4.2常用低压电器（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

项目四 三相异步电动机的 电气控制 1 目 录 CONTENTS 任务一 电气控制线路图、接线图和布置图的 识读 任务二 常用低压电器 任务三 电动机点动、连动控制电路 任务四 电动机正反转控制电路 2 目 录 CONTENTS 任务五 电动机的位置、自动往返、顺序和 多地控制电路 任务六 三相异步电动机的降压起动控制电路 任务七 三相异步电动机的制动控制电路 任务八 绕线转子异步电动机的基本控制电路 3 任务二 常用低压电器 4 任务分析 电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用,是所有电工器械的简称。我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压1200V及以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。低压电器种类繁多,它作为基本元器件已广泛用于发电厂、变电所、工矿企业、交通运输和国防工业等电力输配电系统和电力拖动控制系统中。随着科学技术的不断发展,低压电器将沿着体积小、质量轻、安全可靠、使用方便及性价比高的方向发展。 任务二 直流电动机的调速 5 任务目标 了解常用低压电器的功能、分类和工作原理; 学会选择使用低压电器; 会进行低压电器的检测、接线和简单操作。 任务二 直流电动机的调速 6 知识链接 一、低压断路器 任务二 直流电动机的调速 7 1.低压断路器的结构 2.低压断路器的工作原理 3.常用低压断路器 4.低压断路器的主要技术数据 5.低压断路器的选用 6.低压断路器常见故障的处理方法 低压断路器又称自动空气开关,可用来分配电能、不频繁起动电动机、对供电线路及电动机等进行保护,用于正常情况下的接通和分断操作以及严重过载、短路及欠压等故障时的自动切断电路。低压断路器在分断故障电流后,一般不需要更换零件,且具有较强的接通和分断能力,因而获得了广泛应用。低压断路器按用途分有配电、限流、灭磁、漏电保护等几种;按动作时间分有一般型和快速型;按极数分有单极、双极、三极和四极断路器;按结构分有框架式和塑料外壳式。DZ系列低压断路器实物如图4-4所示。 任务二 直流电动机的调速 8 1.低压断路器的结构 低压断路器主要由触头系统、灭弧装置、保护装置、操作机构等组成。 (1)触头系统及灭弧装置。低压断路器的触头系统一般由主触头、弧触头和辅助触头组成。主触头是断路器的执行元件,用来接通和分断主电路,为提高其分断能力,主触头上装有灭弧装置。灭弧装置采用栅片灭弧方法。灭弧栅一般由长短不同的钢片交叉组成,放置在由绝缘材料组成的灭弧室内,构成低压断路器的灭弧装置。 任务二 直流电动机的调速 9 (2)脱扣器。保护装置由各类脱扣器构成,以实现短路、失压、过载等保护功能。脱扣器是断路器的感受元件,当电路出现故障时,脱扣器感测到故障信号后,经自由脱扣器使断路器主触头分断,从而起到保护作用。按接受故障不同,有如下几种脱扣器: ①分励脱扣器。分励脱扣器是用于远距离使断路器断开电路的脱扣器,其实质是一个电磁铁,由控制电源供电,可以按照操作人员指令或继电保护信号使电磁铁线圈通电,衔铁动作,切断电路。一旦断路器断开电路,分励脱扣器电磁线圈也就断电,所以分励脱扣器是短时工作的。 ②欠电压、失电压脱扣器。这是一个具有电压线圈的电磁机构,其线圈并接在主电路中。当主电路电压消失或降至一定值以下时,电磁吸力不足以继续吸持衔铁,在反力作用下,衔铁释放,衔铁顶板推动自由脱扣机构,将断路器主触头断开,实现欠电压与失电压保护。 任务二 直流电动机的调速 10 ③过电流脱扣器。过电流脱扣器实质是一个具有电流线圈的电磁机构,电磁线圈串接在主电路中,流过负载电流。当正常电流通过时,产生的电磁吸力不足以克服反力,衔铁不被吸合;当电路出现瞬时过电流或短路电流时,电磁吸力大于反力,使衔铁吸合并带动自由脱扣机构使断路器主触头断开,实现过电流与短路电流保护。 ④热脱扣器。热脱扣器由热元件、双金属片组成,将双金属片热元件串接在主电路中,其工作原理与双金属片式热继电器相同。当过载到一定值时,由于温度升高,双金属片受热弯曲并带动自由脱扣机构,使断路器主触头断开,实现长期过载保护。 任务二 直流电动机的调速 11 (3)自由脱扣机构和操作机构。 自由脱扣机构是用来联系操作机构和主触头的机构,当操作机构处于闭合位置时,也可操作分励脱扣机构进行脱扣,将主触头断开。操作机构是实现断路器闭合、断开的机构。通常电力拖动控制系统中的断路器采用手动操作机构,低压配电系统中的断路器有电磁铁操作机构和电动机操作机构两种。 任务二 直流电动机的调速 12 图4-5所示为DZ5-20型低压断路器的外形和结构