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1、电工实习电工实习 三、电气控制线路的安装、调试三、电气控制线路的安装、调试3.1 常用低压电器 3.1.1 概述 3.1.2 接触器 3.1.3 继电器 3.1.4 熔断器 3.1.5 低压开关与低压断路器 3.1.6 主令电器 3.1.7 低压电器的产品型号3.1.1 概述 电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展,一些电器元件可能被电子线路所取代,但是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展(表现在提高元件的性能、生产新型的元件,实现机、电、仪一体化,扩展元件的应用范围等
2、),且有些电器元件有其特殊性,故是不可能完全被取代的。返回返回 电器是接通和断开电器或调节、控制和保护电器及电气设备用的电工器具。电器的功能多,用途广,品种规格繁多,为了系统地掌握,必须加以分类。1.按工作电压等级分 (1)高压电器;(2)低压电器 2.按动作原理分 (1)手动电器;(2)自动电器 3.按用途分 (1)控制电器;(2)配电电器;(3)主令电器;(4)保护电器;(5)执行电器 3.1.1.1 电器的分类 返回返回3.1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器 接触器:分交流接触器与直流接触器继电器:有电磁式继电器(如电压继电器、电流继电器、中间继电器);时间继电器(分直
3、流电磁式、空气阻尼式、半导体式等);热继电器;干簧继电器;速度继电器等熔断器:分瓷插式、螺旋式、有填料封闭管式、无填料密闭管式、快速熔断器、自复式等低压断路器:分框架式、塑料外壳式、快速直流断路器、限流式、漏电保护器等 位置开关:有直动式、滚动式、微动式等按钮、刀开关等 返回返回3.1.1.3 我国低压控制电器的发展概况 现场总线系统的发展与应用将从根本上改变传统的低压配电与控制系统及其装置,给传统低压电器带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在必行。其产品的特征是:其产品的特征是:产品中装有微处理器;产品中装有微处理器;产品带有通信接口,能与现场总线连接;产品带有通信接口,能与现场总线连
4、接;采用标准化结构,具有互换性,采用模数化结构;采用标准化结构,具有互换性,采用模数化结构;保保护护功功能能齐齐全全,具具有有外外部部故故障障记记录录显显示示、内内部部故故 障自诊断、进行双向通信等。障自诊断、进行双向通信等。返回返回3.1.2 接触器 接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器,用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机,能实现远距离控制,并具有欠(零)电压保护。返回返回3.1.2.1 结构和工作原理 接触器是利用电磁吸力的原理工作的。接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成,结构简图如图3-1所示。1.电磁系统 其作用是
5、将电磁能转换成机械能,产生电磁吸力带动触头动作。图图3-1 3-1 接触器结构简图接触器结构简图1 1主触头主触头 2 2常闭辅助触头常闭辅助触头 3 3常开辅助触头常开辅助触头 4 4动铁心动铁心 5 5电磁线圈电磁线圈 6 6静铁心静铁心7 7灭弧罩灭弧罩 8 8弹簧弹簧3.1.2.1 结构和工作原理2.触头系统 触头是接触器的执行元件,用来接通或断开被控制电路。触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头:原始状态时(即线圈未通电)断开,线圈通电后闭合的触头叫常开触头;原始状态闭合,线圈通电后断开的触头叫常闭触头(线圈断电后所有触头复原)。图3-2 触头结构形式图a)桥形触头 b)指形触头
6、1.2.1 结构和工作原理3.灭弧装置 常用的灭弧方法有:拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。常用的灭弧装置有:电动力灭弧、灭弧栅和磁吹灭弧。对于电弧较弱的接触器,只采用灭弧罩即可。交流接触器常用电动力灭弧 和灭弧栅灭弧装置。直流接触器常用磁吹灭弧装置。图3-3 电动力灭弧原理1静触头 2动触头 u 图图3-33-3所示的是一种桥式结构双断口触头,当触头打开时,在所示的是一种桥式结构双断口触头,当触头打开时,在断口处产生电弧,电弧电流在两电弧间产生图中以表示的磁场,断口处产生电弧,电弧电流在两电弧间产生图中以表示的磁场,跟据左手定则,电弧电流要产生一个指向外侧的电动力作用,使跟据左手定则,电弧电流
7、要产生一个指向外侧的电动力作用,使电弧向外运动并拉长,迅速穿越冷却介质而加快冷却并熄灭。电弧向外运动并拉长,迅速穿越冷却介质而加快冷却并熄灭。3.1.2.1 结构和工作原理4.接触器的工作原理 当电磁线圈通电后,线圈电流产生磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作:常闭触头断开;常开触头闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原:常开触头断开,常闭触头闭合。图3-4 接触器的图形、文字符号a)线圈 b)主触头 c)常开辅助触头 d)常闭辅助触头3.1.2.3 接触器的主要技术参数与选用1.接触器的型号及代表意义 3.1.2.3 接触器的主要
8、技术参数与选用 2.接触器选用原则 1.额定电压额定电压 接触器的额定电压是指主触头的额定电压,接触器的额定电压是指主触头的额定电压,应等于负载的额定电压。应等于负载的额定电压。2.额定电流额定电流 接触器的额定电流是指主触头的额定电流,接触器的额定电流是指主触头的额定电流,应等于或稍大于负载的额定电流。应等于或稍大于负载的额定电流。3.电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压 电磁线圈的额定电压等于控制回电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源电压。路的电源电压。4.触头数目触头数目 接触器的触头数目应能满足控制线路的要求。接触器的触头数目应能满足控制线路的要求。5.额定操作频率额定操作频率 接触器
9、额定操作频率是指每小时接通次接触器额定操作频率是指每小时接通次数。数。返回返回3.1.3 继电器 继电器主要用于控制与保护电路或作信号转换用。当输入量变化到某一定值时,继电器动作,其触头接通或断开交、直流小容量的控制回路。继电器的种类很多,常用的分类方法有:按用途分:有控制继电器和保护继电器。按动原理作分:有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器。按输入信号的不同来分:有电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器等。返回返回1.3.1 电磁式继电器 1.电磁式继电器的结构与工作原理u 常用的电磁式继常用的电磁式继电器有电压继电器、电器有电压继电器、中间
10、继电器和电流继中间继电器和电流继电器。电器。图3-5 电磁式继电器原理图1铁心 2旋转棱角 3释放弹簧 4调节螺母 5衔铁 6动触头 7静触头 8非磁性垫片 9线圈 图3-6电磁式继电器图形、文字符号 3.1.3.2 热继电器 热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量,使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。热继电器还常和交流接触器配合组成电磁起动器,广泛用于三相异步电动机的长期过载保护。在图3-7中发热元件1通电发热后,主双金属片2受热向左弯曲,推动导板3向左推动执行机构发生一定的运动。电流越大
11、,执行机构的运动幅度也越大。当电流大到一定程度时,执行机构发生跃变,即触点发生动作从而切断主电路。1.3.2 热继电器图3-7热继电器原理图1热元件 2双金属片 3导板 4触头 图3-8 热继电器图形、文字符号a)发热元件 b)常闭触点 3.1.3.3 时间继电器 从得到输入信号(线圈的通电或断电)开始,经过一定的延时后才输出信号(触头的闭合或断开)的继电器,称为时间继电器。时间继电器的延时方式有两种:通电延时:接受输入信号后延迟一定的时间,通电延时:接受输入信号后延迟一定的时间,输出信号才发生变化。当输入信号消失后,输输出信号才发生变化。当输入信号消失后,输出瞬时复原。出瞬时复原。断电延时:
12、接受输入信号时,瞬时产生相应断电延时:接受输入信号时,瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后,延迟一定的的输出信号。当输入信号消失后,延迟一定的时间,输出才复原。时间,输出才复原。3.1.3.3 时间继电器空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用而达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触头组成。空气阻尼式时间继电器的电磁机构有交流、直流两种。延时方式有通电延时型和断电延时型(改变电磁机构位置,将电磁铁翻转1800安装)。当动铁心(衔铁)位于静铁心和延时机构之间位置时为通电延时型;当静铁心位于动铁心和延时机构之间位置时为断电延时型。JS7-A系列时间继电器如图3-9所示。
13、3.1.3.3 时间继电器图3-9 JS7-A系列时间继电器原理图a)通电延时型 b)断电延时形1线圈 2铁心 3衔铁 4反力弹簧 5推板 6活塞杆 7杠杆 8塔形弹簧 9弱弹簧10像皮膜 11空气室壁 12活塞 13调节螺钉 14进气孔 15、16微动开关3.1.3.3 时间继电器 现以通电延时型为例说明其工作原理。当线圈1得电后衔铁(动铁心)3吸合,活塞杆6在塔形弹簧8作用下带动活塞12及橡皮膜10向上移动,橡皮膜下方空气室空气变得稀薄形成负压,活塞杆只能缓慢移动,其移动速度由进气孔气隙大小来决定。经一段延时后,活塞杆通过杠杆7压动微动开关15,使其触头动作,起到通电延时作用。当线圈断电时
14、,衔铁释放,橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速地排出,使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。由线圈得电到触头动作的一段时间即为时间继电器的延时时间,其大小可以通过调节螺钉13调节进气孔气隙大小来改变。在线圈通电和断电时,微动开关16在推板5的作用下都能瞬时动作,其触头即为时间继电器的瞬动触头。3.1.3.4 速度继电器 速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制,也称反接制动继电器。其结构原理如图3-10所示。速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上,定子与轴同心。当电动机转动时,速度继电器的转子随之转动,绕组切割磁场产生感应电动势和电流,此电流和永久磁铁的磁场作
15、用产生转矩,使定子向轴的转动方向偏摆,通过定子柄拨动触头,使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近零时,转矩减小,定子柄在弹簧力的作用下恢复原位,触头也复原。3.1.3.4 速度继电器图3-10 速度继电器结构原理图1转子 2电动机轴 3定子 4绕组5定子柄 6静触头 7动触头 8簧片 图3-11 速度继电器的图形、文字符号a)转子 b)常开触头 c)常闭触头 返回返回3.1.4 熔断器 熔断器是一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。使用时,熔体串接于被保护的电路中,当电路发生短路故障时,熔体被瞬时熔断而分断电路,起到保护作用。熔断器的图形、文字符号如图3-12所示
16、。图3-12 熔断器的图形、文字符号 返回返回3.1.5 低压开关和低压断路器 3.1.5.1 低压断路器 低压断路器曾称自动空气开关或自动开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合,是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护、动作值可调、分断能力高的电器。低压断路器与接触器不同的是:接触器允许频繁地接通和分断电路,但不能分断短路电流;而低压断路器不仅可分断额定电流、一般故障电流,还能分断短路电流,但单位时间内允许的操作次数较低。返回返回3.1.5.1 低压断路器 低压断路器由操作机构、触头、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。工作原理图
17、如图3-13所示。低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。主触头闭合后,自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器3的衔铁吸合,使自由脱扣机构2动作,主触头断开主电路。当电路过载时,热脱扣器5的热元件发热使双金属片向上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器6的衔铁释放,也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器4则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要远距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构2动作,使主触头断开。3.1.5.1 低压断
18、路器图3-13 底压断路器工作原理图1主触头 2自由脱扣机构 3过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器 6欠电压脱扣器 7起动按纽 图3-14 低压断路器的图形、文符号 3.1.5.2 漏电保护器 漏电保护器是最常用的一种漏电保护电器。当低压电网发生人身触电或设备漏电时,漏电保护器能迅速自动切断电源,从而避免造成事故。电磁式电流型漏电保护器由开关装置、试验回路、电磁式漏电脱扣器和零序电流互感器组成。其结构如图3-15所示。图3-15 电磁式电流型漏电保护器工作原理图1电源变压器 2主开关 3试验回路4零序电流互感器 5电磁式漏电脱扣器 1.5.2 漏电保护器 当电网正常运行时,不论三相负载是否平
19、衡,通过零序电流互感器主电路的三相电流的相量和等于零,因此其二次绕组中无感应电动势,漏电保护器也工作于闭合状态。一旦电网中发生漏电或触电事故,上述三相电流的相量和不再等于零,因为有漏电或触电电流通过人体和大地而返回变压器中性点。于是,互感器二次绕组中便产生感应电压加到漏电脱扣器上。当达到额定漏电动作电流时,漏电脱扣器就动作,推动开关装置的锁扣,使开关打开,分断主电路。3.1.5.3 低压隔离器 低压隔离器也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操作电器,品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。隔离器主要是在电源切除后,将线路与电源明显地隔开,以保障检修
20、人员的安全。熔断器式刀开关由刀开关和熔断器组合而成,故兼有两者的功能,即电源隔离和电路保护功能,可分断一定的负载电流。3.1.5.3 低压隔离器1.胶壳刀开关 图3-16 胶壳刀开关的结构图1上胶盖 2下胶盖 3插座 4触刀 5瓷柄6胶盖紧固螺母 7出线座 8熔丝 9触刀座10瓷底板 11进线座 图3-17 胶壳刀开关的图形、文字符号 3.1.5.3 低压隔离器2.铁壳开关 操作机构具有两个特点:一是采用储能合闸方式,在手柄转轴与底座间装有速断弹簧,以执行合闸或分闸,在速断弹簧的作用下,动触刀与静触刀分离,使电弧迅速拉长而熄灭;二是具有机械联锁,当铁盖打开时,刀开关被卡住,不能操作合闸。铁盖合
21、上,操作手柄使开关合闸后,铁盖不能打开。图3-18 铁壳开关的结构图1触刀 2夹座 3熔断器 4速断弹簧 5转轴 6手柄 3.1.5.3 低压隔离器3.组合开关 组合开关由动触头、静触头、方形转轴、手柄、定位机构和外壳组成。它的动触头分别叠装于数层绝缘座内,其结构和图形、文字符号如图3-19所示。当转动手柄时,每层的动触片随方形转轴一起转动,并使静触头插入相应的动触片中,接通电路。图3-19 组合开关的结构和图形、文字符号 返回返回3.1.6 主令电器 主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器,用来控制接触器、继电器或其他电器线圈,使电路接通或分断,从而达到控制生产机械的目的。主令电器应
22、用广泛、种类繁多。按其作用可分为:按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器(如脚踏开关、钮子开关、紧急开关)等。返回返回3.1.6.1 按钮 起动按钮带有常开触头,手指按下按钮帽,常开触头闭合;手指松开,常开触头复位。起动按钮的按钮帽采用绿色。停止按钮带有常闭触头,手指按下按钮帽,常闭触头断开;手指松开,常闭触头复位。停止按钮的按钮帽采用红色。复合按钮带有常开触头和常闭触头,手指按下按钮帽,先断开常闭触头再闭合常开触头;手指松开,常开触头和常闭触头先后复位。图3-20 按纽的结构图1、2常闭静触头 3、4常开静触头5桥式触头 6 按纽帽 7复位弹簧 图3-21 按纽的图
23、形、文字符号a)起动按纽 b)停止按纽 c)复合按纽 3.1.6.2 位置开关 位置开关是利用运动部件的行程位置实现控制的电器元件。常用于自动往返的生产机械中。按结构不同可分为直动式、滚轮式、微动式,如图3-22所示。位置开关的结构、工作原理与按钮相同。区别是位置开关不靠手动而是利用运动部件上的挡块碰压而使触头动作,有自动复位和非自动复位两种。图3-22 位置开关的图形、文字符号a)常开触头 b)常闭触头 3.1.6.2 位置开关图3-23 位置开关的结构图 a)直动式 b)滚动式 c)微动式1顶杆 2弹簧 3常闭触头 1滚轮 2上转臂 3、5、11弹簧 1推杆 2弯形片状弹簧4触头弹簧 5常
24、开触头 4套架 6、9压板 7触头 3常开触头 4常闭触头 8触头推杆 10小滑轮 5恢复弹簧 1.7 低压电器的产品型号 为了管理、生产和使用方便,对各种用途结构的低压电器,都要按照标准规定编制型号。我国低压电器产品,按四级制规定编制型号。全型号组成形式:返回返回3.2 电动机控制线路的安装、调试电动机控制线路的安装、调试 3.2.1 3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3.2.2 3.2.2 三相异步电机的点动、起动控制线路三相异步电机的点动、起动控制线路 的安装接线的安装接线 3.2.3 3.2.3 三相异步电机的正反转起动控制安装接线三相异步电机的
25、正反转起动控制安装接线 三相异步电机的星三角降压起动控制线三相异步电机的星三角降压起动控制线 路安装接线路安装接线 3.2.5 3.2.5 采用继电接触器控制的动力滑台控制线路采用继电接触器控制的动力滑台控制线路 的安装接线的安装接线 3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3.2.1.1.3.2.1.1.三相异步电动机的控制电路的一般原则三相异步电动机的控制电路的一般原则 生产机械的电气控制线路都是根据生产工艺过程的控制要求设计的,而生产工艺过程必然伴随着一些物理量的变化,如行程、时间、速度、电流等。这就需要某些电器能准确地测量和反映这些物理量的变化,并根据
26、这些量的变化对电动机实现自动控制。电动机控制的一般原则有行程控制原则、时间控制原则、速度控制原则和电流控制原则。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 1行程控制原则行程控制原则 根据生产机械运动部件的行程或位置,利用位置开关来控制电动机的工作状态称为行程控制原则。行程控制原则是生产机械电气自动化中应用最多和作用原理最简单的一种方式。如工作台自动往返行程控制线路就是按行程原则来控制的。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 2时间控制原则时间控制原则 利用时间继电器按一定时间间隔来控制电动机的工作状态称为时间控制原则,如电动机
27、的降压起动、制动及变速过程中,利用时间继电器按一定时间间隔改变线路的接线方式。以自动完成电动机的各种控制要求。在这里,换接时间的控制信号由时间继电器发出,换接时间的长短则根据生产工艺要求或者电动机的起动、制动和变速过程的持续时间来整定时间继电器的动作时间。如Y降压起动控制线路就是按时间原则来控制的。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3速度控制原则速度控制原则 根据电动机的速度变化,利用速度继电器等电器来控制电动机的工作状态称为速度控制原则。反映速度变化的电器有多种。直接测量速度的电器有速度继电器、小型测速发电机。间接测量电动机速度分两类:对于直流电动机用
28、其感应电动势来反映,通过电压继电器来控制;对于交流绕线式异步电动机可用转子频率来反映,通过频率继电器来控制。反接制动控制线路就是利用速度继电器来进行速度控制的。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 4电流控制原则电流控制原则 根据电动机主回路电流的大小,利用电流继电器来控制电动机的工作状态称为电流控制原则。如机床横梁夹紧机构的自动控制线路就是按行程控制原则和电流控制原则来控制的。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概电动机控制线路的安装、调试概述述 3.2.1.2 3.2.1.2 绘制、识读电气控制线路原理图的原则绘制、识读电气控制线路原理图的原则 1.原
29、理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路绘制。电源电路画成水平线,三相交流电源相序L1,L2和L3由上而下依次排列画出,中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上,负端在下画出。电源开关要水平画出。主电路是指受电的动力装置及保护电器,它通过的是电动机的工作电流,电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。7.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小,画原理图时,控制电路、信号电路、照明电路要跨接在两相
30、电源线之间,依次垂直画在主电路右侧,且电路中的耗能元件(如接触器和断电器的线圈、信号灯、照明灯等)要画在电路的下方,而电器的触点画在耗能元件的上方。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 2原理图中,各电器的触点位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时,应从触点的常态位置出发。3原理图中,各电气元件不画实际的外形图,而采用国家标准中的统一图用图形符号画出。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 4原理图中,同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起,而是按其在线路中所起作用分别画在不同电路中,但它们的动
31、作却是相互关联的,必须标以相同的文字符号。接触器KM的线圈画在控制电路中,而三对常开主触点则画在主电路中。若线圈得电,主触点随即动作,因此,均须标以相同的文字符号KM,来表示它们属于同一个接触器的元件。若图中相同的电器较多时,需要在电器文字符号后面加上数字以示区别,如KM1和KM2等。5原理图中,对有直接电联系的交叉导线连接点,要用小黑圆点表示,无直接电联系的交叉导线连接点则不画小黑圆点。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3.2.1.3 3.2.1.3 电动机控制线路安装步骤和方法电动机控制线路安装步骤和方法 安装电动机控制线路时,必须按照有关技术文件执
32、行。并应适应安装环境的需要。电动机的控制线路包含电动机的起动、制动、反转和调速等,大部分的控制线路是采用各种有触点的电器,如接触器、继电器、按钮等。一个控制线路可以比较简单,也可以相当复杂。但是,任何复杂的控制线路总是由一些比较简单的环节有机地组合起来的。因此,对不同复杂程度的控制线路在安装时,所需要技术文件的内容也不同。对于简单的电气设备,一般可把有关资料归在一个技术文件里(如原理图),但该文件应能表示电气设备的全部器件,并能实施电气设备和电网的连接。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 电动机控制线路安装步骤和方法如下:(一)按元件明细表配齐电器元件,并
33、进行检验。(一)按元件明细表配齐电器元件,并进行检验。所有电气控制器件,至少应具有制造厂的名称或商标、型号或索引号、工作电压性质和数值等标志。若工作电压标志在操作线圈上,则应使装在器件的线圈的标志是显而易见的。(二)安装控制箱(柜或板)(二)安装控制箱(柜或板)控制板的尺寸应根据电器的安排情况决定。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 1电电器器的的安安排排 尽可能组装在一起,使其成为一台或几台控制装置。只有那些必须安装在特定位置上的器件,如按钮、手动控制开关、位置传感器、离合器、电动机等,才允许分散安装在指定的位置上。安放发热元件时,必须使箱内所有元件的温
34、升保持在它们的容许极限内。对发热很大的元件,如电动机的起动、制 动 电 阻 等,必 须 隔 开 安 装,必 要 时 可 采 用 风 冷。2可可接接近近性性 所有电器必须安装在便于更换、检测方便的地方。为了便于维修和调整,箱内电气元件的部位,必须位于离地0.42米之间。所有接线端子,必须位于离地0.2米处,以便于装拆导线。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3间间隔隔和和爬爬电电距距离离 安排器件必须符合规定的间隔和爬电距离,并应考虑有关的维修条件。控制箱中的裸露、无电弧的带电零件与控制箱导体壁板间的间隙为:对于250伏以下的电压,间隙应不小于15毫米;对于
35、250500伏的电压,间隙应不小于25毫米。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 4控控制制箱箱内内的的电电器器安安排排 除必须符合上述有关要求外,还应做到:(1)除了手动控制开关、信号灯和测量仪器外,门上不要安装任何器件。(2)由电源电压直接供电的电器最好装在一起,使其与只由控制电压供电的电器分开。(3)电源开关最好装在箱内右上方,其操作手柄应装在控制箱前面和侧面。电源开关上方最好不安装其他电器,否则,应把电源开关用绝缘材料盖住,以防电击。(4)箱内电器(如接触器、继电器等)应按原理图上的编号顺序,牢固安装在控制箱(板)上,并在醒目处贴上各元件相应的文字符
36、号。(5)控制箱内电器安装板的大小必须能自由通过控制箱和壁的门,以便装卸。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 (三)布线(三)布线 1选用导线选用导线 导线的选用要求如下:(1)导线的类型 硬线只能用在固定安装于不动部件之间,且导线的截面积应小于0.5平方毫米。若在有可能出现振动的场合或导线的截面积在大于等于0.5平方毫米时,必须采用软线。电源开关的负载侧可采用裸导线,但必须是直径大于3毫米的圆导线或者是厚度大于2毫米的扁导线,并应有预防直接接触的保护措施(如绝缘、间距、屏护等)。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 (
37、2)导线的绝缘 导线必须绝缘良好,并应具有抗化学腐蚀的能力。在特殊条件下工作的导线,必须同时满足使用条件的要求。(3)导线的截面积 在必须承受正常条件下流过的最大稳定电流的同时,还应考虑到线路允许的电压降、导线的机械强度和熔断器相配合。2敷设方法敷设方法 所有导线从一个端子到另一个端子的走线必须是连续的,中间不得有接头。有接头的地方应加接线盒。接线盒的位置应便于安装与检修,而且必须加盖,盒内导线必须留有足够的长度,以便于拆线和接线。敷线时,对明露导线必须做到平直、整齐、走线合理等要求。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 3接线方法接线方法 所有导线的连接必
38、须牢固,不得松动。在任何情况下,连接器件必须与连接的导线截面积和材料性质相适应。导线与端子的接线,一般一个端子只连接一根导线。有些端子不适合连接软导线时,可在导线端头上采用针形、叉形等冷压接线头。如果采用专门设计的端子,可以连接两根或多根导线,但导线的连接方式,必须是工艺上成熟的各种方式。如:夹紧、压接、焊接、绕接等。这些连接工艺应严格按照工序要求进行。导线的接头除必须采用焊接方法外,所有导线应当采用冷压接线头。如果电气设备在正常运行期间承受很大振动,则不许采用焊接的接头。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 4导线的标志导线的标志 (1)导线的颜色标志 保
39、护导线(PE)必须采用黄绿双色;动力电路的中线(N)和中间线(M)必须是浅篮色;交流或直流动力电路应采用黑色;交流控制电路采用红色;直流控制电路采用篮色;用作控制电路联锁的导线,如果是与外边控制电路连接,而且当电源开关断开仍带电时,应采用橘黄色或黄色;与保护导线连接的电路采用白色。(2)导线的线号标志 导线线号的标志应与原理图和接线图相符合。在每一根连接导线的线头上必须套上标有线号的套管,位置应接近端子处。线号编制方法如下:3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 主电路 三相电源按相序自上而下编号为L1、L2、L3;经过电源开关后,在出线端子上按相序依次编号为
40、U11、V11、W11。主电路中各支路的,应从上至下、从左至右,每经过一个电器元件的线桩后,编号要递增,如U11、V11、W11,U12、V12、W12。单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线按相序依次编号为U、V、W(或用U1、V1、W1表示),多台电动机引出线的编号,为了不致引起误解和混淆,可在字母前冠以数字来区别,如1U、1V、1W,2U、2V、2W。在不产生矛盾的情况下,字母后应尽可能避免采用双数字,如单台电动机的引出线采用U、V、W的线号标志时,三相电源开关后的出线编号可为U1、V1、W1。当电路编号与电动机线端标志相同时,应三相同时跳过一个编号来避免重复。3.2.1 电动机控制线
41、路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 控制电路与照明、指示电路 应从上至下、从左至右,逐行用数字来依次编号,每经过一个电器元件的接线端子,编号要依次递增。编号的起始数字,除控制电路必须从阿拉伯数字1开始外,其他辅助电路依次递增100作起始数字,如照明电路编号从101开始;信号电路编号从201开始等。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 5控制箱(板)内部配线方法控制箱(板)内部配线方法 一般采用能从正面修改配线的方法,如板前线槽配线或板前明线配线,较少采用板后配线的方法。采用线槽配线时,线槽装线不要超过容积的70,以便安装和维修。线槽外部的配线,
42、对装在可拆卸门上的电器接线必须采用互连端子板或连接器,它们必须牢固固定在框架、控制箱或门上。从外部控制、信号电路进入控制箱内的导线超过10根,必须接到端子板或连接器件的过渡,但动力电路和测量电路的导线可以直接接到电器的端子上。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 (四)连接保护电路(四)连接保护电路 电气设备的所有裸露导体零件(包括电动机、机座等),必须接到保护接地专用端子上。1连续性连续性 保护电路的连续性必须用保护导线或机床结构上的导体可靠结合来保证。为了确保保护电路的连续性,保护导线的连接件不得作任何别的机械紧固用,不得由于任何原因将保护电路拆断,不得
43、利用金属软管作保护导线。2可靠性可靠性 保护电路中严禁用开关和熔断器。除采用特低安全电压电路外,在接上电源电路前必须先接通保护电路;在断开电源电路后才断开保护电路。3明显性明显性 保护电路连接处应采用焊接或压接等可靠方法,连接处要便于检查。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 (五)通电前检查(五)通电前检查控制线路安装好后,在接电前应进行如下项目的检查:1各个元件的代号、标记是否与原理图上的一致和齐全。2各种安全保护措施是否可靠。3控制电路是否满足原理图所要求的各种功能。4各个电气元件安装是否正确和牢靠。5各个接线端子是否连接牢固。6布线是否符合要求、整齐
44、。3.2.1 电动机控制线路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 7各个按钮、信号灯罩、光标按钮和各种电路绝缘导线的颜色是否符合要求。8电动机的安装是否符合要求。9保护电路导线连接是否正确、牢固可靠。测试外部保护导线端子与电气设备任何裸露导体零件和外壳之间的电阻应不大于0.1欧姆。10检查电气线路的绝缘电阻是否符合要求。其方法是:短接主电路、控制电路和信号电路,用500伏兆欧表测量与保护电路导线之间的绝缘电阻不得小于1兆欧。当控制电路或信号电路不与主电路连接时,应分别测量主电路与保护电路、主电路与控制电路和信号电路、控制电路和信号电路与保护电路之间的绝缘电阻。3.2.1 电动机控制线
45、路的安装、调试概述电动机控制线路的安装、调试概述 (六)空载例行试验(六)空载例行试验 通电前应检查所接电源是否符合要求。通电后应先点动,然后验证电气设备的各个部分的工作是否正确和操作顺序是否正常。特别要注意验证急停器件的动作是否正确。验证时,如有异常情况,必须立即切断电源查明原因。(七)负载形式试验(七)负载形式试验 在正常负载下连续运行,验证电气设备所有部分运行的正确性,特别要验证电源中断和恢复时是否会危及人身安全、损坏设备。同时要验证全部器件的温升不得超过规定的允许温升和在有载情况下验证急停器件是否仍然安全有效。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的
46、安装接线 3.2.2.1 3.2.2.1 三相异步电机的点动控制线路的安装接线三相异步电机的点动控制线路的安装接线一一 、电气控制原理图、电气控制原理图 点动控制线路如图3-24所示。线路动作过程:先合上电源开关QS,按下按钮SBKM线圈得电KM主触点闭合电动机M起动运转。松开按钮SBKM线圈失电KM主触点断开电动机M停止运转。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 图3-24 点动控制电气图(a)电气原理图(b)电气接线图(c)电器布置图 三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 二、二、电工工具、仪表
47、及器材电工工具、仪表及器材 1 1电工常用工具。测电笔、电工钳、尖嘴钳、斜口钳、螺钉旋具(一字形与十字形)、电工刀、校验灯等。2.2.万用表。3 3实验箱。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 4 4导线规格 根据GB5226-85机床电气设备通用技术条件标准规定,导线截面积在0.5mm2以下可以采用软线;但在不小于0.5mm2时必须采用硬线。但在本部分课题及其他课题中,根据实际实习条件和从基本训练角度考虑,在控制线路布线时,初级阶段仍采用硬线进行板前明线敷设训练。因此,本控制线路中主电路采用BV1.5mm2(黑色),控制电路采用BV1mm2(红
48、色);按钮线采用BV0.75mm2(红色),接地线采用BVR1.5mm2(绿/黄双色线)。数量可以按实际情况由教师确定,导线颜色在训练阶段除接地线外,可不必强求,但应使主电路与控制电路有明显区别。5 5紧固体及编线号管按需发给(但简单线路可不用编码套管)。6 6电器元件 见元件明细表3-1。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 表3-1 元件明细表 三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 三、点动控制线路的安装接线和调试实习三、点动控制线路的安装接线和调试实习1.1.实习内容实习内容(1)按图3-24
49、装接点动控制线路。(2)通电空运转校验 2.2.实习步骤实习步骤(1)按元件明细表将所需器材配齐并检验元件质量。(2)在控制板上按图3-24(c)安装除电动机以外的所有电器元件。(3)按图3-24及参考图3-24(b)走线方法进行板前明线布线和套编码套管。(4)按图3-24检验控制板布线的正确性。(5)接电源、电动机等控制板外部的导线。(6)经指导教师检查后,通电试机。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 3.3.实习和工艺要求实习和工艺要求 (1)检验元件质量 应在不通电的情况下,用万用表、蜂鸣器等检查各触点的分、合情况是否良好。检验接触器时,
50、应拆卸灭弧罩,用手同时按下三副主触点并用力均匀;若不拆卸灭弧罩检验时,切忌将旋具用力过猛,以防触点变形。同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线三相异步电机的点动、起动控制线路的安装接线 (2)安装电器元件 必须按图7-1(c)安装,同时应做到:组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧,并使熔断器的受电端为底座的中心端。各元件的安装位置应整齐、均称、间距合理和便于更换元件。紧固各元件时应用力均匀,紧固程度适当。在紧固熔断器、接触器等易碎裂元件时,应用手按住元件一边轻轻摇动,一边用旋具旋紧对角线的螺钉,直至手感摇不动后再适当旋紧一些即可。三相异