西門子軟起動器3RW30, 3RW40, 3RW44

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-------------------保護電機和機械裝置，減輕電網(wǎng)壓力

機器換人 帶動低壓電器行業(yè)轉(zhuǎn)型

低壓電器—有人擔(dān)心機器人化了，就業(yè)空間會被進一步壓窄，影響市場就業(yè)率。其實在很多時候，或許是多慮了。因為現(xiàn)在的就業(yè)市場本身已經(jīng)開始出現(xiàn)“人荒”了，尤其是一些“苦重”的行業(yè)，招人很難，能夠留住人的機會也不大。

   隨著90后的崛起，他們的人生觀價值觀發(fā)生了很大的改變，單純地打工吃苦的觀念早已經(jīng)和以前格格不入了，他們更追逐自我，對于環(huán)境，工作場景，待遇等等的要求更加多元，而且穩(wěn)定性更差，因此在一些領(lǐng)域“用人荒”對于企業(yè)來說已經(jīng)變得迫在眉睫了。

   這時候，如果可以引入機器人，那么也是一個不錯的選擇。事實上，富士康就在不斷地引進機器人，甚至加大自己在這低壓電器方面的研發(fā)和投入，或許也是一種無奈之舉。

機器人市場是一個大市場

   據(jù)悉，目前全球十大雇主中的三家已經(jīng)部署了數(shù)萬機器人，代替工人的勞動。蘋果、谷歌和亞馬遜的主要合作代工制造商富士康是全球第十大雇主。這家公司已經(jīng)用機器人取代了6萬名工人。其實熟悉富士康的都知道，用工荒一度時間影響了富士康，因此大量開始啟用機器人來代替人力成本。

   目前雇用210萬員工的全球第三大雇主沃爾瑪計劃用無人機取代倉庫揀貨員。沃爾瑪正在研發(fā)的無人機可以給倉庫中商品掃碼，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心。這樣做的好處是，揀貨和盤點庫存的速度將會提高數(shù)十倍。沃爾瑪計劃在美國所有190個配送中心部署這種無人機。事實上，機器人已經(jīng)開始在一些大公司取代工人。

   據(jù)悉，花旗銀行和牛津大學(xué)預(yù)測，中國77%的工作都有被機器人代替的可能，經(jīng)合組織34個國家57%的工作有可能實現(xiàn)自動化。世界經(jīng)濟論壇預(yù)測，到2020年，全球有500萬個工作崗位可以實現(xiàn)自動化。IBM稱其創(chuàng)建了一臺比人類醫(yī)生還更擅長診斷出癌癥的計算機。如今，美聯(lián)社已經(jīng)開始使用AI軟件來寫公司的財報了。

   對于機器人的發(fā)展一些研發(fā)者表示樂觀。因為，新技術(shù)在取代一些崗位的同時，往往創(chuàng)造更多的工作——每一個機器人工人都需要一個制造者、管理者和維護者。但毋庸置疑的，后者的需求量要遠遠小于前者，這樣的結(jié)果就是會有一些人真的找不到適合的崗位，尤其是對于一些勞動力比較密集的低壓電器市場或者區(qū)域，而且對于那些本身技能比較低端的求職者來說，或許未來的就業(yè)機會將被進一步壓縮，甚至對于那些相對擁有較高學(xué)歷的求職者，也會面臨著失業(yè)的可能，畢竟我們看到每年幾百萬的大學(xué)就業(yè)大軍就是一道難以逾越的“鴻溝”，求職困難和Offer難求已是不爭的事實。

多元趨勢和框架化布局

   不久前，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，為“十三五”期間我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展描繪了清晰的藍圖。到2020年，我國低壓電器工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到10萬臺，六軸及以上機器人5萬臺以上；服務(wù)機器人年銷售收入超過300億元；培育3家以上的龍頭企業(yè)，打造5個以上機器人配套產(chǎn)業(yè)集群；工業(yè)機器人平均無故障時間達到8萬小時等等，藍圖非常龐大，對于未來的機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是躊躇滿志。

   事實上，由于受到相關(guān)政策的扶持，以及低壓電器工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的帶動，我國機器人產(chǎn)業(yè)近兩年迎來高速發(fā)展期。自2013年以來，我國已經(jīng)連續(xù)三年成為全球最大的機器人市場。2014年我國工業(yè)機器人市場增長54%，兩倍于全球增幅。2015年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量為32996臺，同比增長21.7%。今年一季度，我國工業(yè)機器人產(chǎn)量為11497臺，增幅為19.9%。

   不過，即使這樣，我國2014年的機器人密度(平均每萬名工人對應(yīng)的機器人保有量)只有36，僅為全球平均水平62的近一半，而《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出，到2020年，我國工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到10萬臺，重點低壓電器行業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，機器人密度達到150以上。相應(yīng)的人員需求會進一步被拉低。

   值得關(guān)注的是，中國工業(yè)機器人發(fā)展還有幾大軟肋：其一是技術(shù)復(fù)雜的六軸以上多關(guān)節(jié)機器人，國外公司占據(jù)約90%的份額。其二是作業(yè)難度大、國際應(yīng)用最廣泛的焊接領(lǐng)域，國外機器人占了84%。其三是高端應(yīng)用集中的汽車行業(yè)，國外公司占了90%份額。我國企業(yè)生產(chǎn)的大多是搬運、碼垛機器人，應(yīng)用也大多集中在家電、金屬制造等領(lǐng)域。為了解決這些問題，規(guī)劃指出，推進重大標志性產(chǎn)品率先突破、大力發(fā)展機器人關(guān)鍵零部件、強化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力、著力推進應(yīng)用示范、積極培育龍頭企業(yè)。

工業(yè)4.0時代的需求

   相關(guān)部門希望未來能實現(xiàn)機器人替代人的生產(chǎn)方式。去年，中國36座城市宣布已經(jīng)開始籌備工業(yè)4.0。最近，超過40個政府資助的工業(yè)園區(qū)開工。深圳現(xiàn)在已經(jīng)擁有3000多家機器人研發(fā)企業(yè)。據(jù)悉，目前有77個地方政府紛紛推出了扶持機器人行業(yè)的計劃。如今中國國內(nèi)使用的機器人中有85%來自海外，而且國內(nèi)機器人生產(chǎn)商的零部件主要依靠國外進口。

   《中國制造2025》十大重點領(lǐng)域及其他國民經(jīng)濟重點行業(yè)的需求，聚焦智能生產(chǎn)、智能物流，攻克工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù)，提升可操作性和可維護性，重點發(fā)展弧焊機器人、真空(潔凈)機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協(xié)作機器人、雙臂機器人、重載AGV等六種標志性工業(yè)機器人產(chǎn)品。

   不過，盡管政府拿出大筆資金扶持機器人產(chǎn)業(yè)，但是中國本國的機器人產(chǎn)業(yè)卻并未因此獲益。市場大量充斥著外國貨，國產(chǎn)機器人也大量依賴國外的零部件。自主研發(fā)能力還非常薄弱。甚至低壓電器市場也在質(zhì)疑現(xiàn)在的機器人投資存在著不小的泡沫，一些企業(yè)雖然上馬了機器人項目，但很多是希望“套取”政府補貼，這顯然違背了發(fā)展的意愿，也不利于國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和最終形成自己的核心競爭力，或許這也是發(fā)展規(guī)劃希望規(guī)避的一些方面。

   可以預(yù)見的是，進入到工業(yè)4.0時代之后，對于機器人的需求會逐步加大，高端制造業(yè)的發(fā)展以及目標，都需要更多的技術(shù)支撐，這是一種技術(shù)的長期積累的過程，同時，也是對于市場發(fā)展的一種正常脈動掌控，如果國產(chǎn)機器人市場不能解決高端技術(shù)積累的過程和裂變，那么未來的低壓電器市場結(jié)構(gòu)或許還是外來者的天下，這一點不得不防。

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數(shù)控機床中組合開關(guān)與低壓斷路器識別選用

電器指能夠按外界施加的信號或要求，手動或自動地接通或斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，對電路或非電對象進行切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)的電氣器件或設(shè)備。低壓電器則通常指工作在額定交流電壓1200V以下或直流電壓1500V以下電路中的電器。

   低壓電器一般按基本用途分為配電電器和控制電器兩類。配電電器主要有組合開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、變壓器；控制電器主要包括接觸器、繼電器和主令電器（包括按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)）。

低壓電器分類方法還有：按操作方式分為自動電器與手動電器；按工作原理分為電磁式電器與非電量控制電器；按有無觸點分為有觸點電器、無觸點電器與混合式電器；按電器配置分為單個電器與成套電器；按使用場合分為一般工業(yè)用電器、化工電器、礦用電器、牽引電器、航空電器、船用電器等。

一、組合開關(guān)

    組合開關(guān)經(jīng)常作為轉(zhuǎn)換開關(guān)使用，但在電氣控制線路中也作為隔離開關(guān)使用，起不頻繁接通和分斷電氣控制線路的作用。

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1． 組合開關(guān)結(jié)構(gòu)

     組合開關(guān)外形和結(jié)構(gòu)見圖1，組合開關(guān)沿轉(zhuǎn)軸4自下而上分別安裝了三層開關(guān)組件，每層上均有一個動觸頭8、一對靜觸頭9及一對接線柱1，各層分別控制一條支路的通與斷，形成組合開關(guān)的三極。當(dāng)手柄3每轉(zhuǎn)過一定角度，就帶動固定在轉(zhuǎn)軸上的三層開關(guān)組件中的三個動觸頭同時轉(zhuǎn)動至一個新位置，在新位置上分別與各層的靜觸頭接通或斷開。

     根據(jù)組合開關(guān)在電路中的不同作用，組合開關(guān)圖形與文字符號有兩種。當(dāng)在電路中用作隔離開關(guān)時，其圖形符與見圖2，其文字標注符為QS，有單極、雙極和三極之分，機床電氣控制線路中一般采用三極組合開關(guān)。

圖1 組合開關(guān)作隔離開關(guān)時的圖形文字符號

a) 單極   b) 雙極   c) 三極

       圖 3所示是組合開關(guān)作轉(zhuǎn)換開關(guān)使用時的圖形符號，圖示是一個三極組合開關(guān)，圖中I與II分別表示組合開關(guān)手柄轉(zhuǎn)動的兩個操作位置， I位置線上的三個空點右方畫了三個黑點，表示當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動到I位置時，L1、L2與L3支路線分別與U、V、W支路線接通；而II位置線上三個空點右方?jīng)]有相應(yīng)黑點，表示當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動到II位置時，L1、L2與L3支路線與U、V、W支路線處于斷開狀態(tài)。文字標注符為SA。

圖3 組合開關(guān)作轉(zhuǎn)換開關(guān)時的圖形文字符號

2．組合開關(guān)系列

       電氣控制線路中常用的組合開關(guān)系列規(guī)格有HZ5、HZ10、HZ15、3LB等。

1）HZ5系列

       HZ5系列適用于交流50HZ（或60HZ）、電壓380V及以下、電流至60A的電氣控制線路中，作為電源引入開關(guān)或異步電動機控制開關(guān)使用。HZ5系列型號標注型式為：

                    HZ    5 -    ?   /   ?     ?     ?

                      ①   ②     ③     ④    ⑤   ⑥

       ①    HZ是組合開關(guān)類組代號；

       ②    5是設(shè)計代號；

       ③   額定電流值（A）；

       ④   開關(guān)控制電動機功率（KW）；

       ⑤   定位特征代號（L—單相順時針60°，M—雙向60°）；

       ⑥  開關(guān)結(jié)構(gòu)編號（01—雙極開關(guān)，02— 三極開關(guān)，03—四極開關(guān)，04—兩種電壓雙極開關(guān)，05—感應(yīng)電動機逆轉(zhuǎn)換開關(guān)，06—兩種電壓三極開關(guān)，07—星三角起動器，08—雙速電動機開關(guān)）。

2）HZ10系列

       HZ10系列用于不頻繁地接通或分斷電氣控制線路，其型號標注型式為：

                    HZ    10     D   -   ?     ?   /   ?

                      ①      ②    ③      ④   ⑤     ⑥

       ①    HZ是組合開關(guān)類組代號；

       ②    10是設(shè)計代號；

       ③     D是改型代號；

       ④    額定電流值（有10A、25A、63A與100A）；

       ⑤    開關(guān)類型（P—兩種電路轉(zhuǎn)換，S—三種電路轉(zhuǎn)換，G—四種電路轉(zhuǎn)換）；

       ⑥    極數(shù)。

3）HZ15系列

       HZ15系列是在HZ10系列基礎(chǔ)上的改型產(chǎn)品，其型號標注型式為：

                     HZ 15 - ?  /  ?    ?    ?

                                  ①   ②   ③   ④

       ① 額定電流值；

       ② 極數(shù)；

       ③斷路與限位的代號（0—有斷路，1—有斷路限位，2—無斷路）；

       ④轉(zhuǎn)換電路數(shù)。

4）3LB系列

       3LB系列是引進德國Siemens公司技術(shù)制造的產(chǎn)品，主要用于三相異步電動機負荷起動與變速換向等。3LB系列型號標注型式為：

                      3LB    ?     ??    ?-?   /   ??    ??

                          ①    ②     ③     ④         ⑤     ⑥

       ①   3LB是組合開關(guān)代號；

       ②    基本規(guī)格代號；

       ③    兩位數(shù)字構(gòu)成的開關(guān)型式代號類型；

       ④     觸頭元件數(shù)量；

       ⑤     兩位數(shù)字構(gòu)成的線路符號；

       ⑥   手柄型式代號（00—無手柄，01—普通黑色手柄，02—普通紅色手柄，03—長形黑色手柄，04—長形紅色手柄，51—圓形黑色手柄，52—圓形紅色手柄）。

3．組合開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)

       根據(jù)組合開關(guān)型號可查閱更多技術(shù)參數(shù)，表征組合開關(guān)性能的主要技術(shù)參數(shù)有：

       1）額定電壓

       額定電壓是指在規(guī)定條件下，開關(guān)在長期工作中能承受的最高電壓。

       2）額定電流

       額定電流是指在規(guī)定條件下，開關(guān)在合閘位置允許長期通過的最大工作電流。

       3）通斷能力

       通斷能力指在規(guī)定條件下，在額定電壓下能可靠接通和分斷的最大電流值。

       4）機械壽命

      指在需要修理或更換機械零件前所能承受的無載操作次數(shù)。

       5）電壽命

      指在規(guī)定的正常工作條件下，不需要修理或更換零件情況下，帶負載操作的次數(shù)。

４．組合開關(guān)選用

       組合開關(guān)用作隔離開關(guān)時，其額定電流應(yīng)為低于被隔離電路中各負載電流的總和；用于控制電動機時，其額定電流一般取電動機額定電流的1.5~2.5倍。

       應(yīng)根據(jù)電氣控制線路中實際需要，確定組合開關(guān)接線方式，正確選擇符合接線要求的組合開關(guān)規(guī)格。

二、 低壓斷路器

       低壓斷路器又稱自動開關(guān)、空氣開關(guān)，不但能用于正常情況時不頻繁接通和斷開電路，而且當(dāng)電路中出現(xiàn)過載、短路以及失壓等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護串接在后面的電氣設(shè)備，因此在電氣控制線路中使用廣泛。

1．低壓斷路器結(jié)構(gòu)

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圖4 低壓斷路器示意圖

1-主觸頭  2-自由脫扣機構(gòu)  3-過電流脫扣器  4-分勵脫扣器  5-熱脫扣器  6-失壓脫扣器  7-按鈕

       圖 4是低壓斷路器結(jié)構(gòu)示意圖。主觸頭1由操作機構(gòu)手動或電動合閘，在合閘位置上自由脫扣機構(gòu)2將主觸頭鎖扣在閉合狀態(tài)。電氣控制線路正常工作時，過電流脫扣器3線圈所產(chǎn)生吸力不能將上方的擺桿吸合，電氣控制線路中出現(xiàn)短路故障，短路過電流使過電流脫扣器線圈吸力增加，將線圈上方的擺桿式銜鐵吸合使之繞支點逆時針轉(zhuǎn)動，自由脫扣機構(gòu)上升并和主觸頭脫扣，主觸頭在拉簧作用下左移分斷電路。

       電氣控制線路中出現(xiàn)過載故障時，熱脫扣器5的線圈因發(fā)熱對上方的雙金屬片進行加熱，因雙金屬片的下層金屬材料的線脹系數(shù)大于上層，加熱后雙金屬片產(chǎn)生上翹，推動自由脫扣機構(gòu)上升而使主觸頭脫扣分斷電路。

       電氣控制線路中出現(xiàn)失壓現(xiàn)象時，失壓脫扣器件6線圈的吸力減少而不能吸合上方的銜鐵，從而使銜鐵上升導(dǎo)致自由脫扣機構(gòu)隨之上升，主觸頭脫扣而分斷電路。

分勵脫扣器4則作為遠程控制分斷電路用，受按鈕7控制，合上遠地的按鈕，則分勵脫扣器線圈吸合上方的擺桿式銜鐵，自由脫扣機構(gòu)上升，使主觸頭分斷電路。

低壓斷路器在電氣原理圖中的圖形文字符號見圖5。(是否應(yīng)該畫成常閉？)

圖5 低壓斷路器圖形文字符號  

２．低壓斷路器系列

       電氣控制線路中常用的低壓斷路器系列規(guī)格有DZ15、DZ20、T、H、3VE、C45等系列。

       1） DZ15系列

       DZ15系列斷路器具有明顯快分快合功能操作機械的電氣控制線路中用于配電、電動機與照明線路的過載保護和短路保護。

        2）DZ20系列

        DZ20系列除了具有快速閉合和斷開能力外，還配有報警觸頭，在電氣控制線路中用于配電。DZ系列型號標注型式為：

                      DZ    ?    ?   -    ?     ?    /    ?    ?    ?    ?

                       ①    ②   ③       ④   ⑤       ⑥    ⑦    ⑧   ⑨

       ①    DZ是斷路器代號，表示塑料外殼式斷路器；

       ②   設(shè)計代號；

       ③    額定分斷能力代號（Y— 一般型，J—較高型，G—最高型，C—經(jīng)濟型）；

       ④    殼體等級額定電流（A）；

       ⑤    派生代號（P—電動操作，L—漏電操作）；

       ⑥    極數(shù)；

       ⑦    脫扣器代號（0—無脫扣器，1—熱脫扣器，2—電磁脫扣器，3—復(fù)式脫扣器）；

       ⑧    附件代號（0—不帶附件，2—分勵脫扣器，3—欠電壓脫扣器，4—分勵脫扣器輔助觸頭，5—分勵欠電壓脫扣器，6—兩組輔助觸頭，7—欠電壓脫扣器輔助觸頭）；

⑨    附件輔助代號（0—無報警觸頭，8—有報警觸頭）。

3） T系列

T系列是引進日本寺畸電氣公司技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，T系列有TO標準型、TG高斷開能力型等多種，國內(nèi)代號為DZ949，在電氣控制線路中適用于不頻繁閉合和斷開的場合，該系列斷路器具有過載和短路保護功能。

4） H系列

H系列是引進美國西屋公司技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，適用于電氣控制線路中的配電,正常工作條件可用于不頻繁轉(zhuǎn)換。

5） 3VE系列

3VE系列是引進德國Siemens公司技術(shù)制造的產(chǎn)品，國內(nèi)代號為DZ108。在電氣控制線路中常用于電動機過載保護、短路保護，加上附件后還可進行遠距離控制和保護。3VE系列型號標注型式為：

3V    ?    ?    ?    ?

①    ②   ③  ④   ⑤

①   3V是斷路器代號；

②   使用類別代號（E—電動機保護型，N—只有短路保護，A—只有過載保護，T—配電保護型）；

③     基本規(guī)格代號（1—20A，3—32A，4—63A）；

④   3位數(shù)字組成的輔助觸頭代號(005—3VE1無輔助觸頭，015—3VE1輔助觸頭、一常開一常閉，025—3VE1輔助觸頭、二常開，035—3VE1輔助觸頭、二常閉，000—3VE3無輔助觸頭，200—3VE4無輔助觸頭)；

⑤     脫扣器電流整定范圍代號（例2BU—3VE1，脫扣器電流整定范圍為0.1~0.16A，2MA—3VE3，脫扣器電流整定范圍為10~16A，CL—3VE4，脫扣器電流整定范圍為6.3~10A等）。

6） C45系列

C45系列是引進法國梅蘭日蘭公司技術(shù)制造的產(chǎn)品，國內(nèi)型號為DZ47。作為照明配電系統(tǒng)、電動機動力配電系統(tǒng)和電氣控制線路的過載保護與短路保護。

3.  低壓斷路器主要技術(shù)參數(shù)

       1）額定電壓

       指斷路器在規(guī)定條件下長期運行所能承受的工作電壓，一般為線電壓。常用有交流220V、380V、500V、660V等。

       2）額定電流

指在規(guī)定條件下斷路器可長期通過的電流，又稱為脫扣器額定電流。

3）額定短路接通能力

指斷路器在額定頻率和功率因數(shù)等規(guī)定條件下，能夠接通短路電流的能力，用最大預(yù)期峰值電流表示。

4）額定短路分斷能力

指斷路器在額定頻率和功率因數(shù)等規(guī)定條件下，能夠分斷的最大短路電流值。

5）額定短時耐受電流

指斷路器在規(guī)定試驗條件下，在指定適時間內(nèi)所能承受的電流值。

6）動作時間

指從電氣控制線路出現(xiàn)短路瞬間開始到觸頭分離、電弧熄滅、電路被完全分斷所需要的全部時間，又稱為全分斷時間，一般為30~60ms。

7）使用壽命

包括電氣壽命和機械壽命。指在規(guī)定的正常負載條件下動作而不必更換零部件的操作次數(shù)，一般電氣壽命為0.2~1.2萬次，機械壽命為0.2~2萬次。

4.  低壓斷路器選用

低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)不低于電氣控制線路中設(shè)備正常工作電流和工作電壓，極限通斷能力應(yīng)不低于電路的最大短路電流，欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于電氣控制線路的額定電壓，過電流脫扣器的額定電流應(yīng)不低于電氣控制線路的最大負載電流。