1.设计题目、内容与要求
1.1照明计量配电板线路设计
1.1.1设计条件
某用户有一套3室2厅的新房，其供电系统为220V/50Hz，用电设备容量如下：灯具照明容量为500 W,其它家用电器容量为5000 W。
1.1.2设计内容及要求
(1) 用一块单相电度表实现该用户的电能计量。
(2) 配电输出用两路微型断路器控制，即灯具照明一路；其它家用电器为另一路，并具有漏电保护功能。 (3) 画出照明配电系统图。 (4) 选择所有器件的规格型号。 (5) 完成照明计量配电板线路的装配。
1.2低压动力配电箱线路设计
1.2.1设计条件
某用户有一台交流电动机，其供电系统为三相交流电380V/50Hz，其容量为3.0Kw。
1.2.2设计内容及要求
(1) 设计一台低压动力配电箱，用其控制一台交流三相电动机的启动、停止和保护。
(2) 画出主电路图和控制电路图。
(3)选择所有电器件的规格型号。 (4) 完成低压动力配电板的装配。
2.方案论证与元器件选择
2.1照明计量配电板线路设计方案论证
方案论证：
因为需要在电能计量配电板上完成单相正弦交流电照明线路的电能计量配线安装。所以主要完成的是电能计量的任务，照明只是功能，所以设计一个针对电度表的电路。 元件选择：
单相电度表：DSS666 ,微型断路器：DZ47-60C/2P-10A 微型漏电断路器：DZ47LE-60C/2P-32A 元件介绍：
单相电度表
我们知道，电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。单相电表，则一般是民用，接220V的设备家庭电路用来给各种家用电器供电. 微型断路器
微型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。
微型漏电断路器
漏电断路器的漏电保护部分，由零序电流互感器（感测部分），运算控制器（控制部分)和电磁脱扣器（动作，执行部分）组成。被保护的主电路所有相，零线都穿过零序电流互感器的铁芯，组成零序电流互感器一次侧。根据基尔霍夫电流可知，任一时刻，流入任一节点的电流恒等于流出此节点的电流，即任一时刻，流入（出）某节点的电流矢量和为零。 零序电流互感器的工作原理是：感测一次侧中瞬时电流的矢量和是否为零，当被保护的电路出现绝缘故障时，负载侧有对地泄载电流，即零序电流互感器的矢量和不为零，零序电流互感器二次绕组中便产生互感电压，该信号经过运算控制器运算后，当泄漏电流达到整定动作值时，驱动晶闸管，接通电磁脱扣器电源，电磁脱扣器吸合，使断路器跳闸，从而达到漏电保护器的作用。根据漏电断路器的工作原理可知，漏电断路器对于同时接触两相的两相触电，不能保护。
2.2低压动力配电箱线路设计方案论证
方案论证：
因为要装配一台低压动力配电箱，用其控制1台交流三相电动机的启动和停止与保护控制。所以设计了一个具有控制与保护的交流三相配电箱，其中同过交流接触器实现控制功能，热继电器与熔断器实现保护功能。并用指示灯现实当前工作状态。 元件选择：
微型断路器：DZ47-60D/3P-10A ,交流接触器：CJ20-10/220V ,热继电器：NR3-16(5~8A),指示灯：AD16-220V,按钮：LAY-50 元件介绍：
微型断路器
微型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器
的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。 交流接触器
交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位，另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开短。20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。无论技术的发展到什么程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位。 热继电器
热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。
电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。
使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件
的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。
若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。 指示灯
装于配电箱电路门上，数量多少根据设计而定。用于指示有关照明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出警报灯光信号。 按钮
控制按钮是一种结构简单、应用广泛的主令电器，是用来段时间接通或短开小电流电路的手动主令电器。
3.工作原理与电气图 3.1照明计量配电板工作原理 电气图设计：
工作原理：
电流A由1点进入单相电度表，经过电度表后由3点发出进入两个微型断路器的一段，另一段接耗电电路。两个耗电电路的零线N非别进入两个微型短路器的闲置段。在通过另一段连接电度表的6号端口，在通过4号端口发出。
3.2低压动力配电箱线路工作原理 电气图设计：
工作原理：
电流通过空气开关，进入交流接触器，当接触器的电感线圈得电，接触器常开触点闭合时，电流流向热继电器，指示灯亮，再通往工作设备。
4.整机装配与调试
4.1 照明计量配电板线路装配与调试
4.1.1装配要求
按设计图纸配线，线路接线正确，器件摆放和导线布置合理
美观、安装牢靠。符合我国低压电器设备制造标准：GB7251-1997.3。
4.1.2装配步骤
元器件装配：将电度表和微型断路器固定在滑道上。
主电路接线：将外接线分别装在电度表的1号4号点上，3号点出的线连接断路器的左端，6号点出的先连接断路器的右端。 线路检查：检查线路是否有松动现象。
4.1.3 整机调试
万用表检查与测试：用万用表检查电路连接是否正确有没有短路现象，检测火线零线在一定电流时的值，通过计算时候正确。 通电运行测试：在指导教师辅助下，连接电源与工作设备看是否可以正常工作。
4.2低压动力配电箱线路装配与调试
4.2.1装配要求：
按设计图纸配线，线路接线正确，器件摆放和导线布置合理美观、安装牢靠。符合我国低压电器设备制造标准：GB7251-1997.3。
4.2.2装配步骤
元器件装配：将断路器、交流接触器、热继电器装在箱内滑道上。两个按钮和两个指示灯固定在配电箱的箱盖上。
主电路接线：由外引入的红，黄，绿3根火线通过端子排进入断路器，断路器在连接交流接触器，接触器连接热继电器，继电器连接到端子排。
控制电路接线：三根不同颜色火线任意出一根(L1)进入熔断器。熔断器（FU）进入端子排的1号端口的内侧，并在同一点引出根线连接交流接触器（KM1-1）的常闭触点且串连一个常开触点（KM1-3）。端子排的1号端口外侧连接按钮（SB11）的常闭一端，另一端连接按钮（SB12）的常开一端，并在该位置引出一条线路连接端子排（竖）的3好端口外侧，3号端口内侧连接交流接触器的一个常开断口（MK1-2）。另一端进入端子排的5号端口内侧，按钮（SB12）常开的另一断进入端子排（竖）5号端口的外侧，由5号端口内侧连向交流接触器的电感线圈（KM1），电感线圈的另一端连接热继电器的常闭一断，继电器常闭另一端连接端子排（横）零线N的内侧，交流接触器的常闭（KM1-1）另一端连接端子排（竖）7号端口内侧，外侧连接指示灯（HR1）的一端，另一端连接端子排（竖）10号端口的外侧。交流接触器的常开端口
（KM1-3）的另一端连接端子排（竖）的9号端口内侧，外侧连接指示灯（HG1）的一端，另一端连接接指示灯（HR1）连接端子排（竖）10号一端。在把端子排（竖）10号端口内侧连接到端子排（横）的零线N内侧。
线路检查：检查线路连接，有没有松动等现象。
4.2.3 整机调试
万用表检查与测试：测试电路的连接是否有短路现象和一定值（500欧以上）。
通电运行功能测试：在指导教师监督辅助下，进行连接外界线路，测试启动与关闭是否都正常工作。
5. 课程设计心得体会
通过两周的设计课程，使我对电子设计有初步的了解，最厉害的高手不在于他做出多么先进的东西，厉害的在于他能用手头的资源做出最高效最精巧的东西。如“三顺”中说的，用现有的材料做出最美味的蛋糕这才是最好的蛋糕师。
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