内容正文:
《电机与电气控制技术》(第2版)中国工业出版社及人民邮电出版社
同步精品课程——中职专业课
第5章 常用低压电器
5.2开关电器和主令电器
知识目标 1.了解开关电器和主令电器的基本原理和工作机制。
2.掌握开关电器和主令电器的常见类型、结构和主要功能。
3.熟悉开关电器和主令电器在电路中的应用和作用。
能力目标 1. 能够区分不同类型的开关电器,并了解其适用场景。
2.能够理解和解释开关电器和主令电器的工作原理。
3.能够根据电路需求选择合适的开关电器和主令电器。
情感目标 1.培养对电器知识的兴趣和好奇心。
2.提高对电器安全和正确使用的意识。
3.培养对电器维护和故障排除的积极态度。
三维目标
导入情景
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下图所示的是 开关电器和主令电器的实物图
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五、开关电器和主令电器
一. 低压开关电器
1.刀开关
刀开关又称闸刀开关或隔离开关,是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器,图5.7 所示为HK系列瓷瓶底胶盖刀开关,是最简单的手柄操作式单级开关。
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刀开关的主要作用是隔离电源,或作不频繁接通和断开电路用。刀开关的基本结构主要由静插座、触刀、操作手柄和绝缘底板组成。
刀开关的种类很多。按刀的极数可分为单极、双极和三极;按灭弧装置可分为带灭弧装置和不带灭弧装置;按刀的转换方向又可分为单掷和双掷;等等。图 5.8 所示为部分刀开关产品实物图。
安装刀开关时,应使合上开关时手柄在上方,不得倒装或平装,因为倒装时手柄可能因为自身重力下滑而引起误操作造成人身安全事故。接线时,将电源连接在熔丝上端,负载连接在熔丝下端,拉闸后刀开关与电源隔离, 便于更换熔丝。
五、开关电器和主令电器
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表5.1为 HK2系列刀开关技术数据。
应根据负载额定电压来选择开关的额定电压。正常情况下,普通负载可根据负载额定电流来决定刀开关的额定电流。若用刀开关控制电动机,考虑电动机的启动电流,刀开关应降低容量使用,一般开关的额定电流应是电动机额定电流的3倍。
五、开关电器和主令电器
切削运动分析:
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图5.8(e)所示的封闭式负荷开关是在图5.8(d)所示的开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关,其灭弧性能、操作性能、通断能力和安全防护等方面都优于开启式负荷开关。因其外壳多为铸铁或用薄钢板冲压而成,俗称铁壳开关。铁壳开关通常用于手动不频繁接通和分断的负载电路,还可作为线路末端的短路保护,也可控制15kW以下的交流电动机不频繁的直接启动和停止。
常用的负荷开关还有HH3 系列[见图5.8(e)]、HH4系列等。
HH4系列为全国统一设计产品,结构如图5.9所示。HH4系列产品主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。其主要特点有两个:一是采用储能分合闸机构,提高了通断能力,延长了使用寿命;二是设置联锁装置,当打开防护铁盖时,不能将开关合闸,确保了操作的安全性。
五、开关电器和主令电器
切削运动分析:
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2. 组合开关
组合开关又称转换开关,是由多节触点组合而成的刀开关。在电气控制线路中常被用作电源的引入开关,可以用它来直接启动或停止小功率电动机或使电动机正反转,额定持续电流有10A、25A、60A、100A等多种。与普通闸刀开关的区别是,转换开关用动触点代替闸刀,操作手柄在平行于安装面的平面内可左右转动。常用的组合开关有 HZ10 系列,其结构、电路图形符号和产品实物如图5.10所示。
五、开关电器和主令电器
切削运动分析:
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五、开关电器和主令电器
图5.10中三极组合开关有3对静触点和3个动触点,分别装在3层绝缘底板上。静触点一端固定在胶 开关盖锁紧螺栓木盒内,另一端伸出盒外,以便和电源或负载相连接。 图5.9 HH4 系列封闭式负荷开关3个动触点由两个磷铜片或硬紫铜片和消弧性能良好的绝缘钢纸板铆合而成,和绝缘垫板一起套在附有手柄的绝缘方杆上,每次可使绝缘方轴按正或反方向作90°转动,带动3个动触点分别与3对静触点接通或断开,完成电路的通断动作。组合开关结构紧凑, 安装面积小,操作方便,广泛应用于机床设备的电源引入开关,也可用来接通或分断小电流电路,控制5kW以下电动机。其额定电流一般选择为电动机额定值的1.5~2.5倍。由于组合开关通断能力较低,因此不适用分断故障电流。
组合开关的顶盖部分是由滑板、凸轮、扭簧和手柄等构成的操作机构。由于采用了扭簧储能,其可使触点快速闭合或分断,从而提高了开关的通断能力。
组合开关的常用产品有HZ5、HZ6、HZ10、HZ15系列。表5.3 为 HZ5 系列组合开关额定电流及控制电动机功率。
切削运动分析:
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五、开关电器和主令电器
3. 断路器