- 電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用
- 劉小春主編
- 101字
- 2018-12-27 14:15:59
項(xiàng)目1 工作臺(tái)的自動(dòng)往返控制
教學(xué)導(dǎo)航

1.1 項(xiàng)目描述
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,有很多的機(jī)械設(shè)備都是需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。例如,平面磨床矩形工作臺(tái)的往返加工運(yùn)動(dòng),銑床加工中工作臺(tái)的左右運(yùn)動(dòng)、前后和上下運(yùn)動(dòng),這都需要電氣控制線路對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正反轉(zhuǎn)換相控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.1.1 限位控制線路
限位控制線路如圖1-1所示。圖中SQ為行程開(kāi)關(guān),又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān),它裝在預(yù)定的位置上,在工作臺(tái)的梯形槽中裝有撞塊,當(dāng)撞塊移動(dòng)到此位置時(shí),碰撞行程開(kāi)關(guān),使其觸點(diǎn)動(dòng)作,從而控制工作臺(tái)停止和換向,這樣工作臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)。其中撞塊1 只能碰撞SQ2 和SQ4,撞塊2只能碰撞SQ1和SQ3,工作臺(tái)行程可通過(guò)移動(dòng)撞塊位置來(lái)調(diào)節(jié),以適于加工不同的工件。

圖1-1 限位控制示意圖
圖中SQ1、SQ2裝在機(jī)床床身上,用來(lái)控制工作臺(tái)的自動(dòng)往返,SQ3和SQ4用來(lái)作終端保護(hù),即限制工作臺(tái)的極限位置。SQ3和SQ4分別安裝在向左或向右的某個(gè)極限位置上,如果SQ1或SQ2失靈,工作臺(tái)會(huì)繼續(xù)向左或向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)行到極限位置時(shí),撞塊就會(huì)碰撞SQ3或SQ4,從而切斷控制線路,迫使電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn),工作臺(tái)就停止移動(dòng)。SQ3和SQ4在這里實(shí)際上起終端保護(hù)作用,因此稱(chēng)為終端保護(hù)開(kāi)關(guān)或簡(jiǎn)稱(chēng)為終端開(kāi)關(guān)。
1.1.2 自動(dòng)循環(huán)控制線路
工作臺(tái)前進(jìn)-后退自動(dòng)循環(huán)控制要求如下。
按下啟動(dòng)按鈕,工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)工作臺(tái)前進(jìn)到一定位置時(shí),固定在工作臺(tái)上的撞塊1壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ2(固定在床身上),電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng);當(dāng)工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí),撞塊又使行程開(kāi)關(guān)SQ1動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)從反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)。工作臺(tái)就這樣往復(fù)循環(huán)工作。按下停止按鈕,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),工作臺(tái)停止。SQ3和SQ4起極限保護(hù)作用。
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),其控制要求如下,完成其控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。
(1)按下啟動(dòng)按鈕,工作臺(tái)開(kāi)始前進(jìn),到終端后自動(dòng)后退,后退到原位后又自動(dòng)前進(jìn),如此反復(fù)。
(2)要求能在前進(jìn)或后退途中任意位置都能停止或啟動(dòng)。
(3)電路設(shè)有短路、失壓欠壓、過(guò)載和位置極限保護(hù)。
相關(guān)知識(shí)
1.2 電氣控制器件
低壓電器種類(lèi)很多,分類(lèi)方法也很多。按操作方式可分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)切換電器,前者主要用手直接操作來(lái)進(jìn)行切換;后者依靠本身參數(shù)的變化或外來(lái)信號(hào)的作用,自動(dòng)完成接通或分?jǐn)嗟葎?dòng)作。按用途可分為低壓配電電器和低壓控制電器兩大類(lèi),低壓配電電器是指正常或事故狀態(tài)下接通和斷開(kāi)用電設(shè)備和供電電網(wǎng)所用的電器;低壓控制電器是指電動(dòng)機(jī)完成生產(chǎn)機(jī)械要求的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和停止所用的電器。
本任務(wù)涉及的低壓電器有刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、按鈕開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、交流接觸器、熱繼電器等。
1.2.1 按鈕開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
1.按鈕開(kāi)關(guān)
按鈕開(kāi)關(guān)是一種用人力(一般為手指或手掌)操作,并具有儲(chǔ)能(彈簧)復(fù)位的一種控制開(kāi)關(guān)。按鈕的觸點(diǎn)允許通過(guò)的電流較小,一般不超過(guò)5A,因此一般情況下它不直接控制主電路,而是在控制電路中發(fā)出指令或信號(hào)去控制接觸器、繼電器等電器,再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝唷⒐δ苻D(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。
1)結(jié)構(gòu)
按鈕開(kāi)關(guān)一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)、動(dòng)合靜觸點(diǎn)、支柱連桿及外殼等部分組成,按鈕的外形、結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖1-2所示。圖中按鈕是一個(gè)復(fù)合按鈕,工作時(shí)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)是聯(lián)動(dòng)的,當(dāng)按鈕被按下時(shí),常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi),常開(kāi)觸點(diǎn)隨后閉合;而松開(kāi)按鈕時(shí),常開(kāi)觸點(diǎn)先斷開(kāi),常閉觸點(diǎn)后閉合,也就是說(shuō)兩種觸點(diǎn)在改變工作狀態(tài)時(shí),有個(gè)先后時(shí)間差,盡管這個(gè)時(shí)間差很短,但在分析線路控制過(guò)程時(shí)應(yīng)特別注意。

圖1-2 按鈕開(kāi)關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)與符號(hào)
2)型號(hào)

其中結(jié)構(gòu)形式代號(hào)的含義為:
K——開(kāi)啟式,適于嵌裝在操作面板上;
H——保護(hù)式,帶保護(hù)外殼,可防止內(nèi)部零件受機(jī)械損傷或人偶然觸及帶電部分;
S——防水式,具有密封外殼,可防止雨水侵入;
F——防腐式,能防止腐蝕性氣體進(jìn)入;
J——緊急式,作緊急切斷電源用;
X——旋鈕式,用旋鈕旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作,有通和斷兩個(gè)位置;
Y——鑰匙操作式,用鑰匙插入進(jìn)行操作,可防止誤操作或供專(zhuān)人操作;
D——光標(biāo)按鈕,按鈕內(nèi)裝有信號(hào)燈,兼作信號(hào)指示。
按鈕的顏色有紅、綠、黑、黃、白、藍(lán)等幾種,供不同場(chǎng)合選用。一般以紅色表示停止按鈕,綠色表示啟動(dòng)按鈕。幾款常用按鈕如圖1-3所示。

圖1-3 幾款常用按鈕
3)選用
按鈕選擇的基本原則為:
根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選擇按鈕的種類(lèi),如嵌裝在操作面板上的按鈕可選用開(kāi)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,如啟動(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。
2.刀開(kāi)關(guān)
刀開(kāi)關(guān)又稱(chēng)閘刀開(kāi)關(guān),是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的手動(dòng)電器。在低壓電路中,刀開(kāi)關(guān)用于不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐罚蛴脕?lái)將電路與電源隔離。
圖1-4所示為刀開(kāi)關(guān)的典型結(jié)構(gòu)。它由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板組成。推動(dòng)操作手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)觸刀插入插座與脫離插座的控制,以達(dá)到接通電路和分?jǐn)嚯娐返囊蟆?/p>

圖1-4 刀開(kāi)關(guān)的典型結(jié)構(gòu)
刀開(kāi)關(guān)的種類(lèi)很多,按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極,其圖形表示符號(hào)見(jiàn)圖1-5。按刀的轉(zhuǎn)換方向可分為單擲和雙擲;按滅弧情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩;按接線方式可分為板前接線式和板后接線式。下面只介紹由刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合而成的負(fù)荷開(kāi)關(guān),負(fù)荷開(kāi)關(guān)分為開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)和封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)兩種。

圖1-5 刀開(kāi)關(guān)的符號(hào)
1)開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)
開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)又稱(chēng)為瓷底膠蓋刀開(kāi)關(guān),簡(jiǎn)稱(chēng)閘刀開(kāi)關(guān)。生產(chǎn)中常用的是HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān),適用于照明和小容量電動(dòng)機(jī)控制線路中,供手動(dòng)不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐罚⑵鸲搪繁Wo(hù)作用。
開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1-6所示。

圖1-6 開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及符號(hào)
其型號(hào)含義說(shuō)明如下。

2)封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)
封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)是在開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種開(kāi)關(guān),可用于手動(dòng)不頻繁地接通和斷開(kāi)帶負(fù)載的電路,以及作為線路末端的短路保護(hù),也可用于控制15kW以下的交流電動(dòng)機(jī)不頻繁地直接啟動(dòng)和停止。
常用的封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)有HH3、HH4系列,其中HH4系列為全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品,它的結(jié)構(gòu)如圖1-7所示。它主要由觸點(diǎn)及滅弧系統(tǒng)、熔斷器及操作機(jī)構(gòu)三部分組成。三把閘刀固定在一根絕緣方軸上,由手柄完成分、合閘的操作。在操作機(jī)構(gòu)中,手柄轉(zhuǎn)軸與底座之間裝有速動(dòng)彈簧,使刀開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)速度與手柄操作速度無(wú)關(guān)。封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)有兩個(gè)特點(diǎn):一是采用了儲(chǔ)能合閘方式,利用一根彈簧使開(kāi)關(guān)的分合速度與手柄操作速度無(wú)關(guān),這既改善了開(kāi)關(guān)的滅弧性能,又能防止觸點(diǎn)停滯在中間位置,從而提高開(kāi)關(guān)的通斷能力,延長(zhǎng)其使用壽命;二是操作機(jī)構(gòu)上裝有機(jī)械聯(lián)鎖,它可以保證開(kāi)關(guān)合閘時(shí)不能打開(kāi)防護(hù)鐵蓋,而當(dāng)打開(kāi)防護(hù)鐵蓋時(shí),不能將開(kāi)關(guān)合閘。

圖1-7 HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)
封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)在電路圖中的符號(hào)與開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)相同。
其型號(hào)含義說(shuō)明如下。

3)刀開(kāi)關(guān)的選用及安裝注意事項(xiàng)
(1)選用刀開(kāi)關(guān)時(shí)首先根據(jù)刀開(kāi)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(lèi)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(kāi)關(guān)。
(2)刀開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)必須垂直安裝,閉合操作時(shí)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)接在靜觸點(diǎn)一邊的進(jìn)線座,負(fù)載接在動(dòng)觸點(diǎn)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。
3.行程開(kāi)關(guān)
行程開(kāi)關(guān)是用以反映工作機(jī)械的行程,發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向和行程大小的開(kāi)關(guān),主要用于機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和其他機(jī)械的限位及程序控制。
1)結(jié)構(gòu)及工作原理
各系列行程開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)大體相同,都由觸點(diǎn)系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。常見(jiàn)的有直動(dòng)式和滾輪式。JLXK1系列行程開(kāi)關(guān)的外形如圖1-8所示。

圖1-8 JLXK1系列行程開(kāi)關(guān)的外形
JLXK1-111型行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理如圖1-9所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件的擋鐵碰壓行程開(kāi)關(guān)的滾輪時(shí),杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),使凸輪推動(dòng)撞塊,當(dāng)撞塊被壓到一定位置時(shí),推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)快速動(dòng)作,使其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。

圖1-9 JLXK1-111型行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理
行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作方式有蠕動(dòng)型和瞬動(dòng)型兩種。蠕動(dòng)型的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與按鈕相似,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,觸點(diǎn)的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械擋鐵的移動(dòng)速度。當(dāng)擋鐵的移動(dòng)速度小于0.47m/min時(shí),觸點(diǎn)分合太慢,易產(chǎn)生電弧灼燒觸點(diǎn),從而縮短觸點(diǎn)的使用壽命,也影響動(dòng)作的可靠性及行程控制的位置精度。為克服這些缺點(diǎn),行程開(kāi)關(guān)一般都采用具有快速換接動(dòng)作機(jī)構(gòu)的瞬動(dòng)型觸點(diǎn)。瞬動(dòng)型行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作速度與擋鐵的移動(dòng)速度無(wú)關(guān),性能顯然優(yōu)于蠕動(dòng)型。
LX19K型行程開(kāi)關(guān)即是瞬動(dòng)型,其工作原理如圖1-10所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件的擋鐵碰壓頂桿時(shí),頂桿向下移動(dòng),壓縮觸點(diǎn)彈簧使之儲(chǔ)存一定的能量。當(dāng)頂桿移動(dòng)到一定位置時(shí),觸點(diǎn)彈簧的彈力方向發(fā)生改變,同時(shí)儲(chǔ)存的能量得以釋放,完成跳躍式快速換接動(dòng)作。當(dāng)擋鐵離開(kāi)頂桿時(shí),頂桿在復(fù)位彈簧的作用下上移,上移到一定位置,接觸板瞬時(shí)進(jìn)行快速換接,觸點(diǎn)迅速恢復(fù)到原狀態(tài)。

圖1-10 LX19K型行程開(kāi)關(guān)的工作原理
行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作后,復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和非自動(dòng)復(fù)位兩種,如圖1-8(a),(b)所示的直動(dòng)式和單輪旋轉(zhuǎn)式均為自動(dòng)復(fù)位式。但有的行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作后不能自動(dòng)復(fù)位,如圖1-8(c)所示的雙輪旋轉(zhuǎn)式行程開(kāi)關(guān)。只有運(yùn)動(dòng)機(jī)械反向移動(dòng),擋鐵從相反方向碰壓另一滾輪時(shí),觸點(diǎn)才能復(fù)位。
2)型號(hào)
常用的行程開(kāi)關(guān)有JLXK1、LX19和JLXL1等系列。其中JLXK1系列和LX19系列的型號(hào)及含義如下:

行程開(kāi)關(guān)在電路中的符號(hào)如圖1-9(c)所示。
4.轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
組合開(kāi)關(guān)又稱(chēng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),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)不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐贰㈦娫椿蚩刂?kW以下小容量異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和正、反轉(zhuǎn),各種用途的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)如圖1-11所示。

圖1-11 各種用途轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
組合開(kāi)關(guān)的常用產(chǎn)品有:HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在電氣控制線路中普遍采用的是HZ10系列的組合開(kāi)關(guān)。
組合開(kāi)關(guān)有單極、雙極和多極之分。普通類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各極是同時(shí)通斷的;特殊類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是各極交替通斷的,以滿足不同的控制要求。其表示方法類(lèi)似于萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。其型號(hào)含義如下。

1)無(wú)限位型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
無(wú)限位型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)手柄可以在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),無(wú)固定方向。常用的是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品HZ10系列,其外形與結(jié)構(gòu)如圖1-12所示。它實(shí)際上就是由多節(jié)觸點(diǎn)組合而成的刀開(kāi)關(guān),與普通閘刀開(kāi)關(guān)的區(qū)別是轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用動(dòng)觸片代替閘刀,操作手柄在平行于安裝面的平面內(nèi)可左右轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)關(guān)的三對(duì)靜觸點(diǎn)分別裝在三層絕緣墊板上,并附有接線柱,用于與電源及用電設(shè)備相接。動(dòng)觸點(diǎn)用磷銅片(或硬紫銅片)和具有良好滅弧性能的絕緣鋼紙板鉚合而成,并和絕緣墊板一起套在附有手柄的方形絕緣轉(zhuǎn)軸上。手柄和轉(zhuǎn)軸能在平行于安裝面的平面內(nèi)沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛎看无D(zhuǎn)動(dòng)90°,帶動(dòng)三個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與三對(duì)靜觸點(diǎn)接觸或分離,實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返哪康摹i_(kāi)關(guān)的頂蓋部分是由滑板、凸輪、彈簧和手柄等構(gòu)成的操作機(jī)構(gòu)。由于采用了彈簧儲(chǔ)能,可使觸點(diǎn)快速閉合或分?jǐn)啵瑥亩岣吡碎_(kāi)關(guān)的通斷能力。

圖1-12 HZ10系列組合開(kāi)關(guān)
2)有限位型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
有限位型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)也叫做可逆轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)或倒順開(kāi)關(guān),它只能在90°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),有定位限制,類(lèi)似雙擲開(kāi)關(guān)那樣,即所謂兩位置轉(zhuǎn)換類(lèi)型。常用的為HZ3系列,其外形、結(jié)構(gòu)觸點(diǎn)及符號(hào)如圖1-13所示。

圖1-13 HZ3-132型倒順開(kāi)關(guān)外形結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)及符號(hào)
HZ3-132型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的手柄有倒、停、順三個(gè)位置,手柄只能從“停”位置左轉(zhuǎn)45°和右轉(zhuǎn)45°。移去上蓋可見(jiàn)兩邊各裝有三個(gè)靜觸點(diǎn),轉(zhuǎn)軸上固定著六個(gè)不同形狀的動(dòng)觸點(diǎn),六個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分成兩組,每組三個(gè)。兩組動(dòng)觸點(diǎn)不同時(shí)與靜觸點(diǎn)接觸。手柄從“停”位置左轉(zhuǎn)45°和一組靜觸點(diǎn)接觸,控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn);手柄從“停”位置右轉(zhuǎn)45°和另一組靜觸點(diǎn)接觸,控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。
HZ3系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)多用于控制小容量異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及雙速異步電動(dòng)機(jī)△/YY、Y/YY的變速切換。
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)、接線方式進(jìn)行選用。應(yīng)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止時(shí),每小時(shí)的接通次數(shù)不超過(guò)15~20 次,開(kāi)關(guān)的額定電流也應(yīng)該選得略大一些,一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5~2.5倍。用于電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制時(shí),應(yīng)當(dāng)在電動(dòng)機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,方可允許反向啟動(dòng),否則會(huì)燒壞開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)或造成弧光短路事故。
HZ5、HZ10系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表1-1所示,HZ10系列組合開(kāi)關(guān)在電路圖中的符號(hào)如圖1-12所示。
表1-1 常見(jiàn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)

注:HZ10-10為單極時(shí),其額定電流為6A,HZ10系列具有二極和三極。
HZ3系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在電氣原理圖中的符號(hào)如圖1-13所示。
HZ3系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的形式和用途如表1-2所示。
表1-2 HZ3系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的形式和用途

1.2.2 接觸器
接觸器是一種能頻繁地接通和斷開(kāi)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(lèi),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
交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成,常見(jiàn)交流接觸器的外形如圖1-14所示。CJ10-20型交流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1-15所示。

圖1-14 交流接觸器外形

圖1-15 交流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理
1)電磁系統(tǒng)
交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵芯(靜鐵芯)和銜鐵(動(dòng)鐵芯)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電,使銜鐵和鐵芯吸合或釋放,從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)閉合或分?jǐn)啵瑢?shí)現(xiàn)接通或斷開(kāi)電路的目的。
交流接觸器在運(yùn)行過(guò)程中,線圈中通入的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通,因此鐵芯與銜鐵間的吸力也是變化的。這會(huì)使銜鐵產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)出噪聲。為消除這一現(xiàn)象,在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個(gè)不同端部各開(kāi)一個(gè)槽,槽內(nèi)嵌裝一個(gè)用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環(huán),又稱(chēng)減振環(huán)或分磁環(huán),如圖1-16(a)所示。鐵芯裝短路環(huán)后,當(dāng)線圈通以交流電時(shí),線圈電流產(chǎn)生磁通Φ1,Φ1一部分穿過(guò)短路環(huán),在環(huán)中產(chǎn)生感生電流,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁通Φ2,由電磁感應(yīng)定律知,Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同時(shí)為零,則由Φ1和Φ2產(chǎn)生的電磁吸力Fl和F2不同時(shí)為零,如圖1-16(b)所示。這就保證了鐵芯與銜鐵在任何時(shí)刻都有吸力,銜鐵將始終被吸住,振動(dòng)和噪聲會(huì)顯著減小。

圖1-16 加短路環(huán)后的磁通和電磁吸力圖
2)觸點(diǎn)系統(tǒng)
觸點(diǎn)系統(tǒng)包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn),主觸點(diǎn)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(kāi)觸點(diǎn)組成;輔助觸點(diǎn)用于控制電流較小的控制電路,一般由兩對(duì)常開(kāi)和兩對(duì)常閉觸點(diǎn)組成。觸點(diǎn)的常開(kāi)和常閉,是指電磁系統(tǒng)沒(méi)有通電動(dòng)作時(shí)觸點(diǎn)的狀態(tài)。因此常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)有時(shí)又分別被稱(chēng)為動(dòng)斷觸點(diǎn)和動(dòng)合觸點(diǎn)。工作時(shí)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)是聯(lián)動(dòng)的,當(dāng)線圈通電時(shí),常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi),常開(kāi)觸點(diǎn)隨后閉合;而線圈斷電時(shí),常開(kāi)觸點(diǎn)先恢復(fù)斷開(kāi),隨后常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合。也就是說(shuō),兩種觸點(diǎn)在改變工作狀態(tài)時(shí),先后有個(gè)時(shí)間差,盡管這個(gè)時(shí)間差很短,但在分析線路控制過(guò)程時(shí)應(yīng)特別注意。
觸點(diǎn)按接觸情況可分為點(diǎn)接觸式、線接觸式和面接觸式三種,分別如圖1-17(a)、(b)、(c)所示。按觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式劃分,有雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)兩種,如圖1-17(d)、(e)所示。

圖1-17 觸點(diǎn)的接觸形式與結(jié)構(gòu)形式
CJ10系列交流接觸器的觸點(diǎn)一般采用雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)。
3)滅弧裝置
交流接觸器在斷開(kāi)大電流或高電壓電路時(shí),在動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電弧。電弧的產(chǎn)生,一方面會(huì)灼傷觸點(diǎn),縮短觸點(diǎn)的使用壽命;另一方面會(huì)使電路切斷時(shí)間延長(zhǎng),甚至造成弧光短路或引起火災(zāi)事故。容量在10A以上的接觸器中都裝有滅弧裝置。在交流接觸器中常用的滅弧方法有雙斷口電動(dòng)力滅弧、縱縫滅弧、柵片滅弧等;直流接觸器因直流電弧不存在自然過(guò)零點(diǎn)熄滅特性,因此只能靠拉長(zhǎng)電弧和冷卻電弧來(lái)滅弧,一般采取磁吹式滅弧裝置來(lái)滅弧。
4)輔助部件
交流接觸器的輔助部件有反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及底座、接線柱等。反作用彈簧的作用是線圈斷電后,推動(dòng)銜鐵釋放,使各觸點(diǎn)恢復(fù)原狀態(tài)。緩沖彈簧的作用是緩沖銜鐵在吸合時(shí)對(duì)鐵芯和外殼的沖擊力。觸點(diǎn)壓力彈簧作用是增加動(dòng)、靜觸點(diǎn)間的壓力,從而增大接觸面積,以減小接觸電阻。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是在銜鐵或反作用彈簧的作用下,帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與靜觸點(diǎn)的接通或分?jǐn)唷?/p>
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。
交流接觸器:127V、220V、380V、500V等。
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
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?/p>
接通與分?jǐn)嗄芰χ附佑|器的主觸點(diǎn)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(guò)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/小時(shí),直流接觸器可高達(dá)1200次/小時(shí)。
3.接觸器的型號(hào)及電路圖中的符號(hào)
(1)接觸器的型號(hào)及含義表示如下。

例如,CJ12T-250,該型號(hào)的意義為CJ12T系列接觸器,額定電流為250A,主觸點(diǎn)為三極。CZ0-100/20表示CZ0系列直流接觸器,額定電流為100A,雙極常開(kāi)主觸點(diǎn)。
(2)交流接觸器在電路圖中的符號(hào)如圖1-18所示。

圖1-18 交流接觸器在電路圖中的符號(hào)
4.接觸器的選用
(1)根據(jù)控制對(duì)象所用電源類(lèi)型選擇接觸器類(lèi)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)所選接觸器主觸點(diǎn)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(lèi)型和使用場(chǎng)合,合理選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電流。
控制電阻性負(fù)載時(shí),主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)等于負(fù)載的額定電流。控制電動(dòng)機(jī)時(shí),主觸點(diǎn)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)接觸器使用在頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)及正、反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合時(shí),應(yīng)將主觸點(diǎn)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(jiǎn)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電壓的線圈,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點(diǎn)數(shù)量及類(lèi)型。
1.2.3 中間繼電器
中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓線圈繼電器,是用來(lái)增加控制電路中的信號(hào)數(shù)量或?qū)⑿盘?hào)放大的繼電器。其輸入信號(hào)是線圈的通電和斷電,輸出信號(hào)是觸點(diǎn)的動(dòng)作。它具有觸點(diǎn)多,觸點(diǎn)容量大,動(dòng)作靈敏等特點(diǎn)。由于觸點(diǎn)的數(shù)量較多,所以用來(lái)控制多個(gè)元件或回路。
1.結(jié)構(gòu)及工作原理
中間繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器基本相同,但中間繼電器的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)多,且沒(méi)有主輔之分,各對(duì)觸點(diǎn)允許通過(guò)的電流大小相同,多數(shù)為5A。因此,對(duì)于工作電流小于5A的電氣控制線路,可用中間繼電器代替接觸器實(shí)施控制。JZ7系列為交流中間繼電器,其結(jié)構(gòu)如圖1-19(a)所示。

圖1-19 JZ7系列交流中間繼電器
JZ7系列中間繼電器采用立體布置,由鐵芯、銜鐵、線圈、觸點(diǎn)系統(tǒng)、反作用彈簧和緩沖彈簧等組成。觸點(diǎn)采用雙斷點(diǎn)橋式結(jié)構(gòu),上下兩層各有四對(duì)觸點(diǎn),下層觸點(diǎn)只能是動(dòng)合觸點(diǎn),故觸點(diǎn)系統(tǒng)可按8動(dòng)合觸點(diǎn)或6動(dòng)合觸點(diǎn)、2動(dòng)斷觸點(diǎn)及4動(dòng)合觸點(diǎn)、4動(dòng)斷觸點(diǎn)組合。繼電器吸引線圈額定電壓有12V、36V、110V、220V、380V等。
JZ14系列中間繼電器有交流操作和直流操作兩種,該系列繼電器帶有透明外罩,可防止塵埃進(jìn)入內(nèi)部而影響工作的可靠性。
中間繼電器的選用主要依據(jù)是被控制電路的電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)的數(shù)量、種類(lèi)和容量等要求。
2.型號(hào)
中間繼電器的型號(hào)及含義表示如下。

中間繼電器在電路圖中的符號(hào)如圖1-19(b)所示。
1.2.4 熱繼電器
熱繼電器是利用流過(guò)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(guò)載、斷相、三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。
1. 分類(lèi)和型號(hào)
熱繼電器的形式有多種,其中雙金屬片式熱繼電器應(yīng)用最多。按極數(shù)劃分,熱繼電器可分為單極、兩極和三極三種,其中三極熱繼電器又包括帶斷相保護(hù)裝置的和不帶斷相保護(hù)裝置的;按復(fù)位方式分,有自動(dòng)復(fù)位式(觸點(diǎn)動(dòng)作后能自動(dòng)返回原來(lái)位置)和手動(dòng)復(fù)位式。目前常用的有國(guó)產(chǎn)的JR16、JR20等系列,以及國(guó)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(shuō)明如下。

2.工作原理
熱繼電器主要由加熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)三大部分組成。動(dòng)作系統(tǒng)常設(shè)有溫度補(bǔ)償裝置,保證在一定的溫度范圍內(nèi),熱繼電器的動(dòng)作特性基本不變。典型的熱繼電器外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1-20所示。

圖1-20 JR20 系列熱繼電器外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)
在圖1-20中,加熱元件串接在接觸器負(fù)載(電動(dòng)機(jī)電源端)的主回路中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),主雙金屬片受熱彎曲推動(dòng)導(dǎo)板,并通過(guò)補(bǔ)償雙金屬片與推桿使常閉觸點(diǎn)(串接在接觸器線圈回路的熱繼電器常閉觸點(diǎn))分開(kāi),以切斷電路保護(hù)電動(dòng)機(jī)。電流調(diào)節(jié)凸輪是一個(gè)偏心輪。改變它的半徑即可改變補(bǔ)償雙金屬片與導(dǎo)板的接觸距離,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)位螺釘來(lái)改變常開(kāi)靜觸點(diǎn)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手動(dòng)復(fù)位按鈕才能使動(dòng)觸點(diǎn)恢復(fù)初始位置。
熱繼電器的常閉觸點(diǎn)常串入控制回路,常開(kāi)觸點(diǎn)可接入信號(hào)回路。
三相異步電動(dòng)機(jī)的電源或繞組斷相是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱燒毀的主要原因之一,尤其是定子繞組采用△形接法的電動(dòng)機(jī),必須采用三相結(jié)構(gòu)帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器實(shí)行斷相保護(hù)。
3.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(lái)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)載或啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)及在拖動(dòng)的設(shè)備不允許停電的場(chǎng)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(guò)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)可選用普通三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器,△形接法的電動(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)和頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)工作的電動(dòng)機(jī),不宜采用熱繼電器來(lái)保護(hù)。
1.2.5 熔斷器
熔斷器在電氣線路中主要用做短路保護(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(guò)熔斷器的電流達(dá)到或超過(guò)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.結(jié)構(gòu)
熔斷器主要由熔體(俗稱(chēng)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。熔斷器的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1-21所示。

圖1-21 熔斷器的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)
2.種類(lèi)與型號(hào)
熔斷器按結(jié)構(gòu)形式分為半封閉插入式、無(wú)填料封閉管式、有填料封閉管式、螺旋式、自復(fù)式熔斷器等。其中有填料封閉管式熔斷器又分為:刀形觸點(diǎn)熔斷器、螺栓連接熔斷器和圓筒形帽熔斷器。
熔斷器型號(hào)說(shuō)明如下。

常用熔斷器型號(hào)有:RL1、RT0、RT15、RT16(NT)、RT18等,如圖1-22所示。可根據(jù)使用場(chǎng)合選用。

圖1-22 常用熔斷器
3.主要技術(shù)參數(shù)
額定電壓:能保證熔斷器長(zhǎng)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,熔體熔斷時(shí)可能發(fā)生電弧不能熄滅的危險(xiǎn)。
額定電流:保證熔斷器在長(zhǎng)期工作下,各部件溫升不超過(guò)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。熔體的額定電流是指在規(guī)定工作條件下,長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)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喝蹟嗥髟谝?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?lái)表示。
時(shí)間-電流特性:又稱(chēng)保護(hù)特性,表示熔斷器的熔斷時(shí)間與流過(guò)熔體電流的關(guān)系。一般熔斷器的時(shí)間-電流特性如圖1-23所示,熔斷器的熔斷時(shí)間隨著電流的增大而減少,即反時(shí)限保護(hù)特性。

圖1-23 熔斷器的時(shí)間-電流特性
4.選用
熔斷器和熔體只有經(jīng)過(guò)正確的選擇,才能起到應(yīng)有的保護(hù)作用,選擇基本原則如下。
(1)根據(jù)使用場(chǎng)合確定熔斷器的類(lèi)型。例如,對(duì)于容量較小的照明線路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù),宜采用RC1A系列插入式熔斷器或RM10系列無(wú)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(chǎng)合,宜采用具有高分?jǐn)嗄芰L系列螺旋式熔斷器或RT(包括NT)系列有填料封閉管式熔斷器;對(duì)于保護(hù)硅整流器件及晶閘管的場(chǎng)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(wú)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)常啟動(dòng)且啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)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)于頻繁啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)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INmax1.5~2.5倍,再加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和ΣIN,即
IRN≥INmax(1.5~2.5)+ΣIN
(4)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.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。
1.3 電氣控制線路
1.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)啟停控制
1.電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制
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(kāi)按鈕,電動(dòng)機(jī)就失電停轉(zhuǎn)的控制方式。電氣設(shè)備工作時(shí)常常需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整,如車(chē)刀與工件位置的調(diào)整,因此需要用點(diǎn)動(dòng)控制電路來(lái)完成。圖1-24所示的線路是由按鈕、接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最簡(jiǎn)單的正轉(zhuǎn)控制線路。

圖1-24 點(diǎn)動(dòng)控制線路
圖1-24所示點(diǎn)動(dòng)控制線路中,組合開(kāi)關(guān)QS做電源隔離開(kāi)關(guān);熔斷器FU1、FU2分別做主電路、控制電路的短路保護(hù);由于電動(dòng)機(jī)只有點(diǎn)動(dòng)控制,運(yùn)行時(shí)間較短,主電路不需要接熱繼電器,啟動(dòng)按鈕SB控制接觸器KM的線圈得電、失電;接觸器KM的主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)M的啟動(dòng)與停止。
其工作原理如下。
啟動(dòng):合上開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB使接觸器KM線圈得電,其中KM主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)行;
停止:松開(kāi)按鈕SB,接觸器KM線圈失電,KM主觸點(diǎn)斷開(kāi),這時(shí)電動(dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)。
值得注意的是,停止使用時(shí),應(yīng)斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS。
2.電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行直接啟動(dòng)控制電路
在要求電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),采用點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路顯然是不行的。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),可采用如圖1-25所示的接觸器自鎖控制線路。它與點(diǎn)動(dòng)控制線路相比較,主電路由于電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行,所以要添加熱繼電器進(jìn)行過(guò)載保護(hù),而在控制電路中又多串接了一個(gè)停止按鈕SB1,并在啟動(dòng)按鈕SB2的兩端并接了接觸器KM的一對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)。

圖1-25 接觸器自鎖控制線路
電路工作原理如下。
啟動(dòng):先合上電源開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB2,KM線圈得電,KM主觸點(diǎn)閉合,使電動(dòng)機(jī)通電啟動(dòng)運(yùn)行;KM常開(kāi)輔助觸點(diǎn)也閉合。
當(dāng)松開(kāi)SB2時(shí),由于KM的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合,控制電路仍然保持接通,所以KM線圈繼續(xù)得電,電動(dòng)機(jī)M實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種利用接觸器KM本身常開(kāi)輔助觸點(diǎn)而使線圈保持得電的控制方式叫做自鎖。與啟動(dòng)按鈕SB2并聯(lián)起自鎖作用的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)叫做自鎖觸點(diǎn)。
停止:按下SB1,SB1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),KM線圈斷電,KM主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)都斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)M失電自由停車(chē)。當(dāng)松開(kāi)SB1時(shí),其常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合,但由于此時(shí)KM的自鎖觸點(diǎn)已經(jīng)斷開(kāi),故KM線圈保持失電,電動(dòng)機(jī)不會(huì)得電。
電路所具有的保護(hù)環(huán)節(jié)如下。
(1)短路保護(hù)。主電路和控制電路分別由熔斷器FU1和FU2實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。當(dāng)控制回路和主回路出現(xiàn)短路故障時(shí),能迅速有效地?cái)嚅_(kāi)電源,實(shí)現(xiàn)對(duì)電器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。
(2)過(guò)載保護(hù)。由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載且超過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí),熱繼電器雙金屬片發(fā)熱變形,推動(dòng)導(dǎo)板,經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)斷開(kāi),從而使接觸器線圈失電,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
(3)欠壓保護(hù)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而下降時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩將顯著下降,將使電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至引起電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而燒毀。采用帶自鎖的控制線路可避免出現(xiàn)這種事故。因?yàn)楫?dāng)電源電壓低于接觸器線圈額定電壓的75%左右時(shí),接觸器就會(huì)釋放,自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi),同時(shí)動(dòng)合主觸點(diǎn)也斷開(kāi),使電動(dòng)機(jī)斷電,起到保護(hù)作用。
(4)失壓保護(hù)。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電源可能停電,當(dāng)恢復(fù)供電時(shí),如果電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng),很容易造成設(shè)備和人身事故。采用帶自鎖的控制線路后,斷電時(shí)由于自鎖觸點(diǎn)已經(jīng)打開(kāi),當(dāng)恢復(fù)供電時(shí),電動(dòng)機(jī)不能自行啟動(dòng),從而避免了事故的發(fā)生。
欠壓和失壓保護(hù)作用是按鈕、接觸器控制連續(xù)運(yùn)行的控制線路的一個(gè)重要特點(diǎn)。
1.3.2 接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)
許多生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件,根據(jù)工藝要求經(jīng)常需要進(jìn)行正、反方向兩種運(yùn)動(dòng)。例如,起重機(jī)吊鉤的上升和下降,運(yùn)煤小車(chē)的來(lái)回運(yùn)動(dòng),工作臺(tái)的前進(jìn)和后退等,都可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從電動(dòng)機(jī)原理可知,改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。而改變?nèi)嚯娫吹南嘈蛑恍枞我庹{(diào)換電源的兩根進(jìn)線即可。
1.倒順開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)
如圖1-26所示,啟動(dòng)電源后,把開(kāi)關(guān)Q1合向“左合”位置,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)需要反轉(zhuǎn)時(shí),把開(kāi)關(guān)Q1旋至“斷開(kāi)”位置后,再扳向“右合”位置,此時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

圖1-26 倒順開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)電路
2.接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)電路
設(shè)計(jì)時(shí),在主電路中應(yīng)該用兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)來(lái)構(gòu)成正反轉(zhuǎn)相序接線,電路圖如圖1-27所示。

圖1-27 接觸器控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路圖
圖中KM1為正轉(zhuǎn)接觸器,KM2為反轉(zhuǎn)接觸器,它們分別由SB2和SB3控制。從主電路中可以看出,這兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)所接通電源的相序不同,KM1按U-V-W相序接線,KM2則按W-V-U相序接線。相應(yīng)的控制線路有兩條,分別控制兩個(gè)接觸器的線圈。
電路工作過(guò)程如下(先合上電源開(kāi)關(guān)QS)。
1)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)
按下啟動(dòng)按鈕SB2,KM1線圈得電,KM1主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)行。
2)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)原來(lái)處于正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí),必須先按下停止按鈕使KM1失電,然后按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3,則KM2線圈得電,KM2主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)行。
此種電路的控制是很不安全的,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)的啟動(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,需采用互鎖(聯(lián)鎖)控制的電路。
互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。實(shí)現(xiàn)互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1-28所示。可見(jiàn)聯(lián)鎖控制的特點(diǎn)是將本身控制支路元件的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)到對(duì)方控制電路支路中。

圖1-28 具有聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)電氣原理圖
圖1-28所示電路的工作原理如下:首先合上開(kāi)關(guān)QS,按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2,正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈通電吸合,一方面使主觸點(diǎn)KM1閉合和自鎖觸點(diǎn)閉合,使電動(dòng)機(jī)M通電正轉(zhuǎn);另一方面,KM1常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈支路,使得它無(wú)法通電,實(shí)現(xiàn)互鎖。此時(shí),即使按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3,反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈因KM1互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)也不能通電。
要實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制,必須先按下停止按鈕SB1切斷正轉(zhuǎn)控制電路,然后才能啟動(dòng)反轉(zhuǎn)控制電路。
同理可知,反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3按下(正轉(zhuǎn)停止)時(shí),反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈通電。一方面接通主電路反轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)和控制電路反轉(zhuǎn)自鎖觸點(diǎn),另一方面反轉(zhuǎn)互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi),使正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈支路無(wú)法接通,進(jìn)行互鎖。
3.三相異步電動(dòng)機(jī)帶按鈕互鎖的正、反轉(zhuǎn)控制
圖1-28所示電路就實(shí)現(xiàn)正向和反向啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)這一功能來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么問(wèn)題,但是當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)后,需要反轉(zhuǎn)時(shí),必須按電動(dòng)機(jī)停止按鈕SB1,不能直接按反向按鈕SB3實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),故操作不太方便。原因是按SB3時(shí),不能斷開(kāi)KM1的電路,故KM1的常閉觸點(diǎn)會(huì)繼續(xù)互鎖。圖1-29所示是利用按鈕和接觸器互鎖實(shí)現(xiàn)的正、反轉(zhuǎn)電路。

圖1-29 三相異步電動(dòng)機(jī)帶按鈕互鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路
電路的工作原理如下(首先合上開(kāi)關(guān)QS)。
1)正轉(zhuǎn)控制

2)反轉(zhuǎn)控制

由此可見(jiàn),通過(guò)SB2、SB3控制KM1、KM2動(dòng)作,改變接入電動(dòng)機(jī)的交流電三相的順序,就改變了電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。
電動(dòng)機(jī)直接從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的控制如下。
按下SB3→SB3常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)→KM1線圈失電解除自鎖,互鎖觸點(diǎn)復(fù)位(閉合)。主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源→SB3常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合→KM2線圈得電→KM2主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)運(yùn)行,常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷KM1線圈支路,實(shí)現(xiàn)互鎖。
由于電動(dòng)機(jī)直接從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時(shí),將產(chǎn)生比較大的制動(dòng)電流,因此這種直接正、反轉(zhuǎn)控制電路只適用于小容量電動(dòng)機(jī),且正、反向轉(zhuǎn)換不頻繁,拖動(dòng)的機(jī)械裝置慣量較小的場(chǎng)合。
1.4 項(xiàng)目實(shí)施:工作臺(tái)自動(dòng)往返控制設(shè)計(jì)與實(shí)施
1.工作任務(wù)
工作臺(tái)自動(dòng)往返控制要求見(jiàn)1.1.2節(jié)內(nèi)容。
2.電路圖
設(shè)計(jì)的工作臺(tái)自動(dòng)往返控制電路圖如圖1-30所示。

圖1-30 工作臺(tái)自動(dòng)往返電氣控制電路圖
3.工作準(zhǔn)備
1)工具、儀表及器材
(1)工具:測(cè)電筆、螺釘旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀等。
(2)儀表:5050型兆歐表、T301-A型鉗形電流表、MF47型萬(wàn)用表。
(3)器材:各種規(guī)格的緊固體、針形及叉形端頭、金屬軟管、編碼套管等。
2)元器件明細(xì)表
元器件明細(xì)表見(jiàn)表1-3。
表1-3 元器件明細(xì)表

3)場(chǎng)地要求
電拖實(shí)訓(xùn)室,電拖工作臺(tái)。
4.讀圖
1)本任務(wù)涉及的低壓電器及其作用
本任務(wù)涉及的低壓電器有組合開(kāi)關(guān)、熔斷器、按鈕開(kāi)關(guān)、交流接觸器、中間繼電器、熱繼電器、三相異步電動(dòng)機(jī)。它們的作用如下。
(1)組合開(kāi)關(guān)QS作為電源隔離開(kāi)關(guān);
(2)熔斷器FU1、FU2分別作主電路、控制電路的短路保護(hù);
(3)停止按鈕SB1控制接觸器KM1、KM2的線圈失電,啟動(dòng)按鈕SB2控制接觸器KM1的線圈得電,按鈕SB3控制接觸器KM2的線圈得電;
(4)接觸器KM1、KM2的主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)M正、反向運(yùn)行;
(5)接觸器KM1、KM2的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)自鎖,接觸器KM1、KM2的常閉輔助觸點(diǎn)聯(lián)鎖;
(6)熱繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù);
(7)SQ1~SQ4位置開(kāi)關(guān)控制工作臺(tái)自動(dòng)往返運(yùn)行和極限位置保護(hù);
(8)中間繼電器KA起失壓保護(hù)作用。
2)識(shí)別元器件
對(duì)照工作原理圖、元件安裝布置圖、接線圖識(shí)別相對(duì)應(yīng)的元器件。
3)控制電路工作過(guò)程
為了使電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制與工作臺(tái)的左右運(yùn)動(dòng)相配合,在控制線路中設(shè)置了四個(gè)位置開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,并把它們安裝在工作臺(tái)需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用來(lái)自動(dòng)換接電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路,實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往返行程控制;SQ3、SQ4被用來(lái)作終端保護(hù),以防止SQ1、SQ2失靈,工作臺(tái)越過(guò)限定位置而造成事故。在工作臺(tái)邊的T形槽中裝有兩塊擋鐵,擋鐵1只能和SQ2、SQ4相碰撞,擋鐵2只能和SQ1、SQ3相碰撞。當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到所限位置時(shí),擋鐵碰撞位置開(kāi)關(guān),使其觸點(diǎn)動(dòng)作,自動(dòng)換接電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路,通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)行程可通過(guò)移動(dòng)擋鐵位置來(lái)調(diào)節(jié)。
線路的工作原理如下(先合上QS)。

停止時(shí),按下SB1→整個(gè)控制電路失電→KM1(或KM2)主觸點(diǎn)分?jǐn)唷妱?dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)→工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。
這里SB2、SB3分別作為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕和反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕,若啟動(dòng)時(shí)工作臺(tái)在右端,則應(yīng)按下SB3進(jìn)行啟動(dòng)。
5.工作步驟
(1)根據(jù)電路圖畫(huà)出接線圖。
(2)按表配齊所用電氣元件,并檢驗(yàn)元件質(zhì)量。
(3)在控制板上按如圖1-30所示安裝走線槽和所有電氣元件,并貼上醒目的文字符號(hào)。
安裝走線槽時(shí),應(yīng)做到橫平豎直,排列整齊勻稱(chēng),安裝牢固和便于走線等。
(4)按圖1-30所示的電路圖進(jìn)行板前線槽配線,并在導(dǎo)線端部套編碼套管和冷壓接線頭。
板前線槽配線的具體工藝要求如下。
① 布線時(shí),嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。
② 各電氣元件接線端子引出導(dǎo)線,以元件的水平中心線為界線,在水平中心線以上接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件上面的走線槽;在水平中心線以下接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件下面的走線槽。任何導(dǎo)線都不允許從水平方向進(jìn)入走線槽內(nèi)。
③ 各電氣元件接線端子上引出或引入的導(dǎo)線,除間距很小和元件機(jī)械強(qiáng)度很差允許直接架空敷設(shè)外,其他導(dǎo)線必須經(jīng)過(guò)走線槽進(jìn)行連接。
④ 進(jìn)入走線槽內(nèi)的導(dǎo)線要完全置于走線槽內(nèi),并應(yīng)盡可能避免交叉,裝線不要超過(guò)其容量的70%,以便于能蓋上線槽蓋和以后的裝配及維修。
⑤ 各電氣元件與走線槽之間的外露導(dǎo)線,應(yīng)走線合理,并盡可能做到橫平豎直,變換走向要垂直。同一個(gè)元件上位置一致的端子和同型號(hào)電氣元件中位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線,要敷設(shè)在同一平面上,并應(yīng)做到高低一致或前后一致,不得交叉。
⑥ 所有接線端子、導(dǎo)線線頭上都應(yīng)套有與電路圖上相應(yīng)接點(diǎn)線號(hào)一致的編碼套管,并按線號(hào)進(jìn)行連接,連接必須牢靠,不得松動(dòng)。
⑦ 在任何情況下,接線端子必須與導(dǎo)線截面積和材料性質(zhì)相適應(yīng)。當(dāng)接線端子不適合連接軟線或較小截面積的軟線時(shí),可以在導(dǎo)線端頭穿上針形或叉形端頭并壓緊。
⑧ 一般一個(gè)接線端子只能連接一根導(dǎo)線,如果采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的端子,可以連接兩根或多根導(dǎo)線,但導(dǎo)線的連接方式必須是公認(rèn)的,在工藝上成熟的各種方式,如夾緊、壓接、焊接、繞接等,并應(yīng)嚴(yán)格按照連接工藝的工序要求進(jìn)行。
(5)根據(jù)電路圖檢驗(yàn)控制板內(nèi)部布線的正確性。
(6)安裝電動(dòng)機(jī)。
(7)可靠連接電動(dòng)機(jī)和各電氣元件金屬外殼的保護(hù)接地線。
(8)連接電源、電動(dòng)機(jī)等控制板外部的導(dǎo)線。
(9)自檢。
① 主電路接線檢查。按電路圖或接線圖從電源端開(kāi)始,逐段核對(duì)接線有無(wú)漏接、錯(cuò)接之處,檢查導(dǎo)線接點(diǎn)是否符合要求,壓接是否牢固,以免帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生閃弧現(xiàn)象。
② 控制電路接線檢查。用萬(wàn)用表電阻擋檢查控制電路接線情況。
(10)檢查無(wú)誤后通電試車(chē)。
為保證人身安全,在通電試車(chē)時(shí),要認(rèn)真執(zhí)行安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定,并有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)。
接通三相電源L1、L2、L3,合上電源開(kāi)關(guān)QS,用電筆檢查熔斷器出線端,氖管亮說(shuō)明電源接通。分別按下SB2→SB1和SB3→SB1,觀察是否符合線路功能要求,觀察電氣元件動(dòng)作是否靈活,有無(wú)卡阻及噪聲過(guò)大現(xiàn)象,觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是否正常。若有異常,立即停車(chē)檢查。
特別提示:
① 位置開(kāi)關(guān)可以先安裝好,不占定額時(shí)間。位置開(kāi)關(guān)必須牢固安裝在合適的位置上。安裝后,必須對(duì)手動(dòng)工作臺(tái)或受控機(jī)械進(jìn)行試驗(yàn),合格后才能使用。
② 通電校驗(yàn)時(shí),必須先手動(dòng)操作位置開(kāi)關(guān),試驗(yàn)各行程控制和終端保護(hù)動(dòng)作是否正常可靠。
③ 安裝訓(xùn)練應(yīng)在規(guī)定定額時(shí)間內(nèi)完成,同時(shí)要做到安全操作和文明生產(chǎn)。
6.工作質(zhì)量檢測(cè)
工作任務(wù)訓(xùn)練記錄與成績(jī)?cè)u(píng)定見(jiàn)表1-4。
表1-4 工作任務(wù)訓(xùn)練記錄與成績(jī)?cè)u(píng)定

1.5 知識(shí)拓展:電動(dòng)機(jī)的兩地控制
對(duì)于多數(shù)機(jī)床而言,因加工需要,為方便加工人員在機(jī)床正面和側(cè)面均能進(jìn)行操作,需具有多地控制功能。如圖1-31所示,SB1、SB2為機(jī)床上正、側(cè)面兩地總停開(kāi)關(guān);SB3、SB4為電動(dòng)機(jī)兩地正轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān),SB5、SB6為電動(dòng)機(jī)兩地反轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。

圖1-31 兩地控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)原理圖
由圖可見(jiàn),多地控制的原則是:?jiǎn)?dòng)按鈕并聯(lián),停車(chē)按鈕串聯(lián)。
圖1-32和圖1-33所示是能在A、B兩地分別控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)單方向連續(xù)運(yùn)行與點(diǎn)動(dòng)控制的電氣原理圖。

圖1-32 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)兩地控制原理圖(1)

圖1-33 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)兩地控制原理圖(2)
在兩圖中,SB1、SB2為電動(dòng)機(jī)的停車(chē)控制按鈕,SB3、SB4為電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制按鈕,SB5、SB6為電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)車(chē)控制按鈕。圖1-32中使用了中間繼電器,而圖1-33中通過(guò)將點(diǎn)動(dòng)按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在接觸器自鎖支路中,使電動(dòng)機(jī)在點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)自鎖支路不起作用。
知識(shí)梳理與總結(jié)
本項(xiàng)目通過(guò)工作臺(tái)自動(dòng)往返的控制引出了常用的低壓電器控制器件:按鈕、開(kāi)關(guān)、接觸器和中間繼電器、熱繼電器、熔斷器等,介紹了這些低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、常用型號(hào)及符號(hào)、低壓電器的選擇;并根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求,介紹了電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)車(chē)控制、電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)控制、電動(dòng)機(jī)行程控制的自動(dòng)往返等最基本的控制環(huán)節(jié)。這些都是在實(shí)際當(dāng)中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的電路。熟練掌握這些電路,是閱讀、分析、設(shè)計(jì)較復(fù)雜生產(chǎn)機(jī)械控制線路的基礎(chǔ)。同時(shí),在繪制電路圖時(shí),必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用各種符號(hào)、單位、名詞術(shù)語(yǔ)和繪制原則。
生產(chǎn)機(jī)械要正常、安全、可靠地工作,必須要有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。控制線路的常用保護(hù)有:短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、失壓保護(hù)、欠壓保護(hù),它們分別用不同的電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本項(xiàng)目中,我們還學(xué)習(xí)了多地控制的電路。多地控制的原則是啟動(dòng)按鈕并聯(lián),停止按鈕串聯(lián)。
練習(xí)與思考題1
1-1電路中FU、KM、KA、FR和SB分別是什么電氣元件的文字符號(hào)?
1-2籠型異步電動(dòng)機(jī)是如何改變旋轉(zhuǎn)方向的?
1-3什么是互鎖(聯(lián)鎖)?什么是自鎖?試舉例說(shuō)明各自的作用。
1-4低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)由哪幾部分組成?
1-5熔斷器有哪幾種類(lèi)型?試寫(xiě)出各種熔斷器的型號(hào)。它在電路中的作用是什么?
1-6熔斷器有哪些主要參數(shù)?熔斷器的額定電流與熔體的額定電流是不是一回事?
1-7熔斷器與熱繼電器用于保護(hù)交流三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí),能不能互相取代?為什么?
1-8交流接觸器主要由哪幾部分組成?并簡(jiǎn)述其工作原理。
1-9試說(shuō)明熱繼電器的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。
1-10試設(shè)計(jì)一個(gè)控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電路,要求:①可正反轉(zhuǎn);②正反向點(diǎn)動(dòng),兩處啟停控制;③具有短路和過(guò)載保護(hù)。
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