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电源的作用是提供电能,导线的作用是进行电能的传输,灯泡相当于用电器,是把电能转换成其他形式的能量的设备,在电路中通常有三种形式的负载,我们称之为阻性负载,感性负载和容性负载,所谓阻性负载它只具有把电能转化为热能的形式,感性负载它只具有储存磁场的作用,容性负载它只具有存储电场能量的性质。
第二讲:
电器的分类与作用
所谓电器,是一种能够控制电气的设备。
分为低压电器和高压电器。
低压电器:
用于交流1200V以下,或者直流1500V以下的电路中起通断,保护,控制或调解作用的电器;
那么高压电器就是指交流1200V以上,或者直流1500以上的电器设备。
常用低压电器分为1接触器:
包含交流接触器和直流接触器,2继电器:
包括电磁式继电器,如电流继电器,电压继电器和中间继电器;
热继电器;
时间
继电器:
包括直流电磁式时间继电器,空气阻尼式时间继电器,电动势时间继电器和电子式时间继电器;
温度继电器,速度继电器,压力继电器等;
3开关电器:
包括刀开关,低压断路器:
智能式,开启式,装置式;
4行程开关:
包括直动式,滚动式和微动式三种;
5熔断器:
包含管式,螺旋塞式以及快速式;
6其他电器如按钮指示灯等。
下面我们就对各种电器元器件详细学习
第三讲:
按钮的介绍
按钮:
是依靠人体某一部分施加的力而操作,并具有弹簧储能复位的开关,又称为控制按钮,是最常用的主令电器,它是一种手动电器,只能短时接通或者分段5A以下的小电流电路,或者控制其他电器元器件的动作,又得按钮扭帽内带有指示灯,可以显示按钮的通断。
3-1
按钮的组成如图3-1所示1按钮帽,2复位弹簧,3动触头,4常闭触头,5常开触头五部分组成。
文字符号:
SB如图3-2,3-3所示:
常开按钮常闭按钮复合按钮
(3-2)
急停按钮(红色)钥匙操作式按钮
(3-3)
按钮的型号以及含义(3-4)资料中的原件以天水二一三选型手册为主:
(3-4)
①表示常开触头数量
②表示常闭触头数量
③派生代号如图所示
④表示按钮的颜色。
R红色G绿色Y黄色B蓝色W白色K黑色
⑤表示旋钮,钥匙扭动作位置及钥匙拔出位置如图所示
⑥表示带灯按钮,指示灯规格
⑦表示电压规格及光源颜色
⑧TH表示湿热带形
⑨
⑩表示按钮A型,B型
A型,触头为双断点,触头为翘板式,动作形式为瞬间动作
B型,触头为双断点,触头为直板式,动作形式为直动或慢动型,承载电流比A类大
技术参数如图所示:
这是我们选择按钮的技术要求
按钮的安装方式:
1:
按钮安装在面板上时,应布置整齐,排列合理
2:
同一机床运动部件有几种不同的工作状态时,应使每一对相反状态的按钮安装在一组。
3:
按钮的安装应牢固,安装按钮的金属板或者金属按钮盒必须可靠的接地
4:
由于按钮的触头间距较小,应注意保持触头间的清洁
5:
光标按钮一般不宜用于需长时间通电显示处
按钮颜色的规定:
(1)“停止”按钮和“急停”按钮必须是红色。
当按下红色按钮时必须使设备停止运行或断电。
(2)“启动”按钮的颜色是绿色。
(3)“启动”和“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色,不得使用红色和绿色按钮。
(4)“点动”的按钮必须是黑色。
(5)“复位”(如有保护继电器的复位按钮)必须是蓝色,当复位按钮同时还有停止作用时,则必须是红色。
按钮的选用:
更具使用场合和具体用途选择合适的按钮
更具工作状态指示和工作情况的要求,选择按钮的颜色
更具控制回路的要求选择按钮的数量和开闭点
通常情况下按钮我们用于车床的控制,行车控制电路,以及电机正反转控制电路,控制柜控制电路。
按钮的检测:
常开状态,电阻∽大,常闭状态电阻为0欧姆。
第四讲:
断路器的介绍
断路器也称为主动空气开关,是指能够接通分段正常短路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件下(过载,短路)下接通,承载一定时间和分段电流的开关电器,是最常用的原件。
从结构上可以分为DZ系列和DW系列,DZ系列为塑料外壳式,置于一个塑壳内,一般只适用于手动操作,DW系列为框架式,也称万能式断路器,可手动或电动操作,并辅有辅助触头,电动操作基本与接触器相同。
如图4-1所示:
1P2P3P3P+N
(4-1)
低压断路器的结构
低压断路器主要有触点系统,灭弧装置,保护装置和传动机构组成。
其中保护装置和传动机构组成了脱口系统。
低压断路器的文字符号QF,图形符号如图所示:
低压断路器型号(4-2):
图:
4-2
GMS1型断路器的主要技术参数:
GSW智能型断路器重要参数:
GSB2断路器重要参数:
以上三种就是我们最常用的断路器介绍。
断路器实现短路过载失压保护原理(4-3):
图4-3
断路器的选用要求:
额定电流在600A以下,且短路电流不大时,应该选用塑壳断路器,额定电流较大,且短路电流也较大时,应选用万能式断路器。
一般选用原则:
1断路器额定电流≥负载工作电流,电动机用时一般情况断路器的额定电流为电机额定电流的1.5-2.0倍,轻载及操作频率较低时候选择1.5倍,重载及操作频繁的地方选择2倍;
线路用时,断路器的额定电流一般为线路额定电流的1.1-1.5倍即可,线路中电动机容量较小的回路选用1.1倍,电动机容量大的回路选择1.5倍;
有时候为了节约成本,常用熔断器和断路器配合使用,这时候断路器的额定电流可以与倍保护的设备的额定电流相等。
而熔断器要为2-3倍的被保护电器的额定电流。
2断路器额定电压≥电源和负载的额定电压
3断路器的脱扣器额定电流≥负载额定工作电流
4断路器的极限通断能力≥电路最大短路电流
5断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压
6断路器的分励脱扣器额定电压=控制电源电压
7断路器的额定短路通断能力大于线路中最大短路电流
例如一台Y132S-4的三相异步电机,额定功率5.5KV,额定电压380V,额定电流11.6A,那么我们根据上面的选型标准可以做出如下选型:
断路器的种类可以选用DZ5-20的塑壳式断路器
热脱扣器的额定电流为15A左右,对应的电流整定为10-15A即可
电磁脱扣器的瞬时脱扣电流
从而确定低压断路器的规格型号为:
DZ5-20/330
断路器的安装与使用:
1低压断路器应垂直安装,电源线在上端,负荷线在下端,接线牢靠。
2低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时,在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器,在检修时候形成鲜明的断开点,确保安全。
3低压断路器在使用前应将脱扣器上的防锈油脂搽干净,以免影响正常工作
4各个脱扣器的动作值调整好后,不允许随意改变
5触头在使用一定次数后要检查时候有电弧产生的毛刺等,及时清理
断路器常见故障及排查:
1断路器用于电机保护启动过程中跳闸,启动失败。
可能产生的原因
1)如果电机直接启动,则启动电流至少是正常运行电流的4-7倍,升值可以达到10倍,如果瞬时保护电流整定不当,则启动不能成功,排除办法:
查明所带负载是否是电机直接启动?
启动电流是多少?
合理确定断路器整定动作电流及动作电流倍数。
2)配电柜若与设备距离很远线路压降过大,则电动机的端电压低于柜上表中所显示的实际电压,启动电流将增大,造成跳闸,排除办法:
查明电机端电压多少?
合理确定断路器的整定动作电流及动作电流倍数。
3)若电机带的机械负载启动,应该检查负载是否正常可靠,若机械部分运行有堵转,杂音等现象,其运行不良会造成启动电流过大引起跳闸。
排除方法:
检查电机负载机械部分的运行情况,合理确定短路器的动作电流和动作电流倍数
2运行中断路器时有跳闸现象
可能产生的原因:
1)三相负载不平衡,造成过载跳闸,处理办法:
查明三相电流是否平衡
2)选用连接的电缆截面太小容易发热,时断路器跳闸,处理办法:
查明连接电缆截面长度,是否满足供电要求,合理选择电缆型号
3)若连接螺钉没有拧紧或者接触不良,造成接触电阻增大,大量发热升值烧毁,使断路器跳闸,处理方法:
查明断路器线缆是否连接牢固,拧紧断路器与电缆的连接螺钉
4)插入式安装时,接插件若松动接触不良,引起发热,跳闸,处理办法:
查明插件接触情况,可靠连接插件。
5)安装了欠压脱扣器,欠电压存在虚接现象引起跳闸,处理办法:
检查欠电压回路是否正常
3断路器运行中发生短路越级跳闸
一般属各串接断路器保护特性匹配不当,没有合适的安全时间。
处理办法:
测试特性,判断断路器是否选择得当,合理选用断路器
以上是断路器的基本介绍,部分内容来源于厂家说明书。
第五讲:
熔断器的介绍
熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量是的溶体融化而分断电器。
熔断器在低压配电系统及用电设备中主要作用是起短路保护,有时也可以作为过载保护使用,使用时将熔断器串接在所保护的电路中,符号FU。
对电机只做短路保护。
结构以及工作原理
熔断器有熔体(保险丝)熔管熔座三部分组成,熔体是由易熔金属和合金制成,熔管式装熔体的外壳,起灭弧作用;
熔断器的熔体具有感测部分,同时具有执行部分,当电路发生过载或短路时,电路电流增大,溶体发热,当熔体温度升高到熔点时候,溶体熔断并分断电路,达到了保护电路的目的。
电流越大,熔体的熔断时间越短,体现了熔断器的反时限特性,及安秒特性。
常用熔体的安秒特性如下:
1.25倍I时候,熔断时间为无穷大,1.60倍I时,熔断时间为3600S,1.8倍I时,熔断时间为1200S,2.0倍I时,熔断时间为40S,2.5倍I时,熔断时间为8S,3倍I时,熔断时间为4.5S,4倍I时候,熔断时间为2.5S,8倍I时,熔断时间约为1S。
在正常工作时候,熔体允许通过一定大小的电流且可以长时间不熔断,严重过载时能在较短的时间内熔断,当发生短路故障时,熔体能在瞬间熔断。
熔断器的分类:
种类按其结构分为:
半封闭插入式,自复式,螺旋式,无填料封闭管式和有填料封闭管式,以及主动复位式。
如图所示
插入式螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器
插入式熔断器:
主要应用在额定电压380V以下的电路末端,作为供配电系统中对导线,及电气设备以及220V单相电路的短路保护
螺旋式熔断器:
主要应用于交流电压380V电流强度200A以内的电力线路和用电设备中做短路保护,特别是在机床电路中应用最为突出其特点是熔断管内装有石英砂,熔丝和带小红点的熔断指示器,石英砂作用是增强灭弧特性,熔丝熔断后有明显指示。
螺旋式熔断器
无填充封闭管式熔断器:
主要用于经常发生过载和断路故障的电路中,作为低压电力线路或者成套配电装置连续过载和断路保护
有填充是在熔管内添加了灭弧介质后的一种封闭管式熔断器。
半导体器件保护用熔断器:
又称为快速熔断器,主要用于半导体整流原件或整流装置的短路保护
自复式熔断器:
采用金属钠作为容易,常温下具有高导电率,当电路发生短路故障时,短路电流产生的高温会是的金属钠在短时间内汽化,气态钠为高阻态,限制了短路电流,当线路断开后,温度降低,气态钠又会固化,回复高导电率
熔断器型号及含义:
低压熔断器的材料与形状:
1熔体材料:
有低熔点和高熔点金属俩类,低熔点材料有锡,锌,铅及其合金,高熔点材料有铜银等。
2冶金效应,由于低熔点材料和高熔点材料各有优缺点,为了克服缺点,同时满足不同的要求,通常采用冶金效应(及在高熔点金属熔体上焊纯锡)。
当熔体通过过载电流时,可以缩短融化时间,并使得高分断能力依然保持,但当通过短路电流时由于熔体融化时间极短,冶金效应不起作用
3熔体形状:
大体有俩中,丝状和片状,丝状熔体多用于小电流场合,不同的熔体形状可以改变熔断器的安秒特性。
4填充材料:
为了加速灭弧,提高熔断器的分断能力的有效措施,一般填充物为石英砂和三氧化二铝砂。
5熔管材料:
熔管其包容熔体和填充物散热和隔弧的作用,要求熔管机械强度高,耐热和耐弧性能好,一般采用的是瓷,氧化铝电瓷和高频电瓷材料。
无填充熔断器的熔管一般为钢纸管,三聚氰胺玻璃管和硅有机玻璃布管,另外熔管的形状以方形和圆柱形为主
熔断器的主要技术参数:
1熔断器额定电压:
指能保证熔断器长期正常工作的电压
2熔断器的额定电流:
指能保证熔断器长期正常工作的电流
熔体的额定电流:
熔体长期通过而不会熔断的电流
3极限分段能力:
指熔断器在规定的使用条件下,有可靠分段的最大短路电流值,反应了熔断器能可靠分断短路电流的能力,选用时候其极限分段能力必须大于电路中可能出现的最
大短路电流值。
熔断器的选择:
包括类型,熔断器的额定电压,熔断器的额定电流以及熔体的额定电流。
熔断器的类型:
熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择不同的类型,例如作为配电用
时,应选择一般工业用熔断器,做硅原件保护用时,应选择保护半导体器件的熔断器,家庭使用应选择封闭式插入式熔断器,机床多选用螺旋式熔断器。
熔断器的额定电压:
大于或者等于熔断器安装处的电压,熔断器的额定电流必须大于所装
熔体的额定电流。
熔体的额定电流:
对于无冲击电流的平稳负载,熔体的额定电流应等于或者略大于负载的额定电流。
对于具有冲击电流的电气设备,如保护异步电动机时候,应该考虑到启动电流的影响,以及频繁启动对电流的影响。
由于异步电机启动电流时额定电流的4-7倍吗,所以熔断器在保护一台电机时候选择为1.5-2.5倍的额定电流(电机)。
频繁启动时3-3.5倍的电机额定电流。
当保护多台电动机时候,熔断器的额定电流选择1.5-2.5倍一台最大容量的电机的额定电流+其余电动机额定电流的总和。
使用和维护熔断器时候注意事项
1安装前应该检查所安装熔断器的型号,额定电流,额定电压,额定分断能力,所配置的熔体的额定电流等参数是否符合被保护线路的要求。
2安装时候应保证熔断器的接触刀或者接触帽与其相对应的接触片,夹接触良好,避免因接触不良产生较大的接触电阻或者接触电弧,造成温度升高引起误动作和周围元器件的损坏。
3熔断器安装熔体熔断后,应更换相同型号规格的熔体
4定期检修设备时候,对已经损坏的熔断器及时跟换同一型号的熔断器。
熔断器常见故障及处理方法:
第六讲:
接触器的介绍
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