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建筑物自动控制系统 第2章楼宇自动化控制技术基础 第2章 楼宇自动化控制技术基础 楼宇自动化系统是对建筑（群）的电力设备、照明设备、空调设备、通风设备、给排水设备、火灾报警、消防与灭火设备、送风排烟设备、防盗设备、电梯设备等设备及系统进行监控与管理。每一个设备或系统的具体监控原理、内容和功能不尽相同，但都没有超出设备与系统的监视、测量、控制与调节所涵盖的技术范围。 2.1 楼宇电气控制基础 现代建筑都配备大量的电气设备、电气系统以及电力系统，像风机／水泵等动力设备的电动机、电梯系统、变／配电系统、照明电气系统等的控制最终都是通过电气控制系统实现的。在楼宇自动化系统中，通过电力与电气设备的电气控制系统实现对这些设备的自动控制。它们是楼宇自动化系统主要控制对象的重要组成部分。同时，这类设备也是空调系统、消防系统、安保系统等系统的组成部分或联动控制对象，因此，对这些系统所涉及的电气控制的原理与技术必须有所了解和掌握。 2.1.1 常用低压电器 电气控制系统是由各种有触点的低压电器，如继电器、接触器、熔断器、行程开关、按钮等组成的具有特定功能的控制电路。不管是对已有电气控制电路的分析，还是设计所需要的电气控制系统，或者实现强弱电系统控制接口的设计与实现，都必须对常用的各种低压电器有所了解。下面就对楼宇自动化中常用的低压电器作简单的介绍。 2.1.1.1 接触器 接触器是用于远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动切换电器。其主要控制对象是电动机，也可以用于控制其他电力负载、电热器、电照明等。接触器具有操作频率高、使用寿命长、工作可靠、性能稳定、维护方便等优点，同时还具有低电压释放保护功能。 按控制电流性质的不同，接触器分交流接触器和直流接触器两大类。 2.1.1.1 接触器 1．交流接触器 交流接触器常用于远距离、频繁地接通和分断额定电压至 440 V、电流至 630 A的交流电路。交流接触器一般由电磁系统、触点系统、灭弧装置和其他部件等组成。 2.1.1.1 接触器 2．直流接触器 直流接触器主要用来远距离接通与分断额定电压至440 V、额定电流至630 A的直流电路或频繁地操作和控制直流电动机启动、停止、反转及反接制动。 直流接触器的结构和工作原理与交流接触器类似。在结构上也是由电磁系统、触点系统。灭弧装置等部分组成。只不过铁心的结构、线圈形状、触点形状和数量、灭弧方式以及吸力持性、故障形式等方面有所不同而已。 2.1.1.2 继电器 继电器是一种根据电气量（电压、电流等）或非电气量（温度、压力、转速、时间等）的变化接通或断开控制电路的自动切换电器。 继电器的种类繁多、应用广泛。接输入信号的不同分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器。感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。按用途可分为：控制继电器。保护继电器等。 2.1.1.2 继电器 1．电磁式继电器 电流继电器是根据输入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈串入电路中，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。按用途不同，电流继电器可分为：欠电流继电器、过电流继电器。 （2）电压继电器 电压继电器是根据输入电压的大小而动作的继电器。与电流继电器类似，电压继电器也分为欠电压继电器、过电压继电器两种。 （3）中间继电器 中间继电器实际上是一种电压继电器，触点对数多，触点容量较大（额定电流为 5～10 A），其作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触点容量），起到信号中转的作用。 中间继电器体积小，动作灵敏度高，并在10A以下的电路中可代替接触器起控制作用。 2.1.1.2 继电器 2.1.1.2 继电器 2．时间继电器 时间继电器是一种根据电磁原理或机械动作原理来实现触点系统延时接通或断开的自动切换电器。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式与电子式时间继电器。时间继电器按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。 2.1.1.2 继电器 2.1.1.2 继电器 3．热继电器 热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器。电动机在运行中常会遇到过载情况，但只要过载不严重，绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但如果过载情况严重，时间长，则会加速电动机绝缘的老化，甚至烧毁电动机。热继电器就是专门用来对连续运行的电动机实现过载及断相保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器。热继电器电气符号如图2.4所示。 4．速度继电器 速度继电器是根据电磁感应原理制成的，主要用做笼型异步电动机的反接制动，故又称为反接制动继电器。其电气符号如图2.5所示。