電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制 第2版 教案 5.3熔斷器 5.4接觸器 課程教案

電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第5章常用低壓電器5.3熔斷器5.4接觸器授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①理解熔斷器、接觸器的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理。熔斷器、接觸器的種類、用途、圖形符號(hào)和文字符號(hào)。②能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用熔斷器、接觸器，按照操作規(guī)范正確進(jìn)行熔斷器、接觸器的檢測(cè)和使用。③培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和規(guī)范操作的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)熔斷器、接觸器的作用、結(jié)構(gòu)、電氣符號(hào)。交流接觸器的工作原理。教學(xué)內(nèi)容5.3熔斷器一、作用：主要起短路保護(hù)作用或嚴(yán)重的過(guò)載保護(hù)。二、分類：1.按結(jié)構(gòu)形式的不同開啟式、封閉式和半封閉式。2.按按有無(wú)填料分為有填充和無(wú)填料。三、結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體、熔管和絕緣底座構(gòu)成。四、工作原理當(dāng)電路發(fā)生短路或者嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，過(guò)大的電流通過(guò)熔體，熔體因自身產(chǎn)生的熱量積累到一定程度而自行熔斷,從而切斷電路，起到保護(hù)作用。五、電氣符號(hào)六、主要技術(shù)參數(shù)1.額定電壓熔斷器長(zhǎng)期工作或分?jǐn)嗪竽艹惺艿碾妷骸?.額定電流各部件溫升不超過(guò)規(guī)定值所能承受的電流。3.極限分?jǐn)嗄芰υ谝?guī)定電壓和功率因數(shù)條件下，能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠Ｆ?、選用原則1.熔斷器的安秒特性熔斷器的動(dòng)作是靠熔體的熔斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)電流較大時(shí),熔體熔斷所需的時(shí)間就較短;電流較小時(shí),熔體熔斷所需用的時(shí)間就較長(zhǎng),甚至不會(huì)熔斷。對(duì)熔體來(lái)說(shuō),其動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)間特性即為熔斷器的安秒特性,它為反時(shí)限特性。每一熔體都有一最小熔化電流。相應(yīng)于不同的溫度,最小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環(huán)境的影響,但在實(shí)際應(yīng)用中可以不加考慮。一般定義熔體的最小熔斷電流與熔體的額定電流之比為最小熔化系數(shù),常用熔體的熔化系數(shù)大于1.25,也就是說(shuō)額定電流為10A的熔體在電流12.5A以下時(shí)不會(huì)熔斷。2.熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對(duì)于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線,常采用熔斷器作為過(guò)載及短路保護(hù),因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器;對(duì)于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線,則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰?通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列的熔斷器;當(dāng)短路電流很大時(shí),宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器。在確定熔斷器的種類后，就必須對(duì)熔斷器的額定參數(shù)作出正確的選擇。⑴熔斷器額定電壓UN的選擇熔斷器額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓，⑵熔斷器的額定電流IN的選擇實(shí)際上就是選擇支持件的額定電流,其額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流⑶熔體額定電流的選擇按照熔斷器保護(hù)對(duì)象的不同,熔體額定電流的選擇方法也有所不同。主要有:①當(dāng)熔斷器保護(hù)電阻性負(fù)載時(shí),熔體額定電流等于或稍大于電路的工作電流即可②當(dāng)熔斷器保護(hù)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)熔體的額定電流可按下式選擇IRN≥Ist/K式中Ist為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流,一般為(4～7)IN即為電動(dòng)機(jī)額定電流的4～7倍。K為比例系數(shù)。一般為1.5～2.5。對(duì)不經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī),取2.5,對(duì)頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)取1.5。繞線式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流較小,所取系數(shù)可降低為1.25。③當(dāng)熔斷器保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),額定電流可按下式計(jì)算,即：IRN≥(1．5～2．5)IMN＋∑IN式中,IMN為容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流;∑IN為其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和,系數(shù)的選取方法同前。注意事項(xiàng)：1.熔斷器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對(duì)象的過(guò)載特性相適應(yīng),考慮到可能出現(xiàn)的短路電流,選用相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌?.熔斷器的額定電壓要適應(yīng)線路電壓等級(jí),熔斷器的額定電流要大于或等于熔體額定電流。3.線路中各級(jí)熔斷器熔體額定電流要相應(yīng)配合,保持前一級(jí)熔體額定電流必須大于下一級(jí)熔體額定電流。4.熔斷器的熔體要按要求使用相配合的熔體,不允許隨意加大熔體或用其他導(dǎo)體代替熔體。總結(jié)：1.理解熔斷器的作用、分類、結(jié)構(gòu)和工作原理。2.識(shí)記熔斷器的電氣符號(hào)。3.根據(jù)熔斷器技術(shù)參數(shù)和選用原則會(huì)選取、使用熔斷器。5.4接觸器接觸器是一種自動(dòng)化的控制電器，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制其它電力負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機(jī)、電容器組等。一、作用可以頻繁地接通、分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)或其它主電路。二、分類1.按操作方式：電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器和電磁氣動(dòng)接觸器；2.按滅弧介質(zhì)：空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器等；3.按主觸頭控制的電流性質(zhì)：交流接觸器、直流接觸器；4.按電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁方式：直流勵(lì)磁操作、交流勵(lì)磁操作。三、結(jié)構(gòu)交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成。電磁機(jī)構(gòu)由靜鐵心、銜鐵和通電線圈等部分構(gòu)成。觸點(diǎn)系統(tǒng)包括常開主觸點(diǎn)、常開輔助觸點(diǎn)和常閉輔助觸點(diǎn)。四、工作原理交流接觸器線圈得電后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸合，銜鐵帶動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作，使常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，分?jǐn)嗷蚪油ㄏ嚓P(guān)電路。當(dāng)線圈失電，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧的作用下釋放，各觸頭復(fù)位。五、電氣符號(hào)六、主要技術(shù)參數(shù)1.額定電壓指主觸點(diǎn)額定工作電壓,應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。一只接觸器常規(guī)定幾個(gè)額定電壓,同時(shí)列出相應(yīng)的額定電流或控制功率。通常,最大工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為220V、380V、660V等。2.額定電流接觸器觸點(diǎn)在額定工作條件下的電流值。380V三相電動(dòng)機(jī)控制電路中,額定工作電流可近似等于控制電流的兩倍。常用額定電流等級(jí)為5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。3.通斷能力可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏?。最大接通電流是指觸點(diǎn)閉合時(shí)不會(huì)造成觸點(diǎn)熔焊時(shí)的最大電流值;最大分?jǐn)嚯娏魇侵赣|點(diǎn)斷開時(shí)能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的5～10倍。當(dāng)然,這一數(shù)值與開斷電路的電壓等級(jí)有關(guān),電壓越高,通斷能力越小。4.動(dòng)作值可分為吸合電壓和釋放電壓。吸合電壓是指接觸器吸合前,緩慢增加吸合線圈兩端的電壓,接觸器可以吸合時(shí)的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后,緩慢降低吸合線圈的電壓,接觸器釋放時(shí)的最大電壓。一般規(guī)定,吸合電壓不低于線圈額定電壓的85％,釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%5.吸引線圈額定電壓接觸器正常工作時(shí),吸引線圈上所加的電壓值。一般該電壓數(shù)值以及線圈的匝數(shù)、線徑等數(shù)據(jù)均標(biāo)于線包上,而不是標(biāo)于接觸器外殼銘牌上,使用時(shí)應(yīng)加以注意。6.操作頻率接觸器在吸合瞬間,吸引線圈需消耗比額定電流大5～7倍的電流,如果操作頻率過(guò)高,則會(huì)使線圈嚴(yán)重發(fā)熱,直接影響接觸器的正常使用。為此,規(guī)定了接觸器的允許操作頻率,一般為每小時(shí)允許操作次數(shù)的最大值。7.壽命包括電壽命和機(jī)械壽命。目前接觸器的機(jī)械壽命已達(dá)一千萬(wàn)次以上,電氣壽命約是機(jī)械壽命的5%～20％。七、選用原則：1.額定電壓指主觸頭額定電壓，應(yīng)等于負(fù)載額定電壓。通常分級(jí)為：交流接觸器有380、660、1140V；直流接觸器有220、440、660V。2.額定電流指主觸頭額定電流，應(yīng)與負(fù)載額定電流一致。CJ20系列交流接觸器的電流等級(jí)有10、32、80、125、200、315、400、630A；CZ18直流接觸器電流等級(jí)有40、80、160、315、630、1000A。3.電磁線圈額定電壓交流線圈電壓等級(jí)有36、127、220、380V；直流線圈電壓等級(jí)有24、48、110、220V。4.觸頭數(shù)目其常開、常閉觸頭數(shù)目應(yīng)能滿足控制需求。5.額定操作頻率通常交流接觸器為600次