電力拖動概述、組成和特點

1、電力拖動概述、組成和特點機床電氣控制系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)與伺服驅(qū)動系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)主要內(nèi)容一.電力拖動的作用二.電力拖動的組成三.電力拖動的特點一.電力拖動的作用 用電動機來帶動生產(chǎn)機械使之運動的方式。 電動機 控制設(shè)備 傳動機構(gòu) (電動機與生產(chǎn)機械之間) 工作機構(gòu) 生產(chǎn)上廣泛采用的控制系統(tǒng)為： 繼電器接觸器控制系統(tǒng)。 組成電 源自控控制設(shè)備動力設(shè)備傳動機構(gòu)工作機構(gòu)電力拖動自動控制系統(tǒng)的組成控制設(shè)備是控制電動機運轉(zhuǎn)的設(shè)備，是由各控制電器按照一定要求和規(guī)律組成的控制線路和設(shè)備，用以控制電動機的運行電動機傳遞動力的裝置生產(chǎn)機械中直接進行生產(chǎn)加工的（電動機的負載） 電動機電動機是生產(chǎn)機械中的原動機，是實現(xiàn)

2、把電能轉(zhuǎn)換為機械能的部件，有交流電動機和直流電動機之分。交流電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、 容易維護等許多優(yōu)點，在生產(chǎn)機械 中得到廣泛應(yīng)用。直流電動機具有良好的啟動、制動 特性和調(diào)速性能，能在很寬的范圍內(nèi) 平滑調(diào)速返回控制設(shè)備控制設(shè)備是控制電動機運轉(zhuǎn)的設(shè)備， 是由各種控制電器 開關(guān)、 按鈕、 熔斷器、 接觸器、 繼電器等。按一定要求和規(guī)律組成的控制線路和設(shè)備用以控制電動機的運行(啟動、制動、 反轉(zhuǎn))等 返回傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)是電動機與生產(chǎn)機械的工作機構(gòu) 之間傳遞動力的裝置，如減速箱、皮帶、聯(lián)軸節(jié)等。返回工作機構(gòu) 工作機構(gòu)是生產(chǎn)機械中直接進行生產(chǎn)加工的機械設(shè)備，可以認為是電動機的負載 返回電力拖動優(yōu)

3、點:電能的輸送簡便經(jīng)濟 特別是能遠距離輸送，分 配簡單，檢測方便，價格低廉。(2) 效率高 由于原動機(電動機)與被拖動機被的連接簡便，因此損耗少，控制方便，效率高。(3) 調(diào)節(jié)性能好:電動機的型式與種類很多， 具有各種各樣的特性，可適應(yīng)不同生產(chǎn)機械的 需要，且電力拖動的啟動、制動、反向與調(diào)速 等控制簡便迅速，能實現(xiàn)較理想的控制目的。 (4) 易于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化:由于電力拖動可以 實現(xiàn)遠距離控制與自動調(diào)節(jié)，便于集中管理，因而能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。 是一種能控制電的設(shè)備。它是一種能夠根據(jù)外界信號的要求，手動或自動地接通或斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)電路或非電對象地切換、控制

4、、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)作用地電氣設(shè)備。 電器電源最簡單的電動機控制電路繼電器接觸器控制系統(tǒng)能耗電阻機床常用低壓電器 什么是低壓電器： 在交流電壓小于1200V、直流電壓小于1500V（也有說交流1000V，直流1200V）的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)等作用的電氣設(shè)備。 低壓電器的常見分類（1）按用途或控制對象： 低壓配電電器開關(guān)、接觸器、熔斷器、斷路 器等。 低壓控制電器：接觸器、繼電器等。（2）按照動作方式： 自動切換電器：接觸器、繼電器。 非自動切換電器：刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕。（3）按執(zhí)行機能： 有觸頭電器：接觸器、按鈕。 無觸頭電器：接近開關(guān)、電子式時間繼電器。（4）按工作原理：

5、 電磁式電器：交直流接觸器、各種繼電器。 非電量控制電器：壓力、速度、溫度繼電器。 開關(guān)電器開啟式負荷開關(guān)（閘刀開關(guān)）封閉式負荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)） 刀開關(guān)是一種配電電器，在供配電系統(tǒng)和設(shè)備自動控制系統(tǒng)中通常用于電源隔離，有時也可用于不頻繁起動的小容量電動機。 通常將刀開關(guān)和熔斷器合二為一組成具有一定接觸分斷能力和短路分斷能力的組合式電器。其類型很多，廣泛使用的有：閘刀開關(guān) 低壓開關(guān)主要用作隔離、轉(zhuǎn)換以及接通和分斷電路用。刀開關(guān)的選擇原則：（1）類型、極數(shù)、操作方式（2）額定電壓大于線路電壓（3）額定電流大于線路額定電流 當?shù)堕_關(guān)控制電動機時，其額定電流要大于電動機額定電流的三

6、倍。(1)文字符號：QS(2)圖形符號：單極雙極三極(3)結(jié)構(gòu)：（視頻）安裝及操作注意事項：（1）膠殼刀開關(guān)安裝時，手柄要向上，不得倒裝或平裝，倒裝時，手柄有可能因為振動而自動下落造成誤合閘，另外分閘時可能導(dǎo)致電弧灼手。（2）接線時，應(yīng)將電源線接在上端（靜觸點），負載線接在下端（動觸點）。這樣，拉閘后膠殼開關(guān)與電源隔離，便于更換熔絲。（3）拉閘與合閘操作時要迅速，一次拉合到位。封閉式負載開關(guān) 封閉式負載開關(guān)也稱鐵殼開關(guān)，主要用于配電電路做電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)之用；在控制電路中，也可用于不頻繁起動的28kW以下三相異步電動機。（1）裝有儲能作用的速斷彈簧，提高了開關(guān)的動作速度和滅弧性能；

7、（2）設(shè)有箱蓋和操作手柄的聯(lián)鎖裝置（3）有滅弧裝置。結(jié)構(gòu)特點：組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)）特點：刀片式轉(zhuǎn)動，操作靈活，組合方便。與普通刀開關(guān)相比，抗振性能好，機床常選用。符號：QS選擇 （1）適合于小容量電動機起?？刂疲~定電流為電動機額定電流的3倍。 （2）作電源開關(guān)，額定電流稍大于電動機額定電流。 （a）外形 （b） 符號 （c) 結(jié)構(gòu)組合開關(guān)的外型、結(jié)構(gòu)和符號QS熔斷器 熔斷器是低壓電路及電動機控制電路中用作短路保護的電器， 它串聯(lián)在線路中，當線路或電氣設(shè)備發(fā)生短路（或嚴重過流）時，熔斷器中的熔體首先因電路電流增大而過熱熔斷，自動切斷電路，以保護電氣設(shè)備。常用的熔斷器1、插入式熔斷器2、螺旋式熔

8、斷器3、封閉管式熔斷器4、有填料封閉管式熔斷器5、高分斷能力熔斷器插入式熔斷器螺旋式熔斷器視頻有填料式密封式熔斷器自恢復(fù)熔斷器文字符號：FU 圖形符號：FU結(jié)構(gòu) 熔斷器是由熔體和絕緣底座(或稱熔管)等組成。熔體為絲狀或片狀。當負載發(fā)生故障時，有很大的短路電流通過熔斷器，熔體很快熔斷，迅速斷開故障電路，從而有效地保護未發(fā)生故障的線路和設(shè)備。熔斷器主要用作短路保護，而對于過載一般不能準確保護。思考：開啟式負荷開關(guān)常見故障及處理方法故障現(xiàn)象可能的原因處理方法合閘后，開關(guān)一相或兩相開路合閘后，熔體熔斷觸點燒壞1靜觸點彈性消失，開口過大，造成動、靜觸點接觸不良2熔體熔斷或虛連3動、靜觸點氧化或有塵污4開

9、關(guān)進線或出線線頭接觸不良1外接負載短路2熔體規(guī)格偏小1開關(guān)容量太小2拉、合閘動作過慢，造成電弧過大、燒壞觸點1修整或更換靜觸點2更換熔體3清潔觸點4重新連線1排除負載短路故障2按要求更換熔體1更換開關(guān)2修整或更換觸點，并改善操作方法低壓斷路器低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)，是低壓配電系統(tǒng)和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的電器，具有操作安全、使用方便、工作可靠、安裝簡單、分斷能力高等優(yōu)點。低壓斷路器結(jié)構(gòu)：主要由觸頭、操作機構(gòu)、脫扣器、滅弧裝置等。斷路器的選用： （1）斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于線 路或設(shè)備的額定工作電壓。對于配電電路來說應(yīng)注意區(qū)別是電源端保護還是負載保護，電源端電壓比負載端電壓高出約5

10、%左右(2)斷路器主電路額定工作電流大于或等于負載工作電流。(3)斷路器的過載脫扣整定電流應(yīng)大于或等于負載工 作電流。(4)斷路器的額定通斷能力應(yīng)大于或等于電路的最大短電流(5)斷路器低欠電壓脫扣器額定電壓等于主電路額定電壓。(6)斷路器類型的選擇，應(yīng)根據(jù)電路的額定電流及保護的要 求來選用。文字符號：QF圖形符號：三極單極線路短路或嚴重過載保護遠距離跳閘，對電路不起保護作用線路過載保護電動機的失壓保護1主觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕 低壓斷路器和熔斷器相比，哪一種更加優(yōu)越？說明原因。 當電路發(fā)生短路時，若采用熔斷器保護，很可能只有一相電源的熔斷器

11、熔斷，造成缺相運行。對于低壓斷路器，電路短路時，電磁脫扣器自動脫落，將三相電源同時切斷，進行短路保護，故障排除后可重復(fù)使用。所以低壓斷路器更優(yōu)越。思考 低壓斷路器和閘刀開關(guān)相比，哪一種更加好？說明原因。 當兩者作為電源開關(guān)使用時，當發(fā)生過載、短路或欠電壓故障時能自動的切斷電路，有效保護串接在后面的電氣設(shè)備，并且在分斷故障電流后一般不需要更換零件，且比刀開關(guān)占用面積小，安裝方便、操作安全。所以低壓斷路器更好。主 令 電 器 主令電器是在自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令或信號的操縱電器。由于它是專門發(fā)號施令，故稱主令電器。 主要用來切換控制電路，使電路接通或分斷，實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的各種控制，以滿足生產(chǎn)機械的

12、要求。 常用的主令電器有 按鈕開關(guān)、 位置開關(guān)、 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 主令控制器等?？刂瓢粹o 按鈕是一種手動且可以自動復(fù)位的主令電器，觸點容量小，只允許用于控制回路中，最大允許電流小于5A。 一般情況下它不直接控制主電路的通斷:主要利用按鈕開關(guān)遠距離發(fā)出手動指令或信號去控制接觸器、繼電器等電磁裝置，實現(xiàn)主電路的分合、功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。 實 物 圖示 意 圖文字符號：SB圖形符號按鈕開關(guān)的型號意義：（1）選擇時應(yīng)根據(jù)所需的觸頭數(shù)、使用的場所及顏色來確定。常用的LA18, LA19,LA20系列按鈕開關(guān)，適用于AC500V,DC440V,額定電流5A，控制功率為AC300W,DC70W的控制回路中。按

13、鈕的使用： “停止”和“急停”按鈕必須是紅色。當按下紅色按鈕時， 必須使設(shè)備停止工作或斷電。 “起動”按鈕的顏色是綠色。 “起動” 與“停止”交替動作的按鈕必須是黑色、白色或 灰色不得用紅色和綠色。 “點動”按鈕必須是黑色。 “復(fù)位”(如保護繼電器的復(fù)位按鈕)必須是藍色。當復(fù)位 按鈕還有停止的作用時則必須是紅色。 （2）按鈕顏色要求：行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān) 主要用于檢測工作機械的位置，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程。 將機械信號變?yōu)殡娦盘?，接通、斷開或變換某些控制電路的指令，借以實現(xiàn)對機械的電氣控制要求 。作用是將機械位移轉(zhuǎn)變成觸點的動作信號，以控制機械設(shè)備的運動，它在機電設(shè)備

14、的行程控制中起很大作用。文字符號：SQ圖形符號：常開觸頭常閉觸頭基本結(jié)構(gòu)型號：常用的行程開關(guān)有JLXK1、LX19、LX32、LX33和微動開關(guān)LXW-11、JLXK1-11、LXK3等系列。行程開關(guān)的型號及其含義如下： 主要根據(jù)機械位置對開關(guān)型式的要求和控制線路對觸點的數(shù)量要求以及電流、電壓等級來缺點其型號。 行程開關(guān)的選擇萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)多檔式、控制多回路的主令電器用途：各種配電裝置的電源隔離，電路轉(zhuǎn)換、電動機遠距離控制電壓表、電流表的換相開關(guān)控制小容量的電動機交流接觸器用途：用來遠距離頻繁地接通或斷開電動機或大容量 控制電路和其它電氣 設(shè)備的主電路。接觸器的組成：（1）觸頭系統(tǒng)（2）電磁系統(tǒng)

15、（3）滅弧裝置由主觸頭和輔助觸頭組成。主觸頭由用于通斷主電路，其額定電流一般為5A。由線圈、動鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成 機械滅弧 磁吹滅弧 窄縫(縱縫)滅弧法 柵片滅弧法實 物 圖滅弧裝置交流接觸器工作原理接觸器 文字符號：KM圖形符號 線圈主觸點動合輔助觸點（常開觸點）動斷輔助觸點（常閉觸點）接觸器的參數(shù)選擇（1）一般要求選擇類型（交流，直流）（2）觸頭額定電壓（大于或等于負載回路電壓），線圈額定電壓（必須與控制電路電壓一致）（3）主觸頭的額定電流（大于或等于負載額定電流），線圈額定電壓（必須與控制電路電壓一致） 額定參數(shù)：主要有額定電壓、額定電流和線圈的額定 電壓等。（1）額定電壓 接觸器

16、銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓，通常用的電壓等級為： 110V 、127V ,380V,500V。（2） 額定電流 接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭的額定電流，通常用的 電流等級為： 5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,200A,250A等。 繼電器 繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號接通和斷開小電流的電路，以實現(xiàn)遠距離自動控制和保護的自動控制電器。輸入信號可以是電流、電壓、溫度、時間、壓力、速度等。 繼電器的種類繁多，常用的有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器以及速度繼電器等。 電流、電壓繼電器 文字符號：KI(電流繼電器) KV(電壓繼電器)圖形

17、符號：過電流繼電器線圈欠電流繼電器線圈過電壓繼電器線圈欠電壓繼電器線圈常開觸頭常閉觸頭中間繼電器 用途：中間繼電器常用于傳遞信號以及 用于同時控制多個電路，也可直 接用于小容量電動機或其它電氣的 執(zhí)行元件。 結(jié)構(gòu)：中間繼電器與交流接觸器的結(jié)構(gòu)基 本相同，只是其電磁系統(tǒng)小一些觸 點多一些。文字符號：KA圖形符號：線圈常開觸頭常閉觸頭實物圖型號熱繼電器熱繼電器是用來保護電動機免受長期過載的危害。結(jié)構(gòu)：熱繼電器是利用電流的熱效而動作的。工作原理：當主電路中電流超過容許值而使 雙金屬片受熱時它便向上彎曲扣 板在彈簧的拉力下將長閉觸點斷 開，從而斷開主 電路。用途：文字符號：FR圖形符號：熱元件常開觸頭

18、常閉觸頭實物圖時間繼電器凡是感測系統(tǒng)獲得輸入信號后需延遲一段時間，然后它的執(zhí)行系統(tǒng)才會動作輸出信號，進而操縱控制電路的電器。用途：結(jié)構(gòu)：通電延時時間繼電器斷電延時時間繼電器(1)電磁機構(gòu) 由線圈、鐵心和銜鐵組成。(2)觸頭系統(tǒng) 由兩對瞬動觸頭(一常開一常閉)和兩對延時觸頭(一常開一常閉)組成。 瞬動觸頭和延時觸頭分別是兩個微動開關(guān)。 (3)氣室 氣室為一空腔，內(nèi)裝一成型橡皮薄膜， 隨空氣的增減而移動，氣室頂部的調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)延時時間。(4) 傳動機構(gòu) 由推板、活塞桿、杠桿及各種類型的彈簧等組成。(5) 基座 金屬鋼板制成，用以周定電磁機構(gòu)和 氣室時間繼電器通電延時線圈斷電延時線圈中間繼電器熱繼

19、電器速度繼電器（反接制動繼電器）用途：主要用于籠型異步電動機的反接制動電路中，當反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時能自動地及時切斷電源。結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子和觸點三部分組成。圖片15 1-23符號：控制變壓器1、變壓器的類型（1）機床控制變壓器 適用于頻率5060Hz，輸入電壓不超過交流660V的電路，常作為各類機床 、機械設(shè)備中一般電器的控制電源、局部照明及指示燈的電源。 （2）三相變壓器 在三相交流系統(tǒng)中，三相電壓的變換可用一臺三相變壓器來實現(xiàn)。在數(shù)控機床中，三相變壓器主要是給伺服驅(qū)動系統(tǒng)供電。2、變壓器的選擇直流穩(wěn)壓電源 功能：將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源 在數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)中，需要穩(wěn)壓電源給驅(qū)動器、控制單元、直流繼電器及信號指示燈等提供直流電源。在數(shù)控機床中主要使用開關(guān)電源。 開關(guān)電源也稱做高效節(jié)能電源，電源效率高達80%左右，比普通線性穩(wěn)壓電源高近一倍。 常用低壓電器的用途分類名稱用途斷路器用于交、直流電路的過載、短路或欠電壓保護、不頻繁通斷操作電路，滅磁式斷路器