常用低压电器的结构和工作原理课件.pptx
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1、常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理一、任务简述一、任务简述什么是低压电器什么是低压电器?低压电器有何用途低压电器有何用途?要回答这些问题,首先要从了解常要回答这些问题,首先要从了解常用低压电器的结构、工作原理、功能特点、技术参数、图文符号及选用用低压电器的结构、工作原理、功能特点、技术参数、图文符号及选用原则等知识入手,着重掌握常用低压电器的正确选择、使用、操作及工原则等知识入手,着重掌握常用低压电器的正确选择、使用、操作及工程应用等实践性操作。程应用等实践性操作。凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节
2、、检测、转换及保护等作用的电气设备都可称为电器。电器是所有电工器械的总称。我国护等作用的电气设备都可称为电器。电器是所有电工器械的总称。我国现行标准将电器按电压等级分为高压电器和低压电器。凡工作在交流现行标准将电器按电压等级分为高压电器和低压电器。凡工作在交流50 Hz、额定电压、额定电压1 200 V及以下和直流额定电压及以下和直流额定电压1 500 V及以下电路中的电及以下电路中的电器统称为低压电器。高压电器是超过这些电压等级标准的电器,本书不器统称为低压电器。高压电器是超过这些电压等级标准的电器,本书不作介绍。总的来说,低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类。作介绍。总的来说,低压电器
3、可以分为配电电器和控制电器两大类。下一页返回常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理低压电器成套设备中需要各种低压电器作为其基本组成元件。在工业、低压电器成套设备中需要各种低压电器作为其基本组成元件。在工业、农业、交通、国防、科技以及人们日常生活中,低压供电和低压电器的农业、交通、国防、科技以及人们日常生活中,低压供电和低压电器的使用比比皆是,无处不在。因此,了解和掌握低压电器的基本理论知识使用比比皆是,无处不在。因此,了解和掌握低压电器的基本理论知识和实践操作极为重要。和实践操作极为重要。二、相关知识二、相关知识低压电器种类繁多,结构各异,这里重点介绍一些常用低压电器的相关低
4、压电器种类繁多,结构各异,这里重点介绍一些常用低压电器的相关内容和概念。内容和概念。常用低压电器主要分为主令电器、开关电器、继电器、接触器和熔断器常用低压电器主要分为主令电器、开关电器、继电器、接触器和熔断器等,下面分别予以介绍。等,下面分别予以介绍。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理(一一)主令电器主令电器主令电器是自动控制系统中一种专门用于发送控制命令、改变控制系统主令电器是自动控制系统中一种专门用于发送控制命令、改变控制系统工作状态的电器。它可以直接作用于控制电路,也可以通过电磁式电器工作状态的电器。它可以直接作用于控制电路,也可以通过电磁式电器的转
5、换对电路实现控制。按其作用可分为按钮、行程开关、万能转换开的转换对电路实现控制。按其作用可分为按钮、行程开关、万能转换开关等。关等。 1.按钮按钮按钮是一种靠手动操作,且具有自动复位功能的控制开关。其结构简单、按钮是一种靠手动操作,且具有自动复位功能的控制开关。其结构简单、应用广泛,触点允许通过的电流一般不超过应用广泛,触点允许通过的电流一般不超过5 A,主要用来短时间接通,主要用来短时间接通或断开接触器、继电器等线圈回路。按钮结构有多种形式,适合于各种或断开接触器、继电器等线圈回路。按钮结构有多种形式,适合于各种场合操作。场合操作。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结
6、构和工作原理主要分为点按式主要分为点按式(用手进行点动操作用手进行点动操作)、旋钮式、旋钮式(用手进行旋转操作用手进行旋转操作)、指示、指示灯式灯式(在按钮内装入信号指示灯点动操作在按钮内装入信号指示灯点动操作)、钥匙式、钥匙式(为使用安全插入钥匙为使用安全插入钥匙才能旋转操作才能旋转操作)、蘑菇帽紧急式、蘑菇帽紧急式(点动操作外凸红色蘑菇帽点动操作外凸红色蘑菇帽)。为了适用于不同的工作环境的要求,按钮可以做成各种各样的结构外形,为了适用于不同的工作环境的要求,按钮可以做成各种各样的结构外形,如如图图1一一1所示。所示。1)结构原理结构原理按钮主要由按钮帽、复位弹簧、常闭触点、常开触点、支柱连
7、杆及外壳按钮主要由按钮帽、复位弹簧、常闭触点、常开触点、支柱连杆及外壳等部分组成。按国标要求,按钮的结构原理如等部分组成。按国标要求,按钮的结构原理如图图1 -2所示。所示。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理图图1一一2中按钮是一个复合按钮,工作时常闭和常开触点是联动的,当按中按钮是一个复合按钮,工作时常闭和常开触点是联动的,当按下按钮时,常闭触点先断开,常开触点随后闭合下按钮时,常闭触点先断开,常开触点随后闭合;松开按钮时,其动作过松开按钮时,其动作过程与按下时相反。在分析实际控制电路过程时应特别注意的是程与按下时相反。在分析实际控制电路过程时应特别注意
8、的是:常闭和常常闭和常开触点在改变工作状态时,先后有个很短的时间差不能被忽视。开触点在改变工作状态时,先后有个很短的时间差不能被忽视。2)电气图文符号电气图文符号按国标要求,按钮在电路中的电气图文符号如按国标要求,按钮在电路中的电气图文符号如图图1 -3所示。所示。3)型号含义型号含义按钮按其点按式、旋钮式、指示灯式、钥匙式、蘑菇帽式进行分类的型按钮按其点按式、旋钮式、指示灯式、钥匙式、蘑菇帽式进行分类的型号很多,为了便于操作人员识别,避免发生误操作,按国标要求,在生号很多,为了便于操作人员识别,避免发生误操作,按国标要求,在生产实际中用不同的颜色和符号标志来区分按钮的功能及作用。产实际中用不
9、同的颜色和符号标志来区分按钮的功能及作用。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理通常将按钮的颜色分成黄、绿、红、黑、白、蓝等,供不同场合选用。通常将按钮的颜色分成黄、绿、红、黑、白、蓝等,供不同场合选用。按安全规程规定,一般选红色为停止按钮,绿色为启动按钮。按安全规程规定,一般选红色为停止按钮,绿色为启动按钮。4)按钮的选用按钮的选用(1)根据使用场合和具体用途的不同要求,按照电器产品选用手册来选择根据使用场合和具体用途的不同要求,按照电器产品选用手册来选择国产品牌、国际品牌的不同型号和规格的按钮。国产品牌、国际品牌的不同型号和规格的按钮。(2)根据控制系统的
10、设计方案对工作状态指示和工作情况要求合理选择按根据控制系统的设计方案对工作状态指示和工作情况要求合理选择按钮的颜色,如启动按钮选用绿色、停止按钮选择红色等。钮的颜色,如启动按钮选用绿色、停止按钮选择红色等。(3)根据控制回路的需要选择按钮的数量,如单联钮、双联钮和三联钮等。根据控制回路的需要选择按钮的数量,如单联钮、双联钮和三联钮等。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理2.行程开关行程开关行程开关又叫限位开关,在机电设备的行程控制中其动作不需要人为操行程开关又叫限位开关,在机电设备的行程控制中其动作不需要人为操作,而是利用生产机械某些运动部件的碰撞或感应使其
11、触点动作后,发作,而是利用生产机械某些运动部件的碰撞或感应使其触点动作后,发出控制命令以实现近、远距离行程控制和限位保护。行程开关的主要结出控制命令以实现近、远距离行程控制和限位保护。行程开关的主要结构大体由操作机构、触点系统和外壳构大体由操作机构、触点系统和外壳3部分组成部分组成:按其结构可分为直动式、按其结构可分为直动式、滚轮式及微动式滚轮式及微动式;按其复位方式可分为自动及非自动复位按其复位方式可分为自动及非自动复位;按其触头性质按其触头性质可分为触点式和无触点式。为了适用于不同的工作环境,行程开关可以可分为触点式和无触点式。为了适用于不同的工作环境,行程开关可以做成各种各样的结构外形,
12、如做成各种各样的结构外形,如图图1一一4所示。所示。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理在生产实际中,还有一种无机械触点开关叫接近开关,它具有行程开关在生产实际中,还有一种无机械触点开关叫接近开关,它具有行程开关的功能,其动作原理是当物体接近到开关的一定距离时就发出的功能,其动作原理是当物体接近到开关的一定距离时就发出“动作动作”信号,不需要施加机械外力。接近开关可广泛应用于产品计数、测速、信号,不需要施加机械外力。接近开关可广泛应用于产品计数、测速、液面控制、金属检测等领域中。由于接近开关具有体积小、可靠性高、液面控制、金属检测等领域中。由于接近开关具有体
13、积小、可靠性高、使用寿命长、动作速度快以及无机械碰撞、无电气磨损等优点,因此在使用寿命长、动作速度快以及无机械碰撞、无电气磨损等优点,因此在机电设备自动控制系统中得到了广泛应用。接近开关各种各样的结构外机电设备自动控制系统中得到了广泛应用。接近开关各种各样的结构外形如形如图图1 -5所示。所示。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理1)结构原理结构原理行程开关的结构与控制按钮有些类似,外形种类很多,但基本结构相同,行程开关的结构与控制按钮有些类似,外形种类很多,但基本结构相同,都是由推杆及弹簧、常开常闭触点和外壳组成。直动式、滚轮旋转式、都是由推杆及弹簧、常开
14、常闭触点和外壳组成。直动式、滚轮旋转式、微动式行程开关内部结构分别如微动式行程开关内部结构分别如图图1一一6、图图1一一7、图图1一一8所示。其动作所示。其动作原理是当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮时,推杆连同转轴一起转原理是当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮时,推杆连同转轴一起转动,使凸轮推动撞块,当撞块被压到一定位置时,推动微动开关快速动动,使凸轮推动撞块,当撞块被压到一定位置时,推动微动开关快速动作,使其常闭触点断开,常开触点闭合。作,使其常闭触点断开,常开触点闭合。2)电气图文符号电气图文符号按国标要求,行程开关在电路中的电气图文符号如按国标要求,行程开关在电路中的电气图文符号如图图
15、1 -9所示。所示。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理3)型号含义型号含义4)行程开关的选用行程开关的选用(1)根据使用场合和具体用途的不同要求,按照电器产品选用手册来选择根据使用场合和具体用途的不同要求,按照电器产品选用手册来选择国产品牌、国际品牌的不同型号和规格的行程开关。常用国产型号有国产品牌、国际品牌的不同型号和规格的行程开关。常用国产型号有LX1,JLX1系列,系列,LX2 , JLXK2系列,系列,LXW一一11 , JLXK1一一11系列以及系列以及LX19 , LXWS , LXK3 , LXK32 ,LXK33系列等。实际选用时可直接查系
16、列等。实际选用时可直接查阅电器产品样本手册。阅电器产品样本手册。(2)根据控制系统的设计方案对工作状态和工作情况要求合理选择行程开根据控制系统的设计方案对工作状态和工作情况要求合理选择行程开关的数量。关的数量。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理3.万能转换开关万能转换开关万能转换开关是一种多触点、多挡位结构、能够控制和转换多个电路的万能转换开关是一种多触点、多挡位结构、能够控制和转换多个电路的手动操作组合开关。主要用于小功率电动机调速启动换相控制、配电装手动操作组合开关。主要用于小功率电动机调速启动换相控制、配电装置电源隔离、电流电压表换相等场合。由于其应
17、用范围广、能控制多条置电源隔离、电流电压表换相等场合。由于其应用范围广、能控制多条回路,故称为回路,故称为“万能转换开关万能转换开关”。为了适用于不同的工作环境,转换开。为了适用于不同的工作环境,转换开关可以做成各种各样的结构外形,如关可以做成各种各样的结构外形,如图图1一一10所示。所示。1)结构原理结构原理转换开关按其结构分为普通型、开启型、防护型和组合型。按其用途分转换开关按其结构分为普通型、开启型、防护型和组合型。按其用途分为主令控制和电动机控制两种。主要由操作结构、手柄、面板、定位装为主令控制和电动机控制两种。主要由操作结构、手柄、面板、定位装置和触点系统等组成。手柄可向正反方向旋转
18、,由各自的凸轮控制其触置和触点系统等组成。手柄可向正反方向旋转,由各自的凸轮控制其触头通断。头通断。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理定位装置采取刺轮刺爪式结构,不同的刺轮和凸轮可组成不同的定位模定位装置采取刺轮刺爪式结构,不同的刺轮和凸轮可组成不同的定位模式,使手柄在不同的转换角度时,触头的通断状态得以改变。其常用转式,使手柄在不同的转换角度时,触头的通断状态得以改变。其常用转换开关的结构如换开关的结构如图图1一一11所示。所示。2)电气图文符号电气图文符号按国标要求,转换开关在电路中的图文符号如按国标要求,转换开关在电路中的图文符号如图图1一一12所示
19、,表中所示,表中“x”表示闭合。表示闭合。3)型号含义型号含义4)转换开关的选用转换开关的选用(1)转换开关的额定电压应不小于安装地点线路的电压等级。转换开关的额定电压应不小于安装地点线路的电压等级。 (2)用于照明或电加热电路时,转换开关的额定电流应不小于被控制电路用于照明或电加热电路时,转换开关的额定电流应不小于被控制电路中的负载电流。中的负载电流。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理(3)用于电动机电路时,转换开关的额定电流是电动机额定电流的用于电动机电路时,转换开关的额定电流是电动机额定电流的1. 5一一2. 5倍。倍。(4)当操作频率过高或负载的功
20、率因数较低时,转换开关要降低容量使用,当操作频率过高或负载的功率因数较低时,转换开关要降低容量使用,否则会影响开关寿命。否则会影响开关寿命。(5)转换开关的通断能力差,控制电动机进行可逆运转时,必须在电动机转换开关的通断能力差,控制电动机进行可逆运转时,必须在电动机完全停止转动后,才能反向接通。完全停止转动后,才能反向接通。(二二)开关电器开关电器开关是低压电器中极为常用的电器之一,常用的开关有空气断路器、刀开关是低压电器中极为常用的电器之一,常用的开关有空气断路器、刀开关、负荷开关、组合开关等。其作用都是分合电路,通断电流。可分开关、负荷开关、组合开关等。其作用都是分合电路,通断电流。可分为
21、有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作为有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作3种,也可分为正面种,也可分为正面操作和背面操作,还可分为带灭弧和不带灭弧。下面着重介绍常用的空操作和背面操作,还可分为带灭弧和不带灭弧。下面着重介绍常用的空气断路器、刀开关、组合开关等开关电器。气断路器、刀开关、组合开关等开关电器。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理1.低压断路器低压断路器低压断路器通常称为低压自动空气开关,它相当于刀开关、熔断器、热低压断路器通常称为低压自动空气开关,它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合,可分为带漏电和不带漏电型,既有手
22、动继电器和欠电压继电器的组合,可分为带漏电和不带漏电型,既有手动开关作用又有自动分断故障电路功能,实现电路的过载、短路、失电压开关作用又有自动分断故障电路功能,实现电路的过载、短路、失电压及欠电压保护等功能,是低压配电网络和电力拖动系统中重要的综合性及欠电压保护等功能,是低压配电网络和电力拖动系统中重要的综合性保护电器之一。保护电器之一。低压断路器具有操作安全、工作可靠、动作值可调、分断能力较强等优低压断路器具有操作安全、工作可靠、动作值可调、分断能力较强等优点,因此得到广泛应用。点,因此得到广泛应用。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理1)结构原理结构原理
23、低压断路器按其结构形式可分为塑壳式低压断路器低压断路器按其结构形式可分为塑壳式低压断路器(装置式装置式)和框架式低和框架式低压断路器压断路器(万能式万能式)两大类。框架式断路器主要用作配电网络的保护开关,两大类。框架式断路器主要用作配电网络的保护开关,而塑壳式断路器除用作配电网络的保护开关外,还用作电动机、照明线而塑壳式断路器除用作配电网络的保护开关外,还用作电动机、照明线路的控制开关。常用低压断路器有各种各样的结构外形,如路的控制开关。常用低压断路器有各种各样的结构外形,如图图1一一13所所示。示。2)电气图文符号电气图文符号按国标要求,低压断路器在电路中的图文符号如按国标要求,低压断路器在
24、电路中的图文符号如图图1一一17所示。所示。3)型号含义型号含义下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理4)低压断路器的选用低压断路器的选用选择低压断路器时主要从以下几个方面考虑选择低压断路器时主要从以下几个方面考虑:(1)断路器额定电压、额定电流应不小于控制线路或设备的正常工作电压、断路器额定电压、额定电流应不小于控制线路或设备的正常工作电压、工作电流。工作电流。(2)断路器极限通断能力不小于控制线路最大短路电流。断路器极限通断能力不小于控制线路最大短路电流。(3)欠电压脱扣器额定电压等于控制线路额定电压。欠电压脱扣器额定电压等于控制线路额定电压。(4)过电流
25、脱扣器的额定电流应不小于控制线路的最大负载电流。过电流脱扣器的额定电流应不小于控制线路的最大负载电流。下一页返回上一页常用低压电器的结构和工作原理常用低压电器的结构和工作原理2.刀开关刀开关刀开关又称闸刀开关,是一种结构最简单、广泛应用在低压电路中的一刀开关又称闸刀开关,是一种结构最简单、广泛应用在低压电路中的一类手动电器。主要用来作为不频繁接通和分断电路,将电路与电源隔离。类手动电器。主要用来作为不频繁接通和分断电路,将电路与电源隔离。刀开关的种类很多,外形结构各异,刀开关按刀的极数可分为单极、双刀开关的种类很多,外形结构各异,刀开关按刀的极数可分为单极、双极和三极极和三极;按刀的转换方向可
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