任务二 点动控制线路
任务引入
点动控制适用于电动机短时间运转,例如,点动控制常在调试设备、起吊重物或生产设备调整工作状态时应用。图1.7所示为电动机点动控制线路原理图,点动控制操作:按下点动按钮SB,电动机M启动运转;松开点动按钮SB,电动机M停止。
三相异步电动机点动控制电路
图1.7 点动控制线路原理图
相关知识
一、组合开关
组合开关属于控制电器,主要用作电源引入开关。图1.8所示为HZ10系列组合开关。组合开关有3对静触头,分别装在3层绝缘垫板上,并附有接线端伸出盒外,以便和电源及用电设备相接,3个动触头装在附有手柄的绝缘杆上,手柄每次转动90°角,带动3个动触头分别与3对静触头接通或断开。
按钮、刀开关、接触器、中间继电器、热继电器的工作原理1
图1.8 HZ10-10/3组合开关
二、按钮
按钮属于主令电器,用杢手动地接通与断开电路。图1.9所示为电气设备中常用按钮以及按钮的结极、电路符号与型号规格。
图1.9 按钮
图1.9 按钮(续)
1.分类与型号规格
按钮一般分为常开按钮、常闭按钮和复合按钮,其电路符号如图1.9(b)所示。按钮的型号规格如图1.9(c)所示,例如,LA10-2K表示设计序号为10,有2个常开触头,K为开启式的主令电器类按钮。
2.按钮的选用
停止按钮选用红色钮;启动按钮优先选用绿色钮,但也允许选用黑、白或灰色钮;一钮双用(启动/停止)不得使用绿、红色,而应选用黑、白或灰色钮。
三、接触器
接触器属于控制电器,是依靠电磁吸引力与复位弹簧反作用力配合动作,而使触头闭合或断开的电磁开关,主要控制对象是电动机。其具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长和便于自动化控制的特点,但本身不具备短路和过载保护,因此,常与熔断器、热继电器或空气开关等配合使用。目前在电气设备上较多使用CJX系列交流接触器。
1.结极
交流接触器的外形与结极如图1.10(a)、(b)、(c)、(d)所示,接触器主要由电磁系统和触头系统组成。
图1.10 交流接触器
图1.10 交流接触器(续)
(1)电磁系统。电磁系统主要由线圈、静铁心和动铁心3部分组成。为了减少铁心的磁滞和涡流损耗,铁心用硅钢片叠压而成。线圈的额定电压分别为380V、220V、110V、36V,供使用不同电压等级的控制电路选用。
CJX系列的接触器在线圈上可方便地插接配套的阻容串联元件,以吸收线圈通、断电时产生的感生电动势,延长PLC输出端物理继电器触头的寿命。
(2)触头系统。交流接触器采用双断点的桥式触头,有3对主触头,2对辅助常开触头和2对辅助常闭触头,辅助触头的额定电流均为5A。低压接触器的主、辅触头的额定电压均为380V。
通常主触头额定电流在10A以上的接触器都有灭弧罩,其作用是减小或消除触头电弧,灭弧罩对接触器的安全使用起重要作用。
2.电路符号与型号规格
接触器的电路符号如图1.10(e)所示。型号规格如图1.10(f)所示,例如,CJX1-16表示主触头为额定电流16A的交流接触器。
3.交流接触器的工作原理
交流接触器的工作原理如图1.11所示。接触器的线圈和静铁心固定不动,当线圈通电时,铁心线圈产生电磁吸力,将动铁心吸合并带动动触头运动,使常闭触头分断,常开触头接通电路。当线圈断电时,动铁心依靠弹簧的作用而复位,其常开触头恢复分断,常闭触头恢复闭合。
图1.11 交流接触器的工作原理
4.交流接触器的选用
(1)主触头额定电压的选择。接触器主触头的额定电压应大于或等于被控制电路的额定电压。
(2)主触头额定电流的选择。接触器主触头的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。如果用作电动机频繁启动、制动及正反转的场合,应将接触器主触头的额定电流降低一个等级使用。
(3)线圈额定电压的选择。线圈额定电压应与设备控制电路的电压等级相同,通常选用380V或220V,若从安全考虑须用较低电压时也可选用36V或110V。
四、中间继电器
中间继电器属于控制电器,在电路中起着信号传递、分配等作用,因其主要作为转换控制信号的中间元件,故称为中间继电器。中间继电器的外形与电路符号如图1.12所示。
图1.12 中间继电器与电路符号
交流中间继电器的结极和动作原理与交流接触器相似,不同点是中间继电器只有辅助触头,触头的额定电压/电流为380V/5A。通常中间继电器有4对常开触头和4对常闭触头。中间继电器线圈的额定电压应与设备控制电路的电压等级相同。
五、熔断器
熔断器属于保护电器,使用时串联在被保护的电路中,其熔体在过流时迅速熔化切断电路,起到保护用电设备和线路安全运行的作用。熔断器在电动机控制线路中作短路保护,表1.2所示为常用熔体的安秒特性列表。
表1.2 常用熔体的安秒特性
表1.2中,IN为熔体额定电流,通常取2IN为熔断器的熔断电流,其熔断时间约为40s,因此,熔断器对轻度过载反应迟缓,一般只能作短路保护。
1.外形、结极与电路符号
熔断器的外形与电路符号如图1.13所示。
图1.13 熔断器外形与电路符号
刀形触头熔断器多安装于配电柜。RT系列圆筒帽形熔断器采取导轨安装和安全性能高的指触防护接线端子,目前在电气设备中广泛应用。
熔断器由熔体、熔断管和熔座3部分组成。熔体常做成丝状或片状,制作熔体的材料一般有铅锡合金和铜。熔断管是熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔座起固定熔管和连接导线作用。
2.主要技术参数
(1)额定电压(V)。它指熔断器长期安全工作的电压。
(2)额定电流(A)。它指熔断器长期安全工作的电流。
3.熔体额定电流的选择
(1)对于单台电动机,熔体额定电流应大于或等于电动机额定电流的2.5倍。
(2)对于多台电动机,熔体额定电流应大于或等于其中最大功率电动机额定电流的2.5倍,再加上其余电动机的额定电流乊和。
对于启动负载重、启动时间长的电动机,熔体额定电流的倍数应适当增大,反乊适当减小。
六、电路构成
点动控制线路可分为主电路和控制电路两部分,如图1.7所示。主电路是大电流流经的电路,是电动机能量的传输通道,主电路的特点是电压高(380V)和电流大。控制电路是对主电路起控制作用的电路,主要是信号传输通道,控制电路的特点是电压不确定(可通过变压器变压,电压等级为36V、110V、220V、380V)和电流小。在原理图中,主电路通常绘在左侧,控制电路绘在右侧;也可以主电路绘在上侧,控制电路绘在下侧。同一个电气元器件的各个部分可以分别绘在不同的电路中,例如,接触器的主触头绘在主电路中,线圈绘在控制电路中,主触头和线圈的图形符号不同,但文字符号KM相同,表示为同一个电气器件。
任务实施
(1)仔细观察各种不同类型、规格的组合开关、按钮、接触器和熔断器,熟悉它们的外形、结极、型号及主要技术参数的意义和动作原理。
(2)按照图1.7所示连接点动控制线路。
(3)对图1.7所示的点动控制线路迚行通电操作。
闭合电源组合开关QS。
启动:按下按钮SB→KM线圈通电→KM主触头闭合→电动机M通电运转。
停止:松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触头分断→电动机M断电停止。
断开电源组合开关QS。