2任務(wù)1低壓電器元件的選用

低壓電器元件的選用《電氣控制線路安裝與維修》課程1.明確正常工作條件下低壓電器選擇原則。2.明確短路工作條件下低壓電器選擇原則。3.明確特殊使用環(huán)境條件下低壓電器選擇原則。4.會(huì)根據(jù)控制電動(dòng)機(jī)的額定容量估算電動(dòng)機(jī)額定電流。5.能根據(jù)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)和控制線路圖正確選擇電氣元件的型號(hào)及規(guī)格。6.會(huì)查閱《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)、低壓電器產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)。任務(wù)目標(biāo)已知電動(dòng)機(jī)M是主軸電動(dòng)機(jī)，其一型號(hào)為Yl32M一6，額定電壓為380V,額定容量為3kW,Y接法，公司制造部要申購(gòu)電器元件準(zhǔn)備安裝，請(qǐng)技術(shù)員列出元器件申購(gòu)清單。任務(wù)描述

一、正常工作條件選用低壓電器的原則1.低壓電器的額定電壓應(yīng)與所在回路的標(biāo)稱電壓相適應(yīng)。2.低壓電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)。3.低壓電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的負(fù)荷計(jì)算電流。4.低壓電器應(yīng)適應(yīng)所在場(chǎng)所及環(huán)境條件。任務(wù)準(zhǔn)備思考與練習(xí)：查閱資料，什么是標(biāo)稱電壓？什么是負(fù)荷計(jì)算電流？

二、短路工作條件選用低壓電器的原則1.可能通過短路電流的電器（如各種低壓開關(guān)、接觸器、保護(hù)繼電器、熔斷器組合電器）應(yīng)滿足在短路條件下短時(shí)耐受電流的要求。即滿足短路條件下的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的要求。2.斷開短路電流的保護(hù)電器（如低壓熔斷器、低壓斷路器）應(yīng)滿足在短路條件下分?jǐn)嗄芰ΑＨ蝿?wù)準(zhǔn)備思考與練習(xí)：查閱資料，什么是動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性？什么是分?jǐn)嗄芰?？表達(dá)熔斷器分?jǐn)嗄芰Φ膮?shù)是什么？

三、特殊使用環(huán)境條件選用低壓電器的原則1.爆炸和火災(zāi)環(huán)境：在生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或貯存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的場(chǎng)所，低壓電器的選用應(yīng)依據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92及現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；2.多塵環(huán)境一般指灰塵的量值（月平均沉降量）300mg/m2d及以上，宜采用防塵型（IP5X級(jí)）電器，如導(dǎo)電性灰塵則采用塵密型（IP6X級(jí)）電器任務(wù)準(zhǔn)備

三、特殊使用環(huán)境條件選用低壓電器的原則3.化工腐蝕環(huán)境

腐蝕環(huán)境分為輕腐蝕環(huán)境（0類）、中等腐蝕環(huán)境（1類）、強(qiáng)腐蝕環(huán)境（2類），腐蝕環(huán)境電氣設(shè)備的選擇分為戶內(nèi)、戶外兩種，對(duì)應(yīng)戶內(nèi)環(huán)境分別是保護(hù)或封裝型、F1級(jí)防腐型、F2級(jí)防腐型；對(duì)應(yīng)戶外環(huán)境分別是W級(jí)戶外型、WF1級(jí)戶外防腐型、WF2級(jí)戶外防腐型。4.高原地區(qū)

海拔超過2000m的地區(qū)劃分高原地區(qū)，高原地區(qū)應(yīng)采用相應(yīng)的高原型電器5.熱帶地區(qū)

熱帶地區(qū)根據(jù)常年空氣的干濕程度分為濕熱帶和干熱帶，濕熱帶地區(qū)宜選用濕熱帶型電器，在型號(hào)后面加TH任務(wù)準(zhǔn)備四、估算負(fù)荷計(jì)算電流1.負(fù)荷計(jì)算電流（簡(jiǎn)稱計(jì)算電流）的概念：所謂計(jì)算電流是計(jì)算負(fù)荷在額定電壓下的工作電流，而計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。負(fù)荷計(jì)算電流低壓電器元件選擇的重要依據(jù)。2.計(jì)算負(fù)荷不是設(shè)備額定功率簡(jiǎn)單相加，對(duì)于不同工作制的用電設(shè)備或者用電電器，要把它們的額定功率則算為統(tǒng)一到長(zhǎng)期工作制下。(1)對(duì)于單臺(tái)連續(xù)工作制用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷等于額定功率，計(jì)算電流等于額定電流，(2)對(duì)于多臺(tái)用電設(shè)備則通過需要系數(shù)法、利用系數(shù)法等方法來確定計(jì)算負(fù)荷.詳見《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》。任務(wù)準(zhǔn)備3.單臺(tái)設(shè)備負(fù)荷計(jì)算電流的估算（1）用公式計(jì)算電流值1）三相用電設(shè)備電流計(jì)算公式：P=1.732×U×I×COSφ×ηI=P/(1.732×U×cosφ)思考與練習(xí)：一臺(tái)功率為11KW，額定電壓為380V，功率因數(shù)為0.8，機(jī)械效率為0.85，短時(shí)工作制，電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率為0.64，用利用系數(shù)法求出該三相交流異步電動(dòng)機(jī)計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算電流是多少？2）單相用電設(shè)備電流計(jì)算公式：a.應(yīng)用于電阻性或者電熱性負(fù)載：P=U×I，則I=P/Ub.應(yīng)用于電機(jī)類負(fù)載：P=U×I×COSφ×η任務(wù)準(zhǔn)備（2）常用的電流估算方法◆三相380V電機(jī)的電流估算方法：a.功率＞3kW電機(jī)的估算電流=功率(kW)×2A/kWb.功率≤3kW電機(jī)的估算電流=功率(kW)×2.5A/kW思考與練習(xí)：一臺(tái)功率為7.5KW，額定電壓為380V，長(zhǎng)時(shí)連續(xù)工作制，估算該三相交流異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算電流是多少？◆三相380V電熱設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×1.5A/kW思考與練習(xí)：一臺(tái)三相電阻爐，功率為7.5KW，額定電壓為380V，，估算該電阻爐的計(jì)算電流是多少？◆單相220V用電設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×4.5A/kW思考與練習(xí)：一臺(tái)功率為1.1KW，長(zhǎng)時(shí)連續(xù)工作制，單相交流異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算電流大約是多少？◆兩根相線380V用電設(shè)備的電流估算方法：估算電流=功率(kW)×2.5A/kW。例如電焊機(jī)的接線。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求1.閘刀開關(guān)選擇一般要求：（1）閘刀開關(guān)（開啟式負(fù)荷開關(guān)）的額定電壓不小于線路工作電壓。（2）用于照明、電熱負(fù)荷的控制時(shí)，額定電流不小于全部負(fù)載額定電流之和。（3）用于直接控制電動(dòng)機(jī)時(shí)，額定電流不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。（4）用于隔離開關(guān)時(shí)，額定電流不小于回路的計(jì)算電流，一般取1.3倍。（5）根據(jù)控制電源相數(shù)選擇三相或單相。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，星-三角降壓起動(dòng)，用閘刀開關(guān)作為電源隔離開關(guān)，請(qǐng)選用閘刀開關(guān)的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求2.組合開關(guān)選擇一般要求：（1）組合開關(guān)的額定電壓不小于線路工作電壓。（2）用于照明、電熱負(fù)荷的控制時(shí)，額定電流不小于全部負(fù)載額定電流之和。（3）用于直接控制電動(dòng)機(jī)時(shí)，額定電流不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5-2.5倍。（4）用于隔離開關(guān)時(shí)，額定電流不小于回路的計(jì)算電流，一般取1.3倍。（5）根據(jù)控制電源相數(shù)選擇三相或單相。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為3kW,額定電壓為380V，用組合開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，請(qǐng)選用組合開關(guān)的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求3.低壓斷路器選擇一般要求：（1）斷路器的工作電壓不小于線路或電動(dòng)機(jī)的額定電壓。（2）額定電流不小于線路的負(fù)荷計(jì)算電流，一般按1.3倍選擇。（3）熱脫扣器整定電流等于所控制的電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作整定電流大于負(fù)載電路正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的峰值電流。作電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作整定電流與熱脫扣整定電流之比宜為14倍左右或10-20倍可調(diào)。（5）低壓斷路器欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路額定電壓。（6）根據(jù)安裝條件選擇極數(shù)和結(jié)構(gòu)類型。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，星-三角降壓起動(dòng)，用低壓斷路器開關(guān)作為電源隔離開關(guān)，請(qǐng)選用低壓斷路器的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求4.低壓熔斷器一般要求：（1）熔斷器的額定電壓不小于線路的額定電壓。（2）額定電流不小于所裝熔體的額定電流。（3）分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中最大短路電流。（4）熔體額定電流選擇①用于照明、電熱負(fù)荷的控制時(shí)，熔體額定電流不小于全部負(fù)載額定電流之和。②用單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔體額定電流不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5-2.5倍。③用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的總短路保護(hù)，熔體額定電流不小于最大容量電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5-2.5倍加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為5.5kW,額定電壓為380V，直接起動(dòng)，請(qǐng)選用主電路熔斷器的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求5.接觸器選擇一般要求：（1）交(直)流負(fù)載選交(直)流接觸器。如控制系統(tǒng)中主要是交流電動(dòng)機(jī)，而直流電動(dòng)機(jī)或直流負(fù)載的容量比較小時(shí)，也可以全選用交流接觸器進(jìn)行控制，但是觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)適當(dāng)大一些。（2）接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓不小于負(fù)載回路的額定電壓。（3）控制電阻性負(fù)載時(shí)，主觸點(diǎn)的額定電流等于負(fù)載的工作電流；控制電動(dòng)機(jī)時(shí)，主觸點(diǎn)的額定電流不小于電動(dòng)機(jī)的額定電流。（4）接觸器吸引線圈電壓等于控制回路電壓。（5）接觸器觸點(diǎn)的數(shù)量、種類應(yīng)滿足控制線路的要求。（6）接觸器使用在頻繁起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁可逆的場(chǎng)合時(shí)，一般可選用大一個(gè)等級(jí)的交流接觸器。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為5.5kW,額定電壓380V，，請(qǐng)選用接觸器開關(guān)的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求6.熱繼電器選擇一般要求：（1）熱繼電器的額定電壓不小于電動(dòng)機(jī)的額定電壓；額定電流不小于電動(dòng)機(jī)的額定電流。（2）在結(jié)構(gòu)形式上，一般都選三相結(jié)構(gòu)；對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)，可選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，安裝保護(hù)位置不同，其整定電流也不同。（3）熱繼電器的整定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.95－1.05倍，對(duì)電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)時(shí)，其整定電流適當(dāng)加大。思考與練習(xí)：已知某三相異步電動(dòng)機(jī)額定容量為5.5kW,額定電壓380V，星-三角降壓起動(dòng)，，請(qǐng)選用熱繼電器的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求7.按鈕選擇一般要求：（1）根據(jù)使用場(chǎng)合選擇按鈕的種類，如開啟式、保護(hù)式等。（2）根據(jù)用途選用合適的形式，如直按式、旋鈕式等。（3）根據(jù)控制回路需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單聯(lián)按鈕、雙聯(lián)按鈕等。（4）按工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。8.位置開關(guān)選擇一般要求：（1）根據(jù)使用場(chǎng)合選擇位置開關(guān)的種類和形式。（2）根據(jù)控制回路需要，確定不同的開關(guān)的數(shù)量。思考與練習(xí)：1.請(qǐng)選擇圖2-1中按鈕、位置開關(guān)的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求9.時(shí)間繼電器選擇一般要求：（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時(shí)范圍和精度選擇時(shí)間繼電器的類型和系列。（2）根據(jù)控制線路的要求選擇時(shí)間繼電器的延時(shí)方式(通電延時(shí)或斷電延時(shí))，考慮線路對(duì)瞬時(shí)觸點(diǎn)的要求。（3）根據(jù)控制線路電壓選擇時(shí)間繼電器吸引線圈的電壓。10.中間繼電器選擇一般要求：（1）中間繼電器的額定電流應(yīng)滿足被控電路的要求。（2）中間繼電器觸點(diǎn)的品種和數(shù)量必須滿足控制電路的要求。（3）中間繼電器的線圈額定電壓等于控制回路的工作電壓。思考與練習(xí)：1.請(qǐng)選擇教材圖1-7中時(shí)間繼電器、中間繼電器的型號(hào)和規(guī)格。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求11.制動(dòng)電磁鐵選擇一般要求：（1）制動(dòng)電磁鐵取電應(yīng)遵循就近、容易、方便的原則。當(dāng)制動(dòng)裝置的動(dòng)作頻率超過300次/小時(shí)，應(yīng)選用直流電磁鐵。（2）制動(dòng)電磁鐵行程的長(zhǎng)短，主要根據(jù)機(jī)械制動(dòng)裝置制動(dòng)力矩的大小、動(dòng)作時(shí)間的長(zhǎng)短及安裝位置來確定。（3）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置都是采用串勵(lì)制動(dòng)電磁鐵，并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置則采用并勵(lì)制動(dòng)電磁鐵。有時(shí)為安全起見，在一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)中，既用串勵(lì)制動(dòng)電磁鐵，又用并勵(lì)制動(dòng)電磁鐵。（3）制動(dòng)電磁鐵的形式確定以后，要進(jìn)一步確定容量、吸力、行程和回轉(zhuǎn)角等參數(shù)。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求12.控制變壓器選擇一般要求：（1）控制變壓器一次側(cè)電壓與輸入交流電壓相等、二次電壓滿足控制電路和輔助電路電壓的要求，控制變壓器的功率大于電路中電器元件功率的總和。（2）保證接在變壓器二次側(cè)的交流電磁器件起動(dòng)時(shí)可靠地吸合。（3）電路正常運(yùn)行時(shí)，變壓器的溫升不應(yīng)超過允許值。13.控制變壓器選擇一般要求：（1）整流變壓器一次側(cè)電壓應(yīng)與交流電源電壓相等，二次側(cè)電壓應(yīng)滿足直流電壓的要求，控制變壓器的功率大于電路中電器元件功率的總和。（2）整流變壓器的容量要根據(jù)直流電壓、直流電流來確定，二次側(cè)的交流電壓、交流電流與整流方式有關(guān)。任務(wù)準(zhǔn)備五、常用低壓電器選擇的一般要求14.工作燈和信號(hào)燈選擇一般要求：（1）根據(jù)機(jī)床機(jī)構(gòu)、電源電壓、燈泡功率、燈頭形式和燈架長(zhǎng)度，確定所用的工作燈。（2）信號(hào)燈的選用主要是確定其額定電壓、功率、燈殼、燈頭型號(hào)、燈罩顏色及附加電阻的功率和阻值等參數(shù)。（3）目前有各種型號(hào)發(fā)光二極管可替代信號(hào)燈，它具有工作電流小、能耗小、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。15.接線端子選擇一般要求根據(jù)連接線路的額定電壓、額定電流和接線形式，選擇接線板的形式與數(shù)量。16.導(dǎo)線選擇一般要求根據(jù)連接線路的額定電壓、額定電流和接線形式，選擇接線板的形式與數(shù)量。根據(jù)負(fù)載的額定電流選用銅芯多股軟線，考慮其強(qiáng)度，不能采用0.75mm2以下的導(dǎo)線(弱電線路除外)；應(yīng)采用不同顏色的導(dǎo)線表示不同電壓及主、輔電路。任務(wù)準(zhǔn)備1.明確工作任務(wù)根據(jù)公