维修电工培训教程

维修电工培训教程杨彬第1章常用低压电器1.1低压电器的基本知识•1.1.1低压电器的分类•1.按使用的系统分类•1、低压配电电器：主要用于低压配电系统中。•2、低压控制电器：主要用于电力拖动系统中。•2.按动作方式分类•1、手动电器：通过人力操作而动作的电器。•2、自动电器：按照信号或某个物理量的高低而自动动作•的电器。•3.按动作原理分类•1、电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器。如接触•器、继电器、电磁铁等。•2、非电磁式电器：依靠外力或非电量信号(如速度、压•力、温度等)的变化而动作的电器。如转换开关、行程开•关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。•1.1.2低压电器的结构•电磁机构：电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，产生电磁吸力带动触头动作，用来接通或分断电路。•1、衔铁2、铁芯3、吸引线圈•触头系统：触头系统是低压电器的执行部件，用来实现电路的接通和断开。•1.1.3低压电器的辅助结构（灭弧）•电弧：动静触头在分断过程中，由于瞬间的电荷密度极•高，导致动、静触头间形成大量炽热的电荷流，产生弧光放电现象。电弧的存在不仅降低了电器的使用寿命，又延长了电路的分断时间，甚止可能导致事故。•常用的灭弧方法有电动力灭弧、金属栅片灭弧和磁吹灭•弧。•1、电动力灭弧2、金属栅片灭弧3、磁吹灭弧1.2继电器•1.2.1继电器的结构及工作原理•继电器工作特点：具有跳跃式的输入输出特性。控制继电器用于电路的逻辑控制，继电器具有逻辑记忆功能，能组成复杂的逻辑控制电路，继电器用于将某种电量(如电压、电流)或非电量(如温度压力转速时间等)的变化量转换为开关量以实现对电路的自动控制功能。•继电器的分类：按用途分，有控制继电器和保护继电器；按动作原理分，有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器；按输入信号的不同来分，有电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器等。•1.2.2电磁式继电器•电磁式继电器结构图•继电器的吸动值和释放值可以根据保护要求在一定范围内调整。•1)．转动调节螺母，调整反力弹簧的松紧程度可以调整动作电流(电压)，弹簧反力越大动作电流(电压)就越大，反之就越小。•2)．改变非磁性垫片的厚度，非磁性垫片越厚衔铁吸合后磁路的气隙和磁阻就越大，释放电流(电压)也就越大，反之越小，而吸引值不变。•3)．用调节螺丝改变初始气隙的大小，在反作用弹簧力和非磁性垫片厚度一定时，初始气隙越大，吸引电流(电压)就越大，反之就越小，而释放值不变。•电磁式电流继电器•电磁式电流继电器的输入量是电流，它是根据输•入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈•串入电路中，以反映电路电流的变化，其线圈匝•数少、导线粗、阻抗小。电流继电器可分为：欠•电流继电器、过电流继电器。•JL12系列电流继电器•电流继电器的图形符号和文字符号•电磁式电压继电器•电磁式电压继电器的输入量是电路的电压大小，电压继电器根据输入电压大小而动作。与电流继电器类似．电压继电器也分为欠电压继电器和过电压继电器两种。•电磁式电压继电器工作时并联在电路中，因此线圈匝数多，导线细，阻抗大，反映电路中电压的变化，用于电路的电压保护。中间继电器的结构示意图及图形文字符号•1.2.3时间继电器•时间继电器在控制电路中用于时间的控制。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。•JS7型空气阻尼式时间继电器JS7-A系列时间继电器•通电延时型•1.2.4热继电器•主要是用于电气设备（主要是电动•机）的过负荷保护，热继电器是一•种利用电流热效应原理工作的电•器，它具有与电动机容许过载特性•相近的反时限动作特性，主要与接•触器配合使用，用于对三相异步电•动机的过负荷和断相保护。热继电器结构示意图及图形符号•1.2.5速度继电器•又称为反接制动继电器，主要用于三相鼠笼型异步电动机的反接制动控制。JY-1型速度继电器速度继电器的图形符号和文字符号•1.3.1交流接触器的结构及工作原理•交流接触器：用于频繁接通或断开交、直流主电路或大容量控制电路的自动切换电器。能实现远距离自动控制。CZ18系列直流接触器1.3接触器•交流接触器的结构示意图及图形符号•大功率交流接触器的结构示意图及图形符号1、静铁心2、线圈3、弹簧4、动铁心5、主触点6、常开辅助触点7、灭弧罩8、常闭辅助触点•接触器的选用•(1)根据被接通或分断的电流种类选择接触器的类型。•一般控制交流负载应选用交流接触器；控制直流负载则选用直流接触器。•(2)根据被控电路中电流大小和使用类别选择接触器的额定电流。•主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。•(3)根据被控电路电压等级选择接触器的额定电压。•主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。•(4)根据控制电路的电压等级选择接触器线圈的额定电压。•吸引线圈的额定电压应与控制电路电压相一致，接触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠地吸合。1.4低压开关和低压断电路•1.4.1低压开关•用于隔离电源或在规定条件下接通、分断电路，以及转换•正常或非正常的电路。分类如下：••刀开关是一种手动电器，常用的刀开关有:•HD型单投刀开关，••HS型双投刀开关、••HR型熔断器式刀开关、••HZ型组合开关、••HK型闸刀开关、••HY型倒顺开关等。开启式负荷开关和封闭式负荷开关•1、HK型开启式负荷开关•HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广泛应用。主要用作电气照明电路，电热电路。小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。HD型单投刀开关HS型双投刀开关•HS型双投刀开关也称转换开关，其作用和单投刀开关•类似，常用于双电源的切换或双供电线路的切换等，HR型熔断器式刀开关•HR型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器，刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛。刀熔开关可以切断故障电流，但不能切断正常的工作电流，所以一般•应在无正常工作电流的情况下进行操作。组合开关•组合开关又称转换开关，控制•容量比较小，结构紧凑，常用•于空间比较狭小的场所，如机•床和配电箱等。•组合开关一般用于电气设备的非频繁操作、切换电源和负载以及控制小容量感应电动机和小型电器。型封闭式负荷开关•HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关。刀开关带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。•一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。HH3系列负荷开关负荷开关•1.4.2低压断路器的结构和工作原理•低压断路器又称自动空气开关，当电路发生严重的过•载、短路及欠电压等故障时能自动切断故障电路，从而保•护其他电器。低压断路器也可用于不频繁地接通和断开电•路及不频繁地启动电动机。•断路器的种类•按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型•塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、•DWZ型限流式断路器等。•框架式断路器：主要用作配电线路的保护开关，•塑料外壳式断路器：可用作配电线路的保护开关，还可•用作电动机、照明电路及电热电路的电源开关。断路器的结构和工作原理:DZ型塑料外壳式断路器DW型框架式断路器断路器的结构和工作原理:•断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压(欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。断路器工作原理示意图及图形文字符号断路器的结构和工作原理1.4.3低压断路器的选择•(1)断路器类型的选择：应根据使用场合和保护要求来选•择。如一般选用塑壳式；短路电流很大选用限流型；额定•电流比较大或有选择性保护要求选框架式；控制和保护含•有半导体器件的直流电路应选直流快速断路器等。•(2)断路器额定电压、额定电流应大于或等于线路、设备•的正常工作电压、工作电流。•(3)断路器极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。•(4)欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。•(5)过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载•电流。1.5熔断器••熔断器：在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路1.5.1熔断器的结构及工作原理熔断器串接于被保护电路中，电流通过熔体时产生的热量与电流平方和电流通过的时间成正比，电流越大．则熔体熔断时间越短，这种特性称为熔断器的反时限保护特性或安秒特性。如图所示。1.5.2熔断器的分类按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；按有无填料分为有填料式、填料式；按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。常用的熔断器常用的熔断器1、插入式熔断器，2、螺旋式熔断器，3、RMl0型密封管式熔断器，4、RT型有填料密封管式熔断器熔断器类型及图形符号RMl0型密封管式熔断器，RT0型有填料密封管式熔断器•1.5.3熔断器的选择•(1)额定电压的选择•熔断器的额定电压大于或等于线路的工作电压。•(2)额定电流的选择•①若负载为纯电阻负载时，则熔丝电流就等于或大于负载额定电•流。•②当熔断器用于电动机的短路保护时，选用原则如下：•单台工作的电动机：•IRe≥(1.5～2.5)IDe•保护多台电机时：•IRe≥(1.5～2.5)IDem＋∑IDe•式中IRe——熔体额定电流•IDe——电动机额定电流•IDem——容量最大的电动机电动机额定电流•(3)熔断器的额定电流应大于所装熔体的额定电流。1.６主令电器•主令电器：是在自动控制系统中发出指令或信号，使接触器、继电器或其他电器动作，以达到接通或分断电路目的。主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：按钮开关、行程开关、接近开关、万能转换开关等。1.6.1按钮开关•按钮是一种最常用的的主令电器，用于在•控制电路中发布控制命令1.6.2行程开关•行程开关又叫限位开关，它的种类很•多，按运动形式可分为直动式、微动•式、转动式等；按触点的性质分为有•触点式和无触点式。•1、触点行程开关无触点行程开关•无触点行程开关又称接近开关，它可以代替有触头行程开关来完成行•程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸•检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。•无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有•源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路三部分。•接近开关按检测元件工作原理可分为高频振荡型、超声波型、电容•型、电磁感应型、永磁型、霍尔元件型与磁敏元件型等。不同型式的•接近开关所检测的被检测体不同。1.6.3接近开关•接近开关输出形式有两线、三线和四线式几种，晶体管输出类型有NPN和PNP两种，外形有方型、圆型、槽型和分离型等多种。•如下图为槽型三线式NPN型光电式接近开关的工作原理图和远距分离型光电开关工作示意图。1.6.4万能转换开关•转换开关是一种多挡位、多触•点、能够控制多回路的主令电•器。各种控制设备中线路的换•接、遥控和电流表、电压表的•换相测量等；也可用于控制小•容量电动机的起动、换向、调•速。转换开关及图形符号及实物图第2章电气控制电路基础•电气图：根据国家电气制图标准GB4728规定的图形符号、•文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。•分类：电路图（电气原理图）（设计、分析用）•电气元件布置图•电气接线图一电气原理图的基本规则•1、原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出:主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径。辅助电路包括控制回路、照明电路、信号电路及保护电路等,由继电器的线圈和触点、接触器的线圈和辅助触点、按钮、照明灯、信号灯控制变压器等电器元件组成。一般主电路用粗实线表示，画在左边（或上部）；辅助电路用细实线表示,画在右边（或下部）。•2、原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定