电力拖动

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课题： 绪论 第一单元 课题一 低压电器的分类和常用术语 教学目的、要求：了解电力拖动的意义、定义、组成；了解本课程学习的注意事

项；熟悉低压电器的分类方法和常用术语的含义。

教学重点、难点：电力拖动的定义、组成；低压电器的分类方法和常用术语的含

义。 授课方法：讲授法、演示法 教学参考及教具（含电教设备）：

授课执行情况及分析：完成此次教学任务

教学过程及时间分配 新 授 (25min) 一：电力拖动 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 绪 论 板 书 板 书 1：电力拖动的定义 电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构，使之运转的一种方法。 2：电能的优点 电能易于转换、传输、分配、和控制 3：电力拖动的优点 ①电动机效率高，运转经济； ②调节性能好，易于启动、正反转、制动、调速等，能满足大多数生产机械的不同需求； ③易于实现生产过程的自动化。 4：电力拖动的发展过程 ① 成组拖动：19世纪末电动机逐步取代蒸汽机以后，由一台电动机拖动传动轴，再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械。能量损耗大，效率低，安全性能差，不能利用电动机的调速性能，不能实现自动控制 ②单电动机拖动 20世纪20年代始，由一台电动机拖动一台生产机械。提高了效率，充分利用了电动机的调速性能，易于实现自动控制。 ③多电动机拖动 20世纪30年代后，一台生产机械中由多台电动机分别拖动不同的运动部件的拖动方式。 5：电力拖动系统的组成 电力拖动系统一般由电源、控制设备、电动机、传动机构组成。

教学过程及时间分配 控制设备 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 电源 电动机 传动机构 工作机构 （20min) 新授（30min） 二：学习目标 1：能正确选用、安装、检测和使用生产机械中常用的低压电器； 2：熟知电动机的控制、保护、选择原则及电动机各种基本电气控制线路的构成和原理，能正确设计、绘制简单电气控制线路； 3：能根据电气图如电路图、接线图、布置图等正确分析、识读、安装、调试和检修典型生产机械电气控制线路； 4：熟悉典型生产机械，如车床、磨床、钻床、铣床、起重机等电力拖动的特点及电气控制要求。 三：注意事项 1：以操作技能为主线，处理好理论学习和技能训练的关系； 2：注意利用电拖实验室、实训场地等增加感性认识，增强学习的直观性和兴趣； 3：理论联系实际、勤学苦练、积累经验、总结规律； 4：技能训练时，爱护工具和设备、节约原材料、注意安全，文明生产。 第一单元 常用低压电器及其安装、检测与维修 课题一 低压电器的分类和常用术语 电器的定义：所谓电器就是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电源，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的元件和设备。 电器的分类：

教学过程及时间分配 电器 主 要 教 学 内 容 高压电器： 教学方法 运 用 低压电器：交流U≤1200V；直流U≤1500V 一：低压电器的分类 1：按低压电器的用途和所控制的对象分 ①低压配电电器：主要用于低压配电系统及动力设备中，有：低压刀开关、低压熔断器、低压断路器等。 ②低压控制电器：主要用于电力拖动与自动控制系统中，有：接触器、继电器、电磁铁等。 2：按低压电器的动作方式分 ①自动切换电器：依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等作用，如：接触器、继电器等。 ②废自动切换电器：主要依靠外力直接操作来进行切换，如：按钮、低压开关等。 3：按低压电器的执行机构分 ①有触点电器：利用触点的接触和分离来实现电路的通断控制，如：接触器、继电器等。 ②无触点电器：主要利用半导体元器件的开关效应来实现电路的通断控制，如：接近开关、固态继电器等。

教学过程及时间分配 小 结(15min) 作 业 主 要 教 学 内 容 二：低压电器的常用术语 1：通断时间：从电流开始在开关电器的一个极流过瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。 2：燃弧时间：电器分断过程中，从触头断开（或熔体熔断）出现电弧的瞬间开始，到电弧完全熄灭为止的时间间隔。 3：分断能力：开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。 4：接通能力：开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通的预期接通电流值。 5：通断能力：开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通和分断的预期电流值。 6：短路接通能力：在规定条件下，包括开关电器的出线端短路在内的接通能力。 7：短路分断能力：在规定条件下，包括开关电器的出线端短路在内的分断能力。 8：操作频率：开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数。 9：通电持续率：开关电器的有载时间与工作周期之比。 10：电寿命：在规定的工作条件下，机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数。 小结： 一：电力拖动的定义、优点、发展过程、组成； 二：低压电器的分类、术语、型号组成形式 P8 习题1—1 2 ，3 练习册：课题一 教学方法 运 用 板 书 板 书

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课题：课题二：低压熔断器 教学目的、要求：能正确识别、选择、安装、使用低压熔断器；熟悉熔断器的功能

基本结构、工作原理及型号含义；熟记熔断器的图形符号和文字符号。

教学重点、难点：熔断器的功能、基本结构、工作原理；熔断器的图形符号和文字

符号；识别、选择、安装、使用低压熔断器

授课方法：讲授法、演示法 教学参考及教具（含电教设备）： 瓷插式熔断器、螺旋式熔断器 授课执行情况及分析：完成此次教学任务

教学过程及时间分配 引入(5min) 新 授 (10min) (10min) 一：熔断器概述 主 要 教 学 内 容 1：什么叫电力拖动？电力拖动由哪些部分组成？ 2：什么是电器？什么是低压电器？ 3：低压电器是如何进行分类的？ 4：低压电器的常用术语有哪些？它们的含义是什么？ 5：低压电器型号的组成形式有哪些部分？ 教学方法 运 用 复 习 提 问 板 书 板 书 注意：熔体额定电流小于等于熔断器额定电流 课题二：低压熔断器 1：作用：低压熔断器的作用是在电路中起短路保护。 2：工作原理：使用时，熔断器应串联在被保护的电路中。正常情况下，熔断器的熔体相当于一段导体，正常流过的电流不致使熔体熔断。当电路发生短路故障或过载时，①电流使熔体的温度升高，达到熔化温度；②熔体熔化或汽化；③熔体熔断，产生电弧；④电弧熄灭，电路被切断，从而起到保护线路和电器设备的作用。 3：优点：结构简单、价格便宜、动作可靠、使用维护方便。 二：熔断器的结构与主要技术参数 1：熔断器的结构 组成：熔断器由熔体、熔管、熔座三部分组成 熔体是熔断器的核心，常做成丝状、片状或栅栏，制作的材料一般有铅锡合金、锌、铜、银等； 熔管是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，兼有灭弧作用； 熔座是熔断器的底座，用于固定熔管和外接引线。 2：熔断器的主要技术参数 ①额定电压：指熔断器长期工作所能承受的电压； ②额定电流：指保证熔断器能长期正常工作的电流； ③分断能力：在规定的使用和性能条件下，在规定电压下熔断器能分断的预期分断电流值； 江苏省扬州技师学院 第 2—1 页

教学过程及时间分配 (25min) 主 要 教 学 内 容 ④时间—电流特性（安秒特性）：指在规定的条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间的关t 系曲线。 是反时限特性； 一般以在1～2小时内能熔断的最小电流值作为最小熔断电流，往往用作过载保护。 0 INN IRmin I 教学方法 运 用 板 书 画图结合图形讲解 熔体在额定电流INN下绝对不应熔断，所以IRmin?INN； 一般熔断器的熔断电流IS与熔断时间的关系如下： 熔断电流（I） 熔断时间t 思考：在电1.25IN 1.6IN 3600 2IN 40 2.5IN 8 3IN 4.5 4IN 2.5 动机控制线路中，为什么熔断器只能作短路保护电器使用，而不能作过载保护电器使用？ ? 由此看出：熔断器对过载的反应是很不灵敏的，当电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。所以，除照明和电加热设备外，熔断器一般不宜用作过载保护电器，主要用于短路保护。 三：常用低压熔断器 熔断器型号及含义如下： 板 书 R C 1A 15 10 熔体额定电流(A) 熔断器额定电流(A) 设计代号 型式：C—瓷插式，L—螺旋式，M—无填料密封管式 T—有填料密封管式，S—快速式，Z—自复式 熔断器 1：RC1A系列瓷插式熔断器 江苏省扬州技师学院 第 2—2 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 组成：由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝组成； 优点：结构简单、价格低廉、维护方便； 缺点：极限分断能力较差，结构半封闭，熔断时有声光现象，禁用于易燃易爆场所； 使用：交流50Hz，额定电压380v及以下，额定电流为5～200A的低压线路末端或分支电路中，作短路保护用；在照明线路中亦可起过载保护作用。 2：RL1系列螺旋式熔断器 组成：由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下接线座及瓷底座组成； 优点：分断能力较高、结构紧凑、体积小、安装面积小、维护方便、工作可靠、有熔断指示； 熔断管(熔体)：管内装有石英砂，增强其灭弧性能①石英砂有冷却作用②利用石英砂的间隙将电弧分隔成许多个小电弧③气体吹弧 使用：交流50Hz，额定电压500v，额定电流为200A及以下的低压控教学方法 运 用 板 书 板 书 制箱、配电箱、机床设备及振动较大的场合，作短路保护用。 3：RM10系列封闭管式熔断器 组成：由熔断管、熔体、夹头、夹座组成； 优点：分断能力较高 熔断管：用钢纸制成，两端为黄铜制成的可拆式管帽； 熔体：为变截面的熔片 使用：交流额定电压380v及以下，直流440v及以下、电流在600A以下的电力线路中，作导线、电缆及电气设备的短路保护和连续过载保护。 4：RT0系列有填料封闭管式熔断器 组成：由熔管、底座、夹头、夹座组成 熔管：用高频电工瓷制成； 江苏省扬州技师学院 第 2—3 页

板 书 板 书

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 熔体：为两片网状紫铜片，中间用锡桥连接，其周围填满石英砂； 优点：分断能力比同容量的RM10型大2.5～4倍，有熔断指示，可带电更换熔管，装取方便，安全可靠； 使用：交流380v及以下，短路电流较大的电力输配电系统中，作为线路及电气设备的短路保护和过载保护。 5：NG30系列有填料封闭管式圆筒帽形熔断器 结构：由熔断体和熔断器支持件两大部分组成；熔断体由熔管、熔体、填料组成；熔断器支持件由底板、载熔体、插座等组成，由塑料压制的底板装上载熔体插座后，铆合或螺丝固定而成，为半封闭式结构，带有灯熔断指示； 熔体：由纯铜片（或铜丝）制成变截面熔体，封装于高强度熔管内，熔管内充满高纯度石英砂，熔体两端采用点焊与端帽牢固连接； 使用：额定电压380v，额定电流63A及以下工业电气装置的配电线路中，作为线路的短路保护及过载保护。 6：RS0、RS3系列有填料快速熔断器 结构：外形与RT0系列相似； 熔体：采用变截面形状，导热性能强，热容量小的银片，熔化速度快； 优点：熔断时间短，动作迅速，在6IN时，t?20ms； 使用：半导体硅整流元件的过电流保护；RLS系列用于小容量硅元件及成套装置的短路保护；RS0、RS3系列用于大容量晶闸管元件的短路和过载保护。 7：自复式熔断器 结构：是一种采用气体、超导体或液态金属钠等作熔体的限流元件； 原理：在故障短路电流产生的高温下，使熔体瞬间呈现高阻状态，从而限制了短路电流，当故障消失后，温度下降，熔体又自动恢 复至原来的低阻导电状态； 教学方法 运 用 板 书 板 书 板 书 江苏省扬州技师学院 第 2—4 页

教学过程及时间分配 (10min) (15min) 主 要 教 学 内 容 优点：动作时间短、动作后不必更换熔体、能重复使用、能实现自动重合闸； 使用：RZ1系列适用于交流380v的电路中与断路器配合使用。 四：常用低压熔断器的主要技术参数 见教材P13 表1—5 五：熔断器的选用 对熔断器的要求：在电气设备正常运行时，熔断器应不熔断；在出现短路故障时，应立即熔断；在电流发生正常变动（电动机启动）时，熔断器不应熔断；在电气设备持续过载时，应延时熔断。 熔断器的选择有：熔断器的类型，熔断器的额定电压、额定电流，熔体额定电压、额定电流。 1：熔断器类型的选择 根据使用环境、负载性质、短路电流的大小选用适当类型的熔断器。 ①对于容量较小的照明电路，可选用RC1A系列瓷插式熔断器，②对于短路电流较大的电路或有易燃气体的环境，应选用RT0系列有填料封闭管式熔断器，③在机床控制线路中，多选用RL系列螺旋式熔断器，④在开关柜或配电屏中，可选用RM10系列无填料封闭管式熔断器，⑤用于半导体功率元件及晶闸管的保护时，应选用RS、RLS系列快速熔断器。 2：熔断器额定电压和额定电流的选用 熔断器的额定电压必须大于等于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须大于等于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。 3：熔体额定电流的选用 ①对照明和电热等电流较平稳、无冲击电流负载的短路保护，熔体的 额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。即：IRN?IN。 教学方法 运 用 板 书 板 书 江苏省扬州技师学院 第 2—5 页

教学过程及时间分配 举 例 (5min) 主 要 教 学 内 容 ②对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大于或等于1.5～2.5倍电动机额定电流IN，即： 教学方法 运 用 板 书 通过例题加深对熔断器选择方法的掌握 IRN?(1.5～2.5）IN ③对多台电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大于或等于其中最大电动机的额定电流INmax的1.5～2.5倍，再加上其余电动机额定电流的总和?IN，即：IRN?(1.5～2.5）INmax??IN 例题：某机床电动机的型号为Y112M—4，额定功率为4kw，额定电压为380v，额定电流为8.8A，该电动机正常工作时不需要频繁启动，若用熔断器为该电动机提供短路保护，试确定熔断器的型号规格。 解：①选择熔断器的类型：因为为机床电动机，故选择RL1系列； ②选择熔体的额定电流：因为该电动机不频繁启动，所以： IRN?(1.5～2.5）IN?(1.5～2.5)?8.8?13.2～22A 查表得熔体额定电流为：IRN?20A或IRN?15A，但选取时通常留有一定的余量，故一般取IRN?20A。 ③选择熔断器的额定电压和电流：查表，可选取RL1—60/20型熔断器，其额定电流为60A，额定电压为500V，熔体额定电流为20A。 六：熔断器的安装与使用 1：用于安装使用的熔断器应完整无损，并标示额定电压、额定电流值。 2：熔断器安装时应保证熔体与夹头，夹头与夹座的接触良好。瓷插式熔断器应垂直安装；螺旋式熔断器接线时，电源线应接在下接线座上，负载线应接在上接线座上，以保证能安全地更换熔管。 3：熔断器内要安装合格的熔体，不能用多根小规格的熔体并联代替一 根大规格的熔体。在多级保护的场合，熔体应符合选择性的要求，上 级熔断器的额定电流等级应大于下级熔断器额定电流等级的两级。 板 书 江苏省扬州技师学院 第 2—6 页

教学过程及时间分配 (5min) 小 结 (5min) 作 业 主 要 教 学 内 容 4：更换熔体或熔管时，必须切断电源，不允许带负荷操作。 5：对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔断管。 6：熔体熔断后，应分析原因排除故障后，再更换新的熔体，且不能轻易改变熔体的规格，更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。 7：熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端，若仅作短路保护用，应安装在控制开关的出线端。 七：熔断器的常见故障及处理方法 故障现象 可能原因 熔体电流等级选择过小 电路接通瞬间，熔体熔断 负载侧短路或接地 熔体安装时受机械损伤 熔体未熔断，但电路不通 熔体或接线座接触不良 处理方法 更换熔体 排除负载故障 更换熔体 重新连接 教学方法 运 用 板 书 板 书 八：熔断器的符号 熔断器的结构与主要技术参数 FU 熔断器常用低压熔断器：RC1A系列、RL1系列、RM10系列、 RT0系列、NG30系列、RS系列、自复式系列 熔断器类型的选用 熔断器的选用： 熔断器额定电压和额定电流的选用 熔体额定电流的选用 熔断器的安装与使用 熔断器的常见故障及处理方法 P17～18 习题1—2 1、2、3、4、5、9 练习册：课题二 江苏省扬州技师学院 第 2—7 页

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课题：课题三 低压开关 教学目的、要求：能正确识别、选用、安装、使用低压断路器、负荷开关、组合开

关；熟悉它们的功能、基本结构、工作原理及型号含义；熟记它们的图形和文字符号

教学重点、难点：正确识别、选用、使用低压断路器、负荷开关、组合开关；它们

的功能、基本结构、工作原理、型号及符号。

授课方法：讲授法、演示法 教学参考及教具（含电教设备）： 胶盖开关、铁壳开关、旋转开关 授课执行情况及分析：完成此次教学任务

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 复 习 提 问 板 书 结合实物详引入(10min) 1：熔断器主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 新 授 (35min) 2：常用的低压熔断器有哪几种类型？ 3：熔断器为什么一般不宜作过载保护，而主要用作短路保护？ 4：熔体的额定电流如何确定？ 5：在安装使用熔断器时，应注意哪些问题？ 课题三 低压开关 低压开关一般为非自动切换电器，主要作为隔离、转换、接通、分断电路用。在电力拖动中，低压开关多数用作机床电路的电源开关和局部照明电路的控制开关，有时也可用来直接控制电动机的启动、停止和正反转。 一：低压断路器 1：低压断路器的功能 功能：低压断路器又叫自动空气开关或自动空气断路器，在线路正常工作时，能接通和分断电路，还具有短路保护、过载保护和失压保护。 细讲解低压优点：操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较高、具有多种保护、动作后不需要更换元件。 2：低压断路器的分类 ①按结构形式分：塑壳式（装置式）、万能式（框架式）限流式、直流快速式、灭磁式、漏电保护式； ②按操作方式分：人力操作式、动力操作式、储能操作式； ③按极数分：单极、二极、三极、四极； ④按安装方式分：固定式、插入式、抽屉式； ⑤按在电路中的用途分：配电用断路器、电机保护用断路器、其他负载（如照明）用断路器。 通常情况下按第一种方式分，在电力拖动系统中常用的为DZ系列塑壳式低压断路器，下面以DZ5—20型为例介绍。 江苏省扬州技师学院 第 3—1 页

断路器的作用、结构等

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 3：低压断路器的结构及原理 教学方法 运 用 板 书 ①结构：由触头系统、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、 绝缘外壳组成。 结合图形，详细分析断路器的工作原理 QF 触头系统由三对主触头、一对常开辅助触头和一对常闭辅助触头组成； 热脱扣器用于过载保护，整定电流的大小由电流调节装置调节； 电磁脱扣器用于短路保护，瞬时脱扣整定电流的大小由电流调节装置调节，出厂时，一般整定为10IN（IN为断路器的整定电流）； 欠压脱扣器用于零压和欠压保护，具有欠压脱扣器的断路器，在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时不能接通电路。 4：低压断路器的符号及型号含义 断路器的电气图形符号及文字符号如上图，DZ5系列型号含义如下： 板 书 江苏省扬州技师学院 第 3—2 页

教学过程及时间分配 举 例 DZ 5 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 板 书 附件代号：0—不带附件 2—有辅助触头 板 书 塑壳式断路器设计序号额定电流极数脱扣器代号：0—无脱扣器 1—热脱扣器 2—电磁脱扣器 3—复式 DZ5系列低压断路器使用于交流50Hz，额定电压380v，额定电流50A及以下的电路。保护电动机用断路器用于电动机的短路和过载保护；配电用断路器用于配电网络中分配电能和对线路及电源设备进行短路和过载保护。在使用不频繁的情况下，亦可用于电动机的启动和线路的转换。 DZ5—20型低压断路器的技术参数见教材P21表1—9。 5：低压断路器的选用 选用原则： ①低压断路器的额定电压和额定电流不应小于线路、设备的正常工作低压和电流； ②热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流； ③电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流，即：IZ?KIst?(1.5～1.7)Ist； ④欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压； ⑤断路器的极限通断能力应不小于电路的最大短路电流。 例题：用低压断路器控制一台型号为Y132S—4的三相异步电动机，其额定功率为5.5kw，额定电压380v，额定电流为11.6A，启动电流为额定电流的7倍，试选择断路器的型号和规格。 解：①确定断路器的种类：根据电动机的额定电流、额定电压及对保 江苏省扬州技师学院 第 3—3 页

教学过程及时间分配 (20min) 主 要 教 学 内 容 护的要求，初步确定选择DZ5—20型低压断路器； ②确定热脱扣器的额定电流：根据电动机的额定电流查表，选择热脱扣器的额定电流为15A，其电流整定范围为10～15A，整定为12A。 ③校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：其出厂时瞬时脱扣整定电流为：IZ?10?15?150A，而KIst?1.7?7?11.6?138A， 满足IZ?KIst，所以符合要求。 ④确定低压断路器的型号规格：据上分析，选择DZ5—20/330型。 6：低压断路器的安装与使用 ①低压断路器应垂直安装，电源线接在上端、负载线接在下端； ②低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器，以形成明显的断开点； ③低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其工作，并应定期检修、清除灰尘、给操作机构添加润滑剂； ④脱扣器的动作调整后，不允许随意变动，并应定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求 ⑤断路器的触头使用一定次数或分断短路电流后，应及时检查触头系统，是否表面有毛刺、颗粒等，否则应及时维修或更换。 7：断路器的常见故障及处理方法（见下表） 二：负荷开关 1：开启式负荷开关（HK系列） ⑴功能：用来不频繁接通或断开220v或380v,10A～100A的照明、电热设备及小容量的电动机控制线路，并起短路保护作用。 ⑵优点：结构简单、价格便宜、手动操作。 ⑶结构：由瓷底座、进线座、静触头、熔体、出线座、刀式动触头、胶盖等组成。 ⑷开关型号及符号 教学方法 运 用 通过此例加深了解断路器的选择 板 书 板 书 结合实物进行讲解 江苏省扬州技师学院 第 3—4 页

教学过程及时间分配 故障现象 主 要 教 学 内 容 可能原因 欠压脱扣器无电压或线圈损坏 储能弹簧变形 不能合闸 反作用弹簧力过大 操作机构不能复位再扣 热脱扣器双金属片损坏 电流达到整定值，断路器不动作 启动电机时断路器立即分断 断路器闭合一段时间后自行分断 触头压力过小 断路器温升过高 触头表面过分磨损或接触不良 两个导电零件连接螺栓松动 调整触头压力或更换弹簧 更换触头或修整接触面 重新拧紧 热脱扣器整定值过小 调高整定值至规定值 电磁脱扣器的某些零件损坏 更换脱扣器 电磁脱扣器的衔铁与铁心距离太大或电磁线圈损坏 主触头熔焊 电磁脱扣器瞬时整定值过小 重新调整 调整再扣接触面至规定值 更换双金属片 调整衔铁与铁心距离或更换断路器 检查原因并更换主触头 调高整定值至规定值 处理方法 检查施加电压或更换线圈 更换储能弹簧 教学方法 运 用 HK系列开启式负荷开关的主要技术参数见教材P24表1—11。 HK QS 开启式负荷开关设计序号额定电流极数 ⑸选用 HK系列开关用于一般的照明电路和功率小于5.5kw的电动机控制线路中，不宜频繁操作。 ①用于照明和电热负载时，选用220v或250v，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关； 江苏省扬州技师学院 第 3—5 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 ②用于控制电动机的直接启动和停止时，选用380v或500v，额定电流 不小于电动机额定电流3倍的三极开关。 ⑹安装和使用 ①开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，且开口朝上； ②开启式负荷开关用于控制照明和电热设备时，要装接熔断器作短路保护和过载保护，电源进线接静触头进线座，负载接动触头出线座； ③开启式负荷开关用于电动机控制时，应将开关的熔体部分用铜导线直接连接，并在出线端另外加装熔断器作短路保护； ④在分闸和合闸操作时，应动作迅速，更换熔体时，必须在无载情况下按原规格更换； ⑺常见故障及处理方法 其常见故障为触头接触不良，造成电路开路或触头发热，可根据情况整修或更换触头。 2：封闭式负荷开关（HH系列） 板 书 ⑴功能：用来手动不频繁地接通或断开交流50Hz，380v，额定电流小结合实物进于等于400A的带负载电路及线路末端的短路保护，或用来控制15kw以下小容量交流电动机的直接启动和停止。 ⑵结构特点 由操作机构、熔断器、触头系统、铁壳组成； 操作机构具有快速分断装置，其合、断速度与操作者手动速度无关； 触头系统全部封装在铁壳内，并带有灭弧室以保证安全； 罩盖与操作机构设置了联锁装置，保证开关在合闸状态下罩盖不能开启，罩盖开启时不能合闸。 ⑶开关型号及符号 开关型号组成及含义同上；符号同上。 ⑷选用 江苏省扬州技师学院 第 3—6 页

行讲解

教学过程及时间分配 (20min) 夹座(静触头)过热或烧坏 主 要 教 学 内 容 封闭式负荷开关的额定电压应不小于工作电路的额定电压；额定电流应等于或稍大于电路的工作电流。控制电动机工作时，考虑到电动机 教学方法 运 用 的启动电流较大，应使开关的额定电流不小于电动机额定电流的3倍。 ⑸安装和使用 ①封闭式负荷开关必须垂直安装于无强烈振动和冲击的场合，安装高度一般离地不低于1.3～1.5m，外壳必须可靠接地； ②接线时，应将电源进线接在静夹座一边的接线端子上，负载引线接 在熔断器一边的接线端子上，且进出线都必须穿过开关的进出线孔； ③在进行分合闸操作时，要站在开关的手柄侧，不准面对开关，以免因意外故障电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人。 ⑹常见故障及处理 故障现象 操作手柄带电 电源进出线绝缘损坏碰壳 夹座表面烧毛 闸刀与夹座压力不足 负载过大 更换导线或恢复绝缘 用细锉修整夹座 调整夹座压力 减负载或换大容量开关 可能原因 外壳未接地或接地线松脱 处理方法 检查后，加固接地线 板 书 结合实物进三：组合开关（转换开关） 1：功能：用来手动不频繁接通、断开或换接交流50Hz，380v以下，直流220v及以下电路或电源，亦可控制5kw以下小容量电动机的启动、行讲解 停止和正反转。 2：优点：体积小、触头对数多、接线方式灵活、操作方便。 3：结构：HZ10—10/3型组合开关，其静触头装在绝缘垫板上，并附有接线柱用于电源及负载连接；动触头装在能随转轴转动的绝缘垫板上，能沿顺时针或逆时针旋转90°，带动三个动触头分别与静触头接通或分离；采用扭簧储能结构，能快速闭合和分断电路，其速度与手动操作速度无关。 江苏省扬州技师学院 第 3—7 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 倒顺开关（可逆转换开关），其手柄有“倒”、“停”、“顺”三个位置，手柄只能从“停”位置左转或右转45°，专门用于控制小容量三相异步电动机的正反转。 4：型号含义及符号 教学方法 运 用 板 书 HK 10 L1 L2 L3 QS 组合开关设计序号额定电流开关专门用途代号极数QS 5：组合开关的主要技术参数及选用 组合开关分为单极、双极和多极，主要参数有额定电压、额定电流、极数等，额定电流有10A,20A，40A，60A等，其参数见教材P28表1—13。 组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接线方式和负载容量进行选用。用于控制小型异步电动机时，其额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。 6：组合开关的安装与使用 ①HZ10系列组合开关应安装在控制箱（或壳体）内，其操作手柄最好 伸出在控制箱的前面或侧面。开关断开时应使手柄在水平旋转位置。倒顺开关外壳上的接地螺钉应可靠接地。 ②若需在箱内操作，开关应安装在箱内的右上方，且在其上方不安装其他电器，否则应采取隔离或绝缘措施。 ③组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。 ④当操作频率过高或负载功率因数较低时，应降低开关的容量使用，以延长其使用寿命。 江苏省扬州技师学院 第 3—8 页

U V W

教学过程及时间分配 小 结 (5min) 作 业 组合开关 低压断路器 手柄转动后，动静触头不能按要求动作 接线柱间短路 手柄转动后，内部触头未动 主 要 教 学 内 容 7：组合开关的常见故障及处理方法 故障现象 可能原因 手柄上的轴孔磨损变形 绝缘杆变形(方形磨成圆形) 手柄与方轴，或轴与绝缘杆配合松动 操作机构磨损 组合开关型号选用不正确 触头角度装配不正确 触头失去弹性或接触不良 接线柱间有油污或铁屑 处理方法 调换手柄 更换绝缘杆 紧固松动部件 修理更换 更换开关 重新装配 更换触头或清除氧化层或灰尘 更换开关 教学方法 运 用 功能：正常接通、分断电路，具有短路、过载、失压保护 分类：塑壳式、万能式、限流式、漏电保护式?? 结构：触头系统、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、绝缘外壳 选用：IRZ?IFN，IDZ?KIst，UQU?ULN 低压开关 功能：手动不频繁地接通、分断电路， 低压负荷开关 分类：开启式负荷开关、封闭式负荷开关 结构：操作机构、触头系统、熔断器、外壳?? 功能：手动不频繁地接通、分断电路，换接电源和负载 分类：旋转开关、倒顺开关 结构：动静触头、绝缘垫板、手柄、转轴?? P31 习题1—3 2、4、7、9、10 练习册：课题三 江苏省扬州技师学院 第 3—9 页

江苏省扬州技师学院教案首页

授课日期 班 级

课题： 课题四 主令电器（按钮、行程开关、万能转换开关） 教学目的、要求：能正确识别、选择、安装、使用按钮、行程开关、万能转换开关

等常用主令电器；熟悉其功能、基本结构、工作原理、型号意义及其图形和文字符号。

教学重点、难点：识别、选择、使用按钮、行程开关、万能转换开关；熟悉其功能、

基本结构、工作原理、图形和文字符号

授课方法：讲授法、演示法 教学参考及教具（含电教设备）： 按钮、行程开关、万能转换开关

授课执行情况及分析：完成此次教学任务

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 复 习 提 问 板 书 板 书 结合实物进行详细讲解 引入(10min) 1：低压断路器有哪些保护功能？其保护原理是什么？ 新 授 (20min) 2：低压断路器的热脱扣器和电磁脱扣器的整定电流如何确定？ 3：负荷开关的作用是什么？ 4：组合开关的作用是什么？其能否分断故障电路？为什么？ 5：低压断路器、低压负荷开关、组合开关的图形和文字符号是什么？ 课题四 主令电器 介绍日常生活中遇到的主令电器的情况； 主令电器是用作接通或断开控制电路，以发出指令或用于程序控制的开关电器。 一：按钮 1：按钮的功能 按钮是一种用人体某一部分施加力而操作、并具有弹簧储能复位的控制开关，其触头允许通过的电流较小，一般不超过5A，它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出指令或信号，去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气联锁。 2：按钮的结构、原理 结构：按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头、支柱连杆及外壳等组成； 原理：按钮不受外力时，常开断开、常闭闭合；按下按钮时，常开闭合、常闭断开； 3：符号（见下图） 4：按钮的型号及含义 L A 主按令钮电器设计序号常开触头数常闭触头数结构形式代号 （K、H、S、F、J、X、Y、D） 江苏省扬州技师学院 第 4—1 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 K—开启式；H—保护式；S—防水式；F—防腐式；J—紧急式； X—旋钮式；Y—钥匙式；D—指示式。 教学方法 运 用 SB SB SB SB SB 5：按钮的选用 ①根据使用场合和具体用途选择按钮的种类； ②根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮或指示灯的颜色； ③根据控制回路的需要选择按钮的数量。 LA10系列按钮的主要技术参数见教材P36表1—20 6：按钮的安装与使用 ①按钮安装在面板上时，应布置整齐、排列合理； ②同一机床运动部件有几种不同的工作状态时，应使每一组相反状态的按钮安装在一组； ③按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属按钮盒必须可靠接地； ④按钮的触头间距较小，应注意保持触头间的清洁； ⑤指示式按钮一般不宜用于需长期通电显示的地方，以免塑料外壳过度受热而变形，使更换灯泡困难。 7：按钮的常见故障及处理方法 江苏省扬州技师学院 第 4—2 页

教学过程及时间分配 (25min) 二：行程开关 触头间短路 触头接触不良 故障现象 主 要 教 学 内 容 可能原因 触头烧损 触头表面有尘垢 触头弹簧失效 塑料受热变形导致接线螺钉相碰短路 杂物或油污在触头间形成通路 处理方法 修整触头或更换产品 清洁触头表面 重绕弹簧或更换产品 查明发热原因排除故障并更换产品 清洁按钮内部 教学方法 运 用 板 书 结合实物进行详细讲解 1：行程开关的功能 行程开关是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出指令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置。 行程开关与按钮的区别：按钮是靠手指的按压，使其触点动作；而行程开关是利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作。 2：行程开关的结构原理 机床中常用的行程开关有LX19和JLXK1等系列，其基本结构形式相同，由操作机构、触头系统、外壳组成。其工作原理同按钮。 3：符号 SQ SQ SQ 4：行程开关的分类 行程开关的触头类型有：一常开一常闭、一常开二常闭、二常开一常闭、二常开二常闭等 动作方式有：瞬动式、蠕动式、交叉从动式 复位方式有：自动复位、非自动复位 5：行程开关的型号及含义 江苏省扬州技师学院 第 4—3 页

教学过程及时间分配 L X 19 主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 主令电器行程开关设计序号1—能自动复位；2—不能自动复位 0—直动式；1—滚轮装在传动杆内侧； 2—滚轮装在传动杆外侧；3—滚轮装在传动杆凹槽内或内外各有一个滚轮 0—无滚轮；1—单滚轮；2—双滚轮 K—开启式；无字母—保护式 6：行程开关的选用 主要根据动作要求、安装位置、触头数量进行选择。LX19和JLXK1系列行程开关的主要技术参数见教材P39表1—22。 7：行程开关的安装与使用 ①行程开关安装时，其位置要准确、安装要牢固；滚轮方向不能装反，挡铁与其碰撞的位置应符合控制线路的要求，并能确保可靠地与挡铁碰撞。 ②行程开关在使用中，要定期检查和保养，除去油垢和灰尘，清理触头，经常检查其动作是否灵活、可靠。 8：行程开关的常见故障及处理方法 故障现象 可能原因 安装位置不准确 挡铁碰撞行程开关后，触头不动作 触头接触不良或接线脱落 触头弹簧失效 杠杆已经偏转，或无外界机械力作用，但触头不复位 L X K 1 J 机床电器 主令电器行程开关快设速计序号派生型号，M表示密封式 常闭触头数 常开触头数 1—单轮；2—双轮；3—直动不带轮 4—直动带轮；5—万向型 处理方法 调整安装位置 清刷触头或紧固接线 更换弹簧 更换弹簧 清扫内部杂物 检查调节螺钉 复位弹簧失效 内部撞块卡阻 调节螺钉太长，顶住开关按钮 江苏省扬州技师学院 第 4—4 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 9：接近开关（无触点行程开关） ①特点：与运动部件无机械接触，即有行程开关、微动开关的特性，又有传感性能； ②优点：动作可靠、性能稳定、频率响应快、使用寿命长、抗干扰能力强、防水、防震、耐腐蚀； ③分类：产品有：电感式、电容式、霍尔式；电源种类有：交流型和直流型；型式有：圆柱型、方型、普通型、分离型、槽型；按工作原理有：高频振荡型、感应电桥型、霍尔效应型、光电型、永磁及磁敏元件型、电容型、超声波型?? ④常用高频振荡型工作原理 感应头 振荡器 检测电路 输出电路 教学方法 运 用 板 书 电源 当有金属物体接近一个以一定频率稳定振荡的高频振荡器的感应头时，由于电磁感应，该物体内部产生涡流损耗，以致振荡回路等效电阻增大，能力损耗增加，使振荡减弱直至终止。检测电路根据振荡器的工作状态控制输出电路的工作，输出信号去控制继电器或其他电器，达到控制目的。 ⑤型号及含义 LJ 结构形式： LJ：电感式 M—圆柱形 B—小方形 CJ：电容式 C—大方形 SJ：霍尔式 D—普通形 E—槽形 F—分离形 代号： 感应形式 T—埋入式 A—非埋入式 G—分离式 S—左侧 K—右侧 I—顶端 检电源种类 输出形式： 测Z—直流 NK NPN常开 距NH NPN常闭 离J—交流 NU NPN一常开一常闭 PK PNP 常开 PH PNP 常闭 PU PNP 一常开一常闭 W 继电器输出 江苏省扬州技师学院 第 4—5 页

教学过程及时间分配 (30min) 主 要 教 学 内 容 三：万能转换开关 1：万能转换开关的功能 万能转换开关是由多组相同的触头组件叠装而成、控制多回路的主令电器。主要用于控制线路的转换及电气测量仪表的转换，也可用于控制小容量异步电动机的启动、换向及变速。由于触头挡数多、换接线路多、用途广泛，故称万能转换开关。 2：万能转换开关的结构、原理 万能转换开关由触头系统、操作机构、转轴、手柄、定位机构等部件组成，用螺栓组装成一个整体。接触系统由许多接触元件组成，每一接触元件均有一胶木触头座，中间装有一对或三对触头，分别由凸轮通过支架操作。操作时，手柄带动转轴和凸轮一起旋转，凸轮即可推动触头接通或断开。 3：万能转换开关的符号 1 0 1 2 3 4 5 6 2 教学方法 运 用 板 书 结合实物进行详细讲解 触点号 1 2 3 4 5 6 1 0 2 “ ”代表一路触头，竖的虚线表示手柄位置。当手柄置于某一位置时，处于接通状态的触点下方虚线上就标注黑点“· ”。如上图，当手柄处于“0”时，1～6路触点全接通；当手柄处于“1”时，1和3路触点接通；当手柄处于“2”时，2、4、5、6路触点接通。触头分合表中“ ”表示触点闭合，空白表示触头分断。 4：万能转换开关的分类 江苏省扬州技师学院 第 4—6 页

教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 按用途分：主令控制用、直接控制5.5kw电动机用； 按操作方式分：定位型、自复型； 按接触系统节数分：1节～16节； 按操动器外形分：旋钮式、球形捏手式。 5：万能转换开关的型号及含义 作主令控制用之型号及意义： 教学方法 运 用 LW 5 万能转换开关 设计序号 约定发热电流（A） 直接控制电动机用之型号及意义： 接触系统节数 接线图编号 定位特征代号 LW 5 万能转换开关 设计序号 约定发热电流（A） 被控电动机最大功率5.5kw 接触系统节数 用途代号： Q1、Q2—直接启动 N—可逆转换 S—双速电动机变换 SN—双速电动机变速可逆 6：万能开关的选用 主要根据：用途、接线方式、所需触头挡数、额定电流来选择。 7：万能转换开关的安装与使用 ①其安装位置应与其它电器元件或机床的金属部件有一定间隙，以免在通断过程中因电弧喷出而发生对地短路故障； ②其一般应水平安装在平板上，但也可以倾斜或垂直安装； ③其通断能力不高，当用来控制电动机时，LW5系列只能控制5.5kw以下小容量电动机，若控制电动机的正反转，只能在电动机停止后才能反向启动； ④其本身不带保护，使用时必须与其它电器配合； ⑤当其有故障时，必须立即切断电源，检查有无妨碍可动部分正常转动的故障，弹簧有无变形或失效，触头工作状况是否正常。 江苏省扬州技师学院 第 4—7 页

教学过程及时间分配 小 结主 要 教 学 内 容 教学方法 运 用 手动、自复位、控制小电流的一种主令电器； (5min) 按钮 作 业 有按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头、支柱连杆、外壳； 有常开按钮、常闭按钮、复合按钮； 型号为LA系列； 运动部件碰撞、自复位、控制小电流的一种主令电器； 主由操作机构、触头系统、外壳组成； 令行程开关 电有直动式、滚轮式； 器型号有LX、JLXK系列； P51 习题1—4 1、2、3、5、6 多组触头组件叠装、控制多回路的主令电器； 万能转换开关 由触头系统、操作机构、转轴、手柄、定位机构组成； 有主令控制用、直接控制电动机用；定位式，自复式； 型号有LW5系列 江苏省扬州技师学院 第 4—8

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