电气与自动控制基础知识

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1.电气常识
1.1.5 电梯接地保护实施
（1）对于三相五线电源 三根相线L1、L2、L3接电梯主开关作动力电源 中性线N即零线接入电梯单相用电线路 保护地线PE接电源柜或控制柜的PE总接线柱，由PE总
接线柱分别引出接地线与电梯可露金属部分相接。 零线与地线始终分开。
（2）对于三相四线电源 供电电源只有相线L1、L2、L3、与中性线Ｎ，没有保护
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3.电梯控制系统类型与特点
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3.电梯控制系统类型与特点
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4.电梯电气原理图识读
电气原理图
电气原理图包括： a) 动力电路；和 b) 连接电气安全装置的电路。 这些图均应清晰，并宜用GB/T 4728所
规定的符号。
4.1 电源电路
4.1 电源电路
中性线N和保护线PE应始终分开——GB758 13.1.5
电气与自动控制基础知识
引言
中国特检协会新编写了《梯检验人员复习参考资料 》， 其内容涵盖了电梯检测检验基础知识与主要电梯产品的 结构原理，以及相应的法规/标准，对我们的这次电梯检 验师的考核及其考前辅导提供了主要的参照。
因此，我做的这次考前辅导，其主要内容均来自《梯 检验人员复习参考资料 》，与各位一起复习，做一次领 读。
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1.电气常识
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1.电气常识
电动机铭牌
（1）型号：电动机的机型、规格。 （2）额定值：
a. 额定功率Pn：电动机轴上输出的额定机械功率，单位为kW。 b. 额定电压U：外加于定子绕组上的线电压，单位为V。 c. 额定电流I：轴端额定功率输出时，定子绕组线电流，单位为A。 d. 额定频率f：电动机在额定运行时输入电源的频率，单位为Hz。 e. 额定转速n：指电动机在额定运行时电动机转速，单位为r/min。 （3）连接方法：三相定子绕组接成星形（Y形）或三角形（△形）。 （4）绝缘等级和温升：绝缘等级是指电动机所用绝缘材料的耐热等级， 分A、E、B、F等级。例如B级和F级绝 缘的电动机温升分别为80℃和105℃。 （5）工作方式：表示电动机的运行方 式，可分为连续、短时、断续三种。
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主要内容
• 电气与自动控制知识 1.电气常识 2.电梯电力拖动类型与特点 3.电梯电气控制类型与特点 4.电梯电路图识读
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1.电气常识
1.1 电源 1.1.1 直流电与交流电
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1.电气常识
应掌握的知识要点
▲ 电压与电流\频率与周期的概念； ▲ 直流电源分 “＋”与“－”极； ▲ 交流电的电压和电流周期性的变化；
■ 保护接零就是在电源中性点接地的低压系统中，把电气 设备的金属外壳、框架与中性线相连接。如果电气设备的绝缘 损坏而碰壳，由于中性线的电阻很小，所以短路电流很大。很 大的短路电流将使电路中保护开关动作或使电路中保护熔丝断 开，切断了电源，这时外壳不带电，便没有触电的可能。
在电气设备中保护接地或保护接零是一种安全措施。
1.电气常识
应掌握的知识要点
（7）记住 2 个数字： ——电机的额定电流约为功率的 2 倍；(380V供电) ——电机的额定转矩(kg.m )约为功率N(kW)除以转速n (r/min)加 3 个 0 。
M=975 N / n≈1000 N/n
1.电气常识
1.2.2 永磁同步电机
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1.电气常识
电机转速公式：
n 60 f ( 1 s ) p
式中： ｎ——电机转速 ｒ／Min ｆ——电源频率 Hz／s 工频电源为５０Ｈｚ；变频器输出为０－５０Hz 可变。 p——电机绕组极对数 ，常用电机为4、6、8极。电梯双速电机为 6/24极。极对数 =极数 /2 s——转差率 电机转子转速与定子绕组磁场转速之差叫转差，转 差与定子绕组磁场转速之比称为转差率。 普通电机s=0.02- 0.06；同步电机 S=0 。
• 小电流控制大电流 • 小电流变化控制大电流变化
1.电气常识
变频器
1.电气常识
1.2.17 变频器
1.电气常识
1.2.17 变频器
2.电梯电力拖动的类型与特点
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2.电梯电力拖动的类型与特点
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2.电梯电力拖动的类型与特点
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2.电梯电力拖动的类型与特点
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1.电气常识
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1.电气常识
1.2.3 电机的机械特性
转速与转矩的关系曲线称为电动机的机械特性
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1.电气常识
1.2.4 变压器
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1.电气常识
1.2.5 电磁线圈
符号
应掌握的知识要点
1.2.15 双向晶闸管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
1.电气常识
1.2.16 三极管
应掌握的知识要点
• 三极管是电流控制器件是以基极 b 电流控 制集电极 c 的电流，可实现：
电磁力与安匝数成正比，与 距离的平方成反比。
1.电气常识
1.2.6 接触器
符号
1.电气常识
1.2.7 继电器——中间继电器
1.电气常识
继电器——小型继电器
1.电气常识
1.2.7 继电器——时间继电器
1.电气常识
1.2.7 继电器——时间继电器
1.电气常识
1.2.7 继电器——热继电器
1.电气常识
【解读】 “直接与主电源连接”可以理解为电动机与主 电源之间没有加入整流、调压、变频等电器装置。“短路保 护”是当电路中发生短路时或接近于短路电流数值时立即切 断电源的一种电气故障防护措施。
短路保护一般用熔断器或自动断路器实现。自动断路 器的额定电流应不小于所用设备的最大工作电流,而被保护 电路的单相短路电流应大于断路器瞬时脱扣电流的l.5倍。 用熔断器对电动机机进行短路保护时,可按电动机额定电流 的1.25倍选取熔体。
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3.电梯控制系统类型与特点
电梯的电气控制系统，主要是指对电梯主曳引电动机和 门机的启动、运行方向、减速、停止的控制，以及对每层站显 示、层站召唤、轿内指令、安全保护等指令信号进行管理。操 纵是实行每个控制环节的方式和手段。
控制系统的功能与性能直接决定着电梯的自动化程度和 运行性能。电气控制系统的类型除传统的继电器控制外，PLC 控制和微机控制的电梯产品已成为主流。
4.1 电源电路
图13-1 TN-S系统
图13-2 TN-C-S系统
4.1 电源电路
电气设备保护线的正确结法示例
电气设备保护线的错误结法示例
4.2 电梯主拖动电路
4.2 电梯主拖动电路
4.2 电梯主拖动电路
2.2 电梯主拖动图
东芝CV180
4.2 电梯主拖动电路
《GB7588》13.3.1 直接与主电源连接的电动机应进行短路保护
线ＰＥ。 在电源Ｎ线的重复接地端引出２根线，其中１根为中性
线Ｎ，另一根为保护线ＰＥ，然后把L1、L2、L3与Ｎ、PE 五根线接入电梯系统，ＰＥ与Ｎ从此始终分开。
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1.电气常识
应掌握的知识要点
※ 中性线Ｎ与保护线ＰＥ的区别 ——中性线Ｎ可以接单相负载，可能有电流 ——保护线ＰＥ只允许接用电设备的导电外 壳，不 可以接负载，一般没有电流。 ——Ｎ与PE都与地连接着，正常时同电位。
【解读】 电梯行业对本条款的描述俗称为“零线和接地线 应始终分开”。根据中国电工技术学会工业与建筑应用专业 委员《关于低压电网防触电设计问题的建议》中 “在涉及防 触电问题的名词术语中,今后应统一采用IEC规定的名词术语, 如TN系统、PN系统、N线、PE线、PEN线等,不在采用保护 接零、接地保护、三相五线制、零线等过时或错误的术语” 的要求，应更正为“中性线N和保护线PE应始终分开”。
1.电气常识
1.2.13 二极管
1.电气常识
1.2.13 二极管 符号
应掌握的知识要点 二极管单向导电
1.电气常识
1.2.13 二极管
1.电气常识
1.2.13 二极管
1.电气常识
1.2.13 二极管
1.电气常识
1.2.14 晶闸管（可控硅）
1.电气常识
1.2.15 双向晶闸管
1.电气常识
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1.电气常识
应掌握的知识要点
（1）电机有“Y”与“△”形2种接线方法。 “Y”接法与 “△”接法在同一个电机上额定工作电压为1.73比1。 电机接线盒有2排接线柱, 上排用接线片3 柱连在一起
的为“Y”接法；用接线片上下2柱连在一起的为“△”接法。
1.电气常识
应掌握的知识要点
电气控制系统
继电器控制
PLC控制
微机控制
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1.电气常识
应掌握的知识要点
■ 三相电源有U1、V1、W1和U2、V2、Ｗ2, 有6个接头
■ 低电供电系统把三相绕组的末端U2、V2、Ｗ2连接在
一起成为公共端，叫做中点，用Ｎ表示。 ■ 从公共点引出的导线叫中性线（或零线），从绕组首端U1、
V1、W1引出三根导线叫相线（火线） ■ 色标：
Ｎ-----黑或白色 Ｕ１-----黄色 Ｖ１-----绿色 Ｗ１-----红色 ■相线与相线之间的电压叫线电压 ■各相线与中性线之间的电压叫相电压
1.2.8 按钮
1.电气常识
1.2.9 行程开关
1.电气常识
1.2.10 编码器
1.电气常识
1.2.11 平层感应开关
1.2.12 电阻 电容 电感 符号
电感（线圈）
电容
电阻
1.电气常识
应掌握的知识要点
（1）欧姆定律、电流定律 很重要，经常用它去分析问题、 判断问题。
（2）电容的容抗与电源频率成反比。 （3）电感的感抗与电源频率成正比。 （4）电阻的阻抗与电源频率无关。
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3.电梯控制系统类型与特点
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※ 低压公用电网供电的电气装置只允许保护接地.
※ 保护接零的设备不可以再接地。常识
1.2 电梯用电气设备及器件 1.2.1 交流异步电机
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1.电气常识
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1.电气常识
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1.电气常识
每秒变化的次数称为频率 f 一次变化需要的时间称为周期 T
f = 1/T ▲ 交流电电压与电流以有效值来计量； ▲ 交流电与直流电可以互相转换：
把交流电变成直流电称为整流： 把直流电变成交流电称为逆变。
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1.电气常识
1.1.2 三相交流电
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1.电气常识
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1.电气常识
ＴＮ供电系统
Ｔ----表示变压器绕组，中性点直接接地 Ｎ----电气设备外露导电部分与中性点连接
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1.电气常识
ＴＮ供电系统
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1.电气常识
ＴＮ供电系统
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1.电气常识
1.1.4 接地与接零保护
■ 保护接地就是把电气设备的金属外壳、框架等与大地 可靠地连接。如果电气设备的绝缘损坏使金属导体碰壳，由于 接地装置的接地电阻很小，则外壳对地电压大大降低。当人体 与外壳接触时，则外壳与大地之间形成并联支路，设备的接地 电阻愈小，则通过人体的电流也愈小，所以可以防止触电。
（2） 接入电机的三相电源，任意对调其中两根线的顺序， 电机转向改变。
（3）转速与极对数成反比。 （4）转速与电源频率成正比。 （5）改变转差率转速改变。
减低电源电压、增大定子转子阻抗或串入电阻等可增 大转差率实现调速。
1.电气常识
应掌握的知识要点
（6）电梯曳引电机有 2 种工况 ： 电动状态——如满载上行、空载下行，由电机拉着载 荷走，电机转速﹤同步转速。 制动状态——如空载上行、满载下行，由载荷拉着电 机转，电机转速﹥同步转速。这种工况 电机是起阻止、制动作用 ，工作在发 电机状态。