工学论文
当前位置:首页 > 论文范文 > 工学论文 > 列表页

电工学论文

小草范文网  发布于:2017-04-07  分类: 工学论文 手机版

篇一:电工学论文1

电工学论文1

一.(1)继电保护系统常用电器及原理:

1. 组合开关:种类很多,常用的HZ10等系列的,它有三对静触片,每个触片的一端固定在绝缘垫板上,另一端伸出盒外,连在三线柱上。三个动触片套在装有手柄的绝缘转动轴上,转动转动轴就可以将三个触点同时接通或断开。

2. 按钮:通常用来接通或断开控制电路。将按钮帽按下时,下面一对原来断开的静触点被动触点接通,以控制某一电路。

3. 交流接触器:由电磁铁和触点两部分组成,利用电磁铁的吸引力而动作的。当吸引线圈通电后,吸引山字形动铁心,而使动合触点闭合。

4. 热继电器:它利用电流的热效应而动作。热元件是一段电阻不大的电阻丝,接在电动机的主电路中,双金属片系由两种具有不同线膨胀系数的金属碾压而成。下层金属的线膨胀系数大,上层小,当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时,它便向上弯曲,扣板在弹簧的拉力下断开。

5. 熔断器:利用电流热效应,线路在正常工作情况下,熔断器中的熔丝或熔片不应熔断,一旦发生短路或严重过载时,熔断器的熔片或熔丝应立即熔断。

6. 自动空气断路器:主触点通常是由手动的操作机构闭合的,开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点闭合后就被锁钩锁住,如果电路中发生故障,脱扣机构就在有关脱扣器的作用下将锁钩脱开,于是主触点在释放弹簧的作用下迅速断开。脱扣器有过流脱扣器和欠压脱扣器等,它们都是电磁铁。正常情况下,过流脱扣器的衔铁是释放的,一旦发生过严重过载或短路故障,与主电路串联的线圈将产生较强的电磁吸引把衔铁下吸而顶开锁钩,是主触点断开。欠压脱扣器的工作相反。

(2)基本控制电路及其原理:

1. 笼型电动机正反转的控制线路:将接到电源的任意两根连线对调一头即可。当正转接触器KM1工作时,电动机正转。必须保证两个接触器不能同时工作。

2. 行程控制线路:当运动部件到达一定行程位置时采取行程开关来进行控制。

一.控制保护、自锁及连锁保护原理:

1.控制保护:控制线路可分为主电路和控制电路。我们把将各个电器按实际位置画出的图称为结构图。结构图中,属于同一电气的各部件都集中在一起。当线路比较复杂和使用的电器较多时,结构图中线路就将不易看清楚。因为同一机器的部件在机械上虽然连在一起,但是在电路上并不一定相互关联。因此,为了读图和分析研究,也为了设计线路的方便,控制线路常根据其作用原理画出,把控制电路和主电路清楚地分开。这样的图称为控制线路的原理图。在原理图中,各种电器都用统一的符号来表示。短路保护FU,过载保护FR,欠、失电压保护KM,接地保护等PE。

2.自锁保护:依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象。合上QS,按下SB2,KM线圈吸合,KM 主触点闭合,电动机运转。KM辅助常开触点闭合,自锁。按下SB1,KM线圈断电,主触点、辅助触点断开,电动机停止。自锁另一作用:实现欠压和失压保护。

3.联锁保护: 如果两个接触器同时工作,那么两个根电源线就会短路,所以不能让它们同时工作,这种作用就称为互锁或联锁。此过程将在正反转中叙述。

三、点动、连续运行(长动)、正反转、停车、保护环节

1.点动:

如果将图2.2中的自锁触点KM除去,则可对电动机实现点动控制,就是按下启动按钮SB2,电动机就转动,一松手就停止。这在生产上也是常用的,例如在调整时用。

2.长动控制:在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动,即所谓长动控制。是在按下按钮后,接触器的线圈的电吸合后,接触器自身带的辅助触点也同时吸合,从而即使按钮送开后接触器的线圈还因辅助触点接通,始终处于吸合状态而得电,只有按下停止按钮后才会断开,使电动机停止。

3. 正反转:要实现电动机的正反转,只要将接至电动机三相电源进线中的任意两相对调接线,即可达到反转的目的。下面是接触器联锁的正反转控制线路,如图所示

图中主回路采用两个接触器,即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时,三相电源的相序按U―V―W接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断开,接触器KM2的三对主触头接通时,三相电源的相序按W―V―U接入电动机,电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源,否则它们的主触头将同时闭合,造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头,以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源,KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用,这两对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。正向启动过程:按下起动按钮SB2,接触器KM1线圈通电,与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合,以保证KMl线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合,电动机连续正向运转。停止过程:按下停止按钮SB1,接触器KMl线圈断电,与SB2并联的KM1的辅助触点断开,以保证KMl线圈持续失电,串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开,切断电动机定子电源,电动机停转。反向起动过程:按下起动按钮SB3,接触器KM2线圈通电,与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合,以保证KM2线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合,电动机连续反向运转。对于这种控制线路,当要改变电动机的转向时,就必须先按停止按钮SB1,再按反转按钮SB3,才能使电机反转。如果不先按SB1,而是直接按SB3,电动机是不会反转的。

4.停车:行程控制,就是当运动部件到达一定行程位置是采用行程开关来控制。行程开关SQa和SQb分别装在工作台的原位和终点,由装在工作台上的挡块来撞动。工作台由电动机M带动。电动机的主电路和图2.4中的是一样的,控制电路也只是多了行程开关的三个触点。

工作台在原位时,其上挡块将原位行程开关SQa压下,将串接在反转控制电路中的动断触点压开。这时电动机不能反转。按下正转启动按钮SBF,电动机正转,带动工作台前进,当工作台到达终点时,挡块压下终点行程开关SQb,将串接在正转控制电路中的动断触点SQb压开,电动机停止正转,与此同时,将反转控制电路中的动合触点SQb压合,电动机反转,带动工作台后退。退到原位,挡块压下SQa,将串接在反转控制电路中的动断触点压开,于是电动机在原位停止。如果工作台在前进中按下反转按钮SBr,工作台立即后退,到原位停止。

三、控制线路的分析与设计方法

控制电路:是通过弱电流的电路,一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成,用细线条画在原理图的右边。

设计的基本原则:满足技术、经济指标要求,操作、维修方便的基本要求。通过优选器件,提高可靠性,延长寿命,提高产品的竞争力。满足生产机械的工艺要求,满足生产机械的工艺要求,能按照工艺的顺序准确而可靠地工作。电路结构力求简单,电路结构力求简单,尽量选用常用的且经过实际考验过的电路。操作、调整和检修方便。具有各种必要的保护装置和联锁环节。

电气控制原理设计方法有两种,经验设计法和逻辑代数设计法。

1.经验设计法:根据生产机械的要求,选用典型环节,将它们有机的组合起来,并加以补充修改,综合成所需的控制电路。

2.逻辑设计法:用逻辑代数,从生产工艺出发,考虑控制电路中逻辑变量关系,在状态波形图的基础上,按照一定的设计方法和步骤,设计出符合要求的控制电路。该方法设计出的电路较为合理、精练可靠,特别在复杂电路设计时,可以显示出逻辑设计法的设计优点。

四、给出习题的设计与分析。

10.2.1. 解:在图中,SB2是连续工作的启动按钮,SB3是双联按钮,用于点动工作。按下SB3时,KM通电,主触点闭合,电动机启动。因SB3的常闭触顶同时断开,无自锁作用。松开SB3,KM断电,电动机停车。

篇二:电工学论文2

电工学论文2

请就供电、配电及安全用电等做简单论述,可外延拓展,不限论文形式,并回答{7版第12章}全部练习题。

一.供电:

首先,我们所使用的电通常来自发电厂,发电厂按所利用的能源分为水利、火力、风力、核能、太阳能、沼气等几种。各种发电厂的发电机几乎都是三相同步发电机,它也分为定子和转子两个部分。

同步发电机的转子是磁极,有显极和隐极两种。显极式同步发电机的结构简单,但机械强度较低,宜于低速。隐极式同步发电机制造工艺较为复杂,但机械强度较高,宜于高速。 大中型发电厂多建在产煤地区或水力资源丰富的地方,距用电地区较远。发电厂产生的电能要用高压输电线输送到用电地区,然后降压分配给个用户。电能从发电厂传输到用户要通过导线系统,这系统成为电力网。

送电距离越远,要求输电线的电压越高。

二.配电:

从输电线末端的变电所将电能分配给各工业企业和城市。工业企业中设有中央变电所和车间变电所。中央变电所所接受送来的电能,然后分配到各车间,然后由车间变电所分配到各用电设备。

从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。低压配电线路的连接方式主要是放射式和树干式两种。

当负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载时,采用放射式线路较合适。 在下述情况下采用树干式配电线路:

(1) 负载集中,同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧,其间距较短。

(2) 负载比较均匀地分布在一条线上。

采用放射式配电线路时,各组用电设备常通过总配电箱联接。用电设备既可独立地接到配电箱上,也可联接成链状接到配电箱上。距电箱较远,但彼此距离很近的小型用电设备宜接成链状,这样能节省导线。

放射式和树干式这两种配电线路现在都被采用。放射式供电可靠,但投资较高。树干式可靠性较低,但灵活性较大。

三.安全用电:

由于不慎触及带电体,产生触电事故,是人体受到各种不同的伤害。根据伤害性质可分为电击和电伤两种。电击是指电流通过人体,身内部器官组织受到损伤。如果受害者不能迅速摆脱带电体,则最后会造成死亡事故。电伤是指在电弧作用下或熔丝熔断时,对人体外部的伤害,如烧伤、金属溅伤等。点击所引起的伤害程度与人体电阻的大小、电流通过的时间长短、电流的大小和电流的频率有关。、

触电方式分为:1.接触正常带电体:(1)电源中性点接地系统的单相触电;(2)电源中性点不接地系统的单相触电;(3)两相触电最为危险,因为人体处在线电压之下,但这种情况不常见。 2.解除正常不带电的金属体:如电机外壳通常不带电,由于绕组绝缘损坏而与外壳接触,使它带点。

为了人身安全和电力系统工作的需要,要求电气设备采取接地措施:

1. 工作接地:电力系统由于运行和安全的需要,常将中性点接地,这种接地方式称

为工作接地,有如下目的:(1)降低出低电压;(2)迅速切断故障设备;(3)降低电气设备对地的绝缘(转载自:www.xiaocaOfaNWen.com 小草 范 文 网:电工学论文)水平。

2.

3. 保护接地:将电气设备的金属外壳接地,宜用于中性点不接地的低压系统中。 保护接零:将电气设备的金属外壳接到零线上,宜用于中性点接地的低压系统中。

当电动机某一相绕组的绝缘损坏而与外壳相接时,就形成单相短路,迅速将这一

相中的熔丝熔断,因而外壳便不再带电。

4.

5. 保护接零和重复接地;将零线相隔一定距离多处进行接地。 工作零线与保护零线:为了确保设备外壳对地电压为零,专设保护零线PE,工作

零线在进建筑物入口处都要接地,进户后再设另一保护零线。这样就成为三相五

线制。

四.习题

12.1.1为何远距离输电采用高电压?

解:当电流通过导线时,会有一部分电能变为热能而损耗掉。在输电的功率相同的情况下,高压输电的电流较小,而低压输电电流较大,因为功率 P = U*I,P 一定,则 U 升高,I 就降低;U 降低,I 就升高。同时输电过程中,电流通过导线,而导线必然有电阻,于是就在电线上产生一定的压降,该压降的大小 U' = IR,R 为传输导线的电阻,I 即为上边提到的输电电流 I。由于这部分压降以及电线的电阻,就有一部分功率 P' = U'I = I2R 消耗在传输导线上,而导线本身也是电阻,所以这一部分功率转变成了热量散发到空气中,也就是说这一部分功率损失在导线上。由于导线的电阻 R 为一定值,输电电流 I 减小的话,则导线上损失的功率 P' 也会降低。

输电线截面积S一定时,输电电压U愈高,损耗的电功率P耗就愈小;如果允许损耗的电功率P耗一定时(一般不得超过输送功率的10%),电压愈高,输电导线的截面积就愈小,这可大大节省输电导线所用的材料。

在传输功率相同的情况下,为了减小在传输过程中损失的功率,提高输电电压,降低输电电流能有效降低在传输过程中的损失,电压越大损失越小。所以,从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说,远距离输送电能要采用高电压或超高电压。

但也不能盲目提高输电电压,同为输电电压愈高,输电架空线的建设,对所用各种材料的要求愈严格,线路的造价就愈高。所以,要从具体的实际情况出发,做到输电线路既能减少功率损耗,又能节约建设投资。

12.4.1 在同一供电系统中为何不能同时采用保护接地和保护接零?

解:同一供电系统中在采用保护措施时,必须注意不允许在同一系统上把一部分设备接零,另一部分用电设备接地。因为当外壳接地的设备发生碰壳漏电,而引起的事故电流烧不断熔丝时,设备外壳就带电110V,并使整个零线对地电位升高到110V,于是其他接零设备的外壳对地都有110V电位,这是很危险的。所以,在同一个系统上不准采用部分设备接零、部分设备接地的混合做法。即使熔丝符合能烧断的要求,也不允许混合接法。因为熔丝在使用中经常调换,很难保证不出差错。

12.4.2 为什么中性点不接地的系统不采用保护接零?

解:如果采用保护接零,当系统发生一相碰地时,系统可照常运行,这时大地与碰地的

端线等电位,会使所有接在零线上的电气设备外壳呈现对地电压,相当于相电压,这是十分危险的。也就是说此时大地为一相线,零线对地的电压不再是0V,而是220V。

12.4.3 区分工作接地、保护接地和保护接零。为什么在中性点接点系统中,除采用保护接零外,还要重复接地?

解:工作接地的作用是保持系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压的原因所产生过电压的危险性。如没有工作接地则当10kV的高压窜入低压时,低压系统的对地电压上升为5800V左右。当配电网一相故障接地时,工作接地也有抑制电压升高的作用。如没有工作接地,发生一相接地故障时,中性点对地电压可上升到接近相电压,另两相对地电压可上升到接近线电压。如有工作接地,由于接地故障电流经工作接地成回路,对地电压的“漂移”受到抑制,在线电压0.4kV的配电网中。中性点对地电压一般不超过50V,另外两相对地电压一般不超过250V。

保护接地就是将正常情况下不带电,而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地(三相三线制)的供电系统中,用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。如果家用电器未采用接地保护,当某一部分的绝缘损坏或某一相线碰及外壳时,家用电器的外壳将带电,人体万一触及到该绝缘损坏的电器设备外壳(构架)时,就会有触电的危险。相反,若将电器设备做了接地保护,单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过。一般地说,人体的电阻大于1000欧,接地体的电阻按规定不能大于4欧,所以流经人体的电流就很小,而流经接地装置的电流很大。这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险。

保护接零(又称接零保护)就是在中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。当某一相绝缘损坏使相线碰壳,外壳带电时,由于外壳采用了保护接零措施,因此该相线和零线构成回路,单相短路电流很大,足以使线路上的保护装置(如熔断器)迅速熔 断,从而将漏电设备与电源断开,从而避免人身触电的可能性。

原因:(1)在有重复接地的低压供电系统中,当发生接地短路时,能降低零线的对地电压。当发生接地短路时,短路电流大部分通过零线构成回路,小部分电流通过重复接地电阻和工作接地电阻构成回路。而后一部分电流在重复接地的接地电阻上的对地电压仅是零线上电压的一部分,因此降低了零线的对地电压。(2)当有重复接地的低压供电系统中发生零线断线时,能降低保护零线断线的危险性。在没有重复接地的情况下,当零线发生断线时,在断线点后面只要有一台用电设备发生接地短路,其他设备的外壳上都会存在着近似的对地电压。

篇三:电工学小论文

电工学小论文1

物理学院 臧雨宸 141120149

[摘要]:

本文简述继电保护系统常用电器、基本控制电路及其工作原理;叙述控制保护及自锁、联锁保护原理;给出点动、连续运行(长动)、正反转、停车、保护环节原理图及其控制线路图;给出控制线路的分析与设计方法;给出习题 (P304页)10.2.3,10.2.5,10.2.7,10.3.2,10.4.1,10.5.2(第7版)的设计与分析。

[继电保护系统]:

继电保护系统常用电器有组合开关、按钮、交流接触器、中间接触器、热继电器、熔断器、空气短路器。

线路图及基本工作原理:

1.组合开关:组合开关,又称为转换开关,作为电源引入开关,也可用它来直接启动和停止小容量笼型电动机或使电动机正反转,也可用于局部照明电路控制。

基本原理:常用组合开关有HZ10系列。它有三对静触片,每个触片的一端固定在绝缘垫板上,另一端伸出盒外,连在接线柱上。三个动触片套在装有手柄的绝缘转动轴上,转动转轴就可以将三个触点(彼此相差一定角度)同时断开或接通。

2.按钮:按钮通常用来接通或断开控制电路(其中电流很小),从而控制电动机或其他电气设备的运行。

基本原理:将按钮帽按下时,下面一对原来断开的静触点被动触点接通,以接

通某一控制电路;而上面一对原来接通的静触点则被断开,以断开另一控制电路。

3.交流接触器:常用来接通和断开电动机或其他设备的主电路,每小时可开闭千余次。

基本原理:交流接触器主要有电磁系统(包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯)和触头系统, 是利用电磁铁的吸引力而动作的。包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的。当主触点断开时,会产生电弧,需采取灭弧措施。一是将触点做成桥式;而是其间有绝缘隔板,电流大时,有专门灭弧措施。

4.中间继电器

基本原理: 中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路,也可直接用 控制小容量电动机或其它电气执行元件。它的结构和交流接触器基本相同,是电磁系统小些,触点多些。在选用中间继电器时,主要是考虑电压等级及触点数量。

5.热继电器

基本原理:热继电器是由流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。 热继电器的作用是:主要用来对异步电动机进行过载保护,他的工作原理是过载电流通过热元件后,使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作,从而将电动机控制电路断开实现电动机断电停车,起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯曲过程中,热量的传递需要较长的时间(热惯性),因此,热继电器不能用作短路保护,而只能用作过载保护。

6.熔断器

基本原理:是最简单的且最有效的短路保护器。熔断器中的溶片或熔丝是由 电阻率较高的合金制成,或用截面积较小的良导体制成。当发生短路或严重过载时,熔断器自动熔断。熔断器的熔丝的额定电流应高于电器正常工作电流,比如,电灯支线的熔丝的额定电流不小于支线上所有的电灯的额定电流。

7.自动空气短路器

基本原理:是一种低压保护器,可实现短路、过载和失压保护。开关的脱扣机构是一套连杆装臵,分为过流脱扣器和过载脱扣器,都是电磁铁。当电路发生过载,短路或者严重失压的情况时,脱扣器工作使主电路断开。还有一种断路器具有双金属片过载脱扣器.

[基本控制电路及其工作原理]:

1.控制保护:控制线路可分为主电路和控制电路。我们把将各个电器按实际位臵画出的图称为结构图。结构图中,属于同一电气的各部件都集中在一起。当线路比较复杂和使用的电器较多时,结构图中线路就将不易看清楚。因为同一机器的部件在机械上虽然连在一起,但是在电路上并不一定相互关联。因此,为了读图和分析研究,也为了设计线路的方便,控制线路常根据其作用原理画出,把控制电路和主电路清楚地分开。这样的图称为控制线路的原理图。在原理图中,各种电器都用统一的符号来表示。短路保护FU,过载保护FR,欠、失电压保护KM,接地保护等PE。

2.自锁保护

如图是中小型容量笼型电动机直接启动的控制线路,其中用了组合开关Q,交流接触器KM,按钮SB,热继电器FR及熔断器FU等几种电器。

先将组合开关Q闭合,为电动机起动做好准备。当按下启动按钮SB2时,交流接触器KM的线圈通电,动铁心被吸合而将三个动触点闭合,电动机M便启动。当松开SB2时,它在弹簧的作用下恢复到断开位臵。但是由于与启动按钮并联的辅助触点(图中最右边的那个)和主触点同时闭合,因此接触器线圈的电路仍然接通,而使接触器触点保持在闭合的位臵。这个辅助触点称为自锁触点。如将停止按钮SB1按下,则线圈的电路切断,动铁心和触点恢复到断开的位臵。 采用上述控制线路可以实现短路保护、过载保护和零压保护。起短路保护的是熔断器FU。一旦发生事故,熔丝立即熔断,电动机立即停车。起过载保护的是热继电器FR。当过载时,它的热元件发热,将动断触点断开,使接触器线圈断电,主触点断开,电动机也就停下来。 所谓零压(或失压)保护就是当电源暂时断电或电压严重下降时,电动机即自动从电源切除。因为这时接触器的动铁心释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时如不按起启动按钮,则电动机不能自动行启动,因为自锁触点亦已断开。如果不是采用继电接触控制器而是直接用刀开关或组合开关进行手动控制时,由于在停电时未及断开开关,当电源电压恢复时,电动机即自行启动,可能造成事故。

3.联锁保护

如果两个接触器同时工作,那么两个根电源线就会短路,所以不能让它们同时工作,这种作用就称为互锁或联锁。此过程将在正反转中叙述。 三、点动、连续运行(长动)、正反转、停车、保护环节 (1)、点动 如果将图中的自锁触点KM除去,则可对电动机实现点动控制,就是按下启动按钮SB2,电动机就转动,一松手就停止。这在生产上也是常用的,例如在调整时用。

本文已影响