹簧 3-动断触点 4-动合触点2）滚轮式行程开关 其结构原理如图1-25所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞

52、杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。 图1-25 滚轮式行程开关1-滚轮 2-上转臂 3、5、11-弹簧 4-套架 6-滑轮 7-压板 8、9-触点 10-横板滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。3）微动开关式行程开关 其结构如图1-26所示。常用的有LXW-11系列产品图1-26 微动式行程开关1.推杆 2.弹簧 3.压缩弹簧4.动断触点 5.动合触点 行程开关的符号：（3）有触点行程开关的选择有

53、触点行程开关的选择应注意以下几点：1）应用场合及控制对象选择。2）安装环境选择防护形式，如开启式或保护式。3）控制回路的电压和电流。4）机械与行程开关的传力与位移关系选择合适的头部形式。（4）安装与使用1）行程开关安装时，安装位置要准确，安装要牢固；滚轮的方向不能装反，挡铁与其碰撞的位置应符合控制线路的要求，并确保能可靠的与挡铁碰撞。2）形成开关在使用这，要定期检查和保养，除去油垢及粉尘，清理触头，经常检查其动作是否灵活、可靠，及时排除故障。防止因形成开关触头接触不良或接线松脱产生误动作而导致设备和人身安全事故。2、接近开关接近开关又称无触点行程开关，它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限

54、位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V24V的直流电流，或220V交流电源等。如图1-23所示为三线式有源型接近开关结构框图。图1-23 有源型接近开关结构框图接近开关按检测元件工作原理可分为高频振荡型、超声波型、电容型、电磁感应型、永磁型、霍尔元件型与磁敏元件型等。不同型式的接近开关所检测的被检测体不同。电容式接近开关可以检测各种固体、液体或粉状物体，其主要由电容式振荡器及电子电路组成，它的电容位于传感界面，当物体接近时，将因改变了电容值而振荡，从而产生输出信号。霍尔接近开关用于检测磁场，一般用磁钢作为被检测体。其内部的磁敏感器件仅对垂直于传感器端面的磁场敏感，当磁极S极正对接近开关时，接近开关的输出产生正跳变，输出为高电平，若磁极N极正对接近开关时，输出为低电平。超声波接近开关适于检测不能或不可触及的目标，其控制功能不受