电机拖动与电气控制 第2版 教案 第5章常用低压电器.docx

电机拖动与电气控制课程教案

章节名称

第5章常用低压电器

5.1常用低压电器的基本知识5.2开关电器

授课时数

2

授课形式

教学目标

①了解低压电器分类，电磁式电器电机工作原理和结构，开关电器和熔断器的种类、用途、图形符号和文字符号。

②能按照国家标准选用开关电器和熔断器，按照操作规范正确进行开关电器和熔断器的装配和检测。

③尊重标准，自觉学习，树立民族自信

教学重点

难点

电磁式低压电器结构和原理，开关电器的图形符号和文字符号。

教学内容

5.1常用低压电器的基本知识

一、低压电器

电器：根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的通断、切换、保护、检测、控制、调节作用的设备。

低压电器：指工作在交流50HZ1200V、直流1500V及以下的电路中，以实现对电路或电气设备的切换、执行部件的控制、电路的保护、信号的检测等作用的电器。

1.低压电器元件的分类

按动作原理分类

手动电器：如刀开关、组合开关及按钮等。

自动电器：如接触器、继电器、熔断器和行程开关等。

按用途和所控制的对象分类

低压控制电器：如接触器、继电器等。

低压配电电器：如刀开关、转换开关、熔断器和自动开关、低压断路器等。

低压主令电器：如按钮、转换开关等。

低压保护电器：如熔断器、热继电器等。

低压执行电器：如电磁铁、电磁离合器等。

按工作环境分类

一般用途低压电器

特殊用途电器：如防爆电器、船舶电器、化工电器、热带电器、高原电器以及牵引电器等。

2.低压电器的组成

低压电器一般由感受部分和执行部分两部分组成

二、电磁式电气的结构、工作原理

主要由三个部分组成，即电磁机构、灭弧装置和触头组成。

(1)电磁机构

电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。

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。

短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。

（2）触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。

（3）灭弧系统

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。

5.2开关电器

一、刀开关

作用：隔离电源，不频繁通断电路。

组成：手柄、触刀、静插座和绝缘底座组成。

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:单投和双投

按操作方式分为:手柄操作、杠杆操作机构式和远电动操作机构式。

电路符号和文字符号：

二、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，绝缘方轴每次做90°正或反方向的转动带动、静触头通断。

用途：电源的引入开关;通断小电流电路，控制5KW以下电动机。

三、低压断路器

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

结构：触头系统、操作机构、保户元件。结构图如下：

1-主触点2-自由脱扣机构3-过电流脱扣器4-热脱扣器5-欠电压脱扣器6-分励脱扣器

工作原理：断路器的主触点1是靠操作机构手动或电动合闸的，并由自动脱扣机构2将主触点锁在合闸位置上。如果电路发生故障，自动脱扣机构2在有关脱扣器的推动下动作，使钩子脱开，于是主触点在弹簧的作用下迅速分断。过电流脱扣器3的线圈和热脱扣器4的线圈与主电路串联，欠电压脱扣器5的线圈与主电路并联，当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，使自动脱扣机构动作；当电路过载时，过载脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自动脱扣机构2动作；当电路失压时，欠压脱扣器5的衔铁释放，也使自动脱扣机构动作。分励脱扣器6则作为远距离分断电路使用，根据操作人员的命令或其他信号使线圈通电，从而使断路器跳闸。低压断路器符合如图所示：

低压断路器的主要技术参数：

1）额定电压断路器的额定工作电压在数值上取决于电网的额定电压等级，我国电网标准规定为AC220、380、660及1140V，DC220、440V等。同一断路器可以规定在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。

2）额定电流断路器的额定电流指断路器长期工作时的允许持续电流。

3）分断能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的最大电流值，也称为额定短路分断能力。

4）分断时间指切断故障电流所需的时间，它包括固有的断开时间和燃弧时间。

课外拓展

利用电工技能与实训仿真教学系统仿真软件查看开关电器元件结构，浏览相关资源，完成相关作业或任务，巩固学习成果，提升综合素养。

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