【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，為此，必須采取有效的措施進(jìn)行滅弧，以保證電路和電氣元件工作安全可靠。要使電弧熄滅，應(yīng)設(shè)法降低電弧的溫度和電場(chǎng)強(qiáng)度，常用的滅弧裝置有滅弧罩、滅弧柵、磁吹滅弧和多縱縫滅弧裝置等。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2) 接觸器的工作原理 接觸器的工作原理如下。當(dāng)勵(lì)磁線圈通電后，線圈電流將產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作：常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型； ? 接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓； ? 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級(jí)一致； ? 額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流 。 接觸器的使用選擇原則 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 交流接觸器。交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分?jǐn)嘟涣髦麟娐贰? 當(dāng)交變磁通穿過鐵心時(shí)，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。為減少鐵損，鐵心用硅鋼片沖壓而成；為便于散熱，線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上。 由于交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當(dāng)磁通過零時(shí)，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開；磁通過零后電磁吸力又增大，當(dāng)吸力大于反力時(shí)，銜鐵又被吸合。這樣，交流電源頻率的變化，會(huì)使銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲，甚至?xí)硅F心松散。因此交流接觸器鐵心端面上都安裝了一個(gè)銅制的短路環(huán)，短路環(huán)包圍鐵心端面約 2/3的面積。 交流接觸器通常采用滅弧罩和滅弧柵進(jìn)行滅弧。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2)直流接觸器。 直流接觸器線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。由于其線圈通以直流電，鐵心中不會(huì)產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不會(huì)發(fā)熱。為方便加工，鐵心用整塊鋼板制成；為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒狀。 直流接觸器滅弧較困難，一般采用滅弧能力較強(qiáng)的磁吹滅弧裝置來滅弧。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 用途：遠(yuǎn)距離通斷直流電路或控制直流電動(dòng)機(jī)的頻繁起停。 結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。 工作原理：與交流接觸器基本相同。 直流接觸器 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3) 接觸器的符號(hào) 接觸器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖 。 圖 接觸器圖形、文字符號(hào) (a) 線圈； (b) 常開主觸頭； (c) 常閉主觸頭； (d) 常開輔助觸頭； (e) 常閉輔助觸頭 4) 接觸器的型號(hào)及代表意義 (1) 交流接觸器。交流接觸器的型號(hào)規(guī)格，如圖。 圖 交流接觸器的型號(hào)規(guī)格 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 例如， CJ12250/3為 CJ12系列交流接觸器，額定電流為 250A，含三個(gè)主觸點(diǎn)； CJ12T250/3為 CJ12系列改型后的交流接觸器，額定電流為 250A，含三個(gè)主觸點(diǎn)。 我國生產(chǎn)的交流接觸器常用的有 CJ CJ0、 CJCJ1 CJ20等系列產(chǎn)品。 CJ0系列是專為機(jī)床配套的產(chǎn)品。CJ10系列為一般性負(fù)荷的接觸器，它主要用于控制籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停止。 CJ12系列是一種能承受較重負(fù)荷的 AC2使用類別產(chǎn)品，它主要用于控制繞線式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)子電路電阻的切換等。 CJ10和 CJ12新系列產(chǎn)品中所有受沖擊的部件均采用了緩沖裝置；合理地減小了觸點(diǎn)的開距和行程；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)連接不用螺釘，維修方便。 CJ20系列可供遠(yuǎn)距離接通或分?jǐn)嚯娐分茫⑦m宜于頻繁的啟動(dòng)及控制交流電機(jī)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2) 直流接觸器。直流接觸器的型號(hào)規(guī)格如圖 。 圖 直流接觸器的型號(hào)規(guī)格 例如， CZ040/20為 CZ0系列直流接觸器，額定電流 40A，常開主觸點(diǎn)有兩個(gè)，常閉主觸點(diǎn)有 0個(gè)。 直流接觸器是用于頻繁的操作和控制直流電動(dòng)機(jī)的一種控制元件，常用的有 CZ CZ3等系列和新產(chǎn)品 CZ0系列。新系列接觸器具有壽命長、體積小、工藝型號(hào)、零部件通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5) 接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) (1) 額定電壓。指主觸點(diǎn)的額定電壓，通常用的電壓等級(jí)如下。 直流接觸器： 220V、 440V、 660V。 交流接觸器： 220V、 380V、 660V。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2) 額定電流。指主觸點(diǎn)的額定電流，通常用的額定電流等級(jí)如下。 直流接觸器： 25A、 40A、 60A、 100A、 150A、 250A、400A、 600A。 交流接觸器： 5A、 10A、 20A、 40A、 60A、 100A、 150A、250A、 400A、 600A。 上述電流是指接觸器安裝在敞開式控制屏上，觸點(diǎn)工作不超過額定溫升，負(fù)載為間斷 長期工作制時(shí)的電流值。所謂間斷 長期工作制是指接觸器連續(xù)通電時(shí)間不超過 8小時(shí)，若超過 8小時(shí)，必須空載開閉三次以上，以消除表面氧化膜。如果上述諸條件改變了，就要相應(yīng)修正其電流值。具體如下： 當(dāng)接觸器安裝在箱柜內(nèi)，由于冷卻條件變差，電流要降低10%～ 20%使用。 當(dāng)接觸器工作于長期工作制，而且通電持續(xù)率不超過 40%：敞開安裝，電流允許提高 10%～ 25%使用；箱柜安裝，允許提高5%～ 10%使用。 介于上述情況之間時(shí)，可酌情增減電流。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (3) 勵(lì)磁線圈的額定電壓。通常勵(lì)磁線圈的額定電壓等級(jí)如下。 直流線圈： 24V、 48V、 110V、 220V、 440V。 交流線圈： 36V、 127V、 220V、 380V。 (4) 觸頭數(shù)目。接觸器的觸頭數(shù)目能滿足控制線路的要求。各種類型的接觸器觸頭數(shù)目不同。交流接觸器的主觸頭有三對(duì) (常開觸頭 )，一般有四對(duì)輔助觸頭 (兩對(duì)常開、兩對(duì)常閉 )，最多可達(dá)到六對(duì) (三對(duì)常開、三對(duì)常閉 )；直流接觸器主觸頭一般有兩對(duì) (常開觸頭 )，輔助觸頭有四對(duì) (兩對(duì)常開、兩對(duì)常閉 )。 接觸器線圈電壓一般從安全性考慮，可選低一些，但當(dāng)控制線路簡(jiǎn)單，所用電器不多時(shí)，為了節(jié)省變壓器，可選 380V和 220V。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路實(shí)現(xiàn)過程 在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，須分成幾組完成任務(wù)，組內(nèi)成員制定工作計(jì)劃。根據(jù)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)和控制要求，熟悉電器元件工作原理，進(jìn)行電氣原理圖設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行設(shè)備的電氣接線，在檢查接線正確的情況下通電運(yùn)行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1．工作過程 ? 為了更好地完成電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，小組成員應(yīng)協(xié)同編制計(jì)劃，并協(xié)作解決難題，相互之間監(jiān)督計(jì)劃的執(zhí)行與完成情況。 ? 小組成員研討任務(wù)，明確點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，確定控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。 ? 根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，確定完整詳細(xì)的工作計(jì)劃。 ? 根據(jù)小組成員擬定的工作計(jì)劃，開展工作。 ? 由本組成員進(jìn)行控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的效果檢查。 ? 由其他組成員或老師進(jìn)行評(píng)估。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2．操作分析 現(xiàn)在我們一步步地來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)。 1) 實(shí)訓(xùn)工具 測(cè)電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表和萬用表。 2) 實(shí)訓(xùn)電器 三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)、組合開關(guān) 1只、低壓熔斷器 5只、三聯(lián)按鈕 1個(gè)、接觸器 1只、接線端子排 1個(gè)、導(dǎo)線若干。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3) 繪制電氣原理圖 點(diǎn)動(dòng)控制適合于短時(shí)間的啟動(dòng)操作，在起吊重物、生產(chǎn)設(shè)備調(diào)整工作狀態(tài)時(shí)應(yīng)用。 圖 點(diǎn)動(dòng)控制線路原理圖 設(shè)計(jì)采用 380V交流異步電動(dòng)機(jī)，用開關(guān) (現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中多采用空氣開關(guān) )將 380V電源接入我們的控制線路，連接電動(dòng)機(jī)的電路稱為主電路，此電路通過熔斷器 FU1經(jīng)接觸器的主觸點(diǎn)連接電動(dòng)機(jī)的三相接線端子；連接控制按鈕的支路為控制電路，通過熔斷器FU2將電源中的兩相線路連接到控制電路。點(diǎn)動(dòng)控制線路原理圖如圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4) 繪制安裝接線圖 因?yàn)榻佑|器出現(xiàn)在主電路和控制電路中，電氣原理圖中的接觸器是分開繪制的，但實(shí)際上頁是一個(gè)元件，在實(shí)際連線時(shí)線路要顯得凌亂復(fù)雜，為便于接線工作的進(jìn)行，需根據(jù)出元件在控制柜中的安裝位置來繪制安裝接線圖。 根據(jù)需要的電器元件，在圖中繪制各個(gè)元件的安裝位置，按照位置根據(jù)電氣原理圖繪制元件的安裝線路圖。安裝接線圖如圖 。 圖 點(diǎn)動(dòng)控制線路安裝接線圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 知識(shí)鏈接 主電路和控制電路 電氣控制線路可分為主電路和控制電路。主電路是電動(dòng)機(jī)電流流經(jīng)的電路，主電路的特點(diǎn)是高電壓 (380V)，大電流；控制電路是對(duì)主電路起控制作用的電路，控制電路的特點(diǎn)是電壓不確定 (可通過變壓器變壓，通常電壓范圍為 36～ 380V)，小電流。在電路原理圖中主電路繪在左側(cè)，控制電路按主電路的動(dòng)作順序繪在右側(cè)。接觸器的主觸頭接入主電路，線圈接入控制電路，兩者的圖形符號(hào)不同，但文字符號(hào)相同，即表示為同一個(gè)電氣器件。當(dāng)接觸器線圈通電時(shí)，主觸頭閉合；接觸器線圈斷電時(shí)，主觸頭分?jǐn)唷? 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 點(diǎn)動(dòng)控制線路的工作原理如下。 合上電源總開關(guān) QS。 啟動(dòng)：按下按鈕 SB，接觸器KM線圈得電， KM主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī) M啟動(dòng)運(yùn)行。 停止：松開按鈕 SB，接觸器KM線圈失電， KM主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī) M停止運(yùn)行。 停止使用時(shí)，斷開電源總開關(guān) QS。 接線圖是根據(jù)電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線圖中的粗實(shí)線表示母線，細(xì)實(shí)線表示分支線，分支線與母線連接時(shí)呈 45176。 或 135176。 。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5) 接線 將熔斷器 FU FU電動(dòng)機(jī)、按鈕、接觸器按照?qǐng)D 示的位置安放好。在確保三相電源斷開的情況下，用剝線鉗將用到的導(dǎo)線兩端的包皮剝?nèi)ィ凑請(qǐng)D ，以接觸器為中心，逐步將元件連接起來。對(duì)于接觸器需仔細(xì)辨認(rèn)元件上的標(biāo)識(shí)，分清線圈觸點(diǎn)、主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)，沒有用到的觸點(diǎn)不接。接線時(shí)遵循 “ 先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進(jìn)下出，左進(jìn)右出 ” 的原則進(jìn)行接線。 接線過程中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真，要確保觸點(diǎn)和導(dǎo)線全接觸。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6) 通電試車 連接完畢，經(jīng)教師檢查線路無誤后可通電試車。通電過程中為保證安全，手不要再觸摸元器件。按下啟動(dòng)按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。若不能正常運(yùn)行，則先切斷電源，再檢查線路。逐步試車、檢查，直至運(yùn)行成功。 3．檢查與評(píng)估 工作過程結(jié)束時(shí)，要進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)果檢查與評(píng)估，評(píng)估項(xiàng)目參照電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行電氣控制設(shè)計(jì) 在生產(chǎn)過程中，常常要求電動(dòng)機(jī)能夠長時(shí)間連續(xù)工作，顯然點(diǎn)動(dòng)控制功能的電路不能滿足生產(chǎn)要求，需要具有連續(xù)運(yùn)行功能的電路。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1．控制要求 給定一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī) M，選擇電氣元件，設(shè)計(jì)其電氣控制電路，當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)且連續(xù)運(yùn)行，按下停止按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行控制。 2．設(shè)計(jì)目的 認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)中常用的電氣元件，根據(jù)控制要求繪制電氣原理圖并進(jìn)行電氣接線。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3．設(shè)計(jì)條件 電工通用工具：測(cè)電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表和萬用表。 電器元件：三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)、組合開關(guān)1只、低壓熔斷器 5只、三聯(lián)按鈕 2個(gè)、接觸器 1只、接線端子 4．設(shè)計(jì)內(nèi)容及安裝操作 (1) 繪制電氣原理圖。 (2) 對(duì)控制線路進(jìn)行元器件安裝接線和操作。 (3) 檢查無誤，通電調(diào)試運(yùn)行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5．工藝要求 (1) 各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于元件的更換。 (2) 布線通道要盡可能少。 (3) 主電路用黑色線，控制電路用紅色線，接地線用黃綠雙兩色線。 (4) 同一平面的導(dǎo)線應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該導(dǎo)線應(yīng)在接線端子引出時(shí)，就水平架空跨越，但必須走線合理。 (5) 布