控制设备及低压电气安装说明及规则
C.B.4 控制设备及低压电器安装 （编码：030204） 说明 一、本章包括电气控制设备、低压电器的 安装，盘、柜配线，焊(压)接线端子。 二、本章控制设备中的屏、柜及控制台均 包括基础槽钢制作安装及屏边安装，其槽 钢已包含在定额内，不得另计。 三、本章控制设备安装未包括以下内容： １．二次喷漆及喷字; ２．电器及设备干燥; ３．焊、压接线端子; ４．端子板外部接线。 四、屏上辅助设备安装，包括标签框、光 字牌、信号灯、附加电阻、连接片等。 五、设备的补充注油，按设备带来考虑。 六、电度表安装(不分单相和三相)，套用 本章“测量表计”子目。 七、“端子板外部接线”，适用于盘、 柜、箱、台的端子外端接线。 八、控制开关、限位开关、控制器、电阻 器等的接地端子已包括在定额内。
九、空箱配电箱，配电板内设备元件安装和配线另执行相应项目。 十、成套配电箱、盘、屏、柜，因运输需要将个别元件分包分装者，不能另套其他子目。 十一、可控硅变频调速柜按相应可控硅柜子目人工费乘以系数1.2，可控硅柜安装未包括接线端子及接线。 十二、悬挂式配电箱项目未包括支架的制作安装。 十三、压铜接线端子亦适用于铜铝过渡端子。 十四、焊（压）接线端子定额只适用于导线，电缆终端头制作安装定额中已包括焊压接线端子，不得重复计算。 十五、控制箱、配电箱未包括基础槽钢、角钢的制作安装，发生时执行 C.B.12章相应子目。 十六、限位开关及水位电气信号装置，均包括支架制作安装。 十七、嵌入式配电箱的补洞抹砂浆由土建队伍实施。
十八、盘、柜配线项目只适用于盘上小设备元件的少量现场配线，不适用于工厂的设备修、配、改工程。 十九、屏、箱、柜如在现场开孔，均应执行C.B.12章相应项目。 工程量计算规则 一、控制设备及低压电器安装均以“台”为计量单位。 二、盘柜配线分不同规格，以“m”为计量单位。 三、盘、箱、柜的外部进出线预留长度按下表计算。 盘、箱、柜的外部进出线预留长度 单位：m/根
控制设备及低压电器 1、硅整流发电机： 硅整流发电机是以内燃机为动力的工程建设机械的主要电源，。在内燃机正常工作时，它要向机械的用电设备供电，还将多余的电能向蓄电池充电，以保证蓄电池总是处在充满电的状态。 2、弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路、直流电压一般在24V以内。弱电是用于信息传递。强电是用作于一种动力能源。 3、控制屏：只有正面的控制柜、所有内部设备全部安装在面板上。 4、模拟屏： 5、低压配电屏：主要是进行电力分配、配电屏内的多路出线分别送给各个楼层的配电箱。再由各个配电箱分送到各个房间和具体用户。（电力先经配电屏分配后，再由配电屏内的开关送到各个配电箱。） 6、继电屏：它是一种当输入量（电、光、热、磁、声）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。 7、可控硅：即可控硅整流元件 功用：（1）整流 （2）可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流点的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。 8、直流屏：即直流电源操作系统 就是提供稳定直流电的设备 9、控制台： 一种专为监控室内摆放设备及清理线路的机壳设备 可放置的设备：显示器（台式、液晶）电脑主机、键盘、报警器、对讲主机等。 10、控制箱： 适用于厂矿、企业、商场等场合，交流50HZ，额定工作电压为交流380V的低压电网系统中，作为动力、照明配电及电动机控制之用，适用室内挂墙，户外落地安装的配电设备。 11、空气开关是一种当电路中电流过大时就会自动断开的开关。 12、控制开关 CONTROL SWITCH 用于控制开关设备并控制设备操作（包括信号、电气联锁等）目的的开关 13、断路器： CIRCUIT BREAKER
常用低压电器的主要种类和用途 低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有： （1）控制作用如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）保护作用能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （3）测量作用利用仪表及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）调节作用低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 （5）指示作用利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等． 当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如表所示。 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 常用的低压电器的文字符号及作用： 刀开关（QS）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全 组合开关（QS）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机 自动空气开关（QF）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能 控制按纽（SB）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路 行程开关（SQ）：利用机械运动部件的碰撞而动作，用来分断或接通控制电路。主要用于检测运动机械的位置，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保护 接近开关（SP）：靠移动物体与接近开关的感应头接近时，使其输出一个电信号来控制电路的通断 接触器（KM）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载 中间继电器（KA）：扩展触点的数量和信号的放大 电流继电器（KA）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作 电压继电器（KV）：根据输入电压大小变化控制输出触点动作 时间继电器（KT）：按照预定时间接通或分断电路 热继电器（FR）：对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而烧毁。大部分热继电器除了具有过载保护功能以外，还具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位等功能 速度继电器（KS）：多用于三相交流异步电动机反接制动控制，当电动机反接制动过程结束，转速过零时，自动切除反相序电源，以保证电动机可靠停车 熔断器（FU）：在低压电路配电电路中主要起短路保护作用 指示灯（HL）：用于电路状态的工作指示，也可用作工作状态、预警、故障及其他信号的指示
低压电器的技术参数 低压电器的技术参数主要分两类。 (1)额定电压额定电压分额定工作电压、额定绝缘电压、额定脉 冲耐受电压三种。 额定工作电压是与额定工作电流共同决定使用类别的一种电压。对三相电路，此电压是指相间电压，即线电压。 额定绝缘电压是与介电性能试验、漏电距离(电器中具有电位差的相邻两导电物体间沿绝缘体表面的最短距离，也称爬电距离)相关 的电压，在任何情况下都不低于额定工作电压。 额定脉冲耐受电压是反映电器当其所在系统发生最大过电压时所能耐受的能力。额定绝缘电压和额定脉冲耐受电压，共同决定了该电器的绝缘水平。 (2)额定电流额定电流分额定工作电流、约定发热电流、约定圭寸
闭发热电流及额定不间断电流四种。 额定工作电流是在规定条件下保证电器正常工作的电流值。 约定发热电流和约定封闭发热电流是电器处于非封闭和封闭状态下，按规定条件试验时，其部件在工作制下的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。 额定不间断电流是指电器在长期工作制下，各部件温升不超过极限值时所能承载的电流值。 (3)操作频率与通电持续率开关电器每小时内可能实现的最高操作循环次数称为操作频率。通电持续率是电器工作于断续周期制时，有载时间与工作周期之比。通常以百分数表示，符号为TB (4)通断能力和短路通断能力通断能力是开关电器在规定条件下，能在给定电压下接通和分断的预期电流值。短路通断能力是开关电器在规定条件(包括出线端短路)下，接通能力和分断能力。此外, 接通能力与分断能力可能相等，也可能不相等。 (5)机械寿命和电寿命开关电器的机械部分，在需要修理或更换
机械零件前，所能承受的无载操作循环次数称为机械寿命。在规定的正常工作条件下，开关电器的机械部分在无需修理或更换零件的负载操作循环次数称为电寿命。丨
习 题 6 6-1 设控制系统的开环传递函数为： ()()() s s s s G 1.015.0110++= 绘出系统的Bode 图并求出相角裕量和幅值裕量。若采用传递函数为(1+0.23s)/(1+0.023s)的串联校正装置，试求校正后系统的幅值和相角裕度，并讨论校正后系统的性能有何改进。 6—2设控制系统的开环频率特性为 ()()()() ωωωωωj j j j H j G 25.01625.011++= ①绘出系统的Bode 图，并确定系统的相角裕度和幅值裕度以及系统的稳定性； ②如引入传递函数()()() 0125.025.005.0++=s s s G c 的相位滞后校正装置，试绘出校正后系统的Bode 图，并确定校正后系统的相角裕度和幅值裕度。 6 3设单位反馈系统的开环传递函数为 ()()() 8210++=s s s s G 设计一校正装置，使静态速度误差系数K v =80，并使闭环主导极点位于s=-2±j23。 6-4设单位反馈系统的开环传递函数为 ()()() 93++=s s s K s G ①如果要求系统在单位阶跃输入作用下的超凋量σ =20％，试确定K 值； ②根据所确定的K 值，求出系统在单位阶跃输入下的调节时间t s 。，以及静态速度误差系数； ③设计一串联校正装置，使系统K v ≥20，σ≤25％，t s 减少两倍以上。 6 5 已知单位反馈系统开环传递函数为 ()()() 12.011.0++=s s s K s G 设计校正网络，使K v ≥30，γ≥40o，ωn ≥2.5，K g ≥8dB 。 6-6 由实验测得单位反馈二阶系统的单位阶跃响应如图6-38所示．要求 ①绘制系统的方框图，并标出参数值； ②系统单位阶跃响应的超调量σ =20％， 峰值时间t p =0.5s ，设计适当的校正环节并 画出校正后系统的方框图。 6-7设原系统的开环传递函数为 ()()() 15.012.010++=s s s s G 要求校正后系统的相角裕度γ=65o。，幅值裕度K g =6dB 。 ①试求串联超前校正装置；
第六章控制电路工作原理 一、控制模块功能作用 1、给逆变器的电子开关提供控制信号 2、对电流反馈信号进行放大处理，并根据反馈、给定信号调节电子开关控制信号的 脉宽。 3、对保护信号作出反应，关闭控制信号 二、控制模块原理图 第一节集成脉宽调制器 一、脉宽调节器的的基本工作原理 脉宽调节器的的基本工作原理是用一个电压比较器，在正输入端输入一个三角波，在负入端输入一直流电平，比较后输出一方波信号，改变负输入端直流电平的大小，即可改变方波信号的脉宽（如图所示） 二、SG3525集成脉宽调制器的工作原理 1、CW3525集成脉宽调节器的外部引脚配置 2、CW3525集成脉宽调节器的内部结构框图： 3、各引脚功能： 1、2脚：为误差放大器正反向输入端，因3525内部误差放大器性能不好，所 以在控制模块中没有使用。 3脚：为同步时钟控制输入端， 4脚：为振荡输出端； 5、6脚：为振荡器Ct、Rt接入端,f=1/Ct(0.7Rt+3Rd 7脚：为Ct放电端，改变Rd可改变死区时间
8脚：慢起动，当8脚电压从0V—5V时，脉宽从零到最大。 9脚：补偿（反馈输入）端，9脚的电压决定了输出脉宽大小。 10脚：关闭端，当10脚电平超过1V，脉宽关闭。 11、14脚：脉冲输出端，输出相位相反的两路脉冲。 12、15脚：为芯片接地和供电端 13脚：输出信号供电端。 16脚：输出+5V基准电压。 第二节小机型控制模块 一、驱动信号的输出转换控制电路 SG3525能输出两个相位相错开的脉冲信号（幅值为12V），但它仍然不能满足全桥逆变所需要的四路不共地的驱动信号要求，要经过转换放大，电路原理图下： 如图：由11、14脚输出脉冲分别加到三极管Q1、Q2和Q3、Q4基极，当11脚脉冲为高电平时，Q1导通，Q2截止，12V电流电压加到稳压管正端。而电容C1经24V直流充电后由于稳压管的作用无法放电，而形成15V的电压，它与12V电压串联，于是在A点得到27V的高电平输出，而B点仍保持约12V的电压。当输出为低电平时，Q1截止，Q2导通，此时A点电平为15V，而B点被拉低，输出为0V。 同理，C点在14脚输出高电平时输出27V，14脚为低电平时输出15V，而D点则分别为12V和0V。其波形如图 二、反馈与给定电路 1、作用： 给定：是指所设定所需要的输出电流，以满足焊接的工艺需求。给定可通过外接 电位器调节反馈：即是对输出的电流信号进行采样，并与设定值进行比较，并通过脉宽调制器的输出脉宽对逆变器开关管的导通时间加以控制，保证输出电流的稳定。 2、反馈与给定控制电路工作原理：
低压电器的发展及其新技术 自1995年以来，我国电力工业保持了较快发展速度。到2004年底，我国装机容量达到4.4亿kW，2004年发电量为2.1万亿kW·h。据预计，到2010年我国装机容量将达到7亿kW，2020年将达到10kW。 按年新增发电机装机容量为2000万kW计算（保守），每年需要配套高压断路器20万台，高压隔离开关约40万台，低压电器元件需要量更多（约2亿件），其中万能式断路器（ACB）年需约46万台，塑壳断路器（MCCB）约440万台，交流接触器（ACC）约3200万台。可见，经济发展导致对电能的需求和依赖不断增大，作为承担电能输送与分配、用电设备保护与控制的低压电器的作用显得尤为重要。目前，世界各国每年都投入大量资金对低压电器进行研究、开发。 一、低压电器行业的发展及展望 （一）我国低压电器产品的发展历程 近年来，我国低压电器行业出现了巨大的变化，低压电器产品发展到了一个崭新的阶段。 我国低压电器产品的发展大致可分为以下几个阶段：20世纪50年代的全面仿苏，20世纪60～70年代在模仿基础上的第一代统一设计产品，70～80年代在更新换代和引进国外先进技术制造的第二代产品，90年代跟踪国外新技术自行开发的第三代智能化电器和最近研发的第四代智能化可通讯电器。其中第四代产品具有性能优良、工作可靠、体积小、组合化、模块化、模块化的特点，总体技术性能达到或接近国外20世纪80年代末、90年代初水平。 我国截至2003年底，低压电器元件获3C认证13000多个单位，低压成套装置获3C认证6000多个单位，生产的低压电器产品近1000个系列、产值约200亿人民币。 （二）低压电器设计的特点 由于低压电器在运行时存在着电、磁、光、热、机械等多种能量转换，这些转换过程的规律大多是非线性的，许多现象又是一种瞬态过程，它使低压电器的理论分析变得极为复杂。 低压电器传统理论基础中的“电接触、电弧、电磁、热效应与电动力效应”等除了要依靠必要的理论推导和分析运算外，还必须依赖成熟可靠的经验数据。 即使这样，设计计算的数据与产品的实际性能间有时仍会有很大差距，必须通过试验予以验证。因此，低压电器产品开发周期较长、投入也比较大。 为了适应电网容量的不断增大，低压配电与控制系统日益复杂化，对低压电器产品的
一、本章包括电气控制设备、低压电器的安装，盘、柜配线，焊(压)接线端子，穿通板制作安装，基础槽、角钢及各种铁构件、支架制作、安装。 二、控制设备安装，除限位开关及水位电气信号装置外，其他均未包括支架制作安装。发生时可执行本章相应项目。 三、控制设备安装未包括的工作内容 1.二次喷漆及喷字。 2.电器及设备干燥。 3.焊、压接线端子。 4.端子板外部(二次)接线。 四、屏上辅助设备安装，包括标签框、光字牌、信号灯、附加电阻、连接片等，但不包括屏上开孔工作。 五、设备的补充油按设备考虑。 六、各种铁构件制作，均不包括镀锌、镀锡、镀铬、喷塑等其他金属防护费用，发生时应另行计算。 七、轻型铁构件系指结构厚度在3mm以内的构件。 八、铁构件制作、安装项目适用于本册范围内的各种支架、构件的制作、安装。 工程量计算规则 一、控制设备及低压电器安装均以“台”为计量单位，以上设备安装均未包括基础槽钢、角钢的制作安装，其工程量应按相应项目另行计算。 二、铁构件制作安装均按施工图设计尺寸，以成品重量“kg”为计量单位。 三、网门、保护网制作安装，按网门或保护网设计图示的框外围尺寸，以“m2”为计量单位。 四、盘柜配线分不同规格，以“m”为计量单位。 五、盘、箱、柜的外部进出线预留长度按表3计算。 表3 盘、箱、柜的外部进出线预留长度单位：m/根 ┌────┬───────────────────┬─────┬──────────┐ │序号│项目│预留长度│说明│ ├────┼───────────────────┼─────┼──────────┤ │ 1 │各种箱、柜、盘、板、盒│高+宽│盘面尺寸│ ├────┼───────────────────┼─────┼──────────┤ ││单独安装的铁壳开关、自动开关、│││ │ 2 ││0.5 │从安装对象中心算起│ ││刀开关、启动器、箱式电阻器、变阻器│││ ├────┼───────────────────┼─────┼──────────┤ ││继电器、控制开关、信号灯、按钮、│││ │ 3 ││0.3 │从安装对象中心算起│ ││熔断器等小电器│││ ├────┼───────────────────┼─────┼──────────┤ │ 4 │分支接头│0.2 │分支线预留│ └────┴───────────────────┴─────┴──────────┘ 六、配电板制作安装及包铁皮，按配电板图示外形尺寸，以“m2’为计量单位。 七、焊(压)接线端子定额只适用于导线，电缆终端头制作安装定额中已包括压接线端子，不得重复计算。
低压电器分类作用及技术 控制电器按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。总的来说，低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中，大多数采用低压供电，因此电器元件的质量将直接影响到低压供电系统的可靠性。低压电器的发展，取决于国民经济的发展和现代工业自动化发展的需要，以及新技术、新工艺、新材料研究与应用，目前正朝着高性能、高可靠性、小型化、数模化、模块化、组合化和零部件通用化的方向发展。 编辑本段 制造技术发展方向 近几年低压电器行业出现了前所未有的发展机遇。预计2001年到2010年每年新增装机容量为21GW左右。按照经验配套比计算，每年需要低压框架断路器约48万台，塑壳断路器482万台。加之国家鼓励机电产品出口，出口量稳步增长。所以，我国低压电器市场容量是巨大的，而且处于上升阶段，前景非常乐观。一：低压电器的分类 1、按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器 2、按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器 （1）自动电器 通过电磁（或压缩空气）作功来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。 （2）手动电器 通过人力做功来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。 3、按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器 （1）用于低压电力网的配电电器 这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。对配电电器的主要技术要求是断流能力强、限流效果在系统发生故障时保护动作准确，工作可靠；有足够的热稳定性和动稳定性。 （2）用于电力拖动及自动控制系统的控制电器 这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。对控制电器的主要技术要求是操作频率高、寿命长，有相应的转换能力。 另外，低压电器按工作条件还可划分为一般工业电器、船用电器、化工电器、矿用电器、牵引电器及航空电器等几类，对不同类型低压电器的防护型式、耐潮湿、耐腐蚀、抗冲击等性能的要求不同。 低压电器的作用低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的保护、控制、调节、指示、测量、转换。 二：低压电器的作用有： （1）保护作用
思考题与习题 6.1 有哪几种反馈控制电路，每一类反馈控制电路控制的参数是什么，要达到的目的是什 么？ 答：自动增益控制（AGC ）电路、自动频率控制（AFC ）电路、自动相位控制（APC ）电 路三种 控制参量分别为信号的电平、频率、和相位 AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范 围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。 AFC 电路用于稳定通信与电子系统中的频率源利用频率误差信号来调节输出信号 的频率，使输出频率稳定。 APC 电路以相位误差去消除频率误差。 6.2 AGC 的作用是什么？主要的性能指标包括哪些？ 答： AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。 其性能指标有两个：动态范围和响应时间 6.3 AFC 的组成包括哪几部分，其工作原理是什么？ 答：AFC 由以下几部分组成：频率比较器、可腔频率电路、中放器、鉴频器、滤波器 工作原理：在正常情况下，接收信号的载波为s f ，本振频率L f 混频输出的中频为I f 。若由于某种不稳定因素使本振发生了一个偏移＋L f ?。混频后的中频也发生同样的偏移，成为I f ＋L f ?，中频输出加到鉴频器的中心频率I f ，鉴频器就产生了一个误差电压，低通滤波器去控制压控振荡器，使压控振荡器的频率降低从而使中频频率减小，达到稳定中频的目的 6.4 比较AFC 和AGC 系统，指出它们之间的异同。 6.5 锁相与自动频率微调有何区别？为什么说锁相环路相当于一个窄带跟踪滤波器？ 6.6 有几种类型的频率合成器，各类频率合成器的特点是什么？频率合成器的主要性能指标 有哪些？ 答：频率合成器有三种：直接式频率合成器、锁相频率合成器（包括倍频锁环、混频锁相 环、除法降频锁相环）、直接数字式频率合成器。 直接式频率合成器是直接对参考频率源进行混频分频和倍频得到所需频率是一个开 环系统；锁相频率合成器是锁相环进行频率合成，是一个闭环譏数字频率合成器是一种全数字化的频率合成器，是一个开环系统。 频率合成器的主要性能指标有：频率准确度和频率稳定度、频率分辨率（频率步长）、 频率范围、频率转换时间（或频率时间）、相位噪声和杂散、功耗和体积等 6.7 PLL 的主要性能指标有哪些？其物理意义是什么？ 答：我们可以用“稳”、“准”、“快”、“可控”、“抗扰”五大指标衡量PLL 的优劣。（a ）“稳”是指环的稳定性。PLL 的稳定是它工作的前提条件，若环路由负反馈变成了正反馈，就不稳定了。理论分析表明，一、二阶环路是无条件千金之子环。（b ）“准”是指环路的锁定精度。PLL 锁定后没有频差，只有剩余相差，所以锁定精度由剩余相差来表征，我们希望相差越小越好，（c ）“快”是环路由失锁进入锁定状态的时间，所以锁定时间由捕获时间来表征，我们希望快捕时间与捕获时间越短越好。（d ）“可控”指环路能进入锁定与维持锁定的频差范围，通常前者以快捕带与捕获带来表征，而后者以同步带来表征。我们希望捕获带和同步带越大
C.B.4 控制设备及低压电器安装 （编码：030204） 说明 一、本章包括电气控制设备、低压电器的安 装，盘、柜配线，焊(压)接线端子。 二、本章控制设备中的屏、柜及控制台均包 括基础槽钢制作安装及屏边安装，其槽钢已 包含在定额内，不得另计。 三、本章控制设备安装未包括以下内容： １．二次喷漆及喷字; ２．电器及设备干燥; ３．焊、压接线端子; ４．端子板外部接线。 四、屏上辅助设备安装，包括标签框、光字 牌、信号灯、附加电阻、连接片等。 五、设备的补充注油，按设备带来考虑。 六、电度表安装(不分单相和三相)，套用本 章“测量表计”子目。 七、“端子板外部接线”，适用于盘、柜、 箱、台的端子外端接线。 八、控制开关、限位开关、控制器、电阻器 等的接地端子已包括在定额内。
九、空箱配电箱，配电板内设备元件安装和配线另执行相应项目。 十、成套配电箱、盘、屏、柜，因运输需要将个别元件分包分装者，不能另套其他子目。 十一、可控硅变频调速柜按相应可控硅柜子目人工费乘以系数1.2，可控硅柜安装未包括接线端子及接线。 十二、悬挂式配电箱项目未包括支架的制作安装。 十三、压铜接线端子亦适用于铜铝过渡端子。 十四、焊（压）接线端子定额只适用于导线，电缆终端头制作安装定额中已包括焊压接线端子，不得重复计算。 十五、控制箱、配电箱未包括基础槽钢、角钢的制作安装，发生时执行C.B.12章相应子目。 十六、限位开关及水位电气信号装置，均包括支架制作安装。 十七、嵌入式配电箱的补洞抹砂浆由土建队伍实施。
十八、盘、柜配线项目只适用于盘上小设备元件的少量现场配线，不适用于工厂的设备修、配、改工程。 十九、屏、箱、柜如在现场开孔，均应执行C.B.12章相应项目。 工程量计算规则 一、控制设备及低压电器安装均以“台”为计量单位。 二、盘柜配线分不同规格，以“m”为计量单位。 三、盘、箱、柜的外部进出线预留长度按下表计算。 盘、箱、柜的外部进出线预留长度 单位：m/根
电气控制与PLC应用_知识点汇总 1、低压电器一般由两个基本部分组成，即感受机构和执行机构。感受机构感受外界信号的变化，做出有规律的反应；而执行机构则根据指令信号，实现电路的通断控制。P8 2、直流电磁机构，由于其铁心不发热、只有线圈发热，所以其铁心通常由整块铸铁铸成，线圈匝数多、导线细，制成细长型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，便于线圈的散热。P8 3、交流电磁机构，由于其铁心存在磁滞损耗和涡流损耗，其铁心和线圈均发热，所以其铁心通常用硅钢片叠成以减小铁损，而其线圈匝数少、导线粗，制成短粗型，且设有骨架，使铁心与线圈隔离，有利于铁心和线圈的散热。P8 4、在可靠性要求高或操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构。P9 5、直流电磁机构适合于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性高。P10 6、当直流电磁机构的励磁线圈断电时，会在励磁线圈中感应生成很大的反电动势，易使线圈电压过高而损坏。为此必须增加线圈放电回路，一般采用反串联二极管并加限流电阻来实现。P10 7、根据电流性质的不同，电弧可分为直流电弧和交流电弧。由于交流电弧有自然过零点，所以容易被熄灭。而直流电弧没有过零点，故电弧不易熄灭。P12 8、电器的主要技术参数指电器的额定值，额定值即电器长期正常工作的使用值。P14 9、通断能力是指在规定的条件下，能在给定的电压下，接通和分断的预期电流值。接通能力是指开关闭合电路不会造成触点熔焊的能力，断开能力是指开关断开时电路能可靠灭弧的能力。P15 10、主令电器是用来接通或断开控制电路，以发布信号或命令来改变控制系统工作状态的电器。主令电器应用十分广泛，种类很多，常用的有按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。P16 11、按钮在控制电路中通过手动发出控制信号去控制继电器、接触器或电气联锁电路等，而不是直接控制主电路的通断。控制按钮触点允许通过的电流很小，一般不超过5A。p16
一、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内） 1．自动增益控制简称（A ） A．AGC B．AFC C．APC 2．锁相环路电路的作用是（B） A．维持工作频率稳定 B．实现无频率误差的频率跟踪 C．使输出信号幅度保持恒定或仅在很小的范围内变化 二、填空题 2．锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪。 三、简答题 1．锁相环路与自动频率控制电路实现稳频功能时，哪种性能优越？为什么？ 答：锁相环路稳频效果优越。 这是由于一般的AFC技术存在着固有频率误差问题（因 为AFC是利用误差来减小误差），往往达不到所要求的 频率精度，而采用锁相技术进行稳频时，可实现零偏差 跟踪。 2．锁相环路由哪几个部分组成？说明其工作原理，它有哪几种自动调节过程？ 解：由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)组成 原理是：进行频率自动跟踪，使输出信号的频率和输入信号的频率相等。当VCO由于某种原因而发生变化时，必然相应地产生相位变化，这种相位变化在PD中与输入信号比较，产生相差，PD输出正比于相差，经LF滤除高频分量，取出低频分量，用来控制VCO的压控元件，使其频率趋于输入信号频率。 锁相环路的两种自动调节过程是捕捉和跟踪。
四、计算题 1．锁相环路调频波解调器原理电路如图12.7，试分析其解调过程。 图12.7 锁相环路调频解调器原理框图 解：设输入调频波为 u FM(t)=U im sin[ωi t+K f ]=U im sin[ωo t+φ1(t)] φ1(t)=(ωi-ωo)t+K f ωi为调频波中心频率，ωo为VCO固定频率，当VCO的频率锁定在ωi 上时，有 此时VCO的输入信号，即解调输出电压u o(t)正比于 ，故从环路滤波器的输出就可得到调频波解调信号。 2．锁相环路频率合成器如图12.8所示，分析输出频率和输入频率的关系。若已知f R=100kH Z，M=10，可变分频器的分频比为N=85-96，试求输出频率的可控范围。 解：f i=f R/M 因为
低压电器与电机控制 1.1.常用低压电器定义 交流1200V以下直流1500V以下具有通断，保护，控制，调节功能的电器。 1.2.低压电器的分类 （按用途和控制对象分） （1）配电电器（主电路，大电流） a 刀开关QS（手动，开关+保护） 1)开启式负荷开关：电流过大，开关断开时有电弧危险 2)封闭式负荷开关：可隔离电弧 3)熔断器式刀开关：限流效果好，分断能力强，使用频率低 b 低压断路器QF：（开关+保护）半自动、手动闭合+自动断开 （2）控制电器（控制电路） 控制按钮SB a 主令电器位置开关SQ（限位开关） 转换开关SA（万能开关） b 接触器KM 有主、辅触点，可频繁开断主电路，进行复杂的控制电路 c 继电器有主、辅触点实现自动控制 d 其他设备如电磁阀等 （3）熔断器FU，起线路保护作用（过电压，过电流，短路电流等超过额定电流的6~8倍，不能起到保护作用） 1.3常用低压电器 1.3.1继电器 （英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。在电路中起着自动调节、安
全保护、转换电路等作用。除了电磁继电器，还有光继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等。 生产厂商有：ABB, 施耐德，西门子，欧姆龙，菲尼克斯，魏德米勒，伊顿，DOLD,TE 上海霍睦斯,无锡飞沪等。 1）电磁式：电压继电器KV 保护过电压（交流）、欠电压（交流，直流） 电流继电器KI 过电流（交流直流）、欠电流（直流） 中间继电器KA 2）中间继电器KA（输出端不唯一） 主要功能：信号的传递、放大、转换（交/直）、反转。 3）时间继电器KT a 通电延时型 b 断电延时型 4）速度继电器KS 测速，由正转—反转，电动机反转接制动，两个触点不能接反，常开接正转，常闭接反转 5）温度继电器KT（测温，测电动机内部温度）有保护作用 6）液体继电器KL，用来检测液位变化 7）压力继电器KP，液/气体的压力 8）热继电器FR，过载保护 注：接触器与继电器的区别，①接触器一般为电信号，而继电器信号有多种，输入广泛。 ②接触器频繁关合电路，在副主电路中控制复杂应用。继电器中，除了热继电器在主电路中，其余的均在辅助电路，主要应用于其他控制。 1.3.2低压断路器 （应符合GB14048.2-2001/IEC60947-2；1995《低压开关设备和控制设备低压断路器》的要求） 用于频繁接触和分断负荷的电路，控制电动机运行和停止。当电路发生过载、短路、欠压、失压等故障时，它能自动切断故障，保护电路和用电设备的安全。他的保护动作参数可根据用电设备的要求人为调整，使用方便可靠，常用的低压断路器结构因结构的不同分为装置式（DZ系列）、万能式（DW系列）两种。
第1章常用低压电器 1.1什么是电器？什么是低压电器？本章主要介绍了哪几种低压电器？ 答：电器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路，断续或连续地 改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设 备。低压电器指工作在交流电压1200V及其以下或直流电压1500V及其以下的电路中的电 器。本章主要介绍了熔断器；隔离器、刀开关；低压断路器；接触器；继电器；主令电 器。 1.2电器一般由哪两个基本部分组成？它们分别起什么作用？ 答：从结构上看，电器一般由感受部分和执行部分组成。感受部分接受外界输入的信号，并通过转换、放大与判断做出有规律的反应，使执行部分动作；执行部分则按照感受部分 对外界输入信号的反应进行相应的动作，从而接通或分断电路，实现控制的目的。 1.3 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？ 答：（1）吸引线圈：直流线圈仅线圈发热，细而长，无骨架，铁心与线圈接触；交流线圈铁心和线圈均发热，短而粗，有骨架，铁心与线圈隔离。 （2）铁心和衔铁：直流电磁铁，用软钢或工程纯铁制成；交流电磁铁，用硅钢片叠成，以减小铁损。 1.4三相交流电磁铁有无短路环？为什么？ 答：无短路环。因为短路环是电流过零时产生感应电流维持铁心吸合，三相交流电磁铁一 相电流过零时其余两相不为零，铁心还是吸合的，因此不再需要短路环。 1.5何为电磁机构的吸力特性和反力特性？二者应怎样配合？ 答：吸力特性是指电磁吸力F与工作气隙：之间的关系；反力特性是指电磁机构中与电磁
吸力方向相反的反力（释放弹簧、触点弹簧以及运动部件的重力与摩擦力等对衔铁的作用力）F反与气隙■:.之间的关系。为了使电磁机构能正常工作，衔铁吸合时，吸力必须始终大于反 力，即吸力特性始终处于反力特性的上方；衔铁释放时，反力必须大于剩磁吸力，即吸力 特性必须位于反力特性的下方；因此电磁机构的反力特性必须介于吸合时最小吸力特性和释放时允许最大吸力特性之间。 1.6触头的主要结构形式有哪两种？它们各自有何特点？ 答：结构形式：桥式触头和指形触头。桥式触头的两个触头串于同一个电路中，电路的通 断由两个触头同时完成。桥式触头多为面接触方式，允许通过很大的电流，常用于大容量 的接触器中做主触头用；指形触头多为线接触方式，它的接触区域是一条直线或一条窄 面，允许通过的电流也比较大，常用于中等容量的接触器中，做主触头用。 1.7电弧是怎样产生的？常用的灭弧方法有哪几种？ 答：发射、电离和游离后，在触头间隙间产生大量的带电粒子，在电场作用下，大量带电 粒子作定向运动形成电流，于是绝缘的气体就变成了导体，致使两个触头间出现强烈的火 花，这就产生了电弧”。常用的灭弧方法有：O双断口灭弧；C2＞磁吹灭弧；◎金属栅片灭弧。 1.8熔断器的作用是什么？在电路中如何连接？ 答：当电路发生严重过载或短路时，将有超过限定值的电流通过熔断器而将熔断器的熔体 熔断而切断电路，达到保护的目的。熔断器接入电路时，熔体是串接在被保护电路中的。1.9使用一般熔断器时，额定电流如何选择？ 答：1）用于保护照明或电热设备及一般控制电路的熔断器，所选熔体的额定电流应等于或 稍大于负载的额定电流。 2）用于保护电动机的熔断器，应按电动机的起动电流倍数考虑，避开电动机起动电流
低压电器 第一节低压电器的分类 第二节低压配电电器 一、熔断器（FU） 1）型号及含义 2）熔断器的选用 二、刀开关与转换开关 1、刀开关 1）开启式负荷开关（磁底胶盖闸刀开关） 开启式负荷开关安装时注意： ①、手柄要朝上，不能倒装或平装，防止震动而造成下落现象； ②、接线时，电源接上端，负载解下端； ③、拉闸时操作要迅速，一次到位，保证与电源的良好接触； ④、带负载运行时不能进行合分闸。 2）自动空气断路器（自动开关） 可实现电路的短路、过载或失电压与欠电压保护，能自动
分段故障电路。 3）封闭式负荷开关（铁壳开关） 优势：①采用储能机构进行合分闸操作，当扳动操作手柄时，通过弹簧储蓄能量，扳到一定位时，弹簧储存能量瞬时爆发出来，推动触点合分闸。 ②具有连锁机构，当铁盖打开时，不能进行合分闸，对于操作者而言，避免了人身安全。 使用铁壳开关应注意外壳要可靠接地，以防止意外漏电造成触电事故。 2）转换开关（组合开关） 转换开关用于照明电路中，额定电流应大于被控制电路中各负载电流的总和；用于设备电源引入开关时也应大于负载电流的总和；用于电动机中，额定电流是电动机额定电流的2~3倍；也可用于5KW以下小容量电动机的启停和正反转控制，以及机床照明电路中的开关控制。 三、按钮 安装：①按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列 合理，如根据电动机启动的先后顺序，从上到下或 从左到右排列； ②同一机床运动部位有几种不同的工作状态时（如 上、下、前、后、松、紧等），应使每一对相反状态的按钮安装在 一起；
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。 按钮常见故障及处理方法 低压控制电器 四、接触器 Ⅰ、当交流接触器的额定值与直流接触器相同时，能否互换使用？ 答：不能，交流接触器线圈匝数少，直流接触器线圈匝数多，直流电阻较大，若将交流接触器用于直流，其线圈电流将大大超过正常值，导致线圈过热损坏，若将直流接触器用于交流，因电阻过大，线圈电流远小于额定值，衔铁难于吸合，无法正常工作。 Ⅱ、如果交流接触器在工作时噪声过大的原因有哪些？ 答：①电源电压过低；②触头弹簧压力过大；③铁芯或衔铁歪斜，造成机械卡住；④铁芯或衔铁端面有油污、灰尘或其他异物；⑤短路环断裂。 Ⅲ、接触器在运行过程中不能切断短路电流，所以必须与熔断器配合使用。 Ⅳ、交流接触器通电后，若衔铁因故卡住，不能吸合，线圈电流将比正常工作电流大得多，很快将烧坏，由
河北工业大学函授生考试试卷 课程低压电器及控制教师王力2015/16学年第2学期 班级电气14本科姓名____________ 成绩_______ 一、填空题：（每空1分，本大题共20分） 1、电器按其电压等级可分成_____高压电器____和低压电器低压电器 按其在电气控制中的地位和作用可分为配电和___控制电器___ 两大类。 2、热继电器是对电动机进行 _过流___ 保护的电器；熔断器是用于供电 线路和电气设备的___短路______ 保护的电器。 3、低压断路器相当于____熔断器____ 、____过继电器___、_刀开关 ______和欠压继电器的组合。 4、电气原理图一般分为___主___ 电路和_辅助______电路两部分。 5、在绘制电气原理图时，每个电器元件均用特定的国家标准图形符号和文字符 号来表示。如通电延时型时间继电器KT的延时闭合辅助触点用 图形符号表示，线圈则用图形符号 ____ 来表示，在其旁边都标有文字符号KT，说明它们同属于时间继电器KT。 6、电气原理图中电器元件触点的开闭，均以吸引线圈_____未通电__，按 钮没有受到____外力___作用时的原始状态画出。 7、笼型异步电动机减压起动控制方式有____定子电路串电阻 _______ ， ___ _星—三角 ___ 和_____自耦变压器起动_ 减压起动。 8、笼型异步电动机常用的电气制动方式有_机械制动_______ 和反接 制动_____ 。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答
案的序号填在题干的括号内。每小题2分，本大题共10分) 1、电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是（A）。 A、反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且彼此靠近 B、反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近 C、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方 D、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方 2、关于接触电阻，下列说法中不正确的是（B）。 A、由于接触电阻的存在，会导致电压损失 B、由于接触电阻的存在，触点的温度降低 C、由于接触电阻的存在，触点容易产生熔焊现象 D、由于接触电阻的存在，触点工作不可靠 3、由于电弧的存在，将导致（A）。 A、电路的分断时间加长 B、电路的分断时间缩短 C、电路的分断时间不变 D、分断能力提高 4、在接触器的铭牌上常见到AC3、AC4等字样，它们代表（B）。 A、生产厂家代号 B、使用类别代号 C、国标代号 D、电压级别代号 5、熔断器的额定电流与熔体的额定电流（B）。 A、是一回事 B、不是一回事 三、判断题：（正确打√，错误打×；每小题2分，本大题共20分）
1低压电器 用于交流1200V、直流1500V以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2低压配电电器主要用于低压供电系统和动力回路。分断能力强、限流效果好，动稳定和热稳定性能好。 刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关、熔断器、接触器等 3低压控制电器主要用于电力拖动控制系统。有一定的通断能力、操作频率高，电气和机械寿命长。 继电器、控制器、主令电器等。 4触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。 5触点接触形式 点接触、线接触、面接触 6电弧的产生 强电场放射撞击电离热电子发射热电离 7熄弧的主要措施有机械性拉弧、窄缝灭弧和栅片灭弧三种。 机械性拉弧：分断触点时，利用弹性力、迅速拉长电弧，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄弧。 窄缝灭弧：将电弧驱入耐弧材料制成的窄缝中，加快电弧的冷却。这种灭弧装置多用于交流接触器。 栅片灭弧：分断触点时，产生的电弧被推入彼此绝缘的多组镀铜薄钢片（栅片）中，电弧被分割成多组串联的短弧。 8磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中） 磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。灭弧栅（常用作交流灭弧装置） 灭弧罩（用于交流和直流灭弧。） 采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。电动力吹弧 9接触器 用于频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。 注意： 接触器不能切断短路电流。 10交流接触器 触头系统：主触头、辅助触头常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧 电压过高或过低都会造成线圈发热而烧毁交流接触器： 铁心用硅钢片冲压而成，减少铁损； 线圈绕在骨架上，短而粗的圆筒状，便于散热； 铁心端面上安装铜制短路环，防止震动和噪声； 常用灭弧罩和灭弧栅；直流接触器： 铁心不发热，用整块钢制成； 线圈散热：长而薄的圆筒状；