工厂常用电气设备、元件简介课件.ppt
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1、工厂常用低压电气设工厂常用低压电气设备、元件简介备、元件简介第一节 常用电气设备n发电机n电动机n变压器厂内电机介绍n本期项目1台发电机25MW 10kVn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10kVn本期项目大部分异步电动机采用高效节能电动机。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n 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
2、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。发电机组成n发电机是由定子、转子、励磁机等部分组成电动机分类n按电压等级分为高压电动机和低压电动机;n按电能种类分为直流电动机和交流电动机;n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;n按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机;n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;n按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等n按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。n按其功能可分为驱动电动机和控制电动机;三相异步电动机原理n三相绕组接通三
3、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。同步电动机的原理n 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
4、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。异步电动机结构n由定子、转子组成。厂内变压器介绍n电站变压器:电压:220kV/110kV/10kV 容量120MVA,油浸式。n二级变电所节能变压器:电压:10kV/0.4kV,容量5002500kVA,干式(SCB10/11)。变压器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
5、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n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;n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;n同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为 Fm m,该磁通量称为主磁通;变压器工作原理 下图是我们常见的两种变压器:n设备不仅需要有驱动(动力)设备。而且
6、还需要一套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。控制装置,即各类电器,用以实现各种工艺要求。n对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检对电能的生产、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测、转换及保护作用的电工器械称电器。电器。n工作在交流电压工作在交流电压1200V1200V,或直流电压,或直流电压1500V1500V及以下的电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。低压电器。第二节 常用低压电器低压电器的分类低压电器的分类1.1.按用途分
7、类按用途分类 (1)控制电器:控制电器:用于各种控制电路和控制系统的电器,如用于各种控制电路和控制系统的电器,如接接 触器、继电器等。触器、继电器等。(2)主令电器:主令电器:用于自动控制系统中发送控制指令的电器,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。如按钮、行程开关等。(3)保护电器:保护电器:用于保护电路及用电设备的电器,如熔断用于保护电路及用电设备的电器,如熔断器、热继电器等。器、热继电器等。(4)配电电器:配电电器:用于电能的输送和分配的电器。如低压断用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。路器、隔离器等。(5)执行电器:执行电器:用于完成某种动作或传动
8、功能的电器,如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。电磁铁、电磁离合器等。低压电器的分类低压电器的分类(1 1)电磁式电器:)电磁式电器:依据电磁感应原理来工作的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。电器,如交直流接触器、各种电磁式继电器等。(2 2)非电量控制器:)非电量控制器:电器的工作是靠外力或某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、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、温行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。度继电器等。2.按工作原理分类按工作原理分类:低压
9、电器的分类低压电器的分类3.3.按操作方式分类按操作方式分类:(1 1)自动电器:时间继电器、速度继电器等)自动电器:时间继电器、速度继电器等(2 2)手动电器:按钮、刀开关、转换开关等)手动电器:按钮、刀开关、转换开关等4.4.按触点类型按触点类型:(1 1)有触点电器:继电器、接触器、行程开关等)有触点电器:继电器、接触器、行程开关等(2 2)无触点电器:固态继电器、接近开关等)无触点电器:固态继电器、接近开关等低压电器的发展方向低压电器的发展方向n目前正沿着目前正沿着体积小体积小、重量轻重量轻、安全可靠安全可靠、使用方便使用方便的方向发展,大力发展电子化的的方向发展,大力发展电子化的新型
10、控制电器,如接新型控制电器,如接近开关近开关、光电开关光电开关、电子式时间继电器电子式时间继电器、固态继电器固态继电器与与接触器接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。等以适应控制系统迅速电子化的需要。主要主要 内容:内容:n掌握低压电器的:掌握低压电器的:n1 1、结构组成、结构组成n2 2、工作原理、工作原理n3 3、型号规格(参数)、型号规格(参数)n4 4、图形文字符号、图形文字符号n5 5、选用原则、选用原则 第一节第一节 控制电器控制电器 接触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
11、器,适动切换电器。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。性能。接触器通常分为接触器通常分为交流接触器交流接触器和和直流接触器直流接触器。一一 接触器接触器电气符号电气符号KM交交流流接接触触器器直直流流接接触触器器第一节第一节 控制电器控制电器 1.其主要结构:其主要结构:电磁机构电磁机构、触点系统触点系统、灭弧机构灭弧机构、回回位弹簧力装置位弹簧力装置、支架与底支架与底座座等。等。一一 接触器接触器1-1-动触头动触头 2-2-静触头静触头 3-3-衔铁衔铁 4-4-缓冲弹簧
12、缓冲弹簧 5-5-电磁线圈电磁线圈 6-6-铁心铁心 7-7-垫毡垫毡 8-8-触头弹簧触头弹簧 9-9-灭弧罩灭弧罩 10-10-触头压力簧片触头压力簧片 2.工作原理:工作原理:当线圈得电当线圈得电后,衔铁被吸合,带动三后,衔铁被吸合,带动三对主触点闭合,接通电路,对主触点闭合,接通电路,辅助触点也闭合或断开;辅助触点也闭合或断开;当线圈失电后,衔铁被释当线圈失电后,衔铁被释放,三对主触点复位,电放,三对主触点复位,电路断开,辅助触点也断开路断开,辅助触点也断开或闭合或闭合线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助辅助触头触头M3电机电机动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁
13、被吸合触头闭合触头闭合电机接通电机接通电源电源3802.接触器工作原理接触器工作原理3接触器有关符号接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号图形符号、文字符号、产品型号KMKMKM 线圈线圈 KM接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路(流过的电流大,需加灭弧装置)(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)(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接触器线圈连接于控制电路辅辅 助助 触触 头头3接触器有关符号接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号图形符号、文字符号、产品型号CJ20系列交流接触器:
14、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。直流接触器直流接触器CZ18系列系列-23接触器有关符号接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号图形符号、文字符号、产品型号CZ18系列直流接触器: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。n继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的继电器
15、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。完成保护任务的自动电器。二二 继电器继电器电气符号电气符号KA中间继电器中间继电器电压继电器电压继电器电流继电器电流继电器 时间继电器时间继电器速度继电器速度继电器.继电器类型:继电器类型:继电器和接触器的工作原理一样。继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于,接主要区别在于,接触器的主触头可以通过大电流,而继电器的触器的主触头可以通过大电流,而继电器的 触头只能通过小触头只能通过小电流。所以,继电器只能用于控制电路中。电流。所以,继电器
16、只能用于控制电路中。1 1、中间继电器中间继电器n中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。n主要区别:主要区别:接触器的主触点可以通过大电流;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。小电流。所以,继电器一般用于机床的控制电路中。KAKA KA 线圈线圈 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头中间继电器JZ7系列系列-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
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