电控柜内元件和柜外电气元件简介1 主要内容•本次讲解主要讲解的是控制柜内使用量大、故障率高的电气元件• 柜内元件：其中接触器、继电器、电机启动器、浪涌保护器、电源（普通电源、UPS电源）、断路器等元件使用量大，每类元件选讲一种型号• 外围元件：限位开关、接近开关、震动传感器、偏航计数器等•这次电气元件主要讲解其工作原理、参数简介、使用功能以及易出现的故障原因2 1、接触器•定义：接触器是指利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成•原理：当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开•柜内使用的接触器均为ABB厂家的，型号分为：•小型：AL 9-30-10 AL 9-22-00 AL 9-22-01 A26-30-10 A 30-30-10 AL 30-30-10 •大型接触器：A185 A210 AF1650等•参数解释：AL 9-30-10 额定电流：9A 30---3：表示常开主触头数量 。
0：表示常闭主触头数量 10表示带一个常开辅助触点，无常闭辅助触点 •功能：接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路•故障现象原因：1、线圈通电后接触器不吸合；2、线圈断电后接触器不释放；3、接触器主触头故障3 2、继电器• 目前使用的继电器主要有魏德米勒和菲尼克斯，超速和安全为图瑞克产品• 定义：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，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用• 原理作用：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的只要圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的•根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压 （PLC-RSP-24DC/1IC/ACT PLC-RSP-230UC/21）4 •区别：继电器和接触器的工作原理一样。
主要区别在于接触器的主触头可通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流所以，继电器一般不用来直接控制主电路（而是通过控制接触器和其他开关设备对主电路进行间接控制）图一 菲尼克斯中间继电器A1A21211145 安全继电器•安全继电器是由数个继电器与电路组合而成，为的是要能互补彼此的异常缺陷，达到正确且低误动作的继电器完整功能，•原理：安全继电器一般使用电磁继电器，工作原理与一般继电器一致•区别：所谓“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时做出有规则的动作，它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不同•PNOZ X4 24 V DC/AC•作用：用在带有确认机器安全的输入，确认安全后，给接触器等的输入进行控制的安全电路的设计上6 电动机启动器•电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右，理论上来说，只要向电动机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的5倍以上的，都可以直接启动，但是对电网冲击大采用软启动时启动电流的大小可调整，减小了对电网的冲击，改善了电网品质启动转矩可调，减小了直接启动时的大转矩对机械的冲击软启动电路包括 ：开关熔断器组、半导体专用熔断器、主回路接触器、热继电器、旁路接触器•原理ABB:是集断路器、热过载继电器功能于一身，具有短路、过载、断相、欠压、过热等保护功能。
可对电动机进行手动控制或通过接触器进行远程控制故在电路中省去了开关熔断器组、半导体专用熔断器、热继电器、旁路接触器使电路简化•参数：MS116 -0.25 最大额定电流16A，带热敏和电磁脱扣，短路分断能力高达10kA•故障：触点粘结，线圈烧毁7 浪涌保护器•电涌保护器用于限制电网中的大气过电压（雷击），使雷电过电压不超过各种用电设备及配电装置可以承受的最大冲击耐受电压•原理：内部有熔丝，由环氧树脂密封绝缘当遭受雷击时通过大电流内部熔断，显示屏由绿色变为红色•参数：In，Imax，Up，Uc，Uchoe, Us.max8 电源•1、UPS电源•原理：即不间断电源系统，将市电变换成直流电后与储能的蓄电池并联，一方面给蓄电池进行充电，同时对逆变器供电当市电出现故障或中断时，逆变器利用蓄电池的储能可以无间断稳定的对负载输电.输出可分为：交流和直流•主要由整流电路、逆变器、充电器、静态开关及蓄电池 市电---整流桥--（蓄电池）---(逆变器)---负载9 •1、QUINT DC -UPS：• 适用主电源供电或电池模式• POWER BOOST静态能量储备• 动态能量储备SFB技术（选择性触发技术）•2、UPS BATTERY 7.2Ah•3、QUINT BUFFER•缓冲模块使用免维护电容进行能量储存，并桥接主电源故障，能缓冲40A维持200ms，1A 维持8s。
•4、QUINT POWER•大尺寸的电容提供缓冲能量，一旦主电源故障，至少维持20ms，在电压跌路时能保持更长的时间•电池保养• 由开关电源把交流电转变为直流电提供给UPS电源10 •主要有菲尼克斯（W)、EAST(柜子编号为11年前30套，还在电控厂与APC电源基本一样）、APC（G）还有塔基柜使用APU•塔基柜内电源-rinck电源（UPS电源），其原理简介如下：• 该电源总共分为两个模块，上层为一个开关电源，下层模块主要包括充电单元、电池监测单元、静态开关单元 • 外接230V电源由插头（1）进入开关电源，经（2）熔断器保护，由（3）电容、（4）电抗高频滤波然后经（9）整流桥；（10）是一个斩波电路集成块，即改变波形的占空比，达到对输出电压的控制的目的•（12）是隔离变压器，它使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，也使该回路隔离，并且输入输出比为1:1，（13)部分为滤波7）（8）是压敏电阻压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开，异常过压保护和负温度系数热敏电阻器，用于抑制异常电流。
6）为安规电容，其跨接在电力线两线（L-N）之间，电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全11 •（15）为电池充电单元，在UPS电源接通市电时，电源自动对电池进行充电•（16）为静态开关和监测电池单元部分，当掉电是，触发储能电池，并对电池电量进行动态监测•（17）为滤波稳压输出部分、•（18）限流电阻12 此电路使用一个全控型器件V（IGBT）并设置了续流二极管VD和滤波电容当t=0时刻驱动V导通，电源U向负载供电，负载电压uo=U，负载电流Io按指数曲线上升 当 t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降，通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小 负载平均电压为：Uo=（ton/(ton+toff))U=ηUη—导通占空比13 131413121110987645214 1517161815 断路器•S264-K20•机械联锁，用于两个短路器相互动作•灭弧栅 下边的铜片是为灭弧栅通电，即把电弧引向灭弧栅，使电弧中断•线圈是 欠压脱扣保护 •热敏金属片是热继保护（过流）•都是通过控制开关使断路器断开•参数介绍：框架电流（Iu）、额定电流（Ie）、 额定电流整定值（Ir）、极限短分断能力（Icu）、额定运行短路能力（Ics）、短时耐受电流（Icw）16 断路器参数特性简介•以S260系列为例： 额定电压 AC230V/400V•额定分段能力，即断路器能够正常动作的最大故障电流为6KA。
•可提供的级数包括：1、1+NA、2、3、4•额定电流，即断路器保护的线路正常通过的电流为0.5~63A•可以提供的脱扣特性 有B C D K 其脱扣电流时指当出现故障时如过载或短路时，是断路器动作的电流在过载时并不是一定要立刻脱扣，而是根据其热效应来确定的，即当热容量达到一定值时才会脱扣故热脱扣器在电流大于额定值不过多时逐渐发热达到一定程度脱扣：电磁脱扣器在电流大于额定值几倍以上迅速脱扣•A型脱扣曲线：脱扣电流为（2～3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；• B型脱扣曲线：脱扣电流为（3～5）In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；• C型脱扣曲线：脱扣电流为（5～10）In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路；• D型脱扣曲线：脱扣电流为（10～20）In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器电磁阀等；• K型脱扣曲线：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲击电流能力17 18 T7•T1、T5、T7 、X1B原理基本一样，其主要作用是对高负载电路进行通断作用。
在这里对T7进行了拆检其内部主要有以下几部分组成：•1、分闸线圈（SOR）•2、欠压脱扣•3、合闸线圈（SCR)•4、手动储能•5、合闸储能电机、齿轮调速装置•6、控制器及显示面板（不用）•7、外接触头•8、辅助触点•9、主触点•10、储能弹簧、分合闸机械结构19 56821031420 图一 线圈图二 储能电机和齿轮减速装置 断路器故障总结：元件损坏（手动储能机构损坏；欠压烧坏；储能电机烧坏；分闸机构无法回弹；脱扣器破损）缺件（现场返回短路器中大量缺失分合闸脱扣器、信号辅助触点、RTC等）21 温控开关•原理：接触方式：换向开关在温度调定范围内，触点1、3导通柜内加热器动作当温度升到设定值时，触点1、2导通，柜内加热器不动作，停止对控制柜进行加热温控开关内部有一个双金属片，两种金属受热变形程度不一样，故导致金属片向内弯曲，使触点1、2导通•双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较底的称为被动层22 行程开关•包括限位开关、发电机震动传感器、柜门安装开关等都是同一个原理•主讲限位开关（穆勒）：就是一个行程开关，在限位撞块未撞到开关时。
触点1、2导通当轮毂旋转80°时，限位撞块撞到限位开关滑轮时触点3、4导通变浆制动134223 接近开关• 由一个高频振荡器和一个整形放大器组成振荡器振荡后，在开关的感应面上产生交变磁场，当金属物体接近感应面时，金属体产生涡流，吸收了振荡器的能量，使振荡减弱或停止该信号由整形放大器转换成二进制开关信号提供给控制系统，以达到检测的目的24 偏航计数器•偏航计数器：由一个大齿轮、内部齿轮组、脉冲编码器、4个凸轮开关•作用：1、偏航旋转限位开关：可以作为风力发电机组的偏航电机解缆位置信号•2、偏航角度位置信号：脉冲编码器实时提供风机偏航角度信号25 26 。