《三菱PLC、觸摸屏和變頻器應(yīng)用技術(shù)》課件(共六個(gè)項(xiàng)目)_第1頁
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文檔簡介

項(xiàng)目一

三相異步電動(dòng)機(jī)的

傳統(tǒng)控制任務(wù)1.1常用低壓電器的識(shí)別與拆裝任務(wù)1.2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝任務(wù)1.3三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝

任務(wù)1.4三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝知識(shí)目標(biāo)1.熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、型號(hào)規(guī)格、使用方法及其在控制線路中的作用。2.熟悉常用電氣控制線路的控制特點(diǎn)和應(yīng)用。3.熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制電路的工作原理。4.了解現(xiàn)代低壓控制電器及其應(yīng)用和發(fā)展。技能目標(biāo)

能根據(jù)項(xiàng)目要求,選配合適型號(hào)的低壓電器。能根據(jù)項(xiàng)目要求,熟練畫出控制線路原理圖,并進(jìn)行裝配。掌握常用電氣控制線路的調(diào)試和維修方法。能熟練地看懂接觸器、繼電器控制電路圖紙。任務(wù)1.1常用低壓

電器的識(shí)別與拆裝一項(xiàng)目任務(wù)二項(xiàng)目分析三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)四項(xiàng)目實(shí)施五知識(shí)進(jìn)階一項(xiàng)目任務(wù)

熔斷器、按鈕、交流接觸器、熱繼電器等常用低壓電器的識(shí)別、拆裝。二項(xiàng)目分析

該項(xiàng)目主要介紹常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、參數(shù)、工作原理和選用,為以后進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計(jì)和閱讀做好準(zhǔn)備。三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

低壓電器

定義:低壓電器通常是指在交流電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。按用途分可分為:(一)

配電電器

(二)控制電器按操作方式分:手動(dòng)切換電器和自動(dòng)切換電器(一)配電電器功能:配電電器用于電能輸送和分配的電器

1.熔斷器

2.刀開關(guān)

3.組合開關(guān)

4.低壓斷路器1.熔斷器

定義:熔斷器是在控制系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)的電器,使用時(shí)串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)電路發(fā)生短路故障,通過熔斷器的電流達(dá)到或超過某一規(guī)定值時(shí),以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷,從而自動(dòng)分?jǐn)嚯娐罚鸬奖Wo(hù)作用(1)熔斷器的結(jié)構(gòu)

熔斷器主要由熔體(俗稱熔絲)、和安裝熔體的熔管(或熔座)兩部分組成。熔體由鉛、錫、鋅、銀、銅及其合金制成,常做成絲狀、片狀或柵狀。熔管是裝熔體的外殼,由陶瓷、絕緣鋼紙制成,在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用

(2)熔斷器的種類

熔斷器按結(jié)構(gòu)形式分為半封閉插入式、無填料封閉管式、有填料封閉管式、自復(fù)式四類。(2)熔斷器的型號(hào)

常用熔斷器型號(hào)有:RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT16(NT)、RT18、RT19、RO19、RO20、RTO等熔斷器型號(hào)說明如下:熔斷器RL1系列-3熔斷器RT0系列-1

RT0系列有填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz,額定電壓交流380V,額定電流至1000A的配電線路中,作過載和短路保護(hù)。

額定分?jǐn)嗄芰Γ褐?0kA熔斷器RT14系列-2

RT18圓筒形帽熔斷器RRT16(NT)刀形觸頭熔斷器RT15型螺栓連接熔斷器熔斷器HG30系列圖-4熔斷器NGT/NGT-C(RS3)系列-2熔斷器RW3/RW7系列圖-2(3)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)

額定電壓:指能保證熔斷器長期長期正常工作的電壓。若熔斷器的實(shí)際工作電壓大于其額定電壓,熔體熔斷進(jìn)可能發(fā)生電弧不能熄滅的危險(xiǎn)。

額定電流:指保證熔斷器在長期工作制下,各部件溫升不超過極限允許溫升所能承載的電流值。它與熔體的額定電流是兩個(gè)不同的概念。

熔體的額定電流:在規(guī)定工作條件下,長時(shí)間通過熔體而熔體不熔斷的最大電流值。通常一個(gè)額定電流等級(jí)的熔斷器可以配用若干個(gè)額定電流等級(jí)的熔體,但熔體的額定電流不能大于熔斷器的額定電流值。

分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟谝?guī)定的使用條件下,能可靠分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠MǔS脴O限分?jǐn)嚯娏髦祦肀硎尽?/p>

時(shí)間—電流特性:又稱保護(hù)特性,表示熔斷器的熔斷進(jìn)間與流過熔體電流的關(guān)系。(反時(shí)限保護(hù)特性)

(4)熔斷器的選用基本原則如下:

①根據(jù)使用場合確定熔斷器的類型。對(duì)于容量較小的照明線路或調(diào)動(dòng)機(jī)的保護(hù),宜采用RC1A系列插入式熔斷器或RM10系列無填料密閉管式熔斷器;對(duì)于短路電流較大的電路或有易燃?xì)怏w的場合,宜采用具有高分?jǐn)嗄芰Γ遥滔盗新菪饺蹟嗥骰颍遥裕òǎ危裕┫盗杏刑盍戏忾]管式熔斷器;對(duì)于保護(hù)硅整流器件及晶閘管的場合,應(yīng)采用快速熔斷器(RLS或RS系列)。②熔斷器的額定電壓必須等于或高于線路的額定電壓。額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流。③熔體額定電流的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況按以下原則進(jìn)行計(jì)算:對(duì)于照明、電熱等電流較平穩(wěn)、無沖擊電流的負(fù)載短路保護(hù),熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。對(duì)一臺(tái)不經(jīng)常起動(dòng)且起動(dòng)時(shí)間不長的電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù),熔體的額定電流IRN應(yīng)大于或等于1.5~2.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流IN。即IRN≥(1.5~2.5)IN。對(duì)于頻繁起動(dòng)或起動(dòng)時(shí)間較長的電動(dòng)機(jī),其系數(shù)應(yīng)增加到3~3.5。對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù),熔體的額定電流應(yīng)等于或大于其中最大容量電動(dòng)機(jī)的額定電流的INmax的1.5~2.5倍,再加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和∑IN,即IRN≥INmax(1.5~2.5)IN+∑IN④熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。(5)熔斷器的安裝與使用①安裝熔斷器除保證足夠的電氣距離外,還應(yīng)保證足夠的間距,以保證拆卸、更換熔體方便。②安裝前應(yīng)檢查熔斷器的型號(hào)、額定電壓、額定電流和額定分?jǐn)嗄芰Φ葏?shù)是否符合規(guī)定要求。③安裝熔體必須保證接觸良好,不能有機(jī)械損傷。④安裝引線要有足夠的截面積,而且必須擰緊接線螺釘,避免接觸不良。⑤插入式熔斷器應(yīng)垂直安裝,螺旋式熔斷器的電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上,負(fù)載線接在螺紋殼的上接線座上,這樣在更換熔管時(shí),旋出螺帽后螺紋殼上不帶電,保證了操作者的安全。⑥更換熔體或熔管時(shí),必須切斷電源,尤其不允許帶負(fù)荷操作,以免發(fā)生電弧灼傷。2.刀開關(guān)

刀開關(guān)的種類很多,最常用的是由刀開關(guān)和熔斷器組合而成的負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)分開啟式(HK系列)和封閉式(HH系列)兩種。開啟式負(fù)荷開關(guān)又稱閘刀開關(guān),適用于照明、電熱設(shè)備和小容量電動(dòng)機(jī)控制線路中,供手動(dòng)上頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?,并起短路保護(hù)作用。其型號(hào)含義說明如下。HK系列刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)如圖1-3所示。

選用刀開關(guān)時(shí)首先根據(jù)刀開關(guān)的用途和安裝位置選擇合適的型號(hào)和操作方式,然后根據(jù)控制對(duì)象的類型和大小,計(jì)算出相應(yīng)負(fù)載電流大小,選擇相應(yīng)級(jí)額定電流的刀開關(guān)。刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)等于或大于電路額定電壓。其額定電流應(yīng)等于(在開啟和通風(fēng)良好的場合)或稍大于(在封閉的開關(guān)柜內(nèi)或散熱條件較差的工作場合,一般選1.15倍)電路工作電流。

刀開關(guān)在安裝時(shí)必須垂直安裝,使閉合操作時(shí)的手柄操作方向應(yīng)從下向上合,不允許平裝或倒裝,以防誤合閘;電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭一邊的進(jìn)線座,負(fù)載接在動(dòng)觸頭一邊的出線座;在分閘和合閘操作時(shí),應(yīng)動(dòng)作迅速,使電弧盡快熄滅。刀開關(guān)HD/HS系列負(fù)荷開關(guān)HH3、HH4系列HH3/HH4系列負(fù)荷開關(guān)適用于交流頻率50Hz,額定工作電壓至350V,額定工作電流至200A的電路中可作為手動(dòng)不頻繁地接通與分?jǐn)嘤胸?fù)載電路的過載與短路保護(hù)之用。3.組合開關(guān)

組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān),它體積小,觸頭對(duì)數(shù)多,接線方式靈活,操作方便,常用于交流50HZ、380V以下及直流220V以下的電氣線路中,供手動(dòng)不頻繁的接通和斷開電路、換接電源和負(fù)載,以及5KW以下小容量異步電動(dòng)機(jī)的起停和運(yùn)轉(zhuǎn)。常用的組合開關(guān)有HZ10系列,組合開關(guān)型號(hào)含義說明如下:HZ10系列組合開關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖1-4所示。組合開關(guān)HZ5系列-2組合開關(guān)HZ10系列-34.低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān),主要用于保護(hù)交、直流低壓電網(wǎng)內(nèi)用電設(shè)備和線路,使之免受過電流、短路、欠電壓等不正常情況的危害,同時(shí)也可用于不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)操作或轉(zhuǎn)換電路。是低壓配電系統(tǒng)中的主要配電電器元件。電壓適用范圍為交流電壓1200V、直流電壓1500V及以下電壓。低壓斷路器的圖形符號(hào)如圖1-7所示。DZ20系列低壓斷路器DZ47系列低壓斷路器

(1)低壓斷路器的分類

按使用類別可分為非選擇型(A型)和選擇型(B型)兩類;按極數(shù)可分為單極、雙極、三極和四極;按滅弧介質(zhì)可分為空氣式和真空式,目前應(yīng)用最廣泛的是空氣斷路器;按動(dòng)作速度可分為快速型和一般型;按結(jié)構(gòu)型式分有塑料型外殼式和萬能式。

斷路器DW17系列-3斷路器DZ5系列-3斷路器DZ12系列-2斷路器DZ15系列-2斷路器DZ20系列-4斷路器DZ47系列-3

DZ47系列小型斷路器適用于交流50Hz/60Hz、額定工作電壓為230V/400V及以下,額定電流至63A的電路中,主要用于現(xiàn)代建筑物的電氣線路及設(shè)備的過載、短路保護(hù)、亦適用于線路的不頻繁操作及隔離。斷路器DZ108系列-3斷路器DZ230系列斷路器總匯(2)低壓斷路器的工作原理

圖1-6是斷路器的工作原理圖,圖中主觸點(diǎn)2有三對(duì),串聯(lián)在被保護(hù)的三相主電路中,手動(dòng)扳動(dòng)按鈕為“合”位置(圖中未畫出),這時(shí)主觸點(diǎn)2由鎖鍵3保持在閉合狀態(tài),鎖鍵3由搭鉤4支持著。要使開關(guān)分?jǐn)鄷r(shí),扳動(dòng)按鈕為“分”位置(圖中未畫出),搭鉤4被杠桿7頂開(搭鉤可繞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)),主觸點(diǎn)2就被彈簧1拉開,電路分?jǐn)?。?)低壓斷路器的的主要技術(shù)參數(shù)①額定電壓額定電壓分額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖耐壓。額定工作電壓是指與通斷能力以及使用類別相關(guān)的電壓值,對(duì)于多相電路是指相間的電壓值。額定絕緣電壓是斷路器的最大額定工作電壓。額定脈沖耐壓是指工作時(shí)所能承受的系統(tǒng)中所發(fā)生的開關(guān)動(dòng)作過電壓值。②額定電流額定電流就是持續(xù)電流,也就是脫扣器能長期通過的電流,對(duì)帶有可調(diào)式脫扣器的斷路器為可長期通過的最大工作電流。③額定短路分?jǐn)嗄芰嗦菲鞯念~定分?jǐn)嗄芰κ侵冈谝?guī)定的條件(電壓、頻率、功率因數(shù)及規(guī)定的試驗(yàn)程序等)下,能夠分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠#?)低壓斷路器的選用

低壓斷路器的一般選用原則為:①低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的正常工作電壓和負(fù)載電流。②熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。③電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的峰值電流;用于控制電動(dòng)機(jī)的斷路器,其瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)按IZ≧KIst,式中K為安全系數(shù),可取1.5—1.7,Ist為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。④欠壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。⑤斷路器的極限通斷能力應(yīng)不小于電路最大短路電流。(5)低壓斷路器的安裝與使用①低壓斷路器應(yīng)垂直安裝,固定后,斷路器應(yīng)安裝平整,不應(yīng)有附加機(jī)械應(yīng)力。②電源進(jìn)線應(yīng)接在斷路器的上母線上,而接往負(fù)載的出線則應(yīng)接在下母線上。③為防止發(fā)生飛弧,安裝時(shí)應(yīng)考慮到斷路器的飛弧距離,并注意到在滅弧室上方接近飛弧距離處不跨接母線.如果是塑殼式產(chǎn)品,進(jìn)線端的裸母線宜包上200mm長的絕緣物,有時(shí)還要求在進(jìn)線端的各相間裝隔弧板。設(shè)有接地螺釘?shù)漠a(chǎn)品,均應(yīng)可靠接地。(二)控制電器

1.主令電器

功能:用作接通或斷開控制電路,以發(fā)出指令或作程序控制的開關(guān)電器按鈕位置開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主令控制器按鈕

按鈕是一種用人力操作,并具有儲(chǔ)能復(fù)位的開關(guān)電器。按鈕的觸頭允許通過的電流較小,一般不超過5A,因此一般情況下它不直接控制主電路的通斷,而是在電氣控制電路中發(fā)出指令或信號(hào)去控制接觸器、繼電器等電器,再由它們支控制主電路的通斷、功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。(1)按鈕的結(jié)構(gòu)

按鈕一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分構(gòu)成,按鈕的外形、結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖1-8所示。(2)按鈕的型號(hào)

按鈕的使用場合非常廣泛,規(guī)格品種很多,目前生產(chǎn)的按鈕產(chǎn)品有LA10、LA18、LA19、LA25、LAY3、LAY4、PBC系列等,其中LA25是通用型按鈕的更新?lián)Q代產(chǎn)品。在選用時(shí)可根據(jù)使用場合酌情選擇。按鈕的型號(hào)說明如下:其中結(jié)構(gòu)形式代號(hào)的含義為:

K——開啟式;H——保護(hù)式;S——防水式;F——防腐式;J——緊急式;X——旋鈕式;Y——鑰匙式;D——光標(biāo)按鈕按鈕LA18系列-2按鈕LA18系列-3按鈕LA19系列-2按鈕LA25系列

LA25系列按鈕適用于交流50Hz或(60Hz)電壓380V和直流電壓至220V以下,作為磁力起動(dòng)器、接觸器、繼電器及其它電氣線路的遙遠(yuǎn)控制之用。帶指示燈的(白色燈泡)電壓為6.3V、12V、24V功率為1W。

為了便于操作人員識(shí)別,避免發(fā)生誤操作,生產(chǎn)中用不同的顏色和符號(hào)標(biāo)志來區(qū)別按鈕的功能及作用,按鈕顏色的含義如表1-1所示。

(3)按鈕的選用

按鈕選擇的基本原則為:根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕的種類。如嵌裝在操作面板上的按鈕可選用開啟式。根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況要求,選擇按鈕或指示燈的顏色。如起動(dòng)按鈕可選用綠色、白色或黑色。根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。如單聯(lián)鈕、雙聯(lián)鈕和三聯(lián)鈕等。位置開關(guān)

位置開關(guān)主要用于將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),用來控制生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作。它包括行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)和接近開關(guān)等。(1)行程開關(guān)

行程開關(guān)是一種按工作機(jī)械的行程,發(fā)出命令的開關(guān)。其作用原理與按鈕相同,區(qū)別在于它不是靠手指的按壓動(dòng)作,而是利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰壓使其觸頭動(dòng)作,從而將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通常,行程開關(guān)用于機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和其他生產(chǎn)機(jī)械的限位及流程控制。

行程開關(guān)由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為直動(dòng)式、單輪旋轉(zhuǎn)式和雙輪旋轉(zhuǎn)式,如圖所示。根據(jù)觸頭動(dòng)作方式可分為蠕動(dòng)型和瞬動(dòng)型兩種。蠕動(dòng)型行程開關(guān)適用于撞塊移動(dòng)速度大于0.007m/s的場合,否則應(yīng)選用瞬動(dòng)型行程開關(guān),如LX19型。行程開關(guān)LX1系列-2行程開關(guān)LX2系列-2

行程開關(guān)LX3系列-2行程開關(guān)LX19系列-2行程開關(guān)LX25系列-2(2)微動(dòng)開關(guān)

微動(dòng)開關(guān)是行程非常小的瞬時(shí)動(dòng)作開關(guān),其特點(diǎn)是操作力和操作形成短,用于機(jī)械、紡織、輕工、電子儀器等各種機(jī)械設(shè)備和家用電器中作限位保護(hù)和聯(lián)鎖等。微動(dòng)開關(guān)隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要,向體積小和操作行程小發(fā)展,控制電流卻有增大的趨勢;在結(jié)構(gòu)上有向全封閉型發(fā)展的趨勢,以避免空氣中塵埃進(jìn)入觸頭之間影響觸頭的可靠導(dǎo)電。目前使用的微動(dòng)開關(guān)有LXW2-11型、LXWS5-11系列、JW系列、LX31系列等。圖1-13常用微動(dòng)開關(guān)外形(3)接近開關(guān)

接近開關(guān)即無觸頭行程開關(guān),內(nèi)部為電子電路,按工作原理分為高頻震蕩型、電容型和永磁型三種。使用時(shí)對(duì)外連接3根線,其中紅、綠兩根線外接直流電源(通常為24V),另一根黃線為輸出線。接近開關(guān)供電后,輸出線與綠線之間為高電平輸出.當(dāng)有金屬物靠近該開關(guān)的檢測頭時(shí),輸出線與綠線之間翻成低電平??衫迷撔盘?hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器或直接將該信號(hào)輸入PLC等控制回路。JM/JG/JR系列接近開關(guān)外形、接近開關(guān)圖形符號(hào)和文字符號(hào)接近開關(guān)OD-F系列

接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器(即無無觸點(diǎn)開關(guān)),它即有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性,同時(shí)具有傳感性能,且動(dòng)作可靠,性能穩(wěn)定,頻率響應(yīng)快,應(yīng)用壽命長,抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型、外型。接近開關(guān)JM/JG/JR系列-1(4)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多回路控制電器。主要用于電氣控制電路的轉(zhuǎn)換、電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換和微動(dòng)機(jī)的控制,也可用于小功率籠型導(dǎo)步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、換向和變速。由于它能控制多個(gè)回路,適應(yīng)復(fù)雜線路的要求,故稱為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW8、LW6、LW5、LW2等系列。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要由操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄、觸頭座等組成,觸頭座最多可以裝10層,每層均了安裝3對(duì)觸頭。操作手柄有多檔停留位置(最多12個(gè)檔位),底座中間凸輪隨手柄轉(zhuǎn)動(dòng),由于每層凸輪設(shè)計(jì)的形狀不同,所以用不同的手柄檔位,可控制各對(duì)觸頭進(jìn)行一預(yù)定規(guī)律的接通或分段。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的特性參數(shù)有:額定電壓、額定電流、手柄形式、觸頭座數(shù)、觸頭對(duì)數(shù)、觸頭座排列形成、定位特征代號(hào)、手柄定位角度等。

圖1-11a為LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)其中一層的結(jié)構(gòu)示意圖;圖1-11b為對(duì)應(yīng)的圖形符號(hào)。表達(dá)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)中的觸頭在各檔位的通段狀態(tài),有兩種方法,一種是列出表格,另一種就是借助于圖1-6b那樣的圖形符號(hào)。使用圖形表示時(shí),虛線表示操作檔位,有幾個(gè)檔位就畫幾根虛線;實(shí)線與成對(duì)的端子表示觸頭,使用多少對(duì)觸頭就可以畫多少對(duì)。在虛實(shí)線交叉的地方只要標(biāo)黑點(diǎn)就表示實(shí)線對(duì)應(yīng)的觸頭,在虛線對(duì)應(yīng)的檔位是接通的,不標(biāo)黑點(diǎn)就意味著該觸頭在該檔位被分?jǐn)唷W2系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW8系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW2系列-3萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW4系列LW4系列萬能轉(zhuǎn)換控制開關(guān)(以下簡稱轉(zhuǎn)換開關(guān)),適用于交流50或60赫茲,電壓至500伏,直流至440伏的電路中,作為主令電器,亦可作電流表及電壓表的換相開關(guān)及作為小容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和換向之用。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW5-16系列-3萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW15-16系列-3(5)主令控制器

主令控制器(亦稱主令開關(guān))是一種按照預(yù)定程序來轉(zhuǎn)換控制電路接線的主令電器。主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中,按照預(yù)定的程序分合觸頭,向控制系統(tǒng)發(fā)出指令,通過接觸器控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)控制線路的聯(lián)鎖作用。主令控制器由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、齒輪減速機(jī)構(gòu)、凸輪、外殼等部件組成.由于主令控制器的控制對(duì)象是二次電路,所以其觸頭工作電流不大。主令控制器按凸輪的結(jié)構(gòu)形式可分為凸輪調(diào)整式和凸輪非調(diào)整式主令控制器兩種,凸輪非調(diào)整式主令控制器是指其觸頭系統(tǒng)的分合順序只能按指定的觸頭分合表動(dòng)作。凸輪調(diào)整式主令控制器是指其觸頭系統(tǒng)的分合順序可隨時(shí)按控制要求進(jìn)行編制及調(diào)整,調(diào)整時(shí)不必更換凸輪片。目前國內(nèi)常用的主令控制器中LK1、LK17和LK18系列屬非調(diào)整式主令控制器,LK4系列為調(diào)整式主令控制器。此外,LS7型十字型主令開關(guān)也屬于主令控制器,它主要用于機(jī)床控制電路,以控制多臺(tái)接觸器、繼電器線圈。主令控制器的電器符號(hào)與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)相同。LK17系列主令控制器LK18系列主令控制器

2.接觸器

接觸器是一種能頻繁地接通和斷開遠(yuǎn)距離用電設(shè)備主回路及其他大容量用電回路的自動(dòng)控制電路。它分交流和直流兩類。它的控制對(duì)象主要是電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)及電容器組等(1)交流接觸器的結(jié)構(gòu)、原理

接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等部分組成。如圖1-12所示為CJ10型交流接觸器的外形和結(jié)構(gòu)原理圖,接觸器符號(hào)如圖1-13所示。圖1-12CJ10型接觸器外形和結(jié)構(gòu)原理圖圖1-13接觸器符號(hào)①電磁系統(tǒng)接觸器電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵心(靜鐵心)和銜鐵(動(dòng)鐵心)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電,使銜鐵和鐵心吸合或釋放,從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?,?shí)現(xiàn)接通或斷開電路的目的。

②觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和輔助觸頭.

主觸頭用以控制電流較大的主電路,一般由三對(duì)接觸面較大的常開觸頭組成。輔助觸頭用于控制電流較小的控制電路,一般由兩對(duì)常開和兩對(duì)常閉觸頭組成。觸頭的結(jié)構(gòu)形式有橋式和指形兩種,觸頭的接觸形式有點(diǎn)接觸式、線接觸式和面接觸式三種。如圖1-14所示。

③滅弧裝置滅弧裝置的主要作用是切斷動(dòng)、靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧,以防發(fā)生電弧短路或起火等安全事故,以及保護(hù)觸頭不被燒壞。當(dāng)接觸器在斷開大電流或高電壓電路時(shí),在動(dòng)、靜觸頭之間會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電弧,并且實(shí)踐證明,觸頭開合過程中的電壓越高、電流越大、弧區(qū)溫度越高,則電弧越強(qiáng),影響越大,一方面會(huì)灼傷觸頭,減少觸頭的壽命,另一方面會(huì)使電路切斷時(shí)間延長,甚至造成電弧短路或引起火災(zāi)事故。交流接觸器常用的滅弧方法有:雙斷口電動(dòng)力滅弧、縱縫滅弧和柵片滅弧。直流接觸器因直流電弧不存在自然過零點(diǎn)熄滅特性,因此只能靠拉長電弧和冷卻電弧來滅弧,一般采取磁吹式滅弧裝置來滅弧。

④輔助部件輔助部件包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)械及底座、接線柱等。(2)接觸器的主要技術(shù)參數(shù)①額定電壓接觸器銘牌額定電壓是指主觸點(diǎn)上的額定電壓。通常用的電壓等級(jí)為:直流接觸器:110V,220V,440V,660V等檔次。交流接觸器:127V,220V,380V,500V等檔次。如某負(fù)載是380V的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī),則應(yīng)選380V的交流接觸器。②額定電流接觸器銘牌額定電流是指主觸點(diǎn)的額定電流。通常用的電流等級(jí)為:直流接觸器:25A,40A,60A,100A,250A,400A,600A。交流接觸器:5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A。③線圈的額定電壓通常用的電壓等級(jí)為:直流線圈:24V,48V,220V,440V。交流線圈:36V,127V,220V,380V。④動(dòng)作值指接觸器的吸合電壓與釋放電壓。原部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接觸器在額定電壓85%以上時(shí),應(yīng)可靠吸合,釋放電壓不高于額定電壓的70%。⑤接通與分?jǐn)嗄芰χ附佑|器的主觸頭在規(guī)定的條件下能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦担粦?yīng)該發(fā)生熔焊、飛弧和過分磨損等。⑥額定操作頻率額定操作頻率指每小時(shí)接通次數(shù)。交流接觸器最高為600次/h;直流接觸器可高達(dá)1200次/h。(3)接觸器的型號(hào)說明

如:CJ12T-250,該型號(hào)的意義為CJ12T系列接觸器,額定電流為250A,主觸頭為三級(jí)。CZ0-100/20表示CZ0系列直流接觸器,額定電流為100A,雙極常開主觸頭。交流接觸器CJ20系列-5交流接觸器CJ12系列-3交流接觸器CJ19系列-3

交流接觸器CJ24系列-4交流接觸器CJ40系列-5交流接觸器CJX2-N(LC1-D)系列交流接觸器CJT1系列-2直流接觸器CZO系列-3(4)接觸器的選用①根據(jù)控制對(duì)象所用電源類型選擇接觸器類型,一般交流負(fù)載用交流接觸器,直流負(fù)載用直流接觸器,當(dāng)直流負(fù)載容量較小時(shí),也可選用交流接觸器,但交流接觸器的額定電流應(yīng)適當(dāng)選大一些。②所選接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于控制線路的額定電壓。③應(yīng)根據(jù)控制對(duì)象類型和使用場合,合理選擇接觸器主觸頭的額定電流。控制電阻性負(fù)載時(shí),主觸頭的額定電流應(yīng)等于負(fù)載的額定電流??刂齐妱?dòng)機(jī)時(shí),主觸頭的額定電流應(yīng)大于或稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。當(dāng)接觸器使用在頻繁起動(dòng)、制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的場合時(shí),應(yīng)將主觸頭的額定電流降低一個(gè)等級(jí)使用。④選擇接觸器線圈的電壓當(dāng)控制線路簡單,使用電器較少時(shí),應(yīng)根據(jù)電源等級(jí)選用380V或220V的電壓。當(dāng)線路復(fù)雜,從人身和設(shè)備安全角度考慮,可選擇36V或110V電壓的線圖,此時(shí)增加相應(yīng)變壓器設(shè)備。⑤根據(jù)控制線路的要求,合理選擇接觸器的觸頭數(shù)量及類型。

(5)接觸器的安裝與使用

接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上,傾斜度不得超過5o,若有散熱孔,則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上,以利散熱。安裝和接線時(shí),注意不要將零件失落或掉入接觸器內(nèi)部,安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈,并擰緊螺釘以防振動(dòng)松脫。

3.繼電器

繼電器是一類根據(jù)輸入信號(hào)(電量或非電量)的變化,接通或斷開小電流控制電路的電器。廣泛運(yùn)用于自動(dòng)控制和保護(hù)電力拖動(dòng)裝置。一般情況下繼電器不直接控制電流較大的主電路,而是通過接觸器或其它電器對(duì)主電路進(jìn)行控制,與接觸器相比,繼電器具有觸頭分?jǐn)嗄芰π。Y(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏、動(dòng)作準(zhǔn)確、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。一般來說,繼電器主要由測量環(huán)節(jié)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。繼電器通過測量環(huán)節(jié)輸入外部信號(hào)(比如電壓、電流等電量或溫度、壓力、速度等非電量)并傳遞給中間機(jī)構(gòu),將它與設(shè)定值(即整定值)進(jìn)行比較,當(dāng)達(dá)到整定值時(shí)(過量或欠量),中間機(jī)構(gòu)就使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生輸出動(dòng)作,從而閉合或分?jǐn)嚯娐罚_(dá)到控制電路的目的。繼電器的分類方法有多種。按輸入信號(hào)的性質(zhì)可分為:電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等;按工作原理可分為:電磁式、電動(dòng)式、感應(yīng)式、晶體管式和熱繼電器;按輸出方式分為:有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式。(1)電壓繼電器

電壓繼電器可以對(duì)所接電路上的電壓高低做出動(dòng)作反應(yīng)。分過電壓繼點(diǎn)器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。過電壓繼電器在額定電壓下不吸合,當(dāng)線圈電壓達(dá)到額定電壓的105%—120%及以上時(shí)動(dòng)作。欠電壓繼電器在額定電壓下吸合,當(dāng)線圈電壓降低到額定電壓的40%—70%時(shí)釋放。零電壓繼電器在額定電壓下也吸合。當(dāng)線圈電壓達(dá)到額定電壓的5%—25%時(shí)釋放。常用來構(gòu)成過電壓、欠電壓和零電壓保護(hù)。圖1-20電壓繼電器的外形、圖形符號(hào)和文字符號(hào)(2)中間繼電器

中間繼電器實(shí)質(zhì)是一種電壓繼電器。其結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器相同,但中間繼電器的觸頭對(duì)數(shù)多,且沒有主輔之分,因此,主要用來對(duì)外部開關(guān)量的接通能力和觸頭數(shù)量進(jìn)行放大。其種類有:JZ系列,該系列中間繼電器適用于在交流電壓500V(頻率50HZ或60HZ)、直流電壓220V以下的控制電路中用于控制各種電磁線圈。如:JZC4,JZC1,JZ7;DZ系列,該系列中間繼電器主要用于各種繼電保護(hù)線路中,用以增加主保護(hù)繼電器的觸頭數(shù)量或容量。該系列中間繼電器的線圈只用在直流操作的繼電保護(hù)回路中。中間繼電器的選用主要依據(jù)被控制電路的電壓等級(jí)、所需觸頭的數(shù)量、種類和容量等要求來進(jìn)行。JZC1系列JZC4系列DZ-50/60系列圖1-21中間繼電器的外形、圖形符號(hào)和文字符號(hào)中間繼電器JZ7系列-3中間繼電器JZ11系列-2中間繼電器JZ14系列-3中間繼電器JZ15系列-2

中間繼電器JZC1(3TH)系列-4(3)電流繼電器

電流繼電器的線圈被做成阻抗小、導(dǎo)線粗、匝數(shù)少的電流線圈,串接在被測量的電路中(或通過電流互感器接入),用于檢測電路中的電流的變化,通過與電流設(shè)定值的比較自動(dòng)判斷工作電流是否越限。電流繼電器分過電流繼電器和欠電流繼電器兩類。過電流繼電器在電路額定電流下正常工作時(shí)電磁吸力不足于克服彈簧阻力,銜鐵不動(dòng)作,當(dāng)電流超過整定值時(shí)電磁機(jī)構(gòu)工作,整定范圍為額定電流的1.1—1.4倍。欠電流繼電器在電路額定電流下正常工作時(shí)處在吸合狀態(tài),當(dāng)電流降低到電流的10%—20%時(shí),繼電器釋放。常用的交直流過電流繼電器有JL14、JL15、JL18等系列,其中JL18正在逐漸取代JL14和JL15系列;交流過電流繼電器有JT14、JT17等系列;直流電磁式電流繼電器有JT13、JT18等系列。JL14系列電流繼電器JL15系列電流繼電器JL18系列電流繼電器圖1-22電流繼電器的外形及其圖形符號(hào)和文字符號(hào)電流繼電器GL-10/20系列-3電流繼電器JL3系列-2電流繼電器JL4系列-2電流繼電器JL5系列-2電流繼電器JL12系列-2電流繼電器JL14系列-3電流繼電器JL15系列-2電流繼電器JL18系列-3(4)時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器。它廣泛用于需要按時(shí)間順序進(jìn)行控制的電氣控制線路中。其種類很多,常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式等??諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的,它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸頭三部分組成,有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種,兩者結(jié)構(gòu)相同,區(qū)別在于電磁機(jī)構(gòu)安裝的方向不同。

常用的有JS7系列,其工作原理結(jié)構(gòu)圖如圖1-18所示。其電磁機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)180°安裝,即可得到斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。線圈通電后,銜鐵與鐵心吸合,帶動(dòng)推板使上側(cè)微動(dòng)開關(guān)立即動(dòng)作;同時(shí),活塞桿在塔形彈簧的作用下,帶動(dòng)活塞及橡皮膜向上移動(dòng),因此使橡皮膜下方氣室空氣稀薄,活塞桿不能迅速上移。當(dāng)室外空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔進(jìn)入氣室,活塞桿才逐漸上移,移至最上端時(shí),杠桿撞擊下側(cè)微動(dòng)開關(guān),使其觸點(diǎn)動(dòng)作輸出信號(hào)。從電磁鐵線圈通電時(shí)刻起至微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)止的這段時(shí)間即為時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間。通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔氣隙的大小就可以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間,進(jìn)氣越快,延時(shí)越短。當(dāng)電磁鐵線圈斷電后,銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下立即將活塞推向最下端,氣室內(nèi)空氣通過橡皮膜、弱彈簧和活塞的局部所形成的單向閥迅速經(jīng)上氣室縫隙排掉,使得兩微動(dòng)開關(guān)同時(shí)迅速復(fù)位。

時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)時(shí)間繼電器JS7-A系列-3時(shí)間繼電器JS7系列-4時(shí)間繼電器JS11系列-3時(shí)間繼電器JS20系列-3時(shí)間繼電器JSM8系列-3時(shí)間繼電器JSF系列-3時(shí)間繼電器JSS3B/JSS1P1系列時(shí)間繼電器JSZ3(ST3P/4P)系列時(shí)間繼電器JSZ6(ST6P)系列時(shí)間繼電器JJSB1(JS15)系列-3時(shí)間繼電器DH11S系列-2時(shí)間繼電器DH48S系列-2時(shí)間繼電器H3BA系列-2

(5)速度繼電器

速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器,主要用作籠型導(dǎo)步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制,所以也稱反接制動(dòng)繼電器。它主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭三部分組成,轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵;定子是一個(gè)籠形空心圓環(huán),由硅鋼片疊成,并裝有籠型繞組。圖1-20為JY1型速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖,速度繼電器電路符號(hào)如圖1-21所示。

速度繼電器工作原理:速度繼電器轉(zhuǎn)子的軸與被控電動(dòng)機(jī)的軸相連接,而定子空套在轉(zhuǎn)子上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng),定子內(nèi)的短路導(dǎo)體便切割磁場,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,從而產(chǎn)生電流。此電流與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,于是定子開始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)到一定角度時(shí),裝在定子軸上的擺錘推動(dòng)簧片動(dòng)作,使常閉觸頭分?jǐn)?,常開觸頭閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一值時(shí),定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小,觸頭在彈簧作用下復(fù)位。(6)熱繼電器

熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的繼電器。所謂反時(shí)限動(dòng)作,是指熱繼電器動(dòng)作時(shí)間隨電流的增大而減小的性能。熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載、斷相、電流不平①熱繼電器的分類與型號(hào)

熱繼電器的形式有多種,其雙金屬片式應(yīng)用最多,按極數(shù)多少可分為單極、兩極和三極熱繼電器三種,其中三極又包括帶斷相保護(hù)裝置和不帶斷相保護(hù)裝置兩種;按復(fù)位方式分,有自動(dòng)復(fù)位式和手動(dòng)復(fù)位式。目前常用的有國產(chǎn)的JR16、JR20等系列,以及國外的T系列和3UA等系列產(chǎn)品。常用的JRS1系列和JR20系列熱繼電器的型號(hào)及含義說明如下。熱繼電器JRS1(LR1-D)系列-3熱繼電器JRS2(3UA5)系列-4熱繼電器JRS8(T)系列-4熱繼電器JR36系列-4②熱繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理熱繼電器的結(jié)構(gòu)主要由加熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)三大部分組成。

在圖1—22中,主雙金屬片2與加熱元件3串接在接觸器負(fù)載(電動(dòng)機(jī)電源端)的主回路中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),主雙金屬片受熱彎曲推動(dòng)導(dǎo)板4,并通過補(bǔ)償雙金屬片5與推桿將觸頭9和6(即串接在接觸器線圈回路的熱繼電器常閉觸頭)分開,以切斷電路保護(hù)電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)旋鈕11是一個(gè)偏心輪。改變它的半徑即可改變補(bǔ)償雙金屬片5與導(dǎo)板4的接觸距離,因而達(dá)到調(diào)節(jié)整定動(dòng)作電流值的目的。此外,靠調(diào)節(jié)復(fù)位螺釘8來改變常開靜觸頭7的位置使熱繼電器能動(dòng)作在自動(dòng)復(fù)位或手動(dòng)復(fù)位兩種狀態(tài)。調(diào)成手動(dòng)復(fù)位時(shí),在排除故障后要按下按鈕10才能使動(dòng)觸頭9恢復(fù)與靜觸頭6相接觸的位置。熱繼電器的常閉觸頭常串入控制回路,常開觸頭可接入信號(hào)回路。

③熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù)

熱繼電器的額定電流是指可裝入的熱元件的最大額定電流值。每種額定電流的熱繼電器可裝入幾種不同整定電流的熱元件。為了便于用戶選擇,某些型號(hào)中的不同整定電流的熱元件是用不同編號(hào)表示的。熱繼電器的整定電流是指熱元件能夠長期通過而不致引起熱繼電器動(dòng)作的電流值。手動(dòng)調(diào)節(jié)整定電流的范圍,稱為刻度電流調(diào)節(jié)范圍,可用來使熱繼電器更好地實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。④熱繼電器的選用

選擇熱繼電器主要根據(jù)所保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來確定熱繼電器的規(guī)格和熱元件的電流等級(jí)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇熱繼電器的規(guī)格,一般情況下,應(yīng)使熱繼電器的額定電流稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。根據(jù)需要的整定電流值選擇熱元件的編號(hào)和電流等級(jí)。一般情況下,熱繼電器的整定值為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.95—1.05倍。但如果電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載是沖擊性負(fù)載或起動(dòng)時(shí)間較長及拖動(dòng)的設(shè)備不允許停電的場合,熱繼電器的整定值可取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1—1.5倍。如果電動(dòng)機(jī)的過載能力較差,熱繼電器的整定值可取電動(dòng)機(jī)額定電流的0.6—0.8倍。同時(shí)整定電流應(yīng)留有一定的上下限調(diào)整范圍。根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方式選擇熱繼電器的結(jié)構(gòu)形式,即Y形連接的電動(dòng)機(jī)選用普通三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器,△接法的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用三相帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。對(duì)于頻繁正反轉(zhuǎn)和頻繁起制動(dòng)工作的電動(dòng)機(jī)不宜采用熱繼電器來保護(hù)。⑤熱繼電器的使用與維護(hù)

檢視熱繼電器熱元件的額定電流值或調(diào)整旋鈕的刻度值是否與電動(dòng)機(jī)的額定電流值相當(dāng)。如不相當(dāng),則要更換熱元件,重新進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn),或轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整旋鈕的刻度使之符合要求。檢視動(dòng)作機(jī)構(gòu)是否正確可靠,再扣按鈕是否靈活。可用手撥4—5次進(jìn)行觀察。熱繼電器在出廠時(shí),其觸頭一般為手動(dòng)復(fù)位,若需自動(dòng)復(fù)位,只要將復(fù)位螺釘按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),并稍微擰緊即可。如需調(diào)回手動(dòng)復(fù)位,則需按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并擰緊。擰緊的目的是防止振動(dòng)時(shí)復(fù)位螺釘松動(dòng)。在使用過程中,定期通電校驗(yàn)。此外,在設(shè)備發(fā)生事故而引起巨大短路電流后,應(yīng)檢查熱元件和雙金屬片有無顯著變形。若已變形,則需通電試驗(yàn)。因雙金屬片變形或其他原因致使動(dòng)作不準(zhǔn)確時(shí),只能調(diào)整其可調(diào)部件,而絕不能彎曲雙金屬片。在檢視熱元件是否良好時(shí),只可打開蓋子從旁觀察,不得將熱元件卸下。熱繼電器在使用中需定期用布擦凈塵埃和污垢,雙金屬片要保持原有光澤,如果上面有銹跡,可用布叫蘸汽油輕輕擦除,但不得用砂紙磨光。四項(xiàng)目實(shí)施

1.常用低壓電器的識(shí)別(1)在教師的指導(dǎo)下,仔細(xì)觀察各種不同類型、規(guī)格的低壓電器的外形和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(2)由指導(dǎo)教師從所給的低壓電器中任選五種,用膠布蓋住型號(hào)并編號(hào),由學(xué)生根據(jù)實(shí)物寫出其名稱、型號(hào)及結(jié)構(gòu)形式、作用、工作原理及安裝使用注意事項(xiàng)等。2.交流接觸器等低壓電器的拆裝(1)交流接觸器的拆卸①卸下滅弧罩緊固螺釘,取下滅弧罩。②拉緊主觸頭定位彈簧夾,取下主觸頭及主觸頭壓力彈簧片,拆卸主觸頭時(shí)必須將主觸頭側(cè)轉(zhuǎn)450后取下。③松開輔助常開靜觸頭的線樁螺釘,取下常開靜觸頭。④松開接觸器底部的蓋板螺釘,取下蓋板,在松開蓋板螺釘時(shí),要用手按住螺釘并慢慢放松。⑤取下靜鐵心緩沖絕緣紙片及靜鐵心。⑥取下靜鐵心支架及緩沖彈簧。⑦拔出線圈接線端的彈簧夾片,取下線圈。⑧取下反作用彈簧。⑨取下銜鐵和支架。⑩從支架上取下動(dòng)鐵心定位銷,然后取下動(dòng)鐵心及緩沖絕緣紙片。(2)交流接觸器的檢修①檢查滅弧罩有無破裂或燒損,清除滅弧罩內(nèi)的金屬飛濺物和顆粒。②檢查觸頭的磨損程度,磨損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)更換觸頭。若不需更換,則清除觸頭表面上燒毛的顆粒。③清除鐵心端面的油垢,檢查鐵心有無變形及端面接觸是否平整。④檢查觸頭壓力彈簧及反作用彈簧是否變形或彈力不足。如有需要?jiǎng)t更換彈簧。⑤檢查電磁線圈是否有短路、斷路及發(fā)熱變色現(xiàn)象。(3)交流接觸器的裝配按拆卸的逆順序進(jìn)行裝配。(4)交流接觸器觸頭壓力的調(diào)整觸頭壓力的測量與調(diào)整一般用紙條憑經(jīng)驗(yàn)判斷,將一張厚約0.1mm,比觸頭稍寬的紙條夾在觸頭間,使觸頭處于閉合位置,用手拉動(dòng)紙條,若觸頭壓力合適,稍用力紙條即可拉出。若紙條很容易被拉出,說明觸頭壓力不夠,若紙條被拉斷,說明觸頭壓力太大??烧{(diào)整觸頭彈簧或更換彈簧,直至符合要求。五.知識(shí)進(jìn)階

隨著微電子、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代自動(dòng)化控制設(shè)備中新型的強(qiáng)弱電結(jié)合的電子器件應(yīng)用越來越廣泛,下面介紹兩種常用的現(xiàn)代低壓電器設(shè)備及其應(yīng)用。1.固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器簡稱SSR,是一種采用固體半導(dǎo)體元件組裝而成的新型無觸頭繼電器,它能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)、弱電的良好隔離,其輸出信號(hào)又能夠直接驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電電路的執(zhí)行元件,與有觸頭的繼電器相比具有開關(guān)頻率高、使用壽命長、工作可靠等突出特點(diǎn)。它不僅在許多自動(dòng)化控制裝置中代替了常規(guī)機(jī)電式繼電器,而且廣泛應(yīng)用于數(shù)字程控裝置、微電機(jī)控制、調(diào)溫裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)終端接口電路,尤其適用于動(dòng)作頻繁、防爆耐潮和耐腐蝕等特殊場合。固態(tài)繼電器是四端器件,有兩個(gè)輸入端,兩個(gè)為輸出端,中間采用光電器件。以實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的餓電氣隔離。常見固態(tài)繼電器外形如圖1-39所示。固態(tài)繼電器有多種產(chǎn)品,以負(fù)載電源類型可分直流型固態(tài)繼電器和交流型固態(tài)繼電器。直流型以功率晶體管作為開關(guān)元件;交流型以晶閘管作為開關(guān)元件。以輸入、輸出之間的隔離形式可分為光耦合隔離和磁隔離型。以控制觸發(fā)的信號(hào)可分為:過零型和非過零型,有源觸發(fā)型和無源觸發(fā)型。

固態(tài)繼電器至少包括輸入電路、驅(qū)動(dòng)電路和輸出電路三個(gè)部分。圖1—40是應(yīng)用得較多的交流過零型固體繼電器的內(nèi)部電路原理圖。當(dāng)無輸入信號(hào)時(shí),GD中的光敏三極管截止。VT通過R3獲得基極電流而飽和導(dǎo)通,VS1處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí),光敏三極管導(dǎo)通,VS1的狀態(tài)由VT決定,當(dāng)電源電壓大于過零電壓時(shí),分壓器R3、R2的分壓點(diǎn)P電壓大于Vbe1,VT飽和導(dǎo)通,VS1截止,VS2因控制極沒有觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)。只有電源電壓小于過零電壓,P點(diǎn)電壓小于Vbe1使VT截止,VS1控制極通過R4獲得觸發(fā)信號(hào)而導(dǎo)通時(shí),VS2的控制極才會(huì)獲得從R6,UR,VS1,UR,R5以及R5,UR,VS1,UR,R6正負(fù)兩個(gè)方向的觸發(fā)脈沖而導(dǎo)通,從而接通負(fù)載電源。當(dāng)輸入信號(hào)關(guān)斷后,GD中的光敏三極管截止,VT飽和導(dǎo)通使VS1關(guān)斷,但是此時(shí)VS2仍保持導(dǎo)通狀態(tài),負(fù)載上仍有電流流過,直到負(fù)載電流隨Vout減小到小于VS2的維持電流后才會(huì)自行關(guān)斷,切斷負(fù)載電源。

固態(tài)繼電器產(chǎn)品及應(yīng)用固態(tài)繼電器的常用產(chǎn)品有DJ型系列,歐姆龍公司的G3NA、G3PA(—VD)、G3F/G3FD、G3H/G3HD和G3J-S等系列固態(tài)繼電器。表1-5為DJ型系列固態(tài)繼電器的主要技術(shù)指標(biāo)。固態(tài)繼電器可以廣泛用于:計(jì)算機(jī)外圍接口裝置,恒溫器和電阻爐控制、交流電機(jī)控制、中間繼電器和電磁閥控制、復(fù)印機(jī)和全自動(dòng)洗衣機(jī)控制、信號(hào)燈交通燈和閃爍器控制、照明和舞臺(tái)燈光控制、數(shù)控機(jī)械遙控系統(tǒng)、自動(dòng)消防和保安系統(tǒng)、大功率可控硅觸發(fā)和工業(yè)自動(dòng)化裝置等。固態(tài)繼電器使用注意事項(xiàng):(1)固態(tài)繼電器選擇時(shí)時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載類型(阻性、感性)來確定,并且要采用有效的過壓吸收保護(hù);(2)過電流保護(hù)應(yīng)采用專門保護(hù)半導(dǎo)體器件的熔斷器或動(dòng)作時(shí)間小于10ms的自動(dòng)開關(guān)。2.溫度繼電器

在溫度自動(dòng)控制或報(bào)警裝置中,常采用帶電觸點(diǎn)的汞溫度計(jì)或熱敏電阻、熱電偶等制成的各種型式的溫度繼電器圖1-31溫度繼電器外形3.光電繼電器

光電繼電器是利用光電元件把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電器材,廣泛用于計(jì)數(shù)、測量和控制等方面。光電繼電器分亮通和暗通兩種電路,亮通是指光電元件受到光照射時(shí),繼電器KA吸合,暗通是指光電元件無光照射時(shí),繼電器KA吸合。任務(wù)1.2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝

一項(xiàng)目任務(wù)二項(xiàng)目分析三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)四項(xiàng)目實(shí)施五知識(shí)進(jìn)階一項(xiàng)目任務(wù)

某機(jī)床工作臺(tái)需自動(dòng)往返運(yùn)行,由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),工作示意圖如圖1-24所示,其控制要求如下,完成其控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。(1)工作臺(tái)由原位開始前進(jìn),到終端后自動(dòng)后退;(2)要求能在前進(jìn)或后退途中任意位置都能停止或起動(dòng);(3)控制電路設(shè)有短路、失壓、過載和位置極限保護(hù)。二項(xiàng)目分析

工作臺(tái)的往返運(yùn)行是通過行程開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的,因此要實(shí)現(xiàn)控制要求,需完成以下幾個(gè)控制單元的設(shè)計(jì):

1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制。

2.行程控制。

3.短路、過載等各種保護(hù)控制。

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1、電氣控制系統(tǒng)圖的類型

電氣控制系統(tǒng)是由電氣元件按照一定要求連接而成的,電氣控制系統(tǒng)圖是用圖形的方式來表示電氣控制系統(tǒng)中的電氣元件及連接關(guān)系,圖中采用不同的圖形符號(hào)表示各種電器元件,采用不同的文字符號(hào)表示各電器元件的名稱、序號(hào)或線路的功能、狀況和特征,采用不同的線號(hào)或接點(diǎn)號(hào)來表示導(dǎo)線與連接等。電氣控制系統(tǒng)圖表達(dá)了生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖,是電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試、使用和維修的重要資料。電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種:電氣控制原理圖、電氣設(shè)備布置圖和電氣設(shè)備接線圖。電氣控制原理圖

電氣控制原理圖是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求,采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào),連接而成一種簡圖。它充分表達(dá)電氣設(shè)備和電器的用途和工作原理,而不考慮其實(shí)際位置。如圖1-25所示。

圖1-25某車床電氣原理圖電氣設(shè)備布置圖

電氣設(shè)備布置圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)床機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜的實(shí)際安裝位置,各電氣元件的安裝位置是由機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作要求決定的,如電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械部件在一起,行程開關(guān)應(yīng)放在要取得信號(hào)的地方,操作元件要放在操作方便的地方,一般電氣元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)。如圖1-26所示。

圖1-26某車床電氣設(shè)備布置圖

電氣設(shè)備接線圖

電氣設(shè)備接線圖表示各電氣設(shè)備之間實(shí)際接線情況,繪制接線圖時(shí)應(yīng)把各電器元件的各個(gè)部分,如觸點(diǎn)與線圈應(yīng)畫在一起,文字符號(hào)、元件連接順序、線路號(hào)碼編制都必須與電氣原理圖一致,電氣設(shè)備安裝圖和接線圖是用于安裝接線、檢查維修和施工的。如圖1-27所示。

圖1-27某車床電氣設(shè)備接線圖2、常用基本電氣控制線路點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路自鎖控制電路正反轉(zhuǎn)控制電路自動(dòng)往返行程控制電路點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路

點(diǎn)動(dòng)控制是指按下按鈕,電動(dòng)機(jī)就得電運(yùn)轉(zhuǎn);松開按鈕,電動(dòng)機(jī)就失電停轉(zhuǎn)的控制方式。常用于電動(dòng)葫蘆的起重電動(dòng)機(jī)控制和車床拖板箱快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制。點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路是由按鈕、接觸器來控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最簡單的正轉(zhuǎn)控制線路,其電氣控制原理圖如圖1-28所示。

(2)自鎖控制電路(3)正反轉(zhuǎn)控制電路

接觸器控制正反轉(zhuǎn)電路操作不便,必須保證在切換電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方向之前要先按下停止按鈕,然后再按下相應(yīng)的起動(dòng)按鈕,否則將會(huì)發(fā)生主電源側(cè)電源短路的故障,為克服這一不足,提高電路的安全性,需采用聯(lián)鎖控制。聯(lián)鎖控制就是在同一時(shí)間里兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)工作的控制方式,也稱為互鎖控制。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制的常用方法有接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖和復(fù)合聯(lián)鎖控制等。如圖1-31所示??梢娐?lián)鎖控制的特點(diǎn)是將本身控制支路元件的常閉觸頭串聯(lián)到對(duì)方控制電路支路中。①正轉(zhuǎn)控制:

②反轉(zhuǎn)控制:

(4)自動(dòng)往返行程控制電路

電路中,SQ1為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān),SQ2為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān),起動(dòng)時(shí),按下正向或反向起動(dòng)按鈕,如按SB2,KM1得電并自鎖,電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行,拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件前進(jìn),當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件的撞塊壓下SQ1時(shí),SQ1常閉觸頭斷開,切斷KM1線圈電路,同時(shí)其常開觸頭閉合,接通反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈電路,此時(shí)電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)?、反轉(zhuǎn),拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件后退,直到壓下SQ2行程開關(guān),電動(dòng)機(jī)由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn),這樣周而復(fù)始地往返運(yùn)動(dòng)。需要停止時(shí),按下停止按鈕SB1即可停止運(yùn)轉(zhuǎn)。四項(xiàng)目實(shí)施

1.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)

(2)根據(jù)圖1-33所示接工作臺(tái)自動(dòng)往返控制電路原理圖,或自己設(shè)計(jì)的控制線路原理圖編制相應(yīng)的元件明細(xì)表。如表1-2所示。2.工作臺(tái)自動(dòng)往返控制電路的安裝(1)按表配齊所用電器元件,并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。電器元件應(yīng)完好無損,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定要求,否則應(yīng)予以更換。(2)在控制板上安裝所有的電器元件,組合開關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的外側(cè);元件排列要整齊、勻稱、間隔合理,且便于更換元件;緊固電器元件時(shí)要用力均勻,緊固程度適當(dāng),做到既要使元件安裝牢固,又不使其損壞。(3)進(jìn)行布線和套編碼套管。做到布線橫平豎直、整齊、分布均勻、走線合理,套編碼套管正確,嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣,接點(diǎn)牢靠,不得松動(dòng),不得壓絕緣層,不反圈及不露線芯太長等。(4)安裝電動(dòng)機(jī),要求安裝牢固平穩(wěn),以防止在換向時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)而引起事故。(5)可靠連接電動(dòng)機(jī)和按鈕金屬外殼的保護(hù)接地線。(6)連接電源、電動(dòng)機(jī)等控制板外部的導(dǎo)線。(7)安裝完畢后需進(jìn)行自檢,確認(rèn)無誤后才允許進(jìn)行通電試車。特別要注意短路故障的檢測。五知識(shí)進(jìn)階1.設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖的基本原則(1)電路圖一般分主電路和控制電路兩部分。(2)主電路指受電的動(dòng)力裝置及控制、保護(hù)電器的支路等,它通常由主熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動(dòng)機(jī)等組成。主電路通過的電流是電動(dòng)機(jī)的工作電流,電流較大。主電路要畫在電路圖的左側(cè)并垂直繪制。(3)控制電路用于控制主電路的工作狀態(tài),一般由按鈕、接觸器、繼電器等組成。通過的電流較小,一般不超過5A??刂齐娐芬话惝嬙谥麟娐返挠曳剑娐分信c下邊電源線相連的耗能元件(接觸器和繼電器的線圈、指示燈等)應(yīng)畫在電路圖的下方,而電器的觸頭應(yīng)畫在耗能元件與上電源線之間,一般應(yīng)按照自左到右、自上而下的排列來表示操作順序。(4)電路圖中的所有圖形符號(hào)應(yīng)采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號(hào),而不畫各電器元件的實(shí)際外形圖。(5)同一電器的不同部分應(yīng)采用同一文字符號(hào)標(biāo)明,若圖中相同類型的電器有多個(gè)時(shí),應(yīng)在電器文字符號(hào)后面加注不同的數(shù)字,以示區(qū)別,如KM1、KM2等。(6)所有電器觸頭位置都按電路未通電或電器未受外力作用時(shí)的常態(tài)位置畫出。(7)畫電路圖時(shí),應(yīng)盡可能減少和避免交叉,對(duì)有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn),要用小黑點(diǎn)表示;無直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線則不畫小黑點(diǎn)。2.原理圖區(qū)域的劃分

為了便于檢索電氣線路、方便閱讀、分析電路原理,避免遺漏而特意設(shè)置了圖區(qū)編號(hào),如圖1-34所示圖樣上方的1、2、3等數(shù)字。圖區(qū)編號(hào)也可設(shè)置在圖的下方。圖區(qū)編號(hào)下方的“主電動(dòng)機(jī)”等字樣,表明對(duì)應(yīng)區(qū)域下面元件名稱或電路的功能,便于理解全電路的工作原理。3.符號(hào)位置的索引

電氣原理圖中,接觸器、繼電器的線圈和觸頭的從屬關(guān)系用附圖表示。在原理圖中相應(yīng)線圈的下方,給出觸頭的文字符號(hào),并在其下面注明相應(yīng)觸頭的索引代號(hào),對(duì)未使用的觸頭用“╳”表明,有時(shí)也可采用上述省去觸頭的表示法。對(duì)接觸器,含義如下:對(duì)繼電器,含義如下:4.電器元件的型號(hào)和數(shù)據(jù),一般用小號(hào)字體標(biāo)注在電器代號(hào)下面,如圖1-34中熱繼電器FR的數(shù)據(jù)標(biāo)注,上行表示動(dòng)作電流值范圍,下行表示整定值。5.電氣原理圖的閱讀方法(1)清楚電路中所用到的各個(gè)電器元件及電器元件的各導(dǎo)電部件在電路中的位置,對(duì)于復(fù)雜的控制線路,應(yīng)首先閱讀電氣元件目錄表。(2)先看主電路,再看控制電路,最后再看照明、信號(hào)指示及保護(hù)電路。(3)總體檢查、化整為零、集零為整。任務(wù)1.3三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝一項(xiàng)目任務(wù)二相關(guān)知識(shí)點(diǎn)三項(xiàng)目分析四項(xiàng)目實(shí)施五知識(shí)進(jìn)階一項(xiàng)目任務(wù)

有一臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī),由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW、380V、△接法,額定轉(zhuǎn)速為1440rpm,控制要求如下,完成其控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。(1)系統(tǒng)起動(dòng)平穩(wěn)且起動(dòng)電流應(yīng)較小,以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊;(2)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)正轉(zhuǎn);(3)有短路、過載、失壓和欠壓保護(hù);二相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

前面所述的正轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)等各種控制線路起動(dòng)時(shí),加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為額定電壓,屬于全壓起動(dòng)(直接起動(dòng)),直接起動(dòng)電路簡單,但起動(dòng)電流大(IST=4~7IN),將對(duì)電網(wǎng)其他設(shè)備造成一定的影響,因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)(大于7KW),需采取降壓起動(dòng)方式起動(dòng),降低起動(dòng)電流。所謂降壓起動(dòng),就是利用某些設(shè)備或者采用電動(dòng)機(jī)定子繞組換接的方法,降低起動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓,而起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值,使之在正常電壓下運(yùn)行。因?yàn)殡姌须娏骱碗妷撼烧?,所以降低電壓可以減小起動(dòng)電流,不致在電路中產(chǎn)生過大的電壓降,減少對(duì)電路電壓的影響,不過,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和端電壓平方成正比,所以電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也就減小了,因此,降壓起動(dòng)一般需要在空載或輕載下起動(dòng)。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法有Y—Δ降壓、定子串電阻(或電抗)、自耦變壓器及延邊三角形起動(dòng)幾種,雖然方法各異,但目的都是為了減小起動(dòng)電流。1.定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路的工作過程如下:合上電源開關(guān)QS,按下SB2,KM1、KT線圈得電吸合并自鎖,電動(dòng)機(jī)串電阻R減壓起動(dòng),當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí),時(shí)間繼電器KT動(dòng)作,其延時(shí)閉合的常開觸頭閉合,KM2線圈得電并自鎖。KM2主觸頭短接電阻R,KM2的常閉觸頭斷開,使KM1、KT線圈斷電釋放,電動(dòng)機(jī)由KM2控制在全壓下正常運(yùn)行。定子串電阻降壓起動(dòng)電路中的起動(dòng)電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻,電阻功率大,能夠通過較大電流,但功耗較大,為了降低能耗可采用電抗器代替電阻。2.Y-Δ降壓起動(dòng)

原理:電機(jī)學(xué)中曾學(xué)過當(dāng)定子繞組接成Y形,由于電動(dòng)機(jī)每相繞組電壓只為Δ形接法的1/,電流為Δ形接法的1/3,電磁轉(zhuǎn)矩也為Δ形接法的1/3。因此,對(duì)于Δ形接法運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),先將定子繞組接成Y形,實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng),減小起動(dòng)電流,當(dāng)起動(dòng)即將完成時(shí)再換接成Δ形,各相繞組承受額定電壓工作,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。這種降壓起動(dòng)方法稱為Y-Δ降壓起動(dòng),只適用于輕載或空載下起動(dòng)。

先接通三相電源開關(guān)QS,電路的工作過程如下:按下停止按鈕SB1則KM1、KM2同時(shí)斷電,并且KM1的自鎖觸頭斷開,松開SB1后電路仍然不通,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。圖中與KM2、KM3的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了互鎖,以保證接觸器KM2與KM3不會(huì)同時(shí)通電,防止電源短路。KM2的常閉觸點(diǎn)同時(shí)也使時(shí)間繼電器KT斷電(起動(dòng)后不需要KT得電)。3.自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)是利用自耦變壓器來降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的起動(dòng)電壓,待起動(dòng)后,再使電動(dòng)機(jī)與自耦變壓器脫離,從而在全壓下正常運(yùn)行。自耦變壓器降壓起動(dòng)方法適用于正常工作時(shí)接成星形或三角形的較大容量電動(dòng)機(jī),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以通過改變自耦變壓器抽頭的連接位置而改變,缺點(diǎn)是自耦變壓器的價(jià)格較貴,且不允許頻繁起動(dòng)。一般自耦變壓器降壓起動(dòng)是采用成品的補(bǔ)償降壓起動(dòng)器,包括手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作形式,手動(dòng)操作的補(bǔ)償器有QJ3、QJ5等型號(hào),自動(dòng)操作的有XJ01型和CTZ系列等。4.延邊三角形降壓起動(dòng)延邊三角形降壓起動(dòng)是在Y—Δ降壓起動(dòng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的一種起動(dòng)方式,它把Y形和Δ形兩種接法結(jié)合起來,使電動(dòng)機(jī)每相定子繞組承受的電壓小于Δ形接法的相電壓,而大于Y形接法時(shí)的相電壓,并且每相繞組電壓的大小可隨電動(dòng)機(jī)抽頭位置(U3、V3、W3)的改變而調(diào)節(jié),從而克服了Y—Δ降壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩偏小的缺點(diǎn)。它適用于定子繞組特別設(shè)計(jì)的異步電動(dòng)機(jī),這種電動(dòng)機(jī)的定子繞組共有9個(gè)或12個(gè)出線端。無需另外使用自耦變壓器。(a)原始狀態(tài)(b)起動(dòng)時(shí)(c)正常運(yùn)轉(zhuǎn)

起動(dòng)時(shí),合上電源開關(guān)QS,按下起動(dòng)按鈕SB2后,KM1、KM3線圈通電并自鎖,此時(shí)通過KM3的主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)定子繞組的6與7、5與9、4與8連在一起,電動(dòng)機(jī)定子繞組的1、2、3接線端接電源,此時(shí)電動(dòng)機(jī)按延邊三角形接線,同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈通電開始延時(shí)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),即KT延時(shí)結(jié)束,其動(dòng)斷延時(shí)斷開的觸點(diǎn)斷開,KM3線圈斷電,主觸點(diǎn)斷開,同時(shí)KT的動(dòng)合延時(shí)閉合的觸點(diǎn)閉合,接觸器KM2通電并自鎖,KM2的主觸點(diǎn)及KM1的主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)定子繞組的1與6、2與4、3與5連在一起,電動(dòng)機(jī)接成三角形正常運(yùn)轉(zhuǎn)。三項(xiàng)目分析1.起動(dòng)方案的確定生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW,Δ接法,因此在綜合考慮性價(jià)比的情況下,選用Y-Δ降壓起動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)間由時(shí)間繼電器設(shè)定。2.電路保護(hù)的設(shè)置根據(jù)控制要求,過載保護(hù)采用熱繼電器實(shí)現(xiàn),短路保護(hù)采用熔斷器實(shí)現(xiàn),因采用接觸器繼電器控制,所以具有欠壓和失壓保護(hù)功能。3.根據(jù)Y-Δ降壓起動(dòng)指導(dǎo)思想,設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的控制流程如下:四項(xiàng)目實(shí)施1.Y-Δ降壓起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。(1)根據(jù)工作流程圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路如圖1-36所示。(2)根據(jù)圖1-36所示Y-Δ降壓起動(dòng)控制電路原理圖,或自己設(shè)計(jì)的正反控制線路原理圖編制相應(yīng)的元件明細(xì)表。如表1-3所示。2.Y-Δ降壓起動(dòng)控制電路的安裝。(1)按表配齊所用電器元件,并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。電器元件應(yīng)完好無損,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定要求,否則應(yīng)予以更換。(2)畫出電氣設(shè)備布置圖。(3)根據(jù)布置圖在控制板上安裝電器元件和走線槽,并貼上醒目的文字符號(hào)。(4)根據(jù)如圖1-36所示電氣控制原理圖進(jìn)行布線。(5)安裝電動(dòng)機(jī),要求安裝牢固平穩(wěn),以防止在換向時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)而引起事故。(6)可靠連接電動(dòng)機(jī)和按鈕金屬外殼的保護(hù)接地線。(7)連接電源、電動(dòng)機(jī)等控制板外部的導(dǎo)線。(8)安裝完畢后需進(jìn)行自檢,確認(rèn)無誤后才允許進(jìn)行通電試車。特別要注意短路故障的檢測。五知識(shí)進(jìn)階

軟起動(dòng)器

軟起動(dòng)器是利用電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),將強(qiáng)電和弱電結(jié)合起來的控制技術(shù)。采用智能化數(shù)字式控制,以單片機(jī)為智能中心,可控硅模塊或磁放大器為執(zhí)行元件對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)控制的一種新型電氣控制設(shè)備,它適用于各種負(fù)載的籠型異步電動(dòng)機(jī)控制,目前較為先進(jìn)的軟起動(dòng)器有磁控軟起動(dòng)器和電子式軟起動(dòng)器。圖1-48常見軟起動(dòng)器外形圖

(1)電子式軟起動(dòng)器電子式軟起動(dòng)器原理示意圖如圖1-41所示,其主要結(jié)構(gòu)是一組串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。利用晶閘管移相控制原理,控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角,使被控電機(jī)的輸入電壓按不同的要求而變化,從而實(shí)現(xiàn)不同的起動(dòng)功能。起動(dòng)時(shí),使晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸前移,電機(jī)的端電壓從零開始,按預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直至達(dá)到滿足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)順利起動(dòng),再使電機(jī)全電壓運(yùn)行,;停機(jī)時(shí),使晶閘管的導(dǎo)通角從逐漸減小為零,使輸出電壓按一定要求下降,使電動(dòng)機(jī)由全壓逐漸降為零,即電動(dòng)機(jī)實(shí)行軟停止。這就是軟起動(dòng)控制器的工作原理。(2)磁控軟起動(dòng)器磁控軟起動(dòng)器是利用控磁限幅調(diào)壓的原理,對(duì)電動(dòng)機(jī)起過程中電壓無極平滑地從零上升到全壓,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩有一個(gè)勻速增加過程,使電動(dòng)機(jī)起特性變軟,磁控軟起動(dòng)器的執(zhí)行元件為磁放大器。(3)軟起動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)品系列及特點(diǎn)近年來國內(nèi)外軟起動(dòng)器技術(shù)發(fā)展很快。軟起動(dòng)器從最初的單一軟起動(dòng)功能,發(fā)展到同時(shí)具有軟停車、故障保護(hù)、輕載節(jié)能等功能。因此受到了普遍的關(guān)注。我國軟起動(dòng)器的技術(shù)開發(fā)是比較早的。從1982年起就有不少研究者在開發(fā)功率因數(shù)控制器時(shí)就包括了軟起動(dòng)技術(shù)。現(xiàn)在這些技術(shù)已成熟并有產(chǎn)品推出,如JKR軟起動(dòng)器及JQ、JQZ型交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動(dòng)器等。目前國外的著名電氣公司幾乎均有軟起動(dòng)器產(chǎn)品進(jìn)入中國市場。并占有較大的市場份額。例如:ABB公司軟起動(dòng)器分為PSA、PSD和PSDH型3種;美國羅克韋爾公司的軟起動(dòng)器又稱智能馬達(dá)控制器,包括有STC、SMC—2、SMCPLUS和SMCDialogPLUS4個(gè)系列;法國施耐德電氣公司Altistart46型軟起動(dòng)器有標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載和重型負(fù)載應(yīng)用兩大類;德國西門子公司的3RW22、3RW30、3RW31、3RW34型軟起動(dòng)器等。(4)軟起動(dòng)器的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)軟起動(dòng)器主要用于三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)、泵和壓縮機(jī)的軟起動(dòng)和軟制動(dòng)。也可用它來控制帶有變速機(jī)構(gòu)、皮帶或鏈帶傳動(dòng)裝置的設(shè)備,如傳送帶、磨床、刨床、鋸床、包裝機(jī)和沖壓設(shè)備。軟起動(dòng)器應(yīng)用于傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn):①提高機(jī)械傳動(dòng)元件的使用壽命:例如,顯著降低變速機(jī)構(gòu)中撞擊,使磨損降到輕微程度。②起動(dòng)電流小,從而使供電電源減輕峰值電流負(fù)載。③平穩(wěn)的負(fù)載加速度可防止生產(chǎn)事故或產(chǎn)品的損壞。任務(wù)1.4三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)和安裝一項(xiàng)目任務(wù)二相關(guān)知識(shí)點(diǎn)三項(xiàng)目分析四項(xiàng)目實(shí)施五知識(shí)進(jìn)階一項(xiàng)目任務(wù)

某生產(chǎn)機(jī)械由一臺(tái)三相籠形異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW,額定電流為15.4A,需頻繁的起停,為縮短起停間隔時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,要求采用適當(dāng)?shù)碾姎庵苿?dòng)方法實(shí)現(xiàn)快速停轉(zhuǎn),并要求有過載、短路、欠壓和失壓保護(hù)。試完成其控制電路的設(shè)計(jì)和安裝。二相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

萬能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等許多機(jī)床,都要求能迅速停車和準(zhǔn)確定位,這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng),強(qiáng)迫其立即停車。制動(dòng)的方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩大類,機(jī)械制動(dòng)是利用電磁抱閘等機(jī)械裝置來強(qiáng)迫電動(dòng)機(jī)迅速停車,電氣制動(dòng)是使電動(dòng)機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài),使其電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反,從而起到制動(dòng)作用。電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)兩種方式。1.三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路

反接制動(dòng)有倒拉反接制動(dòng)和電源反接制動(dòng)兩種情況,這里只討論電源反接制動(dòng)。

電源反接制動(dòng)即改變電動(dòng)機(jī)電源的相序,使定子繞組產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場,從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速降速停轉(zhuǎn),為停止轉(zhuǎn)子降速后反

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