常用低压电气元件授课内容教案.docx

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常用低压电气元件授课内容教案

常用低压电气元件授课内容教案

一、教案首页

学习任务

任务一常用低压电气元件

教学活动

认识机床电气控制线路中各低压电器元气件

授课时间

授课班级

数控预备技师班

教学方法

讲授、引导、讨论、演示

授课时数

24课时

参考资料

教材

教学配套

课件

课前准备

实训仪器

教学目标

1、知识目标:

1）了解低压电器的概念

2）掌握低压电磁式控制电器的工作原理

3）

4）

2、技能目标：

1）正确识别各低压电器元器件

2）掌握各电气元件在数控机床控制线路中的作用

3）

4）

3、情感目标：

培养学生的合作精神、自我学习能力及适应社会生存能力

教学重点

教学难点

实施建议

1．从实际入手，注重实物、课件、图片、示范演示等直观教学手段的应用。

2．训练中培养学生良好的学习习惯和工作作风。

3.及时反馈学生的优点和不足，促进学习的兴趣与乐趣。

4.通过不断鼓励和激励，促进学生的动手能力的提高。

教学后记

（总结）

二、教学实施过程

实施

环节

教学内容

导学

方法

组织

教学

1、组织学生到听课位置；

2、检查学生工作衣帽鞋；

3、检查学生出勤情况；

4、在教学日志填写学生考勤表。

互动交流

导入

在活动中学生学习常用低压电器元气件，并能对各元气件进行正确的识别

讲授

活动

内容

概述

低压电器的定义：

是指工作在交流50Hz,额定电压1200v及以下，直流额定电压1500v及以下的低压供电网络中，能够根据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动接通和断开电路,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气元件或设备。

一.电磁机构

电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁组成。

如下图所示。

吸引线圈的作用：

将电能转换成磁能，即产生磁通，衔铁在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心吸合。

二.触头系统

触头是电器的执行机构，在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。

1.触头的结构形式

触头主要有两种结构形式：

桥式触头和指形触头。

其结构形式为：

2.触头的接触方式

触头的接触方式一般有3种：

点接触、线接触、面接触。

3.灭弧原理及装置

电弧：

触头在通电状态下动，静触头脱离

接触时，由于电场的存在，使触头表面的自由电子大量溢出而产生电弧。

电弧的存在既烧损触头金属表面，降低电

器的寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速消除。

常用的灭弧方法：

1）迅速增大电弧长度。

2）冷却。

接触器

继电器

热继电器

常用的低压电器

熔断器

低压开关和低压断路器

主令电器

常用低压电器元件

一、接触器

定义：

是一种用来自动地接通或断开大电

流线路的一种控制元件。

作用：

用来频繁地接通和分断交直流线路。

主要控制对象是电动机，能够实现

远距离控制。

特点：

控制容量大、过载能力强、使用寿命

长、设备简单经济。

1、交流接触器

结构

Ø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）

Ø电磁系统：

动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧

Ø灭弧系统：

灭弧罩及灭弧栅片灭弧

工作原理

线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力，衔铁在电磁吸力的作用下吸向铁心，同时带动动触头移动，使常闭触头打开，常开触头闭合。

当线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，断开电路。

分类

1、按操作方式分有：

电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；

2、按灭弧介质分有：

空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；

3、按主触头控制的电流性质分有：

交流接触器、直流接触器；

4、按电磁机构的励磁方式分有：

直流励磁操作与交流励磁操作两种。

接触器的符号

2、直流接触器

用途：

远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。

结构：

电磁机构、触头系统和灭弧装置。

工作原理：

与交流接触器基本相同。

常用典型接触器简介

（1）空气电磁式交流接触器

典型产品有：

CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。

CJ20系列型号含义：

B系列型号含义：

（2）切换电容器接触器

专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。

常用产品有：

CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。

（3）真空交流接触器

以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。

适用于条件恶劣的危险环境中。

常用的真空交流接触器有：

CKJ和EVS系列等。

（4）直流接触器

应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。

常用直流接触器有：

CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。

CZ18系列接触器型号含义：

二、继电器

定义：

是一种根据一定的输入信号而动作的控制电器。

是控制线路与外界联系的器件。

作用：

控制、保护和调节，主要用来感知外界信号。

分类：

按照用途分：

电磁式继电器

感应式继电器

按照动作原理分：

电动式继电器

热继电器

电子式继电器

电压继电器

电流继电器

按照输入信号不同

中间继电器

时间继电器

速度继电器

在机床控制线路中，常用时间继电器和中间继电器

中间继电器

中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。

但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量和信号放大。

时间继电器

在敏感元器件获得信号后，执行器件要延迟一段时间才动作的继电器叫做时间继电器。

时间继电器可分为通电延时型和断电延时型。

通电延时型当有输入信号后，延迟一定时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出信号瞬时复原。

断电延时型当有输入信号时，瞬时产生相应的输出信号；当输入信号消失后，延迟一定时间，输出信号才复原。

空气阻尼式时间继电器结构图

结构图（略）

时间继电器的电气符号

常用典型电磁式继电器简介

A．直流电磁式通用继电器　常用的有JT3、JT9、JT10、JT18等系列

B．电磁式中间继电器　常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列

C．电磁式交、直流电流继电器　常用的有JL3、JL14、JL15等系列

三、热继电器

定义：

热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。

主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护。

作用：

电动机的过载保护

结构：

由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。

电路符号：

热继电器的结构

主要由热元件、双金属片和触点3部分组成。

热继电器的工作原理

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。

因双金属片的下层膨胀系数大，使其弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。

热继电器典型产品介绍

常用的热继电器有：

JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等

JR20系列型号含义:

四、熔断器

定义：

熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.

作用：

广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.

熔断器的结构类型

熔断器的保护特性与电气符号

熔断器典型产品介绍

典型产品有：

RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-□X系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。

还有国外引进技术生产的NT系列有填料密闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用熔断器等。

RL系列型号含义：

五、低压开关和低压断路器

作用：

具有多种保护功能的开关

1、刀开关

1）开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：

不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：

1、刀开关

2）带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。

2、组合开关（转换开关）

特点：

结构紧凑，安装面积小，操作方便。

用途：

电源的引入开关；通断小电流电路；

控制５ＫＷ以下电动机。

3、低压断路器（自动空气开关）

定义：

低压断路器又称自动开关或空气开关。

它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。

功能：

不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。

特点：

操作安全，分断能力较高。

符号：

QS

低压断路器的结构和工作原理

A．主触头及灭弧装置

B．脱扣器

C．自由脱扣机构和操作机构

图3-2低压断路器工作原理

1-分闸弹簧2-主触头3-传动杆4-锁扣5-轴6-过电流脱扣器7-热脱扣器8-欠压失压脱扣器9-分励脱扣器

塑壳式低压断路器典型产品

塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。

常用的有：

DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。

后四种是引进国外技术生产的产品。

六、主令电器

------主要用来切换控制电路

主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命令或信号，改变控制系统工作状况的电器。

常用的主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。

1.控制按钮

图3-16控制按钮结构示意图控制按钮电气符

1-按钮2-复位弹簧

3-常闭静触头4-动触头

5-常开静触头

2.行程开关

行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。

种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。

（1）直动式行程开关

行程开关电气符号

（2）滚轮旋转式行程开关

滚轮式行程开关结构示意图

（3）微动开关

教师：

利用多媒体课件进行直观性教学低压电器

学生：

观看、小组讨论

同上

教师：

讲解低压电器元气件

学生：

听取记录，对展示内容进行讨论评价

同上

同上

同上

同上

同上

同上

同上

同上

同上

同上

同上

课堂

小结

1.了解低压电器的概念

2.掌握各低压电器元气件的工作原理

3.在机床电器柜中能正确识别各低压电气元件

4．

5.

引导教学法

示范

测量

各低压电器元气件在控制线路中的连接

演示讲授法

作业

1、接触器与继电器的区别？

2、低压断路器的工作原理？

3、灭弧装置的作用？

4、

5、

适当指导