工厂常用电气设备、元件简介课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工厂常用低压电气设备、元件简介,工厂常用低压电气设备、元件简介,1,第一节 常用电气设备,发电机,电动机,变压器,第一节 常用电气设备,2,厂内电机介绍,本期项目1台发电机25MW 10kV,本期项目最大电动机为输煤CO2压缩机配套电机，型号为,TW3800-24/2600 功率3800kW，电压10kV,本期项目大部分异步电动机采用高效节能电动机。,厂内电机介绍本期项目1台发电机25MW 10kV,3,发电机原理,发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由汽轮机、水轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。,发电机原理 发电机是将其他形式的能源转换成电能,4,发电机原理,发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。,发电机原理 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电,5,发电机组成,发电机是由定子、转子、励磁机等部分组成,发电机组成发电机是由定子、转子、励磁机等部分组成,6,电动机分类,按电压等级分为高压电动机和低压电动机；,按电能种类分为直流电动机和交流电动机；,从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机与异步电动机；,按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机；,按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式；,按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等,按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。,按其功能可分为驱动电动机和控制电动机；,电动机分类按电压等级分为高压电动机和低压电动机；,7,三相异步电动机原理,三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定。转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。转子铜条是短路的，有感应电流产生。转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用。转子就会旋转起来。第一：要有旋转磁场，第二：转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三：转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，电机就要停下来，停下后，速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。,三相异步电动机原理三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，,8,同步电动机的原理,同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。,同步电动机的原理 同步电动机是属于交流电机，定子绕,9,异步电动机结构,由定子、转子组成。,异步电动机结构由定子、转子组成。,10,厂内变压器介绍,电站变压器：电压：220kV/110kV/10kV 容量120MVA ，油浸式。,二级变电所节能变压器：电压：10kV/0.4kV，容量5002500kVA ,干式（SCB10/11）。,厂内变压器介绍电站变压器：电压：220kV/110kV/10,11,变压器原理,变压器及其工作原理,变压器是利用,电磁感应原理,传输电能或电信号的器件,它具有变压、 变流和变阻抗的作用,。 变压器的种类很多, 应用十分广泛。 比如在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电, 到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用, 以此减少传输过程中电能的损耗; 在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压, 再通过整流和滤波, 得到电路所需要的直流电压; 在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配等等。 变压器虽然大小悬殊, 用途各异, 但其基本结构和工作原理却是相同的,。,变压器原理变压器及其工作原理,12,变压器原理,与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 用U1 ，I1，E1，N1表示;,与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组 用U2，I2，E2 ，N2表示;,同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为,F,m,该磁通量称为主磁通;,变压器原理与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 用,13,变压器工作原理,下图是我们常见的两种变压器：,变压器工作原理 下图是我们常见的两种变压器：,14,设备不仅需要有驱动（动力）设备。而且还需要一套控制装置，即各类电器，用以实现各种工艺要求。,对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械称,电器。,工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做,低压电器。,第二节,常用低压电器,设备不仅需要有驱动（动力）设备。而且还需要一套控制装置，即各,15,低压电器的分类,1.按用途分类,(1)控制电器：,用于各种控制电路和控制系统的电器，如接 触器、继电器等。,(2)主令电器：,用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。,(3)保护电器：,用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。,(4)配电电器：,用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。,(5),执行电器：,用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。,低压电器的分类1.按用途分类 (1)控制电,16,低压电器的分类,（1）电磁式电器：,依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。,（2）非电量控制器：,电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。,2.按工作原理分类,：,低压电器的分类2.按工作原理分类：,17,低压电器的分类,3.按操作方式分类,：,（1）自动电器：时间继电器、速度继电器等,（2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等,4.按触点类型,：,（1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等,（2）无触点电器：固态继电器、接近开关等,低压电器的分类3.按操作方式分类：,18,低压电器的发展方向,目前正沿着,体积小,、,重量轻,、,安全可靠,、,使用方便,的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接,近开关,、,光电开关,、,电子式时间继电器,、,固态继电器,与,接触器,等以适应控制系统迅速电子化的需要。,低压电器的发展方向目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方,19,主要 内容：,掌握低压电器的：,1、结构组成,2、工作原理,3、型号规格（参数）,4、图形文字符号,5、选用原则,主要 内容：掌握低压电器的：,20,第一节 控制电器,接触器,是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。,接触器通常分为,交流接触器,和,直流接触器,。,一 接触器,电气符号KM,交流接触器,直流接触器,第一节 控制电器 接触器是一种接通或切,21,第一节 控制电器,1.其主要结构：,电磁机构,、,触点系统,、,灭弧机构,、,回位弹簧力装置,、,支架与底座,等。,一 接触器,1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-缓冲弹簧,5-电磁线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧,9-灭弧罩 10-触头压力簧片,2.工作原理：,当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合,第一节 控制电器 1.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧,22,线圈,铁芯,衔铁,主触头,弹簧,辅助,触头,M,3,电机,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通,电源,380,2.接触器工作原理,线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助M电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触,23,3接触器有关符号,图形符号、文字符号、产品型号,KM,KM,KM,线圈,主触点 常开触点 常闭触点,KM,接触器主触头用于主电路,（流过的电流大，需加灭弧装置）,接触器辅助触头用于控制电路,（流过的电流小，无需加灭弧装置）,接触器线圈连接于控制电路,辅 助 触 头,3接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号KMKMKM,24,3接触器有关符号,图形符号、文字符号、产品型号,CJ20系列交流接触器：,用于交流50Hz，额定电压至660V(个别等级至1140V)，电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机，并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。,3接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号CJ20系列交流,25,直流接触器CZ18系列-2,3接触器有关符号,图形符号、文字符号、产品型号,CZ18系列直流接触器：,主要供远距离接通与断开额定电压至440V额定发热电流至1600A的直流电力线路之用。并适宜于直流电动机的频繁起动，停止，换向及反接制动。,直流接触器CZ18系列-23接触器有关符号图形符号、文字符号,26,继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。,二,继电器,电气符号KA,继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断,27,中间继电器,电压继电器,电流继电器,时间继电器,速度继电器,.,继电器类型：,继电器和接触器的工作原理一样。,主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。,继电器类型： 继电器和接触器的,28,1、,中间继电器,中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。,主要区别：,接触器的主触点可以通过大电流；,继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。,KA,KA KA,线圈,常开触头,常闭触头,1、 中间继电器中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。,29,中间继电器JZ7,系列-1,适用于交流50Hz、或60Hz、额定电压至380V或直流额定电压至220V的控制电路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号扩大或将信号同时传送给有关控制元件。,中间继电器JZ7系列-1 适用于交流50Hz、,30,中间继电器JZ7,系列-3,中间继电器JZ7系列-3,31,中间继电器JZ14,系列-1,JZ14系列交直流中间继电器，适用于交流50赫兹电压380伏及以下；直流电压220伏及以下的控制电路中作为增加信号大小及数量之用。,中间继电器JZ14系列-1 JZ14系列交直流中,32,2、时间继电器,时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。,按工作原理分,空气阻尼式,电磁式,电动式,电子式等。,按延时方式分,通电延时型,断电延时型,2、时间继电器时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起,33,时间继电器的文字符号和图形符号,a),b),c),d),e),f),g),h),i),KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,a) 一般线圈符号 b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 延时闭合的动断触点 e) 延时断开的动断触点 f) 延时断开的动合触点 g) 延时闭合的动断触点 h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动断触点,时间继电器的文字符号和图形符号 a)b)c)d)e)f)g),34,空气式时间继电器的工作原理,常开触头,延时闭合,常闭触头,延时打开,线圈,衔铁,常闭触头,常开触头,线圈通电,衔铁吸合（向下）, 连杆动作, 触头动作,动作过程,通电延时线圈,断电延时线圈,空气式时间继电器的工作原理常开触头常闭触头线圈衔铁常闭触头常,35,时间继电器触头类型,断 电 式,常闭,断电后,延时闭合,常开,断电后,延时断开,通 电 式,瞬,时,动,作,延,时,动,作,常闭触点,常开触点,常开,通电后,延时闭合,常闭,通电后,延时断开,时间继电器触头类型断 电 式常闭常开,36,时间继电器JS7-A,系列-2,调节定时时间,线圈,控制触点,时间继电器JS7-A系列-2调节定时时间线圈控制触点,37,时间继电器JS7,系列-3,时间继电器JS7系列-3,38,时间继电器JS11,系列-1,JS11系列数字式时间继电器,JS11系列数字式时间继电器是JS11系列电动式时间继更新换代产品。它采用先进的数控技术，用集成电路和LED显示器件取供电动机和机械传动系统。JS11系列时间继电器相比。除兼有电动式长延时的优点外，交具有无机械磨损、工作稳定、可靠、精度高；计数清晰悦目、准确直观和结构新颖等优点，广泛用于自动程序控制系统，及各种生产工艺过程的自动控制系统，作为时间控制器件使用。,时间继电器JS11系列-1JS11系列数字式时间继电器,39,时间继电器JSB-10,系列-2,时间继电器JSB-10系列-2,40,第二节 保护电器,1 热继电器,2 电流继电器,4 熔断器,3 电压继电器,5 断路器,第二节 保护电器1 热继电器2 电流继电器4 熔断器3 电压,41,1、热继电器,电器符号FR,外形结构,(a) 外形,(b) 结构,导板,触点,热元件,手动复位按钮,触点接线柱,主电路接线柱,电流调节凸轮,1、热继电器电器符号FR外形结构(a) 外形(b) 结构导板,42,1热继电器,作用及分类,热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防电动机过热而烧毁。,按相数分为,两相热继电器,三相热继电器,不带断相保护,带断相保护,1热继电器作用及分类 热继电器是一种利用电流的热效应来,43,热继电器工作原理,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。,热继电器工作原理 发热元件接入电机主电路，若长时间,44,发热元件,功能,：过载保护,结构,：,I,常闭触头,双金,属片,工作原理：,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,扣板,发热元件功能：过载保护结构：I常闭触头双金工作原理：,45,热继电器主要参数及常用型号,主要参数,1,.热继电器额定电流：指可以安装的热元件的最大整定电流,2.相数,3.热元件额定电流：指热元件的最大整定电流。,4.整定电流：指,长期通过热元件而不引起热继电器动作的最大电流。按电动机额定电流整定。,5.调节范围：,是指手动调节整定电流的范围。,常用的热继电器有JR0、JR14、JR15、JR16、JR20等系列。热继电器的基本技术数据可查阅有关资料。,热继电器主要参数及常用型号主要参数1.热继电器额定电流：指可,46,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,FR,FR,热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头,47,热继电器CDR2,系列-,1,CDR2系列热继电器,一、适用范围 CDR2系列热继电器主要适用于交流50Hz(60Hz)，额定绝缘电压至660V，额定电流至5 00A的电力线路中，用作三相感应电动机的过载与断相保护。一般与CDC1(B) 系列交流接触器配合组成电磁起动器。二、结构特征 CDR2-16、25热继电器为磨擦脱扣式动作机构，带断相运转保护；CDR2-45、85为拉簧式脱扣动作机构(跳跃机构)，带断相保护；CD R2-105、170为背包跳跃机构，CDR2-250、370为回路带互感器的跳跃进式机构，均带断相保护。,热继电器CDR2系列-1,48,热继电器JRS1(LR1-D),系列-1,JRS1系列热继电器适用于交流50Hz、主电路额定电压至660V、额定电流0.1至80A的电路中，供交流电动机的过载及断相保护用。它具有差动机构和温度补偿动能，可与CJX2系列交流接触器插接安装。 本产品为引进法国TE公司技术制造的产品。,热继电器JRS1(LR1-D)系列-1,49,4、低压断路器(自动开关),电器符号QF,低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。,4、低压断路器(自动开关)电器符号QF 低压断路,50,作用：,可实现短路、过载、失压保护。,结构：,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,工作原理：,过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电,源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,作用：可实现短路、过载、失压保护。结构：过流欠压工作原理：过,51,(1)、低压断路器的,作用及分类,作用：,用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。,分类：,按结构分为,框架式（万能式）,塑料外壳式（装置式）,(1)、低压断路器的作用及分类作用：用于电动机和其他用电设备,52,(2)、,低压断路器的工作原理,锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁,连杆装置,释放弹簧,过载脱扣器,(2)、低压断路器的工作原理锁钩主触点 过流 欠压衔铁连杆装,53,触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。,脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。,欠压脱扣器,过电流脱扣器,过载脱扣器,脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。,(3)、低压断路器的结构,触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，,54,(4)、,低压断路器,的图形符号和文字符号,QF,(4)、低压断路器的图形符号和文字符号QF,55,断路器DW17,系列-1,DW17系列万能式断路器,一、适用范围 DW17系列万能式断路器(以下简称断路器)适用于交流50Hz、电压400V、690V ；电流至4000A的配电网络中，用来分配电能和用作配电线路及电源免受过载、欠电压、短路等保护之用。同时在正常条件下可作为线路的不频繁转换之用。1250A以下的断路器在交流50Hz、电压400V网络中可用来作电动机的过载、短路保护，同时在上述条件下也可作为电动机的不频繁起动之用,断路器DW17系列-1 D,56,断路器DZ20,系列-1,DZ20系列塑壳式断路器,额定绝缘电压为660V, 交流50Hz或60Hz，额定工作电压380V及以下，额定电流至1250A，一般作为配电用，额定电流225A及以下和4 00Y型的断路器亦可作为保护电动机用。在正常情况下，断路器可分别作为线路不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。,断路器DZ20系列-1,57,熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电器，它主要由熔体和熔断管组成。其中熔体既是敏感元件又是执行元件。由易溶金属制成，熔断管用瓷、玻璃或硬制纤维制成。,熔断器种类：,常见有:插入式、螺旋式、封闭管式和自复式。,5 熔断器,(FU),熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电,58,熔断器,RL1,系列-3,熔断器RL1系列-3,59,熔断器,RT0,系列-1,RT0系列有填料封闭管式熔断器,适用于交流50Hz，额定电压交流380V，额定电流至1000A的配电线路中，作过载和短路保护。 额定分断能力：至50kA,熔断器RT0系列-1 RT0系列有填料封闭管式熔断器,60,熔断器,RT18(HG30),系列-2,熔断器RT18(HG30)系列-2,61,第三节 开关及主令电器,1 刀开关,2 组合开关,3 按钮开关,4 行程开关,5 感应开关,第三节 开关及主令电器1 刀开关,62,1.刀闸开关,控制对象：,380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀,闸的额定电流值应如下选择：,（35)*异步电机额定电流,电路符号,QS,1.刀闸开关控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机,63,2,.,组合开关,功能：,常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开关或是自我控制小容量电动机的,直接起动,、,反转,、,调速,和,停止,的控制开关等。,组合开关,2.组合开关功能：常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开,64,类型：,组合开关有单极、双极和多极之分。,结构：,它由,动触片,、,静触片,、,转轴,、,手柄,、,凸轮,、,绝缘杆,等部件组成。当转动手柄时，每层的动触片随转轴一起转动，使动触片分别和静触片保持接通和分断。为了使组合开关在分断电流时迅速熄弧，在开关的转轴上装有弹簧，能使开关快速闭合和分断。,组合开关外形图,类型：组合开关有单极、双极和多极之分。组合开关外形图,65,图形符号和文字符号,Q,Q,（a）单极 （b）三极,组合开关的,主要参数有,额定电压,额定电流 有10A、25A、60A等,极数,图形符号和文字符号QQ（a）单极 （b）三极,66,组合开关HZ10,系列-3,组合开关HZ10系列-3,67,3.按钮开关,常开(动合)按钮,电路符号,SB,常闭(动断)按钮,电路符号,SB,复合按钮,电路符号,SB,3.按钮开关常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮电路,68,按钮的外形图和结构,常用于接通和断开控制电路。,(b) 结构,(a) 外形图,常闭触点,常开触点,按钮的外形图和结构(b) 结构(a) 外形图常闭触点常开触点,69,SB,SB,动合（常开）触头,动断（常闭）触头,复合触头,按钮的选择：,应根据使用场合、控制电路所需触点数目及按钮颜色等要求选用。,SB,按钮图形符号和文字符号,SBSB动合（常开）触头动断（常闭）触头复合触头按钮的选择：,70,按钮,LAY9,系列-1,适用于交流50(或60)Hz、电压至660V，直流电压于440V电路中作控制、信号、连锁等用途。,综合日本和泉公司、德国西门子公司等产品的优点而设计制作，符合IEC337标准。本产品美观新颖，结构合理，性能可靠，具有国际先进水平的优质产品,。,按钮LAY9系列-1 适用于交流50(或60),71,电器符号标注,刀闸,断路器,熔断器,按钮,接触器,热继电器,行程开关,时间继电器,中间继电器,QS,QF,FU,SB,KM,FR,SQ,KT,KA,电器符号标注刀闸 QS,72,