项目实训教材

1、PAGE PAGE 39项目实训教材 继电接触触器控制制系统的设计与施施工(电镀流水水线项目目)自编教材台州职业技技术学院院电气工工程系第一章电电镀流水水线控制制系统基本情情况介绍绍第一节 简易电电镀流水水线基本本情况介介绍1.1.1项目基基础设施施电动葫葫芦装置置基本本情况介介绍简易电镀镀流水线继电电接触器器控制系系统课题是是基于电电气系综综合实训训室电电动葫芦芦实训装装置的的基础电电力拖动动设备而而编写而而成的，电电动葫芦芦实训装装置是是我系电电气综合合实训的的学生训训练装置置，它可可以模拟拟电镀游游水线、工工业机械械手、自自动往返返小车等等多种机机械的运运动特点点。可以以进行继继电控制制

2、实训、PPLC控控制实训训和ZEEN控制制实训等等。电动葫芦经经过改造造后也可可用于装装配生产产线、涂涂装生产产线和电电镀流水水线等。附附图11为电电动葫芦芦在电机机装配线线和涂装装生产线线上的应应用实例例。1.1.2 简简易电镀镀流水线线基本工工艺介绍绍电镀是指在在含有欲欲镀金属属的盐类类溶液中中以被被镀基体体金属为为阴极通过电电解作用用使镀镀液中欲欲镀金属属的阳离离子在基基体金属属表面沉沉积出来来形成成镀层的的一种表表面加工工方法。镀镀层性能能不同于于基体金金属具具有新的的特征。根根据镀层层的功能能分为防防护性镀镀层装装饰性镀镀层及其其它功能能性镀层层。一、电镀工工艺流程程简介电镀是一种种

3、用电解解方法沉沉积具有有所需形形态的镀镀层的过过程，它它是一种种较复杂杂的工艺艺，既起到到保护首首饰金属属表面的的作用，又又可使金金属首饰饰表面更更加美观观。电镀的基本本过程（以以镀金为为例）是是将需要要镀材料料浸在金金属盐（如如氰化金金钾）的的溶液中中作为阴阴极。金金属金板板作为阳阳极，接接通直流流电源后后，在需需镀材料料上就会会沉积出出金属金金镀层。对电镀镀层的基基本质量量要求如如下：与基材金金属结合合牢固，附附着力好好；镀层完整整，结晶晶细致而而紧密，孔孔隙率小小；具有良好好的物理理、化学学及机械械性能；符合标准准规定的的镀层厚厚度，而而且镀层层分布要要均匀。电镀一般要要经过三三个阶段段

4、，即电镀镀前预处处理，电镀及及镀后处处理。金属在电镀镀前，由由于经过过各种加加工和处处理，不不可避免免地会粘粘附一层层油污和和表面产产生的氧氧化层，而而这些油油污及氧氧化物将将会影响响镀层质质量。为为了保证证能镀出出符合电电镀质量量的镀层层，必须须把首饰饰表面的的污垢和和氧化物物处理干干净。因因此，电电镀前期期的各道道工序应应做到精精细。一）电镀前前的清洗洗处理主主要步骤骤1 除油油油污包括三三类：矿矿物油、动动物油和和植物油油。按其其化学性性质又可可归为两两大类，即即皂化油油和非皂皂化油。动动物油和和植物油油属皂化化油，这这些油能能与碱作作用生成成肥皂，帮帮有皂化化油之称称。各种种矿物油油如

5、石腊腊、凡士士林，各各种润滑滑油等。它它们与碱碱不起皂皂化作用用，帮统统称非皂皂化油。除油方法有超声波脱脂、电化学除油等。2 水洗洗水洗是电镀镀工艺不不可缺少少的组成成部分，水洗洗质量的的好坏对对于电镀镀工艺的的稳定性性和电镀镀产品的的外观、耐耐蚀性等等质量指指标有重重大的影影响。这这种影响响来自两两方面：一是水水本身含含有的杂杂质污染染了溶液液或材料料表面，水水洗不干干净使电电镀用的的各种溶溶液产生生交叉污污染或污污染材料料表面化化。3弱浸蚀蚀（活化化）材料经除油油，水洗洗后表面面会生成成一层薄薄氧化膜膜，它将将影响镀镀层与基基本金属属的结合合强度，因因此，镀镀前要进进行活化化，使材材料表面

6、面产生轻轻微腐蚀蚀作用，露露出金属属的结晶晶组织，以以保证镀镀层与基基材结合合强度好好，活化化溶液都都较稀（常常用一定定浓度的的稀硫酸酸进行活活化），不不会破坏坏材料表表面的光光洁度，时时间通常常只有几几秒至一一分钟。经经活化后后的镀件必须须再水干干净后再再进行电电镀二）电镀处处理电镀金就就是根据据镀件的要要求配制制专用镀镀液，在在一定温温度和条条件下，通通过正负负电极电电流与电电镀液的的电化学学反应，使使电镀液的的金离子子逐渐转转移到首首饰的金金属表面面上的过过程。三）电镀后后处理电镀后的处处理是指指对电镀镀后残留留镀液进进行中和和、清洗洗等处理理的过程程。附图图2-11锌合金金电镀工工艺流

7、程程图。二、 简易易电镀流流水线简简介附图1-33为我系系电气控控制综合合实训室室安装的的电动葫葫芦综合合实训装装置示意意图。它它由三部部分组成成,即电电动葫芦芦提升机机构、电电动葫芦芦行走机机构和安安全保护护装置。这这套装置置由我系系学生科科技小组组研制，除除基础部部分外，对对同学实实践时可可能出现现的超限限位故障障设计了了一套完完全独立立的保护护装置和和报警装装置。可可有效地地避免由由于设计计、施工工、编程程等错误误而引发发的安全全事故。我们将这套套电动葫葫芦实训训装置改改装为简简易电镀镀流水线线，并将将电镀工工艺进行行适当简简化（注注：这样样并不影影响实训训效果）。由由图可知知，简易易电

8、镀流流水线由由电动葫葫芦、吊吊蓝和电电镀槽等等几部分分组成。其其中电动动葫芦采采用小型型CD型型电动葫葫芦。其其工艺流流程简单单描述如如下：工人在原始始位置将将待镀工工件放入入吊蓝中中后发出出“起动电电镀”工作命命令吊蓝自自动上升升至合适适位置后后停止行车平平移到11#槽上上方后停停止吊蓝自自动下降降至1#槽内处处理（处处理时间间为5分分钟）处理结结束后吊吊蓝自动动上升至至合适位位置后停停止行车平平移到22#槽上上方后停停止吊蓝自自动下降降至2#槽内进进行电镀镀处理（处处理时间间为155分钟）电镀处理结束后吊蓝自动上升至合适位置后停止行车平移到3#槽上方后停止吊蓝自动下降至3#槽内进行中和处理

9、（处理时间为10分钟）中和处理结束后吊蓝自动上升至合适位置后行车自动返回到原始位置放下吊蓝后结束工作。注：待镀工工件在各各槽处理理时间按按工艺要要求确定定（以上上示意图图仅作参参考）。第二节电电动葫芦芦基本情情况介绍绍1.2.1电动葫葫芦概述述电动葫芦简简称电葫葫芦，是是一种常常见的短短距离运运送物体体的机械械，广泛泛用于车车间、矿矿场、码码头等场场合。经经过改造造后也可可用于生生产流水水线。电电动葫芦芦种类繁繁多，常常用的型型号有CCD型、MDD型和HCC型等。附附图14为CD型电动葫葫芦和HHC型电电动葫外外形图。电动葫芦除除可单独独使用外外，还可可同手动动、链动动或电动动小车装装配在一一

10、起，悬悬挂在建建筑物的的顶棚或或起重机机的梁上上使用。例如前面的流水线就是电动葫芦安装于行走小车上，小车沿悬挂在建筑物上的工字梁上运行而组成的。附图1-5就是由电动葫芦构成的单粱起重机示意图。我们将要进行电镀流水线项目也是这种情况。电动葫芦由由拖动电动动机、传传动机构构和卷筒筒或链轮轮等组成。起起重量一一般为0.180吨，起起升高度度为330米。多数数电动葫葫芦由人人用按钮钮在地面面跟随操操纵，也也可在司司机室内内操纵或或采用有有线（无无线）远远距离控控制。下面我们对对CD型电电动葫芦芦的各组组成部分分作一简简单介绍绍。1.2.2电动葫葫芦拖动动电动机机介绍电动葫芦通通常用自自带制动动器的鼠鼠

11、笼型锥锥形转子子电动机机，例如如我系电电气控制制综合实实训室电电动葫芦芦上采用用的电动动机就是是锥形电电动机。锥锥形电动动机由于于其起动动转距较较大，结结构简便便，制动动安全可可靠，制制动无需需另外电电源。体体积小、维维修方便便，因而而已从在在电动葫葫芦上的的普遍应应用，扩扩大到纺纺织机械械，印刷刷机械，搅搅拌机、卷卷扬机等等方面。一、电动葫葫芦拖动动电动机机介绍锥型电动机机的外形形与普通通电动机机没有多多大区别别，附图图1-6为锥型型电动机机的外形形示意图图。但其其内部转转子结构构与普通通三相鼠鼠笼异步步电动机机的转子子有很大大区别。1锥形电电动机介介绍附图1-77是普通电电动机转转子示意意

12、图与锥锥形电动动机转子子的区别别示意图图。从图图中可以以看出锥锥形电动动机的转转子呈圆圆锥形，锥锥形电动动机内腔腔也是圆圆锥形的的。锥形转子电电动机的的制动装装置由套套在锥形形转子上上的制动动弹簧、风风扇制动动轮和端端盖上的的制动环环组成。其制动原理是，当电动机通电运行时，锥形转子电动机的气隙磁场产生轴向磁拉力，压缩制动弹簧，使风扇制动轮与电机端盖上的制动环脱开，电机能自由转动。断电时，轴向磁拉力消失，转子在制动弹簧的推力下产生轴向移动，使风扇制动轮压紧制动环，产生摩擦力，迫使电机迅速停转并制住转子。2盘式制制动电动动机介绍绍电动葫芦上上使用的的另一种种电动机机为带盘盘式制动动器式电电动机，与

13、锥形形电动机机的自带带制动能能力不同同，其制制动圆盘安装装在电机机非轴伸伸端的端端盖上。当当电动机机接入电电源时，制动动器也同同时工作作。由于于电磁吸吸力作用用，电磁磁铁吸引引衔铁并并压缩弹弹簧，制制动盘于于衔铁端端盖脱开开，电动动机开始始运转。当当切断电电源时，制制动器电电磁铁失失去磁吸吸力，弹弹簧推动动衔铁压压紧制动动盘，在在摩擦力力矩作用用下，电电动机立立即停止止。附图1-88为YEEJ系列列制动电电动机，它它就属于于这类电电动机。 YEJ系列制动电动机是全封闭自扇冷式鼠笼型具有附加圆盘型直流制动器的三相异步电动机，它具有制动迅速、结构简单、可靠性高、通用性强等优点。此外制动器具有人工释

14、放机构，被广泛应用于各种要求快速停止和准确定位的机械设备和传动装置中。1.2.3电动葫葫芦基本本结构介介绍电动葫芦起起重部分分由三部部分组成成，即提升升电动机机、减速速机构和和卷筒。一一般采用用锥形电电动机驱驱动，锥锥形电动动机安放放在电动动葫芦的的一端，电电动机通通过花键键套和传传动轴将将动力传传递到另另一端的的减速机机，经过过减速的的动力，传传递到中中间的钢钢丝绳卷卷筒，由由钢丝绳绳和吊钩钩进行起起重作业业。附图1-99是两款常见电动动葫芦结结构示意意图。电动葫芦一一般固定定的行走走小车上上，小车车在起重重机大梁梁的工字字钢下沿沿上行走走进行作作业。小小车构造造简单，是是一个较较小的锥锥形

15、转子子电机，由由小减速速箱减速速后带动动行走轮轮行走。第一章结束束电机与继电电控制课课题组编编写2007-5-55第二章 常用低低压电器器介绍我们将采用用继电控控制技术术来完成成项目“简易电电镀流水水线控制制系统的的设计施施工”，因此此需要对对项目中中可能涉涉及到的的低压电电器知识识进行必必要回顾顾和补充充，对涉涉及到的的低压电电器的工工作原理理不作过过多介绍绍。继电器接接触器控控制就是是用低压压开关电电器进行行控制，这这是一种种传统的的控制方方式，已已经有百百年历史史，由于于低压开开关电器器具有结结构简单单、驱动动能力大大以及维维修方便便等特点点，因此此继电控控制在工工业自动动化设备备中的应

16、应用依然然十分广广泛。事事实上目目前企业业中至少少还有550%的的设备是是采用了了继电控控制。低压电器种种类很多多，数量量不下几几十种,作用也也各不相相同。下下面对常常见的低低压电器器作一简简单介绍绍。第一节 主令电电器2.1.1主令令电器用来发布命命令的电电器称为为主令电电器。主主令电器器在控制制电路中中，通过过接通或或断开控控制电路路以达到到对生产产过程控控制的目目的。使使用较多多的主令令电器有有按钮、行行程开关关和万能能转换开开关等。按钮人通过按钮钮发布各各种控制制命令，使使被控装装置的状状态发生生变化。例例如起动动、停止止等。按按钮种类类繁多，结结构形式式也各不不相同，操操作方式式各种

17、各各样的。图图2-1是正泰泰公司生生产的一一些产品品。这些些型式的的按钮在在电气控控制电路路中使用用很多。按钮被做成成各种颜颜色，同同学们在在使用时时也要注注意不同同颜色所所代表的的意义。红色按钮一一般用于于停止或或紧急事事故处理理。绿色色按钮一一般用于于起动。黄黄色按钮钮则一般般在系统统出现不不正常时时用于干干预等等等，请同同学们掌掌握红色色按钮和和绿色按按钮的使使用。对对其它颜颜色一般般情况下下我们不不作过多多的规定定。行程开关行程开关的的结构与与按钮基基本相同同，不同同之处在在于其触触点是利利用机构构运行部部件来操操作的。行行程开关关根据其其动作特特点有直直动式和和旋转式式，可以以自动复

18、复位和不不能自动动复位之之分。图2-2是是正泰公公司生产产的一些些产品。接近开关此外还有非非接触式式行程开开关，这这类开关关的触点点不是通通过机构构档铁的的触动实实现通断断的，而而是通过过感应来来实现通通断的。因因此也称称为接近近开关，接接近开关关主要有有感应式式接近开开关和光光电式接接近开关关。感应式接近近开关又又可以分分为电容容式和电电感式接接近开关关。附图图2-3为部分分电感式式接近开开关外形形。电感式接近近开关属属于一种种有开关关量输出出的位置置传感器器，它由由LC高高频振荡荡器和放放大处理理电路组组成，利利用金属属物体在在接近这这个能产产生电磁磁场的振振荡感应应头时，使使物体内内部产

19、生生涡流。这这个涡流流反作用用于接近近开关，使使接近开开关振荡荡能力衰衰减，内内部电路路的参数数发生变变化，由由此识别别出有无无金属物物体接近近，进而而控制开开关的通通或断。这这种接近近开关所所能检测测的物体体必须是是金属物物体。在我们的综综合实训训室的电电动葫芦芦项目上上就安装装有交流流二线电电感式接接近开关关作为位位置检测测器件。这这种接近近开关的的接线图图如附图图2-4所示。其其工作原原理简单单描述如如下：当当金属物物体接近近开关的的感测头头时，线线圈通电电，于是是其触点点动作。另一种接近近开关就就是电容容式接近近开关，电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是

20、构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。电容式接近开关的外形与电感式接近开关基本相同。附图2-4为部分电容式接近开关。使用时请同同学们一一定注意意，对于于检测对对象为金金属材料料的物件件，可采采用电感感或电容容式接近近开关，而而对于检检测对象

21、象为非金金属的物物件，则则应当采采用电容容式接近近开关。另一个值得注意的问题是接近开关的检测距离都比较短。光电开关接近开关检检测的距距离比较较短，最最大不过过几厘米米，当距距离比较较远时就就得采用用另一种种光电开开关。光光电开关关也叫光光电传感感器，是是利用被被检测物物体对红红外光束束的遮光光或反射射，由同同步回路路选通而而检测物物体的有有无，其其物体不不限于金金属，对对所有能能反射光光线的物物体均可可检测。根根据检测测方式的的不同，红红外线光光电开关关可分为为有漫反反射式光光电开关关、镜反反射式光光电开关关、对射射式光电电开关、槽槽式光电电开关和和光纤式式光电开开关等。附图2-55为几款款常

22、用光光电开关关外形示示意图。在我们综合合实训室室中学生生科技小小组研制制的模拟拟电梯（样样机）上上，用于楼楼层定位位的开关关就采用用了电感感式接近近开关和和光电开开关（槽式），请请同学们们不妨去去查看一一下。槽式光电开开关通常常是标准准的U字型结结构，其其发射器器和接收收器分别别位于UU型槽的的两边，并并形成一一光轴，当当被检测测物体经经过U型槽且且阻断光光轴时，光光电开关关就产生生开关输出出信号。槽槽式光电电开关比比较安全全可靠，检测速度度快，可以分辨辨透明与与半透明明物体。附图2-6为二线式交流光电开关输出电路。接近开关与与光电开开关在自自动控制制、自动动检测以以及在人人们的日日常生活活中

23、的应应用越来来越普及及，附图图2-7是接近开开关与光光电开关关应用的的几个例例子。作业：在我们将要要设计的的简易的的电镀流流水线控控制系统统中，用用于定位位的是什什么形式式的开关关？这种种开关的的特点是是什么？使用时时如何接接线？（请请同学到到实训室室考察并并上网查查寻相关关技术数数据）万能转换开开关一个系统往往往同时时存在有有多种控控制方式式可供选选择，但但在其工工作时只只能是在在某一方方式下工工作，因因此就存存在一个个控制方方式切换换的问题题。在控控制系统统中这种种功能切切换通常常用转换换开关或或万能转转换开关关来完成成，这种种方法具具有的优优点是安安全可靠靠。当然然这并不不是唯一一的办法

24、法。附图2-88为常见见的几款款万能转转换开关关外形示示意图。在使用任何一个电器元件前，我们必须弄清其触点的额定电压与电流，否则就可能引起安全事故。万能转换开关触点的电流容量都较小，一般不会超过20安培，额定电压一般在500伏以内。附图2-99为市场场上最为为常见的的LW66系列万万能转换换开关外外形图。LW6系列万能转换开关主要适用于交流50Hz、电压至380V，直流电压至220V的机床控制电路中，控制和转换线路。也可用于其它场合控制线路的转换，例如电磁线圈，电气测量仪表等第二节 低压刀刀开关2.2.1低压压开关低压开关在在电路中中主要用用作电源源隔离、线路保保护与控控制等。主要要有刀开开关

25、、组组合开关关、低压压断路器器等。低压刀开关关刀开关也称称为闸刀刀，是一一种结构构简单用用途广泛泛的手动动电器。在在低压电电路中作作为不频频繁接通通与分断断电路之之用，或或用来将将电路与与电源隔隔离（隔隔离开关关）。刀开关形式式很多。附附图2-100是二款款老式刀刀开关产产品。一一款叫开开启式负负荷开关关（简称称闸刀），另另一款叫叫封闭式式负荷开开关（简简称铁壳壳开关）。开启式负荷荷开关适适用于交交流500Hz，额额定电压压为单相相2200V，三三相3880V及及以下，额额定电流流最大至1000A。可作为为电路与与电源隔隔离之用用，也可可用于电电灯、电电热器以以及小功功率电动动机的不不频繁地地

26、接通和和分断操操作，一一般自带带有熔断断器作短短路保护护之用。封闭式负荷荷开关适适用于额额定工作作电压3380VV、 额额定工作作电流至至6000A，频频率为550Hzz的交流流电路中中， 可可作为手手动不频频繁地接接通分断断有负载载的电路路，并对对电路有有过载和和短路保保护作用用。其操操作机构构带有储储能合断断闸机构构，因此此动作速速度快。新型刀形状状不断被被生产厂厂家开发发出来，附附图211是是正泰生生产的几几款刀开开关。下下面作一一简单介介绍。HS11BB系列单单投和双双投保护护型刀开开关主要要用于低低压配电电设备中中，作不不频繁地地手动接接通和切切断、隔隔离电源源之用。NHR177系列

27、熔熔断器式式隔离开开关额定定工作电电压至6690VV，额定定工作电电流至6630AA，额定定频率为为50HHz，适适用于有有高短路路电流的的配电电电路和电电动机电电路中，用用作电源源开关、隔隔离开关关和应急急开关，并并作电路路保护之之用，但但一般不不作为直直接开闭闭单台电电动机之之用。NH40系系列隔离离开关，适适用于交交流500Hz、交交流额定定电压6660VV及以下下、直流流额定电电压4440V及及以下，额额定电流流至31150AA。在工工业企业业配电设设备中，可可供不频频繁手动动接通和和分断电电路及隔隔离电源源用。110000A及以以上仅作作隔离电电源，不不能带负负载分断断电路。NHR4

28、00系列隔隔离开关关熔断器器组，适适用于交交流500Hz、交交流额定定电压6660VV及以下下、直流流额定电电压4440V及及以下、额额定电流流至6330A。在在工业企企业配电电设备中中，主要要用于有有高短路路电流的的配电电电路和电电动机电电路，可可供不频频繁手动动接通和和分断正正常负载载及隔离离电源用用。不适适合作为为起动和和断开电电动机开开关用。2组合开开关组合开关也也叫转换换开关，常常用于交交流500Hz、3380VV以下及及直流2220VV以下电电路中，供供手动不不频繁接接通和分分断电路路，也可可用于直直接控制制功率小小于5KKw以下下小容量量异步电电动机。附图2-112是正正泰公司司

29、生产的的几款常常见的组组合开关关，从外外形来看看它与万万能转换换开关相相似，事事实上两两者之间间的唯一一区别在在于触点点数量多多少而已已。组合合开关主主要用于于控制电电路或直直接控制制小容量量电动机机运行。1）HZ55系列组组合开关关主要用用于交流流50HHz， 电压压3800V及以以下的电电气线路路中作电电源开关关以及作控控制线路路的换接接之用，也也可用作作小容量量笼型感感应电动动机的起起动开关关。2）HZ110系列列组合开开关主要要适用于于交流550Hzz，电压压3800V及以以下，直直流电压压2200V及以以下的电电路中，作作手动不不频繁地地接通或或分断电电路，换换接电源源或负载载，测量

30、量电路之之用，也也可控制制小容量量电动机机。 3）HZ55B型组组合开关关适用于于交流550Hzz，电压压至3880V的的电路和和中作电电动机起起动、停停止、换换向、变变速之用用。4）HZ112A系系列电源源切断开开关适用用于交流流50HHz电压压3800V的机机床电气气控制电电路中的的电源接接通与切切断之用用。同时也也可作为为小容量量电动机机直接操操作开关关。 组合开关中中有一类类专门用用于直接接控制电电动机正正反转，即即倒顺开开关，也也比常用用。附图图2-133是两款款倒顺开开关外形形图。开关就是用用于接通通与断开开电路的的电器，不不要认为为某一类类开关只只能用于于特定的的场合，只只要了解

31、解了其性性能与特特点，使使用起来来就可以以非常灵灵活，千千万不能能墨守成成规。这这一点同同学们一一定要记记往。3低压断断路器低压断路器器也称为为空气开开关，它它既能带带负荷通通断电路路，又能能在失压压、短路路和过载载等情况况下自动动跳闸，在在低压配配电电路路和控制制电路中中它是一一种重要要的保护护电器。低压断路器器的结构构形式很很多，常常见有塑塑壳式、框框架式两两大类。框框架式主主要用于于配电电电路，在电气气控制中中通常使使用塑壳壳式断路路器。附图2-114是常常见的几几款常见见的塑壳壳式低压压断路器器，今后后我们在在工作可可能会经经常用到到，下面面对其作作一简单单介绍。DZ5系列列塑料外外壳

32、式断断路器适适用于交交流500Hz、3380VV、额定定电流自自0.115至550A的的电路中中。保护护电动机机用断路路器用来来保护电电动机的的过载和和短路，配配电用断断路器在在配电网网络中用用来 分分配电能能和作线线路及电电源设备备的过载载和短路路保护之之用，亦亦可分别别作为电电动机不不频繁起起动及线线路的不不频繁转转换之用用。NM1系列列塑料外外壳式断断路器额额定绝缘缘电压8800VV，适用用于交流流50HHz或660Hzz，额定定工作电电压至6690VV，额定定工作电电流从66A至12550A的的配电网网络电路路中，用用来分配配电能和和保护线线路及电电源设备备免受过过载、短短路、欠欠电压

33、等等故障的的损坏。同同时也能能作为电电动机的的不频繁繁起动及及过载、短短路、欠欠电压保保护。 该断路路器具有有体积小小、分断断高、飞飞弧短(或无飞飞弧)等等特点。NM10系系列塑料料外壳式式断路器器主要适适用于不不频繁操操作的交交流500Hz 、额定定工作电电压至3380VV， 额额定电流流至6000A配配电网的的电路中中作接通通和分断断电路之之用，断断路器具具有过载载及短路路保护装装置，以以保护电电缆和线线路等设设备不因因过载而而损毁。DZ1588-1000小型型断路器器具有外外型美观观小巧、重重量轻，性性能优良良可靠，分分断能力力较高，脱脱扣迅速速，导轨轨安装，壳壳体和部部件采用用高阻燃燃

34、及耐冲冲击塑料料，使用用寿命长长，主要要用于交交流 550Hzz 单极极、两极极2300V/4400VV，三、四四极4000V线线路的过过载、短短路保护护，同时时也可以以在正常常情况下下不频繁繁地通断断电器装装置和照照明线路路。尽管断路器器的种类类很多，但但其结构构与保护护原理基基本相同同。附图图2-155是低压压断路器器的工作作原理示示意图。从从图中可可以看出出，低压压断路器器主要由由触头及及灭弧装装置、操操动机构构、保护护系统三三部分组组成。主触头头串联在在被保护护的三相相电路中中，由它它来接通通和分断断回路。正正常运行行时，由由搭钩44实现自自保持，电电磁脱扣扣器线圈圈所产生生的吸力力不

35、能将将它的衔衔铁吸合合。如果果线路发发生短路路或产生生很大的的过电流流时，电电磁脱扣扣器的吸吸力增强强，将衔衔铁8吸吸合，并并顶击杠杠杆7，把把搭钩44顶上去去，断开开主触头头，从而而将主电电路分断断。欠电电压脱扣扣器的线线圈并联联在电路路上，当当电路电电压正常常时，欠欠电压脱脱扣器产产生的电电磁吸力力能够克克服弹簧簧的拉力力而将衔衔铁100吸合。如如果线路路电压下下降，欠欠电压脱脱扣器的的吸力减减小，衔衔铁100被弹簧簧拉开，顶顶击杠杆杆7，把把搭钩44顶开，断开主触头。当电路过载时，过载电流通过热脱扣器的发热元件而使双金属片受热弯曲，于是顶击杠杆7顶开搭钩4，使主触头断开主电路，从而启动过

36、载保护作用。4漏电保保护断路路器另一种很重重要的保保护电器器就是漏漏电保护护断路器器，通常常简称漏漏电保护护开关。这这种开关关能在线线路或设设备出现现对地漏漏电或人人体触电电时迅速速断开电电路，能能有效地地保证人人身和线线路的安安全。电磁式漏电电保护开开关主要要由零序序电流互互感器、漏电脱扣器、主触点和及试验按钮等几个部分。其工件原理示意图如附图2-16所示。在被保护电路工作正常，没有发生漏电或触电的情况下， 由克希荷夫定律可知, 通过零序电流互感器的电流相量和等于零，这样在零序电流互感器的线圈中不产生感应电动势， 漏电保护器不动作使系统保持正常供电。当被保护电路发生漏电或有人触电时, 由于漏

37、电电流的存在，通过零序电流互感器电流的相量和不再等于零，铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下，零序电流互感器上线圈就有感应电动势产生，此漏电信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使脱扣器动作切断故障电路，从而实现保护。 漏电保护开开关的外外形结构构很多，附附图2-17是正泰泰生产的的两款常常用的漏漏电保护护开关。下下面对这这两款漏漏电保护护开关作作一简单单介绍。1）NL118系列列漏电断断路器，适适用于交交流 550Hzz，额定定工作电电压2330V或或1155V，额额定电流流至322A 的的单相电电路中。该该系列漏漏电断路路器具有有体积小小、分断断高、动动作可靠靠及抗振振性好等等特

38、点，可可广泛应应用于电电热水器器、太阳阳能热水水器、自自动售货货机、饮饮水机、电电冰箱、洗洗衣机等等用电设设备上。2）NM11LE系系列漏电电断路器器适用于于交流550Hzz，额定定工作电电压至4400VV，额定定工作电电流166A至6300A的配配电网络络电路中中作为漏漏电保护护之用。亦亦可作为为电动机机的不频频繁起动动及过载载、短路路保护。该该漏电断断路器具具有体积积小、分分断高、飞飞弧短等等特点。2.2.2保护护电器这里的保护护电器是是指熔断断、热继继电器和和电动机机保护器器。熔断断器用于于电路的的短路保保护，热热继电器器则用于于电路的的过载保保护而电电动机保保护器则则用于电电动机的的综

39、合保保护。这这三种电器器使用十十分广泛泛。1熔断器器熔断器用于于电路的的短路保保护，由由于其结构简简单、价价格低廉廉与维护护方便，因因此使用用十分广广泛。熔熔断器种种类繁多多，性能能也不完完全相同同，但其其基本组组成是相相同的。主主要由熔熔断体和和安装座座（熔座座）两部部分组成成。附图图2-188是几款款常见熔熔断器外外形图。RL1螺旋旋式熔断断器。 熔断器器适用于于交流额额定电压压3800V以下下，额定定电流至至1000A的电电路中作作保护之之用。RT28(RT118)型型熔断隔隔离器适适用于额额定电压压为交流流3800V/5500VV， 额额定电流流至633A的配配电装置置中作为为过载和和

40、短路保保护之用用。RW系列户户外交流流高压跌跌落式熔熔断器主主要用于于交流频频率488622Hz，额额定电压压12kkV及以以下的配配电线路路或配电电变压器器的高压压侧，用用作线路路和变压压器短路路及过载载保护。可可以和负负荷开断断操作钩钩棒配合合，切合合空载变变压器、空空载线路路及负荷荷电流。当当变压器器或线路路出现故故障时，熔熔丝熔断断，熔管管自动跌跌落，形形成明显显的隔离离间隙。附图2-119为部部分熔座座与熔体体外形示示意图。2热继电电器老式双金属属片式热热继电器器目前的的使用还还十分广广泛。它它主要由由双金属属片、热热元件、触触头系统统、复位位按钮、电电流整定定装置和和温度补补偿元件

41、件组成。热热元件由由主双金金属片及及环绕其其上的电电阻丝组组成，双双金属片片由两种种线膨胀胀系数不不同的金金属用机机械碾压压而成。附图2-220为两相双双金属片片式热继继电器原原理示意意图（并并不代完完全表实实际的结结构）。使用时时，热元元件1串接在在电动机机定子回回路中，当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片2发生变形，但不足以使热继电器的触头动作。当电动机过载时过载电流通过热元件，使双金属片弯曲（带动导板3移动）位移增大，使继电器触头4动作，从而切断电动机控制回路，实现过载保护。附图2-221为两款常常用双金金属片式式热继电电器的外外形示意意图。JR20系系列双金金属片式式热过

42、载载继电器器适用于于交流550Hzz，额定定电压6660VV，电流流至6330A的的电力传传动系统统中作为为三相鼠鼠笼型异异步电动动机的过过载和断断相保护护之用。并并可与CCJ200系列交交流接触触器配套套组成电电磁起动动器。JR36BB系列双双金属片片热继电电器适用用于交流流50HHz,电电压至3380VV，电流流至1660A的的电路中中，用作作交流电电动机的的载保护护。带有有断相保保护装置置的热继继电器，还还能在三三相电动动机一相相断线的的情况下下起保护护作用，且且适用于于长期或或间断长长期工作作制。随着电子技技术的发发展，新新型电子子过热保保护器不不断研发发出来。电子式热继电器具有电流调

43、节范围广，灵敏度高，能耗小，动作可靠的优点，因此目前的使用越来越广泛，大有取代传统的双金属片式热继电器之势。附图2-22是两款电子式热继电器的外形图。正泰公司生生产的NNRE88电子式式热继电电器主要要用于交交流500/600Hz，额额定工作作电压6690VV以下，作作为三相相电动机机过载、断断相保护护。该该热继电电器是一一种应用用微控制制器的新新型节能能、高科科技电器器。对应应于相同同规格双双金属片片式热继继电器可可节能880%以以上。该该热继电电器利用用微控制制器检测测主电路路的电流流波形和和电流大大小。判判断电动动机是否否过载和和断相，过过载时微微控制器器通过计计算过载载电流倍倍数决定定

44、延时的的长短，延延时时间间到，通通过脱扣扣机构使使其常闭闭触头断断开，常常开触头头闭合。断断相时微微控制器器缩短延延时时间间。3电动机机保护器器电动机保护护器是近近年研发发的新型型电动机机保护装装置，对对电动机机的过载载、堵转转、断相相、三相相不平衡衡、接地地及（热热敏电阻阻式）过过热等均均能起到到很好的的保护。使使用十分分方便。附附图2-23是正泰泰生产的的两款电电动机保保护器外外形图。JD-5EE电动机机保护综综合保护护器（以以下简称称保护器器），适适用于交交流500Hz、额额定工作作电压3380VV以下，额额定工作作电流11A-880A的的长期工工作或间间断工作作的交流流电动机机的过载载

45、和断相相保护。第三节接触触器2.3.1接触触器接触器是一一种电磁磁式自动动自动开开关，主主要用于于远距离离频繁接接通和分分断交直直流主电电路及大大容量控控制电路路。其主主要的控控制对象象为电动动机。根根据主触触点通过过的电流流的种类类的不同同，接触触器有交交流接触触器与直直流接触触器之分分。接触器的触触点有主主触点和和辅助触触点之分分，主触触点通过过大电流流并承担担断开电电流的任任务（断断流），因因此一般般有灭弧弧机构，辅辅助触点点则用于于控制电电路中，无无须灭弧弧机构。附图2-224为三三款接触触器外形形图，其其中一款款为直流流接触器器。下面面分别介介绍如下下：CZ0系列列直流接接触器主主要

46、适用用于额定定电压至至4400 伏额额定电流流至6000安培培的直流流线路中中用于远远距离地地接通与与分断直直流电路路，并适适用频繁繁起动，停停止直流流电动机机及直流流电动换换向或反反换制动动等，如如控制直直流电动动机。CJX1系系列交流流接触器器主要用用于交流流50HHz或660Hzz，额定定绝缘电电压为6690VV10000VV，在AAC-33使用类类别下额额定工作作电压为为3800V时额额定工作作电流为为9A4755A的电电力线路路中。主主要供远远距离接接通和分分断电路路之用，并并适用于于控制交交流电动动机的起起动、停停止及反反转。CJX2-N系列列可逆交交流接触触器主要要用于交交流50

47、0Hz或或 600Hz、额额定工作作电压至至 6660V、额额定工作作电流至至95AA以下的的电路中中，作电电动机可可逆控制制用。它它的机械械联锁机机构，保保证了两两台可逆逆接触器器触头转转换的工工作可靠靠性。例如，在三三相异步步电动机机正反转转控制电电路中，用用于接通通主电路路的两个个接触器器是绝对对不允许许同时吸吸合的，否否则就会会造成相相间短路路事故。通通常我们们在控制制电路中中进行触触点互锁锁以避免免此类事事故的发发生（如如附图22-25所示）。采采用机械械联锁的的可逆交交流接触触器就可可以避免免在任何何情况下下都不会会出现两两个接触触器同时时闭合的的现象，因因而可以以彻底避避免相间间

48、短路问问题，所所以其工工作就更更加安全全可靠。2.3.1电弧弧及灭弧弧介绍接触器的主主要任务务是控制制大电流流电路的的通断，其其主触点点承担断断流任务务，而电电弧是造造成接触触器触点点损坏的的重要原原因之一一，对大大容量接接触器而而言，灭灭弧对其其正常工工作至关关重要。1电弧产产生的过过程及灭灭弧原理理1）游离现现象：触触点断开开瞬间，动动静触点点的距离离很小，因因此它们们之间的的电场很很强，强强电埸发发射电子子，自由由电子在在强电埸埸作用下下加速向向阳极运运动，并并不断地地碰撞游游离，产产生更多多的带电电质点，大大量的带带电质点点在电场场力作用用下定向向运动就就形成了了初始电弧弧导致温温度升

49、高高。从而引引发高温温电离现现象（热热游离）而而产生大大量带电电粒子形形成电弧弧。热游游离是维维持电弧弧稳定燃燃烧的主主要因素素。游离离产生大大量的带带电粒子子，它是是电弧产产生的原原因。2）去游离离现象：在电弧弧区存在在正负带带电粒子子相互碰碰撞而复复合为中中性粒子子过程，热热量向周周围发散散从而使使温度下下降抑制制热游离离过程，这这些是促促使电弧弧区带电电粒子减减少的现现象称去去游离现现象。去去游离现现象对熄熄灭电弧弧是有利利的。3）平衡现现象：当当电弧稳稳定燃烧烧时意味味着达到到一种动动态平衡衡，即游游离产生生的带电电粒子与与去游离离减少的的带电粒粒子相等等，即电电弧区产产生一定定浓度的

50、的带电粒粒子。4）灭弧机机理：增增强去游游离因素素，抑制制游离因因素，使使电弧区区的带电电粒子减减少，最最终熄灭灭电弧。2灭弧具具体方法法介绍灭弧基本原原理就是是增强去去游离因因素、抑抑制游离离因素，具具体的措措施有：磁吹灭弧，将将电弧拉拉长使电电弧与周周围介质质充分接接触，使使电弧迅迅速冷却却。这种种方法在在直流接接触器经经常使用用。将触头置于于真空密密室中，从从而使热热游离、碰碰撞游离离得以控控制无法法生产足足够的带带电粒子子形成电电弧。将电弧引入入金属栅栅片，将将电弧隔隔裂成多多段同时时也加速速冷却速速度。这这种方法法对交流流电弧有有很好的的作用。使电弧与耐耐弧的绝绝缘材料料紧密接接触，

51、加加速电弧弧的冷却却速度。第四节 继电器2.4.1中间间继电器器中间继电器器用于继继电保护护及自动动装置的的交、直流回回路中，作为增增加触点点数量和和容量的的辅助继继电器，用用途非常常广泛。JZ7系列列中间继继电器主主要用于于交流550Hzz (派派生后可可用于660Hzz)、 额定工工作电压压至3880V或或直流额额定电压压至 2220VV 的控控制电路路中，用用来控制制各种电电磁线圈圈，以使使信号扩扩大或将将信号同同时传给给有关控控制元件件。CDZ7系系列接触触器式继继电器适适用于交交流500Hz，额额定工作作电压至至6600V控制制电路中中，作为为信号中中间放大大隔离或或传递给给有关控控

52、制元件件之用。附图2-26为几款常见中间继电器外形图。目前很多生生产企业业生产出出体积小小、功率率大、触触点数量量多并且且有工作作指示显显示的小小型继电电器，在在自动化化行业的的使用也也愈来愈愈广泛。例例如图2-27所所示的正正泰产小小型大功功率通用用继电器器，触点点切换电电流可达达10AA；交、直直流规格格齐全，具有工工作状态态指示装装置。2.4.2时间间继电器器时间继电器器是一种种当加上上或除去去输入信信号时，其其输出部部分（一一般为触触点）需需要经过过延时或或限时到到规定的的时间才才闭合或或断开其其被控线线路的继继电器，有有通电延延时与失失电延时时之分。时间继电器器种类繁繁多，有有电磁式

53、式、空气气阻尼式式、电子子式和电电动机式式等。比比较常用用有空气气阻尼式式和电子子式两种种。附图2-228是两款款空气阻阻尼式时时间继电电器，其其中JS77A系系列最为为常见，这种定时器主要用于交流50Hz，额定工作电压至380V的电路中，定时精度要求不高的场合。电子式时间间继电器器是时间间继电器器家族中中的后起起之秀，由由于其机机械结构构简单、延延时范围围广、精精度高、功功率消耗耗少以及及调整方方便寿命命长等优优点，应应用十分分广泛，适用于机床自动控制，成套设备自动控制等要求高精度，高可靠性的自动控制系统中。附图2-29是两电子式时间继电器。其中JS114S-P为数数显式，JSZ3为普通式，

54、适用于交流50Hz，额定电压380V及以下或直流24V及以下的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。附图2-330是一一款电子子式时间间继电器器（JSS20系系列）工工作原理理示意图图，工作作原理请请同学们们自行分分析。电子式时间间继电器器与空气气阻尼式式时间继继电器在在“电镀流流水线项项目中”我们均均要用到到。数显显式时间间继电器器已经安安装在通通用控制制台上，而而空气式式时间继继电器则则需要同同学们自自己安装装在通用用控制台台后的控控制板上上。作业1请同学学们到电电气系综综合应用用实训室室查抄以以上两款款时间继继电器型型号、规规格，并并上网查查询这两两款时间间继电器器的具体体参数、特特点和使使用方法法。请同学们画画出这两两款时间间继电器器的接线线示意图图。2.4.3其它继继电器速度继电器器速度继电器器是利用用电磁感感应原理理工作的的感应式式电器，其其触点根根据转速速的大小小动作，常常常用电电机的的的反接制制动，如如车床主主轴、铣铣床主轴轴等。因因此有时时也将其其称为反反接制动动继电器器。感应式速度度继电器器