模块七低压电器及基本控制电路.doc

108模块七 低压电器及基本控制电路常用低压电器 项目 1项目 2 电动机基本控制线路项目一 常用低压电器任务一 电气控制的基本知识活动一 低压电器的分类凡是对电能的生产、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均可称为电器用于交流 1200V 以下、直流 1500V 以下电路，起通断、控制、保护与调节等作用的电器称为低压电器一、按电器的动作性质分1、手动电器 人操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等2、自动电器 不需人工直接操作，按照点的或非点的信号自动完成接通、分断电路任务的电器，例如接触器、继电器、电磁阀等二、按用途分1、控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器等2、配电电器 用于电能的输送和分配的电器，例如刀开关、低压断路器等3、主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮等4、保护电器 用于保护电路及用电设备的电器，例如热继电器、熔断器等5、执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等三、按工作原理分1、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、各种电磁式继电器等。

1092、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动作的电器如刀开关、速度继电器、温度继电器等活动二 电气控制系统图一、图形符号图形符号是电路图的最基本组成部分电路图上的图形符号应符合国家标准ＧＢ４７２８和ＧＢ７１５９的规定附录表摘录了国家标准中常用的电器、电动机的图形符号　二、绘制电气控制线路图的原则生产机械电气控制线路常用电气原理图、接线图和布置图来表示１．电气原理图的绘制绘制电路图应遵循以下原则：（１）电气原理图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分绘制如图 7-1①电源电路：画成水平线②主电路：是指受电的动力装置及控制、保护电器的支持等主电路通过的电流是电动机工作电流、电流较大主电路图要画在电路图的左侧并垂直电源电路③辅助电路：一般包括控制主电路工作状态的控制线路；显示主电路工作状态的指示电路；提供机床设备局部照明的照明电路等画辅助电路图时，辅助电路要跨接在两相电源线之间，一般按照控制线路、指示电路和照明电路的顺序依次垂直画在主电路图的右侧，且电路中与下边电源线相连的耗能元件（如接触器和继电器的线圈、指示灯和照明灯等）要画在电路图的下方，而电器的触点要画在耗能元件与上边电源线之间。

为读图方便，一般应按照自左至右、自下而上的排列来表示操作顺序图 7-1 电气原理图（２）电气原理图中，各电器的触点位置都按电路未通电或电器未受110外力作用时的常态位置画出分析原理时，应从触点的常态位置出发３）电气原理图中，电器元件采用国家统一规定的电器图形符号画出，同一电器各器件不按它们的实际位置画在一起，而是按其路中所起的作用分画在不同电路中，但它们的动作确是相互关联的，因此，必须标注相同的文字符号４）画电气原理图时，应尽可能减少线条和避免交叉对有直接电联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示；无直接电联系的交叉导线则不画小黑圆点５）电路图中的电路编号法，采用电路中的各个接点用字母或数字编号①主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为Ｕ１１Ｖ１１Ｗ１１然后按从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增，如Ｕ１２Ｖ１２Ｗ１２；Ｕ１３Ｖ１３Ｗ１３；…单台三相交流（或设备）的三根引出线按相序依次编号为ＵＶＷ对于多台电动机引出线的编号，为了不致引起误解和混淆，可在字母的前面冠以不同的数字加以区别， ②辅助电路按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增。

控制电路编号的起始数字必须从阿拉伯数字１”开始，其他辅助电路编号的起始数字依次递增１００，如照明电路编号从１０１开始；信号电路从２０１开始等２．电气接线图的绘制电气接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况进行绘制的，绘出了配线方式和接线方式，主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理电气接线图通常与原理图一起配合使用如图 7-2111图 7-2 电气接线图绘制电气接线图应遵循以下原则：（１）接线图中一般示出电气设备和电器元件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等２）所有的电气设备和电器元件都按其所在的实际位置绘制在图纸上，且同一电器的各器件画在一起，并用点画线框上，其文字符号以及接线端子的编号应与电气原理图中的标注一致３）接线图中的单根导线、导线组（或线扎） 、电缆等，用连续线和中断线来表示；导线走向相同的应合并，用线束来表示，达到接线端子板或电器元件的连接点时再分别画出用线束来表示导线组、电缆时用加粗的线条表示另外，导线及线管的型号、根数和规格应标注清楚４）接线图中，端子一般用图形符号“○”和端子代号表示３．电器布置图布置图是按电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）绘制的一种简图。

如图 7-3图 7-3 电器布置图任务二 常用低压电器知识活动一 认识刀开关１．开启式负荷开关（1）结构：由刀开关和熔断器组成，装在瓷底板上2）用途：适用于额定电压为交流３８０Ｖ或直流４４０Ｖ、额定电流不超过６０Ａ的电气装置、电热、照明等各种配电设备中，供不频繁地接通和切断负载电路及短路或过载保护3）选用：若用来控制电动机时，为考虑电动机起动电流，负荷开关的额定电流应是电动机额定电流的３倍；对照明灯和电热负载开关的额定电流 INS应不小于所有负载的额定电流 INL之和，即：Ｉ NS≥∑Ｉ NL4）图形及文字符号：（5）安装与使用：开启式负荷开关安装时应尽量做到底板垂直于地面112使闭合操作时的手柄操作方向应从下向上合，不能倒装或平装图 7-4 开启式负荷开关２．封闭式负荷开关（1）结构：主要由刀开关、熔断器、操作机构和钢板（或铸铁）外壳等构成铁壳开关上装有机械联锁装置，当箱盖打开时，不能合闸；闸刀合闸后箱盖不能打开，确保操作安全2）用途：供手动不频繁地接通和分断负载电路，并可作为交流异步电动机的不频繁直接起动及停止的控制，且具有短路保护3）选用：若用来控制照明、电热负载时，开关的额定电流应Ｉ NS不小于所有负载的额定电流Ｉ NL之和。

若用来控制电动机，负荷开关的额定电流Ｉ NS应是电动机额定电流Ｉ NM的２倍左右4）图形及文字符号：与闸刀开关相同，（5）安装与使用：封闭式负荷开关应垂直安装安装高度以操作方便和安全为原则，一般离地面不低于１３～１．５ｍ左右应将开关外壳和钢结构支架保护接地或保护接零３．组合开关（1）结构：用动触片的左右旋转来代替闸刀的推合和拉开三极组合开关共有六个静触点和三个动触片通过手柄可使动触片与静触点保持闭合或分断2）用途：ＨＺ１０系列组合开关适用于额定电压为交流３８０Ｖ或直流２２０Ｖ及以下的电路中，作为电源引入开关，或作为控制５．５ｋＷ以下小容量电动机的直接起动、换向之用；也可作为机床照明电路的开关3）选用：应根据电源种类、电压等级、极数据负载的容量选用4）图形及文字符号：图 7-5 组合开关113（5）安装：ＨＺ１０系列组合开关应安装在控制箱（或壳体）内，转换手柄伸出在控制箱的面板上，应使手柄在水平位置为断开；组合开关外壳应可靠接地活动二 认识低压断路器低压断路器又称自动空气开关或空气断路器有ＤＺ５系列和ＤＺ１０系列1）结构：操作机构在中间，其两边有热脱扣器和电磁脱扣器；触点系统在下面，除三对主触点外，还有动合及动断辅助触点各一对，上述全部结构均装在壳内，按钮和触点的接线柱分别伸出壳外。

2）工作原理：按下闭合按钮，搭钩钩住锁链，触点闭合，接通电源在正常工作时，电磁脱扣器的衔铁不吸合；当电路发生短路时，电磁脱扣器的线圈通过非常大的电流，于是衔铁吸合，顶开搭钩，在弹簧的作用下触点分断，切断电源，实现短路保护当电动机发生过载时，双金属片受热弯曲，同时可顶开搭钩，切断电源，实现过载保护当电路电压消失或电压下降到某一数值时，欠压脱扣器的吸力消失或减小，在弹簧的作用下，顶开搭钩，切断电源，实现失压和欠压保护3）用途：通常用作电源开关，或用来作为电动机不频繁的起动、停止控制和保护，可在电动机主回路同时实现短路、过载、欠电压的保护，功能上相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合作用4）选用：①低压断路器的额定电压和额定电流应不小于电路正常工作电压和电路的实际工作电流②热脱扣器的整定电流应当与所控制的电动机或其他负载的额定电流一致③电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流Ｉ NR，应不小于负载电路电路正常工作时可能出现的峰值电流④低压断路器的极限通断能力应不小于电路最大的短路电流5）图形及文字符号：图 7-6 低压断路器（6）安装：低压断路器一般应垂直安装，并保证操作的安全114活动三 按钮按钮是一种结构简单应用非常广泛的主令电器。

１．结构与符号图 7-7 按钮２．用途：在电气控制线路中，一般情况下它不直接控制主电路的通断，而在控制电路中发出手动“指令”去控制接触器、继电器等电路，再由它们去控制主电路3 ．选用：根据使用场合和具体用途选择按钮的种类，根据工作状态指示和工作情况要求选择按钮或指示灯的颜色 4 ．安装：应根据电动机起动的先后顺序，整齐排列按钮应安装牢固，按钮的金属板或金属的按钮盒必须可靠接地活动四 认识熔断器1、用途：熔断器在低压配电线路中主要起短路保护作用2、类型和使用场合（1） ．瓷插式熔断器：主要由熔断管、熔体、夹头及夹座等部分组成2） ．无填料封闭管式熔断器：主要由熔断管、熔体、夹头及夹座等部分组成3） ．螺旋式熔断器：主要由熔管与支持件组成4） ．快速熔断器：具有发热时间常数小，熔断时间短，动作迅速等特点主要用于大容量晶闸管元件的短路和某些不允许过电流电路的保护3、选用熔断器和熔体只有经过正确选择，才能起到应有的保护作用选择熔115断器，主要是选择种类、额定电压、熔断器额定电流等级和熔体的额定电流其中，选择熔体电流是关键，熔体的选择与负载的性质有关4、安装、使用：安装熔断器时，各级熔体应相互配合，并做到下一级熔体规格比上一级规格小。

更换熔体或熔管时，必须切断电源尤其不允许带负荷操作，以免发生电弧灼伤5、图形与文字符号图 7-8 熔断器活动五 认识接触器1、分类：接触器按触点通过电流的种类不同，可分为交流接触器、直流接触器2、原理及用途：接触器是一种自动的电磁式开关，它通过电磁力作用下的吸合和反力弹簧作用下的释放，使触点闭合和分断，实现电路的接通和断开；它具有手动切换电器所没有的失电压和欠电压释放保护功能；接触器主要用作电力拖动与控制系统中的执行电器，适宜频繁起动及控制交流笼型异步电动机3、选用：接触器使用场合及控制对象不同，其工作条件与工作繁重程度也不同为尽可能经济、正确地使用接触器，必须对控制对象的工作情况及接触器的性能有较全面的了解，不能仅看产品的铭牌数据，因接触器铭牌上所标定的电压、电流、控制功率等参数均为某一使用条件下的额定值，选用时应根据具体使用条件正确选择4、安装、使用安装前应检查接触器的技术数据（如额定电压、电流等）是否符合要求测量接触器的线圈电阻及绝缘电阻测量衔铁释放状态下触点的通、断是否完好5、图形及文字符号116图 7-9 接触器活动六 认识热继电器１．结构：热继电器是由热元件双金属片、动作机构、触点系统、复位按钮、整定电流装置和温度补偿元件等组成。

２．用途及动作原理：热继电器是利用电流的热效应而动作的保护电器，一般作为电动机的过载保护其动作原理是：热元件串联在主电路中，动断触点串联在控制线路中，当电动机负载电流过大时，双金属片受热弯曲带动其动作机构动作，将触点断开，从而将电动机控制。