第三章數(shù)控機(jī)床電氣控制基礎(chǔ)2

復(fù)習(xí)提問低壓電器是指什么電器？上節(jié)課講了哪幾種電器元件？自動(dòng)開關(guān)（低壓斷路器）能針對(duì)哪幾種故障進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)?交流1200V以下、直流1500V以下為低壓，在此電壓范圍內(nèi)使用的電器元件，統(tǒng)稱低壓電器刀開關(guān)，組合開關(guān)，自動(dòng)開關(guān)過載，短路，欠壓，失壓2/3/202313.1.4熔斷器熔斷器的主體是用低熔點(diǎn)的金屬絲或者金屬薄片制成的熔體，熔體與絕緣底座或者融管組合而成熔斷器總成。熔斷器的熔體材料通常有兩種：一種是由鉛錫合金和鋅等低熔點(diǎn)、導(dǎo)電性能較差的金屬材料制成；另一種是由銀、銅等高熔點(diǎn)、導(dǎo)電性能好的金屬制成。

熔斷器是一種當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時(shí)間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖?廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和過電流保護(hù).2/3/20232熔斷器的保護(hù)特性★當(dāng)流過熔體的電流達(dá)到熔體額定電流的1.3—2倍時(shí)，熔體自身的發(fā)熱溫度開始緩慢上升，熔體開始緩慢融斷；★當(dāng)流過熔體的電流達(dá)到熔體額定電流的8—10倍時(shí)，熔體自身的發(fā)熱溫度呈突變式上升，熔體迅速融斷?！锶蹟嗥鞯倪@種電流越大，熔體熔斷的速度越快的特性就被稱之為熔斷器的保護(hù)特性或者稱之為安秒特性。

2/3/20233熔斷器的保護(hù)特性曲線IＮ：熔斷器熔體額定電流。熔斷器的保護(hù)特性2/3/20234符號(hào)FU

常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。2/3/20235熔斷器的型號(hào)及含義熔斷器的圖形及文字符號(hào)型號(hào)及含義：2/3/20236熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)①額定電壓：熔斷器的額定電壓是指熔斷器長期工作時(shí)和分?jǐn)嗪笏軌虺惺艿碾妷褐怠＂陬~定電流：熔斷器的額定電流是指熔斷器長期工作時(shí)，各組成部件的溫升不超過規(guī)定值時(shí)所能承受的電流強(qiáng)度。③極限分?jǐn)嗄芰Γ喝蹟嗥鞯臉O限分?jǐn)嗄芰κ侵溉蹟嗥髟谝?guī)定的額定電壓和功率因數(shù)（或時(shí)間常數(shù)）的條件下，能夠分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠?/3/20237熔斷器的種類按結(jié)構(gòu)分熔斷器的種類主要有：①插入式熔斷器②無填料封閉管式熔斷器③有填料封閉管式熔斷器④螺旋式熔斷器⑤半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器⑥自復(fù)式熔斷器2/3/20238熔斷器—插入式熔斷器插入式熔斷器主要應(yīng)用于額定電壓380V以下的電路末端，作為供配電系統(tǒng)中對(duì)導(dǎo)線、及電氣設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、負(fù)荷電器）以及220V單相電路（例如民用照明電路及電氣設(shè)備）的短路保護(hù)電器。2/3/20239熔斷器—插入式熔斷器的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線引入端口2/3/202310熔斷器—插入式熔斷器實(shí)物圖片2/3/202311熔斷器—無填料封閉管式熔斷器

無填料封閉管式熔斷器主要應(yīng)用于經(jīng)常發(fā)生過載和斷路故障的電路中，作為低壓電力線路或者成套配電裝置的連續(xù)過載及短路保護(hù)。2/3/202312熔斷器—有填料封閉管式熔斷器

有填料封閉管式熔斷器是在熔斷管內(nèi)添加滅弧介質(zhì)后的一種封閉式管狀熔斷器。有填料封閉管式熔斷器內(nèi)添加的滅弧介質(zhì)在目前廣泛使用的是石英砂。石英砂具有熱穩(wěn)定性好、熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率高、化學(xué)惰性大和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。2/3/202313封閉管式熔斷器導(dǎo)電銅帽緊固螺栓插孔2/3/202314封閉管式熔斷器2/3/202315熔斷器—無填料封閉管式熔斷器

2/3/202316熔斷器—無填料封閉管式熔斷器

2/3/202317熔斷器—螺旋式熔斷器

螺旋式熔斷器主要應(yīng)用于交流電壓380V電流強(qiáng)度200A以內(nèi)的電力線路和用電設(shè)備中作短路保護(hù)。特別是在機(jī)床電路中應(yīng)用的比較廣泛。2/3/202318熔斷器—螺旋式熔斷器

2/3/202319自恢復(fù)熔斷器2/3/202320熔斷器的種類半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器:半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器又稱為快速熔斷器。它主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù)。自復(fù)式熔斷器:自復(fù)式熔斷器采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高導(dǎo)電率。當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生的高溫會(huì)使金屬鈉在短時(shí)間內(nèi)迅速汽化，汽態(tài)鈉則呈現(xiàn)高阻態(tài)，從而限制了短路電流。2/3/202321熔斷器—選用與維護(hù)（一）①熔斷器的類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、使用場合以及安裝條件進(jìn)行選擇；②熔斷器的額定電壓必須等于或者高于其所在工作點(diǎn)的電壓；③熔斷器的額定電流IF應(yīng)根據(jù)被保護(hù)的電路及設(shè)備的額定負(fù)載電流選擇。熔斷器的額定電流必須等于或者高于所安裝的熔體的額定電流；(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(2)單臺(tái)電機(jī)(3)頻繁起動(dòng)的電機(jī)2/3/202322熔斷器—選用與維護(hù)（二）④熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流值；⑤熔斷器的選擇需考慮在同一電路網(wǎng)絡(luò)中與其他配電電器、控制電器之間的選擇性級(jí)差配合的要求。上一級(jí)熔斷器熔體的額定電流應(yīng)比下一級(jí)熔斷器熔體的額定電流大1～2個(gè)級(jí)差。

⑥熔體額定電流的選擇：A.對(duì)于只有很小或者沒有沖擊電流的負(fù)載電路的保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)等于或者稍大于被保護(hù)的電路的工作電流，即：IFU≥I

。2/3/202323熔斷器—選用與維護(hù)（三）B.對(duì)于電動(dòng)機(jī)類負(fù)載，必須考慮啟動(dòng)沖擊電流的影響來選擇熔體的額定電流值，即：IFU≥（1.5-2.5）IＮ。C.對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)由一個(gè)熔斷器保護(hù)時(shí)，熔斷器熔體額定電流的選擇應(yīng)按下式計(jì)算：

IFU≥（1.5-2.5）INMAX+∑IＮ

式中INMAX為容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流；∑IＮ為其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和。D.降壓啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)所選用的熔斷器熔體的額定電流可以等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。2/3/202324使用和維護(hù)熔斷器時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)①安裝前應(yīng)檢查所安裝的熔斷器的型號(hào)、額定電流、額定電壓、額定分?jǐn)嗄芰Α⑺溲b的熔體的額定電流等參數(shù)是否符合被保護(hù)電路所規(guī)定的要求；②安裝時(shí)應(yīng)保證熔斷器的接觸刀或者接觸帽與其相對(duì)應(yīng)的接觸片、夾接觸良好，以避免因接觸不良產(chǎn)生較大的接觸電阻或者接觸電弧，造成溫度升高而引起的熔斷器的誤動(dòng)作和周圍電器元件的損壞。③熔斷器所安裝的熔體熔斷后，應(yīng)由專職人員更換同一規(guī)格、型號(hào)的熔體。④定期檢修設(shè)備時(shí)，對(duì)已損壞的熔斷器應(yīng)及時(shí)更換同一型號(hào)的熔斷器。2/3/202325RT28（RT18）系列熔斷隔離器2/3/202326RT36（RT16）系列有填料管式熔斷器2/3/202327HDLRTD（RTD）系列有填料封閉管式刀形觸頭熔斷器2/3/202328RL1螺旋式熔斷器2/3/202329~M3~線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開彈簧用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。3.1.5接觸器2/3/202330接觸器是一種通過觸點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)作過程或狀態(tài)可以頻繁地自動(dòng)接通或者分?jǐn)啻箅娏髦麟娐返倪h(yuǎn)距離控制電器。接觸器的觸點(diǎn)系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。按操作方式分有：電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器和電磁氣動(dòng)接觸器；按滅弧介質(zhì)分有：空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流性質(zhì)分有：交流接觸器、直流接觸器；按電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁方式分有：直流勵(lì)磁操作與交流勵(lì)磁操作兩種。2/3/2023311.型號(hào)及電氣符號(hào)（1）型號(hào)及含義CJ20系列型號(hào)含義：2/3/202332（2）接觸器的電氣符號(hào)1.型號(hào)及電氣符號(hào)線圈KM

用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置)動(dòng)合(常開)主觸點(diǎn)KM一個(gè)接觸器上通常包含有三對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)，用于控制主電路的通、斷；另有兩對(duì)動(dòng)合、動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)，用于控制電路中。接通與分?jǐn)嗄芰Γ嚎煽拷油ê头謹(jǐn)嗟碾娏髦?。接通時(shí)：主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生熔焊。分?jǐn)鄷r(shí)：主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生長時(shí)間燃弧。2/3/202333（2）接觸器的電氣符號(hào)1.型號(hào)及電氣符號(hào)線圈KM

用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置)用于控制電路流過的小電流(無需加滅弧裝置)KM動(dòng)合(常開)輔助觸點(diǎn)動(dòng)斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM動(dòng)合(常開)主觸點(diǎn)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示。一個(gè)接觸器上通常包含有三對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)，用于控制主電路的通、斷；另有兩對(duì)動(dòng)合、動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)，用于控制電路中。2/3/2023342.交流接觸器交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和絕緣框架及輔助部件組成。交流接觸器的主觸點(diǎn)通過的電流種類為交流電流。交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖1-動(dòng)觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-彈簧5-線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力彈簧2/3/202335交流接觸器結(jié)構(gòu)圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動(dòng)鐵心吸引線圈滅弧裝置2.交流接觸器2/3/202336（1）交流接觸器的基本構(gòu)成元素①電磁系統(tǒng)：交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、靜鐵心、動(dòng)鐵心（銜鐵）、線圈接線端子等組成。②觸點(diǎn)系統(tǒng)：觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行元件，用于接通或者斷開電路。在接觸器的觸點(diǎn)系統(tǒng)中，觸點(diǎn)按照各自的功能不同分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩大類。③滅弧裝置：滅弧裝置是用陶土和石棉水泥制成的絕緣、耐高溫的滅弧罩。是一種簡單的滅弧裝置。在滅弧罩內(nèi)一般均采用縱縫滅弧的方法來滅弧。④其他部件：反作用彈簧、復(fù)位彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、接線端子、外殼等部件。（滅弧裝置是與繼電器區(qū)分的主要標(biāo)志）2/3/202337交流接觸器的滅弧裝置滅弧罩是一種用陶土和石棉水泥制成的絕緣、耐高溫的滅弧裝置。是一種簡單的滅弧裝置。利用滅弧罩裝置滅弧時(shí)，在滅弧罩內(nèi)一般均采用縱縫滅弧的方法來滅弧。2/3/202338（2）交流接觸器工作原理示意圖銜鐵吸合及觸點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)行方向2/3/202339（2）交流接觸器工作原理示意圖常閉（動(dòng)斷）觸點(diǎn)常開（動(dòng)合）觸點(diǎn)主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)2/3/202340（3）交流接觸器的分類①按主觸點(diǎn)極數(shù)分：可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器；②按滅弧介質(zhì)分：可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等；③按有無觸點(diǎn)分：可分為有觸點(diǎn)接觸器和無觸點(diǎn)接觸器。2/3/2023413.直流接觸器直流接觸器的構(gòu)成和交流接觸器一樣，也是由觸點(diǎn)系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)和滅弧裝置等部分組成。直流接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理與交流接觸器基本相同。2/3/202342直流接觸器的主要特征①觸點(diǎn)系統(tǒng)：主觸點(diǎn)一般做成單極或雙極、外觀為滾動(dòng)接觸形式的指形觸點(diǎn);②電磁機(jī)構(gòu)：鐵心用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，也不需要安裝短路環(huán)；③滅弧裝置：由于直流電弧的特殊性，通常采用磁吹式滅弧裝置。2/3/202343直流接觸器與交流接觸器的區(qū)別1、觸點(diǎn)電流和線圈電源為直流；2、其觸點(diǎn)大都采用滾動(dòng)接觸的指形觸點(diǎn)；3、輔助觸點(diǎn)為點(diǎn)接觸的橋式觸點(diǎn)；4、鐵心采用整塊鑄鋼或鑄鐵制成;5、線圈做成長而薄的圓筒狀。2/3/202344直流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖2/3/2023454、常用典型接觸器簡介（1）空氣電磁式交流接觸器典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。（2）切換電容器接觸器專用于低壓無功補(bǔ)償設(shè)備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整用電系統(tǒng)的功率因素。

常用產(chǎn)品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。2/3/202346（3）真空交流接觸器以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關(guān)管內(nèi)。適用于條件惡劣的危險(xiǎn)環(huán)境中。常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等。（4）直流接觸器應(yīng)用于直流電力線路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳爸绷麟妱?dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動(dòng)控制，以及CD系列電磁操作機(jī)構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。

常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。2/3/2023475.接觸器的主要技術(shù)參數(shù)①額定電壓：接觸器銘牌額定電壓指主觸點(diǎn)的額定工作電壓，此外還應(yīng)規(guī)定輔助觸點(diǎn)及吸引線圈的額定電壓。通常用的電壓等級(jí)為直流接觸器：220V，440V，660V。交流接觸器：220V，380V，500V。②額定電流：額定電流指主觸點(diǎn)的額定工作電流。它是在規(guī)定條件下(額定工作電壓、使用類別、額定工作制和操作頻率等)，保證電器正常工作的電流值。通常用的電流等級(jí)為直流接觸器：25A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600A。交流接觸器：5A，10A，20A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600A。③通斷能力：接觸器的通斷能力可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏鳌?/3/202348④動(dòng)作值：是指接觸器的電磁機(jī)構(gòu)的吸合電壓和釋放電壓。⑤吸引線圈額定電壓：吸引線圈額定電壓是指在接觸器正常工作時(shí)，吸引線圈上所加的電壓值。通常用的電壓等級(jí)為：直流線圈：24V，48V，110V，220V，440V。交流線圈：36V，127V，220V，380V。⑥機(jī)械壽命與電氣壽命：接觸器是頻繁操作電器，應(yīng)有較長的機(jī)械壽命和電氣壽命。電壽命是指接觸器的主觸點(diǎn)在額定負(fù)載條件下，所允許的極限操作次數(shù)。機(jī)械壽命是指接觸器在不需修理的條件下，所能承受的無負(fù)載操作次數(shù)。機(jī)械壽命（1000萬次以上）與電氣壽命（100萬次以上）⑦操作頻率：是指每小時(shí)允許的操作次數(shù)。一般：300次/h、600次/h、1200次/h2/3/2023496.接觸器的選用①接觸器類型的選擇；②接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓選擇；③接觸器主觸點(diǎn)額定電流的選擇；④接觸器吸引線圈電壓的選擇；⑤實(shí)際選擇。2/3/202350①接觸器類型的選擇接觸器的類型應(yīng)根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類來選擇。即交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器。交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC1、AC2、AC3和AC4

。一類交流接觸器對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象是無感或微感負(fù)荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止；三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中分?jǐn)?；四類交流接觸器用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)。

2/3/202351②接觸器主觸點(diǎn)額定電壓選擇被選用的接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電壓。

ＵKMN≥ＵCNＵKMN——接觸器的額定電壓；ＵCN——附載的額定線電壓。2/3/202352③接觸器主觸點(diǎn)額定電流的選擇對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，接觸器主觸點(diǎn)額定電流按下式計(jì)算:IKMN：接觸器的額定電流；IN：接觸器主觸點(diǎn)電流；PMN：電動(dòng)機(jī)功率；

UMN：電動(dòng)機(jī)額定線電壓；K：經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，K=1～1.4

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