建筑电气控制技术课件

建筑电气控制技术目录

第一章常用低压控制电器第二章继电接触控制线路的组成第三章常用生产及施工设备控制线路第四章楼宇常用设备电气控制线路第五章控制线路安、调试及常见故障处理第六章电气控制线路设计基础

第一章常用低压电器

电磁式低压电器的基本知识低压开关及主令电器接触器继电器低压断路器其他控制电器小结第一节电磁式低压电器的基本知识低压电器的定义低压电器的作用低压电器的分类低压电器的基本结构及原理低压电器的作用1.控制作用2.检测作用3.保护作用4.转换作用5.指示作用6.调节作用低压电器的定义电器：是指能自动或手动接通和断开电路，以及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件。低压电器：通常是指交流1000V及以下与直流1200V及以下电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备低压电器的分类按控制作用分类执行电器用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。控制电器用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。主令电器用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例如：按钮、转换开关等。保护电器用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。按动作方式分

自动切换电器按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。非自动电器通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。按动作原理分类

电磁式电器它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。非电磁式电器它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。低压电器的基本结构及原理电磁机构电磁机构是电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能并带动触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。

触头系统触头系统属于执行部件。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的。灭弧装置电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。

电磁机构电磁铁的示意图电磁铁的工作原理

电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。

电磁铁的分类电磁铁按励磁电流可分为：直流电磁铁和交流电磁铁按接入电路的方式可以分为：电压线圈和电流线圈

短路环由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入一只铜环，名为短路环。触头系统分类按功能可分为：主触头和辅助触头。主触头用于接通和分断主电路；辅助触头用于接通和分断二次电路，还能起互锁和联锁作用。按形状可分为：桥式触头和指形触头。桥式触头又分为点接触桥式触头和面接触桥式触头。触头按位置可分为：静触头和动触头。静触头固定不动动触头能由联杆带着移动。触头按其初始位置可分为：常闭触头和常开触头。常闭触头（又称动断触头）——常态时动、静触头是相互闭合的。常开触头（又称动合触头）——常态时动、静触头是分开的a)b)c)触头的结构形式a）点接触桥式b）面接触桥式c）线接触指式灭弧系统电弧的危害使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断。会烧损触点，缩短电器的使用寿命。灭弧措施图1-6灭弧措施a）、b）机械性拉长电弧c）双触点灭弧d）磁吹灭弧e）纵缝灭弧f）金属栅片灭弧g）纵缝陶土灭弧罩静触点2—动触点3—引弧角v1—动触点移动速度v2—电弧在磁场力作用下移动速度第二二节节开关关电电器器及及主主令令电电器器低压压开开关关低压压开开关关主主要要用用作作隔隔离离、、转转换换以以及及接接通通和和分分断断电电路路。。常常作作为为机机床床电电路路的的电电源源开开关关，，或或用用于于局局部部照照明明电电路路的的控控制制及及小小容容量量电电动动机机的的起起动动、、停停止止和和正正反反转转控控制制等等。。主令令电电器器主令令电电器器是是指指在在电电气气自自动动控控制制系系统统中中用用来来发发出出信信号号指指令令的的电电器器。。它它的的信信号号指指令令将将通通过过继继电电器器、、接接触触器器和和其其它它电电器器的的动动作作，，接接通通和和分分断断被被控控制制电电路路，，以以实实现现对对电电动动机机和和其其它它生生产产机机械械的的远远距距离离控控制制。。低压压开开关关刀开开关关组合合开开关关自动动开开关关漏电保护器器主令电器按钮行程开关万能转换开开关刀开关用途普通刀开关关是一种结结构最简单单且应用最最广泛的手手控低压电电器，广泛泛用在照明明电路和小小容量（5.5kW）、不频繁起动动的动力电电路的控制制电路中。。结构符号注意事项刀开关安装装时，瓷底底应与地面垂直，手手柄向上，，易于灭弧弧，不得倒装或平平装。倒装装时手柄可可能因自重重落下而引引起误合闸闸，危及人人身和设备备安全。图1-7胶盖瓷底刀开关的结构1—出线盒2—熔丝3—动触头4—手柄5—静触头6—电源进线座7—瓷座8—胶盖9—接用电器b）双极c）三极QSQSa）单极或QS组合开关定义它实质上也也是一种特特殊刀开关关，只不过过一般刀开开关的操作作手柄是在在垂直安装装面的平面面内向上或或向下转动动，而组合合开关的操操作手柄则则是平行于于安装面的的平面内向向左或向右右转动而已已。用途多用在机床床电气控制制线路中，，作为电源源的引入开开关，也可可以用作不不频繁地接接通和断开开电路、换换接电源和和负载以及及控制5KW以下的小容容量电动机机的正反转转和星三角角起动等。。结构符号a）双极

b）三极QSQS组合开关的的结构a)b)图1-9组合开关的结构图a）外形图b）内部结构1—手柄2—转轴3—弹簧4—凸轮5—绝缘垫板6—动触点7—静触点8—绝缘方轴9—接线柱自动开关用途它集控制和和多种保护护功能于一一身，除能能完成接通和和分断电路路外，还能能对电路或或电气设备发生的的短路、过过载、失压压等故障进进行保护。。原理图工作原理脱扣器是自自动开关的的主要保护护装置，包包括电磁脱脱扣器（作作短路保护护）、热脱脱扣器（作作过载保护护）、失压压脱扣器以以及由电磁磁和热脱扣扣器组合而而成的复式式脱扣器等等种类。电电磁脱扣器器的线圈串串联在主电电路中，若若电路或设设备短路，，主电路电电流增大，，线圈磁场场增强，吸吸动衔铁，，使操作机机构动作，，断开主触触点，分断断主电路而而起到短路路保护作用用。电磁脱脱扣器有调调节螺钉，，可以根据据用电设备备容量和使使用条件手手动调节脱脱扣器动作作电流的大大小。热脱扣器是是一个双金金属片热继继电器。它它的发热元元件串联在在主电路中中。当电路路过载时，，过载电流流使发热元元件温度升升高，双金金属片受热热弯曲，顶顶动自动操操作机构动动作，断开开主触点，，切断主电电路而起过过载保护作作用。符号QF×××自动开关原原理图图1-12自动开关的原理图1、9—弹簧2—触点3—锁键4—搭钩5—轴6—过电流脱扣器7—杠杆8、10—衔铁11—欠电压脱扣器12—双金属片13—电阻丝漏电保护器器用途主要用于当当发生人身身触电或漏漏电时，能能迅速切断断电源，保保障人身安安全，防止止触电事故故。有的漏漏电保护器器还兼有过过载、短路路保护，用用于不频繁繁起、停的的电动机。。原理图工作原理当正常工作作时，不论论三相负载载是否平衡衡，通过零零序电流互互感器主电电路的三相相电流相量量之和等于于零，故其其二次绕组组中无感应应电动势产产生，漏电电保护器工工作于闭合合状态。如如果发生漏漏电或触电电事故，三三相电流之之和便不再再等于零，，而等于某某一电流值值Is。Is会通过人体体、大地、、变压器中中性点形成成回路，这这样零序电电流互感器器二次侧产产生与Is对应的感应应电动势，，加到脱扣扣器上，当当Is达到一定值值时，脱扣扣器动作，，推动主开开关的锁扣扣，分断主主电路。测试回路电源变压器主开关UVW零序电流互感器电磁脱扣器按钮用途按钮又称控控制按钮或或按钮开关关，是一种种手动控制制电器。它它只能短时时接通或分分断5A以下的小电电流电路，，向其它电电器发出指指令性的电电信号，控控制其它电电器动作。。由于按钮钮载流量小小，不能直直接用于控控制主电路路的通断。。结构及工作作原理符号注意事项选择使用时时应从使用用场合、所所需触点数及按钮帽帽的颜色等等因素考虑虑。一般红红色表表示示停停止止，，绿绿色色表表示示起起动动，，黄黄色色表表示示干干预预。。SBSBa）常开触点b）常闭触点

c）复合触点SB按钮钮的的结结构构及及工工作作原原理理结构构工作作原原理理在按按下下按按钮钮帽帽令令其其动动作作时时，，首首先先断断开开动动断断触触点点，，再再通通过过一一定定行行程程后后才才接接通通动动合合触触点点；；松松开开按按钮钮帽帽时时，，复复位位弹弹簧簧先先将将动动合合触触点点分分断断，，通通过过一一定定行行程程后后动动断断触触点点才才闭闭合合。。行程程开开关关用途途行程程开开关关又又称称限限位位开开关关或或位位置置开开关关，，它它利利用用生生产产机机械械运运动动部部件件的的碰碰撞撞，，使使其其内内部部触触点点动动作作，，分分断断或或切切换换电电路路，，从从而而控控制制生生产产机机械械行行程程、、位位置置或或改改变变其其运运动动状状态态。。符号号与与结结构构a）常开触点

b）常闭触点SQSQ万能能转转换换开开关关用途途具有有更更多多操操作作位位置置和和触触点点、、能能够够接接多多个个电电路路的的一一种种手手动动控控制制电电器器。。由由于于它它的的档档位位多多、、触触点点多多，，可可控控制制多多个个电电路路，，能能适适应应复复杂杂线线路路的的要要求求。结构构万能能转转换换开开关关的的符符号号及及触触点点通通断断表表第三三节节接接触触器器用途途接触触器器是是一一种种用用来来频频繁繁接接通通和和断断开开交交、、直直流流主主电电路路及及大大容容量量控控制制电电路路的的自自动动切切换换电电器器。。它它具具有有低低压压释释放放保保护护功功能能，，可可进进行行频频繁繁操操作作，，实实现现远远距距离离控控制制，，是是电电力力拖拖动动自自动动控控制制线线路路中中使使用用最最广广泛泛的的电电器器元元件件。。分类类符符号号交流流接接触触器器特点：交交流线圈圈、有短短路环采用双断断口触头头直流接触触器特点：直直流线圈圈、滚动指型型触头b）常开主触点

c）常闭主触点a）线圈

KM

e）常闭辅助触点d）常开辅助触点KMKMKMKM接触器的的结构和和工作原原理结构交流接触触器的主主要部分分是电磁磁系统、、触点系系统和灭灭弧装置置，其外外形和结结构如图图所示。。工作原理理交流接触触器有两两种工作作状态：：得电状态态（动作作状态））和失电电状态（释放状状态）。。接触器器主触头头的动触触头装在与与衔铁相相连的绝绝缘连杆杆上，其其静触头则则固定在在壳体上上。当线线圈得电电后，线圈圈产生磁磁场，使使静铁心心产生电电磁吸力，，将衔铁铁吸合。。衔铁带带动动触触头动作，，使常闭闭触头断断开，常常开触头头闭合，，分断或或接通相相关电路路。当线线圈失电电时，电电磁吸力力消失，，衔铁在在反作用用弹簧的的作用下下释放，，各触头头随之复复位。a）外形b）结构示意图第四节继继电器器定义继电器：：是一种种根据电电量（电电流、电电压）或或非电量量（时间间、速度度、温度度、压力力等）的的变化自自动接通通和断开开控制电电路，以以完成控控制或保保护任务务的电器器。与接触器器的区别别继电器可可以对各各种电量量或非电电量的变变化作出出反应，，而接触触器只有有在一定定的电电压信号号下动作作。继电器用用于切换换小电流流的控制制电路，，而接触触器则用用来控制制大电流流电路，，因此，，继电器器触头容容量较小小（不大大于5A），且无灭弧弧装置。。分类按反应的的参数可可分为：电压继电电器、电电流继电电器、中中间继电电器、热热继电器器、时间间继电器器和速度度继电器器等。按动作原原理可分分为：电电磁式、、电动式式、电子子式和机机械式等等。常用的继继电器常用的继继电器电磁式继继电器电流继电电器电压继电电器中间继电电器时间继电电器热继电器速度继电电器时间继电电器用途时间继电电器是利利用电磁磁原理或或机械原原理实现现触点延延时闭合合或延时时断开的的自动控控制电器器。分类常用的种种类有电电磁式、、空气阻阻尼式、、电动式式和晶体体管式。。结构及工工作原理理延时方式式通电延时时和断电电延时符号文字符号号KT图形符号号a）断电延时线圈b）通电延时线圈d）断电延时断开触头c）通电延时闭合触头e）通电延时断开触头f）断电延时闭合触头热继电器用途热继电器器是利用用电流的的热效应应原理工工作的保保护电器器，在电电路中用用作电动动机的过过载保护护。符号工作原原理主双金金属片片与加加热元元件串串接在在接触触器负负载端端，（（电动动机电电源端端）的的主回回路中中。当当电动动机正正常运运行时时，热热元件件产生生的热热量虽虽能使使双金金属片片弯曲曲，但但还不不足以以使继继电器器动作作。当当电动动机过过载时时，流流过热热元件件的电电流增增大，，热元元件产产生的的热量量增加加，使使双金金属片片产生生的弯弯曲位位移增增大，，主双双金属属片推推动导导板，，并通通过补补偿双双金属属片与与推杆杆将触触点（（即串串接在在接触触器线线圈回回路的的热继继电器器常闭闭触点点）分分开，，以切切断电电路保保护电电动机机。b）常闭触点a）热元件FR热继电器器的结结构热继电电器种种类很很多，，应用用最广广泛的的是基基于双双金属属片的的热继继电器器，其其外形形及结结构如如图所所示，，主要要由热热元件件、双双金属属片和和触头头三部部分组组成。。热继继电器器的常常闭触触点串串联在在被保保护的的二次次回路路中，，它的的热元元件由由电阻阻值不不高的的电热热丝或或电阻阻片绕绕成，，串联联在电电动机机或其其他用用电设设备的的主电电路中中。靠靠近热热元件件的双双金属属片，，是用用两种种不同同膨胀胀系数数的金金属用用机械械辗压压而成成，为为热继继电器器的感感测元元件。。a）外形b）结构图电流整定装置2—主电路接线柱3—复位按钮4—常闭触头5—动作机构6—热元件31—常闭触头接线柱32—公共动触头接线柱33—常开触头接线柱1—主触头2—主双金属片3—热元件4—推动导板5—补偿双金属片6—常闭触头7—常开触头8—复位调节螺钉9—动触头10—复位按钮11—偏心轮12—支撑件13—弹簧速度继继电器器用途速度继继电器器主要要用于于笼型型异步步电动动机的的反接接制动动控制制。结构及及工作作原理理符号a）外形b）结构图KSKSb）常开触点

c）常闭触点a）转子KSnn熔断器器用途按钮又又称控控制按按钮或或按钮钮开关关，是是一种种手动动控制制电器器。它它只能能短时时接通通或分分断5A以下的的小电电流电电路，，向其其它电电器发发出指指令性性的电电信号号，控控制其其它电电器动动作。。由于于按钮钮载流流量小小，不不能直直接用用于控控制主主电路路的通通断。。符号注意事事项选择使使用时时应从从使用用场合、所需需触点数及及按