電器理論基礎(chǔ)教學(xué)課件ppt作者許志紅第1章-緒論

1、第1章 緒論(xln)福州大學(xué)許志紅 蘇晶晶(jn jn)共四十六頁第1章 緒論(xln)1.1 電器的定義和分類1.2 典型電器的結(jié)構(gòu)(jigu)原理1.3 電器研究的主要理論范疇1.4 電氣技術(shù)的發(fā)展與展望共四十六頁 凡是根據(jù)外界指定信號(hào)和要求，自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)(shxin)對(duì)電路或非電對(duì)象切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)用的電氣設(shè)備都屬電器的范疇。1.1.1 電器(dinq)的定義1.1 電器的定義和分類共四十六頁1、對(duì)電力系統(tǒng)或者電力電路實(shí)行通、斷操作轉(zhuǎn)換和電路參數(shù)變換的器械；2、對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)行起動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速完成控制任務(wù)的器械；3

2、、對(duì)電路負(fù)載、電工設(shè)備或電機(jī)設(shè)備進(jìn)行過載、過壓、欠壓、短路、斷相、三相負(fù)載不平衡、接地等保護(hù)的電工器械；4、在電路中傳遞、變換、放大電的或非電的信號(hào)(xnho)達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)和參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)的電工器械等均稱之為電器。 電器的主要(zhyo)任務(wù)共四十六頁1.1.2 電器(dinq)的分類低壓電器(d y din q)：在AC1200V，DC1500V及以下系統(tǒng)中用的電器高壓電器：在AC1200V，DC1500V以上系統(tǒng)中用的電器共四十六頁1、低壓電器按照工作(gngzu)職能分類傳統(tǒng)(chuntng)的低壓電器配電電器控制電器目前國內(nèi)外低壓電器配電電器控制電器終端電器共四十六頁1、低壓電器按照(n

3、zho)工作職能分類低壓(dy)斷路器開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)、熔斷器組合電器雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)電器熔斷器（1）配電電器共四十六頁 低壓配電線路過載、短路(dunl)或欠電壓等保護(hù)；可作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐肥褂谩?剩余(shngy)電流斷路器兼具有漏電保護(hù)功能；主要品種： 萬能式斷路器、塑殼式斷路器、剩余電流斷路器、真空斷路器、智能型斷路器低壓斷路器：共四十六頁 主要用作配電系統(tǒng)隔離(gl)，以保證配電系統(tǒng)中其他電器設(shè)備維修時(shí)的安全。 對(duì)開關(guān)(kigun)類電器能接通、分?jǐn)囝~定電流，對(duì)熔斷器組合電器還具有短路和過載保護(hù)功能。主要品種： 開關(guān)、隔離、隔離開關(guān)、開關(guān)熔斷器組、熔斷器組合電器、隔離器熔斷

4、器組、隔離開關(guān)熔斷器組、熔斷器式開關(guān)、熔斷器式隔離器、熔斷器式隔離開關(guān)等。開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)、熔斷器組合電器共四十六頁 用于兩路電源的轉(zhuǎn)換。保證重要(zhngyo)負(fù)載連續(xù)供電。在某些場合(chng h)還需要具有過電流保護(hù)功能（如CB型產(chǎn)品）主要品種： 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、遙控轉(zhuǎn)換開關(guān)、智能型雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)等。雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)電器共四十六頁熔斷器主要品種： 專職人員用螺旋式熔斷器、非熟練(shlin)人員用熔斷器、半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器（快速熔斷器）。 用作低壓配電線路或設(shè)備(shbi)的短路與過載保護(hù)。共四十六頁1、低壓電器按照工作職能(zhnng)分類接觸器起動(dòng)器控制電路電器(

5、dinq)控制器變阻器、電阻器電磁鐵調(diào)整器（2）控制電器共四十六頁 用于頻繁接通和分?jǐn)嚯娐?，并與適當(dāng)(shdng)的熱繼電器或電子式過載繼電器（電動(dòng)機(jī)保護(hù)器）組合，以保護(hù)操作中可能發(fā)生過載的電路。主要(zhyo)品種： 交流接觸器、直流接觸器、真空接觸器、半導(dǎo)體接觸器、智能型接觸器等接觸器共四十六頁 用作各類交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)(fn zhun)控制。主要品種： 全電壓(diny)直接起動(dòng)器、星-三角起動(dòng)器、自耦減壓起動(dòng)器、變阻式起動(dòng)器、半導(dǎo)體起動(dòng)器、軟起動(dòng)器、智能型軟起動(dòng)器等。起動(dòng)器共四十六頁 主要用于接通(ji tn)、分?jǐn)嗫刂齐娐?，以發(fā)出控制指令或用作程序控制。主要(zhyo)品

6、種： 中間繼電器、時(shí)間繼電器、萬能式轉(zhuǎn)換開關(guān)、位置開關(guān)（行程開關(guān)）、按鈕、主令控制器、接近開關(guān)等。 接近開關(guān)可作為檢測(cè)元件并輸出動(dòng)作指令。控制電路電器共四十六頁 主要用于電氣控制設(shè)備中轉(zhuǎn)換(zhunhun)主電路或發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的接法，以達(dá)到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、換向和調(diào)速的目的。主要品種： 凸輪(tln)控制器、平面控制器?？刂破鞴菜氖?主要(zhyo)用作發(fā)電機(jī)調(diào)壓或電動(dòng)機(jī)平滑起動(dòng)、調(diào)速，或改變電路參數(shù)，變電能為熱能之用。主要品種(pnzhng)： 勵(lì)磁變阻箱、起動(dòng)變阻器、頻敏變阻器、鐵基合金電阻等。變阻器、電阻器共四十六頁 用于起重、操縱或牽引機(jī)械(jxi)裝置。主要品種(pnzhng)： 起

7、重電磁鐵、牽引電磁鐵、制動(dòng)電磁鐵等。電磁鐵共四十六頁 使發(fā)電機(jī)輸出電壓(diny)穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)主要(zhyo)品種： 碳阻式調(diào)整器、磁放大器式調(diào)整器等。調(diào)整器共四十六頁1、低壓電器按照工作(gngzu)職能分類家用及類似用途(yngt)電器：模數(shù)化熔斷器組合電器：終端組合電器： 終端配電系統(tǒng)導(dǎo)線和家用電器過載和短路保護(hù)、漏電及人身觸電保護(hù)。主要品種：小型斷路器、模數(shù)化剩余電流斷路器等。主要品種：模數(shù)化熔斷器式隔離器、模數(shù)化開關(guān)熔斷器、熔斷體。終端配電系統(tǒng)過載和短路保護(hù) 終端用電系統(tǒng)配電、保護(hù)、控制，可不頻繁接通與分?jǐn)嚯娐?。主要品種：非熟練人員用終端電器、熟練人員用終端組合電器等 （3）

8、終 端 電 器共四十六頁2、低壓電器(d y din q)的其他分類方法（1）按標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)體系分類1）低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備： 低壓斷路器，低壓開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)及熔斷器組合電器，機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器，機(jī)電式控制電路電器，交流半導(dǎo)體電動(dòng)機(jī)控制器和起動(dòng)器，控制與保護(hù)開關(guān)電器，接近開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)，設(shè)備用斷路器等共四十六頁2）家用和類似用途(yngt)電器 家用和類似場所用過電流保護(hù)斷路(dun l)器（小型斷路(dun l)器），家用和類似用途的剩余電流斷路器，家用和類似用途的帶過電流的剩余電流斷路器等3）低壓熔斷器 專職人員使用的熔斷器，非熟練人員使用的熔斷器，半導(dǎo)體設(shè)備保護(hù)

9、用熔斷器。4）低壓浪涌保護(hù)器（1）按標(biāo)準(zhǔn)體系分類共四十六頁（2）按動(dòng)作方式(fngsh)分類機(jī)械動(dòng)作電器(dinq)：有觸點(diǎn)電器自動(dòng)切換電器非自動(dòng)切換電器非機(jī)械動(dòng)作電器：無觸點(diǎn)電器（各種開關(guān)管、電力電子器件）混合式電器：有觸點(diǎn)與無觸點(diǎn)相結(jié)合組成的電器共四十六頁（3）按滅弧介質(zhì)(jizh)分類空氣式電器(dinq)：滅弧介質(zhì)為空氣真空電器：滅弧介質(zhì)為真空共四十六頁（4）按功能(gngnng)分類標(biāo)準(zhǔn)型智能型（含有(hn yu)通信模式和無通信模式）多功能型共四十六頁3、高壓電器的分類(fn li)開關(guān)(kigun)電器：限制電器：變換電器:組合電器:用來關(guān)合和開斷電路高壓斷路器高壓隔離開關(guān)高壓熔

10、斷器高壓負(fù)荷開關(guān)限制電路中電壓和電流接地開關(guān)電抗器避雷器變換電路中的電壓和電流使之便于檢測(cè)電流互感器電壓互感器 將上述幾種電器，按一定的線路裝配成一個(gè)整體的電器共四十六頁1.2 典型電器(dinq)的結(jié)構(gòu)原理系統(tǒng)的觀點(diǎn)(gundin)（電網(wǎng)系統(tǒng)或自動(dòng)化拖動(dòng)系統(tǒng)）：電器（高低壓電器，成套電器等） 線路中的一個(gè)元件?？刂平嵌龋焊袦y(cè)器官接受信號(hào)，作出判斷，發(fā)出指令；執(zhí)行器官輸出指令信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制目的。連動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)系感測(cè)器官和執(zhí)行器官的部分。如：傳統(tǒng)有觸點(diǎn)自動(dòng)電器中，感測(cè)部分大部分為電磁機(jī)構(gòu)。如：傳統(tǒng)有觸點(diǎn)自動(dòng)電器中，執(zhí)行部分大部分為觸頭機(jī)構(gòu)。共四十六頁斷路器共四十六頁 接觸器是一種適用于在低壓配電系統(tǒng)

11、中遠(yuǎn)距離控制、頻繁的接通(ji tn)和斷開交直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開關(guān)電器。應(yīng)用最廣泛的是空氣電磁式接觸器，通常(tngchng)簡稱交流接觸器和直流接觸器。 電磁式接觸器的結(jié)構(gòu)： 電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、輔助觸頭和基座。1.2.2 接觸器共四十六頁常用(chn yn)交流接觸器共四十六頁直流接觸器共四十六頁繼電器是電器的典型(dinxng)產(chǎn)品之一。1.2.3 繼電器它是一種具有跳躍輸出特性傳遞信號(hào)的電器，廣泛應(yīng)用于控制和通信(tng xn)領(lǐng)域。感測(cè)部件中間部件執(zhí)行部件（感測(cè)各種物理量）（比較，輸出信號(hào)）（接通或分?jǐn)嚯娐罚╇妷骸㈦娏?、時(shí)間、溫度等）共四十

12、六頁1.2.3 繼電器共四十六頁電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)(jigu)及其工作原理1-磁軛，2-反力彈簧，3-反力調(diào)節(jié)螺釘，4-開距調(diào)節(jié)螺釘，5-動(dòng)鐵心，6-軛鐵，7-靜鐵心，8-極靴，9-線圈(xinqun)，10-觸頭系統(tǒng)當(dāng)勵(lì)磁線圈通電以后，磁路磁化產(chǎn)生電磁吸力，當(dāng)電磁吸力大于彈簧反力以后，銜鐵運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)，完成電路通斷任務(wù)，此繼電器具有一對(duì)常開觸頭和一對(duì)常閉觸頭。共四十六頁繼電器主要參數(shù)1）繼電特性(txng):反映繼電器的輸出輸入關(guān)系(gun x)的特性。x0 xrxy10繼電器xy共四十六頁繼電器主要參數(shù)2）返回(fnhu)系數(shù)（恢復(fù)系數(shù)）動(dòng)作(dngzu)值xr與x0的比一般繼電

13、器的返回系數(shù)都小于13）控制系數(shù)：繼電器觸點(diǎn)的控制功率PC（即觸點(diǎn)的工作電壓乘以允許的最大通斷電流）和線圈吸取的最小動(dòng)作功率P0之比。共四十六頁繼電器主要參數(shù)4）靈敏度繼電器在規(guī)定負(fù)載條件下的最小動(dòng)作(dngzu)功率P0。5）吸合時(shí)間(shjin)繼電器從獲得輸入信號(hào)起到觸頭完成動(dòng)作止的時(shí)間6）釋放時(shí)間繼電器從斷開輸入信號(hào)起到觸頭完成動(dòng)作止的時(shí)間共四十六頁 電器的工作(gngzu)原理是多種多樣的。電器在運(yùn)行中存在著電、磁、光、熱、機(jī)械、力等復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。1.3 電器研究(ynji)的主要理論范疇電磁機(jī)構(gòu)理論電接觸理論電弧理論發(fā)熱、電動(dòng)力理論 電器研究的理論范疇有下列幾個(gè)方面：共四十

14、六頁低壓電器產(chǎn)品(chnpn)的發(fā)展1.4 電器技術(shù)的發(fā)展(fzhn)與展望我國低壓電器的發(fā)展大致可分為以下三個(gè)階段：1、六十七十年代初在模仿基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的第一代統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品。以CJ10、DW10、DZ10、JR1B為代表，約29個(gè)系列產(chǎn)品。目前市場占有率大約在20%30%左右。特點(diǎn)：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸大，材料消耗多、性能指標(biāo)不理想、品種規(guī)格不夠齊全。相當(dāng)于國外50年代產(chǎn)品水平。共四十六頁2、七十年代末八十年代更新?lián)Q代和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)制造的第二代產(chǎn)品。以CJ20、DW15、DZ2為代表，共56個(gè)系列。目前市場占有率大約在50%60%左右，是我國低壓電器的支柱產(chǎn)品。特點(diǎn)：引進(jìn)國外技術(shù)制造的產(chǎn)品以M

15、E、AE、3WE、AH、B、3TB、LC1-D等為代表，共34個(gè)系列。技術(shù)指標(biāo)明顯提高，保護(hù)特性較完善，體積縮小，結(jié)構(gòu)上適應(yīng)成套裝置要求?？傮w技術(shù)性能(xngnng)相當(dāng)于國外70年代末80年代初水平。1.4.1 電器(dinq)技術(shù)的發(fā)展共四十六頁3、九十年代至今跟蹤國外新技術(shù)新產(chǎn)品自行開發(fā)研制了第三代的新產(chǎn)品。以DW40、DW45、DZ40、S、CJ40等為 代表的十多個(gè)系列產(chǎn)品，與國外公司合資生產(chǎn)的產(chǎn)品如M、F、3TF約30個(gè)系列產(chǎn)品。目前市場占有率大約(dyu)在5%10%左右。特點(diǎn)：產(chǎn)品性能優(yōu)良、工作可靠、體積小、電子化、智能化、組合化、模塊化、多功能化，總體技術(shù)性能達(dá)到或接近國外8

16、0年代末90年代初水平。1.4.1 電器技術(shù)(jsh)的發(fā)展共四十六頁1、電器的智能化控制技術(shù)20世紀(jì)90年代以后，低壓配電系統(tǒng)(xtng)和電動(dòng)機(jī)控制中心已形成智能監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(xtng)，由以下部分構(gòu)成：智能化開關(guān)設(shè)備，監(jiān)控器，中央計(jì)算機(jī)和可編程序控制器（PLC），網(wǎng)絡(luò)元件。智能化的斷路器、智能化的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、智能化的接觸器是低壓開關(guān)柜和電動(dòng)機(jī)控制中心實(shí)現(xiàn)智能化的主要電器元件。1.4.2 電器(dinq)的智能化與智能化電器(dinq)共四十六頁2、低壓電器(d y din q)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)采用CAD、CAE和CAM技術(shù)，對(duì)低壓電器進(jìn)行本體設(shè)計(jì)。1.4.2 電器(dinq)的智能化與智能化電器(dinq)共四十六頁3、人工智能技術(shù)在電器優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用智能化計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)電磁機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，收斂性好、適應(yīng)性強(qiáng)的全局優(yōu)化方法被應(yīng)用于電磁系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，使得(sh de)在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，尋找最佳的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)成為可能。1.4.2 電器(dinq)的智能化與智能化電器(dinq)共四十六頁謝謝(xi xie)！共四十六頁內(nèi)容摘要第1章 緒論。主要用作配電系統(tǒng)隔離，以保證配電系統(tǒng)中其他電器設(shè)備維修時(shí)的安全。凸輪控制器、平