【文章內容簡介】 ，為此，必須采取有效的措施進行滅弧，以保證電路和電氣元件工作安全可靠。要使電弧熄滅，應設法降低電弧的溫度和電場強度，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)設計 2) 接觸器的工作原理 接觸器的工作原理如下。當勵磁線圈通電后，線圈電流將產生磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，兩者是聯動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 ? 根據電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型； ? 接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓； ? 吸引線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致； ? 額定電流應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)設計 (1) 交流接觸器。交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分斷交流主電路。 當交變磁通穿過鐵心時，將產生渦流和磁滯損耗，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，故當磁通過零時，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，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。這樣，交流電源頻率的變化，會使銜鐵產生強烈振動和噪聲，甚至會使鐵心松散。因此交流接觸器鐵心端面上都安裝了一個銅制的短路環(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行滅弧。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 (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，鐵心中不會產生渦流和磁滯損耗，所以不會發(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的磁吹滅弧裝置來滅弧。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 用途：遠距離通斷直流電路或控制直流電動機的頻繁起停。 結構：電磁機構、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)設計 3) 接觸器的符號 接觸器的圖形符號、文字符號如圖 。 圖 接觸器圖形、文字符號 (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) 接觸器的型號及代表意義 (1) 交流接觸器。交流接觸器的型號規(guī)格，如圖。 圖 交流接觸器的型號規(guī)格 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 例如， CJ12250/3為 CJ12系列交流接觸器，額定電流為 250A，含三個主觸點； CJ12T250/3為 CJ12系列改型后的交流接觸器，額定電流為 250A，含三個主觸點。 我國生產的交流接觸器常用的有 CJ CJ0、 CJCJ1 CJ20等系列產品。 CJ0系列是專為機床配套的產品。CJ10系列為一般性負荷的接觸器，它主要用于控制籠型異步電動機的啟動、運行和停止。 CJ12系列是一種能承受較重負荷的 AC2使用類別產品，它主要用于控制繞線式電動機的啟動、停止和轉子電路電阻的切換等。 CJ10和 CJ12新系列產品中所有受沖擊的部件均采用了緩沖裝置；合理地減小了觸點的開距和行程；運動系統(tǒng)布置合理，結構緊湊；結構連接不用螺釘，維修方便。 CJ20系列可供遠距離接通或分斷電路之用，并適宜于頻繁的啟動及控制交流電機。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 (2) 直流接觸器。直流接觸器的型號規(guī)格如圖 。 圖 直流接觸器的型號規(guī)格 例如， CZ040/20為 CZ0系列直流接觸器，額定電流 40A，常開主觸點有兩個，常閉主觸點有 0個。 直流接觸器是用于頻繁的操作和控制直流電動機的一種控制元件，常用的有 CZ CZ3等系列和新產品 CZ0系列。新系列接觸器具有壽命長、體積小、工藝型號、零部件通用性強等優(yōu)點。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 5) 接觸器的主要技術數據 (1) 額定電壓。指主觸點的額定電壓，通常用的電壓等級如下。 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)設計 (2) 額定電流。指主觸點的額定電流，通常用的額定電流等級如下。 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，觸點工作不超過額定溫升，負載為間斷 長期工作制時的電流值。所謂間斷 長期工作制是指接觸器連續(xù)通電時間不超過 8小時，若超過 8小時，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，就要相應修正其電流值。具體如下： 當接觸器安裝在箱柜內，由于冷卻條件變差，電流要降低10%～ 20%使用。 當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，可酌情增減電流。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 (3) 勵磁線圈的額定電壓。通常勵磁線圈的額定電壓等級如下。 直流線圈： 24V、 48V、 110V、 220V、 440V。 交流線圈： 36V、 127V、 220V、 380V。 (4) 觸頭數目。接觸器的觸頭數目能滿足控制線路的要求。各種類型的接觸器觸頭數目不同。交流接觸器的主觸頭有三對 (常開觸頭 )，一般有四對輔助觸頭 (兩對常開、兩對常閉 )，最多可達到六對 (三對常開、三對常閉 )；直流接觸器主觸頭一般有兩對 (常開觸頭 )，輔助觸頭有四對 (兩對常開、兩對常閉 )。 接觸器線圈電壓一般從安全性考慮，可選低一些，但當控制線路簡單，所用電器不多時，為了節(jié)省變壓器，可選 380V和 220V。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 電動機點動控制線路實現過程 在進行電動機點動控制系統(tǒng)設計前，須分成幾組完成任務，組內成員制定工作計劃。根據所學知識點和控制要求，熟悉電器元件工作原理，進行電氣原理圖設計，然后進行設備的電氣接線，在檢查接線正確的情況下通電運行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 1．工作過程 ? 為了更好地完成電動機點動控制系統(tǒng)的實現，小組成員應協同編制計劃，并協作解決難題，相互之間監(jiān)督計劃的執(zhí)行與完成情況。 ? 小組成員研討任務，明確點動控制系統(tǒng)的要求，確定控制系統(tǒng)的實現方案。 ? 根據系統(tǒng)實現方案，確定完整詳細的工作計劃。 ? 根據小組成員擬定的工作計劃，開展工作。 ? 由本組成員進行控制系統(tǒng)實現的效果檢查。 ? 由其他組成員或老師進行評估。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 2．操作分析 現在我們一步步地來實現電動機點動控制的設計。 1) 實訓工具 測電筆、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) 實訓電器 三相異步電動機 1臺、組合開關 1只、低壓熔斷器 5只、三聯按鈕 1個、接觸器 1只、接線端子排 1個、導線若干。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 3) 繪制電氣原理圖 點動控制適合于短時間的啟動操作，在起吊重物、生產設備調整工作狀態(tài)時應用。 圖 點動控制線路原理圖 設計采用 380V交流異步電動機，用開關 (現在實際應用中多采用空氣開關 )將 380V電源接入我們的控制線路，連接電動機的電路稱為主電路，此電路通過熔斷器 FU1經接觸器的主觸點連接電動機的三相接線端子；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。點動控制線路原理圖如圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 4) 繪制安裝接線圖 因為接觸器出現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，但實際上頁是一個元件，在實際連線時線路要顯得凌亂復雜，為便于接線工作的進行，需根據出元件在控制柜中的安裝位置來繪制安裝接線圖。 根據需要的電器元件，在圖中繪制各個元件的安裝位置，按照位置根據電氣原理圖繪制元件的安裝線路圖。安裝接線圖如圖 。 圖 點動控制線路安裝接線圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 知識鏈接 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。主電路是電動機電流流經的電路，主電路的特點是高電壓 (380V)，大電流；控制電路是對主電路起控制作用的電路，控制電路的特點是電壓不確定 (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，控制電路按主電路的動作順序繪在右側。接觸器的主觸頭接入主電路，線圈接入控制電路，兩者的圖形符號不同，但文字符號相同，即表示為同一個電氣器件。當接觸器線圈通電時，主觸頭閉合；接觸器線圈斷電時，主觸頭分斷。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 點動控制線路的工作原理如下。 合上電源總開關 QS。 啟動：按下按鈕 SB，接觸器KM線圈得電， KM主觸頭閉合，電動機 M啟動運行。 停止：松開按鈕 SB，接觸器KM線圈失電， KM主觸頭斷開，電動機 M停止運行。 停止使用時，斷開電源總開關 QS。 接線圖是根據電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線圖中的粗實線表示母線，細實線表示分支線，分支線與母線連接時呈 45176。 或 135176。 。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 5) 接線 將熔斷器 FU FU電動機、按鈕、接觸器按照圖 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線兩端的包皮剝去，按照圖 ，以接觸器為中心，逐步將元件連接起來。對于接觸器需仔細辨認元件上的標識，分清線圈觸點、主觸點和輔助觸點，沒有用到的觸點不接。接線時遵循 “ 先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進下出，左進右出 ” 的原則進行接線。 接線過程中應仔細認真，要確保觸點和導線全接觸。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 6) 通電試車 連接完畢，經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。按下啟動按鈕，觀察電動機的運行情況。若不能正常運行，則先切斷電源，再檢查線路。逐步試車、檢查，直至運行成功。 3．檢查與評估 工作過程結束時，要進行設計結果檢查與評估，評估項目參照電工職業(yè)標準。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 電動機連續(xù)運行電氣控制設計 在生產過程中，常常要求電動機能夠長時間連續(xù)工作，顯然點動控制功能的電路不能滿足生產要求，需要具有連續(xù)運行功能的電路。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 1．控制要求 給定一臺籠型異步電動機 M，選擇電氣元件，設計其電氣控制電路，當啟動按鈕按下時電動機啟動且連續(xù)運行，按下停止按鈕時電動機停止運行，從而實現電動機的連續(xù)運行控制。 2．設計目的 認識控制系統(tǒng)中常用的電氣元件，根據控制要求繪制電氣原理圖并進行電氣接線。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 3．設計條件 電工通用工具：測電筆、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：三相異步電動機 1臺、組合開關1只、低壓熔斷器 5只、三聯按鈕 2個、接觸器 1只、接線端子 4．設計內容及安裝操作 (1) 繪制電氣原理圖。 (2) 對控制線路進行元器件安裝接線和操作。 (3) 檢查無誤，通電調試運行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設計 5．工藝要求 (1) 各元件的安裝位置應整齊、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) 同一平面的導線應高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該導線應在接線端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。 (5) 布