《現(xiàn)代電氣與PLC應(yīng)用技術(shù)》課件項(xiàng)目1的任務(wù)2任務(wù)2 如何實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的多地控制

項(xiàng)目1基本電氣控制線路任務(wù)2如何實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的多地控制學(xué)習(xí)任務(wù)1．掌握空氣開關(guān)、控制按鈕等低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2．能繪制主電路和控制電路圖。3．熟悉電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)的兩地控制線路的工作原理。4.能依據(jù)電氣控制原理圖完成接線。相關(guān)知識1．自動空氣開關(guān)

1）自動空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)。

自動空氣開關(guān)又稱低壓斷路器，其結(jié)構(gòu)主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、各種起不同保護(hù)作用的脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等部分組成。如圖1-20所示，為DZ型斷路器的外形與符號。圖1-20DZ型斷路器的外形與符號

（1）觸頭系統(tǒng)。

觸頭系統(tǒng)是低壓斷路器的執(zhí)行元件，用來接通和分?jǐn)嚯娐?，一般由動觸頭、靜觸頭和連接導(dǎo)線等組成。

常見的主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動、靜觸頭接觸處焊有銀基合金鑲塊，其接觸性能好，接觸電阻小，可以長時間通過較大的電流。

（2）滅弧系統(tǒng)。

滅弧裝置一般采用柵片式滅弧罩，罩內(nèi)有相互絕緣的鍍銅鋼片組成滅弧柵片，用于在切斷短路電流時，將電弧分成多段，使長弧分割成多段斷弧，加速電弧熄滅，提高斷流能力。相關(guān)知識

（3）脫扣器。

①過電流脫扣器（電磁脫扣器）過電流脫扣器上的線圈串聯(lián)在主電路,主要起過流時斷開主觸點(diǎn)。

②失壓脫扣器。

當(dāng)電路電壓正常時，失壓脫扣器的銜鐵被吸合，銜鐵與杠桿脫離，斷路器主觸頭能夠脫離；當(dāng)電路電壓下降或失去時，失壓脫扣器的吸力減小或消失，斷開主觸頭，實(shí)現(xiàn)自動跳閘。它常用于電動機(jī)的失壓保護(hù)。

③熱脫扣器。

熱脫扣器的熱元件串聯(lián)在主電路，當(dāng)電路過載時，切斷電路，使用電設(shè)各不致因過載而燒毀。跳閘后須等1～3min待雙金屬片冷卻復(fù)位后才能再合閘。

④分勵脫扣器。

分勵脫扣器由分勵電磁鐵和一套機(jī)械機(jī)構(gòu)組成，當(dāng)需要斷開電路時，按下跳閘按鈕，分勵電磁鐵線圈通入電流，產(chǎn)生電磁吸力吸合銜鐵，使開關(guān)跳閘。分勵脫扣器只用于遠(yuǎn)距離跳閘，對電路不起保護(hù)作用。相關(guān)知識2）低壓斷路器的工作原理低壓斷路器的工作原理圖如圖1-21所示。相關(guān)知識圖1-21低壓斷路器的工作原理圖

3）低壓斷路器的用途

低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)中主要的開關(guān)電器之一，常用于低壓配電開關(guān)柜中，作配電線路、電動機(jī)、照明電路等的電源開關(guān)，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾５呢?fù)載電流，而且對線路或電氣設(shè)備在發(fā)生短路、過載、欠壓和漏電等故障時，能及時切斷線路，起到保護(hù)作用，低壓斷路器具有操作安全、分?jǐn)嗄芰^高、兼有短路、過載、欠壓和漏電等保護(hù)，且故障排除一般不需要更換部件，因而被廣泛應(yīng)用。

相關(guān)知識4）低壓斷路器的分類及常用型號

低壓斷路的分類方法較多，按結(jié)構(gòu)形式分為為框架式DW系列和小型模數(shù)式；

按極數(shù)分為單極、兩極、三極和四極；

按操作方式分為電動操作、儲能操作和手動操作三類；

按滅弧介質(zhì)分為真空式和空氣式等；

按安裝方式分為插入式、固定式和抽屜式三類。

低壓斷路常用型號有國產(chǎn)的框架式DW系列，如DW10、DW15、DW15HH、DW16、DW17等；國產(chǎn)的塑殼式DZ系列，如DZ20、DZ5、DZ10、DZ12、DZ15、DZ47等，以及企業(yè)自己命名的CM1系列、CB11系列和TM30系列等。引進(jìn)國外的產(chǎn)品有德國西門子的3VU1340、3VU1640、3WE、3VE系列；德國AEG公司的ME系列；日本寺崎電氣公司的AH系列、T系列；美國西屋公司的H系列以及ABB公司等。相關(guān)知識

5）低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)

（1）

額定電壓。額定電壓是指低壓斷路器在規(guī)定條件下長期運(yùn)行所能承受的工作電壓，一般指線電壓?？煞譃轭~定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖電壓三種。

①斷路器的額定工作電壓。

我國常用的額定電壓等級有：交流220V、380V、660V、1140V；直流110V、240V、440V、750V、850V、1000V、1500V等。

②額定絕緣電壓。往往高于額定工作電壓，是設(shè)計斷路器的電壓值。一般情況下，額定絕緣電壓就是斷路器的最大額定工作電壓。

③額定脈沖電壓。斷路器工作時，要承受系統(tǒng)中所發(fā)生的過電壓，因此斷路器的額定電壓參數(shù)中給定了額定脈沖耐壓值，其數(shù)值應(yīng)大于或等于系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大過電壓峰值。額定絕緣電壓和額定脈沖電壓共同決定了斷路器的絕緣水平。相關(guān)知識（2）額定電流。斷路器的額定電流是指斷路器在規(guī)定條件下長期工作時的允許持續(xù)電流。額定電流等級一般有6A、10A、16A、20A、32A、40A、63A、100A等。（3）

通斷能力。通斷能力指在一定的試驗(yàn)條件下，自動開關(guān)能夠接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值。常以最大通斷電流表示其極限通斷能力。（4）

分?jǐn)鄷r間。分?jǐn)鄷r間是指從電路出現(xiàn)短路的瞬間開始到觸點(diǎn)分離、電弧熄滅、電路完全分?jǐn)嗨璧娜繒r間。一般直流快速斷路器的動作時間20~30ms，交流限流斷路器的動作時間應(yīng)小于5ms。相關(guān)知識

2.組合開關(guān)

1）組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)。組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，是一種多擋位、多觸頭、能夠控制多個回路的主令電器，如圖1-22所示，它主要由手柄、轉(zhuǎn)軸、彈簧、凸輪、絕緣墊板、動觸片、靜觸片、接線柱和絕緣桿等組成。其中手柄、轉(zhuǎn)軸、彈簧、凸輪、絕緣墊板和絕緣桿等構(gòu)成轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)，動觸片、靜觸片和絕緣鋼紙板等構(gòu)成觸點(diǎn)系統(tǒng)，若干個觸點(diǎn)系統(tǒng)串套在絕緣桿上由操作機(jī)構(gòu)統(tǒng)一操作。

動觸片由兩片磷銅片（或硬紫銅片）和具有良好滅弧性能的絕緣鋼紙板鉚合而成，其結(jié)構(gòu)有900、1800兩種，和絕緣墊板一起套在絕緣桿上。組合開關(guān)的手柄能沿正反兩個方向轉(zhuǎn)動90o，并帶動三個動觸點(diǎn)分別與三個靜觸點(diǎn)接通或斷開。相關(guān)知識

組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分。它是由單個或多個單極旋轉(zhuǎn)開關(guān)疊裝在同一根方形轉(zhuǎn)軸上組成的。在開關(guān)的上部裝有定位機(jī)構(gòu)，它能使觸片處在一定的位置上。定位角分300、450、600、900等幾種。相關(guān)知識

2)組合開關(guān)的圖形符號、文字符號及常用型號。組合開關(guān)的圖形符號和文字符號如圖1-22（b）所示。組合開關(guān)常用型號有HZ5、HZ10系列，圖1-22（a）、（c）為HZ10系列組合開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)圖。HZ5系列額定電流有10A、20A、40A和60A四種。HZ10系列額定電流有10A、25A、60A和100A四種，適用于交流380V以下、直流220V以下的電器設(shè)備中。3)組合開關(guān)的用途。組合開關(guān)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝面積小，操作方便，廣泛用于機(jī)床電路和成套設(shè)備中，主要用作電源的引入開關(guān)，用來接通和分?jǐn)嘈‰娏麟娐?，如電流表、電壓表的換相測量等，也可以用于控制小容量電動機(jī)，如5kW以下小功率電動機(jī)的啟動、換向和調(diào)速。相關(guān)知識

4）組合開關(guān)的選用原則。應(yīng)根據(jù)用電設(shè)備的電壓等級、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動機(jī)的功率選用組合開關(guān)。（1）用于照明或電熱電路時，組合開關(guān)的額定電流應(yīng)等于或大于被控制電路中各負(fù)載電流的總和。（2）用于電動機(jī)電路時，組合開關(guān)的額定電流應(yīng)取電動機(jī)額定電流的1.5～2.5倍。（3）

組合開關(guān)的通斷能力較低，不能用來分?jǐn)喙收想娏?。?dāng)用于控制異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)時，必須在電動機(jī)停轉(zhuǎn)后才能反向啟動，且每小時的接通次數(shù)不能超過15～20次。（4）

組合開關(guān)本身不帶過載和短路保護(hù)，如果需要這類保護(hù)，就必須增加其他保護(hù)電器。相關(guān)知識

5）安裝注意事項(xiàng)。(1)HZ10系列組合開關(guān)應(yīng)安裝在控制箱或殼體內(nèi)，其操作手柄最好安裝在控制箱的前面或側(cè)面。開關(guān)為斷開狀態(tài)時手柄應(yīng)在水平位置。(2)若需在箱內(nèi)操作，最好將組合開關(guān)安裝在箱內(nèi)上方，若附近有其他電器，則需采取隔離措施或者絕緣措施。相關(guān)知識用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)對單臺三相異步電動機(jī)單向異地（兩地）帶點(diǎn)動控制

1．控制要求

在甲、乙兩地，分別按電動機(jī)的啟動按鈕，電動機(jī)保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)；按甲、乙兩地任意停止按鈕，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動；按甲、乙兩地的點(diǎn)動按鈕，電動機(jī)都能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。電路設(shè)有短路、過載、欠壓和失壓保護(hù)。2．訓(xùn)練要達(dá)到的目的

（1）熟悉三相異步電動機(jī)單向多點(diǎn)控制電路的原理。

（2）掌握空氣開關(guān)、控制按鈕、接觸器、熱繼電器等低壓電器的應(yīng)用。

（3）掌握異地電氣控制線路的接線方法。

（4）掌握單向多點(diǎn)控制線路的檢查方法。

4．實(shí)訓(xùn)設(shè)備

空氣開關(guān)、熔斷器、接觸器、熱繼電器、控制按鈕、接線端子和小功率三相異步電動機(jī)。

四、任務(wù)實(shí)施

5．設(shè)計步驟

（1）電路設(shè)計與原理分析。圖1-23為三相異步電動機(jī)單向異地（兩地）帶點(diǎn)動控制電路的原理圖，圖中SB1、SB3、SB5為甲地的停止、單向旋轉(zhuǎn)、點(diǎn)動控制按鈕；SB2、SB4、SB6為乙地的停止、單向旋轉(zhuǎn)、點(diǎn)動控制按鈕。四、任務(wù)實(shí)施

用繼電器-接觸器實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)順序控制

在裝有多臺電動機(jī)的設(shè)備上，由于每臺電動機(jī)所起的作用不同，因此，啟動過程有先后順序的要求。當(dāng)需要某臺電動機(jī)啟動幾秒鐘后，另一臺方可啟動。這樣才能保證生產(chǎn)過程的安全，這種控制方式就是電動機(jī)的順序控制。1.控制系統(tǒng)中有兩臺電動機(jī)，要求電動機(jī)M1啟動后，電動機(jī)M2才能啟動。停止時，兩臺電動機(jī)同時停止。

圖1-24是通過主電路來實(shí)現(xiàn)上述順序控制電路的原理圖。其控制特點(diǎn)是：電動機(jī)M2的主電路接在KM1接觸器主觸點(diǎn)的下面