课题一常用低压用电器.docx

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课题一常用低压用电器

邢台技师学院

教师课时授课计划

授课班级

高级机电1201b

授课日期

2016.2.29-2016.3.4

学生出勤情况

全

课题

课题一常用低压电器

本次授课目的与要求

知识目标

能正确识别常用的低压电器

知道低压电器的简单工作原理

熟悉绘制常用的低压电器

能力培养目标

熟知常用低压电器的构成、工作原理，并能

正确的进行安装、调试与维修。

课堂类型

实训

教具

电力拖动实训台

考核对象

荣昌史诗

复习旧课要点

电工基础的电路知识

新课重点

常用低压电器的识别和绘制

常用低压电器的共组基本原理和安装方法

。

新课难点

及解决措施

常用低压电器的工作原理及其安装方法

采用实物讲解和学生亲自动手安装的方法让学生更快的学会如何安装低压电器。

让学生相互讲解工作原理以达到理解工作原理的目的。

课后总结

及改进措施

学生对于新的事物富有好奇心，可以充分利用这一点对学生进行扩展教学，使

其更有兴趣学习新的知识。

备课时间

2016.2.22

主任审阅

曹丽云2.26

涉及标准

国家标准

参考工具书

电力拖动控制线路与技能训练

授课内容

时间

分配

一、组织教学

1、上课铃毕，行师生礼，正式上课；

2、清点学生人数，填写教学日志。

二、导入新课

新课伊始，用媒体播放控制线路在工农业生产及日常生活中的应用片段，激发学生兴趣，并引入新课。

三、讲授新课

低压电器的分类

（1）按动作原理分为手动电器和自动电器。

①手动电器

这类电器的动作是由工作人员手动操纵的，如刀开关、组合开关及按钮等。

②自动电器

这类电器是按照操作指令或参量变化自动动作的，如接触器、继电器、熔断器和行程开关等。

（2）按用途和所控制的对象分类

①低压控制电器

主要用于设备电气控制系统，用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器、电动机起动器等。

②低压配电电器

主要用于低压配电系统中，用于电能的输送和分配的电器，如刀开关、转换开关、熔断器和自动开关、低压断路器等。

③低压主令电器

主要用于自动控制系统中发送动作指令的电器，如按钮、转换开关等。

④低压保护电器：

主要用于保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载等状态下运行遭到损坏的电器，如熔断器、热继电器等。

⑤低压执行电器：

主要用于完成某种动作或传送功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。

（3）按工作环境分类

①一般用途低压电器

指用于海拔高度不超过2000m，周围环境温度在-25℃～40℃之间，空气相对湿度为90％，安装倾斜度不大于5°，无爆炸危险的介质及无显著摇动和冲击振动的场合的电器。

②特殊用途电器

指在特殊环境和工作条件下使用的各类低压电器，通常是在一般用途低压电器的基础上派生而成的，如防爆电器、船舶电器、化工电器、热带电器、高原电器以及牵引电器等。

3、低压电器的组成

一般由感受部分和执行部分两部分组成，感受部分感受外界的信号并作出有规律的反应，在自动切换电器中，感受部分大多由电磁机构组成，如交流接触器的线圈、铁心和衔铁构成电磁机构，在手动电器中，感受部分通常为操作手柄，如主令控制器由手柄和凸轮块组成感受部分。

执行部分根据指令要求，执行电路接通、断开等任务，如交流接触器的触点连同灭弧装置。

对自动开关类的低压电器，还具有中间（传递）部分，它的任务是把感受和执行两部分联系起来，使它们协同一致，按一定的规律动作。

4、低压电器的性能指标

低压电器的性能参数主要包括额定电压、额定电流、通断能力、电气寿命和机械寿命等。

（1）额定电压

低压电器在规定条件下长期工作时，能保证电器正常工作的电压值，通常是指主触点的额定电压。

有电磁机构的控制电器还规定了吸引线圈的额定电压。

（2）额定电流

指保证电器能正常工作的电流值。

同一电器在不同的使用条件下，有不同的额定电流等级。

（3）通断能力

低压电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。

通断能力与电器的额定电压、负载性质、灭弧方法等有很大关系。

（4）电气寿命

低压电器在规定条件下，在不需修理或更换零件时的负载操作循环次数。

（5）机械寿命

低压电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的负载操作次数。

二、刀开关

刀开关又叫开启式负荷开关，在配电系统和设备自动控制系统中常用于电源隔离，有时也可用于不频繁接通和断开小电流配电电路或直接控制小容量电动机的启动和停止。

这种开关结构简单、价格低廉，安装、使用、维修都很方便。

常用的刀开关有胶盖闸刀开关和铁壳开关，这里只介绍胶盖闸刀开关，它的主要结构如图1.1所示。

（a）二级外形（b）三级结构

图1.1胶盖瓷底闸刀

1、用途：

广泛应用于照明电路、小容量（5.5KW及以下）的动力电路且不频繁启动的控制电路中。

2、安装工艺：

胶盖闸刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上推为合闸，不得倒装和平装。

接线时，电源进线必须接闸刀上方的静触点接线桩，通往负载的引线接下方的接线桩。

接线时螺丝必须拧紧，保证接线桩与导线良好的连接。

3、选用：

选用胶盖闸刀开关时，应注意以下三点。

（1）根据电压和极数选择

（2）根据额定电流选择

（3）选择开关时，注意检查各刀片与对应夹座是否直线接触，有无歪斜、不同步等，如有问题，应及时修理或更换。

4、电气原理图符号及型号含义：

如图1.2所示。

（a）电气符号（b）型号含义

图1.2胶盖闸刀开关原理图符号及型号含义

三、转换开关

转换开关又称组合开关，是由多节触点组合而成的一种手动控制电器，它是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关，在设备自动控制系统中一般用做电源引入开关或电路功能切换开关，也可直接用于控制小容量交流电动机的不频繁操作。

按极数不同，组合开关有单极、双极、三极和多极结构，常用的为HZ10系列组合开关。

HZ10系列组合开关的结构如图1.3所示。

（a）外形（b）结构

图1.3HZ10系列转换开关

1、用途：

转换开关可以用作电源引入开关、也可以用作5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。

2、选用：

选用转换开关应根据电源种类，电压等级，所需触头数，接线方式和负载容量进行选用。

开关额定电流一般为：

I=（1.5～2.5）Ie（其中I为开关电流，Ie为电动机额定电流）

3、电气原理图符号和型号含义：

如图1.4所示。

（a）电气符号（b）型号含义

图1.4转换开关的电路符号及型号含义

四、主令电器

主令电器是用来接通和分断控制电路，用它来命令电动机及其他控制对象的启动、停止或工作状态的变换。

因此，称这类发布命令的电器为主令电器。

常见的主令电器有：

按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。

下面我们就来学习一下按钮和行程开关。

1、按钮

按钮又叫控制按钮或按钮开关，它是一种手动控制电器。

他只能短时接通或断开5A以下小电流电路，向其他用电器发出指令性的电信号，控制其他电器动作。

由于按钮载流量小，不能直接用它控制主电路的通断。

如图1.5所示。

（a）外形图（b）结构图

图1.5按钮外形及结构图

（1）用途：

短时接通或断开小电流电路。

（2）选用：

①一般以绿色表示起动按钮，红色表示停止按钮。

②选用起动按钮时，应用按钮的常开触点，选用停止按钮时，应用按钮的常闭触点。

③根据具体适用场合选择按钮种类，根据电路需要选择按钮数量。

（3）原理：

①按下按钮帽后，常开触点变为闭合状态，常闭触点变为断开状态。

②松开按钮帽后，在复位弹簧的作用下，常开触点又变为断开状态，常闭触点变为闭合状态。

（4）电气原理图符号：

（a）按钮常开触点（b）按钮常闭触点（c）按钮复合触点

图1.6按钮原理图符号

小知识：

在实际应用中，有时会用到按钮的复合触点。

所谓复合触点是指按钮的常开、常闭触点复合使用，当按下按钮时常开、常闭触点一齐动作，常开触点变为闭合状态，常闭触点变为断开状态。

如图1.6（c）所示。

（5）型号含义：

如图1.7所示。

　　图1.7按钮的型号含义

2、行程开关：

行程开关，又称限位开关，是一种根据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关电器。

它是利用生产机械的某运动部件对开关操作机构的碰撞而使触点动作，，以实现对机械的电气控制。

从结构看，行程开关由3个部分组成：

操作头，触头系统和外壳。

操作头是开关的感测部分，它接受机械结构发出的动作信号，并将此信号传递到触头系统。

触头系统是开关的执行部分，它将操作头传来的机械信号，通过本身的转换动作，变换为电信号，输出到有关控制回路，使之能按需要作出必要的反应。

（1）用途：

常用于限制机械运动的位置或行程，是运动机械按一定的位置或行程实现自动运行。

（2）选用：

根据动作要求，安装位置及触头数量来选择。

（3）电气原理图符号：

如图1.8所示。

图1.8行程开关电气符号

（4）型号及含义：

如图1.9所示。

图1.9行程开关的型号含义

任务实施：

一、三相胶盖闸刀开关的拆装

1、工具器材

钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、活络扳手等电工工具，万用表1块、兆欧表1块、胶盖闸刀开关1只。

2、拆装步骤

相胶盖闸刀开关的各个组成部分为：

瓷柄→胶盖→瓷底座→静触片→动触片→熔体端子→接电源端→接负载端，其拆卸步骤如图1.10，安装步骤与拆卸步骤相反。

图1.10胶盖闸刀开关的拆卸步骤

3、测量记录

把一个胶盖闸刀开关拆开，观察其内部结构，将主要零部件的名称及作用记入表1－1中。

然后，合上开关，用万用表电阻挡测量各对触头之间的接触电阻，用兆欧表测量每两相触头之间的绝缘电阻。

测量后将开关组装还原，测量结果仍记入表1－1中。

表1－1胶盖闸刀开关的结构与测量记录

型号

极数

主要零部件

名称

作用

触头接触电阻（Ω）

L1相

L2相

L3相

相间绝缘电阻（MΩ）

L1－L2

L1－L3

L2－L3

二：

按钮和行程开关的的拆装

1、工具器材

钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、镊子等常用电工工具，万用表1块、按钮1只、行程开关1只。

2、拆装步骤与记录

⑴把一个按钮开关拆开，观察其内部结构，将主要零部件的名称及作用记入表1－2中。

然后，将按钮开关组装还原，用万用表电阻挡测量各对触头之间的接触电阻，测量结果记入表1－2中。

表1－2按钮开关的结构及测量记录

型号

额定电流

主要零部件

名称

作用

触头数量（副）

常开

常闭

触头电阻（Ω）

常开

常闭

最大值

最小值

最大值

最小值

⑵把一个行程开关拆开，观察其内部结构，将主要零部件的名称及作用记入表1－3中；用万用表电阻挡测量各对触头之间的接触电阻，测量结果记入表1－3中。

然后，将行程开关组装还原。

表1－3行程开关的结构及测量记录

型号

类型

主要零部件

名称

作用

触头数量（副）

常开

常闭

触头电阻（Ω）

常开

常闭

最大值

最小值

最大值

最小值

注：

常开触头的电阻在行程开关受压时测量。

任务拓展

认识低压断路器

低压断路器过去称为自动空气开关，为了与IEC标准一致，故改用此名。

它是一种既有手动开关作用，又能进行自动失压、欠压、过载和短路保护的电器，应用极为广泛。

低压断路器可用来分配电能、不频繁地启动异步电动机、对电动机及电源线路进行保护，当它们发生严重过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电源，其功能相当于熔断式断路与过流、过压、热继电器等器件功能的组合，而且在分断故障电流后，一般不需要更换零部件。

它的保护电路参数可以根据用电设备的要求人为调整，使用方便可靠，常见的DZ47型低压断路器如图1.11所示。

图1.11DZ47型低压断路器

1、用途：

在低压电路中，用作分断和接通复合电路，控制电动机运行和停止。

当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，保护电路和用电设备安全。

2、原理：

工作原理图如图1.12所示。

图1.12低压断路器工作原理图

低压断路器的主触头是靠手动操作或自动合闸。

主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。

过电流脱扣器的线圈和电源并联。

当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路。

当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。

当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。

分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的。

在需要远距离控制时，按下起动按钮，使线圈得电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触头断开。

3、选用：

选择低压断路器时应注意以下几方面。

（1）低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。

（2）低压断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流。

（3）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

（4）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。

4、电气原理图符号：

如图1.13所示。

图1.13低压断路器的电气符号

5、型号含义：

如图1.14所示。

图1.14低压断路器的型号含义

任务二：

认识并拆装常用电磁继电器——接触器和时间继电器

任务引入

在工厂的生产控制中，有些场合往往需要远距离控制，频繁的接通或断开电路，还需要通过较大的电流，这是一般的低压开关无法实现的，到底应该应用什么器件来实现这一控制呢？

如果在生产控制中需要按时间的顺序来控制生产，又该应用什么器件实现时间的延时呢？

这些问题，将在本任务中得到解决。

在下面的任务中，我们将学习两个新的电器元件——接触器和时间继电器。

任务目标

知识点：

1、认识常见的接触器和时间继电器

2、掌握接触器和时间继电器的构成工作原理

技能点：

1、识别并拆装接触器和时间继电器

2、使用仪表检测接触器和时间继电器

任务分析

在本任务中我们要学习接触器和时间继电器的相关知识，较前一节常用低压开关类电器而言，接触器和时间继电器的应用范围更加广泛，并且可以实现自动地接通或断开电路。

之所以接触器和时间继电器可以实现自动地接通或断开电路，是因为电流具有磁效应。

而继电器则是一种根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。

继电器按输入信号的性质可分为电流继电器、电压继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器等。