第三章動力源自動化設(shè)備及生產(chǎn)線的應(yīng)用與維護(hù)目錄3.1氣源和液壓源3.2電源23.1氣源和液壓源氣源與液壓源是自動控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛的動力源，一般氣源工作壓力相對較低，常用于（0.2～1）MPa低壓系統(tǒng)，適合于遠(yuǎn)距離傳輸，系統(tǒng)各個工作元件相對于液壓元件加工工藝簡單，制作成本較低，同時氣動控制系統(tǒng)是一個對環(huán)境無污染、傳動介質(zhì)不回收、傳動介質(zhì)可壓縮、只有動力輸出單回路的傳動控制系統(tǒng)。液壓源一般應(yīng)用于大于1MPa的中高壓傳動控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)是一個工作平穩(wěn)、反應(yīng)快、沖擊小、可頻繁實現(xiàn)啟動制動過程、輸出較大的力和轉(zhuǎn)矩、其傳動介質(zhì)具有不可壓縮性并形成高壓輸出和低壓回流的循環(huán)回路，是密閉的傳動控制系統(tǒng)。33.1氣源和液壓源3.1.1氣源氣源是將常壓氣體轉(zhuǎn)換成壓縮氣體的裝置，提供的是壓縮能。主要由空氣壓縮機(jī)、冷卻器、分水過濾器、儲氣罐等組成，如圖所示?？諝膺^濾器、減壓閥、油霧器是氣源三聯(lián)體，主要用于調(diào)整輸出壓力能的壓力和流量。43.1氣源和液壓源3.1.2液壓源液壓源是將常壓液體轉(zhuǎn)換成壓力液體的裝置，提供的是液壓能。如圖所示，液壓源主要由液壓泵、壓力表、溢流閥、回油過濾器、冷卻器、吸油過濾器、出口單向閥、油溫檢測、空氣過濾器、加熱器、液位檢測、油箱等組成。53.2電源電源是目前所有控制系統(tǒng)的動力源，也是氣源和液壓源的原始動力源，電源有交流電源和直流電源兩類，直流電源可以通過交流電源的整流和穩(wěn)壓過程得到，因而所有用電設(shè)備的輸入電源都是采用交流電源的接入形式。63.2電源3.2.1三相交流電源我國電力系統(tǒng)的供電電源采用三相50Hz交流電源。三相交流電源是由三個頻率相同（50Hz）、振幅相等、相位依次互差120°的交流電勢組成的電源。三相電壓分別表示為U、V、W，N表示三相中心連接點處的中性線，稱為零線，PE表示電源的接地點處由大地引出的接地線，簡稱地線。三相電源供電的電路，稱為三相電路。（1）線電壓。相與相之間的電壓稱線電壓，一般工業(yè)用交流電源的低壓線電壓為380V。（2）相電壓。相與中線N之間稱為相電壓，一般工業(yè)用交流電源的低壓相電壓為220V。（3）供電系統(tǒng)的方式。我國供電系統(tǒng)方式是以配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地組合形式進(jìn)行分類，一般分為TN、TT、IT等系統(tǒng)。73.2電源3.2.2TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)，稱作保護(hù)接零。其基本原理為：當(dāng)故障原因使電氣設(shè)備金屬外殼帶電時，形成相線和零線短路，由于回路電阻小，造成瞬時電流很大，能使保險熔絲迅速熔斷或保護(hù)裝置迅速動作而切斷電源。進(jìn)一步，根據(jù)中性線與保護(hù)線的連接方式進(jìn)行分類，TN系統(tǒng)又分為TN-C、TN-S及TN-C-S系統(tǒng)。83.2電源3.2.2TN系統(tǒng)1.TN-C系統(tǒng)1）結(jié)構(gòu)原理，TN-C系統(tǒng)是指保護(hù)線PE與中性線N合并為PEN線，形成的一個三相四線制系統(tǒng)。93.2電源3.2.2TN系統(tǒng)1.TN-C系統(tǒng)2）應(yīng)用場所TN-C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷比較平衡、電路中三次諧波電流不大并有專業(yè)人員維護(hù)管理的一般性工業(yè)廠房等場所，不適用于對低壓敏感的電子設(shè)備和易爆炸危險環(huán)境。103.2電源3.2.2TN系統(tǒng)2.TN-S系統(tǒng)1）結(jié)構(gòu)原理，保護(hù)線PE與中性線N在電源處是分別引向設(shè)備的保護(hù)連接處，即保護(hù)線PE與中性線N是分開的，在靠近電源端一側(cè)的保護(hù)線PE和中性線N合并為PEN線，而后則分為保護(hù)線PE和中性線N，形成一個三相五線制系統(tǒng)。113.2電源3.2.2TN系統(tǒng)2.TN-S系統(tǒng)2）應(yīng)用場所，TN-S系統(tǒng)適用于單相負(fù)荷比較集中的場所。適用于有精密電子和數(shù)據(jù)處理設(shè)備的場所。適用于對防火防爆有要求的場所。適用于易產(chǎn)生較多三次諧波電流的可控硅控制調(diào)壓和逆變類設(shè)備的場所。3）使用注意事項①TN-S系統(tǒng)的變壓器中性點接地后，變電所內(nèi)的低壓配電盤的N排與PE排應(yīng)分開。123.2電源3.2.2TN系統(tǒng)②在TN-S系統(tǒng)中一般只對PE線作重復(fù)接地，重復(fù)接地的作用是使被接地點與地電位接近。③當(dāng)TN-S系統(tǒng)對于單相負(fù)載起主導(dǎo)地位，而且三相經(jīng)常出現(xiàn)較大不平衡負(fù)載時，必須對N線作重復(fù)接地處理，使N線對地電阻保持一定值。④在TN-S系統(tǒng)中PE線必須隨L、N線一起存在，這是由于PE線是保護(hù)接地線，而N線是電源回路中可能有較高電壓且有電流流過的電源線，因此無PE線設(shè)備運(yùn)行不安全。⑤當(dāng)檢查系統(tǒng)是何種形式時，可以通過檢查負(fù)載上連接的相互絕緣導(dǎo)線的根數(shù)，若有五根線則是TN-S制。當(dāng)討論帶電導(dǎo)體系統(tǒng)是幾線制形式時，是指配電系統(tǒng)的主干線，而不是指分支線。133.2電源3.2.2TN系統(tǒng)3.TN-C-S系統(tǒng)1）結(jié)構(gòu)原理如圖3-5所示，該系統(tǒng)PEN線自電源接地點起至某一點為TN-C接法，此點之后部分采用TN-S接法，即由此點開始PEN線分開為保護(hù)線PE和中性線N，且分開后N線應(yīng)對地線PE絕緣。為防止保護(hù)線PE與中性線N混淆，分別給保護(hù)線PE涂上黃綠相間色標(biāo)，中性線N涂以淺藍(lán)色色標(biāo)。此外，PE線與N線分開后，不能再合并。143.2電源3.2.2TN系統(tǒng)3.TN-C-S系統(tǒng)1）TN-C-S系統(tǒng)的特點①當(dāng)中性線N與專用保護(hù)線PE相連通，線路不平衡電流比較大時，電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響，PEN分開后，PE線上沒有電流，則該段PE導(dǎo)線上沒有電壓降，因此，TN-C-S系統(tǒng)可以降低電機(jī)外殼對地電壓，然而又不能完全消除這個電壓，其大小取決于TN-C方式線路中負(fù)載不平衡的情況及TN-C方式供電線路的長度。當(dāng)負(fù)載越不平衡，TN-C方式供電線路越長時，設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大，所以要求在任何方式的三相交流供電電源條件下的負(fù)載不平衡電流不能太大，而且在PE線上應(yīng)作重復(fù)接地，必要時中性線N也要做重復(fù)接地處理。②PE線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因為線路末端的漏電保護(hù)器動作會使前級漏電保護(hù)器跳閘，從而造成大范圍停電。③PE線在總配電箱處必須和N線連接（或做重復(fù)接地處理來保證接地電阻小于規(guī)定值），其他各分線箱均不得將N線和PE線相連，同時PE線上不允許安裝任何形式的開關(guān)或熔斷器。153.2電源4.PE線和N線的特點163.2電源3.2.3TT系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)原理三相四線制系統(tǒng)，具備三相五線制系統(tǒng)的特點，是三火一零自設(shè)地線系統(tǒng)。173.2電源3.2.3TT系統(tǒng)2.TT供電系統(tǒng)的特點183.應(yīng)用場所TT系統(tǒng)適用于有對電位敏感的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和精密電子設(shè)備、對防火防爆有較高要求的場所，也可用于遠(yuǎn)距離的分散用戶進(jìn)行供電3.2電源3.2.4IT系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)原理IT系統(tǒng)的電源不接地或通過阻抗接地，變壓器中性點一般通過阻抗接地，各用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分要直接接地或通過保護(hù)線接到電源的接地體上。IT系統(tǒng)是三相三線