电气基础知识培训

电气知识,电气定义： 电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。 下面我们将就电路中常见的相关元器件与原理图做具体分析说明。,目录,三相电 保险丝 断路器 变压器 继电器 接触器 传感器 电缆线 人机界面 常见电路图上的标示符号,三相电,三相交流电（Three-phase alternating current）是由三个振幅相等、频率相同、相位依次互差120的交流电势组成的电源。 通常，我国交流电为线电压为380V/60Hz，相电压为220V/50Hz；,三相电,三相电在电源端(或称变压器)和负载端均有星形（Y形）和三角形两种接法。 对于星型连接，如图：,三相电,线电压与相电压关系为：,-,-,-,三相电,对于三角形连接，如图所示：,三相电,星形接法由于起输出功率小，常用于小功率，大扭矩电机，或功率较大的电机起步时候用，这样对机器损耗较小，正常工作后再换用三角形接法。这就是常常说到的星三角启动。 一般3KW以下的三相电动机是星形接法，并直接启动。3KW以上的三相电动机是用三角形接法。,保险丝,在很多电子设备中，都离不开保险丝(Fuse)，保险丝一般由电阻率比较大而熔点较低的银铜合金制成的导线。保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为“熔断体（fuse-link)“。 熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件，一旦熔体烧毁就要更换熔体。,保险丝,保险丝分类： 1.按保护形式分为： （1）过电流保护（限流保险丝） （2）过热保护（温度保险丝）如电吹风，电熨斗，电饭锅，电炉，变压器，电动机等。 2.按封装形式分为： 玻璃、陶瓷、固体及特殊。,保险丝,3.按类型分为： （1）电流保险丝（贴片保险丝、微型保险丝、插片保险丝、管状保险丝） （2）温度保险丝（RH方块型、RP电阻型、RY金属壳 （3）自复保险丝（插件、叠片、贴片）,保险丝,常见保险丝：,保险丝,保险丝的选择涉及下列诸多因素： 1.正常的工作电流。2.施加在保险丝上的外加电压。 3.要求保险丝断开的不正常电流。4.允许不正常电流存在的最短和最长时间。 5.保险丝的环境温度。6.脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。7.是否有超出保险丝规范的特殊要求。8.安装结构的尺寸限制。9.要求的机构认证。,断路器,断路器,俗称“空气开关”， 它是通过电流励磁效应（电磁脱扣器）实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断，多不用更换器件）。 当电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，断路器是会自动断开，它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护。当查明原因，可以合闸继续使用。 断路器是现在低压配电常用的元件。,断路器,常见断路器图：,变压器,变压器（Transformer）是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级（原）线圈，其余的绕组叫次级（副）线圈。,变压器,变压器原理图：,变压器,变压器型号表示： 第1个字母：O表示为自耦； 第2个字母表示相数：S为三相，D为单相； 第3个字母：表示冷却方式，F为油浸风冷；J油浸自冷；P强迫油循环； 第4个字母：表示绕组数，双绕组不标；S为三绕组；F为分裂绕组 ；,变压器,第5个字母：表示导线材料L为铝线，铜线不标； 第6个字母：表示调压方式Z有载，无载不标； 数字部分：第一个表示变压器容量，第二个表示变压器使用电压等级 例如：SJ-560/10，表示3相油浸自冷容量为560KVA电压为10KV的变压器 。,继电器,继电器（Relay）是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。,继电器,常见继电器图：,继电器,继电器的分类： （1）电磁继电器 （2）热敏干簧继电器 （3）固态继电器（SSR）,继电器,电磁继电器工作原理：,继电器,继电器的选择步骤： 1.先了解必要的条件：控制电路的电源电压，能提供的最大电流；被控制电路中的电压和电流；被控电路需要几组、什么形式的触点。 2.查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号；考虑尺寸是否合适。 3.注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。,接触器,接触器 (contactor )是指能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。 工作原理：当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。,接触器,接触器与继电器的区别： 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通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器一般不用来直接控制主电路（而是通过控制接触器和其他开关设备对主电路进行间接控制）。,传感器,传感器（transducer / sensor）是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。 温度传感器的种类很多，现在经常使用的有热电阻：PT100、PT1000、Cu50、Cu100；热电偶：B、E、J、K、S等。温度传感器不但种类繁多，而且组合形式多样，应根据不同的场所选用合适的产品。,传感器,常见传感器实物图：,传感器,常见传感器：光敏传感器，热电阻传感器，超声波传感器等。 光敏传感器种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。 热电阻传感器分为NTC（负温度系数传感器）和PTC（正温度系数传感器）热电阻传感器两类。,电缆线,电缆线（cable）的选择是首先要计算负载的线电流，再根据电流大小按照导线安全载流量表选择合适的线径。 一般来说，对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：P=1.732IUcos。由三相电机功率公式可推出线电流公式：I=P/1.732Ucos 式中： P为电机功率 ；U为线电压；cos是电机功率因素，一般取0.75 ； 根据此公式计算出电流大小，再查相关表选择合适的电缆，如下表所示：,电缆线,电缆载流量估算口诀： 二点五下乘以九，往上减一顺号走。 三十五乘三点五，双双成组减点五。 条件有变加折算，高温九折铜升级。 穿管根数二三四，八七六折满载流。,电缆线,注释： “二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2.5mm及以下的各种截面铜芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如25mm导线，载流量为 2.5922.5(A)。从4mm及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减1，即48、67、106、165、 254。,电缆线,“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的35倍，即353.5122.5(A)。从50mm及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0.5。即50、70mm导线的载流量为截面数的3倍；95、 120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍，依次类推。,电缆线,“条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于 25的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。,电缆线,导线的载流量与导线截面有关，也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关，影响的因素较多，计算也较复杂。各种导线的载流量通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算，便可直接算出，不必查表。,人机界面,人机界面的定义： 连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。 人机界面的硬件和软件两部分，如下图：,人机界面,图1 人机界面硬件构成,图2 人机界面软件构成,常见电路图上的标记符号,常见电路图上的标记符号,常见电路图上的标记符号,常见电路图上的标记符号,常见电路图上的标记符号,谢谢！,