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文档简介

1、正版可修改PPT课件电机与电气控制项目教程项目5项目异步电动机的拖动控制任务了解电气控制的基本知识任务学习异步电动机的典型控制任务理解异步电动机的减压启动控制任务进行异步电动机的制动控制任务及实现任务明确异步电动机的保护任务了解电气控制的基本知识一、低压电器凡是能自动或手动接通和断开电路,以及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件都统称为电器元件。它按工作电压的高低可分为高压电器和低压电器两大类。高压电器是指额定电压及以上的电器。低压电器是指交流电压或直流电压以下的电器,它是电力拖动自动控制系统的基本组成元件。低压电器的分类低压电器种类繁多、构造各异、功能多样,分类的

2、方法也有多种。()按控制作用分类。执行电器:用来完成某种动作或传递功率。例如:电磁铁。控制电器:用来控制电路的通断。例如:开关、继电器。下一页返回任务了解电气控制的基本知识主令电器:用来控制其他自动电器的动作,以发出控制“指令”。例如:按钮、转换开关等。保护电器:用来保护电源、电路及用电设备,使它们不致在短路、过载状态下运行,免遭损坏。例如:熔断器、热继电器等。()按动作方式分类。自动切换电器:按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如:接触器、继电器等。非自动切换电器:通过人力操作而动作的电器。例如:开关、按钮等()按动作原理分类。电磁式电器:它是根据电磁铁原理工作的电器。例如:接触器

3、、继电器等。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识非电磁式电器:它是依靠外力(人力或机械力) 或某种非电量的变化而动作的电器。表所示为常用低压电器的分类和用途。低压电器的产品标准及选用低压电器的产品标准内容包括产品的用途、适用范围、环境条件、技术要求、试验项目和方法及包装、运输要求等,可归纳为“三化、四统一”,即标准化、系列化、通用化,统一型号规格、统一技术条件、统一外形及安装尺寸和统一易损零部件。这是制造厂制造及用户验收的依据。正确选用低压电器的要求:选用合理,使用正确,兼顾技术和经济。选用的一般原则:安全原则和经济原则。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识常用术语()闭合时间:开

4、关电器从闭合操作开始瞬间起到所有极的触点都接触的瞬间为止的时间间隔。()断开时间:开关电器从断开操作开始瞬间起到所有极的触点都分开的瞬间为止的时间间隔。()通断时间:从电流开始在开关电器一个极流过瞬间起到所有的电弧最终熄灭的瞬间为止的时间间隔。()分断能力:开关电器在规定的条件下,能在给定的电压下分断的预期电流值。()接通能力:开关电器在规定的条件下,能在给定的电压下接通的预期电流值。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()通断能力:开关电器在规定的条件下,能在给定的电压下接通和分断的预期电流值。()操作频率:开关电器在每小时内可能实现的最高操作循环次数()通电持续率:电器的有载时间和工

5、作周期之比,常用百分数表示。()机械寿命:机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作循环次数。()电气寿命:在规定的正常工作条件下,机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识二、电气图电气控制系统是由电动机和若干电器元件按照一定要求连接组成,以便完成生产过程中控制特定功能的系统。为了表达生产机械电气控制系统的组成及工作原理,同时也便于设备的安装、调试和维修,而将系统中各电器元件及连接关系用一定的图样反映出来,在图样上用规定的图形符号表示各电器元件,并用文字符号说明各电器元件,这样的图样被称为电气图。电气图是联系电气设计、生产和维

6、修人员的工程语言,能正确、熟练地识读电气图是从业人员必备的基本技能。电气图的符号为了表达电气控制系统的设计意图,便于分析系统工作原理及安装、调试和检修控制系统,必须采用统一的图形符号和文字符号来表达。国家标准局参照国际电工委员会()颁布了一系列有关文件,如电气简图用图形符号等。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识电气控制图的分类由于电气控制图描述的对象复杂,应用领域广泛,表达形式多种多样,因此表示一项电气工程或一种电器装置的电气图有多种,它们以不同的表达方式反映工程问题的不同侧面,但又有一定的对应关系,有时需要对照起来阅读。电气图按用途和表达方式的不同,可以分为以下几种。()电气系统图。

7、电气系统图是用符号或带注释的框,概略表示系统的组成、各组成部分相互关系及其主要特征的图样。它比较集中地反映了所描述工程对象的规模。()电气原理图。电气原理图是为了便于阅读与分析控制线路的工作原理,根据简单、清晰的原则,采用电器元件展开的形式绘制的一种图样。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识它包括所有电器元件的导电部件和接线端点,但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制,也不反映电器元件的大小。其作用是便于详细了解工作原理,从而指导系统或设备的安装、调试与维修。电气原理图是电气控制图中最重要的种类之一,也是识图的难点和重点。()电气布置图。电气布置图主要用来表明电气设备上所有电器元件的实际

8、位置,为机械电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。通常电气布置图与电气安装接线图组合在一起,既起到电气安装接线图的作用,又能清晰地表示出电器的布置情况。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()电气安装接线图。电气安装接线图是为了安装电气设备和电器元件进行配线或检修电器故障服务的。它是用规定的图形符号,按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。它清楚地显示出电气设备中各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接,所以,电气安装接线图不仅要把同一电器的各个部件画在一起,而且各个部件的布置要尽可能符合这个电器的实际情况,但对比例和尺寸没有严格要求。它要求不但画出控制柜内部之间的电器连接,还要求画出电

9、器柜外电器的连接。电气安装接线图中的回路标号是电器设备之间、电器元件之间、导线与导线之间的连接标记,它的文字符号和数字符号应与原理图中的标号一致。电气安装接线图是根据电器位置布置最合理、连接导线最方便且最经济的原则来安排的。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()功能图。功能图的作用是提供绘制电气原理图或其他有关图样的依据,它是表示理论的或理想的电路关系而不涉及实现方法的一种图。()电器元件明细表。电器元件明细表是把成套装置及设备中各组成元件(包括电动机) 的名称、型号、规格、数量列成表格,供准备材料及维修使用。电气原理图的绘制规则系统图和框图,对于从整体上理解系统或装置的组成和主要特征

10、无疑是十分重要的。然而要达到准确理解电气工作原理,顺利进行电气接线,并分析和计算电路特征,还必须有另外一种图,这就是电气原理图。下面以图所示的电气原理图为例,介绍电气原理图的绘制规则。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识电气原理图的绘制规则:()电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路就是从电源到电动机的大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等,由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯及控制变压器等电器元件组成。主电路安排在图面左侧,辅助电路安排在图面右侧。()系统内的全部电动机、电器和其他器械的带电部件都应在原理

11、图中表示出来。()电气原理图中各电器元件不画实际的外形图,而采用国家标准规定的统一图形符号和文字符号。属于同一元件的不同部分,要标注统一的文字符号。对于同类器件,要在其文字符号后加数字序号来区别,如两个接触器,可用、文字符号区别。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()在电气原理图中,各个电器元件和部件在控制线路中的位置应根据便于分析阅读的原则安排,绘在它们完成作用的地方。同一元器件的各个部件可以不画在一起。例如,接触器、继电器的线圈和触点可以不画在一起。()在电气原理图中,元件、器件和设备的可动部分都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。例如,继电器、接触器的触点按线圈不通电状态画

12、出;主令控制器、万能转换开关按手柄处于零位时的状态画出;按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态画出等()在电气原理图中,无论主电路还是辅助电路均按功能布置,尽可能按动作顺序从左到右排列。()在电气原理图中,有直接联系的交叉导线连接点要用黑圆点表示;无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识三、电气控制线路的制作方法掌握电动机控制线路的制作方法是学习电动机控制线路从电气原理图到电动机实际控制运行的关键。分析电气原理图电气原理图反映了系统中电器元件间的控制关系。在制作电气控制线路前,必须明确电器元件的数目、种类和规格;根据控制要求弄清各电器元件间的控制关系

13、及连接顺序;分析控制动作,确定检查线路的方法等。对于复杂的控制电路,应弄清它由哪些控制环节组成,分析环节之间的逻辑关系。注意:电气原理图中应标注线号。从电源端起,各相线分开,到负载端为止,应做到一线一号,不得重复。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识绘制安装接线图电气原理图不能反映电器元件的结构、体积和实际安装位置。在具体安装、线路检查和故障排除时,必须依照接线图才行。接线图能反映元件的实际位置和尺寸比例等。在绘制接线图时,各电器元件要按照在安装底板(或电气柜) 中的实际位置绘出;元件所占的面积按它的实际尺寸依照统一比例绘制;同一个元件的所有部件应画在一起,并用虚线框起来。各电器元件的位

14、置关系要根据安装底板的面积、长宽比例及连接线的顺序来决定,注意不得违反安装规程。另外还需注意以下几点:()安装接线图中的回路标号是电器设备之间、电器元件之间及导线与导线之间的连接标记,它的文字符号和数字符号应与原理图中的标号一致。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()各电器元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出,标上端子编号,并与原理图上相应的线号一致;同一根导线上连接的所有端子的编号应相同。()安装底板(或控制柜内外)的电器元件之间的连线应通过接线端子板进行连接。()走向相同的相邻导线可以绘成一股线。绘制好的接线图应对照原理图仔细核对,防止错画、漏画,避免影响制作线路和调试过程。上一页

15、下一页返回任务了解电气控制的基本知识按元件明细表配齐元件,并进行检查为了避免电器元件自身的故障对线路造成影响,安装接线前应对所有的电器元件进行逐个检查。其主要检查的内容如下:()外观检查。检查外壳是否完整,有无碎裂;各接线端子及紧固件是否齐全,有无生锈现象。()触点检查。检查触点有无熔焊、变形、严重氧化锈蚀等现象;触点的动作是否灵活;触点的开距是否符合标准;接触压力弹簧是否有效。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()电磁机构和传动部件检查。检查动作是否灵活;有无衔铁卡阻、吸合位置不正常等现象;衔铁压力弹簧是否有效等。()电磁线圈检查。用万用表或电桥检查所有电磁线圈是否完好,并记录它们的

16、直流电阻值,以备检查线路和排除故障时作为参考。()其他功能元器件的检查。主要检查时间继电器的延时动作、延时范围及整定机构的作用;检查热继电器的热元件、整定机构和触点的动作情况。()核对各元器件的规格。核对各元器件的规格与图样要求是否一致。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识安装控制箱(柜或板)控制箱的尺寸应根据电器的安排情况决定。()电器的安排。尽可能组装在一起,使其成为一台或几台控制装置。只有那些必须安装在特定位置上的器件,如按钮、手动控制开关、位置传感器、离合器及电动机等,才允许分散安装在指定的位置上。安放发热元件时,必须使箱内所有元件的温升保持在它们的允许极限内。对发热很大的元件,

17、如电动机的启动、制动电阻等,必须隔开安装,必要时可采用风冷。()可接近性。所有电器必须安装在便于更换、检测方便的地方。为了便于维修和调整,箱内电器元件的部位,必须位于离地0.。所有接线端子,必须位于离地0.处,以便于装拆导线。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()间隔和爬电距离。安装器件时必须符合规定的间隔和爬电距离,并应考虑有关的维修条件。控制箱中的裸露、无电弧的带电零件与控制箱导体壁板间的间隙为:对于以下的电压,间隙应不小于;对于的电压,间隙应不小于。()控制箱内的电器安排。除必须符合上述有关要求外,还应做到: 除了手动控制开关、信号灯和测量仪器外,门上不要安装任何器件。 由电源电

18、压直接供电的电器最好装在一起,使其与只由控制电压供电的电器分开。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识 电源开关最好装在箱内右上方,其操作手柄应装在控制箱前面和侧面。电源开关上方最好不安装其他电器,否则,应把电源开关用绝缘材料盖住,以防电击。 箱内电器(如接触器、继电器等) 应按原理图上的编号顺序牢固安装在控制箱(板)上,并在醒目处贴上各元件相应的文字符号。 控制箱内电器安装板的大小必须能自由通过控制箱和壁的门,以便装卸。按图接线()选用导线。导线的选用要求如下: 导线的类型。硬线只能固定安装于不动部件之间,且导线的截面积应小于.。若在有可能出现振动的场合或导线的截面积大于等于.时,必须采

19、用软线。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识 导线的绝缘。导线的绝缘性能必须良好,并应具有抗化学腐蚀的能力。在特殊条件下工作的导线,必须同时满足使用条件的要求。 导线的截面积。在必须承受正常条件下流过的最大稳定电流的同时,还应考虑到线路允许的电压降、导线的机械强度和熔断器相配合()敷设方法。所有导线从一个端子到另一个端子的走线必须是连续的,中间不得有接头。有接头的地方应加接线盒。接线盒的位置应便于安装与检修,而且必须加盖,盒内导线必须留有足够的长度,以便于拆线和接线。布线时,对明露导线必须符合平直、整齐及走线合理等要求。()接线方法。所有导线的连接必须牢固,不得松动。在任何情况下,连接器

20、件必须与连接的导线截面积和材料性质相适应。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识导线与端子的接线,一般一个端子只连接一根导线。有些端子不适合连接软导线时,可在导线端头上采用针形、叉形等冷压接线头。如果采用专门设计的端子,可以连接两根或多根导线,但导线的连接方式必须是工艺上成熟的各种方式,如夹紧、压接、焊接、绕接等。这些连接工艺应严格按照工序要求进行。导线的接头除必须采用焊接方法外,所有导线应当采用冷压接线头。如果电气设备在正常运行期间承受很大振动,则不许采用焊接的接头()导线的标志。 导线的颜色标志。保护导线()必须采用黄绿双色;动力电路的中线() 和中间线()必须是浅蓝色;交流或直流动力

21、电路应采用黑色;交流控制电路采用红色;直流控制电路采用蓝色;用作控制电路联锁的导线,如果是与外边控制电路连接,而且当电源开关断开后仍带电时,应采用橘黄色或黄色;与保护导线连接的电路采用白色。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识 导线的线号标志。导线的线号标志应与原理图和接线图相符合。在每一根连接导线的线头上必须套上标有线号的套管,位置应接近端子处。线号的编制方法如下:主电路中各支路的,应从上至下、从左至右,每经过一个电器元件的线桩后,编号要递增,单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线按相序依次编号为、 (或用、表示);多台电动机引出线的编号,为了不致引起误解和混淆,可在字母前冠以数字来

22、区别,如、,、在不产生矛盾的情况下,字母后应尽可能避免采用双数字。如单台电动机的引出线采用、的线号标志时,三相电源开关后的出线编号可为、。当电路编号与电动机端线标志相同时,应跳过一个编号来避免重复。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识检查线路和调试连接好的控制线路必须经过认真检查后才能通电调试,以防止错接、漏接及电器故障引起的动作不正常,甚至造成短路事故。检查线路应按以下步骤进行。()核对接线。对照电气原理图、电气安装接线图,从电源开始逐段核对端子接线的线号,排除漏接、错接现象,重点检查辅助电路中容易错接处的线号,还应核对同一根导线的两端是否错号。()检查端子接线是否牢固。检查端子所有接

23、线的接触情况,用手一一摇动,拉拔端子的接线,不允许有松动与脱落现象,避免通电调试时因虚接造成麻烦,应将故障排除在通电之前。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()万用表导通法检查。在控制线路不通电时,用手动来模拟电器的操作动作,用万用表检查与测量线路的通断情况。根据线路控制动作来确定检查步骤和内容;根据电气原理图和电气安装接线图选择测量点。先断开辅助电路,以便检查主电路的情况,然后再断开主电路,以便检查辅助电路的情况。主要检查以下内容: 主电路不带负荷(电动机)时相间绝缘情况;接触器主触点接触的可靠性;正反转控制线路的电源换相线路及热继电器元件是否良好,动作是否正常等。 辅助电路的各个控

24、制环节及自锁、联锁装置的动作情况及可靠性;与设备的运动部件联动的元件(如行程开关、速度继电器等) 动作的正确性和可靠性;保护电器(如热继电器触点)动作的准确性等情况。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识()调试与调整。为保证安全,通电调试必须在指导老师的监护下进行。调试前应做好准备工作,包括清点工具;清除安装底板上的线头杂物;装好接触器的灭弧罩;检查各组熔断器的熔体;分断各开关,使按钮、行程开关处于未操作前的状态;检查三相电源是否对称等。然后按下述的步骤进行通电调试。 空载操作试验。先切除主电路(一般可断开主电路熔断器),装好辅助电路熔断器,接通三相电源,使线路不带负荷(电动机) 通电操

25、作,以检查辅助电路工作是否正常。操作各按钮,检查它们对接触器、继电器的控制作用;检查接触器的自锁、联锁等控制作用;用绝缘棒操作行程开关,检查它的行程控制或限位控制作用等。还要观察各电器操作动作的灵活性,注意有无卡住或阻滞等不正常现象;细听电器动作时有无过大的振动和噪声;检查有无线圈过热等现象。上一页下一页返回任务了解电气控制的基本知识 带负荷调试。控制线路经过数次空载操作试验动作无误后即可切断电源,接通主电路,带负荷调试。电动机启动前应先做好停机准备,启动后要注意它的运行情况。如果发现电动机启动困难、发出噪声及线圈过热等异常现象,应立即停机,切断电源后进行检查。 有些线路的控制动作需要调整。例

26、如,定时运转线路的运行和间隔时间、星形三角形启动线路的转换时间、反接制动线路的终止速度等。这些应按照各线路的具体情况确定调整步骤。调试运转正常后,可投入正常运行。上一页返回任务学习异步电动机的典型控制一、单向点动控制任务描述点动控制:用手按下按钮后电动机得电运行,当手松开后,电动机失电停止运行。点动控制多用于机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合任务准备任务所需实训工具、设备和元器件如表所示。下一页返回任务学习异步电动机的典型控制相关知识讲解()自动空气断路器。)基本介绍。自动空气断路器又名空气开关,是指触头在大气压力下的空气中分合的断路器,是断路器的一种。自动空气断路器是低压配电网络

27、和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。其外形和图形符号如图所示。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制)基本原理。自动空气断路器的基本原理是短路电流远大于正常负载电流,短路电流导致脱扣器脱扣,动触头在弹簧作用下与静触头分开,使得电路断开。短路电流导致脱扣器脱扣,有多种实现方式,一般是采用电磁铁的原理实现的,线圈中经过负载电流时电磁铁吸力小,经过短路电流时吸力足以使衔铁动作,带动脱扣器脱扣。大一些的自动空气断路器还带有过负荷保护,一般采用双金属

28、片实现,当电路过负荷达到一定时间的时候,热量会使双金属片变形导致脱扣器脱扣从而断开电路。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制)参数选择。挑选自动空气断路器的时候最重要的参数有三个:框架电流越大越好;额定极限短路分断能力越大越好;额定运行短路分断能力越接近越好。框架电流():断路器的主触头允许通过的最大额定电流额定极限短路分断能力():按规定的实验程序所规定的条件,不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。额定运行短路分断能力():按规定的实验程序所规定的条件,包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()交流接触器。交流接触器广泛应用于

29、主电器的开断和控制电路中。它利用主触点来开闭电路,用辅助触点来执行控制指令。主触点一般只有常开触点,而辅助触点常有两对具有常开和常闭功能的触点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的触点由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。)基本组成。交流接触器主要由四部分组成,如图所示。 电磁系统。电磁系统包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 触头系统。触头系统包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的。 灭弧装置。一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头。 绝缘外壳及附件。

30、绝缘外壳及附件包括各种弹簧、传动机构、短路环及接线柱等。)工作原理。当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制)型号。常用的交流接触器有、和引进的、等系列。现在接触器的型号都被重新划分了,都是系列的了。类接触器是用来控制无感或微感电路的;类接触器是用来控制绕线式异步电动机的启动和分断的;和接触器可用于频繁控制异步电动机的启动和分断。)分类。交流接触器又可分为电磁式和永磁式两

31、种。 电磁式交流接触器。电磁式交流接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其他部分组成。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制.电磁系统:其包括电磁线圈和铁芯,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。.触点系统:触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路,控制较大的电流,一般需要灭弧系统来保证触点不至于被电弧损伤;辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。.灭弧系统:它用来保证触点断开电路时,产生的电弧能可靠地熄灭,减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧,接触器通常都装有灭弧装置,一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩,并配有强磁吹弧

32、回路。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制.其他部分:它包括绝缘外壳、弹簧、短路环及传动机构等。工作原理:当接触器电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力使主触点保持在断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压) 时,电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁芯,带动主触点闭合,接通电路,辅助触点随之动作。 永磁式交流接触器。永磁式交流接触器主要由驱动系统、触点系统、灭弧系统及其他部分组成。.驱动系统:驱动系统包括电子模块、软铁、永磁体,是永磁式交流接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。.触点系统:与电磁式交流接触器的触点系统一致。.灭弧系统:与电磁式交流接触器的灭弧

33、系统一致。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制其他部分:它包括绝缘外壳、弹簧、传动机构等。工作原理:永磁式交流接触器是利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理,用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。安装在接触器联动机构上极性固定不变的永磁铁,与固化在接触器底座上的可变极性软磁铁相互作用,从而达到吸合、保持与释放的目的。软磁铁的可变极性是通过与其固化在一起的电子模块产生十几到二十几毫秒的正反向脉冲电流,而使其产生不同的极性。根据现场需要,用控制电子模块来控制设定的释放电压值,也可延迟一段时间再发出反向脉冲电流,以达到低电压延时释放或断电延时释放的目的,使其控制的电动机

34、免受电网晃电而跳停,从而保持生产系统的稳定。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()按钮开关。按钮开关是指利用按钮推动传动机构,使动触点与静触点接通或断开并实现电路换接的一种开关。按钮开关是一种结构简单、应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中,用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁启动器等。按钮可按其操作方式、防护方式进行分类,常见的按钮类别及特点如下: 开启式:适用于嵌装固定在开关板、控制柜或控制台的面板上。代号为。 保护式:带保护外壳,可以防止内部的按钮零件受机械损伤或人触及带电部分。代号为。 防水式:带密封的外壳,可防止雨水侵入。代号为。 防腐式:能防止化工腐蚀性气

35、体的侵入。代号为。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 防爆式:能用于含有爆炸性气体与尘埃的地方而不引起传爆,如煤矿等场所。代号为。 旋钮式:用手把旋转操作触点,有通断两个位置,一般为面板安装式。代号为。 钥匙式:用钥匙插入旋转进行操作,可防止误操作或供专人操作。代号为。 紧急式:有红色大蘑菇钮头突出于外,可做紧急时切断电源用。代号为或。 自持按钮:按钮内装有自持用电磁机构,主要用于发电厂、变电站或试验设备中,操作人员互通信号及发出指令等,一般为面板操作。代号为。 带灯按钮:按钮内装有信号灯,除用于发布操作命令外,兼做信号指示,多用于控制柜、控制台的面板上。代号为。上一页下一页返回任务

36、学习异步电动机的典型控制 组合式:多个按钮组合。代号为。 联锁式:多个触点互相联锁。代号为。按用途和结构分类如下: 常开按钮。 常闭按钮。 复合按钮。.任务实施()原理图的设计。单向点动控制电动机正转控制系统由按钮和接触器组成,其设计原理图如图所示。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制主电路由自动空气断路器、交流接触器的主触头、熔断器和笼形电动机组成。控制电路由自动空气断路器、熔断器、启动按钮和交流接触器线圈组成。其中自动空气断路器、起隔离作用,熔断器、对电路进行短路保护,由按钮发送电动机运行或停止的指令,通过接触器控制电动机的运行和停车。由于线路所控制电动机只作短时间运行,且通常操作

37、者在近处监视,一般不设过载保护环节。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制当需要电路工作时,首先合上自动空气断路器和,按下点动按钮,接触器线圈通电,衔铁吸合,带动它的三对主触点闭合,电动机接通三相电源启动正转。按钮放开后,接触器线圈失电,衔铁受弹簧拉力作用而复位,带动三对主触点断开,电动机断电停转。()安装接线图的绘制。安装接线图如图、图所示。线路中的自动空气断路器和、两组熔断器和及交流接触器均装在控制盘安装底板上,点动按钮装在操作盘安装底板上,电动机 在底板外,相互之间通过接线端子板、连接。为了接线美观,绘图时注意使与排在一条直线上,与排在另一条直线上。注意,必须对照原理图上标注的线号

38、,在接线图上做好端子标号。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()检查元件、安装与接线。 检查。检查是为了发现电器元件的异常,如有异常应及时检修或更换电器元件。检查内容主要是接触器和电动机。接触器应拆下灭弧罩,检查相间隔板、各主触点表面情况;按压其触点架观察动触点(包括电磁机构的衔铁、复位弹簧)的动作是否灵活;用万用表测量电磁线圈的通断,并记下直流电阻值。电动机应测量每相绕组的直流电阻值,并做记录。 固定电器元件。首先按照安装图规定的位置将电器元件摆放在安装底板上,注意使中间一相触点、中间一相熔断器和中间一对触点的接线端子成一直线,以保证主电路的美观整齐。然后再定位打孔,将各电器元件加

39、以固定。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 按图接线。接线应先接主电路,再接辅助电路。将三相电源线接入端子板,然后接入自动空气断路器的上接线端子,依次连接主电路。所用导线的横截面应根据电动机的工作电流来适当选取。导线准备好后,套上写好的线号管接到端子上。接线应做到横平竖直,分布对称。电动机接线盒至安装底板上的接线端子板之间应使用护套线连接。注意做好电动机外壳的接地保护线。辅助电路(对中小容量电动机控制线路而言)一般可以使用截面积为.左右的导线连接。将同一走向的相邻导线并成一束,接入螺钉端子的导线先套好线号管;将芯线按顺时针方向卷成圆环(避免旋紧螺丝时将导线挤出),接入端子。安装时务必

40、拧紧螺丝,避免弧接。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 对照原理图、接线图逐线检查,核对线号,防止错接、漏接。 检查所有端子接线的接触情况,排除弧接处。 用万用表检查。检查时务必断开自动空气断路器、,以确保安全。检查中使用万用表的挡。先检查主电路,取下接触器的灭弧罩,以便用手操作来模拟触点的分合动作。测量自动空气断路器下端、与间的电阻,结果应均为断路。若结果为短路,则说明所测量的两相之间的接线有短路问题,应仔细逐线检查。测量电动机各相绕组值应较小,若结果为断路,则应排查断路点;若结果为短路,则说明所测量的两相之间的接线有短路问题,也应仔细逐线检查。上一页下一页返回任务学习异步电动机的

41、典型控制检查辅助电路时,用万用表表笔接刀开关下端子、处,应测得断路;按下点动按钮,应测得接触器线圈的电阻值。若有异常可移动表笔,逐步缩小故障范围,这是一种快速可靠的探查方法。完成上述检查后,清点工具,清理安装板上的线头杂物,准备通电试车()通电试车。首先检查三相电源电压,一切正常后,在指导老师的监护下通电试车 空载试验。先断开自动空气断路器,再合上自动空气断路器,按下点动按钮,接触器应立即动作;松开,则立即复位。 负载试验。空载试验无误后,切断电源,装好接触器的灭弧罩,合上自动空气断路器,可通电进行带负载试车。合上、,按下点动按钮,接触器主触点吸合,电动机正转启动并运行;松开,则立即复位,电动

42、机停转。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制在试车过程中,如出现无法实现点动控制、熔丝熔断、接触器振动、发出噪声、主触点燃弧严重以及电动机嗡嗡响且不能启动等现象,应立即停车断电检查,排除故障后再重新试车,直至线路正常工作。常见故障分析()故障实例。当线路进行空载试验时,按下后,接触器虽能动作,但衔铁剧烈振动,发出严重噪声。故障原因:线路经过万用表检测未见异常,电源电压正常。推测辅助电路熔断器接触不实,当接触器动作时,振动造成辅助电路电源时通时断,使接触器产生振动;或接触器电磁机构有故障造成振动上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制处理方法:先断开电源,检查熔断器接触情况,将各熔断

43、器瓷盖上的触刀向里按紧,保证与静插座接触良好。装好后通电试验,接触器振动如前。再将接触器拆开,检查电磁机构,发现铁芯端面的短路环断裂。更换短路环(或更换铁芯)后装复,将接触器装回线路。重新检查后试验,故障排除。()故障实例。线路空载试验正常,带负载试验时,按下后发现电动机嗡嗡响且不能启动。故障原因:空载试验正常,带负载试验时接触器动作正常,按下后发现电动机启动异常,这一般是缺相造成的,推测线路中一相连接线有断路点。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制处理方法:用万用表检查三相接线端子之间的连接线,未见异常。摘下接触器灭弧罩,发现一相主触点歪斜,接触器动作时,这一触点无法接通,致使电动机

44、缺相启动。仔细装好接触器主触点,装上灭弧罩后重新试车,故障排除。.考核评价任务质量考核要求及评分标准如表所示。二、单向长动控制任务描述长动控制:用手按下按钮后电动机得电运行,当手松开后,由于接触器利用常开辅助触头自锁,电动机照样得电运行,只有按下停止按钮后电动机才会失电停止运行。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制单向长动控制线路常用于只需要单方向运转的小功率电动机的控制,如小型冷却泵、液压泵、皮带运输机等机械设备。通过这种简单的电气控制线路的学习,可以掌握自锁控制,从而熟练掌握安装控制线路的基本步骤。具体任务要求如下:()控制要求为长动控制,即按一下按钮,电动机就启动运转,停止时需按

45、一下停止按钮。()控制对象为三相笼形异步电动机。()必须设置短路保护,系统为连续工作制时需设过载保护。.任务准备任务所需实训工具、设备和元器件如表所示。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制相关知识讲解热继电器电动机工作时,正常的温升是允许的,但是如果电动机在过载情况下工作,就会过度发热造成绝缘材料迅速老化,使电动机寿命大大缩短。为了防止上述情况产生,常采用热继电器作为电动机的过载保护。其外形如图()所示。热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构使触头系统闭合或分断地保护电器。其主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。热继电器有多种型式,其中

46、常用的有:上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()双金属片式:利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作。()热敏电阻式:利用电阻值随温度变化而变化的特性制成的热继电器。()易熔合金式:利用过载电流发热使易熔合金达到某一温度值时,合金熔化而使继电器动作。图()所示为双金属片式热继电器结构原理图。它主要由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。双金属片是用两种不同膨胀系数的金属辗压而成热继电器的感测元件。中下层金属膨胀系数大,上层的膨胀系数小。发热元件与双金属片串联在主电路中,而动、静触头接于控制电路中。当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时,双金属片的自由端便向上弯曲,并推动导

47、板向右移动,导板又推动温度补偿片与推杆,使动、静触头分断。控制电路断开便使接触器的线圈断电,从而断开电动机的主电路。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制调节旋钮是一个偏心轮,它与支撑件构成一个杠杆,转动偏心轮改变它的半径,即可改变补偿双金属片与导板的接触距离,从而达到调节整定动作电流的目的。此外,通过调节复位螺钉来改变常开静触点的位置,使热继电器能工作在自动复位或手动复位两种工作状态。调成手动复位时,在故障排除后要按下按钮才能使动触点恢复与触点接触的位置。热继电器图形及文字符号如图()所示。热继电器在保护形式上分为两相保护和三相保护两类。两相保护式热继电器内装有两个发热元件,分别串入三

48、相电路中的两相,常用于三相电压和三相负载平衡的电路。三相保护式热继电器内装有三个发热元件,分别串入三相电路中的每一相,其中任意一相过载,都会使热继电器动作,常用于三相电源严重不平衡或三相负载严重不平衡的场合。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制热继电器的主要技术参数有额定电压、额定电流、相数、热元件编号、整定电流及整定电流调节范围等。整定电流是指热元件能够长期通过而不至于引起热继电器动作的电流值。常用的热继电器有:、及系列等。其型号含义如图所示。热继电器在选用时应按电动机的具体工作情况确定。对于长期稳定工作的电动机可按电动机的额定电流选用热继电器。即:其中,是热继电器热元件的额定电流;

49、是电动机的额定电流。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制投入使用前,必须对热继电器的整定电流进行调整,以保证热继电器的整定电流与被保护电动机的额定电流匹配。例如,对于一台、的电动机,额定电流为.,可使用型热继电器。发热元件整定电流为,先按一般情况整定在,若发现经常提前动作,而电动机温升不高,可将整定电流改至继续观察;若在时,电动机温升高,而热继电器滞后动作,则可改在观察,以得到最佳的配合。热继电器的检查与维修内容如下:()检查负荷电流是否和热元件的额定值相配合。()检查热继电器与外部连触点有无过热现象。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()检查与热继电器连接的导线截面是否满足

50、要求,有无因发热而影响热元件正常工作的现象。()检查热继电器的运行环境温度有无变化,温度是否超过允许范围( )。()检查热继电器动作情况是否正确。()检查热继电器周围环境温度与被保护设备周围环境温度差值,若超出 ( )时,应调换大一号等级的热元件(或小一号等级的热元件)热继电器的常见故障有误动作、不动作和热元件烧断。其具体原因及维修如表所示。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制任务实施()原理图的设计。电动机单向启动控制系统由按钮和接触器等组成,其设计原理图如图所示。主电路由自动空气断路器、熔断器、交流接触器的主触头、热继电器热元件和笼形电动机组成。控制电路由自动空气断路器、熔断器、热

51、继电器、停止按钮、启动按钮和交流接触器线圈组成。其中自动空气断路器、起隔离作用,熔断器、对电路进行短路保护,由按钮、发送电动机停止、运行的指令,通过接触器控制电动机的运行和停车。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制在启动控制的电路中,若要使电动机转动,就必须按住按钮不放,而在实际生产中,有些电动机需要长时间连续地运行,使用点动控制是不现实的,这就需要具有接触器自锁的控制电路。因为电动机是连续工作的,所以必须加装热继电器以实现过载保护。完成自锁控制的自锁触头必须是常开触头且与启动按钮并联。具有过载保护的自锁控制电路与点动控制电路的不同之处在于控制电路中增加了一个停止按钮,在启动按钮的两端

52、并联了一对接触器的常开触头,增加了过载保护装置(热继电器)。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制电路的工作过程:当按下启动按钮时,接触器线圈通电,主触头闭合,电动机启动旋转,当松开按钮时,电动机不会停转,因为这时,接触器线圈可以通过辅助触点继续维持通电,保证主触点仍处在接通状态,电动机就不会失电停转。这种松开按钮仍然自行保持线圈通电的控制电路叫作具有自锁(或自保) 的接触器控制电路,简称为自锁控制电路。与并联的接触器常开触头称为自锁触头。()安装、接线图的绘制。单向启动控制电动机正转控制系统电器元件的布局与点动控制线路基本相同,如图所示,仅在接触器与接线端子板之间增加了热继电器。注意,

53、所有接线端子标注编号应与原理图一致,不能有误。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()检查元件、安装与接线。除了按点动控制线路有关内容检查外,还要认真检查热继电器。打开其盖板,检查热元件是否完好,用螺钉旋具(即螺丝刀) 轻轻拨动导板,观察常闭触点的分断动作。检查中如发现异常,则进行检修或更换。在固定电器元件时,要注意将热继电器水平安装,并将盖板向上以利散热,保证其工作时符合要求,其余电器的安装固定要求均与点动控制线路相同。电动机单向长动控制系统接线图如图所示,接线时的顺序要求与点动控制线路基本相同。另外,还应注意以下几点:上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 如使用系列且有三相

54、热元件的热继电器,则主触点只有两个端子与热元件端子连接,而第三个端子连线直接接入端子板相应端子。 按钮盒中引出三根(、号线)导线,使三芯护套线与接线端子板连接。 接触器的自保触点上、下端子接线分别为号和号,线圈上、下端子接线分别为号和号,注意不可接错,否则将引起线路自启动故障。 使用系列热继电器时,切不可将热继电器触点的接线端子当成热元件端子接入主电路,否则将烧毁触点。()通电试车。 检查三相电源。将热继电器电流整定值按电动机的需要调节好,在指导老师的监护下通电试车。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制 空载操作试验。合上自动空气断路器和,按下后松开,接触器应立即得电动作,并能保持吸合

55、状态;按下停止按钮,应立即释放。反复操作几次,以检查线路动作的可靠性。 带负荷试车。切断电源后,接好电动机接线,合上自动空气断路器和,按下时,电动机应立即得电启动后进入运行;按下时,电动机立即断电停车。常见故障分析()故障实例。合上自动空气断路器和(未按下),接触器立即得电动作;按下时,则释放;松开时,又得电动作。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制故障原因:故障现象说明常闭按钮的停车控制功能正常,而常开按钮不起作用。上并联的自保触点,从原理图分析可知,故障是由于下端连线直接接到线圈上端引起的。推测号线和号线有错接处。处理方法:拆开按钮盒,核对接线未见错误,检查接触器辅助触点接线时,发

56、现将按钮盒引出的号线错接到自保触点下接线端子,而该端子是与线圈上端子连接的,所以造成线路失控。将按钮盒引出的护套线中的号线和号线对调位置接入接线端子板,重新试车,故障排除。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()故障实例。试车时合上自动空气断路器和,接触器剧烈振动(振动频率低,为),主触点严重起孤,电动机轴时转时停,按下时,则立即释放。故障原因:故障现象表明启动按钮不起作用,而停止按钮有停车控制作用,说明接线错误。接触器剧烈振动且频率低,不像是电源电压低(噪声约为) 和短路环损坏(噪声约为)。推测是自保线接错。处理方法:核对接线时发现将接触器的常闭触点错当自保触点使用,造成线路失控。上

57、一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制合上自动空气断路器和时,常闭触点将短接,使线圈立即得电动作。当衔铁吸下时,带动其常闭触点分断,使线圈失电;而衔铁复位时,其常闭触点又随之复位而使线圈得电,这引起剧烈振动。因为衔铁基本上是在全行程内往复运动,因而振动频率较低。将自保线改接在常开辅助触点端子,经检查核对后重新试车,故障排除。()故障实例。试车时按下后不动作,检查接线无错接处;检查电源,三相电压均正常,线路无接触不良处。故障原因:故障现象表明,问题出在电器元件上,推测按钮的触点、接触器线圈及热继电器触点有断路点。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制处理方法:分别用万用表“” 挡测量上

58、述元件。表笔跨接辅助电路上端子和下端子(号和号端子),按下时测得,证明按钮完好;测量线圈阻值正常;测量热继电器常闭触点,测得结果为断路。说明在检查过载保护动作时曾拨动热元件使其触点分断,切断了辅助电路,最后忘记使触点复位,因此不能启动。按下复位按钮,重新试车,故障排除。()故障实例。试车时,操作按钮时不动作,而同时按下时动作正常,松开时,则立即释放。故障原因:为停车按钮,不操作时触点应接通。启动时应无控制作用。故障现象表明似接成了“常开”形式。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制处理方法:打开按钮盒后核对接线,发现错将号、号线接到停止按钮常开触点接线端子上了。改正接线后重新试车,故障排

59、除。考核评价任务质量考核要求及评分标准如表所示。三、正反向启动控制任务描述在生产加工过程中,要求电动机能够实现可逆运行,即要求电动机可以正反转。通过这种简单的电气控制线路的学习,可以掌握倒顺开关,从而可以熟练掌握安装控制线路的基本步骤。具体任务要求如下:上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()控制要求:控制三相异步电动机实现正转、反转和直接停止。()控制对象为三相笼形异步电动机。()必须设置零压、欠压、短路和过载保护。任务准备任务所需实训工具、设备和元器件如表所示。相关知识讲解组合开关组合开关体积小,触头对数多,接线方式灵活,操作方便,常用于交流、以下及直流以下的电气线路中,适用于手动

60、不频繁的接通和断开电路、换接电源和负载以及控制以下小容量异步电动机的启动、停止和正反转。上一页下一页返回任务学习异步电动机的典型控制()组合开关的型号及含义(见图)。()组合开关的结构。系列组合开关有、以及等系列产品,其中系列是全国统一设计产品,具有性能可靠、结构简单、组合性强及寿命长等优点,目前在生产中得到广泛应用。型组合开关的外形与结构如图() 与图() 所示。开关的三对静触头分别装在三层绝缘垫板上,并附有接线柱,用于与电源及用电设备相接。动触头是由磷铜片(或硬紫铜片) 和具有良好灭弧性能的绝缘钢纸板铆合而成,并和绝缘垫板一起套在附有手柄的方形绝缘转轴上。上一页下一页返回任务学习异步电动机

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