任務(wù)驅(qū)動課件(任務(wù)三 工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制)

電控與PLC應(yīng)用技術(shù)

任務(wù)（項(xiàng)目）三南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與自動化系任務(wù)（項(xiàng)目）三、工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制一、任務(wù)（項(xiàng)目）描述在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)車間中，為了通風(fēng)、降溫、除塵和物料輸送等，使著大大小小各種不同型號的鼓風(fēng)機(jī)，圖列出了幾種常見的工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)。這些鼓風(fēng)機(jī)都是由三相異步電動機(jī)驅(qū)動的，工作在中還要根據(jù)生產(chǎn)的進(jìn)度、環(huán)境溫度的變化、氣體的濃度等參數(shù)進(jìn)行開關(guān)、高低速轉(zhuǎn)換或自動控制。

鍋爐鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)軸流鼓風(fēng)機(jī)水泥窯鼓風(fēng)機(jī)高壓鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)任務(wù)（項(xiàng)目）三、工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制二、教學(xué)目標(biāo)了解電氣控制線路的組成，熟悉基本電氣控制線路的操作使用方法，掌握常用低壓電器的作用、符號、選用和接線方法，具備收集和整理信息，進(jìn)行簡單方案的分析和設(shè)計(jì)的能力，具有團(tuán)隊(duì)合作的能力。三、任務(wù)（項(xiàng)目）分析工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)不同于一般的小電風(fēng)扇，可以用一個(gè)小開關(guān)控制啟動、停止和高低速切換，由于功率較大，必需采用專門的控制電器進(jìn)行安裝、接線；考慮到操作人員的安全，需要遠(yuǎn)距離控制；為了保證設(shè)備的安全，需要在技術(shù)上采取短路、過載和失壓保護(hù)措施。最常見的工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)，功率從幾百瓦到幾千瓦之間，由小型三相異步電動機(jī)拖動，其電氣控制線路相對比較簡單，只要具備啟動和停止的功能，再加上相應(yīng)的保護(hù)措施即可。這種最基本的電氣控制線路在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山、運(yùn)輸和起重設(shè)備中隨處可見。下圖是最簡單的小型三相異步電動機(jī)的控制線路。小型三相異步電動機(jī)簡單控制線路四、知識點(diǎn)1.常用低壓電器；2.基本電氣控制線路的組成；3.電氣控制線路的工作原理4.電氣控制線路的保護(hù)環(huán)節(jié)

；5.

電氣控制線路的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)五、任務(wù)（項(xiàng)目）實(shí)施：實(shí)現(xiàn)工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制1.工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的具體控制要求

一般的工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)由小型三相異步電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)的額定電壓為380V或220V，三相交流電源通過電源隔離開關(guān)引入，主電路和控制電路均需加裝熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)，小型三相異步電動機(jī)由交流接觸器控制啟動與停止，主電路還要加裝熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù)，控制電路分別用綠、紅顏色的按鈕控制電動機(jī)的停止與啟動，電動機(jī)啟動后由接觸器的常開觸點(diǎn)進(jìn)行自鎖。

2.控制方案設(shè)計(jì)（1）繪制電氣控制線路電氣控制線路由主電路和控制電路兩部分組成。根據(jù)工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的具體控制要求，自行繪制其電氣控制線路，參考電路如圖所示。如果交流接觸器線圈的額定電壓是220V，想一想，應(yīng)該如何修改控制電路。（2）列出元器件清單

根據(jù)所繪制的工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制線路，列出實(shí)施該項(xiàng)目所需的元器件清單。

序號名稱符號規(guī)格型號數(shù)量備注1三相異步電動機(jī)M100W/220V/0.5A/Δ接法1鼠籠型234563.電氣控制線路的安裝、接線和調(diào)試

（1）由小組討論確定的最終電氣控制線路方案，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，按圖接線。本項(xiàng)目的接線實(shí)物圖如圖所示。

（2）合上電源開關(guān)QS，接通三相交流電，將電壓調(diào)到額定值220V；（3）按下啟動按鈕SB2，松手后觀察電動機(jī)M是否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)？（4）運(yùn)轉(zhuǎn)半分鐘后按下停止按鈕SB1，松手后觀察電動機(jī)M是否停轉(zhuǎn)？（5）按照工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的具體控制要求調(diào)試完畢后，準(zhǔn)備接受項(xiàng)目驗(yàn)收。4、注意事項(xiàng)（1）本項(xiàng)目的電動機(jī)為220V，△接法，電源電壓務(wù)必要調(diào)到220V。（2）為了設(shè)備安全，主電路和控制電路都應(yīng)接入熔斷器。（3）交流接觸器線圈的額定電壓為220V，因此控制電路的電壓也應(yīng)是220V。（4）接線完畢后，注意導(dǎo)線不要碰到聯(lián)軸器，以防電機(jī)旋轉(zhuǎn)拉斷導(dǎo)線。5.項(xiàng)目驗(yàn)收

（1）參考維修電工中級工的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由師生組成的考核小組對項(xiàng)目的實(shí)施過程進(jìn)行考核評分。

序號考核內(nèi)容考核要求配分得分1項(xiàng)目實(shí)施的準(zhǔn)備預(yù)習(xí)項(xiàng)目訓(xùn)練的內(nèi)容102儀器、儀表、設(shè)備的使用正確使用按鈕、接觸器、熱繼電器、熔斷器、實(shí)驗(yàn)臺等設(shè)備203觀察和記錄電動機(jī)等設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)記錄結(jié)果正確觀察速度快104電氣控制電路的接線電路繪制正確，接線速度快405電氣控制電路的操作通電運(yùn)行一次成功，操作規(guī)范206合計(jì)得分7否定項(xiàng)發(fā)生重大責(zé)任事故、嚴(yán)重違反教學(xué)紀(jì)律者得0分（2）編寫工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)電氣控制線路的使用說明書1）項(xiàng)目名稱2）主要功能3）元器件清單4）電氣控制線路圖5）操作使用步驟6）注意事項(xiàng)六、總結(jié)與拓展1、項(xiàng)目總結(jié)工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制線路是最基本的、最典型的電氣控制線路單元。三相異步電動機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的動力，是電氣控制線路控制的對象。工業(yè)現(xiàn)場形形色色、復(fù)雜程度不同的電氣控制線路均是由這種基本電氣控制線路多個(gè)疊加和功能改進(jìn)后組成的?；倦姎饪刂凭€路由三相交流電源、低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器和按鈕等組成。低壓斷路器的作用是進(jìn)行電源的隔離；熔斷器的作用是短路保護(hù)；交流接觸器的作用是接通和斷開主電路，并有附加的欠壓和失壓保護(hù)，利用輔助常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自鎖；熱繼電器的作用是過載保護(hù)；按鈕的作用是發(fā)出控制指令。電氣控制線路中低壓電器的規(guī)格型號是根據(jù)電源電壓和電動機(jī)的容量來選用的。電氣控制線路的繪制要求簡潔、規(guī)范，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。電氣控制線路的操作使用要求大膽、細(xì)心，注意用電安全。

2、項(xiàng)目拓展（1）三相異步電動機(jī)啟動、停止和點(diǎn)動的控制線路工業(yè)生產(chǎn)車間的吊車、起重機(jī)等加工機(jī)械的電動機(jī)，除了啟動、停止功能外，還需要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。將工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制線路功能進(jìn)行改進(jìn)，在原有基礎(chǔ)上增加一個(gè)點(diǎn)動按鈕，實(shí)現(xiàn)既能長期連續(xù)工作，又能短時(shí)點(diǎn)動工作。試分析下圖所示的電氣控制線路能否實(shí)現(xiàn)上述功能。2．三相異步電動機(jī)啟動、停止和點(diǎn)動控制線路的實(shí)施在學(xué)校的技能訓(xùn)練現(xiàn)場，繪制三相異步電動機(jī)啟動、停止和點(diǎn)動的電氣控制線路，并按圖接線，在征得指導(dǎo)教師同意后，操作調(diào)試電路的功能，使之符合控制的要求。3．分析與思考試分析上述接線操作時(shí)，按下SB3為何是點(diǎn)動工作？若自鎖的常開觸點(diǎn)錯(cuò)接成常閉觸點(diǎn)，會發(fā)生什么現(xiàn)象？改變電源進(jìn)線的相序，將發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？4．試設(shè)計(jì)可以在甲、乙兩地控制同一臺三相異步電動機(jī)啟動和停止的電氣控制線路，繪制電氣控制線路，并進(jìn)行接線和操作使用。本單元內(nèi)容到此結(jié)束，謝謝！一、常用低壓電器刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單且應(yīng)用廣泛的手控電器，一般用來不頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘坎缓艽蟮牡蛪汗╇娋€路。

1.刀開關(guān)

低壓電器是指交流1200V及以下與直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備。手動電器1.刀開關(guān)刀開關(guān)分為單刀、雙刀、三刀三種，擲向可分為單擲、雙擲兩種。QQQQ刀開關(guān)的缺點(diǎn)是：不宜帶負(fù)載切斷電源，電源電壓消失后，不能自動復(fù)原。雙擲刀開關(guān)單擲刀開關(guān)

常用控制電器符號：圖形符號和文字符號分類：按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極，其主要型號有HD(單投)系列和HS(雙投)系列。

特點(diǎn)：這種開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，常用作照明電路的電源開關(guān)，也可用來控制5.5kW以下異步電動機(jī)的啟動和停止。2.組合開關(guān)組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，一般用作電源的引入開關(guān)。它比刀開關(guān)輕巧，也可以用來直接起動小容量異步電動機(jī)和對電動機(jī)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制。Q組合開關(guān)的表示符號組合開關(guān)的關(guān)、合次數(shù)不能太多，每小時(shí)不能超過二十次，其缺點(diǎn)同刀開關(guān)一樣，電網(wǎng)電壓突然消失時(shí)，不能自動復(fù)原。

M3~手柄轉(zhuǎn)軸用組合開關(guān)起停異步電動機(jī)的接線圖！當(dāng)用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時(shí)，就可將三個(gè)觸點(diǎn)同時(shí)接通或斷開。M3~手柄轉(zhuǎn)軸用組合開關(guān)起停異步電動機(jī)的接線圖！組合開關(guān)有單極、雙極、三極和四極幾種，額定持續(xù)電流有10，25，60，和100A等多種。安裝和使用時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)(1)電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸點(diǎn)一邊的進(jìn)線端(進(jìn)線座應(yīng)在上方)，用電設(shè)備應(yīng)接在動觸點(diǎn)一邊的出線端。這樣當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，觸刀和熔絲均不帶電，以保證更換熔絲時(shí)的安全。(2)安裝時(shí)，刀開關(guān)在合閘狀態(tài)下手柄應(yīng)該向上，不能倒裝或平裝，以防止觸刀松動落下時(shí)誤合閘。

2.熔斷器

作用：短路保護(hù)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用方便。原理：串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。正常情況下，相當(dāng)于一段導(dǎo)線；而當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，熔體能迅速熔斷分?jǐn)嚯娐?，起到保護(hù)線路和電氣設(shè)備的作用。

（a）RL1系列螺旋式（b）RL5系列礦用（c）RS0系列有填料快速熔斷器

圖形符號和文字符號：

組成：熔斷器由熔體和安裝熔體的熔管兩部分組成。熔體材料：由鉛錫合金和鋅等低熔點(diǎn)金屬制成，多用于小電流電路；由銀、銅等較高熔點(diǎn)的金屬制成，多用于大電流電路。

熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓這是從滅弧的角度出發(fā)，規(guī)定保證熔斷器能長期正常工作的電壓。（2）額定電流額定電流是指保證熔斷器能長期正常工作的電流。應(yīng)該注意的是熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于所裝熔體的額定電流。（3）極限分?jǐn)嚯娏?/p>

極限分?jǐn)嚯娏魇侵溉蹟嗥髟陬~定電壓下所能斷開的最大短路電流。它取決于熔斷器的滅弧能力，與熔體額定電流無關(guān)。

熔斷器的使用注意事項(xiàng)（1）插座與插片的接觸要保持良好。（2）熔體燒斷后，應(yīng)首先查明原因，排除故障。更換熔體時(shí)，新熔體的規(guī)格與原來的要一致。（3）更換熔體或熔管時(shí)，必須把電源斷開，以防止觸電。（4）對于有指示器的熔斷器，應(yīng)經(jīng)常注意觀察。若發(fā)現(xiàn)熔體已燒斷，應(yīng)及時(shí)更換。（5）安裝螺旋式熔斷器時(shí)，熔斷器下接線板的接線端子應(yīng)安裝在上方，并與電源線連接；連接金屬螺紋殼體的接線端子應(yīng)裝于下方，并與用電設(shè)備的導(dǎo)線相連。

3.接觸器

(a)CJ20系列交流接觸器(b)CJ40系列交流接觸器(c)CJX2系列交流接觸器

用途：用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通與斷開主電路及大容量控制電路的一種自動切換電器。控制對象：電動機(jī)，也可用于控制其他電力負(fù)載，如電熱器、電焊機(jī)等。

電磁式氣動式液壓式交流接觸器直流接觸器分類：1).按驅(qū)動力的不同分為2).按其主觸點(diǎn)通過的電流可分為交流接觸器的結(jié)構(gòu)和符號：

由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、彈簧和支架底座等部分組成

1.交流接觸器自動電器接觸器是利用電磁力來接通和斷開大電流電路的一種自動控制電器，它常用在控制電動機(jī)的主電路上。線圈KM交流接觸器的圖形及文字符號：KM輔觸頭KM輔觸頭KM主觸頭交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖復(fù)位彈簧動鐵心線圈靜鐵心1231′2′3′主觸頭(常開)輔助觸頭常閉觸頭常開觸頭交流接觸器線圈通電后的狀態(tài)1231′2′3′常閉觸頭斷開常開觸頭閉合i主觸頭閉合輔助觸頭線圈復(fù)位彈簧動鐵心靜鐵心接觸器的選用：1).根據(jù)所控制對象的電流類型來選用交流或直流接觸器。2).接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電流。在頻繁啟動、制動和正反轉(zhuǎn)的場合，主觸點(diǎn)的額定電流要選大一些。3).線圈電壓從人身及設(shè)備安全角度考慮，可選擇低一些。但從簡化控制線路，節(jié)省變壓器考慮，也可選用380V。線圈電壓應(yīng)與控制電路電壓一致。4).接觸器的觸點(diǎn)數(shù)量和種類應(yīng)滿足控制電路要求。

功能：過載保護(hù)

4.熱繼電器

結(jié)構(gòu)：主要由熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)和動作機(jī)構(gòu)等組成。

結(jié)構(gòu)原理圖和圖形文字符號

熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點(diǎn)復(fù)位按鈕彈簧扣板II當(dāng)主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時(shí)，它便向上彎曲，因而脫鉤。熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點(diǎn)復(fù)位按鈕彈簧II扣板熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點(diǎn)復(fù)位按鈕彈簧II扣板常閉觸點(diǎn)打開從而斷開電動機(jī)的主電路技術(shù)參數(shù)1.熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流。2.整定電流是指長期通過發(fā)熱元件而不會動作的最大電流。電流超過整定電流20%時(shí)，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在20min內(nèi)動作，超過的數(shù)值越大，則發(fā)生動作的時(shí)間越短。整定電流的大小在一定范圍內(nèi)可以通過旋轉(zhuǎn)凸輪來調(diào)節(jié)。3.選用熱繼電器時(shí)應(yīng)取其整定電流等于電動機(jī)的額定電流。

注意事項(xiàng)熱繼電器由于其熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即動作切斷電路，因此，不能用作短