第一章 常低压电器.ppt

课程内容 机床电气控制课程任务： 研究解决机床电气控制有关问题，阐述机床电气控制原理、实际机床控制线路、机床电气控制线路的设计方法及常用元件的选择、可编程序控制器的原理与应用等。 第一章　常用低压电器 重点：常用低压电器元件的结构、功能、符号。 难点：个别电器元件的结构、工作原理和性能。 §1.1　 概 述 一、定义电器：凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械或电气元件统称为电器。(一种能控制电能的设备) 二、分类 1．按工作电压等级分 （1）低压电器：用于交流50Hz, 1200V、直流1500V以下电路的电器 . （2）高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器 . 2．按用途分类 （1）控制电器： 用于各种控制电路和控制系统（如电力拖动控制系统）的电器。如接触器、控制继电器、电动机起动器等。 （2）主令电器： 用于控制系统中发送控制指令的电器。如控制按钮、主令开关、行程开关等。 （3）保护电器： 用于保护电路和电气设备的电器。 如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。 （4）配电电器： 用于电能的输送和分配的电器。 如隔离开关、刀开关、断路器等。 （5）执行电器： 指用于完成某种动作或传送功能的电器。 如电磁铁、电磁离合器等。 3、按操作方式 手动电器：刀开关、按钮、转换开关 自动电器：低压断路器、接触器、继电器 4、按工作原理分 电磁式电器： 依据电磁感应原理来工作的电器。 如交、直流接触器、各种电磁式继电器 非电量控制电器： 电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。 如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器 §1.2 电磁式电器的工作原理与结构特点 组成：电磁机构、触头系统和灭弧装置 电磁机构 组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心） 工作原理：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。 线圈分类：交流线圈、直流线圈 铁心形状：U形、E形、O形 铁心按衔铁的运动方式分为：直动式和拍合式。 触头系统 作用：接通和分断电路 主触头：一般串接在控制对象的主电路中控制其通断。 辅助触头：一般容量比较小，用来切换控制电路。 触头按原始状态可分为：常开触头和常闭触头。 要求：触头导电、导热性能良好，通常用银或铜制成。 触头按结构型式：桥形触头和指形触头。 触点接触形式：点接触、线接触和面接触 2）灭弧装置 电弧的产生：触点由闭合到断开时，当电压超过10～20V和电流超过80～100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。 电弧的危害 ： 延长了电路切断的时间； 烧坏触头； 造成电源短路事故。 灭弧措施： 拉长电弧：迅速增大电弧长度，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而使电弧熄灭。 冷却：使电弧与流体介质或固体介质相接触（将带电粒子流引走），加强冷却，使电弧加快熄灭。 §1.3 开关电器 一、刀开关 作用：隔离电源或不频繁通断电路 安装：1）合闸时手柄应向上；2）电源进线接在刀开关上端，负载接在下端。 分类 (1)胶盖闸刀开关(开启式负荷开关) 结构 图文符号 应用场合 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 结构 图文符号 应用场合 刀开关的选用 1）额定电压应等于或大于电路的额定电压。 2）额定电流应等于或稍大于电路工作电流。 注意：若用刀开关来控制电动机，则必须考虑电动机的起动电流比较大，应选用比额定电流大一级的刀开关。 二、组合开关（转换开关） 三、低压断路器(自动空气开关） 功能： 1）手动开关 2）自动进行欠压、过载和短路保护的电器。 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、操作机构。 图形和文字符号： §1.4 熔断器 结构 熔体：由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金组成，通常为丝状或片状。 熔壳：是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。 工作原理：电流热效应 正常：I= IN —→ 温度〈 熔点 —→ 熔体不熔断短路：I IN —→ 温度 〉熔点 —→ 熔体熔断 —→ 切断电路 作用：短路保护和严重过载保护 熔断器的选用： 熔断器种类 熔断器额定电压等级 熔断器额定电流等级 熔体的额定电流：多级保护：INS/INX1.6：1没有冲击电流的负载：IfN≥Ie保护一台异步电动机：IfN≥ (1.5～2.5)IN保护多台电动机且各台电动机不同时启动：IfN≥ (1.5～2.5)INmax+∑IN 使用：串接于被保护电路的首端 §1.4 主令电器 作用：发送控制命令或信号的电器 分类：控制按钮万能转换开关主令控制器行程开关接近开关 一、控制按钮 作用：在低压控制电路中，用于手动发布控制指令。 组