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文檔簡介
第
10章繼電接觸器控制系統(tǒng)
就現(xiàn)代機床或其他生產(chǎn)機械而言,它們的運動部件大多數(shù)是由電動機來帶動的。因此,在生產(chǎn)過程中要對電動機進行自動控制,使生產(chǎn)機械各部件的動作按順序進行,保證生產(chǎn)過程和加工工藝合乎預(yù)定要求。
對電動機主要是控制它的起動、停止、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動及順序運行。
對電動機或其他電氣設(shè)備的接通或斷開,當(dāng)前國內(nèi)還較多地采用繼電器、接觸器及按鈕等控制電器來實現(xiàn)自動控制。這種控制系統(tǒng)一般稱為繼電接觸器控制系統(tǒng),它是一種有觸點的斷續(xù)控制。本章介紹一些常用控制電器和基本控制線路。10·1常用控制電器10·1·1組合開關(guān)在機床電氣控制線路中,組合開關(guān)常用來作為電源引入開關(guān),也可以用它來直接起動和停止小容量籠型電動機或使電動機正反轉(zhuǎn),局部照明電路也常用它來控制。組合開關(guān)的種類很多,常用的有HZ10等系列的。它有三對靜觸片,每個觸片的一端固定在絕緣墊板上,另一端伸出盒外,連在接線柱上。三個動觸片套在裝有手柄的絕緣轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸就可以將三個觸點同時接通或斷開。10·1常用控制電器10·1·2按鈕
按鈕通常用來接通或斷開控制電路,從而控制電動機或其他電氣設(shè)備的運行。
圖所示是一種按鈕的剖面圖。將按鈕帽按下時,下面一對原來斷開的靜觸點被動觸點接通;而上面一對原來接通的靜觸點則被斷開。
原來就接通的觸點,稱為動斷觸點或常閉觸點;原來就斷開的觸點,稱為動合觸點或常開觸點。10·1常用控制電器10·1·3交流接觸器交流接觸器常用來接通和斷開電動機或其他設(shè)備的主電路,每小時可開閉千余次。
接觸器主要由電磁鐵和觸點兩部分組成。它是利用電磁鐵的吸引力而動作的。
當(dāng)吸引線圈通電后,吸引山形動鐵心,從而使動合觸點閉合。
根據(jù)用途不同,接觸器的觸點分為主觸點和輔助觸點。輔助觸點通過電流較小,常接在電動機的控制電路中;主觸點能通過較大電流,接在電動機的主電路中。10·1常用控制電器10·1·4中間繼電器中間繼電器通常用來傳遞信號和同時控制多個電路,也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同,只是電磁系統(tǒng)小些,觸點多些。10·1常用控制電器10·1·5熱繼電器
熱繼電器是用來保護電動機使之免受長期過載的危害。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動作的,熱元件是一段電阻不大的電阻絲,接在電動機的主電路中。雙金屬片由兩種具有不同線膨脹系數(shù)的金屬碾壓而成。下層金屬的膨脹系數(shù)大,上層小。當(dāng)電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時,它便向上彎,因而脫扣,扣板在彈簧的拉力下將動斷觸點斷開。
由于熱慣性,熱繼電器不能作短路保護。
如果要熱繼電器復(fù)位,則按下復(fù)位按鈕即可。10·1常用控制電器10·1·6熔斷器熔斷器是最簡便的而且是有效的短路保護電器。
熔斷器中的熔片或熔絲用電阻率較高的易熔合金制成。
線路在正常工作情況下,熔斷器中的熔絲或熔片不應(yīng)熔斷。一旦發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時,熔斷器中的熔絲或熔片立即熔斷。管式插式螺旋式10·1常用控制電器10·1·7空氣斷路器空氣斷路器也稱為自動空氣開關(guān),是常用的一種保護電器,可實現(xiàn)短路、過載和失壓保護。主觸點通常是由手動的操作機構(gòu)來閉合的,開關(guān)的脫扣機構(gòu)是一套連桿裝置。當(dāng)主觸點閉合后就被鎖鉤鎖住。
如果電路中發(fā)生故障,脫扣機構(gòu)就在有關(guān)脫扣器的作用下將鎖鉤脫開,于是主觸點在釋放彈簧的作用下迅速分?jǐn)唷?0·1常用控制電器10·2籠型電動機直接起動的控制線路圖所示是中、小型容量籠型電動機直接起動的控制線路,其中用了組合開關(guān)Q、交流接觸器KM、按鈕SB、熱繼電器FR及熔斷器FU等幾種電器。10·2籠型電動機直接起動的控制線路
先將組合開關(guān)Q閉合,為電動機起動作好準(zhǔn)備。
當(dāng)按下按鈕SB2時,交流接觸器KM的線圈通電,動鐵心被吸合從而將三個主觸點閉合,電動機M便起動。
當(dāng)松開SB2時,它在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開位置。但是由于與起動按鈕并聯(lián)的輔助觸點和主觸點同時閉合,因此接觸器線圈的電路仍然接通,而使接觸器觸點保持在閉合的位置。這個輔助觸點稱為自鎖觸點。
將停止按鈕SB1按下,則將線圈的電路切斷,動鐵心和觸點恢復(fù)到斷開的位置。
采用上述控制線路還可實現(xiàn)短路保護、過載保護和零壓保護。10·2籠型電動機直接起動的控制線路籠型電動機直接起動的控制線路可分為主電路和控制電路兩部分。主電路是:三相電源—Q—FU—KM(主觸點)—FR(熱元件)—M控制電路是:1—SB1———SB2———KM(線圈)—FR(動斷觸點)—2KM—(輔助觸點)—控制電路的功率很小,因此可以通過小功率的控制電路來控制功率較大的電動機。
10·2籠型電動機直接起動的控制線路籠型電動機直接起動的控制線路原理圖如下:在控制線路的原理圖中,各種電器都用統(tǒng)一的符號來代表。同一電器的各部件用同一文字符號來表示。
在不同的工作階段,各個電器的動作不同,在原理圖表示所有電器在沒有通電或沒有發(fā)生機械動作時的位置。若將自鎖觸點KM除去,則可對電動機實現(xiàn)點動控制。
10·3籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路在生產(chǎn)上往往要求運動部件向正反兩個方向運動。例如,機床工作臺的前進與后退,主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),起重機的提升與下降等等。為了實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),只要將接到電流的任意兩根連線對調(diào)一頭即可。為此,需要用兩個交流接觸器來實現(xiàn)這一要求。
如果兩個接觸器同時工作,將有兩根電源線通過它們的主觸點將電源短路。所以正反轉(zhuǎn)控制線路必須保證兩個接觸器不能同時工作。這種在同一時間里兩個接觸器只允許一個工作的控制作用稱為互鎖或聯(lián)鎖。10·3籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路原理圖10·3籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路在籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路中,正轉(zhuǎn)接觸器KMF的一個動斷輔助觸點串接在反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路中,而反轉(zhuǎn)接觸器的一個動斷輔助觸點串接在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈電路中。這兩個動斷觸點稱為聯(lián)鎖觸點。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SBF時,正轉(zhuǎn)接觸器線圈通電,主觸點KMF閉合,電動機正轉(zhuǎn)。與此同時,聯(lián)鎖觸點斷開了反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路。這種控制電路在正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn),必須先按停止按鈕SB1,讓聯(lián)鎖觸點閉合后,才能按反轉(zhuǎn)起動按鈕使電動機反轉(zhuǎn)。為了解決這個問題,在生產(chǎn)上常采用復(fù)式按鈕和觸點聯(lián)鎖的控制電路。當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時,按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SBR,它的動斷觸點斷開,而使正轉(zhuǎn)接觸器的線圈KMF斷電,主觸點KMF斷開。與此同時串接在反轉(zhuǎn)控制電路中的動斷觸點KMF恢復(fù)閉合,反轉(zhuǎn)接觸器的線圈通電,電動機反轉(zhuǎn)。10·4行程控制行程控制,就是當(dāng)運動部件到達(dá)一定行程位置時采用行程開關(guān)來進行控制。行程開關(guān)是由裝在運動部件上的擋塊來撞動的。
行程開關(guān)SQa和SQb分別裝在工作臺的原位和終點,由裝在工作臺上的擋塊來撞動。工作臺由電動機M帶動。10·4行程控制
工作臺在原位時,其上擋塊將原位行程開關(guān)SQa壓下,將串接在反轉(zhuǎn)控制電路中的動斷觸點壓開。這時電動機不能反轉(zhuǎn)。
當(dāng)工作臺前進到達(dá)終點時,擋塊壓下終點行程開關(guān)SQb,將串接在正轉(zhuǎn)控制電路中的動斷觸點SQb壓開,電動機停止正轉(zhuǎn),同時將反轉(zhuǎn)控制電路的動合觸點SQb壓合,電動機反轉(zhuǎn)。
當(dāng)工作臺后退回到原位時,再次將SQa壓下,電機在原位停止。10·5時間控制時間控制,就是采用時間繼電器進行延時控制。在交流電路中常采用空氣式時間繼電器,它是利用空氣阻尼作用而達(dá)到動作延時的目的。通電延時的空氣式時間繼電器斷電延時的空氣式時間繼電器10·5時間控制
通電延時的空氣式時間繼電器,當(dāng)吸引線圈通電后就將動鐵心吸下,使動鐵心與活塞桿之間一有段距離。在釋放彈簧的作用下,活塞桿向下移動。在傘形活塞的表面固定有一層橡皮膜,當(dāng)活塞向下移動時,在膜上面造成空氣稀薄的空間,活塞受到下面空氣的壓力,不能迅速下移。當(dāng)空氣由進氣孔進入時,活塞才逐漸下移。移動到最后位置時,杠桿使微動開關(guān)動作。延時時間即為自電磁鐵吸引線圈通電時刻起到微動開關(guān)動作時為止的這段時間。通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)進氣孔的大小,就可調(diào)節(jié)延時時間。吸引線圈斷電后,依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原,空氣經(jīng)由出氣孔被迅速排出。通電延時的時間繼電器有兩個延時觸點:一個是延時斷開的動斷觸點,一個是延時閉合的動合觸點。此外還有兩個瞬時觸點。10·5時間控制將鐵心倒裝一下就構(gòu)成了斷電延時的空氣式時間繼電器。斷電延時的時間繼電器也有兩個延時觸點:一個是延時閉合的的動斷觸點,一個是延時斷開的動合觸點。此外還有兩個瞬時觸點。
1.籠型電動機Y-起動的控制線路
KM1通電KM1斷電KM1通電KT通電KM2斷電KM2通電KM3通電KM3斷電(Y起動)
(運行)按SB2
延時10·5時間控制10·5時間控制2.籠型電動機能耗制動的控制線路
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