基于電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 21:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 某部分電路，達(dá)到控制或保護(hù)的目的。繼電器種類(lèi)很多，按輸入信號(hào)可分為：電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等；按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器、熱繼電器等；按用途可分為控制與保護(hù)繼電器；按輸出形式可分為有觸電和無(wú)觸點(diǎn)繼電器。繼電器的特性為跳躍式的回環(huán)特性，如圖31所示。圖31 繼電器的輸入—輸出特性本論文僅介紹熱繼電器。電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常常遇到過(guò)載的情況。若過(guò)載電流不太大且過(guò)載的時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)載是允許的。但若過(guò)載時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)載電流大，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升就會(huì)超過(guò)允許值，使電動(dòng)機(jī)繞組絕緣老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)繞組燒毀。所以，這種過(guò)載是電動(dòng)機(jī)不能承受的。熱繼電器就是利用電流的保護(hù)電器。熱繼電器可以根據(jù)過(guò)載電流的大小自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作時(shí)間，具有反時(shí)限保護(hù)特性，即過(guò)載電流大，動(dòng)作時(shí)間短；過(guò)載電流小，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流為額定電流時(shí)，熱繼電器應(yīng)長(zhǎng)期不動(dòng)作。 熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸頭3部分組成。雙金屬片是熱繼電器的感測(cè)元件，由兩種線(xiàn)膨脹系數(shù)不同的金屬片用機(jī)械碾壓而成。線(xiàn)膨脹系數(shù)大的稱(chēng)為主動(dòng)層，小的稱(chēng)為被動(dòng)層。在加熱以前，兩金屬片長(zhǎng)度基本一致。當(dāng)串在電動(dòng)機(jī)定子電路中的熱元件有電流聽(tīng)過(guò)時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量使兩金屬片伸長(zhǎng)。由于線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，且因它們緊密結(jié)合在一起。所以，雙金屬片就會(huì)發(fā)生彎曲。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動(dòng)作，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，熱元件中電流增大，加上時(shí)間效應(yīng)，所以雙金屬片接受的熱量就會(huì)大大增加，從而使彎曲程度加大，最終使雙金屬片推動(dòng)導(dǎo)板使熱繼電器的觸頭動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的控制電路。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖32所示。圖32 熱繼電器的型號(hào)及選用我國(guó)目前生產(chǎn)的熱繼電器主要有JR0、JRJRJR1JR1JR16等系列。按熱元件數(shù)量分為兩相結(jié)構(gòu)和三相結(jié)構(gòu)。三相結(jié)構(gòu)中有三相帶斷相保護(hù)和不帶斷保護(hù)裝置兩種JR16系列熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖32所示。圖33 JR16系列熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖圖33為帶有差動(dòng)式斷相保護(hù)裝置的熱繼電器動(dòng)作原理示意圖。圖中(a)為通電前的位置；(b)是三相均通過(guò)額定電流時(shí)的情況。此時(shí)3個(gè)雙金屬片受熱相同，同時(shí)向左彎曲，內(nèi)、外導(dǎo)板一起平行左移一段距離，但移動(dòng)距離尚小，未能使常閉觸頭斷開(kāi)，電路繼續(xù)保持通電狀態(tài)；(c)為三相均勻過(guò)載的情況，此時(shí)三相雙金屬片都因過(guò)熱向左彎圖34 差動(dòng)式斷相保護(hù)裝置動(dòng)作原理圖曲，推動(dòng)內(nèi)、外導(dǎo)板向左移動(dòng)較大距離。經(jīng)補(bǔ)償雙金屬片和推桿，并借助片簧和弓簧使常閉觸頭斷開(kāi)，從而達(dá)到切斷控制回路保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的；(d)為電動(dòng)機(jī)發(fā)生一相斷線(xiàn)故障(圖中是右邊的一相)的情況，此時(shí)該相雙金屬片逐漸冷卻，向右移動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)導(dǎo)板右移，而其余兩相雙金屬片因繼續(xù)通電受熱而左移，并使外導(dǎo)板仍舊左移，這樣內(nèi)、外導(dǎo)板產(chǎn)生差動(dòng)，通過(guò)杠桿的發(fā)達(dá)作用，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而切斷控制回路。選擇熱繼電器的原則為：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流確定熱繼電器的型號(hào)及熱元件的額定電流等級(jí)。對(duì)于星形接法的電動(dòng)機(jī)及電源對(duì)稱(chēng)性較好的場(chǎng)合，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)或電源對(duì)稱(chēng)性不好的場(chǎng)合，可選用三相結(jié)構(gòu)或三相結(jié)構(gòu)帶斷相保護(hù)的熱繼電器。熱繼電器熱元件的額定電流原則上按被控制電動(dòng)機(jī)的額定電流選取，即熱元件額定電流應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。熱繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖35所示。在表34中列出JR16系列熱繼電器熱元件規(guī)格。圖35 熱繼電器的圖形及文字符號(hào)表34 JR16系列熱繼電器熱元件規(guī)格 熔斷器熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉而有效的保護(hù)電器。使用時(shí)串接于被保護(hù)電路中。當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載或短路時(shí)，熔斷器的熔體熔斷而切斷電路、達(dá)到保護(hù)的目的。 熔斷器的結(jié)構(gòu)與工作原理熔斷器主要由熔體和安裝熔體的熔管或熔座兩部分組成。熔體由熔點(diǎn)較低的材料如鉛、鋅、錫及錫鉛合金作成絲狀或片狀。熔管是熔體的保護(hù)外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔斷時(shí)兼起滅弧作用。熔斷器熔體中的電流為熔體的額定電流時(shí)，熔體長(zhǎng)期不熔斷；當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體在比較短時(shí)間內(nèi)熔斷：當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，熔體能在瞬間熔斷。熔體的這個(gè)特性稱(chēng)為反時(shí)限保護(hù)特性，即電流為額定時(shí)長(zhǎng)期不熔斷，過(guò)載電流或短路電流越大，熔斷時(shí)間越短。電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為安秒特性，如圖36所示。由于熔斷圖36 熔斷器的安秒特性器對(duì)過(guò)載反應(yīng)不靈敏，不宜用于過(guò)載保護(hù)，主要用于短路保護(hù)。表35示出某種熔體安秒特性數(shù)值關(guān)系。表35 常用熔體安秒特性 常用熔斷器(1)RC1A系列瓷插式熔斷器它是由瓷蓋、瓷座、觸頭和熔絲4部分組成。如圖37所示。這類(lèi)產(chǎn)品主要用作低壓分支電路的短路保護(hù)。(2)RL1系列螺旋式熔斷器該系列產(chǎn)品主要由瓷帽、熔管、瓷套、上下接線(xiàn)端及瓷座組成，如圖38所示。多用與機(jī)床線(xiàn)路中作短路保護(hù)。圖37 RC1A系列瓷插式熔斷器 圖38 螺旋式熔斷器(3)RM10無(wú)填料封閉管式熔斷器該系列熔斷器由熔管、熔體和插座等部分組成。在低壓電力網(wǎng)絡(luò)、配電設(shè)備中作短路保護(hù)，也可兼顧過(guò)載保護(hù)。(4)RT0系列有填料封閉管式熔斷器RT0系列熔斷器裝有填充料(石英砂)，是一種滅弧能力強(qiáng)、分?jǐn)嗄芰Ω叩娜蹟嗥?。用于具有較大短路電流的電力輸配電網(wǎng)絡(luò)中。常用熔斷器技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表36表36 常用低壓熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù) 熔斷器的選擇選擇熔斷器的類(lèi)型時(shí)，主要根據(jù)線(xiàn)路要求、使用場(chǎng)合、安裝條件、負(fù)載要求的保護(hù)特性和短路電流的大小等來(lái)進(jìn)行。額定電壓應(yīng)大于或等與線(xiàn)路的工作電壓。（1）對(duì)于電爐、照明等電阻性負(fù)載的短路保護(hù)，應(yīng)使熔體的額定電流等于或大于電路的工作電流即（2）保護(hù)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，考慮到起動(dòng)電流的影響，可按下式選擇， 式中電動(dòng)機(jī)額定電流。（3）保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可按下式計(jì)算：式中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。熔斷器的額定電流必須大雨或等于所裝熔體的額定電流。 熔斷器的圖形符號(hào)與文字圖形符號(hào)與文字符號(hào)如圖39所示。 圖39 熔斷器的圖形和文字符號(hào) 交流接觸器交流接觸器用于控制電壓至380V、電流至600A的50Hz交流電路。鐵心為雙E型、由硅鋼片疊成。在靜鐵心端面上嵌入短路環(huán)。對(duì)CJ0、CJ10系列交流接觸器，大都采用銜鐵作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的雙E直動(dòng)式電磁機(jī)構(gòu)。而CJ1CJ12B系列交流接觸器，采用銜鐵軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式電磁機(jī)構(gòu)。線(xiàn)圈做成短而粗的形狀，線(xiàn)圈與鐵心之間留有空隙以增加鐵心的散熱效果。接觸器的觸頭用于分?jǐn)嗷蚪油娐?。交流接觸器一般有3對(duì)主觸頭，2對(duì)輔助觸頭。主觸頭用于接通或分?jǐn)嘀麟娐罚o助觸頭用在控制電路中，具有常閉常開(kāi)各2對(duì)。主觸頭和輔助觸頭一般采用雙斷點(diǎn)的橋式觸頭，電路的接通和分?jǐn)嘤蓛蓚€(gè)觸頭共同完成。由于這種雙斷點(diǎn)的橋式觸頭具有電動(dòng)力吹弧的作用，所以10A以下的交流接觸器一般無(wú)滅弧裝置，而10A以上的交流接觸器則采用柵片滅弧罩滅弧。圖310為交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖。圖310 CJ020型交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖 工作原理交流接觸器工作時(shí)，一般當(dāng)施加在線(xiàn)圈上的交流電壓大于線(xiàn)圈額定電壓值的85%時(shí)，接觸器能夠可靠地吸合。其原理為：在線(xiàn)圈上施加交流電壓后在鐵心中產(chǎn)生磁通，該磁通對(duì)銜鐵產(chǎn)生克服復(fù)位彈簧拉力的電磁吸力，使銜鐵帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。觸頭動(dòng)作時(shí)，常閉先斷開(kāi)，常開(kāi)后閉合。主觸頭和輔助觸頭是同時(shí)動(dòng)作的。當(dāng)線(xiàn)圈中的電壓值降到某一數(shù)值時(shí)（無(wú)論是正?？刂七€是失壓、欠壓故障），鐵心中的磁通下降，吸力減小到不足以克服復(fù)位彈簧的反力時(shí)，銜鐵就在復(fù)位彈簧的反力作用下復(fù)位，使主觸頭和輔助觸頭的常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，常閉觸頭恢復(fù)閉合。這個(gè)功能正是接觸器的失壓保護(hù)功能。所謂觸頭的常開(kāi)（閉）就是線(xiàn)圈中不通電時(shí)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1