课题一电力拖动Word格式.docx
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(1)电源
电源是电动机和控制设备的能源,分为交流电源和直流电源。
(AC、DC)
(2)电动机
电动机是生产机械的原动机,其作用是将电能转换成机械能。
电动机可分为交流电动机和直流电动机。
(3)控制设备
控制设备用来控制电动机的运转,由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。
(4)传动机构
传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置,如减速箱、传动带、联轴器等。
4.电力拖动的特点
(1)方便经济
电能的生产、变换、传输都比较经济,分配、检测和使用比较方便。
(2)效率高
电力拖动比蒸汽、压缩空气的拖动效率要高,且传动机构简单。
(3)调节性能好
电动机的类型很多,具有各种运行特性,可适应不同生产机械的需要,且电力拖动系统的启动、制动、调速、反转等控制简便、迅速,能实现较理想的控制目的。
(4)易于实现生产过程的自动化由于电力拖动可以实现远距离控制与自动调节,且各种非电量(如位移、速度、温度等)都可以通过传感器转变为电量作用于拖动系统,因而能实现生产过程的自动化。
二、电力拖动的发展过程
始于19世纪60~70年代的第二次工业技术革命,是以电力的广泛应用为显著特点的。
从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。
在法拉第电磁感应定律基础上,一系列电气发明相继出现。
1866年,德国工程师西门子制成发电机;
1870年比利时人格拉姆发明了电动机,电力开始成为取代蒸汽来拖动机器的新能源。
随后,各种用电设备相继出现。
1882年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。
同年,美国著名发明家爱迪生创建了美国第一个火力发电站,把输电线结成网络。
从此电力作为一种新能源而广泛应用。
那时,电机刚刚在工业上初步应用,各种电机初步定型,电机设计理论和电机设计计算初步建立。
按电力拖动系统中电动机的组合数量来分,电力拖动的发展过程经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
19世纪末电动机逐步取代蒸汽机以后,最初采用成组拖动,即由一台电动机拖动传动轴,再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械。
这种拖动方式能量损耗大,效率低,不安全,且不能利用电动机的调速性能,不能实现自动控制,因此已被淘汰。
20世纪20年代开始采用单电动机拖动,即由一台电动机拖动一台生产机械,从而简化了中间传动机构,提高了效率,同时可充分利用电动机的调速性能,易于实现自动控制。
20世纪30年代,随着现代工业生产的迅速发展,生产机械越来越复杂,一台生产机械上往往有许多运动部件,如果仍用一台电动机拖动,传动机构将十分复杂,因此出现了一台生产机械中由多台电动机分别拖动不同的运动部件的拖动方式,称为多电动机拖动。
这种拖动简化了生产机械的传动机构,提高了传动效率,且容易实现自动控制,提高劳动生产率。
目前常用的生产机械大多数采用这种拖动方式。
从电力拖动的控制方式来分,可分为断续控制系统和连续控制系统两种。
在电力拖动发展的不同阶段两种拖动方式占有不同的地位,且呈现交替发展的趋势。
随着电力拖动的出现,最早产生的是由手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式。
随后逐步发展为由继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式。
这种控制系统结构简单、工作稳定、成本低、维护方便,不仅可以方便地实现生产过程的自动化,而且可实现集中控制和远距离控制,所以目前生产机械中仍广泛采用。
但这种控制只有通和断两种状态,其控制作用是断续的,即只能控制信号的有无,而不能连续地控制信号的变化。
为了适应控制信号连续变化的场合,又出现了直流电动机连续控制。
这种控制方式可充分利用直流电动机调速性能好的特点,得到高精度、宽范围的平滑调速系统。
属于这种连续控制的系统有:
20世纪30年代出现的直流发电机一电动机组调速系统;
40~50年代的交磁电机扩大机一直流发电机一电动机调速系统以及60年代出现的晶闸管一直流电动机调速系统。
近年来,随着电子技术和控制理论的不断发展,相继出现了顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。
在电动机的调速方面,已形成了电子功率器件与自动控制相结合的领域。
不但晶闸管一直流电动机调速系统得到了广泛应用,而且交流变频调速技术发展迅速,在许多领域交流电动机变频调速系统有取代晶闸管一直流电动机调速系统的趋势。
三、本课程的性质、内容、任务和要求
本课程是中等职业技术学校电气维修专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程。
主要内容包括:
常用低压电器及其拆装与维修;
电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修;
常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修;
电动机的自动调速系统及其调试与维修。
通过本课程的学习,掌握与电力拖动有关的专业理论知识和操作技能,培养理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力,达到国家规定的中级维修电工技术等级标准的要求。
其基本要求是:
掌握常用低压电器的功能、结构、工作原理、选用原则及其拆装维修方法;
掌握电动机基本控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修;
掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修;
熟悉晶闸管——直流电动机调速系统、交磁电机扩大机调速系统以及变频调速系统的工作原理、分析方法及其调试与维修。
四、学习中应注意的问题
在学习本课程的过程中,应注意以下几点:
1.正确处理理论学习与技能训练的关系,在认真学习理论知识的基础上,注意加强技能训练。
2.密切联系生产实际,多观察,勤学苦练,注意积累经验,总结规律,逐步培养独立分析和解决实际问题的能力。
3.学习中注意及时复习相关课程的有关内容。
4.在技能训练过程中,要注意爱护工具和设备,节约原材料,严格执行电工安全操作规程,做到安全、文明生产.
习题
1.电力拖动系统由哪几部分组成?
各部分的作用是什么?
2.电力拖动的优点有哪些?
3.按电动机的组合数量来分电力拖动的发展经历了哪几个阶段?
第一单元常用低压电器及其安装、检测与维修
知识拓展:
电器:
凡是根据外界特定的信号或要求,自动或手动接通和断开电路,断续或连续地改变电路参数,实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。
(是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。
)
电器的分类:
1.按工作电压等级分类
(1)高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。
例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。
(2)低压电器用于交流50Hz(或60Hz),额定电压为1200V以下;
直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。
例如接触器、继电器等。
2.按动作原理分类
(1)手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器,如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。
(2)自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器,如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。
3.按用途分类
(1)控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器,例如接触器、继电器、电动机起动器等。
(2)主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器,例如按钮、行程开关、万能转换开关等。
(3)保护电器用于保护电路及用电设备的电器,如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。
(4)执行电器指用于完成某种动作或传动功能的电器,如电磁铁、电磁离合器等。
(5)配电电器用于电能的输送和分配的电器,例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。
4.按工作原理分类
(1)电磁式电器依据电磁感应原理来工作,如接触器、各种类型的电磁式继电器等。
(2)非电量控制电器依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器,如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。
低压电器的应用:
广泛应用于输配电系统和电力拖动系统中,在工农业生产、交通运输和国防工业中起着极其重要的作用。
随着科学技术的迅猛发展,工业自动化程度不断提高,供电系统的容量不断扩大,低压电器的使用范围也日益扩大,其品种规格不断增加,产品的更新换代速度加快。
同时,低压电器的额定电压等级有相应提高的趋势,电子技术也广泛应用于低压电器中,无触点电器的应用逐步推广。
课程进行时:
课题一低压电器的分类和常用术语
任务目标:
1、熟悉低压电器的分类方法
2、知道常用术语的含义
任务提出:
CK6140H型数控车床的运行控制使用的器件?
由接触器、继电器、按钮、行程开关等构成的控制线路来实现它的运行。
以上的器件通过一定的连接组合就形成了配电盘。
问题:
是否所有的生产机械都采用相同型号规格的电器?
一、低压电器的分类
按低压电器的用途和所控制的对象,可分为低压配电电器和低压控制电器两类。
1、低压配电电器
低压配电电器包括刀开关、组合开关、熔断器和断路器等,主要用于低压配电系统及动力设备中。
2、低压控制电器
低压控制电器包括接触器、继电器、电磁铁等,主要用于电力拖动与自动控制系统中。
按低压电器的动作方式,可分为自动切换电器和非自动切换电器两类。
(1)自动切换电器
自动切换电器是依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用,自动完成接通或分断等动作,如接触器、继电器等。
(2)非自动切换电器
非自动切换电器主要依靠外力(如手控)直接操作来进行切换,如按钮、刀开关等。
按低压电器的执行机构,可分为有触点电器和无触点电器两类。
(1)有触点电器
有触点电器具有可分离的动触点和静触点,利用触点的接触和分离来实现电路的通断控制。
(2)无触点电器
无触点电器没有可分离的触点,主要利用半导体元器件的开关效应来实现电路的通断控制。
低压电器是如何分类的
低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用,通常按三种方式分类:
1、按低压电器的作用分类
(1)控制电器
这类电器,主要用于电力传动系统中(电力拖动和自动控制系统)。
主要有起动器、接触器、控制继电器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电压调整器及电磁铁等。
主要技术要求是有适当的转换能力、操作频率高、电寿命和机械寿命长等。
(2)配电电器
这类电器,主要用于低压配电系统和动力设备中(电力网络系统),主要有刀开关和转换开关、熔断器、断路器等。
主要技术要求是分断能力强、限流效果好、动稳定和热稳定性高,操作过电压较低。
2、按低压电器的动作方式分类
(1)手控电器
这类电器是指依靠人力直接操作来进行切换等动作的电器,如刀开关、负荷开关、按钮、转换开关等。
(2)自控电器
这类电器是指按本身参数(如电流、电压、时间、速度等)的变化或外来信号而自动进行工作的电器,如各种型式的接触器、继电器等。
3、按低压电器有、无触点分类
(1)有触点电器前述各种电器都是有触点的,由有触点的电器组成的控制电路又称为继电——接触控制电路。
(2)无触点电器用晶体管或晶闸管做成的无触点开关、无触点逻辑元件等属于无触点电器。
在我国经济建设和人民生活中,电能的应用越来越广泛。
实现工业、农业、国防和科学技术的现代化,就更离不开电气化。
为了安全、可靠地使用电能,电路中就必须装有各种电气设备。
这些电气设备统称为电器。
它按工作电压等级可分为高压电器和低压电器两大类。
习惯上3KV以上电路的电器统称为高压电器。
低压电器是用于交流50Hz或60Hz、额定电压在1200V及以下、或直流1500V及以下电路中的电器。
它在电力系统中起保护、控制、调节、转换和通断作用。
低压电器按用途和控制对象不同大致可分为:
还可按外壳防护等级、污染等级、安装类别、防触电等级、手动或自动操作方式等分类。
低压不等于安全电压,如家庭中的插座、照明灯具、电热水器、取暖器、冰箱、电视机、空调、音响设备等的电压在110V~220V之间,属于低压,但远远超过了我国规定的36V及以下的安全电压范围。
二、低压电器的常用术语
1、通断时间
从电流开始在开关电器一个极流过瞬间起,到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。
2、燃弧时间
电器分断过程中,从触头断开(或熔体熔断)出现电弧的瞬间开始,至电弧完全熄灭为止的时间间隔。
3、分断能力
电器在规定的条件下,能在给定的电压下分断的预期分断电流值。
4、接通能力
开关电器在规定的条件下,能在给定的电压下接通的预期接通电流值。
5、通断能力
开关电器在规定的条件下,能在给定电压下接通和分断的预期电流值。
6、短路接通能力
在规定条件下,包括开关电器的出线端短路在内的接通能力。
7、短路分断能力
在规定条件下,包括电器的出线端短路在内的分断能力。
8、操作频率
开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数。
9、通电持续率
电器的有载时间和工作周期之比,常以百分数表示。
10、电(气)寿命
在规定的正常工作条件下,机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数。
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- 课题 电力 拖动