设备电气控制与维修电气教研室优秀PPT.ppt
设备电气限制与修理 电气教研室 房金菁 设备电气限制与修理1.1.前言前言2.2.低压电器的分类与组成低压电器的分类与组成3.3.低压电器的主要参数低压电器的主要参数4.4.低压电器的电磁机构和执行机构低压电器的电磁机构和执行机构5.5.低压电器的灭弧装置低压电器的灭弧装置6.6.熔断器熔断器 前前 言言 一、本课程在课程体系中一、本课程在课程体系中的地位的地位是一门专业课程。是一门专业课程。在学习高等数学、物理学、电工在学习高等数学、物理学、电工技术、电子技术、电机与电力技术、电子技术、电机与电力拖动等课程的基础上进行授课。拖动等课程的基础上进行授课。设备电气限制包括设备电气限制包括:继电器接触器的有触继电器接触器的有触点限制点限制 可编程限制器限可编程限制器限制制(PLC)计算计算机限制机限制 电力电子技术的应用电力电子技术的应用 二、二、本课程的任务本课程的任务n熟悉常用低压限制电器的结构、原理、型号、规熟悉常用低压限制电器的结构、原理、型号、规 格和用途。格和用途。n了解目前常用低电压电器的发展状况，能正确选了解目前常用低电压电器的发展状况，能正确选 用各种常用低压电器；用各种常用低压电器；n坚固驾驭继电器、接触器限制系统的基本环节坚固驾驭继电器、接触器限制系统的基本环节n驾驭一般生产机械电力装备的工作原理、限制特驾驭一般生产机械电力装备的工作原理、限制特点，具备安装调试、运行与修理的实力；点，具备安装调试、运行与修理的实力；n具有设计、改造、革新一般生产机械电气装备限具有设计、改造、革新一般生产机械电气装备限制线路的初步实力制线路的初步实力 三、本课程的学习环节三、本课程的学习环节n讲讲 课课:课堂理论教学、现场理论教学课堂理论教学、现场理论教学n实实 验验:拆装低压电器、按给定电路接线拆装低压电器、按给定电路接线训练训练n实实 训训:电气限制线路故障解除训练、电气限制线路故障解除训练、n 自己设计简洁电路自己设计简洁电路,然后再接线然后再接线n课程设计课程设计:实做部分为困难电路的连接实做部分为困难电路的连接,n 理论部分为好用项目的理论部分为好用项目的专题设计专题设计n现场参观现场参观:现场观摩实际机床的电气限制现场观摩实际机床的电气限制四、本课程的考试方法四、本课程的考试方法 阶段考试 分3个阶段，每个阶段有理论测试和实作测试 试验成果 平常成果 出勤率、作业、课堂提问、课堂小测验 期末考试 理论考试五、本课程的参考书籍五、本课程的参考书籍1 1。工厂电气限制技术。工厂电气限制技术 方承远主编方承远主编 机械工业出版社机械工业出版社2 2。电气限制技术。电气限制技术 周庆贵主编周庆贵主编 化学工业出版社化学工业出版社3 3。机床电气修理技术机床电气修理技术 宋家成主编宋家成主编 山东科学技术出版社山东科学技术出版社4 4。电气限制电气限制 李李 仁主编仁主编 机械工业出版社机械工业出版社5 5。低压电工好用技术问答步丰富主编低压电工好用技术问答步丰富主编 机械工业出版社机械工业出版社 第一章第一章 常用低压电器常用低压电器 第一节第一节 低压电器的基本学低压电器的基本学问问n电器：电器：P.1P.1n 依据外界特定的信号和要求自动或手动接依据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续变更电路参数，实通或断开电路，断续或连续变更电路参数，实现对电路或非电对象的接通、切断、爱护、限现对电路或非电对象的接通、切断、爱护、限制、调整作用的设备。制、调整作用的设备。n低压电器：低压电器：n 用于沟通用于沟通1200V1200V、直流、直流1500V1500V以下的电路以下的电路中的电器。中的电器。一、低压电器的分类一、低压电器的分类 1 1。按用途分。按用途分限制电器：在电气限制系统中限制电路的限制电器：在电气限制系统中限制电路的接通、分断接通、分断 以及限制电动机的各种运以及限制电动机的各种运行状态。行状态。如接触器、继电器、按如接触器、继电器、按钮等钮等（配电电器：用于配电系统中实现电能的（配电电器：用于配电系统中实现电能的输送与爱护输送与爱护 如刀开关、转换开关、如刀开关、转换开关、熔断器等）熔断器等）爱护电器：用来爱护电源和线路或电动机，爱护电器：用来爱护电源和线路或电动机，使他们不至使他们不至 于在短路状态和过载状态于在短路状态和过载状态下运行。下运行。如熔断器、热继电器等。如熔断器、热继电器等。2 2。按执行机理。按执行机理有触点电器：具有动静触点，利用触点的接触和有触点电器：具有动静触点，利用触点的接触和分别分别 来实现电路的通断。来实现电路的通断。无触点电器：没有动、静触点，利用元器件的导无触点电器：没有动、静触点，利用元器件的导通和通和 截止来实现电路的通断。截止来实现电路的通断。3 3。按动作方式。按动作方式手动电器：依靠外力干脆操纵来进行通断电路手动电器：依靠外力干脆操纵来进行通断电路 如刀开关、转换开关、按钮等如刀开关、转换开关、按钮等自动电器：依靠某种信号或物理量的变更而自动自动电器：依靠某种信号或物理量的变更而自动通断电路通断电路 如接触器、各种继电器等如接触器、各种继电器等二、低压电器的组成二、低压电器的组成 低压电器的组成：低压电器的组成：感受部分和执行部分感受部分和执行部分 自动空气开关或热继电器之类还有中间传递部分，自动空气开关或热继电器之类还有中间传递部分，将感受和执行两部分联系起来，使其协同一样，按将感受和执行两部分联系起来，使其协同一样，按确定规律动作确定规律动作 （一）、电磁机构一）、电磁机构 将电磁能将电磁能机械能机械能使触点闭合或断开使触点闭合或断开机构组成：机构组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）1、铁心、铁心直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁通过恒定磁通通过恒定磁通线圈产生热量线圈产生热量铁心不产生热量铁心不产生热量（无磁滞损耗与涡（无磁滞损耗与涡流损耗）流损耗）线圈无骨架且成瘦线圈无骨架且成瘦长形长形（增加其和铁心接（增加其和铁心接触面积）触面积）有助有助于散热于散热沟通励磁的电磁铁沟通励磁的电磁铁通过交变磁通通过交变磁通线圈产生热量线圈产生热量铁心产生热量铁心产生热量（有磁滞损耗与涡（有磁滞损耗与涡流损耗）流损耗）线圈有骨架且粗短线圈有骨架且粗短形形（与铁心分开）（与铁心分开）以免铁心热量以免铁心热量传给线圈传给线圈（铁心为硅钢片叠（铁心为硅钢片叠成）成）削减铁损耗削减铁损耗2、线圈、线圈 电压线圈电压线圈跨接在电源上跨接在电源上电流值由电路电压电流值由电路电压和线圈阻抗确定和线圈阻抗确定线圈匝数多、导线线圈匝数多、导线细细 电流小、电压高电流小、电压高接受绝缘性能好的接受绝缘性能好的漆包线漆包线 电流线圈电流线圈串接在主电路中串接在主电路中电流值由电路负载确电流值由电路负载确定定线圈匝数少、导线粗线圈匝数少、导线粗 电流大电流大 接受较粗的紫铜条和接受较粗的紫铜条和铜线铜线3、电磁机构的结构形式、电磁机构的结构形式4、电磁吸力与吸力特性、电磁吸力与吸力特性电磁吸力电磁吸力:电磁铁线圈通电后，铁心吸引衔铁的力电磁铁线圈通电后，铁心吸引衔铁的力吸力特性：电磁吸力与气隙的关系吸力特性：电磁吸力与气隙的关系 直流电磁铁：气隙越大，吸力越小；气隙越小，吸力越直流电磁铁：气隙越大，吸力越小；气隙越小，吸力越大大。电磁铁吸合过程中吸力不断增大，完电磁铁吸合过程中吸力不断增大，完全吸合时吸力最大全吸合时吸力最大 沟通电磁铁：吸力的大小随时间变更，磁通为零。吸力沟通电磁铁：吸力的大小随时间变更，磁通为零。吸力也为零也为零 电磁吸力的脉动，使衔铁产生振动；电磁吸力的脉动，使衔铁产生振动；频繁振动产生噪音频繁振动产生噪音短路环：短路环：在沟通铁心的某一端装一短路铜环在沟通铁心的某一端装一短路铜环 使磁通变为两部分，所产生的使磁通变为两部分，所产生的 合成电磁吸力就不会为零合成电磁吸力就不会为零 消退振动和噪音消退振动和噪音 （二）、执行机构（二）、执行机构-触头系统触头系统n触头用来接通和断开电路触头用来接通和断开电路 三种接触形式：三种接触形式：A点接触、点接触、B线接触、线接触、C面接触面接触触头结构形式：触头结构形式：(a)点接触的桥式、点接触的桥式、(b)面接触的桥式、面接触的桥式、(c)线接触指形线接触指形（三）、触头系统的灭弧方法（三）、触头系统的灭弧方法1.电弧的产生电弧的产生触点接通后存在接触电阻，有温升，分断电路时触点接通后存在接触电阻，有温升，分断电路时热电子放射热电子放射 造成电路延时断造成电路延时断开开 气体游离产生电弧气体游离产生电弧 烧损触点烧损触点强电场作用强电场作用 缩短电器运用寿缩短电器运用寿命命2.常用灭弧方法常用灭弧方法a、电动力灭弧、电动力灭弧b、磁吹灭弧、磁吹灭弧c、窄缝灭弧、窄缝灭弧d、栅片灭弧、栅片灭弧 为加强灭弧效果往往同时实行几种灭弧措施为加强灭弧效果往往同时实行几种灭弧措施n电动力灭弧电动力灭弧n触头断开时，两个断口处产生触头断开时，两个断口处产生电弧电弧n依据左手定则电弧受依据左手定则电弧受F作用向作用向外运动外运动n n 电弧被拉长电弧被拉长n 快速熄灭快速熄灭n 受冷却作用受冷却作用n n 三、低压电器的主要技术参数三、低压电器的主要技术参数1。额定电压：。额定电压：额定工作电压、额定绝缘电压额定工作电压、额定绝缘电压2。额定电流：。额定电流：额定工作电流、约定发热电流额定工作电流、约定发热电流（非封闭与封闭）（非封闭与封闭）3。操作频率与通电持续频率。操作频率与通电持续频率4。机械寿命和电寿命。机械寿命和电寿命 电寿命一般小于机械寿命电寿命一般小于机械寿命四、低压电器的选用原则四、低压电器的选用原则1。平安原则：。平安原则：平安牢靠是对任何电器的基本要求平安牢靠是对任何电器的基本要求 保证电路和用电设备的牢靠运行保证电路和用电设备的牢靠运行是正常生活与生产的前提是正常生活与生产的前提2。经济原则：。经济原则：电器本身的经济价值电器本身的经济价值 （合理适用）（合理适用）运用该产品而产生的价值（保证牢运用该产品而产生的价值（保证牢靠运行）靠运行）3。选用时的留意事项。选用时的留意事项 明确限制对象的分类和运用环境明确限制对象的分类和运用环境 明确有关的技术数据（额定电压明确有关的技术数据（额定电压和功率、起动电流倍数等）和功率、起动电流倍数等）了解电器的正常工作条件了解电器的正常工作条件 了解电器的主要技术性能了解电器的主要技术性能 第三节第三节 熔断器熔断器熔断器：熔断器：熔断器是一种广泛应用的最简洁有效的熔断器是一种广泛应用的最简洁有效的爱护电器。在强弱电系统爱护电器。在强弱电系统中起短路爱护作用。中起短路爱护作用。熔断器有管式、插入熔断器有管式、插入式、螺旋式、卡式等几种式、螺旋式、卡式等几种形式，其中部分熔断器的外形和符号如图形式，其中部分熔断器的外形和符号如图所示。所示。卡式卡式 螺旋式螺旋式 符符号号 一、一、熔断器组成及工作原理熔断器组成及工作原理1 1、组成：熔体、绝缘管或绝缘底座、组成：熔体、绝缘管或绝缘底座 熔断器的主要元件是熔体，它是熔断器的核心部分熔断器的主要元件是熔体，它是熔断器的核心部分熔体形态：熔体形态：丝状：铅锡合金、锌等低熔点金属丝状：铅锡合金、锌等低熔点金属圆截面熔丝（小圆截面熔丝（小电流电路）电流电路）片状：用银、铜等较高熔点的金属片状：用银、铜等较高熔点的金属薄片（大电流电薄片（大电流电路）路）2 2、工作原理：、工作原理：熔断器运用时应当串联在所爱护的电路中；熔断器运用时应当串联在所爱护的电路中；电路正常工作时，熔体允许通过确定大小的电流而不熔电路正常工作时，熔体允许通过确定大小的电流而不熔断；当电路断；当电路发生短路或严峻过载时，熔体温度上升到熔点而熔断，将发生短路或严峻过载时，熔体温度上升到熔点而熔断，将电路断开，电路断开，从而爱护了电路和用电设备。从而爱护了电路和用电设备。熔体通过电流与时间有反时限特性熔体通过电流与时间有反时限特性 只能做短路爱护只能做短路爱护,不能做过载不能做过载爱护爱护3.3.新型熔断器新型熔断器n新型限流元件叫做自复式熔断器可以不更换元件便能新型限流元件叫做自复式熔断器可以不更换元件便能接通电路，它是应用非线性元件接通电路，它是应用非线性元件-金属钠在高温下金属钠在高温下电阻特性突变的原理制成的。电阻特性突变的原理制成的。n自复式熔断器自复式熔断器:熔丝为金属钠，常温下具有高电导率。熔丝为金属钠，常温下具有高电导率。n -短路电流产生的高温能使钠汽化，气压增短路电流产生的高温能使钠汽化，气压增高高n 高温高压下汽态钠的电阻快速增大，呈现高电阻状态，高温高压下汽态钠的电阻快速增大，呈现高电阻状态，n从而限制了短路电流。从而限制了短路电流。n 当短路电流消逝后，温度下降，汽态钠又变为固态当短路电流消逝后，温度下降，汽态钠又变为固态钠钠 n 自复式熔断器能多次运用，不用更换熔体自复式熔断器能多次运用，不用更换熔体n 但是自复式熔断器只能限流，不能分断电路，故常但是自复式熔断器只能限流，不能分断电路，故常与与n断路器串联运用，以提高分断实力断路器串联运用，以提高分断实力二、主要技术参数二、主要技术参数n额定电压额定电压n额定电流：熔体额定电流、熔断器额定电流额定电流：熔体额定电流、熔断器额定电流n型号型号n三、运用留意事项三、运用留意事项n1、熔断器应当串接在电路中。、熔断器应当串接在电路中。n2、螺旋式熔断器：熔断管带色标的一端插入磁帽；、螺旋式熔断器：熔断管带色标的一端插入磁帽；n 下接线座接电源、上接线座接负下接线座接电源、上接线座接负载。载。n3、须要更换熔体时：新换熔体与原熔体的规格应一样；、须要更换熔体时：新换熔体与原熔体的规格应一样；n 以保证动作的牢靠性。以保证动作的牢靠性。n4、如何选用熔断器：照明负载：、如何选用熔断器：照明负载：IN熔体熔体 IN实际负实际负载载n 电动机：电动机：IN熔熔体体(1.52.5)IN电动机电动机小结小结n低压电器的分类：按不同方式分类低压电器的分类：按不同方式分类n低压电器的组成：两大部分低压电器的组成：两大部分n电磁机构与执行机构：组成与工作过程短路环与电磁机构与执行机构：组成与工作过程短路环与灭弧方法灭弧方法n熔断器：构成、符号（文字、图形）、参数、工熔断器：构成、符号（文字、图形）、参数、工作原理、作原理、n 运用留意事项运用留意事项 作业作业补充：补充：1.什么是电器？什么是低压电器？什么是电器？什么是低压电器？2.低压电器按动作分为哪几类？举例说明。低压电器按动作分为哪几类？举例说明。3.短路环的作用是什么？短路环的作用是什么？P.36 2
