《電工技能實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)》課件第6章

第六章電力拖動(dòng)知識(shí)

6.1低壓電器概述

6.2常用低壓電器

6.3電氣控制圖的識(shí)數(shù)

6.4電氣控制線路的安裝方法

6.5電氣控制線路故障檢修

6.6實(shí)訓(xùn)———電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路裝接

6.7實(shí)訓(xùn)———電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)行控制電路裝接

6.8實(shí)訓(xùn)———電動(dòng)機(jī)順序控制電路裝接

6.9實(shí)訓(xùn)———電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖控制電路裝接

思考題6.1.1電器的定義和分類

1.電器的定義凡是對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測(cè)、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的器件均稱為電器。6.1低壓電器概述

2.電器的分類

1)按工作電壓分類

(1)低壓電器:是指工作電壓在交流1200V、直流1500V以下的電器。低壓電器常用于低壓供配電系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)、控制、檢測(cè)和轉(zhuǎn)換等。例如各種刀開關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器等。

(2)高壓電器:是指工作電壓在交流1000V、直流1200V以上的電器。高壓電器常用于高壓供配電電路中,實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)和控制等。例如高壓斷路器、高壓熔斷器等。

2)按動(dòng)作方式分類

(1)手動(dòng)電器:這類電器的動(dòng)作是由工作人員手動(dòng)操縱的,如刀開關(guān)、組合開關(guān)及按鈕等。

(2)自動(dòng)電器:這類電器是按照操作指令或參量變化信號(hào)自動(dòng)動(dòng)作的,如接觸器、繼電器、熔斷器和行程開關(guān)等。

3)按作用分類

(1)執(zhí)行電器:是用來完成某種動(dòng)作或傳遞功率的電器,如電磁鐵、電磁離合器等。

(2)控制電器:是用來控制電路通斷的電路,如開關(guān)、繼電器等。

(3)主令電器:是用來控制其他自動(dòng)電器的動(dòng)作,以發(fā)出控制“指令”的電器,如按鈕、行程開關(guān)等。

(4)保護(hù)電器:是用來保護(hù)電源、電路及用電設(shè)備,使它們不致在短路、過載等狀態(tài)下運(yùn)行遭到損壞的電器，如熔斷器、熱繼電器等。

4)按工作環(huán)境分類

(1)一般用途低壓電器:是指用于海拔高度不超過2000m,周圍環(huán)境溫度在-25℃～40℃之間,空氣相對(duì)濕度為90％,安裝傾斜度不大于5°,無爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)及無顯著搖動(dòng)和沖擊振動(dòng)的場(chǎng)合的電器。

(2)特殊用途電器:是指在特殊環(huán)境和工作條件下使用的各類低壓電器,通常是在一般用途低壓電器的基礎(chǔ)上派生而成的,如防爆電器、船舶電器、化工電器、熱帶電器、高原電器以及牽引電器等。6.1.2低壓電器結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)

(1)感受部分:用來感受外界信號(hào)并根據(jù)外界信號(hào)作特定的反應(yīng)或動(dòng)作。不同的電器,感受部分結(jié)構(gòu)不一樣,對(duì)手動(dòng)電器來說,操作手柄就是感受部分;而對(duì)電磁式電器而言,感受部分一般指電磁機(jī)構(gòu)。(2)執(zhí)行部分:根據(jù)感受機(jī)構(gòu)的指令,對(duì)電路進(jìn)行“通斷”操作。對(duì)電路實(shí)行“通斷”控制的工作一般由觸點(diǎn)來完成,所以執(zhí)行部分一般是指電器的觸點(diǎn)。

(3)滅弧機(jī)構(gòu):觸點(diǎn)在一定條件下斷開電流時(shí)往往伴隨有電弧或火花,電弧或火花對(duì)斷開電流的時(shí)間和觸點(diǎn)的使用壽命都有極大的影響,特別是電弧,必須及時(shí)熄滅。用于熄滅電弧的機(jī)構(gòu)稱為滅弧機(jī)構(gòu)。從某種意義上說,可以將電器定義為:根據(jù)外界信號(hào)的規(guī)律(有無或大小等),實(shí)現(xiàn)電路通、斷的一種“開關(guān)”。

6.1.3低壓電器的主要性能參數(shù)

(1)額定絕緣電壓:是一個(gè)由電器結(jié)構(gòu)、材料、耐壓等因素決定的名義電壓值。額定絕緣電壓為電器最大的額定工作電壓。

(2)額定工作電壓:低壓電器在規(guī)定條件下長(zhǎng)期工作時(shí),能保證電器正常工作的電壓值,通常是指主觸點(diǎn)的額定電壓。有電磁機(jī)構(gòu)的控制電器還規(guī)定了吸引線圈的額定電壓。

(3)額定發(fā)熱電流:在規(guī)定條件下,電器長(zhǎng)時(shí)間工作,各部分的溫度不超過極限值時(shí)所能承受的最大電流值。

(4)額定工作電流:是保證電器能正常工作的電流值。同一電器在不同的使用條件下,有不同的額定電流等級(jí)。

(5)通斷能力:低壓電器在規(guī)定的條件下,能可靠接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏?。通斷能力與電器的額定電壓、負(fù)載性質(zhì)、滅弧方法等有很大關(guān)系。

(6)電氣壽命:低壓電器在規(guī)定條件下,在不需修理或更換零件時(shí)的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)。

(7)機(jī)械壽命:低壓電器在需要修理或更換機(jī)械零件前所能承受的負(fù)載操作次數(shù)。6.2常用低壓電器6.2.1刀開關(guān)刀開關(guān)又稱閘刀開關(guān),是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的一種手動(dòng)電器。它適用于頻率為50Hz/60Hz、額定電壓為380V(直流為440V)、額定電流150A以下的配電裝置中,主要作為電氣照明電路、電熱回路的控制開關(guān),也可作為分支電路的配電開關(guān),具有短路或過載保護(hù)功能。在降低容量的情況下,還可作為小容量(功率在5.5kW及以下)動(dòng)力電路不頻繁啟動(dòng)的控制開關(guān)。在低壓電路中,刀開關(guān)常用作電源引入開關(guān),也可用作不頻繁接通的小容量電動(dòng)機(jī)或局部照明電路的控制開關(guān)。1.刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)

1)開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān)又名瓷底膠蓋閘刀開關(guān),它由刀開關(guān)和熔斷器組合而成。瓷質(zhì)底座上裝有靜觸頭、熔絲接頭、瓷質(zhì)手柄等,并有上、下膠蓋,其結(jié)構(gòu)如圖6-1(a)所示,電氣符號(hào)如圖6-1(b)所示。這種開關(guān)易被電弧燒壞,因此不宜帶負(fù)載接通或分?jǐn)嚯娐?但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,常用作照明電路的電源開關(guān),也用于5.5kW以下三相異步電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)和停止的控制。在拉閘與合閘時(shí)動(dòng)作要迅速,以利于迅速滅弧,減少刀片和觸座的灼損。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,安裝、使用和維修方便等優(yōu)點(diǎn),是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而應(yīng)用廣泛的電器。圖6-1刀開關(guān)(a)結(jié)構(gòu)圖;(b)電氣符號(hào)2)半封閉式負(fù)荷開關(guān)半封閉式負(fù)荷開關(guān)又名鐵殼開關(guān),它由刀開關(guān)、熔斷器、滅弧機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)和鋼板(或鑄鐵)做成的外殼構(gòu)成。這種開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)中,在手柄轉(zhuǎn)軸與底座間裝有速斷彈簧,使刀開關(guān)的接通和斷開速度與手柄操作速度無關(guān),這樣有利于迅速滅弧。為了保證用電安全,它還裝有機(jī)械聯(lián)鎖裝置,必須將殼蓋閉合后,手柄才能(向上)合閘;只有當(dāng)手柄(向下)拉閘后,殼蓋才能打開。

其結(jié)構(gòu)如圖6-2所示。

圖6-2鐵殼開關(guān)結(jié)構(gòu)圖2.刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)和型號(hào)含義

(1)額定電壓:是指刀開關(guān)長(zhǎng)期工作時(shí),能承受的最大電壓。

(2)額定電流:是指刀開關(guān)在合閘位置時(shí)允許長(zhǎng)期通過的最大電流。

(3)分?jǐn)嚯娏髂芰?是指刀開關(guān)在額定電壓下能可靠分?jǐn)嘧畲箅娏鞯哪芰Α３Ｓ玫堕_關(guān)的型號(hào)有HK1、HK2、HK4和HK8等系列。表6-1列出了HK2系列刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)。表6-1HK2系列刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)

(4)型號(hào)含義:負(fù)荷開關(guān)可分為二極和三極兩種,二極式額定電壓為250V,三極式額定電壓為500V。

常用的刀開關(guān)有HK和HH兩個(gè)系列,其型號(hào)含義如下:

例如:HK1-30/20,“HK”表示開關(guān)類型為開啟式負(fù)荷開關(guān),“1”表示設(shè)計(jì)序號(hào),“30”表示額定電流為30A,“2”表示單相,“0”表示不帶滅弧罩。

-/極數(shù)額定電流HH半封閉式HK開啟式設(shè)計(jì)序號(hào)3.刀開關(guān)的選用

1)額定電壓的選用刀開關(guān)的額定電壓要大于或等于線路實(shí)際的最高電壓?？刂茊蜗嘭?fù)載時(shí),選用250V二極開關(guān),控制三相負(fù)載時(shí),選用500V三極開關(guān)。

2)額定電流的選用

(1)當(dāng)作為隔離開關(guān)使用時(shí),刀開關(guān)的額定電流要等于或稍大于線路實(shí)際的工作電流。當(dāng)直接用其控制小容量(小于5.5kW)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止時(shí),則需要選擇電流容量比電動(dòng)機(jī)額定值大的刀開關(guān)。(2)用于控制照明電路或其他電阻性負(fù)載時(shí),開關(guān)熔絲額定電流應(yīng)不小于各負(fù)載額定電流之和;當(dāng)控制電動(dòng)機(jī)或其他電感性負(fù)載時(shí),開啟式負(fù)荷開關(guān)的額定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍,封閉式負(fù)荷開關(guān)額定電流可選電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍左右,它們開關(guān)熔絲的額定電流是最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流的2.5倍。4.安裝方法

(1)選擇開關(guān)前,應(yīng)注意檢查動(dòng)刀片對(duì)靜觸點(diǎn)接觸是否良好、是否同步。如有問題,應(yīng)予以修理或更換。

(2)安裝時(shí),瓷底板應(yīng)與地面垂直,手柄向上推為合閘,不得倒裝和平裝。因?yàn)殚l刀正裝便于滅弧,而倒裝或橫裝時(shí)滅弧比較困難,易燒壞觸頭,再則因刀片的自重或振動(dòng),可能導(dǎo)致誤合閘而引發(fā)危險(xiǎn)。

(3)接線時(shí),螺釘應(yīng)緊固到位,電源進(jìn)線必須接閘刀上方的靜觸頭接線柱,通往負(fù)載的引線接下方的接線柱。5.注意事項(xiàng)

(1)安裝后應(yīng)檢查閘刀和靜觸頭是否成直線和緊密可靠連接。

(2)更換熔絲時(shí),必須先拉閘斷電后,按原規(guī)格安裝熔絲。

(3)膠殼刀開關(guān)不適合用來直接控制5.5kW以上的交流電動(dòng)機(jī)。

(4)合閘、拉閘動(dòng)作要迅速,使電弧很快熄滅。6.2.2組合開關(guān)

組合開關(guān)包括轉(zhuǎn)換開關(guān)和倒順開關(guān)。其特點(diǎn)是用動(dòng)觸片的旋轉(zhuǎn)代替閘刀的推合和拉開,實(shí)質(zhì)上是一種由多組觸點(diǎn)組合而成的刀開關(guān)。這種開關(guān)可用作交流50Hz、380V和直流220V以下的電路電源引入開關(guān)或控制5.5kW以下小容量電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng),以及電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制和機(jī)床照明電路控制。額定電流有6A、10A、15A、25A、60A、100A等多種。在電氣設(shè)備中主要作為電源引入開關(guān),用于非頻繁接通和分?jǐn)嚯娐贰Ｔ跈C(jī)床電氣系統(tǒng)中,組合開關(guān)多用作電源開關(guān),一般不帶負(fù)載接通或斷開電源,而是在開車前空載接通電源,在應(yīng)急、檢修或長(zhǎng)時(shí)間停用時(shí)空載斷開電源。其優(yōu)點(diǎn)是體積小、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、滅弧性能較好,多用于機(jī)床控制電路。1.結(jié)構(gòu)

(1)轉(zhuǎn)換開關(guān):它主要由手柄、轉(zhuǎn)軸、凸輪、動(dòng)觸片、靜觸片及接線柱等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí),每層的動(dòng)觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),使動(dòng)觸片插入靜觸片中,使電路接通;或使動(dòng)觸片離開靜觸片,使電路分?jǐn)唷８鳂O是同時(shí)通斷的。

HZ5-30/3轉(zhuǎn)換開關(guān)的外形如圖6-3(a)所示，其結(jié)構(gòu)及電氣符號(hào)分別如圖6-3(b)、(c)所示。

圖6-3轉(zhuǎn)換開關(guān)(a)外形;(b)結(jié)構(gòu);(c)電氣符號(hào)(2)倒順開關(guān):倒順開關(guān)又稱可逆轉(zhuǎn)開關(guān),是組合開關(guān)的一種特例,多用于機(jī)床的進(jìn)刀、退刀,電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止的控制或升降機(jī)的上升、下降和停止的控制,也可作為控制小電流負(fù)載的負(fù)荷開關(guān)。其外形和結(jié)構(gòu)如圖6-4(a)所示,電氣符號(hào)如圖6-4(b)所示。

圖6-4倒順開關(guān)(a)外形和結(jié)構(gòu);(b)電氣符號(hào)

2.組合開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)與型號(hào)含義

組合開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)與刀開關(guān)相同,有額定電壓、額定電流、極數(shù)和可控制電動(dòng)機(jī)的功率等。

HZ系列組合開關(guān)的型號(hào)含義如下:-/極數(shù)類型組合開關(guān)設(shè)計(jì)序號(hào)HZ額定電流

例如:HZ5-30P/3,“HZ”表示開關(guān)類型為組合開關(guān),“5”表示設(shè)計(jì)序號(hào),“30”表示額定電流值大小為30A,“P”表示二路切換,“3”表示極數(shù)為三極。

3.組合開關(guān)的選用

(1)選用轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí),應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)的容量來選用,開關(guān)的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5～2倍。

(2)用于一般照明、電熱電路,其額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和。

(3)當(dāng)用作設(shè)備電源引入開關(guān)時(shí),其額定電流應(yīng)稍大于或等于被控電路的負(fù)載電流總和。

(4)當(dāng)用于直接控制電動(dòng)機(jī)時(shí),其額定電流一般可取電動(dòng)機(jī)額定電流的2～3倍。

4.安裝方法

(1)安裝轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)應(yīng)使手柄保持平行于安裝面。

(2)轉(zhuǎn)換開關(guān)需安裝在控制箱(或殼體)內(nèi)時(shí),其操作手柄最好伸出在控制箱的前面或側(cè)面,應(yīng)使手柄在水平旋轉(zhuǎn)位置時(shí)為斷開狀態(tài)。

(3)若需在控制箱內(nèi)操作時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)最好裝在箱內(nèi)右上方,而且在其上方不宜安裝其他電器,否則應(yīng)采取隔離或絕緣措施。

5.注意事項(xiàng)

(1)由于轉(zhuǎn)換開關(guān)的通斷能力較低,因此不能用來分?jǐn)喙收想娏?。?dāng)用于控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí),必須在電動(dòng)機(jī)完全停轉(zhuǎn)后,才能操作。

(2)當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)較低時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)要降低額定電流使用,否則會(huì)影響開關(guān)壽命。

6.2.3低壓斷路器

1.斷路器的結(jié)構(gòu)

斷路器的結(jié)構(gòu)有框架式(又稱萬能式)和塑料外殼式(又稱裝置式)兩大類?？蚣苁綌嗦菲鳛槌ㄩ_式結(jié)構(gòu),適用于大容量配電裝置。塑料外殼式斷路器的特點(diǎn)是各部分元件均安裝在塑料殼體內(nèi),具有良好的安全性,結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,可獨(dú)立安裝,常用作供電線路的保護(hù)開關(guān)和電動(dòng)機(jī)或照明系統(tǒng)的控制開關(guān),也廣泛用于電器控制設(shè)備及建筑物內(nèi)作電源線路保護(hù)及對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載和短路保護(hù)。低壓斷路器一般由觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、脫扣器及外殼或框架等組成。各組成部分的作用如下:

(1)觸點(diǎn)系統(tǒng):觸點(diǎn)系統(tǒng)用于接通和斷開電路。觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式有對(duì)接式、橋式和插入式三種,一般采用銀合金材料和銅合金材料制成。

(2)滅弧系統(tǒng):滅弧系統(tǒng)有多種結(jié)構(gòu)形式,采用的滅弧方式有窄縫滅弧和金屬柵滅弧。

(3)操作機(jī)構(gòu):操作機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)斷路器的閉合與斷開,有手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)操作結(jié)構(gòu)和電磁操作機(jī)構(gòu)等。

(4)脫扣機(jī)構(gòu):脫扣機(jī)構(gòu)是斷路器的感測(cè)元件,用來感測(cè)電路特定的信號(hào)(如過電壓、過電流等)。電路一旦出現(xiàn)非正常信號(hào),相應(yīng)的脫扣器就會(huì)動(dòng)作,通過聯(lián)動(dòng)裝置使斷路器自動(dòng)跳閘而切斷電路。

圖6-5幾種常用斷路器結(jié)構(gòu)示意圖(a)塑料外殼式;(b)框架式;(c)漏電保護(hù)式2.斷路器的工作原理與型號(hào)含義

1)工作原理通過手動(dòng)或電動(dòng)等操作機(jī)構(gòu)可使斷路器合閘,從而使電路接通。當(dāng)電路發(fā)生故障(短路、過載、欠電壓等)時(shí),通過脫扣裝置使斷路器自動(dòng)跳閘,達(dá)到故障保護(hù)的目的。斷路器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖6-6所示。圖

6-6斷路器的圖形和文字符號(hào)

圖6-7所示為斷路器工作原理的示意圖。斷路器工作原理分析如下:當(dāng)主觸點(diǎn)閉合后,若L3相電路發(fā)生短路或過電流(電流達(dá)到或超過過電流脫扣器動(dòng)作值)事故時(shí),過電流脫扣器的銜鐵吸合,驅(qū)動(dòng)自由脫扣器動(dòng)作,主觸點(diǎn)在彈簧的作用下斷開;當(dāng)電路過載時(shí)(L3相),熱脫扣器的熱元件發(fā)熱,使雙金屬片產(chǎn)生足夠的彎曲,推動(dòng)自由脫扣器動(dòng)作,從而使主觸點(diǎn)斷開,切斷電路;當(dāng)電源電壓不足(小于欠電壓脫扣器釋放值)時(shí),欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，使自由脫扣器動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開,切斷電路。分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離切斷電路,當(dāng)需要分?jǐn)嚯娐窌r(shí),按下分?jǐn)喟粹o,分勵(lì)脫扣器線圈通電,銜鐵驅(qū)動(dòng)自由脫扣器動(dòng)作,使主觸點(diǎn)斷開而切斷電路。圖

6-7斷路器工作原理示意圖

2)型號(hào)含義低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式，可分為塑料外殼式(DZ系列)和框架式(DW系列)兩類。其型號(hào)含義如下:-/過流脫扣器形式和附件代號(hào)極數(shù)Ｗ表示萬能式，Ｚ表示塑殼式設(shè)計(jì)序號(hào)額定電流系列編號(hào)例如:DZ15-200/3，“DZ”表示開關(guān)類型為斷路器,其中“Z”表示塑料外殼式(若為“S”則表示快速式,若為“M”則表示滅弧式);“15”表示設(shè)計(jì)序號(hào);“200”表示額定電流為200A;“3”表示極數(shù)為三極。常用的框架結(jié)構(gòu)低壓斷路器有DW10、DW15兩個(gè)系列;塑料外殼有DZ5、DZ10、DZ20等系列,其中DZ20為統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品。

3.斷路器的選用

(1)應(yīng)根據(jù)具體使用條件和被保護(hù)對(duì)象的要求選擇合適的類型。

(2)一般在電器設(shè)備控制系統(tǒng)中,常選用塑料外殼式或漏電保護(hù)式斷路器;在電力網(wǎng)主干線路中主要選用框架式斷路器;而在建筑物的配電系統(tǒng)中則一般采用漏電保護(hù)斷路器。

(3)斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)分別不小于電路的額定電壓和最大工作電流。

(4)脫扣器整定電流的計(jì)算。熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制負(fù)載(如電動(dòng)機(jī)等)的額定電流一致。電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作的最大電流。

對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)來說,DZ系列自動(dòng)空氣開關(guān)電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作整定電流Iz可按下式計(jì)算:Iz≥K×Iq

式中,K為安全系數(shù),可取1.5～1.7;Iq為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)來說,可按下式計(jì)算:Iz≥K×Iqmax＋電路中其他電動(dòng)機(jī)的額定電流式中,K也可取1.5～1.7;Iqmax為最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

(5)斷路器用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)時(shí),一般電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.7倍。

(6)選用斷路器作多臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí),一般電磁脫扣器的整定電流為容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.3倍再加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流。(7)用于分?jǐn)嗷蚪油娐窌r(shí),其額定電流和熱脫扣器的整定電流均應(yīng)等于或大于電路中負(fù)載額定電流的2倍。

(8)選擇斷路器時(shí),在類型、等級(jí)、規(guī)格等方面要配合上、下級(jí)開關(guān)的保護(hù)特性,不允許因下級(jí)保護(hù)失靈而導(dǎo)致上級(jí)跳閘,擴(kuò)大停電范圍。

4.安裝維護(hù)方法

(1)斷路器在安裝前應(yīng)將脫扣器的電磁鐵工作面的防銹油脂抹凈,以免影響電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)作值。

(2)斷路器應(yīng)上端接電源,下端接負(fù)載。

(3)斷路器與熔斷器配合使用時(shí),熔斷器應(yīng)盡可能裝于斷路器之前,以保證使用安全。

(4)電磁脫扣器的整定值一經(jīng)調(diào)好后就不允許隨意更動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間使用后要檢查其彈簧是否生銹卡住,以免影響其動(dòng)作。

(5)斷路器在分?jǐn)喽搪冯娏骱?應(yīng)在切除上一級(jí)電源的情況下及時(shí)檢查觸頭。若發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的電灼痕跡,可用干布擦去;若發(fā)現(xiàn)觸頭燒毛,可用砂紙或細(xì)銼小心修整,但主觸頭一般不允許用銼刀修整。

(6)應(yīng)定期清除斷路器上的積塵和檢查各種脫扣器的動(dòng)作值,操作機(jī)構(gòu)在使用一段時(shí)間(1～2年)后,在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分應(yīng)加潤(rùn)滑油(小容量塑殼斷路器不需要)。

(7)滅弧室在分?jǐn)喽搪冯娏骱?或較長(zhǎng)時(shí)間使用后,應(yīng)清除其內(nèi)壁和柵片上的金屬顆粒和黑煙灰,如滅弧室已破損,則決不能再使用。

5.注意事項(xiàng)

(1)在確定斷路器的類型后,再進(jìn)行具體參數(shù)的選擇。

(2)斷路器的底板應(yīng)垂直于水平位置,固定后應(yīng)保持平整,傾斜度不大于5°。

(3)有接地螺絲的斷路器應(yīng)可靠連接地線。

(4)具有半導(dǎo)體脫扣裝置的斷路器,其接線端應(yīng)符合相序要求,脫扣裝置的端子應(yīng)可靠連接。6.2.4熔斷器

1.熔斷器的結(jié)構(gòu)

1)瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器也稱為半封閉插入式熔斷器,它主要由瓷座、瓷蓋、靜觸頭、動(dòng)觸頭和熔絲等組成,熔絲安裝在瓷插件內(nèi)。熔絲通常用鉛錫合金或鉛銻合金等制成,也有的用銅絲作熔絲。常用RC1A系列瓷插式(插入式)熔斷器的結(jié)構(gòu)和電氣符號(hào)如圖6-8所示。圖

6-8RC1A系列瓷插式(插入式)熔斷器

瓷座中部有一空腔,與瓷蓋的凸出部分組成滅弧室。60A以上的瓷插式熔斷器空腔中還墊有紡織石棉層,用以增強(qiáng)滅弧能力。該系列熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、體積小、帶電更換熔絲方便等優(yōu)點(diǎn),且具有較好的保護(hù)特性,主要用于交流400V以下的照明電路中作保護(hù)電器。但其分?jǐn)嗄芰^小,電弧較大,只適用于小功率負(fù)載的保護(hù),城市趨于淘汰的狀況。常用的型號(hào)有RC1A系列,其額定電壓為380V,額定電流有5A、10A、15A、30A、60A、100A、200A七個(gè)等級(jí)。2)螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器主要由瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線端、下接線端和底座等組成,熔絲安裝在熔斷體的瓷質(zhì)熔管內(nèi),熔管內(nèi)部充滿起滅弧作用的石英砂。熔斷體自身帶有熔體熔斷指示裝置。螺旋式熔斷器是一種有填料的封閉管式熔斷器,結(jié)構(gòu)較瓷插式熔斷器復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。

圖

6-9RL1系列螺旋式熔斷器

3)有填料封閉管式熔斷器有填料封閉管式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖6-10所示。它由瓷底座、熔斷體兩部分組成,熔體安放在瓷質(zhì)熔管內(nèi),熔管內(nèi)部充滿石英砂作滅弧用。圖

6-10有填料封閉管式熔斷器

4)無填料封閉管式熔斷器這種熔斷器主要用于低壓電力網(wǎng)以及成套配電設(shè)備中。無填料封閉管式熔斷器由插座、熔斷管、熔體等組成。

主要型號(hào)有RM10系列。

2.熔斷器的主要參數(shù)與型號(hào)含義

(1)額定電壓:這是從滅弧角度出發(fā),規(guī)定熔斷器所在電路工作電壓的最高限額。如果線路的實(shí)際電壓超過熔斷器的額定電壓,一旦熔體熔斷,則有可能發(fā)生電弧不能及時(shí)熄滅的現(xiàn)象。

(2)額定電流:實(shí)際上是指熔座的額定電流,這是由熔斷器長(zhǎng)期工作所允許的溫升決定的電流值。配用的熔體的額定電流應(yīng)小于或等于熔斷器的額定電流。

(3)熔體的額定電流:熔體長(zhǎng)期通過此電流而不熔斷的最大電流。生產(chǎn)廠家生產(chǎn)不同規(guī)格(額定電流)的熔體供用戶選擇使用。(4)極限分?jǐn)嗄芰?熔斷器所能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦?。分?jǐn)嗄芰Φ拇笮∨c熔斷器的滅弧能力有關(guān),而與熔斷器的額定電流值無關(guān)。熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诰€路中可能出現(xiàn)的最大短路電流值。

(5)型號(hào)含義:熔斷器的型號(hào)含義如下:

-/熔體額定電流插入式設(shè)計(jì)序號(hào)熔斷器RC1熔斷器額定電流例如:RS1-25/20,“RS”表示電器類型為熔斷器,其中“S”表示熔斷器類型為快速式(其余常用類型有“C”:表示瓷插式,“M”:表示無填料密閉管式,“T”:表示有填料密閉管式,“L”:表示螺旋式,“LS”:表示螺旋快速式),“1”表示設(shè)計(jì)序號(hào),“25”表示熔斷器額定電流為25A,“20”表示熔斷體額定電流為20A。

3.熔斷器選擇

(1)熔斷器的類型應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合和保護(hù)對(duì)象有針對(duì)性地選擇。

(2)熔斷器的選擇包括種類的選擇和額定參數(shù)的選擇。

(3)熔斷器的種類選擇應(yīng)根據(jù)各種常用熔斷器的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)所及實(shí)際應(yīng)用的具體要求來確定。熔斷器在使用中選用恰當(dāng),才能既保證電路正常工作又能起到保護(hù)作用。

(4)在選用熔斷器的具體參數(shù)時(shí),應(yīng)使熔斷器的額定電壓大于或等于被保護(hù)電路的工作電壓;其額定電流大于或等于所裝熔體的額定電流,如表6-2所示。表6-2RL系列熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)

(5)熔體的額定電流是指相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間流過熔體而不熔斷的電流。額定電流值的大小與熔體線徑的粗細(xì)有關(guān),熔體線徑越粗的額定電流值越大。表6-3中列出了熔體熔斷的時(shí)間數(shù)據(jù)。表6-3熔體熔斷時(shí)間

(6)用于電爐、照明等阻性負(fù)載電路的短路保護(hù)時(shí),熔體額定電流不得小于負(fù)載額定電流。

(7)用于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí),熔體額定電流＝(1.5～2.5)×電動(dòng)機(jī)額定電流。

(8)用于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí),熔體額定電流＝(1.5～2.5)×容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流總和。系數(shù)1.5～2.5的選用原則是:電動(dòng)機(jī)功率越大,系數(shù)選用得越大;相同功率時(shí),啟動(dòng)電流較大,系數(shù)也應(yīng)選得較大。日常使用中，一般只選到2.5,小型電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí),允許取系數(shù)為3,但不得超過3。4.熔斷器安裝方法

(1)裝配熔斷器前應(yīng)檢查熔斷器的各項(xiàng)參數(shù)是否符合電路要求。

(2)安裝熔斷器時(shí)必須在斷電情況下操作。

(3)安裝時(shí)熔斷器必須完整無損(不可拉長(zhǎng)),接觸緊密可靠,但也不能繃緊。

(4)熔斷器應(yīng)安裝在線路的各相線(火線)上,在三相四線制的中性線上嚴(yán)禁安裝熔斷器,在單相二線制的中性線上應(yīng)安裝熔斷器。

(5)螺旋式熔斷器在接線時(shí),為了更換熔斷管時(shí)的安全,下接線端應(yīng)接電源,而連螺口的上接線端應(yīng)接負(fù)載。5.注意事項(xiàng)

(1)只有正確選擇熔體和熔斷器才能起到保護(hù)作用。

(2)熔斷器的額定電流不得小于熔體的額定電流。

(3)對(duì)保護(hù)照明電路和其他非電感設(shè)備的熔斷器,其熔絲或熔斷管額定電流應(yīng)大于電路工作電流。對(duì)于保護(hù)電動(dòng)機(jī)電路的熔斷器,應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件,按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短和頻繁啟動(dòng)的程度來選擇熔體的額定電流。

(4)多級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)注意各級(jí)間的協(xié)調(diào)配合,下一級(jí)熔斷器熔斷電流應(yīng)比上一級(jí)熔斷電流小,以免出現(xiàn)越級(jí)熔斷,擴(kuò)大動(dòng)作范圍。

6.2.5按鈕開關(guān)

1.按鈕開關(guān)結(jié)構(gòu)

按鈕開關(guān)由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)和外殼等組成。其觸點(diǎn)允許通過的電流很小,一般不超過5A。

根據(jù)使用要求、安裝形式、操作方式的不同,按鈕開關(guān)的種類很多。根據(jù)觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)不同,按鈕開關(guān)可分為停止按鈕(常閉按鈕)、啟動(dòng)按鈕(常開按鈕)及復(fù)合按鈕(常閉、常開組合為一體的按鈕)。復(fù)合按鈕(如圖6-11所示)在按下按鈕帽時(shí),首先斷開常閉觸頭,再通過一小段時(shí)間后接通常開觸頭;松開按鈕帽時(shí),復(fù)位彈簧先使常開觸頭分?jǐn)?通過一小段時(shí)間后常閉觸頭才閉合。

圖6-11按鈕開關(guān)(a)外形圖;(b)結(jié)構(gòu)和原理示意圖;(c)符號(hào)2.型號(hào)含義

按鈕開關(guān)的型號(hào)含義如下:-結(jié)構(gòu)形式代號(hào)常閉觸點(diǎn)數(shù)按鈕設(shè)計(jì)序號(hào)主令電器LA常開觸點(diǎn)數(shù)例如:LA19-22K,“LA”表示電器類型為按鈕開關(guān),“19”表示設(shè)計(jì)序號(hào),前“2”表示常開觸頭數(shù)為兩對(duì),后“2”表示常閉觸頭數(shù)為兩對(duì),“K”表示按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型為開啟式(其余常用類型分別為“H”:表示保護(hù)式,“X”:表示旋鈕式,“D”:表示帶指示燈式,“J”:表示緊急式,若無標(biāo)示則表示為平鈕式)。3.按鈕的選用

(1)根據(jù)使用場(chǎng)合選擇按鈕的種類,如開啟式、保護(hù)式、防水式和防腐式等。

(2)根據(jù)用途選用合適的形式,如手把旋鈕式、鑰匙式、緊急式和帶燈式等。

(3)按照控制回路的需要,確定不同的按鈕數(shù),如單鈕、雙鈕、三鈕和多鈕等。

(4)按照工作狀態(tài)指示和工作情況要求,選擇按鈕和指示燈的顏色(參照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn))。

(5)核對(duì)按鈕額定電壓、電流等指標(biāo)是否滿足要求。

4.按鈕的安裝

(1)按鈕安裝在面板上時(shí),應(yīng)布置合理,排列整齊?？筛鶕?jù)生產(chǎn)機(jī)械或機(jī)床啟動(dòng)、工作的先后順序,從上到下或從左至右依次排列。如果它們有幾種工作狀態(tài),如上、下,前、后,左、右,松、緊等,則應(yīng)使每一組正、反狀態(tài)的按鈕安裝在一起。

(2)在面板上固定按鈕時(shí)安裝應(yīng)牢固,停止按鈕用紅色,啟動(dòng)按鈕用綠色或黑色,按鈕較多時(shí),應(yīng)在顯眼且便于操作處用紅色蘑菇頭設(shè)置總停按鈕,以應(yīng)付緊急情況。5.注意事項(xiàng)

(1)由于按鈕的觸頭間距較小,有油污時(shí)極易發(fā)生短路故障,因此使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常保持觸頭間的清潔。

(2)用于高溫場(chǎng)合時(shí),容易使塑料變形老化,導(dǎo)致按鈕松動(dòng),引起接線螺釘間相碰短路,在安裝時(shí)可視情況再多加一個(gè)緊固墊圈并拼緊。

(3)帶指示燈的按鈕由于燈泡要發(fā)熱,時(shí)間長(zhǎng)時(shí)易使塑料燈罩變形,造成調(diào)換燈泡困難,因此不宜用作長(zhǎng)時(shí)間通電按鈕。

6.2.6接觸器

接觸器是一種通用性很強(qiáng)的開關(guān)式電器,是電力拖動(dòng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中一種重要的低壓電器。它可以頻繁地接通和分?jǐn)嘟?、直流主電?是有觸點(diǎn)電磁式電器的典型代表,相當(dāng)于一種自動(dòng)電磁式開關(guān)。它利用電磁力的吸合和反向彈簧力作用使觸點(diǎn)閉合和分?jǐn)?從而使電路接通和斷開。它具有欠電壓釋放保護(hù)及零壓保護(hù),控制容量大,可運(yùn)用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制,且工作可靠,壽命長(zhǎng),性能穩(wěn)定,維護(hù)方便,主要用來控制電動(dòng)機(jī),也可用來控制電焊機(jī)、電阻爐和照明器具等電力負(fù)載。接觸器不能切斷短路電流,因此通常需與熔斷器配合使用。1.交流接觸器結(jié)構(gòu)

交流接觸器由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧系統(tǒng)三部分組成。電磁機(jī)構(gòu)一般為交流電磁機(jī)構(gòu),也可采用直流電磁機(jī)構(gòu)。吸引線圈為電壓線圈,使用時(shí)并接在電壓相應(yīng)的控制電源上。觸點(diǎn)可分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn),主觸點(diǎn)一般為三極動(dòng)合觸點(diǎn),電流容量大,通常裝設(shè)滅弧機(jī)構(gòu),因此具有較大的電流通斷能力,主要用于大電流電路(主電路);輔助觸點(diǎn)電流容量小,不專門設(shè)置滅弧機(jī)構(gòu),主要用在小電流電路(控制電路或其他輔助電路)中作聯(lián)鎖或自鎖之用。圖6-12所示為交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)與文字符號(hào)。

圖6-12交流接觸器(a)結(jié)構(gòu)和外形;(b)觸頭類形;(c)電氣符號(hào)1)電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng)是接觸器的重要組成部分,它由吸引線圈和磁路兩部分組成,磁路包括靜鐵心、動(dòng)鐵心、鐵軛和空氣隙,利用氣隙將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通或斷開。

圖6-13所示為CJ20接觸器電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖

6-13CJ20接觸器電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

交流接觸器的線圈是由漆包線繞制而成的,以減少鐵心中的渦流損耗,避免鐵心過熱。在鐵心上裝有一個(gè)短路的銅環(huán)作為減震器,使鐵心中產(chǎn)生了不同相位的磁通量￠1、￠2,以減少交流接觸器吸合時(shí)的振動(dòng)和噪聲,如圖6-14所示,其材料一般為銅、康銅或鎳鉻合金。圖

6-14交流接觸器的短路環(huán)

2)觸點(diǎn)系統(tǒng)觸點(diǎn)系統(tǒng)用來直接接通和分?jǐn)嗨刂频碾娐?根據(jù)用途不同,接觸器的觸頭分主觸頭和輔助觸頭兩種。輔助觸頭通過的電流較小,通常接在控制回路中。主觸頭通過的電流較大,接在電動(dòng)機(jī)主電路中。觸點(diǎn)是用來接通和斷開電路的執(zhí)行元件。按其接觸形式可分為點(diǎn)接觸、面接觸和線接觸三種。(1)點(diǎn)接觸:它由兩個(gè)半球形觸點(diǎn)或一個(gè)半球形與另一個(gè)平面形觸點(diǎn)構(gòu)成,如圖6-12(b)所示,常用于控制小電流的電器中,如接觸器的輔助觸點(diǎn)或繼電器觸點(diǎn)。

(2)面接觸:可允許通過較大的電流,應(yīng)用較廣,如圖6-12(b)所示。在這種觸點(diǎn)的表面上鑲有合金,以減小接觸電阻和提高耐磨性,多用作較大容量接觸器上的主觸點(diǎn)。

(3)線接觸:它的接觸區(qū)域是一條直線,如圖6-12(b)所示。觸點(diǎn)在通斷過程中是滾動(dòng)接觸的,其好處是可以自動(dòng)清除觸點(diǎn)表面的氧化膜,保證了觸點(diǎn)的良好接觸。這種滾動(dòng)接觸多用于中等容量的觸點(diǎn),如接觸器的主觸點(diǎn)。

3)電弧的產(chǎn)生與滅弧裝置當(dāng)接觸器觸點(diǎn)斷開電路時(shí),若電路中動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間的電壓超過10～12V,電流超過80～100mA,則動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間將出現(xiàn)強(qiáng)烈火花,這實(shí)際上是一種空氣放電現(xiàn)象,通常稱為“電弧”。所謂空氣放電,就是空氣中有大量的帶電質(zhì)點(diǎn)作定向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)觸點(diǎn)分離瞬間,間隙很小,電路電壓幾乎全部降落在動(dòng)、靜兩觸點(diǎn)之間,在觸點(diǎn)間形成了很高的電場(chǎng)強(qiáng)度,負(fù)極中的自由電子會(huì)逸出到氣隙中,并向正極加速運(yùn)動(dòng)。由于撞擊電離、熱電子發(fā)射和熱游離的結(jié)果,在動(dòng)、靜兩觸點(diǎn)間呈現(xiàn)大量向正極飛馳的電子流,形成電弧。隨著兩觸點(diǎn)間距離的增大,電弧也相應(yīng)地拉長(zhǎng),不能迅速切斷。由于電弧的溫度高達(dá)3000℃或更高,導(dǎo)致觸點(diǎn)被嚴(yán)重?zé)?縮短了電器的壽命,給電氣設(shè)備的運(yùn)行安全和人身安全等都造成了極大的威脅,因此,我們必須采取有效方法,盡可能消滅電弧。常采用的滅弧方法和滅弧裝置有:(1)電動(dòng)力滅弧:電弧在觸點(diǎn)回路電流磁場(chǎng)的作用下,受到電動(dòng)力作用拉長(zhǎng),并迅速離開觸點(diǎn)而熄滅,如圖6-15(a)所示。

(2)縱縫滅弧:電弧在電動(dòng)力的作用下,進(jìn)入由陶土或石棉水泥制成的滅弧室窄縫中,電弧與室壁緊密接觸,被迅速冷卻而熄滅,如圖6-15(b)所示。

(3)柵片滅弧:電弧在電動(dòng)力的作用下,進(jìn)入由許多定間隔的金屬片所組成的滅弧柵之中,電弧被柵片分割成若干段短弧,使每段短弧上的電壓達(dá)不到燃弧電壓,同時(shí)柵片具有強(qiáng)烈的冷卻作用,致使電弧迅速降溫而熄滅,如圖6-15(c)所示。

(4)磁吹滅弧:滅弧裝置設(shè)有與觸點(diǎn)串聯(lián)的磁吹線圈,電弧在吹弧磁場(chǎng)的作用下受力拉長(zhǎng),吹離觸點(diǎn),加速冷卻而熄滅,如圖6-15(d)所示。圖6-15接觸器的滅弧措施電動(dòng)力滅弧;(b)縱縫滅弧;(c)柵片滅弧;(d)磁吹滅弧2.接觸器的基本技術(shù)參數(shù)與型號(hào)含義

(1)額定電壓。接觸器額定電壓是指主觸頭上的額定電壓。其電壓等級(jí)為交流接觸器:220V、380V、500V。直流接觸器:220V、440V、660V。

(2)額定電流。接觸器額定電流是指主觸頭的額定電流。其電流等級(jí)為交流接觸器:10A、15A、25A、40A、60A、150A、250A、400A、600A，最高可達(dá)2500A。直流接觸器:25A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

(3)線圈的額定電壓。其電壓等級(jí)為交流線圈:36V、110V、127V、220V、380V。

直流線圈:24V、48V、110V、220V、440V。

(4)額定操作頻率：即每小時(shí)通斷次數(shù)。交流接觸器可高達(dá)6000次／h,直流接觸器可達(dá)1200次／h。電氣壽命達(dá)500～1000萬次。

(5)型號(hào)含義.交流接觸器和直流接觸器的型號(hào)代號(hào)分別為CJ和CZ。我國(guó)生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJ1、CJ10、CJ12、CJ20等系列產(chǎn)品。其中,CJ12和CJ20為新系列接觸器,所有受沖擊的部件均采用了緩沖裝置,并合理地減小了觸點(diǎn)開距和行程。其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)布置合理,結(jié)構(gòu)緊湊。

3.接觸器的選用

(1)類型的選擇:根據(jù)所控制的電動(dòng)機(jī)或負(fù)載電流類型來選擇接觸器類型,交流負(fù)載應(yīng)采用交流接觸器,直流負(fù)載應(yīng)采用直流接觸器。

(2)主觸點(diǎn)額定電壓和額定電流的選擇:接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的額定電壓;主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于負(fù)載電路的額定電流,或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,計(jì)算公式如下:IC=PN×103/KUN(適用于CJ0、CJ10系列)式中:K—經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般取1～1.4;PN—電動(dòng)機(jī)額定功率(kW);UN—電動(dòng)機(jī)額定電壓(V);IC—接觸器主觸頭電流(A)。如果接觸器控制的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)或正反轉(zhuǎn)較頻繁,則一般將接觸器主觸頭的額定電流降一級(jí)使用。(3)線圈電壓的選擇:接觸器線圈的額定電壓不一定等于主觸頭的額定電壓,從人身和設(shè)備安全角度考慮,線圈電壓可選擇低一些;但當(dāng)控制線路簡(jiǎn)單,線圈功率較小時(shí),為了節(jié)省變壓器,可選220V或380V。

(4)接觸器操作頻率的選擇:操作頻率是指接觸器每小時(shí)通斷的次數(shù)。當(dāng)通斷電流較大及通斷頻率過高時(shí),會(huì)引起觸頭過熱,甚至熔焊。操作頻率若超過規(guī)定值,則應(yīng)選用額定電流大一級(jí)的接觸器。

(5)觸點(diǎn)數(shù)量及觸點(diǎn)類型的選擇:通常接觸器的觸點(diǎn)數(shù)量應(yīng)滿足控制支路數(shù)的要求,觸點(diǎn)類型應(yīng)滿足控制線路的功能要求。

4.接觸器安裝方法

(1)接觸器安裝前應(yīng)檢查線圈的額定電壓等技術(shù)數(shù)據(jù)是否與實(shí)際使用相符,然后將鐵心極面上的防銹油脂或銹垢用汽油擦凈,以免多次使用后被油垢粘住,造成接觸器斷電時(shí)不能釋放觸點(diǎn)。

(2)接觸器安裝時(shí),一般應(yīng)垂直安裝,其傾斜度不得超過5°,否則會(huì)影響接觸器的動(dòng)作特性。安裝有散熱孔的接觸器時(shí),應(yīng)將散熱孔放在上下位置,以利于線圈散熱。

(3)接觸器安裝與接線時(shí),注意不要把雜物失落到接觸器內(nèi),以免引起卡阻而燒毀線圈,同時(shí)應(yīng)將螺釘擰緊,以防振動(dòng)松脫。

5.注意事項(xiàng)

(1)接觸器的觸頭應(yīng)定期清掃并保持整潔,但不得涂油,當(dāng)觸頭表面因電弧作用形成金屬小珠時(shí),應(yīng)及時(shí)鏟除,但銀及銀合金觸頭表面產(chǎn)生的氧化膜,由于接觸電阻很小,可不必修復(fù)。

(2)觸點(diǎn)過熱:主要原因有接觸壓力不足,表面接觸不良,表面被電弧灼傷等,造成觸點(diǎn)接觸電阻過大,使觸點(diǎn)發(fā)熱。

(3)觸點(diǎn)磨損:有兩種原因,一是電氣磨損,由于電弧的高溫使觸點(diǎn)上的金屬氧化和蒸發(fā)所致;二是機(jī)械磨損,由于觸點(diǎn)閉合時(shí)的撞擊,觸點(diǎn)表面相對(duì)滑動(dòng)摩擦所致。

(4)線圈失電后觸點(diǎn)不能復(fù)位:其原因有觸點(diǎn)被電弧熔焊在一起;鐵心剩磁太大,復(fù)位彈簧彈力不足;活動(dòng)部分被卡住等。

(5)銜鐵振動(dòng)有噪聲:主要原因有短路環(huán)損壞或脫落;銜鐵歪斜;鐵心端面有銹蝕塵垢,使動(dòng)靜鐵心接觸不良;復(fù)位彈簧彈力太大;活動(dòng)部分有卡滯,使銜鐵不能完全吸合等。

(6)線圈過熱或燒毀:主要原因有線圈匝間短路;銜鐵吸合后有間隙;操作頻繁,超過允許操作頻率;外加電壓高于線圈額定電壓等。

6.2.7熱繼電器

1.熱繼電器的結(jié)構(gòu)常用的熱繼電器有由兩個(gè)熱元件組成的兩相結(jié)構(gòu)和由三個(gè)熱元件組成的三相結(jié)構(gòu)兩種形式。兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器主要由加熱元件、主雙金屬片動(dòng)作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、電流整定裝置、復(fù)位機(jī)構(gòu)和溫度補(bǔ)償元件等組成,如圖6-16所示。

圖

6-16熱繼電器

(1)熱元件：是熱繼電器接收過載信號(hào)的部分,它由雙金屬片及繞在雙金屬片外面的絕緣電阻絲組成。雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片復(fù)合而成,如鐵-鎳-鉻合金和鐵-鎳合金。電阻絲用康銅和鎳鉻合金等材料制成,使用時(shí)串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。當(dāng)電流通過熱元件時(shí),熱元件對(duì)雙金屬片進(jìn)行加熱,使雙金屬片受熱彎曲。熱元件對(duì)雙金屬片加熱的方式有三種:直接加熱、

間接加熱和復(fù)式加熱,如圖6-17所示。

圖6-17熱繼電器雙金屬片加熱方式示意圖(a)直接加熱;(b)間接加熱;(c)復(fù)式加熱(2)觸點(diǎn)系統(tǒng):一般配有一組切換觸點(diǎn),可形成一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)和一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)。

(3)動(dòng)作機(jī)構(gòu):由導(dǎo)板、補(bǔ)償雙金屬片、推桿、杠桿及拉簧等組成,用來補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響。

(4)復(fù)位按鈕:熱繼電器動(dòng)作后的復(fù)位有手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種,手動(dòng)復(fù)位的功能由復(fù)位按鈕來完成,自動(dòng)復(fù)位功能由雙金屬片冷卻自動(dòng)完成,但需要一定的時(shí)間。

(5)整定電流裝置:由旋鈕和偏心輪組成,用來調(diào)節(jié)整定電流的數(shù)值。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器長(zhǎng)期不動(dòng)作的最大電流值,超過此值就要?jiǎng)幼鳌?/p>

2.熱繼電器的工作原理普通三相結(jié)構(gòu)熱繼電器的工作原理如圖6-18所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流未超過額定電流時(shí),雙金屬片自由彎曲的程度(位移)不足以觸及動(dòng)作機(jī)構(gòu),因此熱繼電器不會(huì)動(dòng)作;當(dāng)電路過載時(shí),熱元件使雙金屬片向上彎曲變形,扣板在彈簧拉力作用下帶動(dòng)絕緣牽引板,分?jǐn)嘟尤肟刂齐娐分械膭?dòng)斷觸頭,切斷主電路,從而起到過載保護(hù)作用。由于雙金屬片彎曲的速度與電流大小有關(guān),因此電流越大時(shí),彎曲的速度也越快,于是動(dòng)作時(shí)間就短;反之,時(shí)間就長(zhǎng)。這種特性稱為反時(shí)限特性。只要熱繼電器的整定值調(diào)整得恰當(dāng),就可以使電動(dòng)機(jī)在溫度超過允許值之前停止運(yùn)轉(zhuǎn),避免因高溫造成損壞。圖

6-18三相結(jié)構(gòu)熱繼電器工作原理示意圖3.熱繼電器的參數(shù)與型號(hào)含義

(1)額定電壓:指觸點(diǎn)的電壓值。

(2)額定電流:指允許裝入的熱元件的最大額定電流值。

(3)熱元件規(guī)格用電流值:指熱元件允許長(zhǎng)時(shí)間通過的最大電流值。

(4)熱繼電器的整定電流:指長(zhǎng)期通過熱元件又剛好使熱繼電器不動(dòng)作的最大電流值。(5)熱繼電器型號(hào)含義。

熱繼電器的型號(hào)含義如下:

例如:JR16-20／3D,“JR”表示電氣類型為熱繼電器,“16”表示設(shè)計(jì)序號(hào),“20”表示額定電流,“3”表示三相,“D”表示具有斷相保護(hù)。

4.熱繼電器的選用

(1)熱繼電器種類的選擇:應(yīng)根據(jù)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的連接形式進(jìn)行選擇。當(dāng)電動(dòng)機(jī)為星形連接時(shí),選用兩相或三相熱繼電器均可進(jìn)行保護(hù);當(dāng)電動(dòng)機(jī)為三角形連接時(shí),應(yīng)選用三相差分放大機(jī)構(gòu)的熱繼電器進(jìn)行保護(hù)。

(2)熱繼電器主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來確定其型號(hào)和使用范圍。

(3)熱繼電器額定電壓選用時(shí)要求額定電壓大于或等于觸點(diǎn)所在線路的額定電壓。

(4)熱繼電器額定電流選用時(shí)要求額定電流大于或等于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流。

(5)熱元件規(guī)格用電流值選用時(shí)一般要求其電流規(guī)格小于或等于熱繼電器的額定電流。

(6)熱繼電器的整定電流要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流、工作方式等而定。一般情況下可按電動(dòng)機(jī)額定電流值整定。

(7)對(duì)過載能力較差的電動(dòng)機(jī),可將熱元件整定值調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的0.6～0.8倍。對(duì)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停車的電動(dòng)機(jī),熱元件的整定電流應(yīng)調(diào)節(jié)到電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1～1.15倍。(8)對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)(例如起重電動(dòng)機(jī)等),由于電動(dòng)機(jī)不斷重復(fù)升溫,熱繼電器雙金屬片的溫升跟不上電動(dòng)機(jī)繞組的溫升變化,因而電動(dòng)機(jī)將得不到可靠保護(hù),故不宜采用雙金屬片式熱繼電器作過載保護(hù)。熱繼電器的主要產(chǎn)品型號(hào)有JR20、JRS1、JR0、JR10、JR14和JR15等系列;引進(jìn)產(chǎn)品有T系列、3μA系列和LR1-D系列等。5.熱繼電器的安裝

(1)熱繼電器安裝接線時(shí),應(yīng)清除觸頭表面污垢,以避免因電路不通或接觸電阻加大而影響熱繼電器的動(dòng)作特性。

(2)如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)或操作次數(shù)過于頻繁,則有可能使熱繼電器誤動(dòng)作或燒壞熱繼電器,因此這種情況一般不用熱繼電器作過載保護(hù),如仍用熱繼電器,則應(yīng)在熱元件兩端并接一副接觸器或繼電器的常閉觸頭,待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢,使常閉觸頭斷開后,再將熱繼電器投入工作。(3)熱繼電器周圍介質(zhì)的溫度,原則上應(yīng)和電動(dòng)機(jī)周圍介質(zhì)的溫度相同,否則,勢(shì)必要破壞已調(diào)整好的配合情況。當(dāng)熱繼電器與其他電器安裝在一起時(shí),應(yīng)將它安裝在其他電器的下方,以免其動(dòng)作特性受到其他電器發(fā)熱的影響。

(4)熱繼電器出線端的連接導(dǎo)線不宜過細(xì),如連接導(dǎo)線過細(xì),軸向?qū)嵝圆?則熱繼電器可能提前動(dòng)作;反之,連接導(dǎo)線太粗,軸向?qū)峥?熱繼電器可能滯后動(dòng)作。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或短時(shí)過載時(shí),由于熱元件的熱慣性,熱繼電器不能立即動(dòng)作,從而保證了電動(dòng)機(jī)的正常工作。如果過載時(shí)間過長(zhǎng),超過一定時(shí)間(由整定電流的大小決定),則熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作,切斷電路,起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。

6.2.8三相異步電動(dòng)機(jī)

1.結(jié)構(gòu)

圖6-19所示為三相異步電動(dòng)機(jī)的外形。異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成,另外還有端蓋、軸承及風(fēng)扇等部件,如圖6-20所示。

1)定子異步電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等組成。

(1)定子鐵心是電動(dòng)機(jī)的磁路部分,一般由厚度為0.5mm的硅鋼片疊成,其內(nèi)圓沖成均勻分布的槽,槽內(nèi)嵌入三相定子繞組,繞組和鐵心之間有良好的絕緣。

(2)定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分,由三相對(duì)稱繞組組成,并按一定的空間角度依次嵌入定子槽內(nèi),三相繞組的首、尾端分別為U1、V1、W1和U2、V2、W2。其接線方式根據(jù)電源電壓不同可接成星形(Y)或三角形(Δ),如圖6-21所示。

圖6-19三相異步電動(dòng)機(jī)的外形圖

6-20三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

圖

6-21三相異步電動(dòng)機(jī)接法

(a)星形(Y)接法;(b)三角形(Δ)接法;(c)繞組內(nèi)部接法

(3)機(jī)座一般由鑄鐵或鑄鋼制成,其作用是固定定子鐵心和定子繞組,封閉式電動(dòng)機(jī)外表面還有散熱筋,以增加散熱面積。

(4)機(jī)座兩端的端蓋,用來支承轉(zhuǎn)子軸,并在兩端設(shè)有軸承座。

2)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。

(1)轉(zhuǎn)子鐵心是由厚度為0.5mm的硅鋼片疊成的,壓裝在轉(zhuǎn)軸上,外圓周圍沖有槽,一般為斜槽,并嵌入轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。(2)轉(zhuǎn)子繞組有籠型和繞線型兩種,籠型轉(zhuǎn)子繞組一般用鋁澆入轉(zhuǎn)子鐵心的槽內(nèi),并將兩個(gè)端環(huán)與冷卻用的風(fēng)扇翼澆鑄在一起;而繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組相似,三相繞組一般接成星形,三個(gè)出線頭通過轉(zhuǎn)軸內(nèi)孔分別接到三個(gè)銅制集電環(huán)上,而每個(gè)集電環(huán)上都有一組電刷,通過電刷使轉(zhuǎn)子繞組與變阻器接通來改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

2.工作原理如圖6-22所示,當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組中通入對(duì)稱的三相交流電時(shí),在定子和轉(zhuǎn)子的氣隙中形成一個(gè)隨三相電流的變化而旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng),其方向與三相定子繞組中電流的相序一致,三相定子繞組中電流的相序發(fā)生改變,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向也跟著發(fā)生改變。對(duì)于p對(duì)極的三相交流繞組,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每分鐘的轉(zhuǎn)速與電流頻率的關(guān)系是:式中,n——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每分鐘的轉(zhuǎn)速,即同步轉(zhuǎn)速(r／min);

f——定子電流的頻率(我國(guó)規(guī)定為f＝50Hz);

p——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。

如當(dāng)p＝2(4極)時(shí),n=60×50／2＝1500(r／min)。

該磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判斷)。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)相互連接形成閉合回路,因此在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流的相互作用下產(chǎn)生電磁力(電磁力的方向用左手定則判斷),轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn),其方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。

圖

6-22三相異步電動(dòng)機(jī)的原理

3.三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌

三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌如表6-4所示。表6-4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌

(1)型號(hào):表示電動(dòng)機(jī)的機(jī)座形式和轉(zhuǎn)子類型。國(guó)產(chǎn)異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)用Y(Y2)、YR、YZR、YB、YQB、YD等漢語拼音字母來表示。其含義為

Y—籠型異步電動(dòng)機(jī)(容量為0.55～90kW);YR—繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)(容量為250～2500kW);YZR—起重機(jī)上用的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī);YB—防爆式異步電動(dòng)機(jī);YQ—高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī);異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)的其他部分舉例說明如下：

(2)額定功率(PN):在額定運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率(kW)。

(3)額定電壓(UN):在額定運(yùn)行時(shí),定子繞組端應(yīng)加的線電壓值,一般為220V／380V。

(4)額定電流(IN):在額定運(yùn)行時(shí),定子的線電流(A)。

(5)接法:指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組接入電源的連接方式。

(6)轉(zhuǎn)速(n):額定運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

(7)功率因數(shù)(cosФ):指電動(dòng)機(jī)輸出額定功率時(shí)的功率因數(shù),一般為0.75～0.90。

(8)效率(η):電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)輸出的機(jī)械功率P2與輸入的電功率P1之比,即η=P2／P1×100％。

(9)防護(hù)形式:電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式用“IP”和兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字表示,數(shù)字代表防護(hù)形式(如防塵、防濺)的等級(jí)。

(10)溫升:電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí),自身溫度高于環(huán)境溫度的允許值。如允許溫升為80℃,周圍環(huán)境溫度為35℃,則電動(dòng)機(jī)所允許達(dá)到的最高溫度為115℃。(11)絕緣等級(jí):是由電動(dòng)機(jī)內(nèi)部所使用的絕緣材料決定的,它規(guī)定了電動(dòng)機(jī)繞組和其他絕緣材料可承受的允許溫度。目前Y系列電動(dòng)機(jī)大多數(shù)采用B級(jí)絕緣,B級(jí)絕緣的最高允許溫度為130℃;高壓和大容量電機(jī)常采用H級(jí)絕緣,H級(jí)絕緣最高允許工作溫度為180℃。

(12)運(yùn)行方式:有連續(xù)、短時(shí)和間歇三種,分別用S1、S2、S3表示。電動(dòng)機(jī)接線前首先要用兆歐表檢查其絕緣電阻。額定電壓在1000V以下的,絕緣電阻不應(yīng)低于0.5MΩ。

三相異步電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)應(yīng)有六個(gè)端頭,各相的始端用U1、V1、W1表示,終端用U2、V2、W2表示。電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線盒內(nèi)端子的布置形式,常見的有Y形接法和△形接法,如圖6-21所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)沒有銘牌,端子標(biāo)號(hào)又弄不清楚時(shí),需用儀表或其他方法確定三相繞組引出線的頭尾。

6.3電氣控制圖的識(shí)讀

1.電氣原理圖的布置

(1)電氣原理圖一般分電源電路、主電路、控制電路、信號(hào)電路及照明電路等部分。電源電路一般畫在圖面的上方或左方,三相交流電源L1、L2、L3按相序由上而下依次排列,中性線N和保護(hù)線PE畫在相線下面;直流電源則在正下方畫出,電源開關(guān)要水平方向設(shè)置。主電路要垂直電源電路畫在電氣原理圖的左側(cè)。

控制電路、信號(hào)電路、照明電路要跨接在兩相電源之間,依次垂直畫在主電路的右側(cè),并且電路中的耗能元件(如接觸器和繼電器的線圈、信號(hào)燈、照明燈等)要畫在電氣原理圖的下方,而線圈的觸點(diǎn)則畫在耗能元件的上方。

(2)電氣原理圖中各線圈的觸點(diǎn)都按電路未通電或器件未受外力作用時(shí)的常態(tài)位置畫出。分析工作原理時(shí),應(yīng)從觸點(diǎn)的常態(tài)位置出發(fā)。

(3)各元器件不畫實(shí)際外形圖,而采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一圖形符號(hào)畫出。

(4)同一電器的各元件不按實(shí)際位置畫在一起,而是根據(jù)它們?cè)诰€路中所起的作用分別畫在不同部位,并且它們的動(dòng)作是相互關(guān)聯(lián)的,必須標(biāo)以相同的文字符號(hào)。

2.識(shí)讀電氣原理圖的要點(diǎn)

(1)看圖紙說明:圖紙說明包括圖紙目錄、技術(shù)說明、元件明細(xì)表和施工說明書等?？磮D紙說明有助于了解大體情況和抓住識(shí)讀的重點(diǎn)。

(2)分清電氣原理圖:分清主電路和控制電路,交流電路和直流電路。(3)識(shí)讀主電路:通常從下往上看,即從電氣設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))開始,經(jīng)控制元件,依次到電源,搞清電源是經(jīng)過哪些元件到達(dá)用電設(shè)備的。

(4)識(shí)讀控制電路:通常從左向右看,即先看電源,再依次到各條回路,分析各回路元件的工作情況及對(duì)主電路的控制關(guān)系。搞清回路構(gòu)成、各元件間的聯(lián)系、控制關(guān)系以及在什么條件下回路通路或斷路，等等。

3.識(shí)讀電氣原理圖下面就三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路圖作簡(jiǎn)單分析,電路圖如圖6-23所示。

圖

6-23電動(dòng)機(jī)雙重聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路的電氣原理圖

(1)電路組成:由熱繼電器、接觸器和按鈕等控制電器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制,叫做繼電接觸控制?？刂齐娐吩趯?shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟、停控制,正、反轉(zhuǎn)控制的同時(shí),還具有短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)作用。它主要由按鈕開關(guān)SB(啟、停電動(dòng)機(jī)使用)、交流接觸器KM(用作接通和切斷電動(dòng)機(jī)的電源以及改變電源的相序、失壓和欠壓保護(hù)等)、熱繼電器或電機(jī)保護(hù)器FR(用作電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù))等組成。

(2)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向,而磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向又取決于三相電源的相序,所以電源的相序決定了電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。任意改變電源的相序時(shí),電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向也會(huì)隨之改變。(3)控制線路：其控制部分主要由兩個(gè)復(fù)合啟動(dòng)按鈕、一個(gè)停止按鈕、兩個(gè)交流接觸器和一個(gè)熱繼電器(或電機(jī)保護(hù)器)等組成。

(4)控制過程：當(dāng)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1后,電源V1相中的電流,通過停止按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2的常閉觸點(diǎn)、正轉(zhuǎn)交流接觸器線圈KM1、反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的輔助觸點(diǎn)(KM2的常閉觸點(diǎn))及熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)接通到電源的W1相上形成閉合回路,使正轉(zhuǎn)接觸器線圈得電而使常開觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn),并通過接觸器的輔助觸點(diǎn)KM1自鎖保持運(yùn)行。反轉(zhuǎn)的過程是按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2后,SB2常閉觸點(diǎn)斷開,使正轉(zhuǎn)接觸器KM1失電,觸點(diǎn)脫離的同時(shí),反轉(zhuǎn)接觸器KM2接通得電而使常開觸點(diǎn)閉合,調(diào)換了兩根電源線U、W相,改變了相序,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。(5)互鎖原理:為了保證電動(dòng)機(jī)在正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)電路不工作(即兩個(gè)交流接觸器線圈不能同時(shí)得電,否則會(huì)引起電源的相間短路),需在控制線路中設(shè)置互鎖功能?；ユi功能可以將啟動(dòng)按鈕的動(dòng)、斷觸點(diǎn)互串在正、反轉(zhuǎn)的控制回路中(稱按鈕互鎖),或?qū)⒔涣鹘佑|器的常閉觸點(diǎn)互串在正、反轉(zhuǎn)的控制回路中使接觸器互鎖,使得正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)行的同時(shí),斷開反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)的控制回路;也可將兩種互鎖方式同時(shí)采用,實(shí)現(xiàn)雙重互鎖功能。這種在控制電路中采取的互鎖方式一般稱電氣互鎖。還有一種互鎖方式叫機(jī)械互鎖,就是利用機(jī)械裝置杠桿原理來控制兩個(gè)交流接觸器線圈不能同時(shí)得電。1.電氣器件的布局根據(jù)電氣原理圖的要求,對(duì)需裝接的電氣元件進(jìn)行板面布置,并按電氣原理圖進(jìn)行導(dǎo)線連接,是電工必須掌握的基本技能。如果電氣元件布局不合理,就會(huì)給具體安裝和接線帶來較大的困難。簡(jiǎn)單的電氣控制線路可直接進(jìn)行布置裝接,較為復(fù)雜的電氣控制線路,布置前必須繪制電氣接線圖。圖6-24所示是電動(dòng)機(jī)雙重聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路的電氣接線圖。6.4電氣控制線路的安裝方法圖6-24電動(dòng)機(jī)雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的電氣接線圖(1)主電路：一般是三相、單相交流電源或者是直流電源直接控制用電設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)、變壓器、電熱設(shè)備等。在主電路電氣元件工作(合閘或接通)的情況下,受電設(shè)備就處在運(yùn)行情況下。因此,布置主電路元件時(shí),要考慮好電氣元件的排列順序:將電源開關(guān)(閘刀、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣開關(guān)等)、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器等從上到下排列整齊,元件位置應(yīng)恰當(dāng),便于接線和維修。同時(shí),元件不能倒裝或橫裝,電源進(jìn)線位置要明顯,電氣元件的銘牌應(yīng)容易看清,并且調(diào)整時(shí)不受其他元件影響。(2)控制電路:控制電路的電氣元件有按鈕、行程開關(guān)、中間繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器等,這些元器件的布置與主電路密切相關(guān),應(yīng)與主電路的元器件盡可能接近,但必須明顯分開。外圍電氣控制元件,通過接線端引出,絕對(duì)不能直接接在主電路或控制電路的元器件上,如按鈕接線等。無論是主電路還是控制電路,電氣元件的布置都要考慮到接線方便,用線最省,接線最可靠等。2.選擇元器件選擇原則:元件的選擇應(yīng)滿足設(shè)備元件額定電流和額定電壓條件。一般情況下,380V三相異步電機(jī)的額定電流按二倍設(shè)備容量(功率)來估算。算出的電流、電壓數(shù)據(jù)在設(shè)備元件系列中沒有相同數(shù)據(jù)規(guī)格時(shí),必須往上一級(jí)最接近的數(shù)據(jù)選擇,嚴(yán)禁向小于數(shù)據(jù)規(guī)格選。

1)熔斷器的選擇熔斷器在照明線路中起過載及短路保護(hù),在動(dòng)力線路中起短路保護(hù)。(1)熔體電流的確定。用于主電路：對(duì)于單臺(tái)電機(jī)，Ire=(1.5～2.5)Ie;對(duì)于多臺(tái)電機(jī),Ire=(1.5～2.5)Iem+∑Iej;用于控制回路:熔體額定電流按2～5A選擇。注:Ire—熔體額定電流;Ie—電動(dòng)機(jī)額定電流;Iem—其中最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流;∑Iej—其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。

(2)熔斷器額定電流的確定。熔斷器額定電流應(yīng)大于或等于熔體的