學(xué)習(xí)情境2常用低壓電器

1、,項目二 常用低壓電器掌握,電機及機床電氣控制,天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 知識目標(biāo)：1、低壓電器的使用注意問題； 2、低壓電器的分類； 3、電磁結(jié)構(gòu)； 4、接觸器； 5、繼電器； 6、主令開關(guān)； 7、熔斷器； 能力目標(biāo)：1、掌握常用低壓電器的選用方法； 2、掌握常用低壓低壓電器的參數(shù)及工作性能。 情感目標(biāo)：通過低壓電器課程的學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方式和職業(yè)素養(yǎng)、細(xì)致的工作作風(fēng)。通過項目教學(xué)，養(yǎng)成團結(jié)協(xié)作的團隊精神和使用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的習(xí)慣。,學(xué)習(xí)重點和難點： 學(xué)習(xí)重點：1、電磁結(jié)構(gòu)； 2、接觸器； 3、繼電器； 4、主令開關(guān)； 5、熔斷器 學(xué)習(xí)難點：1、掌握常用低壓電器的選用方法； 2

2、、掌握常用低壓低壓電器的參數(shù)及工作性能。 教學(xué)方法： 項目教學(xué)法：1、引出問題；2項目分析；3、行為引導(dǎo)法；4、學(xué)練結(jié)合 學(xué)時：學(xué) 時：6學(xué)時 教具及課前準(zhǔn)備：接觸器、繼電器、主令開關(guān)、熔斷器等。各種電器元件連接的基本控制線路網(wǎng)板10張。,教學(xué)過程： 1、項目提出 采用電磁原理構(gòu)成的低壓電器元件，稱為電磁式低壓電器；利用集成電路或電子元件構(gòu)成的低壓電器元件，稱為電子式低壓電器；利用現(xiàn)代控制原理構(gòu)成的低壓電器元件或裝置，稱為自動化電器、智能化電器或可通訊電器；根據(jù)電器控制原理、結(jié)構(gòu)特征和用途，又可分為終端組合式電器、智能化電器和模數(shù)化電器等。本任務(wù)主要介紹電磁原理構(gòu)成的低壓電器元件和其他常用元件

3、。 2、項目分析 掌握電磁原理及結(jié)構(gòu)是完成本項任務(wù)的關(guān)鍵。,3、項目決策 凡是對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護作用的電工器械均可稱為電器。用于交流50Hz額定電壓1200V以下，直流額定電壓1500V以下的電路起通斷保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器稱為低壓電器。低壓電器的品種規(guī)格繁多，構(gòu)造各異，按其用途可分為配電電器和控制電器；按其動作方式可分為自動電器和手動電器；按其執(zhí)行機構(gòu)又可分為有觸點電器和無觸點電器等等。綜合考慮各種電器的功能和結(jié)構(gòu)特點，通常將低壓電器分為隔離器、熔斷器 低壓斷路器、接觸器、繼電器、主令電器、電阻器、電磁鐵及組合電器等。,我國低壓電器產(chǎn)品品種和質(zhì)量

4、要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和達到國際電工委員會(1EC)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品不斷增加。當(dāng)前，低壓電器繼續(xù)沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，主要途徑是利用微電子技術(shù)提高傳統(tǒng)電器的性能；在產(chǎn)品品種方面，大力發(fā)展電子化的新型控制電器， 如接近開關(guān)、光電開關(guān)、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器、漏電繼電器、電子式電機保護器和半導(dǎo)體起動器等，以適應(yīng)控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。 本任務(wù)主要介紹在機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中經(jīng)常用到的低壓電器，著重介紹部分技術(shù)先進、符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品，為閱讀和理解電氣控制線路和正確使用及選擇這些器件打好基礎(chǔ)。,4、項目實施 知技點一 低壓電器的電磁機構(gòu)及執(zhí)行機構(gòu) 電磁

5、式電器在低壓電器中占有十分重要的地位，在電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。各種類型的電磁式電器主要由電磁機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)所組成，電磁機構(gòu)按其電源種類可分為交流和直流兩種，執(zhí)行機構(gòu)則可分為觸頭和滅弧裝置兩部分。 一、電磁機構(gòu) 電磁機構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量，將電磁機構(gòu)中吸引線圈的電流轉(zhuǎn)換成電磁力，帶動觸頭動作，完成通斷電路的控制作用。 電磁機構(gòu)由鐵心、銜鐵和線圈等幾部分組成，其作用原理：當(dāng)線圈中有工作電流通過時，電磁吸力克服彈簧的反作用力，使得銜鐵與鐵心閉合，由連接機構(gòu)帶動相應(yīng)的觸頭動作。,從常用鐵心的銜鐵運動形式上看，鐵心主要可分為拍合式和直動式兩大類,1銜鐵 2鐵心 3吸引線圈,二、觸

6、頭系統(tǒng) 觸頭的作用是接通或分?jǐn)嚯娐?，因此要求觸頭要具有良好的接觸性能，電流容量較小的電器(如接觸器、繼電器等)常采用銀質(zhì)材料作觸頭，這是因為銀的氧化膜電阻率與純銀相似，可以避免觸頭表面氧化膜電阻率增加而造成接觸不良。 觸頭的結(jié)構(gòu)有橋式和指式兩類。,橋式觸點結(jié)構(gòu)型式,三、滅弧系統(tǒng) 熄滅電弧的主要措施有：迅速增加電弧長度(拉長電弧)，使得單位長度內(nèi)維持電弧燃 燒的電場強度不夠而使電弧熄滅。使電弧與流體介質(zhì)或固體介質(zhì)相接觸，加強冷卻和去游 離作用，使電弧加快熄滅。電弧有直流電弧和交流電弧兩類，交流電流有自然過零點，故其 電弧較易熄滅,金屬柵片滅弧示意圖 1一滅弧柵片 2一觸頭 3一電弧,知技點二 接

7、 觸 器 接觸器是一種通用性很強的電磁式電器，它可以頻繁地接通和分?jǐn)嘟?，直流主電路，并可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，主要用來控制電動機，也可控制電容器、電阻爐和照明器具等電力負(fù)載。,使用類別代號 典型用途舉例 AC-1(JK0) 無感或微感負(fù)載、電阻爐 AC-2(JKl、JK2) 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動、分?jǐn)?AC-3(JK3) 籠型異步電動機的起動、運轉(zhuǎn)中分?jǐn)?AC-4(JK4) 籠型異步電動機的起動、反接制動 AC-5a 控制放電燈的通斷 AC-5b 控制白熾燈的通斷 AC-6a 變壓器的通斷 AC-6b 電容器的通斷,圖1.1 接觸器結(jié)構(gòu)簡圖, 控制交流負(fù)載應(yīng)選用交流掛觸器；控制直流負(fù)載則選用直流

8、接觸器。 接觸器的使用類別應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)相致。 主觸頭的額定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓。,CJ20系列交流接觸器結(jié)構(gòu)示意 1一動觸橋 2 靜觸頭 3 銜鐵 4緩?fù)鈴楄?5電磁線圈 6 鐵心 7蚺氈 8觸頭彈簧 9滅弧甲 10觸頭壓力鏡片, 主觸頭的額定工作電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電流；還要注意的是接觸器主觸頭的額定工作電流是在規(guī)定條件下(額定工作電壓、使用類別、操作頻率等)能夠正常工作的電流值，當(dāng)實際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變。 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85及以上時應(yīng)能可靠地吸合。 主觸頭和輔助觸頭的數(shù)量應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的要求。,知技點

9、三 控制繼電器 一）、電壓、電流繼電器 二）、中間繼電器 三）、時間繼電器 1空氣式時間繼電器 它由電磁機構(gòu)、工作觸頭及氣室三部分組成，它的延時是靠空氣的阻尼作用來實現(xiàn)的。常見的型號有JS7-A系列，按其控制原理有通電延時和斷電延時兩種類型,a)通電延時型 b)斷電延時型 線圈 2靜鐵心 3、7彈簧 4銜鐵 5推板 6頂桿 8彈簧 9橡皮膜 10螺釘 ll進氣孔 12活塞 13、16微動開關(guān) 14延時觸頭 15杠桿,JRl6型系列熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖 l電流調(diào)節(jié)凸輪 2a、2b簧片 3手動復(fù)位按鈕4弓簧 5主雙金屬片 6外導(dǎo)板 7內(nèi)導(dǎo)板8常閉靜觸點 9動觸點 10杠桿 11復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘 12補償

10、雙金屬片 13推桿 14連桿 15壓簧,四）、熱繼電器 熱繼電器是專門用來對連續(xù)運行的電動機進行過載及斷相保護，以防止電動機過熱而燒 毀的保護電器。,五）、速度繼電器 速度繼電器根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，用來在三相交流異步電動機反接制動轉(zhuǎn)速過零時，自動切除反相序電源。,速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖 L 轉(zhuǎn)軸 2轉(zhuǎn)子 3定子 4繞阻 5擺錘 6、9簧片 7、8靜觸點,熔斷器的保護特性曲線,知技點四 熔 斷 器 一）、熔斷器的工作原理 熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉的保護電器，廣泛用于供電線路和電氣設(shè)備的短路保護。,二）、常用熔斷器的種類及技術(shù)數(shù)據(jù) 熔斷器按其結(jié)構(gòu)型式有插入式、螺旋式、有填料密封管式

11、、無填料密封管式等，品種規(guī)格很多。在電氣控制系統(tǒng)中經(jīng)常選用螺旋式熔斷器，它有明顯的分?jǐn)嘀甘竞筒挥萌魏喂ぞ呔涂扇∠禄蚋鼡Q熔體等優(yōu)點。最近推出的新產(chǎn)品有RL6、RL7系列，可以取代老產(chǎn)品RLl、RL2 系列；RLS2是快速熔斷器，用以保護半導(dǎo)體硅整流元件及晶閘管，可取代老產(chǎn)品RLSl系列。 RTl2、RTl5、NGT等系列是存填料封閉管式熔斷器，瓷管兩端銅帽上焊有聯(lián)結(jié)板，可直接安裝在母線排上，RTl2、RTl5系列帶有熔斷指示器，熔斷時紅色指示器彈出。RTl4系列熔斷器帶有撞擊器，熔斷時撞擊器彈出，既可作熔斷信號指示，也可觸動微動開關(guān)以切斷接觸器線圈電路，使接觸器斷電，實現(xiàn)三相電動機的斷相保護。,

12、知技點五 低壓隔離器 一）、刀開關(guān),低壓隔離器結(jié)構(gòu) l靜插座 2操縱手柄 3觸刀 4支座 5絕緣底板,HZl0型組合開關(guān)結(jié)構(gòu) 1手柄 2轉(zhuǎn)軸 3彈簧 4凸輪 5絕緣底板 6動觸頭 7靜觸頭 8絕緣方軸 9接線柱,二）、組合開關(guān) 組合開關(guān)也是一種刀開關(guān)，不過它的刀片是轉(zhuǎn)動式的，操作比較輕巧，它的動觸頭(刀片)和靜觸頭裝在封閉的絕緣件內(nèi)，采用疊裝式結(jié)構(gòu)，其層數(shù)由動觸頭數(shù)量決定，動觸頭裝在操作手柄的轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而改變各對觸頭的通斷狀態(tài)。,低壓斷路器工作原理圖 l釋放彈簧 2主觸頭 3鉤子 4過流脫扣器 5失壓脫扣器,知技點六 低壓斷路器 低壓斷路器也稱為自動開關(guān)，為了和IEC標(biāo)準(zhǔn)一致，現(xiàn)今叫做

13、低壓斷路器。,知技點七 主令電器 主令電器是用來發(fā)布命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器，它可以直接作用于控制電路 也可以通過電磁式電器的轉(zhuǎn)換對電路實現(xiàn)控制，其主要類型有控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn) 換開關(guān)、主令控制器、腳踏開關(guān)等。,一）、控制按鈕,LAl9系列為按鈕開關(guān)與信號燈的組合，撳鈕兼作信號燈燈罩，用透明塑料制成。,按鈕開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 1、2常閉觸頭 3、4常開觸頭 5橋式觸頭 6復(fù)位彈簧 7按鈕帽,二）、行程開關(guān)與接近開關(guān) 行程開關(guān)主要用于檢測工作機械的位置，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程長短，也可實現(xiàn)對工作機構(gòu)的保護作用。,直動式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)圖,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖,三）、萬能轉(zhuǎn)換

14、開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)動時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸頭按規(guī)定順序閉合或斷開。,凸輪控制器結(jié)構(gòu)原理圖 1靜觸頭 2動觸頭 3觸頭彈簧 4復(fù)位彈簧5滾子 6絕緣方軸 7凸輪,四）、凸輪控制器 凸輪控制器是一種大型的手動控制電器，也是多檔次、多觸頭，利用手動操作，轉(zhuǎn)動凸 輪去接通和分?jǐn)嘣试S通過大電流的觸頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。主要用于起重設(shè)備，直接控制中、小型繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動、制動、調(diào)速和換向。,五、項目檢查 每個學(xué)生對低壓電器結(jié)構(gòu)、參數(shù)和選用掌握情況；國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的使用。 六、項目評估 1 試述單相交流電磁鐵短路環(huán)的作用。 2 常用的滅弧方法有哪些? 3 試比較刀開關(guān)與負(fù)荷(鐵殼)開關(guān)的差異及各自的用途。 4 兩個110V的交流接觸器同時動作時，能否將其兩個線圈串聯(lián)接到220V電路上? 5 試比較交流接觸器線圈通電瞬間和穩(wěn)定導(dǎo)通電流的大小，并分析其原因。,6 中間繼電器與交流接觸器有什么差異?在什么條件下中間繼電器也可以用來起動電動機? 7 兩臺電動機不同時起動，一臺電動機額定電流為148A，另一臺電動機額定電流為647A，試選擇用作短路保護熔斷器的額定電流及熔體的額定電流。 8 在電動機主回路裝