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发布时间:2020-08-30 09:15:39

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作者:王兰君,黄海平,等

出版社:电子工业出版社

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简简单单学——电工电路

简简单单学——电工电路试读:

前言

目前我国电工、电子技术日新月异,大量的电气设备和家用电器已应用到各行各业和千家万户。为了使电工、电子技术人员以及电子爱好者更多地了解电工应用电路,更全面地掌握电工技术,在实践中应用自如,我们特编写了《简简单单学——电工电路》一书。本书对提高电工技术水平有很大的帮助,并且还能解决实际工作中的许多具体问题。具有内容新、知识广、图文并茂、通俗易懂、实用性强等特色。

为了帮助广大从事电工工作的读者正确识读及运用电工电路,本书从实际应用出发,精编了各种电工实际应用电路,分别给出了介绍,内容由浅入深,循序渐进,好学易懂,简单易用。读者若融会贯通,举一反三,必定会有所发明,有所创造,开发出适应新时代的有新意的好产品来,对你的工作会有很大帮助,对电子爱好者会有很好的启发。

对从事设计、制造、维修的电子专业人员,以及电工爱好者来说,掌握书中介绍的常用的电工经典电路,均会终生受益。初学者在阅读时,可以从头至尾通读。因为各例内容是从简到繁、由易到难循序渐进的;也可以有选择地急用现学,让广大电子爱好者开卷有益,学以致用,解决更多生产、生活以及工作中的实际问题。

参加本书编写的人员还有黄鑫、邢军、李燕、王文婷、张杨、刘彦爱、高惠瑾、凌万泉、李渝陵、朱雷雷、凌珍泉、贾贵超、刘守真、张从知、凌玉泉、谭亚林、李霞,在此一并表示感谢。

由于作者水平所限,书中难免出现错误和疏漏,敬请广大读者批评指正。编 者

第1章 电工常用内、外线电路

1.1 高压变(配)电所主接线电路

高压变(配)电所担负着从电力系统受电并向各车间变(配)电所及某些高压用电设备配电的任务,图1-1所示是高压变(配)电所主接线电路。这一高压变(配)电所主接线方案具有一定的代表性。下面依其电源进线、母线的顺序对此变(配)电所作一分析介绍。图1-1 高压变(配)电所主接线电路

1)电源进线

该变(配)电所有两路10kV电源进线,一路是架空线WL1,另一路是电缆线WL2。最常见的进线方案是一路电源来自发电厂或电力系统变(配)电站,作为正常工作电源,而另一路电源则来自邻近单位的高压联络线,作为备用电源。《供电营业规则》规定,对10kV及以下电压供电的用户,应配置专用的电能计量柜(箱);对35kV及以上电压供电的用户,应有专用的电流互感器二次绕组和专用的电压互感器二次连接线,并不得与保护、测量回路共用。根据以上规定,因此在两路电路进线的主开关(高压断路器)柜之前(在其后亦可)各装设一台GG—1A—J型高压计量柜(No.101和No.112),其中的电流互感器和电压互感器只用来连接计费的电能表。

装设进线断路器的高压开关柜(No.102和No.111),因为需与计量柜相连,因此采用GG—1A(F)—11型。由于进线采用高压断路器控制,所以切换操作十分灵活方便,而且可配以继电保护和自动装置,使供电可靠性大大提高。

考虑到进线断路器在检修时有可能两端来电,因此为保证断路器检修时的人身安全,断路器两侧都必须装设高压隔离开关。

2)母线

母线(Busbar,文字符号为W或WB)又称汇流排,是配电装置中用来汇集和分配电能的导体。

高压变(配)电所的母线,通常采用单母线制。如果是两路或两路以上电源进线,则采用高压隔离开关或高压断路器(其两侧装隔离开关)分段的单母线制。母线采用隔离开关分段时,分段隔离开关可安装在墙上,也可采用专门的开关柜(亦称联络柜),如GG—1A型柜。

图1-1所示高压变(配)电所通常采用一路电源工作、一路电源备用的运行方式,因此母线分段开关通常是闭合的,高压并联电容器对整个变(配)电所进行无功补偿。如果工作电源发生故障或进行检修,在切除该进线后,投入备用电源即可恢复对整个变(配)电所的供电。如果装设备用电源自动投入装置(Auto-put-into Device of Reserve-source,APD),则供电可靠性可进一步提高,但这时进线断路器的操作机构必须是电磁式或弹簧式。

为了测量、监视、保护和控制主电路设备的需要,每段母线上都接有电压互感器,进线上和出线上都接有电流互感器。图1-1上的高压电流互感器均有两个二次绕组,其中一个接测量仪表,另一个接继电保护装置。为了防止雷电过电压侵入变(配)电所时击毁其中的电气设备,各段母线上都装设了避雷器。避雷器和电压互感器共同装设在一个高压柜内,且共用一组高压隔离开关。

1.2 TN-S供电方式电路

供电的方式很多,但其他供电方式都存在一定的缺点,只有TN-S方式较好。所以本节只介绍TN-S供电方式。

TN-S供电方式主要用于三相负载基本平衡的情况下,如图1-2所示。它是把工作零线和专用保护线PE严格分开的独立供电方式。TN-S供电的特点如下:(1)工作零线用作照明电路。(2)正常运行情况下,专用保护线PE上没有电流和电压,仅在零线上有不平衡电流,所以电气设备外壳接零保护接在专用保护线上是安全的。(3)专用保护线不许断线,更不准安装漏电断路器。(4)干线上安装漏电断路器时,工作零线上不得有重复接地,而PE线上可以有重复接地,但是不经过漏电断路器。(5)TN-S供电方式适用于工业和建筑用电,安全可靠,是我们用电的首选方式。图1-2 TN-S供电方式

1.3 高压线路二次回路接线电路

高压线路二次回路接线电路如图1-3所示。图1-3 高压线路二次回路接线电路

1.4 高压线路二次回路的展开式电路

为了阅读方便,另绘出图1-3所示端子排15~18电路二次回路的展开式原理图,如图1-4所示,以供读者对照参考。图1-4 高压线路二次回路的展开式电路

1.5 生产车间高压配电出线电路

该生产车间高压配电出线电路共有6路高压出线,如图1-5所示。其中有两路分别由两段母线经隔离开关—断路器配电给2号车间变电所;有一路由左段母线WB1经隔离开关—断路器供1号车间变电所;有一路由右段母线WB2经隔离开关—断路器供3号车间变电所;有一路由左段母线WB1经隔离开关—断路器供无功补偿用的高压并联电容器组;还有一路由右段母线WB2经隔离开关—断路器供一组高压电动机用电。由于这里的高压配电线路都是由高压母线来电,因此其出线断路器需在其母线侧加装隔离开关,以保证断路器和出线的安全检修。图1-5 生产车间高压配电出线电路

1.6 企业一次供电电路

本节主要介绍电力系统传输过程,工厂供、配电系统常用电气一、二次接线图,熟悉相应的图形符号及绘制电气接线图的方法。

低压侧母线采用分段式接线,用隔离开关和断路器实现电源和负载间的接通与断开。

为了保证变压器不受大气过电压的侵害,在变压器的高压侧装有FS—10型避雷器。图1-6中所示的各电流互感器在线路中供测量仪表使用。图1-6 企业一次供电电路

图1-6所示为单母线分段放射式供电系统,用隔离开关来联络Ⅰ、Ⅱ两段母线。配电屏向用电设备进行供电的线路共有14条支路,系统采用双电源供电、母线分段式接线方式,电源进线和配线采用配电屏,整体结构紧凑,使用方便,便于安装和维护,供电可靠性高。

1.7 低压二次接线电路

图1-7所示是低压二次接线电路,包括三部分,即电压测量电路、二次继电保护电路和电能计量电路。图1-7 低压二次接线电路

1)电压测量电路

利用电压转换开关SA和一块电压表PV,随时监测三相电源运行状态是否正常,以满足负载所需电压的要求。

2)二次继电保护电路

二次继电保护电路由常开触点、合闸指示信号红灯HLR、分闸指示信号绿灯HLG、限流电阻R等构成。电路通过合闸、分闸指示信号灯清晰指示电路工作状态。电气设备与线路在运行过程中,出现过负荷或失电压时,通过失电压脱扣器线圈FV与负荷开关QF构成的失电压脱扣器及时切断线路,确保线路、设备和人身安全。

3)电能计量电路

电能计量电路包括一块三相有功电能表PJ和三只电流互感器TA1~TA3及三块电流表PA1~PA3。利用电能表计量系统用电量情况,利用电流互感器和电流表构成电流测量电路,用以监测电路电流正常与否。

1.8 配电柜树干式主接线电路

6~10kV母线分段处宜装设断路器,但属于下列情况之一时,可装设隔离开关或负荷开关或隔离触头组。(1)事故时手动切换电源能满足要求。(2)不需要带负荷操作。(3)对继电保护或自动装置无要求。(4)出线回路较少。

变(配)电所变压器电源侧开关的装设,如果以树干式供电,如图1-8所示,应装设带保护的开关设备;以放射式供电时,宜装设隔离开关或负荷开关。当变压器与高压配电室贴邻时,可不装设开关。图1-8 配电柜树干式主接线电路

当低压母联断路器采用自投方式时,应符合下列要求:

应装设“自投自复”、“自投手复”、“自投停用”三种状态的位置选择开关。低压母联断路器自投延时0~1s。当低压侧主断路器故障分闸时,不允许自动接通母联断路器。低压侧主断路器与母联断路器应有电气连锁,不得并网运行。

应急电源(如柴油发电机组)接入变电所低压配电系统时,与外网电源间应设置连锁,不得并网运行,避免与外网电源计费混淆。在接线上要有一定的灵活性,以保证在非事故情况下能给部分重要负荷供电。

1.9 10kV变(配)电所应用电路

10kV变(配)电所是应用最多的方式,将10kV高压引入,通过电力变压器,变成380V动力用电和220V照明用电。10kV变(配)电所平面布局如图1-9所示,其设备布局要求如下:图1-9 10kV变(配)电所平面布局(1)变(配)电设备均为无油设备。变压器、高低压开关柜、电容器屏、直流电源屏均布置在相对标高-5.1m的地下一层大空间内,四壁及顶、地板六面全部采用一级耐火材料的钢筋混凝土防火墙及甲级耐火钢门封闭间隔。(2)开一2m宽的双开门与外界直通,为设备运输及安全消防通道。在另一端开一1.5m宽的双开门,作为维护值班人员平时进出及安全消防通道。两扇门均向外开启。(3)设备安装间距、维护通道、操作距离均符合规范、标准的规定。(4)变压器正对的外墙设运输通道,便于安装运输。(5)采用机械强制通风。(6)地下相对标高-7.3m处设有电缆夹层,并设有两个人孔。电缆层内设回路不接地的36V特低电压照明灯。(7)当由地区开关站供电时,应增设高压分界室,分界室设在高压配电装置右侧,并开门与对外出口相通。

1.10 配电柜放射式主接线供电电路

配电柜放射式主接线供电电路如图1-10所示。该分变(配)电所的电源进线开关宜采用隔离开关QS或手车式隔离开关。变(配)电所6~10kV非专用电源线的进线侧,应装带负荷操作的开关设备。变(配)电所的高压和低压母线,宜采用单母线或分段单母线接线。图1-10 配电柜放射式主接线供电电路

1.11 双电源供电电路

功率放大电路中的前置放大器,一般都采用双电源供电,即对称的正负电源供电。业余制作时,会碰到手头无双电源的情况,这就给制作带来困难。本例介绍利用TDA2030将单电源转换为双电源给前置放大器NE5532供电的电路,如图1-11所示。图1-11 双电源供电电路

TDA2030(IC1)是一种高效的运算放大器,利用它的互补输出就可将单极性电源转换成所需要的双极性电源。在图1-11中阻值相等的R1、R2形成一个分压器,分压器的中点接到IC1运算放大器的同相输入端,且IC1接成电压跟随器,使“0”端和“0′”端电位相等。“0′”端又是虚地点,它与输入电源的接地端完全隔离。C2、C3分别为正、负电源的滤波电容。正电源从C2的“+”端输出,加到IC2(NE5532)的8脚;负电源从C3的“-”端输出,加到IC2(NE5532)的4脚;“0”端为IC2的接地端。

由于NE5532在以往的书籍中介绍较多,这里不再赘述。在图1-11中均标明了元器件参数,只要按图制作,一般无需调试均可正常工作。但供电的单电源一定要使用稳压电源,以保证NE5532能可靠工作。

1.12 高压集中补偿电容电路

高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变(配)电所的6~10kV母线上。这种补偿方式只能补偿6~10kV母线以前线路上的无功功率,而母线以后的厂内线路的无功功率得不到补偿,所以这种补偿方式的经济效果比低压集中补偿方式和单独就地补偿方式差。但这种补偿方式的初期投资较少,便于集中运行维护,而且能对工厂高压侧的无功功率进行有效的无功补偿,以满足工厂总功率因数的要求,所以这种补偿方式在一些大中型工厂中应用相当普遍。

图1-12所示是接在变(配)电所6~10kV母线上的集中补偿的并联电容器组接线电路。这里的电容器组采用△连接,装在成套电容器柜内。为了防止电容器击穿时引起相间短路,所以△连接的各边,均接有高压熔断器保护。图1-12 高压集中补偿电容电路

由于电容器从电网上切除时有残余电压,残余电压最高可达电网电压的峰值,这对人身是很危险的,因此必须装设放电装置。图1-12中的电压互感器TV一次绕组就是用来放电的。为了确保可靠放电,电容器组的放电回路中不得装设熔断器或开关。

按GB50053—1994规定,室内高压电容器装置宜设置在单独房间内。当电容器组容量较小时,可设置在高压配电室内,但与高压配电装置的距离不应小于1.5m。

1.13 低压集中补偿电容电路

低压集中补偿是将低压电容器集中装设在车间变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿变电所低压母线以前包括变压器及其前面高压线路和电力系统的无功功率。由于这种补偿方式能使变电所主变压器的视在功率减小,从而可选较小容量的主变压器,因此比较经济。特别是供电部门对工厂的电费制度通常实行的是两部分电费制(一部分是按每月实际用电量计算电费,称为电能电费;另一部分是按装用的变压器容量计算电费,称为基本电费),主变压器容量减小,基本电费就减少了,可使工厂的电费开支减少,所以这种补偿方式在工厂中应用非常普遍。

低压电容器柜一般可安装在低压配电室内,与低压配电屏并列装设;只在电容器柜较多时才需考虑单设一房间。

图1-13所示是低压集中补偿的电容器组接线电路。这种低压电容器组,都采用△连接,通常利用220V、15~25W的白炽灯的灯丝电阻来放电(也有用专用的放电电阻来放电的),这些放电白炽灯同时也作为电容器组正常运行的指示灯。图1-13 低压集中补偿电容电路

1.14 单独就地补偿电容电路

单独就地补偿,又叫个体补偿或分补偿,是将并联电容器组装在需要进行无功补偿的各个用电设备旁边。这种补偿方式能够补偿安装部位以前的所有高低压线路和变压器中的无功功率,所以其补偿范围最大,补偿效果最好,应予优先采用。但是这种补偿方式总的投资较大,且电容器组在被补偿的用电设备停止工作时,它也将被一并切除,因此其利用率较低。这种单独就地补偿方式特别适于负荷平稳、经常运转而容量又大的设备,也适于容量虽小但数量多且长时间稳定运行的设备(如荧光灯等)采用。对于供电系统中高压侧和低压侧基本无功功率的补偿,仍宜采用高压集中补偿和低压集中补偿的方式。图1-14 单独就地补偿电容电路

图1-14所示是直接接在异步电动机旁的单独就地补偿的低压电容器组接线电路。这种电容器组通常利用用电设备本身的绕组电阻来放电。

在工厂供电系统中,实际上多是综合应用上述各种补偿方式,以求经济合理地达到总的无功补偿要求,使工厂电源进线处在最大负荷时的功率因数不低于规定值,高压进线时一般不得低于0.9。

1.15 检测功率因数自动投切电容器原理框图电路

检测功率因数自动投切电容器原理框图电路如图1-15所示。当电网功率因数滞后时,检相器发出信号,使投入延时放大器动作,K1向步进选择器发出投入信号,投入一组电容器;当电网功率因数超前时,使切除延时放大器动作,K2向步进选择器发出切除信号,切除一组电容器。这是目前被国内外广泛应用的一种方法,它根据电网功率因数的变化投切电容器,使系统功率因数经常处于最佳值。这种方法的投入部分,近年来已由机械电气方式逐步改变为电子计数,采用电子逻辑器件,向无触头化发展。图1-15 检测功率因数自动投切电容器原理框图电路

综上所述,自动补偿装置的控制方式是多种多样的。然而,由于这种静态补偿是调节系统总的平均功率因数,所以在工厂供电系统中,操作简便、价格低廉的自动补偿装置更具有其实用意义。根据目前运行的情况来看,应用最广泛的是按时间原则和按电压原则调节的两类。例如,美国按时间原则调节的系统约为45%,按电压原则调节的系统为40%,两者合起来即占整个调节系统的85%。

电力系统的调度中心对本系统的用户,特别是大型用户的无功补偿要求,应从全系统的全局出发进行调节。这种方法简单可靠,经济效益高,甚至在某些已经实现了远程的工厂供电系统集中补偿装置中,也采用这种方法代替自动调节。例如,美国用这种方式进行调节的补偿电容器约占总安装容量的40%以上。容量接近2000kvar的工厂,由系统控制调度的约占50%,更大容量(10000kvar)的电容补偿装置甚至达到67.5%。

1.16 电能计量电路

电能表(俗称电度表)是计量电能的仪表。电能表可以计量交流电能,也可以计量直流电能。在计量交流电能的电能表中又可分成计量有功电能和无功电能两类。计量有功电能的电能表又可分成单相和三相电能表两类。

1)单相有功电能表测量接线的要求(1)接线前,检查电能表的型号、规格是否与负载相适应。电能表的额定电压应不低于电源电压,额定电流应不小于负载电流。配电流互感器时,应不小于互感器二次最大负载电流。(2)电能表的连接导线必须使用单股绝缘铜导线,对于电流回2路其导线的截面积不小于2.5mm,电压回路导线的截面积不小于21.5mm。(3)连接电能表与其他元器件的导线,中间不允许有接头。(4)零线要从电能表的一个端子接入,再从另一个端子接出。(5)开关、熔断器应接在电能表的负载侧。(6)接线时要注意电能表的极性,即标有“*”的电压线圈和电流线圈必须接到电源的相线上。(7)配电流互感器的接线,要将互感器的K2端与地连接。(8)电能表所有接线端子与导线连接的压接螺钉要拧紧,导线端头要有清楚明显的编号。

2)测量电路

将电能表连接在单相220V交流电路中,对单相负载消耗的电能进行测量,这种接线方式称为直入式接线方式。单相有功电能表的直入式接线方式一般分为跳入式接线和顺入式接线两种,如图1-16所示。

图1-16(a)所示为跳入式接线方式,其特点是电能表的1、3号端子与电源连接,2、4号端子与负载连接。图1-16(b)所示为顺入式接线方式,其特点是按电能表端子号依次顺序连接,即1、2号端子与电源连接,3、4号端子与负载连接。图1-16 跳入式接线和顺入式接线电路

1.17 单相有功电能表带电流互感器的接线电路

当被测电路中的电流很大,而电能表的额定电流不能满足测量要求时,可以采用配电流互感器的方法进行测量。单相有功电能表带电流互感器的接线电路如图1-17所示。这时电能表的电流线圈不再串在负载回路中,而是与电流互感器的二次绕组连接,电流互感器的一次绕组就是被测量的负载线(电源线)。要特别注意的是,电流互感器的两个绕组的同名端和电能表两个线圈的同名端的接法不能搞错,否则可能使电能表反转。图1-17 单相有功电能表带电流互感器的接线电路

1.18 三相三线有功电能表直入式接线电路

1)三相三线有功电能表直入式接线要求(1)接线前检查电能表的型号、规格及负载的额定参数,电能表的额定电压应与电源电压一致,额定电流应不小于负载电流,并检查表的外观应完好。(2)与电能表相连的导线必须使用铜芯绝缘导线,导线的截面积符合导线安全载流量及机械强度的要求,对于电压回路导线的截面22积不小于1.5mm,对于电流回路导线的截面积应不小于2.5mm,截2面积为6mm及以下的导线应使用单股线,导线中间不得有接头。(3)极性要接对,电压线圈的首端应与电流线圈的首端一起接到相线上。三相四线的零线必须进出电能表。(4)要按正相序接线,开关、熔断器应接在电能表的负载侧。

2)接线电路

三相三线有功电能表直入式接线电路如图1-18所示。图中所示是DS型5~10A三相三线有功电能表直入式接线方式,对于10A以上的三相三线有功电能表,其内部接线有所不同,但外部接线基本相同。图1-18 三相三线有功电能表直入式接线电路

1.19 三相四线有功电能表直入式接线电路

三相四线有功电能表直入式接线电路如图1-19所示。图1-19 三相四线有功电能表直入式接线电路

1.20 三相三线有功电能表带电流互感器的接线电路

三相三线有功电能表带电流互感器的接线电路如图1-20所示。图1-20 三相三线有功电能表带电流互感器的接线电路

第2章 电工常用控制电路

2.1 三相交流电动机形、△形接线方法

一般常用三相交流电动机接线架上都引出六个接线柱,当电动机铭牌上为形接法时,D6、D4、D5相连接,其余D1、D2、D3接电源;为△形接法时,D6与D1连接,D4与D2连接,D5与D3连接,然后D1、D2、D3接电源。接线方法如图2-1所示。图2-1 三相交流电动机形、△形接线方法

2.2 三相吹风机六个引出端子接线方法

有部分三相吹风机引出六个接线端子,接线方法如图2-2所示。其采用△形接法时应接入220V三相交流电源,采用形接法时应接入380V三相交流电源。一般3英寸、3.5英寸、4英寸、4.5英寸的型号按此法接。其他型号的吹风机应按其铭牌上所标的接法连接。图2-2 三相吹风机六个引出端子接线方法

2.3 IDD5032型单相电容运转电动机接线方法

单相电动机接线方法很多,如果不按要求接线,就会有烧坏电动机的可能。因此在接线时,一定要看清电动机铭牌上注明的接线方法。

图2-3所示为IDD5032型单相电容运转电动机接线方法。其功率为60W,选用耐压为500V、容量为4μF的电容。图2-3(a)所示为正转接线,图2-3(b)所示为反转接线。图2-3 IDD5032型单相电容运转电动机接线方法

2.4 JX07A-4型单相电容运转电动机接线方法

图2-4所示是JX07A-4型单相电容运转电动机接线方法。电动机功率为60W,用220V、50Hz交流电源,电流为0.5A。它的转速为1400r/min。电容的耐压为400V以上、容量为8μF。图2-4(a)所示为正转接线,图2-4(b)所示为反转接线。图2-4 JX07A-4型单相电容运转电动机接线方法

2.5 单相吹风机四个引出端子接线方法

有的单相吹风机引出四个接线端子,接线方法如图2-5所示。其采用并联接法时应接入110V交流电源,采用串联接法时应接入220V交流电源。图2-5 单相吹风机四个引出端子接线方法

2.6 Y100LY系列电动机接线方法

目前,Y系列电动机被广泛应用。Y系列电动机具有体积小、外形美观、节电、节能等优点。它的接线方法有两种,一种为△形接线法,它的接线端子W2与U1相连,U2与Vl相连,V2与W1相连,然后接电源。另一种为形接线法,接线端子W2、U2、V2相连接,其余三个接线端子U1、V1、W1接电源,如图2-6所示。图2-6 Y100LY系列电动机接线方法

2.7 用胶盖瓷底的刀开关进行手动正转控制线路

利用胶盖瓷底的刀开关进行手动正转控制线路如图2-7所示。在一般工厂中使用的三相电风扇及砂轮机等小功率电动机设备常采用这种控制线路。这种线路最简单并且非常实用。当合上胶盖瓷底的刀开关时,电动机就能转动,从而带动生产机械旋转。拉闸后,熔断器就脱离电源,以保证安全。图2-7 用胶盖瓷底的刀开关进行手动正转控制线路

2.8 利用铁壳开关手动正转控制线路

利用铁壳开关手动正转控制线路如图2-8所示。图中QS-FU表示铁壳开关。当合上铁壳开关,电动机就能转动,从而带动生产机械旋转,拉闸后电动机停止运行。这种线路非常简单,也被广泛应用于较小功率(0.1~5.5kW)的电动机控制线路中,作不频繁启动停止控制。图2-8 利用铁壳开关手动正转控制线路

2.9 采用转换开关的控制线路

采用转换开关的控制线路如图2-9所示。图中QS为转换开关,也叫组合开关。它的作用是引入电源或控制小容量电动机的启动和停止。图2-9 采用转换开关的控制线路

机床电气控制中常用的转换开关有HZ10系列。这种转换开关有三副静触片,每一触片的一端固定在绝缘垫板上,另一端伸出盒外,并附有接线柱,以便和电源、用电设备相接。三个动触片装至绝缘垫板上,垫板套在附有手柄的绝缘杆上。手柄能向任一方向每次转动90°,并带动三个动触片分别与三副静触片同时通断。

2.10 用倒顺开关的正反转控制线路

常用的倒顺开关有HZ3-132型和QX1-13M/4.5型,控制线路如图2-10所示。

倒顺开关有六个接线柱:L1、L2和L3分别接三相电源,U1、V1和W1分别接电动机。倒顺开关的手柄有三个位置:当手柄处于停止位置时,开关的两组动触片都不与静触片接触,所以线路不通,电动机不转;当手柄拨到正转位置时,A、B、C、F触点闭合,电动机接通电源正向运转;当电动机需向反方向运转时,可把倒顺开关手柄拨到反转位置上,这时A、B、D、E触片接通,电动机换相反转。图2-10 用倒顺开关的正反转控制线路

在使用过程中电动机处于正转状态时欲使它反转,必须先把开关手柄拨至停转位置,使它停转,然后再把开关手柄拨至反转位置,使它反转。

倒顺开关一般适用于4.5kW以下的电动机控制线路。

2.11 具有自锁的正转控制线路

具有自锁的正转控制线路如图2-11所示。当启动电动机时合上电源开关QS,按下启动按钮SB2,接触器KM线圈获电,KM主触点闭合,使电动机M运转;松开SB2,由于接触图2-11 具有自锁的正转控制线路

器KM常开辅助触点闭合自锁,控制线路仍保持接通,电动机M继续运转。停止时按SB1,接触器KM线圈断电,KM主触点断开,电动机M停转。

具有自锁的正转控制线路的另一个重要特点是它具有欠压与失压(或零压)保护功能。

2.12 具有过载保护的正转控制线路

有很多生产机械由于负载过大、操作频繁等原因,电动机定子绕组中长时间流过较大的电流,有时熔断器在这种情况下尚未及时熔断,以致引起定子绕组过热,影响电动机的使用寿命,严重时甚至烧坏电动机。因此,对电动机必须要实行过载保护。

具有过载保护的正转控制线路如图2-12所示。当电动机过载时,主回路热继电器FR的热元件所通过的电流超过额定电流值,使FR内部发热,其内部金属片弯曲,推动FR闭合触点断开,接触器KM的线圈断电释放,电动机便脱离电源停转,起到了过载保护作用。图2-12 具有过载保护的正转控制线路

2.13 点动与连续运行控制线路

点动与连续运行控制线路如图2-13所示。需要点动控制时,按下点动复合按钮SB3,图2-13 点动与连续运行控制线路

其常闭触点先断开KM的自锁线路,随后SB3常开触点闭合,接通启动控制线路,接触器KM线圈获电吸合,KM主触点闭合,电动机M启动运转。松开SB3时,其已闭合的常开触点先复位断开,使接触器KM失电释放,KM主触点断开,电动机停转。

若需要电动机连续运转,则按下长动按钮SB2,由于按钮SB3的常闭触点处于闭合状态,将KM自锁触点接入线路,所以接触器KM获电吸合并自锁,电动机M连续运行。停机时按下停止按钮SB1即可。

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