情境3三相异步电动机的使用及维护Word格式文档下载.docx
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●理解掌握自感现象有关知识;
●能说出变压器的结构,工作原理,理解其特性;
●能说出三相异步电动机的结构,工作原理,理解其机械特性;
●理解三相异步电动机控制电路原理。
2、能力目标:
●能根据要求选择合适的低压电器;
●能按照要求设计控制电路;
●能根据电路图进行合理布线;
●能根据各种故障现象对控制电路进行分析并维修。
教学条件
学做一体化教室,有多媒体设备,三相异步电动机、配电盘、基本电工工具等。
教学方法组织形式
1)全班分为若干小组,每组4人;
2)以小组学习为主,以正面课堂教学与独立学习为辅,行动导向教学法始终贯穿教学全过程。
教学流程
教学内容
教学方法
课时
分配
1、资讯:
发放学习任务书,学习电动机结构、工作原理、机械特性;
学习点动、长动及正反转运行控制线路原理;
上网查阅电动机的类型、参数、有关计算及功率因数的问题。
查阅资料
多媒体
4
2、计划与决策:
学生分组制定实施计划,设计控制电路及组装步骤,注意关键环节及安全措施。
针对学生制定的实施计划,组织各小组进行交流,对计划进行修改完善。
讨论
1
3、实施:
按照计划组装控制电路。
讲解示范操作
2
4、检查与评估:
学生对组装电路进行检查,测试控制电路是否能完成规定功能,教师组织对出现的问题进行分析并做好记录。
各小组公开本组工作情况,相互交流最大的收获,总结经验与教训,最后教师进行总评,注意肯定学生的努力。
总结
学业评价
1、评价内容:
根据学生对各个电路组装、测试结果及故障维修情况(含检测过程、填写实验报告、结果分析及学生质疑的情况)评价,团队合作能力、工作态度评价及日常表现;
2、评价方式:
个人自评、小组评价、教师评价;
3、对基础知识的评价采用笔试方式进行。
任务1、安全用电常识
引导问题:
1、安全电压是如何规定的?
2、怎样才能做到有效接地?
知识准备:
一、安全电压的规定:
按照人体的最小电阻(800~1000Ω)和工频致命电流(30~50mA),可求得对人的最小危险电压为24~50V,据此我国规定的安全电压为42、36、24、12、6V五个等级供不同场合选用。
凡是裸露的带电设备和移动的电气用具都应使用安全电压。
在一般建筑物中可使用36V或24V;
在特别危险的生产场地,如潮湿、有辐射性气体或有导电尘埃及能导电的地面和狭窄的工作场所等,则要用12V和6V的安全电压。
安全电压的电源必须采用独立的双绕组隔离变压器,严禁用自耦变压器提供电压。
二、接地和接零:
电气设备的金属外壳在正常情况下是不带电的,一旦绝缘损坏,外壳便会带电,人触及外壳就会触电。
接地和接零是防止这类事故的有效措施。
(一)工作接地
为保证电气设备在正常或发生事故情况下能可靠运行,将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地连接起来称工作接地。
如:
电源变压器中性点接地,三相四线制系统中性线接地,电压互感器和电流互感器二次侧某点接地等。
如图1.5所示。
实行工作接地后,当单相对地发生短路故障时,短路电流可使熔断器或自动断路器跳闸,从而起到安全保护作用。
(二)保护接地
保护接地就是将电器设备正常情况下不带电的金属外壳通过保护接地线与接地体相连,宜用于中性点不接地的电网中,如图1.6所示。
采取了保护接地后,当一相绝缘损坏碰壳时可使通过人体的电流很小不会有危险。
(三)保护接零
保护接零是目前我国应用最广泛的一种安全措施,即将电气设备的金属外壳接到中性线上,宜用于中性点接地的电网中,如图1.7所示。
当一相绝缘损坏碰壳时,形成单相短路使此相上的保护装置迅速动作,切断电源,避免触电的危险。
注意:
在中性点接地系统中,宜采用保护接零,而不采用保护接地。
为确保安全,中性线和接零线必须连接牛固,开关和熔断器不允许装在中性线上。
但引入室内的一根相线和一根零线上一般都装有熔断器,以增加短路时的熔断的机会。
(四)重复接地
在中性点接地系统中为提高接零保护的安全性能,除采用保护接零外,还要采用重复接地,即将零线相隔一定距离多处进行接地,如图1.8所示。
采取重复接地后可减轻零线断线时的危险、降低漏电设备外壳的对地电压、缩短故障持续时间和改善配电线路的防雷性能。
重复接地的地点一般在:
(1)电源端、架空线路的干线和分支终端及其沿线每隔1km处的工作零线。
(2)电缆或架空线在引入车间或大型建筑物内的配电柜处。
(五)工作零线与保护零线
为了改善和提高三相四线低压电网的安全程度,提出了三相五线制,即增加一根保护零线(PE),而原三相四线制中的中性线称工作零线(N),如图1.9所示。
这一点对于家用电器的保护接零特别重要。
因为目前单相电源的进线(相线和工作零线)上都安装有熔断器,此时的中性线(工作零线)就不能作为保护接零用了。
所有的接零设备都要通过三孔插座接到保护零线上(三孔插座中间粗大的孔为保护接零,其余两孔为电源线),如图1.10所示。
这样工作零线只通过单相负载的工作电流和三相不平衡电流,保护零线只作为保护接零使用,并通过短路电流。
三相五线制大大加
强了供电的安全性和可靠性,是应积极推广的。
若不慎将三眼插座接错,则带来触电危险。
如图1.11所示。
其中:
(a)、(b)图将保护接零和电源中性线同时接于保护零线上,即将保护零线作为工作零则其负荷电流会产生零序电压。
(c)图将保护接零和电源中性线同时接于工作零线上,即将工作零线作为保护零线则中性线因故断开或熔断器断路,其相电压会通过插座内连线使用电设备外壳带电。
(d)图若相线与中性线接反,则使用电设备外壳带电,很不安全。
同时要注意不要忽视接零。
(六)低压交流电力保护接地
系统类型
1.接地系统类型及符号
按系统及电气设备的外露导电体所连接的接地状况分类,接地系统类型符号由三位字母构成,意义如下:
第一位:
T:
表示电力系统一点(一般为中性线)直接接地。
I:
表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点通过阻抗接地。
第二位:
表示电气设备外露导电体可直接接地,而与电力系统任何接地点无关。
N:
表示电气设备外露导电体与电力系统的中性线直接连接。
第三位:
S:
表示中性线N和零线PE分开。
C:
表示中性线N和零线PE合二为一为PEN线(保护中性线)。
2.各种保护接地系统的形式和特点
保护接地系统的形式如图1.12所示。
(1)TN-S系统电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,PE线和N线分开。
故障时易切断电源,安全性高。
适用于环境较差的场合或精密仪器、数据处理系统的电气装置。
如图1.12(a)所示。
(2)TN-C系统电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,PE线和N线合并为PEN线。
当三相负荷不平衡时,此线上有不平衡电流流过,要选用合适的保护装置,加粗PEN导线截面,但不能用漏电保护器。
这种接地形式属最普及的保护接零方式,应用较广,适用于一般场合。
如图1.12(b)所示。
(3)TN-C-S系统电力系统有一个直接接地点,电气设备外露导电体与中性线直接连接,在近电源端,PE和N线合并为PEN线,然后PE和N线分开,分开后不能再合并。
适用于线路末端环境较差的场合。
如图1.12(c)所示。
(4)TT系统电力系统有一个直接接地点,而电气设备外露导电体另外单独接地。
故障时其回路电流较小,不易使保护装置动作,安全性较差。
一般用于功率不大的电气设备或医疗器械、电子仪器的屏蔽接地。
如图1.12(d)所示。
(5)IT系统电力系统不接地或经阻抗接地,而电气设备外露导电体接地。
单相故障时其对地短路电流很小,保护装置不会动作,设备继续运行,而设备外露导电体不会带电,但中性线电位抬高,应另用设备监视。
一般用于尽可能少停电的场合,如电厂自用电、矿井等的及供电设备。
如图1.12(e)所示。
三、接地装置
接地装置由接地体和接地线两部分组成,如图1.13所示。
正确设置接地装置可保证人员和用电设备的安全。
(一)接地体
接地体是埋入地下并和大地直接接触的导体组,它分为自然接地体和人工接地体。
1.自然接地体
自然接地体是利用与大地有可靠连接的金属构件、金属管道、钢筋混凝土建筑物的基础等作为接地体。
装设接地装置时应首先充分利用自然接地体,对螺栓连接的管道、钢结构等采用跨接线焊牢,跨接线采用扁钢或圆钢。
扁钢截面积:
接地支线不小于48mm2、接地干线不小于100mm2,圆钢直径不小于6mm2。
2.人工接地体
人工接地体是用型钢如角钢、钢管、扁钢等打入地下而成。
要求如下:
(1)垂直埋设的接地体一般采用角钢、钢管和圆钢,水平埋设的接地体一般采用扁钢和圆钢。
(2)常用的接地体尺寸如下:
钢管直径40~50mm,壁厚不小于3.5mm;
扁钢25mm×
4mm(室内)或40mm×
4mm(室外);
角钢40mm×
40mm×
4mm~50mm×
50mm×
5mm;
圆钢直径10mm。
长度均为2000~3000mm。
(3)在腐蚀性较强的土壤中,接地体应采取镀锌等措施。
(4)接地体顶端应在地面以下0.5~0.8m左右。
(5)接地体根数不应少于两根,两根间距离一般为5m。
(6)接地体与建筑物的距离不小于3m。
(二)接地线
电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导体称为接地线。
接地线分为接地干线和接地支线。
(1)工业车间或其他场所如电气设备较多时,应设置接地干线。
车间接地干线一般为沿车间四周墙体明设,距地300mm,与墙有15mm距离。
最小截面积:
铜材不得小于25mm2,钢材不得小于50mm2。
(2)主接地干线与接地体之间应设置可拆装的螺栓线夹连接点以便于检测。
(3)接地线与接地体、接地线与接地线的连接一般为焊接,采用搭接焊时,搭接部分的长度:
扁钢:
大于等于宽度的2倍;
圆钢:
大于等于直径的6倍。
埋入地下的连接点应在焊接后涂沥青漆防腐。
(4)接地线与电气设备可焊接或螺栓连接,每台设备应用单独的接地线与干线相连,禁止在一条接地线上串联电气设备。
(5)接地线的截面积(A)要求一般为:
①有腐蚀保护和机械保护或地上敷设:
按PE线方法选择。
②无腐蚀保护和机械保护,地下敷设:
铜截面积A≥25mm2;
钢截面积A≥50mm2。
③有腐蚀保护、无机械保护,地下敷设:
铜或钢截面积A≥25mm2。
④TN或TT系统:
铜截面积A≥50mm2:
铝截面积4≥70mm2;
钢截面积A≥800mm2。
⑤IT系统:
铝截面积A≥35mm2
⑥架空线路塔杆的接地引出线:
钢镀锌截面积A≥50mm2。
⑦专用携带式接地线:
裸铜软导线截面积A≥25mm2。
(三)保护接地和保护接零线的选择
1.PE线的选择
(1)按相线截面积A选择PE线截面积AP
(2)按机械强度选择PE的最小截面积AP
①明设裸线:
铜最小截面积AP≥4mm2;
铝最小截面积AP≥6mm2。
②绝缘导线:
铜最小截面积AP≥1.5
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