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文檔簡介

第四章異步電動機及其控制

4.1三相異步電動機的構造

4.2異步電動機的工作原理

4.3異步電動機的機械特性

4.4異步電動機的啟動和調速

4.5異步電動機的銘牌數據和選擇

4.6常用低壓電器

4.7常用電動機控制線路4.6

常用低壓電器是指工作在交流1200V、直流1500V及以下的電路中,以實現對電路或非電對象的控制、檢測、保護、變換、調節(jié)等作用的電器。采用電磁原理構成的低壓電器,稱為電磁式低壓電器;

利用集成電路或電子元件構成的低壓電器,稱為電子式低壓電器;

利用現代控制原理構成的低壓電器,稱為自動化電器、智能化電器或可通信電器等。低壓電器:一、低壓電器的分類低壓電器配電電器控制電器開關熔斷器……接觸器繼電器起動器……時間繼電器熱繼電器……1刀開關與組合開關控制對象:380V,5.5kW以下小電機考慮到電機較大的起動電流,刀閘的額定電流值應如下選擇:(3~5)×異步電機額定電流電路符號QS二、常用低壓電器結構與性能膠蓋瓷底刀開關的結構1—出線盒2—熔絲3—動觸頭4—手柄5—靜觸頭

6—電源進線座7—瓷座8—膠蓋9—接用電器組合開關HZ10系列-1

HZ10系列組合開關HZ10系列組合開關(以下稱開關)適用于交流50赫茲380及以下,直流220伏及以下的電氣線路中,供手動作不頻繁地接通或分斷電路;換接電源或負載;測量電路之用,也可控制小容量電動機。

組合開關HZ10系列-22、主令電器主令電器主要用來接通或斷開控制電路,以發(fā)布命令或信號,改變控制系統工作狀況的電器。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關、萬能轉換開關、主令控制器等。(1)控制按鈕控制按鈕結構示意圖1-按鈕2-復位彈簧3-常閉靜觸頭4-動觸頭5-常開靜觸頭控制按鈕有3種結構形式常開(動合)按鈕電路符號SB復合按鈕復合按鈕:常開按鈕和常閉按鈕做在一起。電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB3、熔斷器和熱繼電器1)熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器.廣泛應用于低壓配電系統及用電設備中作短路和過電流保護.熔斷器結構及工作原理

熔斷器的符號作用:用于短路和過電流保護。電路符號FU2)熱繼電器

熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件加熱使雙金屬片彎曲,推動執(zhí)行機構動作的電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護

發(fā)熱元件a.結構:I常閉觸頭雙金屬片扣板b.工作原理:發(fā)熱元件接入電機主電路,若長時間過載,雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大,使其向上彎曲,扣板被彈簧拉回,常閉觸頭斷開。功能:過載保護熱繼電器c.表示符號發(fā)熱元件串聯在主電路中串聯在控制電路中常閉觸頭FRFR1)接觸器的用途和分類定義電磁式的接觸器是利用電磁吸力的作用使主觸點閉合或斷開電動機電路或負載電路的控制電器。接觸器是用來頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路的自動控制電器。用途控制電動機的起動、反轉、制動和調速等。控制電動機主電路和大電流電路的通斷的開關電器。分類交流接觸器、直流接觸器4.接觸器常閉觸點線圈電源常開觸點2)接觸器的組成和工作原理結構~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源接觸器的工作原理與應用電路接觸器線圈接觸器主觸頭--用于主電路(流過的電流大,需加滅弧裝置)常開常閉接觸器輔助觸頭--用于控制電路(流過的電流小,無需加滅弧裝置)KMKMKMKM3)圖形和文字符號4)接觸器外形及技術參數額定電壓:主觸點的額定電壓額定電流:主觸點的額定電流線圈額定電壓接通和分斷能力:負載類型額定操作頻率5)簡單的接觸器控制ABCM3~刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動按鈕特點:小電流控制大電流。QFUSB2SB1KMKMKM選擇交流接觸器的經驗法對額定電壓為380V的接觸器,如果知道了電動機的額定功率,則相應的接觸器的額定電流約是電機功率的2倍。接觸器的選擇繼電器的定義和分類定義 繼電器是根據某種輸入信號來接通或斷開小電流控制電路,實現遠距離控制和保護的自動控制電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量,也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量,而輸出則是觸頭的動作或者是電路參數的變化。繼電器一般由輸入感測機構和輸出執(zhí)行機構兩部分組成,前者用以反映輸入量的高低,后者用以接通或切斷電路。常用的繼電器是有觸點的,觸點有通和斷兩種狀態(tài),狀態(tài)的改變由某種機構帶動。5繼電器分類 繼電器的種類很多,按輸入信號的性質分為:電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理分為:電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等。按輸出形式分為:有觸點和無觸點兩類。按用途分為:控制用和保護用繼電器等。

電壓繼電器(KV):觸點的動作和線圈的電壓大小有關的繼電器叫電壓繼電器,它用于電力拖動系統的電壓保護和控制,使用時電壓繼電器的線圈與負載并聯。特點:其線圈的匝數多而線徑細。分類:按線圈電流的種類可以分為交流和直流電壓繼電器,按吸合電壓大小又可以分為過電壓、欠電壓和零電壓繼電器。圖形符號和選用1)電磁式繼電器電流繼電器(KI)觸點的動作和線圈的動作電流大小有關的繼電器叫電流繼電器,使用時電流繼電器的線圈與負載串聯。特點:其線圈的匝數少而粗。分類:按線圈電流的種類可以分為交流和直流電流繼電器,按吸合電流大小又可以分為過電流和低電流繼電器。圖形符號和選用中間繼電器(KA):是一種電壓繼電器中間繼電器的作用是增加被控制線路的數量或加大觸點允許的斷開容量,以達到分配控制信號和功率放大的目的。表示符號

中間繼電器技術參數:額定電壓、額定電流、觸點對數、線圈電壓、規(guī)格。選用:中間繼電器和接觸器的區(qū)別:相同點:輸入信號都是電壓,都是利用電磁機構的工作原理進行工作的。不同點:中間繼電器用于小電流的控制電路,在控制電路中起信號傳遞、放大、翻轉和分路等作用,主要用來擴展觸點數量,實現邏輯控制。接觸器用于頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路。它是一種執(zhí)行電器。它的觸點分為主觸點和輔助觸點,大部分情況下它還帶有滅弧裝置。時間繼電器(KT)

最為常用的一種控制電器。作用分類:通電延時型、斷電延時型。

按工作原理分類,有電磁式、電動機式、空氣阻尼式、電子式等。最常用的是電子式時間繼電器,其他產品已基本淘汰。表示符號:文字符號:KT時間繼電器—實物圖

空氣阻尼式時間繼電器的工作原理線圈常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電銜鐵吸合(向下)連桿動作觸頭動作動作過程低壓斷路器俗稱空氣開關,是一種自動開關。作用用于分配電能、不頻繁地啟動異步電動機以及對電源線路及電動機等的保護。當發(fā)生嚴重的過載、短路或欠電壓等故障時能自動切斷電路。是低壓配電線路應用非常廣泛的一種保護電器。結構和工作原理組成:觸頭、滅弧系統和各種脫扣器

結構和工作原理見圖。過電流脫扣器熱脫扣器失壓脫扣器遠程控制脫扣器6.低壓斷路器

表示符號主要參數:額定電壓、額定電流、通斷能力產品類型介紹從小到大、從簡單的到智能化負載的產品6.低壓斷路器6.低壓斷路器低壓斷路器產品圖片6.低壓斷路器低壓斷路器選擇主要是選擇額定電流、額定電壓熱脫扣器的整定電流應與所控制負載的額定電流一致欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流。對單臺設備:IZ≥KIq

式中,k為安全系數,可取1.5~1.7;Iq

電動機的起動電流。對多臺電動機:IZ≥K(Iqmax+電路中其它的工作電流)

式中,k也可取1.5~1.7;Iqmax

為最大一臺電動機的起動電流。當電網正常運行時,不論三相負載是否平衡,通過零序電流互感器主電路的三相電流的相量和等于零,因此其二次繞組中無感應電動勢,漏電保護器也工作于閉合狀態(tài)。一旦電網中發(fā)生漏電或觸電事故,上述三相電流的相量和不再等于零,因為有漏電或觸電電流通過人體和大地而返回變壓器中性點。于是,互感器二次繞組中便產生感應電流加到漏電脫扣器上。當達到額定漏電動作電流時,漏電脫扣器就動作,推動開關裝置的鎖扣,使開關打開,分斷主電路。

6.低壓斷路器——漏電保護器4.7常用電動機控制線路概述三相籠型異步電動機在生產實際中用量最大。其電氣控制線路大都由繼電器/接觸器和按鈕等有觸點的低壓電器組成。1、全壓啟動控制線路這是最基本的電動機控制線路。是任何一個電氣工程師需要熟記于心的電路。組成:主電路由刀開關QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸點、熱繼電器FR的熱元件和電動機M構成??刂齐娐酚蔁崂^電器FR的常閉觸點、停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2、接觸器KM常開觸點以及它的線圈組成。4.7常用電動機控制線路工作原理啟動時,合上刀開關QS,主電路引入三相電源。按下啟動按鈕SB2,接觸器KM線圈通電,其常開主觸點閉合,電動機接通電源開始全壓啟動,同時接觸器KM的輔助常開觸點閉合,使接觸器KM線圈有兩條通電路徑。這樣當松開啟動按鈕SB2后,接觸器KM線圈仍能通過其輔助觸點通電并保持吸合狀態(tài)。重要概念:這種依靠接觸器本身輔助觸點使其線圈保持通電的現象稱為自鎖。起自鎖作用的觸點稱為自鎖觸點。要使電動機停止運轉,按停止按鈕SB1,接觸器KM線圈失電,則其主觸點斷開。切斷電動機三相電源,電動機M自動停車,同時接觸器KM自鎖觸點也斷開,控制回路解除自鎖。松開停止按鈕SB1,控制電路又回到啟動前的狀態(tài)。4.7常用電動機控制線路全壓啟動控制線路控制線路的保護環(huán)節(jié)短路保護:FU1、FU2過載保護:FR失壓和欠壓保護:KM4.7常用電動機控制線路點動控制線路生產實際的需要工作過程2、正反轉控制線路生產實際的需要工作原理工作過程基本控制線路(不能使用)正-停-反重要概念:將其中一個接觸器的常閉觸點串入另一個接觸器線圈電路中,則任一接觸器線圈先帶電后,即使按下相反方向按鈕,另一接觸器也無法得電,這種聯鎖通常稱為互鎖,即二者存在相互制約的關系。正-反-停3、多地點控制線路生產實際的需要工作過程4、順序控制線路生產實際的需要類型基于動作先后順序基于時間控制工作過程基于時間控制基于動作先后順序5、自動循環(huán)控制線路生產實際的需要工作過程6、星形—三角形降壓啟動控制線路特點和適用場合優(yōu)點:啟動電流特性好,結構簡單,價格低;缺點:由于啟動轉矩也降低到了原來的1/3,所以轉矩特性差。適合于輕載或空載啟動的場合。7、反接制動控制線路工作過程講解8、變極調速控制8、變極調速控制圖

雙速電動機變極調速控制電路9、電氣控制線路圖定義:為了表達生產機械的電氣控制系統的結構、原理等設計意圖,為了便于電氣系統的安裝、調試、使用和維修,需要將電氣控制系統中各電器元件及其連接線路用一定的圖形表達出來,這種圖就是電氣控制系統圖。種類:電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖

繪制原則:應根據簡明易懂的原則,采用統一規(guī)定的圖形符號、文字符號和標準畫法來繪制。 4.7常用電動機控制線路電氣控制線路圖的繪制原則繪制電氣原理圖時應遵循的原則電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分,包括從電源到電機之間相連的

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