建筑電氣控制技術(shù)課件

建筑電氣控制技術(shù)目錄

第一章常用低壓控制電器第二章繼電接觸控制線路的組成第三章常用生產(chǎn)及施工設備控制線路第四章樓宇常用設備電氣控制線路第五章控制線路安、調(diào)試及常見故障處理第六章電氣控制線路設計基礎

第一章常用低壓電器

電磁式低壓電器的基本知識低壓開關(guān)及主令電器接觸器繼電器低壓斷路器其他控制電器小結(jié)第一節(jié)電磁式低壓電器的基本知識低壓電器的定義低壓電器的作用低壓電器的分類低壓電器的基本結(jié)構(gòu)及原理低壓電器的作用1.控制作用2.檢測作用3.保護作用4.轉(zhuǎn)換作用5.指示作用6.調(diào)節(jié)作用低壓電器的定義電器：是指能自動或手動接通和斷開電路，以及對電路或非電路現(xiàn)象能進行切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件。低壓電器：通常是指交流1000V及以下與直流1200V及以下電路中起通斷、控制、保護和調(diào)節(jié)作用的電氣設備低壓電器的分類按控制作用分類執(zhí)行電器用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵。控制電器用來控制電路的通斷。例如：開關(guān)、繼電器。主令電器用來控制其它自動電器的動作，以發(fā)出控制“指令”。例如：按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。保護電器用來保護電源、電路及用電設備，使它們不致在短路、過載狀態(tài)下運行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器等。按動作方式分

自動切換電器按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。非自動電器通過人力操作而動作的電器。例如：開關(guān)、按鈕等。按動作原理分類

電磁式電器它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。非電磁式電器它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。低壓電器的基本結(jié)構(gòu)及原理電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)是電器元件的感受部件，它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成為機械能并帶動觸點閉合或斷開。它通常采用電磁鐵的形式，由電磁線圈、靜鐵心（鐵心）、動鐵心（銜鐵）等組成，其中動鐵心與動觸點支架相連。

觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)屬于執(zhí)行部件。它的作用是通過觸點的開、閉來通、斷電路的。滅弧裝置電?。菏侵赣|頭在閉合和斷開（包括熔體在熔斷時）的瞬間，都會在觸頭間隙中由電子流產(chǎn)生弧狀的火花，這種由電氣原因造成的火花。

電磁機構(gòu)電磁鐵的示意圖電磁鐵的工作原理

電磁線圈通電時產(chǎn)生磁場，使動、靜鐵心磁化互相吸引，當動鐵心被吸引向靜鐵心時，與動鐵心相連的動觸點也被拉向靜觸點，令其閉合接通電路。電磁線圈斷電后，磁場消失，動鐵心在復位彈簧作用下，回到原位，并牽動動、靜觸點，分斷電路。

電磁鐵的分類電磁鐵按勵磁電流可分為：直流電磁鐵和交流電磁鐵按接入電路的方式可以分為：電壓線圈和電流線圈

短路環(huán)由于交流電磁鐵的磁通是交變的，線圈磁場對銜鐵的吸引力也是交變的。當交流電流過零時，線圈磁通為零，對銜鐵的吸引力也為零，銜鐵在復位彈簧作用下將產(chǎn)生釋放趨勢，這就使動、靜鐵心之間的吸引力隨著交流電的變化而變化，從而產(chǎn)生振動和噪音，加速動、靜鐵心接觸面積的磨損，引起結(jié)合不良，嚴重時還會使觸點燒蝕。為了消除這一弊端，在鐵心柱面的一部分，嵌入一只銅環(huán)，名為短路環(huán)。觸頭系統(tǒng)分類按功能可分為：主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通和分斷主電路；輔助觸頭用于接通和分斷二次電路，還能起互鎖和聯(lián)鎖作用。按形狀可分為：橋式觸頭和指形觸頭。橋式觸頭又分為點接觸橋式觸頭和面接觸橋式觸頭。觸頭按位置可分為：靜觸頭和動觸頭。靜觸頭固定不動動觸頭能由聯(lián)桿帶著移動。觸頭按其初始位置可分為：常閉觸頭和常開觸頭。常閉觸頭（又稱動斷觸頭）——常態(tài)時動、靜觸頭是相互閉合的。常開觸頭（又稱動合觸頭）——常態(tài)時動、靜觸頭是分開的a)b)c)觸頭的結(jié)構(gòu)形式a）點接觸橋式b）面接觸橋式c）線接觸指式滅弧系統(tǒng)電弧的危害使電路仍然保持導通狀態(tài)，延遲了電路的開斷。會燒損觸點，縮短電器的使用壽命。滅弧措施圖1-6滅弧措施a）、b）機械性拉長電弧c）雙觸點滅弧d）磁吹滅弧e）縱縫滅弧f）金屬柵片滅弧g）縱縫陶土滅弧罩靜觸點2—動觸點3—引弧角v1—動觸點移動速度v2—電弧在磁場力作用下移動速度第二節(jié)開關(guān)電器器及主令令電器低壓開關(guān)關(guān)低壓開關(guān)關(guān)主要用用作隔離離、轉(zhuǎn)換換以及接接通和分分斷電路路。常作作為機床床電路的的電源開開關(guān)，或或用于局局部照明明電路的的控制及及小容量量電動機機的起動動、停止止和正反反轉(zhuǎn)控制制等。主令電器器主令電器器是指在在電氣自自動控制制系統(tǒng)中中用來發(fā)發(fā)出信號號指令的的電器。。它的信信號指令令將通過過繼電器器、接觸觸器和其其它電器器的動作作，接通通和分斷斷被控制制電路，，以實現(xiàn)現(xiàn)對電動動機和其其它生產(chǎn)產(chǎn)機械的的遠距離離控制。。低壓開關(guān)關(guān)刀開關(guān)組合開關(guān)關(guān)自動開關(guān)關(guān)漏電保護護器主令電器按鈕行程開關(guān)關(guān)萬能轉(zhuǎn)換換開關(guān)刀開關(guān)用途普通刀開開關(guān)是一一種結(jié)構(gòu)構(gòu)最簡單單且應用用最廣泛泛的手控控低壓電電器，廣廣泛用在在照明電電路和小小容量（（5.5kW）、不頻繁起起動的動動力電路路的控制制電路中中。結(jié)構(gòu)符號注意事項項刀開關(guān)安安裝時，，瓷底應應與地面垂直，，手柄向向上，易易于滅弧弧，不得倒裝或或平裝。。倒裝時時手柄可可能因自自重落下下而引起起誤合閘閘，危及及人身和和設備安安全。圖1-7膠蓋瓷底刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)1—出線盒2—熔絲3—動觸頭4—手柄5—靜觸頭6—電源進線座7—瓷座8—膠蓋9—接用電器b）雙極c）三極QSQSa）單極或QS組合開關(guān)關(guān)定義它實質(zhì)上上也是一一種特殊殊刀開關(guān)關(guān)，只不不過一般般刀開關(guān)關(guān)的操作作手柄是是在垂直直安裝面面的平面面內(nèi)向上上或向下下轉(zhuǎn)動，，而組合合開關(guān)的的操作手手柄則是是平行于于安裝面面的平面面內(nèi)向左左或向右右轉(zhuǎn)動而而已。用途多用在機機床電氣氣控制線線路中，，作為電電源的引引入開關(guān)關(guān)，也可可以用作作不頻繁繁地接通通和斷開開電路、、換接電電源和負負載以及及控制5KW以下的小小容量電電動機的的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和星三三角起動動等。結(jié)構(gòu)符號a）雙極

b）三極QSQS組合開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)a)b)圖1-9組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖a）外形圖b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)1—手柄2—轉(zhuǎn)軸3—彈簧4—凸輪5—絕緣墊板6—動觸點7—靜觸點8—絕緣方軸9—接線柱自動開關(guān)關(guān)用途它集控制制和多種種保護功功能于一一身，除除能完成接通通和分斷斷電路外外，還能能對電路路或電氣氣設備發(fā)生生的短路路、過載載、失壓壓等故障障進行保保護。原理圖工作原理理脫扣器是是自動開開關(guān)的主主要保護護裝置，，包括電電磁脫扣扣器（作作短路保保護）、、熱脫扣扣器（作作過載保保護）、、失壓脫脫扣器以以及由電電磁和熱熱脫扣器器組合而而成的復復式脫扣扣器等種種類。電電磁脫扣扣器的線線圈串聯(lián)聯(lián)在主電電路中，，若電路路或設備備短路，，主電路路電流增增大，線線圈磁場場增強，，吸動銜銜鐵，使使操作機機構(gòu)動作作，斷開開主觸點點，分斷斷主電路路而起到到短路保保護作用用。電磁磁脫扣器器有調(diào)節(jié)節(jié)螺釘，，可以根根據(jù)用電電設備容容量和使使用條件件手動調(diào)調(diào)節(jié)脫扣扣器動作作電流的的大小。。熱脫扣器器是一個個雙金屬屬片熱繼繼電器。。它的發(fā)發(fā)熱元件件串聯(lián)在在主電路路中。當當電路過過載時，，過載電電流使發(fā)發(fā)熱元件件溫度升升高，雙雙金屬片片受熱彎彎曲，頂頂動自動動操作機機構(gòu)動作作，斷開開主觸點點，切斷斷主電路路而起過過載保護護作用。。符號QF×××自動開關(guān)關(guān)原理圖圖圖1-12自動開關(guān)的原理圖1、9—彈簧2—觸點3—鎖鍵4—搭鉤5—軸6—過電流脫扣器7—杠桿8、10—銜鐵11—欠電壓脫扣器12—雙金屬片13—電阻絲漏電保護護器用途主要用于于當發(fā)生生人身觸觸電或漏漏電時，，能迅速速切斷電電源，保保障人身身安全，，防止觸觸電事故故。有的的漏電保保護器還還兼有過過載、短短路保護護，用于于不頻繁繁起、停停的電動動機。原理圖工作原理理當正常工工作時，，不論三三相負載載是否平平衡，通通過零序序電流互互感器主主電路的的三相電電流相量量之和等等于零，，故其二二次繞組組中無感感應電動動勢產(chǎn)生生，漏電電保護器器工作于于閉合狀狀態(tài)。如如果發(fā)生生漏電或或觸電事事故，三三相電流流之和便便不再等等于零，，而等于于某一電電流值Is。Is會通過人人體、大大地、變變壓器中中性點形形成回路路，這樣樣零序電電流互感感器二次次側(cè)產(chǎn)生生與Is對應的感感應電動動勢，加加到脫扣扣器上，，當Is達到一定定值時，，脫扣器器動作，，推動主主開關(guān)的的鎖扣，，分斷主主電路。。測試回路電源變壓器主開關(guān)UVW零序電流互感器電磁脫扣器按鈕用途按鈕又稱稱控制按按鈕或按按鈕開關(guān)關(guān)，是一一種手動動控制電電器。它它只能短短時接通通或分斷斷5A以下的小小電流電電路，向向其它電電器發(fā)出出指令性性的電信信號，控控制其它它電器動動作。由由于按鈕鈕載流量量小，不不能直接接用于控控制主電電路的通通斷。結(jié)構(gòu)及工工作原理理符號注意事項項選擇使用用時應從從使用場場合、所所需觸點點數(shù)及按鈕鈕帽的顏顏色等因因素考慮慮。一般般紅色表示停停止，綠綠色表示示起動，，黃色表表示干預預。SBSBa）常開觸點b）常閉觸點

c）復合觸點SB按鈕的結(jié)結(jié)構(gòu)及工工作原理理結(jié)構(gòu)工作原理理在按下按按鈕帽令令其動作作時，首首先斷開開動斷觸觸點，再再通過一一定行程程后才接接通動合合觸點；；松開按按鈕帽時時，復位位彈簧先先將動合合觸點分分斷，通通過一定定行程后后動斷觸觸點才閉閉合。行程開關(guān)關(guān)用途行程開關(guān)關(guān)又稱限限位開關(guān)關(guān)或位置置開關(guān)，，它利用用生產(chǎn)機機械運動動部件的的碰撞，，使其內(nèi)內(nèi)部觸點點動作，，分斷或或切換電電路，從從而控制制生產(chǎn)機機械行程程、位置置或改變變其運動動狀態(tài)。。符號與結(jié)結(jié)構(gòu)a）常開觸點

b）常閉觸點SQSQ萬能轉(zhuǎn)換換開關(guān)用途具有更多多操作位位置和觸觸點、能能夠接多多個電路路的一種種手動控控制電器器。由于于它的檔檔位多、、觸點多多，可控控制多個個電路，，能適應應復雜線線路的要要求。結(jié)構(gòu)萬能轉(zhuǎn)換換開關(guān)的的符號及及觸點通通斷表第三節(jié)接接觸器器用途接觸器是是一種用用來頻繁繁接通和和斷開交交、直流流主電路路及大容容量控制制電路的的自動切切換電器器。它具具有低壓壓釋放保保護功能能，可進進行頻繁繁操作，，實現(xiàn)遠遠距離控控制，是是電力拖拖動自動動控制線線路中使使用最廣廣泛的電電器元件件。分類符符號號交流接觸觸器特點：交交流線圈圈、有短短路環(huán)采用雙斷斷口觸頭頭直流接觸觸器特點：直直流線圈圈、滾動指型型觸頭b）常開主觸點

c）常閉主觸點a）線圈

KM

e）常閉輔助觸點d）常開輔助觸點KMKMKMKM接觸器的的結(jié)構(gòu)和和工作原原理結(jié)構(gòu)交流接觸觸器的主主要部分分是電磁磁系統(tǒng)、、觸點系系統(tǒng)和滅滅弧裝置置，其外外形和結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖所示。。工作原理理交流接觸觸器有兩兩種工作作狀態(tài)：：得電狀態(tài)態(tài)（動作作狀態(tài)））和失電電狀態(tài)（釋放狀狀態(tài)）。。接觸器器主觸頭頭的動觸觸頭裝在與與銜鐵相相連的絕絕緣連桿桿上，其其靜觸頭則則固定在在殼體上上。當線線圈得電電后，線圈圈產(chǎn)生磁磁場，使使靜鐵心心產(chǎn)生電電磁吸力，，將銜鐵鐵吸合。。銜鐵帶帶動動觸觸頭動作，，使常閉閉觸頭斷斷開，常常開觸頭頭閉合，，分斷或或接通相相關(guān)電路路。當線線圈失電電時，電電磁吸力力消失，，銜鐵在在反作用用彈簧的的作用下下釋放，，各觸頭頭隨之復復位。a）外形b）結(jié)構(gòu)示意圖第四節(jié)繼繼電器器定義繼電器：：是一種種根據(jù)電電量（電電流、電電壓）或或非電量量（時間間、速度度、溫度度、壓力力等）的的變化自自動接通通和斷開開控制電電路，以以完成控控制或保保護任務務的電器器。與接觸器器的區(qū)別別繼電器可可以對各各種電量量或非電電量的變變化作出出反應，，而接觸觸器只有有在一定定的電電壓信號號下動作作。繼電器用用于切換換小電流流的控制制電路，，而接觸觸器則用用來控制制大電流流電路，，因此，，繼電器器觸頭容容量較小?。ú淮蟠笥?A），且無滅弧裝裝置。分類按反應的參參數(shù)可分為為：電壓繼電器器、電流繼繼電器、中中間繼電器器、熱繼電電器、時間間繼電器和和速度繼電電器等。按動作原理理可分為：：電磁式、、電動式、、電子式和和機械式等等。常用的繼電電器常用的繼電電器電磁式繼電電器電流繼電器器電壓繼電器器中間繼電器器時間繼電器器熱繼電器速度繼電器器時間繼電器器用途時間繼電器器是利用電電磁原理或或機械原理理實現(xiàn)觸點點延時閉合合或延時斷斷開的自動動控制電器器。分類常用的種類類有電磁式式、空氣阻阻尼式、電電動式和晶晶體管式。。結(jié)構(gòu)及工作作原理延時方式通電延時和和斷電延時時符號文字符號KT圖形符號a）斷電延時線圈b）通電延時線圈d）斷電延時斷開觸頭c）通電延時閉合觸頭e）通電延時斷開觸頭f）斷電延時閉合觸頭熱繼電器用途熱繼電器是是利用電流流的熱效應應原理工作作的保護電電器，在電電路中用作作電動機的的過載保護護。符號工作原理主雙金屬片片與加熱元元件串接在在接觸器負負載端，（（電動機電電源端）的的主回路中中。當電動動機正常運運行時，熱熱元件產(chǎn)生生的熱量雖雖能使雙金金屬片彎曲曲，但還不不足以使繼繼電器動作作。當電動動機過載時時，流過熱熱元件的電電流增大，，熱元件產(chǎn)產(chǎn)生的熱量量增加，使使雙金屬片片產(chǎn)生的彎彎曲位移增增大，主雙雙金屬片推推動導板，，并通過補補償雙金屬屬片與推桿桿將觸點（（即串接在在接觸器線線圈回路的的熱繼電器器常閉觸點點）分開，，以切斷電電路保護電電動機。b）常閉觸點a）熱元件FR熱繼電器的結(jié)結(jié)構(gòu)熱繼電器種種類很多，，應用最廣廣泛的是基基于雙金屬屬片的熱繼繼電器，其其外形及結(jié)結(jié)構(gòu)如圖所所示，主要要由熱元件件、雙金屬屬片和觸頭頭三部分組組成。熱繼繼電器的常常閉觸點串串聯(lián)在被保保護的二次次回路中，，它的熱元元件由電阻阻值不高的的電熱絲或或電阻片繞繞成，串聯(lián)聯(lián)在電動機機或其他用用電設備的的主電路中中?？拷鼰釤嵩碾p雙金屬片，，是用兩種種不同膨脹脹系數(shù)的金金屬用機械械輾壓而成成，為熱繼繼電器的感感測元件。。a）外形b）結(jié)構(gòu)圖電流整定裝置2—主電路接線柱3—復位按鈕4—常閉觸頭5—動作機構(gòu)6—熱元件31—常閉觸頭接線柱32—公共動觸頭接線柱33—常開觸頭接線柱1—主觸頭2—主雙金屬片3—熱元件4—推動導板5—補償雙金屬片6—常閉觸頭7—常開觸頭8—復位調(diào)節(jié)螺釘9—動觸頭10—復位按鈕11—偏心輪12—支撐件13—彈簧速度繼電器器用途速度繼電器器主要用于于籠型異步步電動機的的反接制動動控制。結(jié)構(gòu)及工作作原理符號a）外形b）結(jié)構(gòu)圖KSKSb）常開觸點

c）常閉觸點a）轉(zhuǎn)子KSnn熔斷器用途按鈕又稱控控制按鈕或或按鈕開關(guān)關(guān)，是一種種手動控制制電器。它它只能短時時接通或分分斷5A以下的小電電流電路，，向其它電電器發(fā)出指指令性的電電信號，控控制其它電電器動作。。由于按鈕鈕載流量小小，不能直直接用于控控制主電路路的通斷。。符號注意事項選擇使用時時應從使用用場合、所需需觸點數(shù)及及按鈕帽的顏色等等因素考慮慮。一般紅紅色表示停停止，綠色色表示起動動，黃色表表示干預。。SBSBa）常開觸點b）常閉觸點

c）復合觸點SB熔斷器結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作原