电力拖动的基本知识
由于电力拖动所涉及的内容是日常设备维护工作中经常要用到的,掌握这些知识是做好设备维护工作的基础,也是进一步学习其它知识的基础;另一方面由于公司维护人员技能的现状普遍存在这方面的不足,在设备维护中出现这方面的问题时不能进行很好的分析、处理。以下内容主要是针对这方面出现的问题而编写的,并不是一个很系统的内容。目的是让大家在学习这方面知识的时候能够有针对性和得到快速掌握。在学习中根据自身情况如遇所涉及到内容不够深入的请大家自行引深学习。
一、电力拖动的组成
电力拖动是由电动机、传动装置、控制设备、和生产机械四个基本部分组成
控制设备:是控制电动机运转的设备,控制设备是由各种控制电器(如开关、熔断器、继电器、按钮等)按照一定的要求和规律组成的控制线路和设备,用以控制电动机的运行,即控制电动机的起动、制动、高速和反转等。
控制设备按其操作方式可分为手动控制、半自动控制和全自动控制。
电动机:电动机是电力拖到的原动机。电动机是将电能转化为机械能的部件。通过对电能的控制以产生所需的转矩与转速。
电动机分交流电动机与直流电动机两大类
传动装置:是电动机与生产机械之间的传动机构,用于传递动力,如减速箱、皮带、联轴器等。
生产机械:是直接进行生产的机械设备,生产机械是电动机的负载。
二、常用低压电器
1、为什么要了解低压电器
由于电力拖动系统的主要内容是对电动机的控制和保护,这些控制和保护是利用低压控制电器来完成,所以必须掌握各种常用低压电器的作用、结构、职能、工作原理和电气符号等,才能阅读和分析各种电力拖动系统的电气控制线路。
低压电器是电力拖动系统所用的控制电器。因其所控制的电路电压一般在交流1000V以下,直流1200V及以下,故称低压电器。
2、什么叫电器
对电力网或电力电路实行通、断和转换的电工器械;
对电动机实行起动、停止、正转、反转完成控制任务的电工器械;
对电路负载、电工设备或电工设备或电动机进行过载、过压、短路等保护的电工器械; 在电路中传递、变换、放大电的和非电的讯号达到自动检测和调节的电工器械; 3、低压电器的分类
按电器动作性质分:可分为手控电器和自控电器;
1)手控电器是指依靠人力直接操作的电器,如闸刀开关、铁壳开关、按钮开关、转换开关等。
2)自控电器是指按照指令或物理参数(如电流、电压、时间、速度等等)的变化而自动动作的电器,如各种型号的接触器、继电器等。
按照电器的有无触点:可分为有触点电器和无触点电器。
1
3)由有触点控制电器组成的控制电路称为继电——接触控制。
4)无触点电器控制:晶体管无触点逻辑元件、电子程序控制、数字控制系统、计算机控制系统等。
无触点元件在实现对电动机的控制时,最终总是与接触器、继电器相配合才能完成质量的控制。
因此,开关按钮、接触器、继电器等有触点控制电器是最基本、最常用的控制电器。
常用低压电器的图形及文字符号:
低压开关:主要是实现对电路进行接通或断开的控制。
刀开关 转换开关 自动空气开关
主令电器:是用来切换控制电路,即用来控制接触器、继电器等电器的线圈,达到控制电力拖动系统的起动和停止,以及改变系统的工作状态,如正转与反转等。
常闭(停止)按钮 常开(起动)按钮 复合按钮 行程开关(位置开关):作用和按钮开关相同都是对控制线路发出接通或断开、信号转换等指令的电器。和按钮开关的区别是其触点的动作不是靠手来完成,而是利用生产机械的某些运动部件的碰撞使其触点动作,接通或断开某些控制线路,达到所需的控制要求。
常闭触点 常开触点 复合开关
熔断器:是低压电路及电动机控制线路中起过载和短路保护的电器。它串联在电路中。
接触器:是一种用来接通或断开交流、直流主电路和控制电路的自动控制电器。
2
带灭弧装置的常开触点 带灭弧装置的常开触点 常开触点 常闭触点 线圈
继电器:是根据某种输入信号的变化,而接通和断开控制电路,实现自动控制和保护电力拖动的电器,输入信号可以是电压、电流等电气量,也可以是转速、时间、温度和液体压力等非电气量。
常用的继电器有: 中间继电器
常开触点 常闭触点 线圈
过电流继电器
常开触点 常闭触点 线圈
欠电压继电器:
常开触点 常闭触点 线圈 热继电器
常闭触点 热元件
时间继电器
线圈一般符号 断电延时线圈 通电延时线圈
3
瞬时闭合常开触点 瞬时断开常闭触点 瞬时闭合延时断开常开触点
延时闭合瞬时断开常开触点 瞬时断开延时闭合常闭触点
延时断开瞬时闭合常闭触点
以上是一些常用低压电器元件的文字和图形符号,还有很多的电器元件的文字和图形符号就不一一列举。请大家在工作中根据需要进行学习和积累。
二:三相异步电动机的基本控制线路
用电动机来带动生产机械工作的电力拖动系统,其主要任务是对电动机实现各种控制和保护。
根据生产机械的工作性质和加工工艺的要求,利用各种控制电器的职能,实现对电动机的控制线路是多种多样。控制线路有的简单,有的复杂,但任何复杂的控制线路总是由一些简单的、基本的控制线路或基本环节所组成,所以熟悉和掌握这些基本控制线路是学习、阅读和分析实际电气线路的有力工具。 电气控制线路原理图
用规定的图形符号和文字符号代表各种电器、电机及元件,依据生产机械对控制的要求和各电器的动作原理,用线条代表导线连接起来,表示它们之间的联系,这样的线路图称为电气控制线路原理图。
原理图由于结构简单,层次分明适于控制电路的阅读和分析。
阅读使用控制原理图时应明确以下特点:
1、原理图一般分为主电路和辅助电路两部分,主电路是电气控制线路中强电流通过部分,
如电流到电动机部分。在画控制原理图时,主电路用粗实线表示(为方便在以下的原理图中主电路并未用粗实线表示);辅助控制电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路;在画辅助电路时,应用细实线表示。控制线路的主要作用是控制主电路的接通与断开,照明电路作用是实现所需的照明,信号电路作用是显示电路的工作状态,保护电路是保证整个线路不受短路、过载等事故的损害。习惯规定原理图中主电路都画在左侧和或上侧,辅助电路画在右侧或下侧。
2、原理图中,各电器的触头都按没有通电或不受外力作用时的正常状态画出。 3、原理图中,各电器元件不画实际的外形图,而采用统一国标符号画出。
4、原理图中,属于同一电器的不同部件可以不画在一起,而按其在电路中的作用画在不同
4
的电路部位上,但为了识别这些同一个电器的各个部件,要标以相同的文字符号。
5、原理图中,无论是主电路还是辅助电路,各电气元件一般动作顺序从上到下,从左到右
地依次画出。
6、原理图中,有直接电联系的交叉导线连接点,要用小圆圈或黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线连接点不画小圆圈或黑圆点。
常见的基本控制线路是指:点动控制、正转(单向)控制、正反转(双向)控制、降压起动
控制、调整控制、制动控制以及位置控制、顺序控制和时间控制等基本控制线路。
下面就最基本的控制线路进行介绍和分析。 图1 点动正转控制原理图 图2 具有自锁的正转控制线路
点动控制:如图1
其控制特点是:当按下按钮SB时,接触器KM得电,电动机正转,放开按钮SB时,接触器失电,电动机停止转动。
要想使点动控制线路中电动机长期运行,起动按钮 SB必须一直按住,显然这是不合生产实际要求的,为实现电动机的连续运行,就需要采用具有接触器自锁的控制线路。
自锁的正转控制线路,图2所示。
自锁正转控制线路的控制特点:当按下起动按钮SB2时,接触器KM得电吸合,电机正转,同时辅助触点KM也闭合,当松开起动按钮SB2后仍维持接触器KM的得电状态,KM仍吸合,电动机处于连续运转。
当需要停止时必须要按下按钮SB1:当按下时由于控制线路断开,接触器控制回路断开,KM失电而断开,电机停止运转。当松开SB1后由于SB2和辅助触点KM都处于断开状态,控制回路不再接通,电机不会再启动运转。如要使电动机重新运转,需要再次按下SB2。
具有接触器自锁的控制线路对负载具有欠压和失压保护作用。
欠压保护:是指线路电压低于电动机应加的额定电压。如是线路电压过低电动机转矩、转速会下降,会影响到电机正常工作,严重时会损坏电机和发生事故。在具胡接触器控制的线路中,当电机运转时,电源电压低到一定的程度时(一般是指降到额定电压的85%以下)会使接触器线圈磁通减弱,电磁吸力不足而接触器断开,失去处锁,主触点断开,电动机停转得
5