泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉
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電力拖動控制線路設(shè)計
泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉
【摘要】電力拖動控制線路設(shè)計要掌握大量的控制線路,熟悉每一個單元線路的特點,還要具有一定的實踐經(jīng)驗。由于是靠經(jīng)驗進行設(shè)計,沒有現(xiàn)成模式,采用一些典型線路,實現(xiàn)控制功能,然后逐步完善其功能,加以實踐調(diào)試,添加適當(dāng)?shù)倪B鎖與短路、過載保護,功能性和可靠性,最后確定比較合理、完善的設(shè)計方案。
【關(guān)鍵詞】電氣控制線路;設(shè)計方法;經(jīng)驗設(shè)計法控制環(huán)節(jié);工藝要求;加工流程;安全可靠;保護環(huán)節(jié)
在現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計中,電氣設(shè)計部分作用越來越重要。一臺設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用效能與電氣自動化程度有著十分密切的關(guān)系。筆者在電氣設(shè)備自動化安裝與維修專業(yè)實踐教學(xué)中,就電力拖動線路設(shè)計思路,談一下設(shè)計方法。
電力拖動控制線路設(shè)計是根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求,利用基本的控制電路,加以完善,從而得出的最佳控制方案,按照生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求逐步進行設(shè)計。
采用經(jīng)驗設(shè)計法必須熟悉各種單元控制線路,掌握多種典型線路的專業(yè)設(shè)計知識,同時應(yīng)具有一定的實踐經(jīng)驗。由于是靠經(jīng)驗進行設(shè)計,沒有固定模式,通常是采用一些典型的基本環(huán)節(jié),實現(xiàn)工藝基本要求,逐步完善其功能,并加上適當(dāng)?shù)倪B鎖與保護環(huán)節(jié)。確保功能性和可靠性,最后確定比較合理、完善的設(shè)計方案。
經(jīng)驗設(shè)計法應(yīng)著重考慮以下幾個問題:
電氣線路安裝要正確無誤,電器元件的線圈和觸點連接不正確,會使控制線路發(fā)生誤動作,有時會造成嚴重事故。
(1)線圈的連接。在安裝電氣控制線路時,各種繼電器、接觸器線圈不能串聯(lián),兩個電器需要同時動作時線圈應(yīng)并聯(lián)。
(2)繼電器觸點的連接。同一個電器常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近,不能分別接電源的不同相,要連接在同一相電源,避免短路或者發(fā)生觸點競爭,使電路工作出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
(3)設(shè)計控制線路時要減少順序啟動,特別是多級順序啟動,每一線圈的通電只需經(jīng)過一個常開觸頭,工作比較可靠。
(4)設(shè)計控制線路應(yīng)考慮電器觸點的接通和分斷能力。如果容量不夠,可在線路中增加中間環(huán)節(jié)——中間繼電器,或增加線路中觸點數(shù)量。多觸點并聯(lián)連接來增加接通能力;多觸點串聯(lián)來增加分斷能力。
(5)設(shè)計控制線路應(yīng)考慮電器元件的觸點動作混亂,同一接觸器的常開觸點和常閉觸點有“先斷后合”型和“先合后斷”型。通電時常閉觸點先斷開,常開觸點后閉合;斷電時常開觸點先斷開,常閉觸點后閉合,屬于“先斷后合”型。而“先合后斷”型則相反:通電時常開觸點先閉合,常閉觸點后斷開;斷電時常閉觸點先閉合,常開觸點后斷開。如果觸點動作先后發(fā)生“競爭”,電路控制線路則工作不可靠。
盡量減少電器元件和觸點數(shù)量,使用的電器、觸點的數(shù)量越少,故障出現(xiàn)的機率就越低。
(2)盡量減少導(dǎo)線的數(shù)量。電器元件觸頭的布置要求合理安排,方可減少導(dǎo)線根數(shù)與導(dǎo)線的長度,合理布線。啟動和停止按鈕放在使用者便于操縱的位置,接觸器放在控制柜,按鈕到接觸器要經(jīng)過較大的距離,把啟動按鈕和停止按鈕直接連接,這樣可減少、縮短連接導(dǎo)線。
(3)控制線路在工作時,除必要的電器元件必須長期通電外,盡量減少接觸器、繼電器長期通電的可能性,延長電器元件的使用壽命和節(jié)約電能。
電氣線路在工作中出現(xiàn)意外接通或斷開的電路叫寄生電路。通常會破壞電氣控制線路正常工作,出現(xiàn)觸點動作混亂,造成誤動作。使繼電器、接觸器工作不正常,不能產(chǎn)生保護作用。
(1)短路保護。設(shè)計電氣線路,常采用熔斷器或斷路器做短路保護。當(dāng)電動機容量較小時,控制線路不需要另外設(shè)置熔斷器做短路保護,因為主電路的熔斷器可同時做控制線路的短路保護,如果電動機容量較大,則控制電路要單獨設(shè)置熔斷器做短路保護。線路出故障,斷路器跳閘,故障排除后重新合上開關(guān)即可重新工作。
(2)過載保護。錯誤的啟動方法和過載常引起電動機的過電流,產(chǎn)生過載保護。過電流數(shù)值比短路電流數(shù)值小。過電流保護常用于繞線轉(zhuǎn)子電動機和直流電動機的控制,將接觸器和過電流繼電器結(jié)合使用。把過電流繼電器線圈串接于被保護的主電路,其常閉觸點串接于接觸器控制電路中,當(dāng)電流達到額定值時,過電流繼電器動作,常閉觸點切斷控制電路電源,接觸器線圈斷電,電動機停止運轉(zhuǎn)。
(3)過載保護。三相籠型電動機的負載突然增加、缺相運行或電網(wǎng)電壓下降,就要產(chǎn)生過載,鼠籠型異步電動機長期過載,會引起電動機發(fā)熱而使絕緣損毀,燒壞電動機。選用熱繼電器做籠型電動機的過載保護。