電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練教案1

PAGEPAGE4緒論電力拖動定義：電力拖動是指用電動機拖動生產(chǎn)機械的工作機構(gòu)，使這運轉(zhuǎn)的一種方法。組成：電源、控制設(shè)備、傳動機構(gòu)、電動機學(xué)習(xí)目標(biāo)達到國家職業(yè)技能鑒定中級工理論和實操要求。理論：掌握低壓電氣的名稱、結(jié)構(gòu)、作用、工作原理；能正確、熟練的識讀原理圖會設(shè)計一般電路圖實操：能夠根據(jù)原理圖布線（配電盤）能夠調(diào)試和排故解釋說明P3電力拖動裝置、電氣原理圖、接線圖、配電盤、基本原理圖等內(nèi)容。要求理論要扎實；實訓(xùn)要勤動手，細心謹(jǐn)慎，注意用電安全。本課程的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容低壓電氣基本控制線路機床控制線路學(xué)習(xí)方法：認真聽講，做好筆記，把握重點；課后復(fù)習(xí)；注意理論與實物（實踐）相結(jié)合；實訓(xùn)時安全第一，善于思考，勤于動手。第一單元常用低壓電器及其安裝、檢測與維修課題一、低壓電器的分類和常用術(shù)語了解認識常用的低壓電器解釋P7圖1-3所列舉的低壓電器。解釋右圖各低壓電器用實訓(xùn)室實物講解低壓電器低壓電器的分類電器是一種能根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通或斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備。簡言之，電器是一種能控制電，使電按照人們的要求并安全地為人們工作的工具。凡工作在交流1200V及以下與直流1500V以下電路中的電器稱為低壓電器。低壓電器作為基本元器件廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電所、工礦企業(yè)、交通運輸和國防工業(yè)等的電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動控制系統(tǒng)中。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，供電系統(tǒng)的容量不斷擴大，低壓電器的額定電壓等級范圍有相應(yīng)提高的趨勢。同時，電子技術(shù)也將日益廣泛地用于低壓電器中按用途分為：低壓配電電器：低壓開關(guān)、低壓熔斷器等低壓控制電器：接觸器、繼電器、電磁鐵等按低壓電器的動作方式分為：自動切換電器：接觸器和繼電器非自動切換電器：按鈕、低壓開關(guān)按低壓電器的執(zhí)行機構(gòu)分：有觸點電器：接觸器、繼電器無觸點電器：接近開關(guān)、固態(tài)繼電器低壓電器的常用術(shù)語P7表1-2通斷時間：從電流開始在開關(guān)電器的一個極流過的瞬間起，到所有極的電弧的最終熄滅為止的時間。燃弧時間：電器分?jǐn)噙^程中，從觸頭斷開出現(xiàn)電弧的瞬間開始，至電弧完全熄滅為止的時間間隔。分?jǐn)嗄芰Γ洪_關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下分?jǐn)嗟念A(yù)期分?jǐn)嚯娏髦?。接通能力：開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通的預(yù)期接通電流值。通斷能力：開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期接通電流值。短路接通能力：在規(guī)定的條件下，包括開關(guān)電器的出線端短路在內(nèi)的接通能力。短路分?jǐn)嗄芰Γ涸谝?guī)定的條件下，包括開關(guān)電器的出線端短路在內(nèi)的分?jǐn)嗄芰?。操作頻率：開關(guān)電器在每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高循環(huán)操作次數(shù)。通電持續(xù)率：開關(guān)電器的有載時間和工作周期之比，常以百分?jǐn)?shù)表示。電壽命：在規(guī)定的正常條件下，機械開關(guān)電器不需要修理或更換的負載操作循環(huán)次數(shù)。課題四、主令電器主令電器用于在控制電路中以開關(guān)接點的通斷形式來發(fā)布控制命令，使控制電路執(zhí)行對應(yīng)的控制任務(wù)。1．按鈕按鈕是一種最常用的的主令電器，其結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。（1）按鈕的結(jié)構(gòu)、種類及常用型號按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸點和外殼等組成（2）按鈕的顏色紅色按鈕用于“停止”、“斷電”或“事故”。綠色按鈕優(yōu)先用于“起動”或“通電”，但也允許選用黑、白或灰色按鈕。（3）按鈕的選擇原則1）根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、防水式、防腐式等。2）根據(jù)用途，選用合適的型式，如鑰匙式、緊急式、帶燈式等。3）按控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。4）按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕及指示燈的顏色。2．按鈕符號啟動按鈕停止按鈕復(fù)合按鈕3．型號LA10-3KLA10-3HL主令電器A按鈕10設(shè)計序號33個按鈕K開啟式H保護式4．動作原理按下：常閉先斷開，常開后閉合；松開：常開先斷開，常閉后閉合。二、行程開關(guān)行程開關(guān)是利用生產(chǎn)機械運動部件的碰撞來民出控制指令的主令電器。其原理與按鈕相同，只是通過碰撞自動切換。行程開關(guān)又叫限位開關(guān)，它的種類很多，按運動形式可分為直動式、微動式、轉(zhuǎn)動式等；按觸點的性質(zhì)分可為有觸點式和無觸點式。1．結(jié)構(gòu)與原理按下：常閉先斷開，常開后閉合；松開：常開先斷開，常閉后閉合。2．符號3．型號4.接近開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作原理和凸輪控制器一樣，只是使用地點不同，凸輪控制器主要用于主電路，直接對電動機等電氣設(shè)備進行控制，而轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于控制電路，通過繼電器和接觸器間接控制電動機。1．結(jié)構(gòu)和符號2．型號課題五接觸器接觸器主要用于控制電動機、電熱設(shè)備、電焊機、電容器組等，能頻繁地接通或斷開交直流主電路，實現(xiàn)遠距離自動控制。它具有低電壓釋放保護功能，在電力拖動自動控制線路中被廣泛應(yīng)用。接觸器有交流接觸器和直流接觸器兩大類型1．交流接觸器的組成部分1）電磁機構(gòu)：電磁機構(gòu)由線圈、動鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成。（2）觸頭系統(tǒng)：交流接觸器的觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和輔助觸頭。（3）滅弧裝置：容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置。（4）其他部件：包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構(gòu)及外殼等。2、工作原理當(dāng)接觸器的線圈通電后，線圈中的電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心磁化產(chǎn)生足夠大的電磁吸力，克服反作用彈簧的反作用力將銜鐵吸合，銜鐵通過傳動機構(gòu)帶動輔助常閉觸頭先斷開，三對主觸頭和輔助常開觸頭后閉合；當(dāng)接觸器斷電或電壓顯著下降時，由于鐵心的電磁吸力消失或過小，銜鐵在反作用彈簧力的作用下復(fù)位，并帶動各觸頭恢復(fù)原始狀態(tài)。3、交流接觸器的型號交流接觸器型號如下圖所示4．接觸器的選擇（1）根據(jù)負載性質(zhì)選擇接觸器的類型。（2）額定電壓應(yīng)大于或等于主電路工作電壓。（3）額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流。對于電動機負載，還應(yīng)根據(jù)其運行方式適當(dāng)增大或減小。（4）吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相一致。課題六繼電器繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：接觸器的主觸點可以通過大電流；繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1.電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過載或過載保護。過電流繼電器：當(dāng)通過繼電器的電流超過預(yù)定值時就動作的繼電器當(dāng)電路正常工作時，過電流繼電器線圈通過額定電流時是不吸合的，當(dāng)電路發(fā)生短路或過載，通過線圈的電流達到或超過預(yù)定值時，鐵心和銜鐵才吸合欠電流繼電器：當(dāng)通過繼電器線圈的電流減小到或低于其整定值時就動作的繼電器成為欠電流繼電器。在電路正常工作時，欠電流繼電器的銜鐵和鐵心始終是吸合的。只有當(dāng)電流降至整定值以下時，欠電流繼電器釋放。電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。2.中間繼電器通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。中間繼電器觸頭容量小，觸點數(shù)目多，用于控制線路。3.時間繼電器微動開關(guān)微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭調(diào)節(jié)螺絲進氣孔托板線圈動鐵心恢復(fù)彈簧擋塊活塞桿橡皮膜排氣孔常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開線圈通電銜鐵向下吸合連桿動作觸頭動作工作原4.熱繼電器用于電動機的過載保護。工作原理~~發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。第二單元電動機的基本控制線路及其安裝、調(diào)試與維修課題一三相異步電動機的正轉(zhuǎn)控制電路電氣圖就是用電氣圖形符號、帶注釋的圍框或簡化外形表示電氣系統(tǒng)或設(shè)備中組成部分之間相互關(guān)系及其連接關(guān)系的一種圖。電氣圖包括電氣原理圖、電氣接線圖、電氣安裝圖、電氣布置圖其識圖要領(lǐng)可用“從機到電、先主后控、化整為零、連成系統(tǒng)”十六字概括電氣原理圖電氣原理圖是根據(jù)控制線圖工作原理繪制，具有結(jié)構(gòu)簡單，層次分明。主要用于研究和分析電路工作原理，要想看電氣原理圖要先清楚其中的電氣原理及其符號所表示的含義?？丛韴D先看主電路，再看控制電路。對于控制電路要熟悉典型控制電路?？刂齐娐房刂齐娐芬话闶怯砷_關(guān)、按鈕、信號指示、接觸器、繼電器的線圈和各種輔助觸點構(gòu)成，無論簡單或復(fù)雜的控制電路，一般均是由各種典型電路(如延時電路、聯(lián)鎖電路、順控電路等)組合而成，用以控制主電路中受控設(shè)備的“起動”、“運行”、“停止”使主電路中的設(shè)備按設(shè)計工藝的要求正常工作。對于復(fù)雜的控制電路，分割成若干個局部控制電路，然后與典型電路相對照，逐步分析。畫電氣原理圖的一般規(guī)律如下：1、畫主電路繪制主電路時，應(yīng)依規(guī)定的電氣圖形符號用粗實線畫出主要控制、保護等用電設(shè)備，如斷路器、熔斷器、變頻器、熱繼電器、電動機等，并依次標(biāo)明相關(guān)的文字符號；2、畫控制電路控制電路一般是由開關(guān)、按鈕、信號指示、接觸器、繼電器的線圈和各種輔助觸點構(gòu)成，無論簡單或復(fù)雜的控制電路，一般均是由各種典型電路(如延時電路、聯(lián)鎖電路、順控電路等)組合而成，用以控制主電路中受控設(shè)備的“起動”、“運行”、“停止”使主電路中的設(shè)備按設(shè)計工藝的要求正常工作。對于簡單的控制電路：只要依據(jù)主電路要實現(xiàn)的功能，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求及設(shè)備動作的先、后順序依次分析，仔細繪制。對于復(fù)雜的控制電路，要按各部分所完成的功能，分割成若干個局部控制電路，然后與典型電路相對照，找出相同之處，本著先簡后繁、先易后難的原則逐個畫出每個局部環(huán)節(jié)，再找到各環(huán)節(jié)的相互關(guān)系?？刂齐娐防L制的原則如下。

①原理圖一般分主電路、控制電路、信號電路、照明電路及保護電路等。

主電路（動力電路）指從電源到電動機大電流通過的電路，其中電源電路用水平線繪制，受電動力設(shè)備（電動機）及其保護電器支路，應(yīng)垂直于電源電路畫出。

控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等，應(yīng)垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件（如線圈、電磁鐵、信號燈等）的一端應(yīng)直接連接在接地的水平電源線上，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。

②圖中所有電器觸頭，都按沒有通電和外力作用時的開閉狀態(tài)（常態(tài)）畫出。對于繼電器、接觸器的觸頭，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫，控制器按手柄處于零位時的狀態(tài)畫，按鈕、行程開關(guān)觸頭按不受外力作用時的狀態(tài)畫。

③無論主電路還是輔助電路，各元件應(yīng)按動作順序從上到下、從左到右依次排列。

④為了突出或區(qū)分某些電路、功能等，導(dǎo)線符號、信號電路、連接線等可采用粗細不同的線條來表示。

⑤原理圖中各電氣元件和部件在控制電路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起，但必須采用同一文字符號標(biāo)明。

⑥原理圖中有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，用實心圓點表示；可拆卸或測試點用空心圓點表示；無直接電聯(lián)系的交叉點則不畫圓點。

⑦對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方式。

⑧對于電氣控制有關(guān)的機、液、氣等裝置，應(yīng)用符號繪出簡圖，以表示其關(guān)系。圖面區(qū)域的劃分

為了便于檢索電氣電路，方便閱讀電氣原理圖，應(yīng)將圖面劃分為若干區(qū)域。圖區(qū)的編號一般寫在圖的下部。例如，在圖5-46中圖面劃分為15個圖區(qū)。圖的上方設(shè)有用途欄。用文字注明該欄對應(yīng)的下面電路或元件的功能，以利于理解原理圖各部分的功能及全電路的工作原理。電氣接線圖電氣接線圖是根據(jù)電氣設(shè)備和電氣元件的實際位置和安裝情況繪制的，只用來表示電氣設(shè)備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動作原理，主要用于安裝接線線路的檢查維修和故障處理。電氣接線圖繪制原則1、接線圖中一般示出如下內(nèi)容：電氣設(shè)備和電器元件的相對位置、文字符號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線截面、屏蔽和導(dǎo)線絞合等。2、所有的電氣設(shè)備和電器元件都按其所在的實際位置繪制在圖紙上，且同一電器的各元件根據(jù)其實際結(jié)構(gòu)，使用與電路圖相同的圖形符號畫在一起，并用點畫線框上，其文字符號以及接線端子的編號應(yīng)與電路圖中的標(biāo)注一致，以便對照檢查接線。3、接線圖中的導(dǎo)線有單根導(dǎo)線、導(dǎo)線組（或線扎）、電纜等之分，可用連續(xù)線和中斷線來表示。凡導(dǎo)線走向相同的可以合并，用線束來表示，到達接線端子板或電器元件的連接點時再分別畫出。在用線束表示導(dǎo)線組、電纜等時可用加粗的線條表示，在不引起誤解的情況下也可采用部分加粗。另外，導(dǎo)線及套管、穿線管的型號、根數(shù)和規(guī)格應(yīng)標(biāo)注清楚。接線圖與實物相對照不難看懂電氣安裝圖安裝接線圖是以電路原理為依據(jù)繪制而成，是現(xiàn)場維修中不可缺少的重要資料。安裝圖中各元件圖形、位置及相互間連接關(guān)系與元件的實際形狀、實際安裝位置及實際連接關(guān)系相一致。圖中連接關(guān)系采用相對標(biāo)號法來表示。四、三相異步電動機的起動控制線路電動機單向啟動控制線路是一種最常用、最簡單的控制線路，能實現(xiàn)對電動機的起動、停止的自動控制、遠距離控制、頻繁操作等。QS為閘刀開關(guān)，在電路中起隔離開關(guān)作用；FU為熔斷器，起短路保護作用；FR為熱繼電器，起過載保護作用；M為三相交流異步電動機，是直接起動控制電路的控制對象；SBstP為動斷按鈕，也稱停止按鈕；SBst為動合按鈕，也稱起動按鈕；KM為接觸器，其主觸點控制電動機的起動和停止。直接起動過程：（控制過程也可以用符號來表示：各種電器在沒有外力作用或未通電的狀態(tài)記作“-”，電器在受到外力作用或通電的狀態(tài)記作“+”，并將它們相互關(guān)系用線段“——”表示，線段的左面符號表示原因，線段的右符號表示結(jié)果，自鎖狀態(tài)用在接觸器符號右下角寫“自”表示。和表示先按下，后松開。）起動過程：————（起動）停止過程：————（停止）課題二三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路1．反轉(zhuǎn)控制電路如圖所示。正、反轉(zhuǎn)控制電路QF為空氣斷路器，隔離開關(guān)兼做短路保護；KMF為正轉(zhuǎn)接觸器，主觸點閉合時，電動機正轉(zhuǎn)；KMR為反轉(zhuǎn)接觸器，主觸點閉合時，電動機反轉(zhuǎn)。2．互鎖（聯(lián)鎖）：在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)接觸器線圈KMF和線圈KMR支路中，串入對方的動斷觸點。利用接觸器動斷觸點的互鎖也稱為電氣互鎖。3．正、反轉(zhuǎn)控制過程如下：正轉(zhuǎn)過程：————（正轉(zhuǎn)）—（互鎖）停止過程：————（停止）。反轉(zhuǎn)過程：————（反轉(zhuǎn)）—（互鎖）4．正、反轉(zhuǎn)直接過渡，如圖（復(fù)合按鈕，機械互鎖）。機械互鎖正、反轉(zhuǎn)電路正、反轉(zhuǎn)控制過程如下：正轉(zhuǎn)過程：——（互鎖）——（正轉(zhuǎn)）反轉(zhuǎn)過程：————（正轉(zhuǎn)停止）——（反轉(zhuǎn)）5．雙重互鎖，如圖所示。雙重互鎖正、反轉(zhuǎn)電路雙重互鎖電動機正、反轉(zhuǎn)控制過程如下：正轉(zhuǎn)過程：——（機械互鎖）———（正轉(zhuǎn)）—（電氣互鎖）反轉(zhuǎn)過程：————（正轉(zhuǎn)停止）———（反轉(zhuǎn)）—（電氣互鎖）【四、小結(jié)】1．直接起動控制電路。自鎖（自保）是接觸器輔助動合觸點并聯(lián)在起動按鈕兩端形成自鎖支路。2．正、反轉(zhuǎn)控制電路?；ユi電路分為電氣互鎖（由接觸器動斷觸點實現(xiàn)），機械互鎖（復(fù)合按鈕實現(xiàn)）和雙重互鎖（既有電氣互鎖，又有機械互鎖）三種。課題三位置控制與自動往返控制線路位置控制線路利用生產(chǎn)機械運動部件上的擋鐵與行程開關(guān)碰撞，使其觸頭動作來接通或斷開電路，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械運動部件的位置或行程的自動控制的方法稱為位置控制，又稱為行程控制或限位控制。實現(xiàn)這種控制要求所依靠的主要電器是行程開關(guān)。行程開關(guān)（限位開關(guān)）。按運動部件的行程或位置要求而動作的電器。圖6.16是行程開關(guān)的外形圖和符號。（a）外形（b）符號圖6.16行程