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节开关电器器及主令令电器低压开关关低压开关关主要用用作隔离离、转换换以及接接通和分分断电路路。常作作为机床床电路的的电源开开关，或或用于局局部照明明电路的的控制及及小容量量电动机机的起动动、停止止和正反反转控制制等。主令电器器主令电器器是指在在电气自自动控制制系统中中用来发发出信号号指令的的电器。。它的信信号指令令将通过过继电器器、接触触器和其其它电器器的动作作，接通通和分断断被控制制电路，，以实现现对电动动机和其其它生产产机械的的远距离离控制。。低压开关关刀开关组合开关关自动开关关漏电保护护器主令电器器按钮行程开关关万能转换换开关刀开关用途普通刀开开关是一一种结构构最简单单且应用用最广泛泛的手控控低压电电器，广广泛用在在照明电电路和小小容量（（5.5kW））、不频频繁起动动的动力力电路的的控制电电路中。。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以下的的小容量电电动机的正正反转和星星三角起动动等。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。一般红红色表示停止止，绿色表表示起动，，黄色表示示干预。SBSBa）常开触点b）常闭触点

c）复合触点SB按钮的结构构及工作原原理结构工作原理在按下按钮钮帽令其动动作时，首首先断开动动断触点，，再通过一一定行程后后才接通动动合触点；；松开按钮钮帽时，复复位弹簧先先将动合触触点分断，，通过一定定行程后动动断触点才才闭合。行程开关用途行程开关又又称限位开开关或位置置开关，它它利用生产产机械运动动部件的碰碰撞，使其其内部触点点动作，分分断或切换换电路，从从而控制生生产机械行行程、位置置或改变其其运动状态态。符号与结构构a）常开触点

b）常闭触点SQSQ万能转换开开关用途具有更多操操作位置和和触点、能能够接多个个电路的一一种手动控控制电器。。由于它的的档位多、、触点多，，可控制多多个电路，，能适应复复杂线路的的要求。结构万能转换开开关的符号号及触点通通断表第三节接接触器用途接触器是一一种用来频频繁接通和和断开交、、直流主电电路及大容容量控制电电路的自动动切换电器器。它具有有低压释放放保护功能能，可进行行频繁操作作，实现远远距离控制制，是电力力拖动自动动控制线路路中使用最最广泛的电电器元件。。分类符符号交流接触器器特点：交流流线圈、有有短路环采用双断口口触头直流接触器器特点：直流流线圈、滚动指型触触头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接触器的结结构和工作作原理结构交流接触器器的主要部部分是电磁磁系统、触触点系统和和灭弧装置置，其外形形和结构如如图所示。。工作原理交流接触器器有两种工工作状态：：得电状态（（动作状态态）和失电电状态（释放状态态）。接触触器主触头头的动触头装在与衔衔铁相连的的绝缘连杆杆上，其静触头则固固定在壳体体上。当线线圈得电后，线圈产产生磁场，，使静铁心心产生电磁吸力，将将衔铁吸合合。衔铁带带动动触头动作，使使常闭触头头断开，常常开触头闭闭合，分断断或接通相相关电路。。当线圈失失电时，电电磁吸力消消失，衔铁铁在反作用用弹簧的作作用下释放放，各触头头随之复位位。a）外形b）结构示意图第四节继继电器定义继电器：是是一种根据据电量（电电流、电压压）或非电电量（时间间、速度、、温度、压压力等）的的变化自动动接通和断断开控制电电路，以完完成控制或或保护任务务的电器。。与接触器的的区别继电器可以以对各种电电量或非电电量的变化化作出反应应，而接触触器只有在在一定的的电压信号号下动作。。继电器用于于切换小电电流的控制制电路，而而接触器则则用来控制制大电流电电路，因此此，继电器器触头容量量较小（不不大于5A），且无无灭弧装置置。分类按反应的参参数可分为为：电压继电器器、电流继继电器、中中间继电器器、热继电电器、时间间继电器和和速度继电电器等。按动作原理理可分为：：电磁式、、电动式、、电子式和和机械式等等。常用的继电电器常用的继电电器电磁式继电电器电流继电器器电压继电器器中间继电器器时间继电器器热继电器速度继电器器时间继电器器用途时间继电器器是利用电电磁原理或或机械原理理实现触点点延时闭合合或延时断断开的自动动控制电器器。分类常用的种类类有电磁式式、空气阻阻尼式、电电动式和晶晶体管式。。结构及工作作原理延时方式通电延时和和断电延时时符号文字符号KT图形符号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是是利用电流流的热效应应原理工作作的保护电电器，在电电路中用作作电动机的的过载保护护。符号工作原理主双金属片片与加热元元件串接在在接触器负负载端，（（电动机电电源端）的的主回路中中。当电动动机正常运运行时，热热元件产生生的热量虽虽能使双金金属片弯曲曲，但还不不足以使继继电器动作作。当电动动机过载时时，流过热热元件的电电流增大，，热元件产产生的热量量增加，使使双金属片片产生的弯弯曲位移增增大，主双双金属片推推动导板，，并通过补补偿双金属属片与推杆杆将触点（（即串接在在接触器线线圈回路的的热继电器器常闭触点点）分开，，以切断电电路保护电电动机。b）常闭触点a）热元件FR热继电器的结结构热继电器种类类很多，应用用最广泛的是是基于双金属属片的热继电电器，其外形形及结构如图图所示，主要要由热元件、、双金属片和和触头三部分分组成。热继继电器的常闭闭触点串联在在被保护的二二次回路中，，它的热元件件由电阻值不不高的电热丝丝或电阻片绕绕成，串联在在电动机或其其他用电设备备的主电路中中。靠近热元元件的双金属属片，是用两两种不同膨胀胀系数的金属属用机械辗压压而成，为热热继电器的感感测元件。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—弹簧速度继电器用途速度继电器主主要用于笼型型异步电动机机的反接制动动控制。结构及工作原原理符号a）外形b）结构图KSKSb）常开触点

c）常闭触点a）转子KSnn熔断器用途按钮又称控制制按钮或按钮钮开关，是一一种手动控制制电器。它只只能短时接通通或分断5A以下的小电电流电路，向向其它电器发发出指令性的的电信号，控控制其它电器器动作。由于于按钮载流量量小，不能直直接用于控制制主电路的通通断。符号注意事项选择使用时应应从使用场合、所需触触点数及按钮钮帽的颜色等因因素考虑。一一般红色表示示停止，绿色色表示起动，，黄色表示干干预。SBSBa）常开触点b）常闭触点

c）复合触点SB熔断器