Transcript 情境一(1)
学习情境一 三相异步电动机的手动控制线路 学习情境一 三相异步电动机的手动控制线路 【情境描述】 在实际生产活动中，砂轮机、小型台钻、机床冷却泵等设 备常采用手动控制方式。小型三相异步电动机可通过操纵刀开关、铁壳 开关、组合开关或断路器等手动电器来实现电动机电源的接通与断开， 从而实现三相异步电动机的起动或停止控制。 【学习目标】 1.知识目标： （1）熟悉刀开关、组合开关、断路器、熔断器的结构、型号、主要参 数、电气符号、工作原理及使用方法。 （2）理解三相异步电动机手动控制线路的原理和工作过程。 2.技能目标： （1）能够正确选用刀开关、组合开关和熔断器。 （2）能够正确安装、调试三相异步电动机手动控制线路。 （3）掌握三相异步电动机手动控制线路安装的一般工艺。 （3）掌握三相异步电动机手动控制线路安装的一般工艺。 （4）熟练掌握常用电工工具和仪表的正确使用方法。 3.职业素养：养成严谨的工作态度和认真学习的作风，以及 安全文明生产习惯。 【想一想】怎样才能使三相异步电动机起动和停止？ 学习子情境1 刀开关、组合开关和熔断器基础知识 1.知识储备： （1）刀开关 瓷底胶盖刀开关又称刀开关或隔离开关，是一种开启式负荷开 关。它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器， 由刀开关和熔断器组合而成，装在瓷底板上。图1-1是几种常见 的刀开关。 图1-1 常见刀开关 1）刀开关型号 常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关（刀形转换开关）、HR型熔断器 式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。开启 式负荷开关和封闭式负荷开关的型号含义如下： HH 4 HK 1 额定电流 设计序号 开启式负荷开关 极数 额定电流 设计序号 封闭式负荷开关 2）结构和符号 开启式负荷开关主要由进线座、静触头、动触头、熔丝、出现座、胶盖、手柄、瓷 底座等构成。HK系列刀开关的结构、图形符号、文字符号如图1-2 所示 QS （a）结构图 图1-2 （b）图形符号、文字符号 HK系列刀开关结构符号 QS 3）刀开关的选用 ① 用于照明电路时可选用额定电压为220V或250V,额定电流等于或大于最大工作电 流的二极刀开关。 ② 用于电动机直接起动，可选用额定电压为380V或500V, 额定电流等于或大于电动 机额定电流三倍的三极刀开关。 4）刀开关的安装要求 ① 必须垂直安装在开关板或控制板上，严禁横装或倒装。接通状态时手 柄应朝上。 ② 电源进线必须接在进线座，出线接在出线座，以免更换熔丝时发生触 电事故。 ③ 操作开关前必须盖好胶盖，操作人员站在开关侧面，动作迅速、准确。 5）注意事项 负荷开关在使用前应检查以下项目： ① 检查开关的操作机构部件是否完好，闭锁装置是否完好。 ② 检查外壳内和底座有无熔丝熔断后造成的金屑粉尘，若有，应清扫 干净，以免降低绝缘性能。 ③ 金属外壳应有可靠的保护接地，防止发生触电事故。 ④ 检查熔断器额定电流是否与开关额定电流相匹配。 （2）封闭式负荷开关 铁壳开关又称封闭式负荷开关。其灭弧性能、操作性能、通断能力、安 全防护性能都要优于闸刀开关。 封闭式负荷开关如图1-3所示。其电气符号与开启式负荷开关相同。 1-刀式触头 2-夹座 3-熔断器 4-速断弹簧 5-转轴 6-手柄 图1-3封闭式负荷开关 1）封闭式负荷开关的选用 ① 用于照明电路时可选用额定电压为220V或250V,额定电流等于或 大于最大工作电流的二极刀开关。 ② 用于电动机直接起动，可选用额定电压为380V或500V, 额定电 流等于或大于电动机额定电流三倍的三极刀开关。 2）安装要求 ① 铁壳开关必须垂直安装，且高度不低于1.3～1.5m。 ② 铁壳开关外壳必须可靠接地，以防发生触电事故。 ③ 接线时注意不要把电源进线端和出线端搞反。 ④ 操作开关前必须盖好盖子，操作人员站在开关侧面，动 作迅速、准确。 （3）组合开关 组合开关又称转换开关，它是种多触点、多位置、可控制多个回路的电器。 一般在电气设备中用于非频繁地接通和分断电路、接通电源和负载以及控制 小容量异步电动机的正反转、倒顺等。 1）组合开关的结构、型号 组合开关的种类很多，常用的有HZ5，HZ10，HZl5等系列。 HZ10-10／3型组合开关的结构如图1-4所示。 QS （a）外形 （b）结构 （c）符号 图1-4 组合开关结构、符号 2）组合开关的选用 组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触点数、 接线方式和负载容量进行选用的。用组合开关控制 异步电动机的启动、停止时，接通频率不应过高， 开关的额定电流也应选得略大一些，一般取电动机 额定电流的1.5—2.5倍。 思考题：比较负荷开关和组合开关，两者的主要区 别是什么？ （4）低压熔断器 思考题：熔断器在电路中起什么作用？ 熔断器是低压配电系统和电力拖动系统中的安全保护电器。 在使用中，熔断器串接在所保护的电路中，当该电路发生 过载或短路故障时，通过熔断器的电流达到或超过了某一 规定值，以其自身产生的热量使熔体熔断而自动切断电路， 从而起到保护电路的作用。 常见的几种熔断器如图l—6所示。 图1-6 常见熔断器 1）熔断器工作原理 熔断器的熔体是用一种熔点低、易熔断，导电性能良好的合金金属丝 或金属片制成的，串接在被保护的电路中。在正常情况下，熔体温度 低于熔断所必需的温度，熔体不会熔断，相当于普通导线；当发生短 路或严重过载时，熔体产生过量的热而熔化，从而切断电路，达到保 护的目的。 2）熔断器结构、型号及符号 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。低压熔断器 的种类不同，其特性和使用场合也有所不同，常用的熔断器有瓷插式、 螺旋式、无填料封闭管式及有填料封闭管式（快速熔断器）等。熔断 器的型号含义和电气符号如下： FU 几种常见的熔断器的结构如图1-7、1-8、1-9所示。 图1-7 RC1A 系列瓷插式熔断器 1-熔丝 2-动触点 ３-瓷盖 ４-石棉带 ５-静触点 ６-瓷底座 图1-8 RL1系列螺旋式熔断器 1-瓷帽 ２-熔断管 ３-瓷套 ４-上接线端 5-下接线端 6-底座 1-指示器 图1-9 RS0、RS3系列有填料快速熔断器 ２-瓷熔管 ３-石英砂 ４-熔体 ５-绝缘垫 ６-盖板 ７-导电板 3）主要技术参数 ① 分断能力 熔断器的分断能力是指它在额定电压及一定功率因数下切断短路电流的 极限能力，所以常用极限断开电流值表示。 ② 额定电压 额定电压指熔断器长期工作所能承受的电压。 如果熔断器的实际工作 电压大于其额定电压，熔体熔断时就可能会发生电弧不能熄灭的危险。 ③ 额定电流 额定电流指保证熔断器能长期正常工作的电流。它由熔断器各部分长期 工作时允许的温升来决定。 4）熔断器的选用 要选择合适的熔断器，该熔断器必须满足以下要求：当电气设备正常运行时，熔断 器应该不会熔断；当出现短路时．应立即熔断；当电流发生正常变动时(如电动机启 动过程)，熔断器应不熔断；当用电设备持续过载时，应延时熔断，选用熔断器的类 型，应根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用适当类型的熔断器。例如， 对于容量较小的照明电路，可选用RT系列圆筒帽形熔断器或RClA系列瓷插式熔断器； 对于短路电流相当大的电路或有易燃气体的环境，应选用RT0系列有填料封闭管式熔 断器；在机床控制线路中，多选用RL系列螺旋式熔断器；用于半导体功率元件及晶 闸管的保护时，应选用RS或RL5系列快速熔断器。 选择额定电流时应注意：在照明电路和电热等电流较平稳、无冲击电流的负 载的短路保护下，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。对一台 不经常起动且起动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大 于或等于1.5～2.5倍电动机额定电流IN，即：IRN≥(1.5-2.5) IN。对于多台电动 机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电 流IN的(1.5～2.5)倍，再加上其余电动机额定电流的总和∑IN，即 IRN≥(1.5-2.5）INmax+∑IN 。 3.知识拓展： （1）断路器基础知识 断路器俗称自动空气开关，它不仅能在正常工作情况下接通或断开负载电流，而且 允许在不正常情况下（过载、短路、欠电压等）自动切断电路，从而保护用电设备 和电缆等。在故障排除后，断路器又能迅速恢复供电。由于断路器具有以上很多优 点，因而在低压电气装置中获得了广泛应用。常见几种断路器外形如图1-10所示。 图1-10 常见断路器 1）断路器的结构 断路器由静触头、动触头、灭弧室和操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、手动脱扣 操作机构及外壳等部分组成，有的还加装欠电压脱扣器等附件。图1-11是断路器的结 构示意图。 图1-11 断路器结构示意图 2）断路器的型号含义和电气符号如下： （a）断路器型号意义 (b) 断路器电气符号 附件代号中： ０-不带附件 ２-有辅助触点 脱扣器代号： ０-无脱扣器 １-热脱扣器式 2-电磁脱扣式 ３-复式 4）断路器的选用 断路器一般的选用原则 ① 断路器的额定工作电压应大于或等于线路的额定电压。 ② 断路器的额定电流应大于或等于线路设计负载电流。 ③ 热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。 ④ 电磁脱扣器的瞬时整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电 流。 ⑤ 断路器欠电压脱扣器的额定电压等于线路额定电压。 （2）电气符号 电气符号包括图形符号和文字符号。 1）图形符号 图形符号是用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符，含有符号要素、一般符 号和限定符号。符号要素是一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形结合才 能构成一个设备或概念的完整符号；一般符号用以表示一类产品和此类产品特征的 一种简单的符号；限定符号是一种加在其他符号上提供附加信息的符号。比如前面 介绍的几种电器的图形符号。 2）文字符号 文字符号用于电气技术领域中技术文件的编制，也可以标注在电气设备、装置和元 器件上或近旁，以表示电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特性。文字 符号包括基本文字符号、辅助文字符号。基本文字符号有单字母符号与双字母符号 两种。辅助文字符号用来表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特 征。 学习子情境2 三相异步电动机的手动控制线路安装与检修 1、知识储备： 在工厂的实际生产中，砂轮机、小型钻台、机床冷却泵等 设备经常采用手动控制电路。三相异步电动机手动控制线 路原理图如图1-12所示。 工作过程如下：当合上开关QS后，电动机就会得电起动运 转，当断开开关以后，电动机就会断电停止。熔断器FU具 有短路、过载保护作用。 图1-12 三相异步电动机手动控制线路原理图 3.知识拓展： 螺旋式熔断器安装方法 螺旋式熔断器安装时要注意进线一定要接在下接线端，即位置低的一端；出线一定 要接在上接线端，即位置高的一端，以保证用电安全。另外，熔体有熔丝焊点的一 头应该朝上放置，方便观察熔丝烧断情况。 思考练习 如何通过电机功率计算三相电动机额定电流大小？