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2134CA6140型車床的電氣控制電路分析三相異步電動機的點動控制CW6132型車床的電氣圖閱讀三相異步電動機點動控制的安裝調試三相異步電動機的連續(xù)控制三相異步電動機連續(xù)控制的安裝調試56項目二:識讀CW6132型車床的電氣原理圖一、三相異步電動機的起停操作方案方案1:用閘刀開關或低壓斷路器直接把電動機定子繞組接入交流電網。開關合閘電動機就得電運轉,開關拉閘電動機就失電停轉。應用:方案1線路很簡單,但并不常用,在電動機空載且不頻繁起停的場合偶有使用。方案2線路稍微復雜一些,卻應用廣泛。方案2:用閘刀開關或低壓斷路器加上按鈕,控制接觸器的線圈得電與失電,再通過接觸器的觸頭,間接地控制電動機的得電運轉與失電停轉。Why?一、三相異步電動機的起停操作方案低壓斷路器與接觸器的比較:接觸器適用于頻繁起停電氣回路,至少能滿足30萬次開-合操作。1)功能性2)壽命低壓斷路器的主要功能是通、斷電源,并且對電路提供保護。接觸器的主要功能是控制電路。在需要電動機正反轉、順序控制、多條件控制等情況,要用到許多互鎖環(huán)節(jié),接觸器能輕松完成,斷路器就不能滿足要求了。低壓斷路器適用于持續(xù)通過電流,當電路發(fā)生異常時自動斷開,為電路提供保護,不適于頻繁地開關負載,頻繁操作會造成機構過度磨損,還可能損壞絕緣拉桿,使用壽命一般在6000次左右。若使用低壓斷路器直接控制電動機起停,對于每天需要多次起停電動機的大型機械廠、煉鋼廠而言,每月更換一、兩次斷路器很正常。一、三相異步電動機的起停操作方案低壓斷路器與接觸器的比較:3)安全性在起動電機時往往會產生較大的電流,從而在合閘時產生電弧。低壓斷路器是人工合閘,加上塑殼斷路器比較重,合閘速度較慢,很容易使電流擊穿觸頭間的空氣隙,產生電弧,對合閘操作人員造成危險。4)經濟性低壓斷路器因壽命問題需要經常更換,而且具備滅弧功能的低壓斷路器價格較高,使用成本高。與低壓斷路器相比,接觸器價格便宜,使用壽命長,大大降低了成本。接觸器合閘速度快,滅弧功能強,隱藏在配電箱內部,對于合閘人員來說,能避免受到電弧的威脅。而且接觸器多用于二次回路,用弱電控制強電,其安全性就大大提高了。一、三相異步電動機的起停操作方案低壓斷路器與接觸器的比較:5)便利性低壓斷路器(電動機控制往往使用塑殼式斷路器)體積較大,操作復雜、費力,非專業(yè)人士在進行開箱門操作時可能發(fā)生觸電危險。接觸器能遠距離控制,是箱外操作,操作簡單、輕松,更適合非專業(yè)人士使用。6)自動化在自動化席卷全世界的時代,越來越多的單片機、PLC控制,低壓斷路器的開合往往只能通過人工控制,難以進行自動化控制。接觸器自身的結構特點使其更容易通過計算機實現(xiàn)自動化控制。一、三相異步電動機的起停操作方案特點:操作方便,工作可靠,能進行遠距離控制,線路也不復雜,還可利用接觸器自身的工作特點實現(xiàn)欠壓、失壓保護。電路基本結構示意圖方案2:用低壓斷路器加上按鈕,控制接觸器的線圈得電與失電,再通過接觸器的主觸頭,間接地控制電動機的得電運轉與失電停轉。實際工作中的常用方案二、低壓電器簡介低壓電器:工作電壓在交流1200V、直流1500V及以下的電器。1.按用途或控制對象分類1)配電電器:主要用于低壓配電系統(tǒng)中。如:刀開關、轉換開關、熔斷器、斷路器等。2)控制電器:主要用于電氣傳動系統(tǒng)中。如:接觸器、繼電器、起動器、主令電器、電磁鐵等。(一)低壓電器的分類2.按動作方式分類1)自動電器:依靠自身參數的變化或外來信號的作用,自動完成接通或分斷等動作。如:接觸器、繼電器等。2)手動電器:用手動操作來進行切換的電器。如:刀開關、轉換開關、按鈕等。3.按觸點類型分類1)有觸點電器:利用觸點的接通和分斷來切換電路。如:接觸器、刀開關、按鈕等。2)無觸點電器:沒有可分離的觸點,主要利用電子元件的開關效應,即導通和截止來實現(xiàn)電路的通、斷控制。如:接近開關、霍爾開關、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器等。(一)低壓電器的分類4.按工作原理分類1)電磁式電器:根據電磁感應原理動作的電器。如:接觸器、繼電器、電磁鐵等。2)非電量控制電器:依靠外力或非電量信號(如速度、壓力、溫度等)的變化而動作的電器。如:轉換開關、行程開關、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。1.電磁機構2)基本組成:線圈、鐵心(靜鐵心)、銜鐵(動鐵心)。1)作用:將電磁能轉換成機械能,帶動觸頭閉合或斷開。a)銜鐵繞棱角轉動拍合式b)銜鐵繞軸轉動拍合式c)銜鐵直線運動式3)結構類型:根據銜鐵相對鐵心的運動方式,分為直動式與拍合式。
拍合式又有銜鐵沿棱角轉動和沿軸轉動兩種。(二)電磁式低壓電器的基本結構通常包括3部分:電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置。4)工作原理
當線圈中有電流通過時,線圈周圍就會產生磁場,磁通經鐵心、銜鐵和空氣隙形成閉合回路,產生電磁吸力,將銜鐵吸向鐵心。當電磁吸力大于彈簧的拉力時,電磁吸力吸引銜鐵與鐵心接觸(銜鐵吸合),銜鐵上的連接機構帶動觸頭動作。銜鐵同時還受到復位彈簧的拉力。E型直動式電磁機構結構圖1.電磁機構當線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在彈簧的反作用力下與鐵心分離(銜鐵釋放),銜鐵上的連接機構帶動觸頭復位。當線圈弱電時,電磁吸力減小,抵不過彈簧的反作用力,銜鐵也會釋放而帶動觸頭復位?!锝涣麟姶艡C構的短路環(huán)1-銜鐵2-鐵心3-線圈4-短路環(huán)交流電磁機構的短路環(huán)線圈通入交流電時,銜鐵理應可靠吸合,但交流電磁吸力總在最大值2Fav和最小值0之間脈動。每個周期內,既有吸力大于彈簧反力銜鐵被牢牢吸住的情況,又有吸力小于彈簧反力銜鐵吸不住的情況。銜鐵的反復吸合與釋放,使電磁機構產生持續(xù)的抖動、撞擊和噪聲,既影響工作的可靠性,也容易損壞鐵心。為了消除交流電磁機構在銜鐵吸合時產生的振動和噪聲,通常在鐵心端面開一個小槽,在槽內嵌入銅質的短路環(huán)。注意:直流電磁機構的電磁吸力恒定,因而無需裝短路環(huán)。1.電磁機構2.觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)是電磁式電器的執(zhí)行部分,以接通和斷開電路。電接觸狀態(tài):觸頭閉合且有工作電流通過時的狀態(tài)。接觸電阻:電接觸狀態(tài)時觸頭之間的電阻。當接觸電阻較大時,電流流過觸頭時一方面會造成較大的電壓降(對弱電控制系統(tǒng)影響較大),另一方面電阻損耗大,導致觸頭發(fā)熱溫升增大,嚴重時會使觸頭發(fā)生熔焊,既影響工作的可靠性,又降低觸頭的使用壽命。接觸電阻的大小,主要與觸頭的材質、接觸形式、接觸壓力及表面狀況有關。(二)電磁式低壓電器的基本結構為達到良好的導電、導熱性能,觸頭通常由銅、銀、鎳及其合金制成,有時也在銅觸頭表面鍍錫、銀或鎳。2)觸頭的分類◆按原始狀態(tài)分類常開觸頭(動合觸頭):原始狀態(tài)時斷開,受到機械壓力或者線圈通電銜鐵吸合時閉合。常閉觸頭(動斷觸頭):原始狀態(tài)時閉合,受到機械壓力或者線圈通電銜鐵釋放時斷開。線圈未通電,觸頭也未受到機械壓力時的狀態(tài)◆按被控制的電路分類主觸頭:用于接通或斷開主電路,允許通過較大的電流。輔助觸頭:用于接通或斷開輔助電路,只能通過較小的電流。1)觸頭材質(二)電磁式低壓電器的基本結構3種接觸形式:點接觸、線接觸和面接觸。點接觸由兩個半球形或一個半球形與一個平面觸頭構成,常用于小電流電器,如:接觸器的輔助觸頭和繼電器觸頭。線接觸通常是指形觸頭結構,接觸區(qū)是一條直線,通、斷過程是滾動接觸并產生滾動摩擦,適用于通電次數多、電流大的場合,常用于中等容量的電器。面接觸是兩個平面的接觸,一般在接觸面鑲有合金,允許通過較大電流,多用于中小容量的接觸器主觸頭。3)觸頭的接觸形式(二)電磁式低壓電器的基本結構4)觸頭的結構形式橋式觸頭:點接觸或面接觸,兩個觸頭共同完成電路的通、斷,有兩個斷口,利于滅弧。5)減小接觸電阻的方法①選用電阻系數小的材料做觸頭。③改善觸頭表面的狀況,使之平整無毛刺,盡量減少觸頭表面的氧化膜,并保持觸頭清潔。②在動觸頭上安裝接觸彈簧,以增加觸頭的接觸壓力。注意:當觸頭嚴重磨損時,應及時用同樣的觸頭來更換。指形觸頭:線接觸,一個斷口,在接通和斷開時產生滾動摩擦,磨去觸頭表面上的氧化膜而減小接觸電阻。a)點接觸橋式b)面接觸橋式c)線接觸指形2.觸頭系統(tǒng)當觸頭在自然環(huán)境下切斷電路時,若被斷開電路中電壓超過12~20V和電流超過0.1~1A,在被拉開的兩個觸頭間將出現(xiàn)強烈的火花,即:觸頭間的空氣被強電場電離而放電的現(xiàn)象。外部是白熾弧光,內部是溫度和密度很高的電流,有很強的導電性。①燒蝕觸頭,降低電器壽命和電器工作的可靠性。②延長電路斷開的時間,甚至不能斷開電路。③嚴重時會引起火災或飛弧傷人事故。3)電弧的危害2)電弧的主要特點1)電弧的產生3.滅弧裝置②在電磁力作用下使電弧在冷卻介質中降溫、減速。③將電弧擠入由絕緣壁組成的狹縫中而迅速冷卻。④將長弧分隔成若干個串聯(lián)的短弧,增加電弧的電壓降。①快速拉長電弧,以降低電場強度,使電弧電壓不足而熄滅。按電流性質不同,可分為直流電弧和交流電弧。由于交流電弧有自然過零點,只要解決了電流過零點后如何防止重新燃燒的問題,電弧就熄滅了,所以滅交流電弧比較容易。直流電弧沒有自然過零點,一直是那么強勁,相對不容易熄滅。5)滅弧的基本方法4)電弧的分類3.滅弧裝置①橋式雙斷口觸頭電動力滅弧雙斷口電動力吹弧原理圖1-靜觸頭2-動觸頭3-電弧橋式雙斷口觸頭電動力滅弧裝置常用于小容量交流接觸器中。在動觸頭和靜觸頭分離時,會形成兩個斷口,將一個電弧分成兩個電弧。這兩個電弧在電動力作用下被向外拉伸,易于熄滅。3.滅弧裝置6)滅弧裝置磁吹滅弧裝置原理圖1-磁吹線圈2-鐵心3-導磁夾板
4-引弧角5-滅弧罩6-磁吹線圈磁場7-電弧電流磁場8-動觸頭在觸頭電路中串入一個磁吹線圈。磁吹滅弧利用電弧電流本身來滅弧,電弧電流越大,滅弧能力就越強。常用于熄滅直流電弧。觸頭電流通過磁吹線圈時產生的磁場6與電弧電流產生的磁場7相互疊加,使電弧下方的磁場強于上方的磁場。在下方磁場作用下,電弧被電動力向上拉入滅弧罩中。引弧角4與靜觸頭相連接,能引導電弧向上運動,將熱量轉遞到滅弧罩壁,促使電弧熄滅。②磁吹滅弧裝置6)滅弧裝置③柵片滅弧裝置滅弧柵由多個鍍銅薄鋼片組成,置于滅弧罩內觸頭的上方,片間距離為2~5mm,彼此互相絕緣。柵片滅弧原理示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-長電弧由于鋼片磁阻比空氣磁阻小得多,電弧上部的磁通大都進入柵片,使電弧周圍空氣中的磁場分布上疏下密,易于將電弧拉入滅弧柵。柵片滅弧裝置常用于交流電器中。電弧進入滅弧柵后,被柵片分割成串聯(lián)的短電弧,柵片又大量吸收電弧的熱量,當交流電壓過零時這些短電弧自然就容易熄滅了。6)滅弧裝置滅弧罩窄縫滅弧原理圖1-縱縫2-介質
3-磁性夾板4-電?、軠缁≌譁缁⊙b置在過去,滅弧罩廣泛采用陶土、石棉、水泥或耐弧塑料制成。由于石棉是一級致癌物,現(xiàn)已改用耐弧BMC模塑料,也就是團狀模塑料了。滅弧罩滅弧裝置對交流電和直流電滅弧都適用。觸頭斷開時,電弧在電動力作用下進入滅弧罩,迅速冷卻而熄滅。注意事項:實際工作中,為加強滅弧效果,常常是兩種或多種滅弧方法同時采用。滅弧罩可以將各路電弧分隔開,以防止各路電弧連接而發(fā)生短路。6)滅弧裝置滅弧罩內有一個或數個上窄下寬的縱縫。三、三相異步電動機點動控制中的低壓電器1.刀開關QS三相異步電動機點動控制電氣原理圖2.熔斷器FU1、FU23.控制按鈕SB4.接觸器KM控制對象:三相籠型異步電動機1.刀開關刀開關是通過閘刀(動觸頭)與底座上的刀夾座(靜觸頭)相楔合或分離,來接通或分斷電路的一種開關。1)用途適用于交流50Hz,額定電壓交流至380V、直流至440V,額定電流至1500A的成套配電裝置中,不頻繁地手動接通和分斷交、直流電路,或者作隔離開關用。文字符號:QS2)電氣符號圖形符號:1.刀開關④根據工作原理、使用條件和結構形式的不同,分為刀開關、刀形轉換開關、開啟式負荷開關(膠蓋瓷底刀開關)、封閉式負荷開關(鐵殼開關)、熔斷器式刀開關和組合開關等。采用熔斷體作為動觸頭的,稱為熔斷器式刀開關(刀熔開關)。采用刀開關結構形式的,稱為刀形轉換開關。采用疊裝式觸頭元件組合成旋轉操作的,稱為組合開關。3)分類①根據閘刀的極數不同,分為單極、雙極和三極。②按照轉換方式不同,分為單投式、雙投式。③按照操作方式不同,分為手柄直接操作式和杠桿式。刀開關通常手動操作,特殊的大電流刀開關由電動機操作。由瓷底、膠蓋、手柄、進線座、出線座、刀夾座(靜觸頭)及閘刀(動觸頭)等組成。1)基本結構開啟式負荷開關又稱為閘刀開關、瓷底膠蓋閘刀開關,有單相和三相之分,其內部一般安裝有熔絲,除了能接通、斷開電源外,還能起過流保護作用?!镩l刀開關HK系列瓷底膠蓋閘刀開關①安裝時底板應垂直于地面,手柄應向上合閘。不能倒裝或平裝,避免在受到震動或鉸鏈松脫時,閘刀在重力作用下自動下落而引起誤合閘。2)安裝接線注意事項★閘刀開關②應把電源接在開關上方的進線座上,電動機等負載的引線接到閘刀開關下方的出線座上,以確保拉開閘刀更換熔絲時不會發(fā)生觸電事故。③接線時應將螺絲擰緊。否則,當電流通過導線連接處時,會因接觸電阻大而產生高溫,使接觸彈片“退火”(降低金屬硬度),從而引起接觸不良或打火事故,嚴重時會引起火災,燒壞負載。瓷底膠蓋閘刀開關在工業(yè)、家庭用電中應用廣泛。由于閘刀開關沒有滅弧裝置,所以不能通斷大容量負載。一般用在照明電路中。3)應用控制電動機時,如果電動機功率小于5.5kW,可直接控制其起停;如果電動機功率大于5.5kW,則只能作隔離開關用。①檢查外殼有無破損,動觸刀和靜觸座接觸是否順暢、緊密。②扳動刀開關的手柄,觀察其轉動是否靈活。③手柄向下斷開刀開關,將萬用表置于歐姆檔,紅、黑表筆分別放到刀開關同一相的進線端和出線端,萬用表指針應指向“∞”;表筆不動,手柄向上合上閘刀開關,萬用表指針應指向0。4)檢測★閘刀開關帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負荷開關,又稱為鐵殼開關。★鐵殼開關1-熔斷器2-靜夾座3-刀式觸頭4-速斷彈簧5-轉軸6-手柄1)基本結構★鐵殼開關2)主要優(yōu)點①鐵殼開關內部有一個速斷彈簧,在操作手柄打開或關閉開關外蓋時,依靠速斷彈簧的作用力,可以使開關內部的閘刀迅速斷開或合上,這樣能有效地減少電弧。3)用途常用在農村和工礦的電力照明、電力排灌等配電設備中,來控制小容量異步電動機的不頻繁起停。②鐵殼開關內部有聯(lián)鎖機構,當開關外蓋打開時,手柄無法合閘,當手柄合閘后,外蓋無法打開,操作更加安全。用作短路保護和嚴重過電流保護。文字符號:FU圖形符號:1)用途2.熔斷器4)電氣符號2)電路連接3)優(yōu)點串聯(lián)在被保護電路的首端,相當于串聯(lián)了一段特殊導線。結構簡單,體小量輕,使用維護方便,價格便宜。熔斷器是當通過它的電流超過規(guī)定值時,以本身產生的熱量使熔體熔斷而斷開電路的一種電流保護器。5)基本結構2.熔斷器由熔芯(熔體、熔絲)、外殼和支座三部分組成。熔芯的材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。熔芯常做成絲狀、柵狀或片狀,每個形狀的熔芯截面都不同,改變熔芯截面的形狀可顯著改變熔斷器的熔斷特性。熔芯材料具有相對熔點低、特性穩(wěn)定、易于熔斷的特點。一般采用鉛錫合金、鍍銀銅片、鋅、銀等金屬。熔芯材料分為低熔點和高熔點兩類。低熔點材料如鉛和鉛合金,熔點低、易熔斷、電阻率較大,制成熔芯的截面尺寸較大,熔斷時產生的金屬蒸氣較多,只適用于低分斷能力的熔斷器。高熔點材料如銅、銀,熔點高、不易熔斷、電阻率較低,可制成比低熔點熔芯較小的截面尺寸,熔斷時產生的金屬蒸氣少,適用于高分斷能力的熔斷器。6)工作原理2.熔斷器7)應用在完成一次電路保護后,原熔體已經熔斷,必須更換同一型號的熔體,方可將熔斷器再次投入使用。當電路中發(fā)生短路或嚴重過電流時,工作電流變大,使熔芯嚴重發(fā)熱,溫度升高到熔斷溫度時熔芯自行熔斷,切斷電路,完成短路或嚴重過電流保護。熔斷器結構簡單,價格便宜,使用維護方便,廣泛應用于電力系統(tǒng)、各種電工設備和家用電器中,作為短路和過電流的保護器,是應用最普遍的保護器件之一。在熔芯熔斷切斷電路的過程中會產生電弧,為了安全有效地熄滅電弧,一般均將熔芯安裝在熔斷器殼體內,采取措施,快速熄滅電弧。8)分類2.熔斷器按照結構和工作情況不同,可分為瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉式熔斷器、快速熔斷器和自復熔斷器等多種。熔體瓷插座靜插座觸刀瓷插頭瓷插式熔斷器俗稱瓷插險,由瓷插頭和瓷插座組成。特點:結構簡單、價格低廉、更換方便。瓷插座的兩端都安裝有靜插座和接線螺釘,中間有一個空隙,與瓷插頭的凸出部分共同形成滅弧室。在滅弧室中墊有石棉編織物,用于防止熔體熔斷時金屬顆粒噴濺。瓷插頭兩端裝有觸刀和接線螺釘,熔體沿瓷插頭中間凸出部分跨接在兩端的觸刀上?!锎刹迨饺蹟嗥鲬茫撼S糜陬~定電壓380V及以下、額定電流為5~200A的低壓線路末端或分支電路中,作線路和用電設備的短路保護,在照明線路中還可起過載保護作用。應用:螺旋式熔斷器廣泛用于機床電氣控制設備中。它分斷電流較大,可在交流額定電壓500V及以下、額定電流200A及以下的電路中作短路保護。熔斷管內裝有熔絲、石英砂。石英砂用于增強滅弧性能。上端蓋鑲嵌著指示器(一個圓形的小薄片,經常涂成紅色)。指示器用于指示熔絲是否熔斷。熔絲一旦熔斷,指示器立即彈出,透過玻璃罩就可觀察到。熔斷管瓷帽瓷底座瓷套指示器★螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器由瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線座、下接線座及瓷底座等部分組成。玻璃罩上接線座下接線座封閉式熔斷器用于電壓等級500V以下、電流等級1kA以下的電路中。封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種?!锓忾]式熔斷器有填料熔斷器的外觀一般是方形瓷管,內裝石英砂及熔芯,分斷能力強,熔斷管為鋼紙制成,兩端為黃銅制成的可拆式管帽,管內熔芯為變截面的熔片,更換方便。1-瓷底座2-彈簧片3-管體
4-絕緣手柄
5-熔芯有填料封閉式快速熔斷器無填料密閉式熔斷器將熔芯裝入耐高溫的密閉式圓筒中,當熔芯熔化時,熔斷管內氣壓很高,能起到滅弧的作用,還能避免相間短路。1-銅圈2-熔斷管3-管帽4-插座5-特殊墊圈6-熔芯7-熔片
應用:無填料密閉式熔斷器比有填料密閉式分斷能力稍小,用于500V以下,600A以下電力網或配電設備中。封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種。★封閉式熔斷器★自復熔斷器工作原理:熔芯用非線性電阻元件(如金屬鈉,在常溫下具有高電導率)制成,在特大短路電流產生的高溫下,熔芯汽化,使阻值劇增,即瞬間呈現(xiàn)高阻態(tài),從而將故障電流限制在較小的數值范圍內。當故障消失后,熔芯降溫變回固態(tài),自動恢復良好的導電性能,可繼續(xù)使用。自復式熔斷器實質是一個非線性電阻,它在遇到短路電流時能夠熔而不斷,不能真正分斷電路,常與斷路器串聯(lián)使用,以提高組合分斷能力。優(yōu)點:限流作用顯著,動作時間短,動作后無需更換熔芯,可多次使用。應用:用在電力網絡的輸配電線路中,應用范圍還在不斷擴大。結構上:結構與有填料封閉式熔斷器基本相同,但熔體材料和形狀與普通熔斷器不同。普通熔斷器的熔體是具有一定幾何形狀的金屬絲??焖偃蹟嗥鞯娜垠w是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體,還會在熔體上點上某種材質的焊點,其目的是在過載情況下使熔體迅速熔斷。應用:主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。因為半導體元件的過載能力很低,短路時必須快速熔斷。功能上:普通熔斷體的熔斷時間與過載電流的大小有關,嚴重過載熔斷時間短,輕度過載熔斷時間長。也就是說,普通熔斷體在適當的過載情況下有一定的允通時間。快速熔斷器的電流一旦達到動作值,熔體就迅速熔斷,靈敏度很高。快速熔斷器與普通熔斷器的區(qū)別RS0、RS3系列快速熔斷器1-熔斷指示器2-絕緣管3-石英砂
4-熔體5-絕緣墊6-蓋板7-導電板①保護對象為沒有沖擊電流的電阻性負載時9)熔體額定電流IRN的選擇照明、電爐等電阻性負載,熔體額定電流等于或稍大于電路工作電流。
IRN≥I(IRN-熔體額定電流;I-工作電流。)*單臺電動機:IRN≥(1.5-2.5)IN
IN:電動機額定電流。輕載起動或起動時間較短時系數取1.5;重載起動或起動時間較長時系數取2.5。②保護對象為電動機時,要考慮起動沖擊電流的影響*多臺電動機:IRN≥(1.5-2.5)INmax+∑ININmax:容量最大那臺電動機額定電流;
∑IN:其余電動機額定電流之和。2.熔斷器在配電系統(tǒng)中,通常有多級熔斷器保護。10)多級熔斷器保護發(fā)生短路時,遠離電源端的前級熔斷器應先熔斷。應用中選擇熔體時,要保證后一級熔體的額定電流,比前一級熔體的額定電流至少大一個等級,以防止熔斷器越級熔斷而擴大停電范圍。11)熔斷器的型號2.熔斷器型號熔斷器額定電流(A)熔體額定電流(A)型號熔斷器額定電流(A)熔體額定電流(A)RC1A-551,2,3,5RL1-15152,4,5,10,15RC1A-10102,4,6,8,10RL1-606020,25,30,35,40,50,60RC1A-15156,10,12,15RL1-10010060,80,100RC1A-303015,20,25,30RL1-200100100,125,150,200RC1A-606030,40,50,60RS3-505010,15,30,50RC1A-10010060,80,100RS3-10010080,100RC1A-200200100,120,150,200RS3-200200150,20012)常用熔斷器的主要技術數據2.熔斷器手動短時接通或斷開小電流控制電路。用途:工作特點:一般不直接控制主電路,而是在控制電路中發(fā)出指令或信號,去控制接觸器、繼電器等電器,再由接觸器、繼電器等電器間接控制主電路的通斷、功能轉換或電氣聯(lián)鎖。主令電器是一種在電氣自動控制系統(tǒng)中,發(fā)送或轉換控制指令的電器,主要用來接通或斷開控制電路。常用主令電器:控制按鈕、行程開關、主令控制器等。1)主令電器簡介3.控制按鈕2)按鈕的用途及工作特點3)按鈕的型號4)按鈕的結構示意圖1-按鈕帽2-復位彈簧3-常閉觸頭
4-傳動連桿5-常開觸頭6-動觸頭控制按鈕的結構示意圖3.控制按鈕5)按鈕的類型3.控制按鈕①按用途和結構分:常開按鈕、常閉按鈕和復合按鈕等。②按鈕帽的類型分:一般式、鑰匙式、旋鈕式和蘑菇頭式等。③按工作形式分:自鎖式按鈕和復位式按鈕。3.控制按鈕6)鈕帽顏色及應用說明常開按鈕
常閉按鈕
復合按鈕
急停按鈕
自鎖式按鈕文字符號:SB圖形符號:7)按鈕的電氣符號3.控制按鈕控制對象:②根據滅弧介質分:空氣電磁式、油浸式、真空式。1)接觸器的分類①根據操作方式分:電磁式、氣動式、電磁氣動式。③根據主觸點通過的電流性質分:交流、直流接觸器。應用最廣泛的是空氣電磁式交流接觸器和直流接觸器,簡稱交流接觸器和直流接觸器。接觸器是一種用于中遠距離、頻繁地接通或斷開交、直流主電路,及大容量控制電路的自動開關電器。交、直流電動機,電熱設備,電容器組等。4.電磁式接觸器2)電磁式接觸器的結構交流接觸器結構示意圖1-動觸點2-靜觸點3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊氈8-觸點彈簧9-滅弧罩10-觸點壓力簧片輔助觸頭通常是常開和常閉觸頭成對出現(xiàn)。中小容量接觸器的主觸頭和輔助觸頭,一般采用直動式雙斷口橋式結構。由電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、釋放彈簧、觸頭彈簧、觸頭壓力彈簧、支架及底座組成。大容量接觸器主觸頭采用轉動式單斷口指形觸頭。3)電磁式接觸器的工作原理交流接觸器的工作原理示意圖接觸器的兩種工作狀態(tài):得電動作、失電釋放。靜觸頭固定在殼體上,靜止不動;動觸頭裝在與銜鐵相連的絕緣連桿上,隨絕緣連桿的運動而運動。工作原理:線圈得電,產生電磁吸力→電磁吸力大于彈簧反力,銜鐵吸合→動觸頭動作→常閉觸頭斷開,常開觸頭閉合。線圈斷電,電磁吸力消失→在彈簧反力作用下,銜鐵釋放→動觸頭復位→常開觸頭斷開,常閉觸頭閉合。線圈沒斷電,但電壓太低→電磁吸力減小,小于彈簧反力→銜鐵也會釋放。1~5-動觸頭11~17、21~27-靜觸頭6~7-線圈8-鐵心9-銜鐵10-復位彈簧11-1-21、12-2-22、13-3-23-三相主觸頭16-4-26、17-5-27-常閉輔助觸頭14-4-24、15-5-25-常開輔助觸頭3)電磁式接觸器的工作原理以直流接觸器為例:接通控制電路→線圈得電→鐵心中產生磁通和電磁吸力→銜鐵被向下吸,與鐵心緊密接觸→復位彈簧被拉伸,傳動連桿也被下拉→動觸頭向下運動,與靜觸頭閉合→接通主電路。斷開控制電路→線圈失電→磁通和電磁吸力消失→復位彈簧向上復位,銜鐵被拉上去,與鐵心分離→傳動連桿跟著向上復位→動觸頭也向上復位,與靜觸頭分離→斷開主電路。交流接觸器的電路連接和工作原理示意圖1-釋放彈簧2-主觸頭3-觸頭壓力彈簧
4-滅弧罩5-常閉輔助觸頭6-常開輔助觸頭7-銜鐵8-緩沖彈簧
9-鐵心10-短路環(huán)11-線圈12-熔斷器13-電動機14-控制按鈕★電磁式接觸器的結構和工作原理4)接觸器的滅弧裝置線圈5)接觸器的電氣符號接觸器的主觸頭用于主電路。主電路往往是大電流電路,在斷開主電路時,主觸頭間隙往往會產生電弧。交流小容量接觸器,常用電動力吹弧、滅弧罩滅弧。交流大容量接觸器,常用縱縫滅弧或柵片滅弧及真空滅弧。直流接觸器,常采用磁吹滅弧。主觸頭常開輔助觸頭常閉輔助觸頭文字符號:KM圖形符號:四、三相異步電動機點動控制電路分析1.點動控制工作過程合上刀開關QS,按下點動按鈕SB,接觸器KM線圈得電,銜鐵吸合,帶動主觸點閉合,電動機定子繞組接入三相交流電,電動機起動運轉。松開點動按鈕SB,KM線圈失電,銜鐵釋放,帶動主觸點斷開,電動機定子繞組斷電,電動機停轉。電動機運轉的時長,就是按鈕被按下的時長。應用:控制電動機的短時、間斷性運轉。三相異步電動機點動控制電氣原理圖2.點動控制的基本保護熔斷器組FU1和FU2分別作主電路和控制電路的短路保護。電動機點動工作時間不長,不會發(fā)生長期過載,因而無需設置長期過載保護。主電路短路保護控制電路短路保護四、三相異步電動機點動控制電路分析三相異步電動機點動控制電氣原理圖五、拓展學習——降低控制電路的電壓當接觸器的線圈的額定電壓低于380V,就需要降低控制電路的電壓??刂齐娐凡捎幂^低的電壓,能提高工作的安全性。1.利用控制變壓器TC降壓主電路電壓380V控制電路電壓110V2.給控制電路接入相電壓五、拓展學習——降低控制電路的電壓主電路電壓380V控制電路電壓220V控制電路接中線N的那一端,不能串接熔斷器。1.電氣原理圖(標上線號)2.電器元件布置圖六、三相異步電動機點動控制的電氣圖3.電氣安裝接線圖1.電氣原理圖(標上線號)六、三相異步電動機點動控制的電氣圖2134CA6140型車床的電氣控制電路分析三相異步電動機的點動控制CW6132型車床的電氣圖閱讀三相異步電動機點動控制的安裝調試三相異步電動機的連續(xù)控制三相異步電動機連續(xù)控制的安裝調試56項目二:識讀CW6132型車床的電氣原理圖1)隔離開關QS三相異步電動機點動控制電氣原理圖2)熔斷器FU1、FU23)控制按鈕SB4)接觸器KM控制對象:三相籠型異步電動機1.點動控制電路中的低壓電器一、三相異步電動機點動控制電路復習合上隔離開關QS,按下點動按鈕SB,接觸器KM線圈得電,銜鐵吸合,帶動主觸點閉合,定子三相繞組接入三相交流電,電動機起動運轉。松開點動按鈕SB,KM線圈失電,銜鐵釋放,帶動主觸點斷開,定子繞組脫離電源,電動機停轉。2.點動控制電路的工作過程請學生敘述復習一、三相異步電動機點動控制電路哪些電器元件在電氣控制柜內,哪些在柜外?1.電氣原理圖(標上線號)2.電器元件布置圖復習二、三相異步電動機點動控制電路電氣圖端子號要與電氣原理圖中的線號對應復習3.電氣安裝接線圖1.電氣原理圖二、三相異步電動機點動控制電路電氣圖三、三相異步電動機點動控制接線示意圖對應電氣原理圖:新知1.注意用電安全。3.以小組為單位分工合作,切忌濫竽充數和個人英雄主義。四、安裝接線注意事項1)安裝接線、電路檢測和故障排除,必須在斷電時進行。2)通電試車必須在老師的監(jiān)護下進行。3)試車過程中,嚴禁用手碰觸電路中的任何導電部件。2.嚴格按實訓規(guī)程操作,愛護電器元件和安裝測量工具。4.安裝前,必須對電器元件進行質量檢查。5.為便于接線和維修,
控制柜的所有進出線都要經過接線端子排連接。6.講究接線工藝,導線要橫平豎直、盡量少交叉,轉彎處折成90°羊角彎,與接線端子相連的導線頭彎成羊角圈。新知五、學生實訓過程1.找到合適的實訓工具與實訓器材2.檢查電器元件的質量3.按照電器元件布置圖,在電路板上固定電器元件。4.按照安裝接線圖,進行布線與電路連接。5.線路檢查(先進行小組自檢,再由老師檢查)。6.在老師監(jiān)護下通電試車。7.若試車出現(xiàn)異常,要立即斷電,進行故障檢查和排除。8.優(yōu)秀成果展示。9.學生做實訓總結,老師補充。10.整理實訓器材,打掃實訓室衛(wèi)生。新知1.由接線示意圖還原成電氣原理圖用低壓斷路器代替隔離開關,省去了熔斷器。六、知識拓展新知2.用腳踏開關實現(xiàn)的電動機點動控制腳踏開關是一種特定形式的微動開關,它將腳踏板和微動開關組合在一起,通過腳的踩踏,來控制電路的通斷。腳踏開關應用在雙手不能及的控制電路中,以代替或者解放雙手,達到操作目的。六、知識拓展新知在醫(yī)療器械、沖壓設備、焊接設備、紡織設備、印刷機械中應用廣泛。2134CA6140型車床的電氣控制電路分析三相異步電動機的點動控制CW6132型車床的電氣圖閱讀三相異步電動機點動控制的安裝調試三相異步電動機的連續(xù)控制三相異步電動機連續(xù)控制的安裝調試56項目二:識讀CW6132型車床的電氣原理圖一、三相異步電動機的點動控制合上刀開關QS,按下起動按鈕SB,接觸器KM線圈得電,銜鐵吸合,主觸點閉合,定子三相繞組通入三相交流電,電動機起動運轉。松開起動按鈕SB,KM線圈失電,銜鐵釋放,帶動主觸點復位斷開,定子繞組失電,轉子轉速立即下降,電動機很快就停車。電動機運轉的時長,取決于起動按鈕被按下的時長。應用:控制需要短時、間斷運轉的電動機。熔斷器組FU1和FU2作短路保護。三相異步電動機點動控制原理圖復習二、三相異步電動機的連續(xù)控制點動控制電路與連續(xù)控制電路的區(qū)別:結構上:連續(xù)控制比點動控制多了熱繼電器、自鎖觸頭和停止按鈕。功能上:點動實現(xiàn)電動機短時運轉,連續(xù)控制實現(xiàn)電動機長期運轉。a)主電路b)控制電路三相籠型異步電動機連續(xù)控制原理圖依靠接觸器自身的輔助常開觸頭,保持接觸器線圈通電的現(xiàn)象,稱為自鎖或自保。與起動按鈕并聯(lián)的接觸器常開輔助觸頭,被稱為自鎖觸頭。按下起動按鈕SB2使KM線圈通電,KM的主觸頭和自鎖觸頭都閉合,電動機定子繞組通電,起動運轉。松開SB2時,SB2觸頭復位斷開,自鎖觸頭是閉合的,可以為KM線圈通電提供通路,保持KM線圈繼續(xù)通電,電動機連續(xù)運轉。新知1.電動機連續(xù)控制電路分析合上刀開關QS,按下起動按鈕SB2→接觸器KM線圈通電→KM的所有觸頭都動作(輔助常閉觸頭斷開,主觸頭和輔助常開觸頭閉合)→電動機定子繞組通電→電動機起動。松開起動按鈕SB2→SB2復位斷開→KM線圈通過自鎖觸頭繼續(xù)通電→電動機連續(xù)運轉。按下停止按鈕SB1→KM線圈電路被切斷→KM觸頭復位,主觸頭和自鎖觸頭都斷開→電動機斷電自由停車,自鎖也斷開。起動過程:停止過程:松開停止按鈕SB1→SB1復位閉合→由于起動按鈕SB2和自鎖觸頭都是斷開的,所以KM線圈不會得電→電動機保持停車狀態(tài)。三相籠型異步電動機全壓起動、單向運轉控制電路,通常又被稱為連續(xù)控制、長動控制或啟保??刂啤P轮?.電動機連續(xù)控制電路的保護環(huán)節(jié)1)短路保護熔斷器組FU1和FU2分別作主電路和控制電路的短路保護。2)長期過載保護熱繼電器FR實現(xiàn)電動機的長期過載保護。電動機長期過載時,F(xiàn)R熱元件因流過過載電流而嚴重發(fā)熱,雙金屬片嚴重彎曲,推動補償雙金屬片,使FR常閉觸頭斷開,切斷KM線圈電路,KM主觸頭斷開,使電動機斷電停轉。過載保護動作后,一定要找出過載原因,卸掉過重的負載,待FR復位(FR常閉觸頭閉合)后,方可再次起動電動機。FR實現(xiàn)電動機長期過載保護電路的必備條件(缺一不可):①FR的熱元件串聯(lián)在主電路中;②FR的常閉觸頭串聯(lián)在接觸器線圈電路中。新知3)欠壓、失壓保護欠壓、失壓保護由起動按鈕與接觸器的配合來實現(xiàn)。①低電壓時,接觸器銜鐵釋放,使主觸頭和自鎖觸頭都斷開,電動機因定子繞組斷電而停車,可避免低壓過載運行。2.電動機連續(xù)控制電路的保護環(huán)節(jié)新知接觸器的線圈電壓低于額定電壓的85%時,鐵心中產生的電磁吸力就會小于彈簧的反作用力,銜鐵就會釋放,從而帶動觸頭復位,稱為低電壓釋放。低電壓釋放是接觸器的工作特性之一,能實現(xiàn)電動機的欠壓保護。電動機的欠壓、失壓保護包含兩層含義:②當電源電壓恢復正常時,起動按鈕SB2和接觸器KM的自鎖觸頭都是斷開的,KM線圈不會得電,電動機不會自行起動,可避免自行起動而造成人身和設備損害。欠壓、失壓保護長期過載保護長期過載保護短路保護短路保護2.電動機連續(xù)控制電路的保護環(huán)節(jié)新知三、認識熱繼電器熱繼電器是利用電流通過發(fā)熱元件產生的熱量,使檢測元件受熱彎曲,從而推動執(zhí)行機構動作的一種保護電器。由于發(fā)熱元件具有熱慣性,檢測元件受熱彎曲也需要時間,所以熱繼電器的動作需要一定的時間,只能用作長期過載保護,瞬時過載時不會動作,更不能作短路保護!a.熱元件(單相、兩相、三相)b.常閉觸頭c.常開觸頭電氣符號:主要用途:實現(xiàn)電動機的長期過載保護。新知熱繼電器保護特性圖1.具有合理可靠的保護特性2.具有一定的溫度補償4.具有手動復位與自動復位功能3.動作電流能夠方便地調節(jié)熱繼電器的保護特性應形如電動機的過載特性,且具有反時限性。熱繼電器應能補償檢測元件受環(huán)境溫度變化而引起的誤差。動作電流要能在熱元件額定電流的66%~100%范圍內調節(jié)。熱繼電器動作后,可自動復位也可手動復位。自動復位時間應不大于5min,手動復位時間應不大于2min。熱繼電器的保護特性處于電動機過載特性的下方,并與之相鄰近。(一)電氣控制對熱繼電器性能的要求新知由熱元件、主雙金屬片、觸頭系統(tǒng)、動作機構、復位按鈕、電流整定裝置和溫度補償元件等部分組成。(二)雙金屬片式熱繼電器雙金屬片熱繼電器結構原理圖1-推桿2-主雙金屬片3-熱元件4-導板5-補償雙金屬片6.7-靜觸頭8-復位調節(jié)螺釘9-動觸頭10-復位按鈕11-調節(jié)旋鈕12-支撐桿13-彈簧1.基本結構新知熱繼電器的熱元件串接于電動機的定子電路中,流過的是電動機定子繞組的線電流,能反映電動機是否過載。電動機正常工作時,定子額定電流流過熱元件,熱元件產生的熱量小,雙金屬片受熱彎曲的位移小,不足以使觸頭動作。熱繼電器常閉觸頭一直閉合,接觸器線圈一直通電,接觸器主觸頭保持閉合,持續(xù)給電動機供電,電動機連續(xù)運轉。(二)雙金屬片式熱繼電器熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)于接觸器線圈電路中。2.電路連接關系3.工作原理新知主電路控制電路若電動機過載,流過熱繼電器熱元件的就是過載電流,過載電流比額定電流大,熱元件發(fā)熱多,雙金屬片的彎曲程度增大,推動導板和補償雙金屬片,使觸頭動作。熱繼電器的常閉觸頭斷開,使接觸器線圈斷電,接觸器主觸頭和自鎖觸頭都復位斷開,切斷定子繞組的電源,使電動機失電停轉。環(huán)境溫度變化時,補償雙金屬片和主雙金屬片同時同方向彎曲,保證導板和補償雙金屬片間的推動距離不變,可以在規(guī)定范圍內補償環(huán)境溫度對熱繼電器的影響。(二)雙金屬片式熱繼電器3.工作原理1-推桿2-主雙金屬片3-熱元件4-導板5-補償雙金屬片6.7-靜觸頭8-復位調節(jié)螺釘9-動觸頭10-復位按鈕11-調節(jié)旋鈕12-支撐桿13-彈簧新知三相異步電動機的定子繞組星形聯(lián)結時,若采用普通的兩相或者三相結構的熱繼電器作長期過載保護,同時也能進行斷相保護。三相異步電動機的定子繞組三角形聯(lián)結時,采用普通的兩相或者三相結構的熱繼電器,只能進行長期過載保護,不能進行斷相保護。只有帶斷相保護的熱繼電器,才能對定子繞組三角形聯(lián)結的電動機,既能進行長期過載保護,又能進行斷相保護。三相異步電動機運行中若發(fā)生一相斷線,未斷線兩相的電流就會增大,溫度升高,導致電動機轉速下降,振動增大,有異常聲響,應及時切除電源,進行斷相保護。
(三)具有斷相保護的熱繼電器將普通三相結構熱繼電器的導板改成差動機構,就可做成帶斷相保護的熱繼電器。新知熱繼電器的差動斷相保護機構某相斷線時,該相電流變?yōu)?,該相雙金屬片冷卻,先前的彎曲逐漸變直,推動上導板右移。(三)具有斷相保護的熱繼電器a)通電前b)三相正常電流c)三相均勻過載d)W相斷路1、2-上/下導板3-杠桿4-頂頭
5-補償雙金屬片6-主雙金屬片未斷線兩相電流增大,使雙金屬片受熱增加,彎曲程度增加,推動下導板大幅度左移。上、下導板產生差動作用,使熱繼電器迅速動作。三相均勻過載時,過載電流使三相熱元件嚴重發(fā)熱,三相雙金屬片的彎曲程度都會增加,推動上、下導板一起左移,越過動作線,使觸頭動作。新知正常工作時,熱元件發(fā)熱輕,三相雙金屬片輕微彎曲,推動上、下導板左移的位移小,碰不到補償雙金屬片,不會使觸頭動作。1.按照實際安裝情況選擇適當安裝型式的熱繼電器。2.原則上,熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇;但對過載能力較差的電動機,熱繼電器的額定電流應按電動機額定電流的60%~80%來選取。3.保證熱繼電器在電動機不頻繁起動過程中不會誤動作。當電動機起動電流小于等于6IN,起動時間不超過5s,且很少連續(xù)起動時,可按電動機額定電流選用熱繼電器。熱繼電器有三種安裝方式:獨立安裝式(通過螺釘安裝)、導軌安裝式(在標準安裝軌上安裝)和插接安裝式(直接掛接在與其配套的接觸器上)。(四)熱繼電器的選用若電動機起動時間較長,則不宜用熱繼電器,要換用過電流繼電器作長期過載保護。否則,在電動機的起動過程中,熱繼電器就會誤動作。新知4.一般情況下,選用兩相結構的熱繼電器即可。6.頻繁正反轉和頻繁通斷的電動機,不宜采用熱繼電器,應選用埋入電動機繞組的溫度繼電器或熱敏電阻做過載保護。5.雙金屬片式熱繼電器用于輕載、不頻繁起動的電動機的長期過載保護。重載、頻繁起動的電動機,則采用過電流繼電器作過載和短路保護。電網電壓均衡性較差、無人看管的電動機,應選用三相結構的熱繼電器。與大容量電動機共用一組熔斷器的電動機,應選用三相結構的熱繼電器。定子繞組額定接線方式為△的電動機,應選用帶斷相保護的熱繼電器。新知(四)熱繼電器的選用先打開手動開關SA,使自鎖回路斷開;再合上刀開關QS,按下SB2實現(xiàn)點動。先合上手動開關SA,接通自鎖回路;再合上刀開關QS,按下SB2實現(xiàn)連續(xù)控制。a)主電路b)手動開關控制的點動/長動三相籠型異步電動機點動/連續(xù)控制電路區(qū)別點動與長動控制的關鍵:是否有自鎖,以及自鎖回路是否為通路。四、既能點動又能連續(xù)控制的電路1.手動開關控制的點動/連續(xù)電路拓展a)主電路c)復合按鈕控制的點動/長動三相籠型異步電動機點動/連續(xù)控制電路2.復合按鈕控制的點動/連續(xù)電路拓展合上QS,按下SB2,不按SB3,KM得電,主觸頭和自鎖觸頭都接通,電動機起動;松開SB2,電動機依靠自鎖回路繼續(xù)得電運轉。按下SB1,KM斷電,觸頭復位,電動機停轉。合上QS,按下SB3,不按SB2,SB3常閉觸頭先切斷自鎖回路,常開觸頭后接通KM線圈,KM自鎖觸頭閉合但自鎖回路斷開,KM主觸頭閉合,電動機起動。松開SB3,SB3常開觸頭先復位斷開,使KM線圈斷電,KM主觸頭和自鎖觸頭都斷開,電動機停車(點動)。SB3常閉后復位閉合,但KM的自鎖觸頭是斷開的,所以KM線圈不通電,其觸頭不動作,定子繞組不通電,電動機保持停車狀態(tài)。中間繼電器電磁式中間繼電器的結構和工作原理,與電磁式接觸器相同。中間繼電器觸點數量多,額定電流大,在控制電路中主要用來擴展觸點的數量和容量。3.中間繼電器控制的點動/連續(xù)電路a)主電路d)中間繼電器控制的點動/長動三相籠型異步電動機點動/連續(xù)控制電路拓展五、認識繼電器繼電器是利用電量或非電量信號,使其它器件或裝置動作的一種控制元件。按動作原理分,有電磁式、磁電式、感應式、電動式、光電式、熱繼電器與時間繼電器等。用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉換、聯(lián)鎖等,實現(xiàn)自動控制和保護的目的。按輸入量不同,分為交流、直流、電壓、電流、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等。1.繼電器的分類新知2.繼電器與接觸器不同點:1)各種繼電器可在相應的各種電量或非電量作用下動作。接觸器一般只對電壓的變化做出反應。2)繼電器一般用于控制小電流電路,觸頭額定電流不大于5A,無需加滅弧裝置。接觸器一般用于控制大電流電路,主觸頭額定電流不小于5A,往往要加滅弧裝置。都是自動接通或斷開電路的低壓電器。3)繼電器的觸頭沒有主觸頭和輔助觸頭之分。接觸器的觸頭有主觸頭和輔助觸頭之分,二者不能混用。相同點:新知3.電磁式繼電器◆電磁機構◆觸頭系統(tǒng)◆調節(jié)裝置電磁式繼電器的典型結構1-底座
2-鐵心3-釋放彈簧4~5-調節(jié)螺母
6-銜鐵7-非磁性墊片8-極靴
9-觸頭系統(tǒng)
10-線圈鐵心上裝設不同的線圈,可分別制成電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器。橋式觸頭,有常開和常閉兩種形式,沒有滅弧裝置。為調節(jié)繼電器的動作參數而設,如:調節(jié)螺母和非磁性墊片。電磁式繼電器的結構和工作原理,都與接觸器相似。新知1)電磁式繼電器的基本結構◆按用途分:◆按輸入信號分:◆按線圈電流種類分:2)電磁式繼電器的分類控制繼電器、保護繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等。電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器。交流繼電器和直流繼電器。新知xo—繼電器的動作值xr—繼電器的返回值yo—銜鐵釋放狀態(tài)y1—銜鐵吸合狀態(tài)電磁式繼電器的特性3)電磁式繼電器的特性電磁式繼電器的特性就是電磁機構的繼電特性。具有繼電特性的電器統(tǒng)稱為繼電器。繼電器的返回系數為K:K
=xr/xo新知無論是動作還是返回,繼電器都是從起始位置到最終位置,不可能停留在某一個中間位置上。這種特性就稱為繼電器的“繼電特性”。繼電特性反映了繼電器的輸入量和輸出量在整個變化過程中的相互關系。◆整定值◆額定電壓與額定電流◆動作參數4)電磁式繼電器的主要參數繼電器的線圈和觸頭在正常工作時允許的電壓值或電流值。對電壓繼電器,動作參數指吸合電壓與釋放電壓;對電流繼電器,動作參數指吸合電流與釋放電流。新知包括吸合值與釋放值。根據控制要求,人為調整而得到的動作參數值?!舴祷叵禂礙:繼電器的釋放值與吸合值之比。調節(jié)“調節(jié)螺母”和“非磁性墊片的厚度”,可得到所需要的K值?!魟幼鲿r間:吸合時間與釋放時間。吸合時間:從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時間。一般電磁式繼電器的動作時間為0.05~0.2s。釋放時間:從線圈斷電到銜鐵完全釋放所需的時間。◆靈敏度:繼電器在整定值下動作時,所需的最小功率。新知4)電磁式繼電器的主要參數電壓繼電器是反映電壓變化的控制電器,其線圈并聯(lián)在被測電路中,匝數多而導線細。根據吸合電壓相對于額定電壓的大小,電壓繼電器分為:過電壓繼電器和欠電壓繼電器。4、電磁式電壓繼電器1)過電壓繼電器當線圈電壓為額定電壓時,銜鐵不吸合;當線圈電壓高于額定電壓,并達到一定值時,銜鐵吸合;當線圈電壓降低到釋放電壓時,銜鐵釋放。過電壓繼電器的常閉觸頭串聯(lián)于電路中,電壓正常時保持電路暢通;過電壓時常閉觸頭斷開電路,進行過電壓保護。過電壓繼電器只有交流型,沒有直流型。新知2)欠電壓繼電器當線圈電壓為額定電壓時,銜鐵吸合,常開觸頭閉合,保持電路暢通,讓用電設備正常工作。當線圈電壓減小到某一整定值以下(通常為40%~70%UN)時,銜鐵釋放,常開觸頭復位斷開,切斷電路,實現(xiàn)欠電壓保護。欠電壓繼電器既有交流型,又有直流型。新知4、電磁式電壓繼電器欠電壓繼電器的常開觸頭串聯(lián)于電路中,用作欠電壓保護。5、電磁式電流繼電器電流繼電器是反映電流變化的控制電器;其線圈串聯(lián)在被測電路中,線圈匝數少、導線粗。1)過電流繼電器過電流繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在電路中,電流正常時保持電路暢通;出現(xiàn)過電流時常閉觸頭斷開電路,進行過電流保護。過電流繼電器在電路正常工作(額定電流)時,銜鐵不吸合,觸頭不動作;當出現(xiàn)過電流(電流超過額定電流一定值)時,銜鐵吸合,觸頭動作。根據吸合電流相對于額定電流的大小,電流繼電器分為:過電流繼電器和欠電流繼電器。新知欠電流繼電器以額定電流工作時,銜鐵吸合;當工作電流小于額定電流,并降至釋放電流時,銜鐵釋放。2)欠電流繼電器欠電流繼電器的常開觸頭串聯(lián)在電路中,電流正常時常開觸頭閉合,保持電路暢通;出現(xiàn)欠電流時常開觸頭斷開,切斷電路,進行欠電流保護。欠電流繼電器常用于直流電動機和電磁吸盤的失磁保護。新知5、電磁式電流繼電器欠電流繼電器只有直流型,沒有交流型。6、電磁式中間繼電器中間繼電器實質上是一種電磁式電壓繼電器,特點是觸頭數量多,容量大,在電路中起增加觸頭數量和中間放大作用。中間繼電器只要求在線圈電壓為零時能可靠釋放,對動作參數無要求,故沒有裝調節(jié)裝置。根據其線圈電壓的種類不同,中間繼電器有直流和交流之分。有些電磁式直流繼電器,更換不同的線圈便可成為直流電壓繼電器、直流電流繼電器和直流中間繼電器;若在直流電壓繼電器鐵心柱上套上阻尼套筒,又可成為時間繼電器。這類繼電器因為通用性強,所以又稱為通用繼電器?!镫姶攀街绷骼^電器的“通用性”:新知7、電磁式繼電器的電氣符號線圈常開觸頭常閉觸頭中間繼電器過電壓繼電器線圈常開觸頭常閉觸頭線圈常開觸頭常閉觸頭線圈常開觸頭常閉觸頭線圈常開觸頭常閉觸頭欠電壓繼電器過電流繼電器欠電流繼電器新知2134CA6140型車床的電氣控制電路分析三相異步電動機的點動控制CW6132型車床的電氣圖閱讀三相異步電動機點動控制的安裝調試三相異步電動機的連續(xù)控制三相異步電動機連續(xù)控制的安裝調試56項目二:識讀CW6132型車床的電氣原理圖一、三相異步電動機連續(xù)控制原理合上QS,按下SB2→KM線圈通電,主觸頭和自鎖觸頭動作→電動機定子繞組通電,起動運轉→松開SB2,SB2復位斷開,KM線圈靠自鎖回路繼續(xù)通電→電動機連續(xù)運轉。按下停止按鈕SB1→KM線圈電路被切斷→主觸頭和自鎖觸頭都復位斷開→電動機斷電停車,自鎖回路斷開。松開SB1→SB1復位閉合,而起動按鈕SB2和KM的自鎖觸頭都是斷開的→KM線圈不會得電→電動機保持停機狀態(tài)。再次按下起動按鈕SB2,KM線圈重新通電,電動機才能再次起動。a)主電路b)控制電路三相異步電動機連續(xù)控制原理圖復習2.電器元件布置圖1.電氣原理圖新知二、三相異步電動機連續(xù)控制電氣圖3.電氣安裝接線圖1.電氣原理圖新知二、三相異步電動機連續(xù)控制電氣圖4.優(yōu)化電氣安裝接線圖新知二、三相異步電動機連續(xù)控制電氣圖5.實物接線示意圖新知二、三相異步電動機連續(xù)控制電氣圖實訓工具:尖嘴鉗、偏口鉗、螺絲刀、剝線鉗、萬用表等實訓元器件:電氣控制線路安訓臺,低壓電器元件,導線三、實訓過程1.分發(fā)實訓工具與電氣元件2.認識低壓電器元件,回答老師的提問1)你拿到的是什么低壓電器元件?2)熱繼電器的用途是什么?3)起動按鈕和停止按鈕能接到同一個復合按鈕上嗎?3.老師強調實訓安全1)通電調試必須在老師的監(jiān)護下進行。2)通電調試時,嚴格遵守安全操作規(guī)程,禁止用手碰觸電器元件的導電部分,以免觸電。3)排除故障前應先切斷電源。實操三、實訓過程4.學生動手實訓,老師巡查指導1)通過銘牌認識低壓電器,選擇該電路所需的電器元件。2)檢查各元器件的質量,先目測其外觀,再用萬用表測量其主要參數。3)畫出電器元件布置圖,并依此布置和固定電器元件。4)畫出電氣安裝接線圖,并依此進行安裝接線,要講究接線工藝。5)安裝完畢,對線路進行自檢。6)自檢無誤,在老師監(jiān)護下通電試車。7)認真觀察試車現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)異常,立即斷電,然后進行故障檢查和排除。8)故障排除后,在老師監(jiān)護下再次通電試車。實操三、實訓過程5.優(yōu)秀成果展示7.學生討論8.創(chuàng)新與拓展6.學生做實訓總結,老師補充9.整理實訓器材,工具、儀表歸位,清理工作臺,打掃衛(wèi)生。實操連續(xù)控制與點動控制的區(qū)別與聯(lián)系既能點動,又能連續(xù)控制的電路(一)故障分類1.有明顯外部特征的故障2.無明顯外部特征的故障比如:電動機、變壓器及接觸器或繼電器的線圈過熱冒煙等。比如:由于電器元件調整不當、動作失靈、小零件損壞、導線斷裂、開關擊穿等引起的故障,常出現(xiàn)在機床電氣設備中。新知電路一旦發(fā)生故障,就不能通電運行或者盲目動手檢修了,需要根據故障前后的操作情況和故障現(xiàn)象,找出故障部位,大致判斷出故障原因,有針對性地檢測和排除故障。排除這類故障,不僅要更換損壞了的元器件,而且必須查找出故障原因,并及時處理。這類故障通常需要動用測量儀表才能找出故障點,花費時間較長。四、典型電氣控制線路的故障檢測常用電氣控制線路的故障檢查和分析方法,包括調查研究法、試驗法、邏輯分析法和測量法等。
新知注意:在檢查和分析故障時,并不是只用一種方法就能奏效,往往需要幾種方法同時進行,才能快速找出故障點和故障原因。調查研究法便于找出故障現(xiàn)象。實驗法不僅能清楚故障現(xiàn)象,而且還能找到故障部位或故障回路。邏輯分析法能有效縮小故障范圍。測量法是找出故障點的基本、可靠和有效的方法。(二)故障檢測方法1.調查研究法新知根據故障的外部表現(xiàn)來判斷故障,是一種直觀檢查法。1)詢問設備操作員,了解操作是否恰當、故障發(fā)生前后有哪些異?,F(xiàn)象、故障的大致位置、發(fā)生故障時的周圍環(huán)境及其它可能引起故障的因素等。2)仔細觀察電氣設備及電器元件外部有無損壞、連線是否斷裂或松脫、絕緣有無明顯燒焦或擊穿痕跡、熔斷器的熔體有無熔斷、電器有無進水、行程開關位置是否正確、時間繼電器的整定值是否符合要求等。優(yōu)點:簡單、迅速。缺點:準確性差。(二)故障檢測方法2.試驗法新知1)通電試驗的基本要求a.在通電檢查時,必須注意人身和設備的安全。b.嚴格遵守安全操作規(guī)程,不得隨意碰觸導電部位。c.如需電動機運轉,則應使電動機與機械傳動部分脫開,使電動機在空載下運行,這樣不但減小了試驗電流,同時也避免了機械設備的運轉部分發(fā)生誤動作和碰撞,避免故障擴大。若外觀檢查未發(fā)現(xiàn)故障點,可根據故障現(xiàn)象,結合電路圖分析可能出現(xiàn)的故障部位,在不擴大故障范圍、不損傷電器元件和生產機械設備的前提下,進行直接通電試驗。試驗法便于區(qū)分故障是在電氣部分還是在機械部分,是在主電路還是在控制電路上,是電動機本身的原因還是電器元件的原因等。2.試驗法新知d.仔細觀察通電試車現(xiàn)象,聆聽各電器元件的運行聲音與正常運行時有無明顯差異,如發(fā)現(xiàn)有嚴重跳火、冒火、異常氣味、異常聲音時,應立即斷電停車。b.一般先通過點動操作來檢查各控制環(huán)節(jié)的動作情況,若發(fā)現(xiàn)某一電器動作不符合要求,故障就在與此電器有關的電路中。進一步檢查這部分疑似故障電路,便可找出故障點。a.先切除主電路,來檢查各控制環(huán)節(jié)的動作是否正常。2)試驗法的具體操作c.只有當控制電路的故障排除恢復正常后,才可接通主電路,再來檢查控制電路對主電路的控制作用,觀察主電路的工作情況是否正常。2.試驗法新知e.用試電筆、校驗燈、萬用表、鉗形電流表、兆歐表等檢測工具,對電路的電壓、電阻、電流、絕緣等相關參數進行測量,將測量值和正常值進行比較,從而判斷電器元件的好壞、設備的絕緣以及線路的通斷情況。f.斷電停車后,及時觸摸發(fā)熱元件及線路,判斷溫升是否正常。2.試驗法新知3)如果觀察到有冒火花的現(xiàn)象,可根據火花出現(xiàn)的位置和大小做出具體分析:①正常緊固的連接導線與螺釘間有火花,說明線頭松動。②
三相火花都比正常時大,可能是電動機過載或者機械部分卡住。③
遇到接觸器線圈通電后銜鐵不吸合的情況,可以手動按一下起動按鈕再松開,同時觀察按鈕的常開觸點處是否有火花。如果有輕微的火花,就說明電路是通的,應該是接觸器的機械部分被卡住了。3.邏輯分析法新知復雜線路有上百個電器元件和上千條連線,如果逐一檢查,不僅耗時長,而且還可能會漏查故障點。邏輯分析法是根據電氣控制線路的工作原理、控制環(huán)節(jié)的動作順序以及它們之間的聯(lián)系,結合故障現(xiàn)象做出具體分析,先縮小檢查范圍,再判斷故障所在的檢查方法。邏輯分析法的特點是以準為前提,以快為目的,更適宜于對復雜線路的故障檢查。采用邏輯分析法檢查,先根據原理圖對故障現(xiàn)象做具體分析,在劃出可疑范圍后,再借鑒試驗法,對故障回路有關的控制環(huán)節(jié)進行控制,就可排除公共支路部分的故障,使貌似復雜的問題變得條理清楚,從而提高故障檢查和維修的針對性,收到準而快的效果。4.測量法新知測量法利用校驗燈、試電筆、萬用表、蜂鳴器、示波器等,對線路進行帶電或者斷電測量,是找出故障點的有效方法。在利用萬用表歐姆檔檢測電器元件及線路是否斷路或者短路時,必須切斷電源。在采用可控整流供電的電動機調速控制線路中,利用示波器來觀察觸發(fā)電路的脈沖波形和可控整流的輸出波形,就能快速判斷出線路的故障點。注意事項:
使用測量法檢查故障時,一定要保證各種測量工具和儀表完好,使用方法正確。還要注意防止感應電、回路電及其它關聯(lián)支路的影響,以免產生誤判。4.測量法新知3種常用測量法:1)電壓測量法在通電情況下進行測量。把萬用表的轉換開關置于交流電壓500V檔位上,根據測得的各點之間的電壓值來判斷是通路還是斷路。2)電阻測量法在斷電的情況下進行測量。切斷電源,把萬用表調到適當的電阻檔,根據測得的線路上各點之間電阻值的大小,來判斷線路是否正常。3)短接法已判斷出是斷路故障時,用短接法查找斷路點最為可靠。檢查時,用一根絕緣良好的導線,將所懷疑的斷路部位短接,若短接到某處時電路接通,此處即為斷路點。①電壓分階測量法1)電壓測量法4.測量法新知該方法的測量軌跡如同臺階一樣,因而稱為分階測量法。將萬用表撥到交流電壓500V檔位,斷開主電路,接通控制電路電源,測量線號7和1之間的電壓。若電路正常,測量值應為電源電壓380V。在確保7和1間為電源電壓380V之后,按下按鈕SB2不放,依次測量7-2、7-3、7-4、7-5、7-6之間的電壓,各階的電壓正常值均應為380V。如果測到7-2之間電壓值為380V,而7-3之間電壓值為0,則說明2-3之間,也就是按鈕SB1的動斷觸點斷路。如果萬用表顯示電壓為0,通常是兩個FU有損壞或者接觸不良。將萬用表撥到交流電壓500V檔位,斷開主電路,接通控制電路電源。如果按下起動按鈕SB2之后,接觸器KM1不吸合,說明有斷路故障。可以通過逐段測量各相鄰兩點間的電壓,來檢測故障點。先用萬用表測1-7兩點電壓,正常值應為電源電壓380V。如果電壓為0,應檢查兩只熔斷器FU。確認電源電壓正常后,按下起動按鈕SB2不放,再用萬用表逐次測量相鄰兩點1與2、2與3、3與4、4與5、5與6、6與7間的電壓。4.測量法新知②電壓分段測量法1)電壓測量法如果1與7之間電路正常,則6與7兩點間測到的是交流接觸器KM1的線圈電壓,應為電源電壓380V,其它任意相鄰兩點間的電壓都應為0?!?/p>
如果測得1-6之間任意相鄰兩點間的電壓不為0,且指針搖擺不定,則說明這兩點所包含的觸點、接線似通非通,呈接觸不良狀態(tài)。★
如果測得1-6之間任意相鄰兩點間電壓為電源電壓380V,說明該兩點間斷路。比如:2與3點間電壓為380V,則表明停止按鈕SB1常閉觸點斷路。4.測量法新知②電壓分段測量法1)電壓測量法①電阻分階測量法2)電阻測量法4.測量法新知先斷開電源,然后按下SB2不放,將萬用表撥到合適的電阻檔位,測量1-7之間的電阻,如阻值為無窮大,說明1-7之間斷路。保持1點處的表筆不動,另一支表筆依次放在2、3、4、5、6點上,分別測量出1-2、1-3、1-4、1-5、1-6各點間的電阻。當測量到某兩點間的電阻值為無窮大時,說明表筆剛跨過的觸點或連接導線出現(xiàn)斷路。若以上6個兩點間的電阻值都為0,則說明1-6之間都正常,是6-7之間(KM1線圈)斷路。②電阻分段測量法2)電阻測量法4.測量法新知先切斷電源,按下起動按SB2不放,將萬用表撥到合適的電阻檔位,然后依次逐段測量相鄰兩點1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7之間的電阻。如果測得某兩點間的阻值為無窮大,就說明這兩點間的元器件或者連接導線有斷路情況。正常情況下,只有6-7之間的電阻為KM1線圈電阻(通常是幾百歐),其余兩點間的電阻值都應該為0。①局部短接法已知有斷路,但不知斷路點在何處時,常用局部短接法來檢查。3)短接法新知給控制電路通電,按下起動按鈕SB2,接觸器KM1不吸合,表明有斷路。當短接到某兩點之間時,接觸器KM1吸合,說明斷路點就在這兩點之間。用萬用表電壓檔測量1-7兩點之間的電壓。若測得電壓正常(電源電壓),則按下起動按鈕SB2不放,用一根絕緣良好的導線,分別短接1-2、2-3、3-4、4-5、5-6之間的線路。4.測量法②長短接法3)短接法新知例如:當FR的動斷觸點和SB1的動斷觸點都斷路,或者同時接觸不良時,用局部短接法分別短接1-2點和2-3點,按下起動按鈕SB2,KM1仍然不會吸合,就會造成誤判而漏掉故障點。采用長短接法先將1-6之間短接,如果KM1吸合,說明1-6之間的線路有斷路點,然后再分別短接1-3之間和3-6之間,就可進一步判斷故障部位。當用局部短接法找不出斷路點時,要改用長短接法來
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