电气控制常用元件与看电路图的基本知识.docx
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电气控制常用元件与看电路图的基本知识
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电工工艺实习报告
专业:
通信工程
姓名:
XXX
实习时间:
11.22~11.26
指导教师:
XXX
电工工艺实习任务:
1熟悉电气控制常用元件
2学习绘画电气原理图和接线图
3安装电机控制配电盘并试车
4实习报告(打印版:
原理图接线图实习心得)
备选控制电路:
1设计并组装三相电动机启动-停止控制电路
2设计并组装三相电动机正-停-反控制电路
3设计并组装三相电动机能耗制动控制电路
一电气控制常用元件
一、组合开关
(一)组合开关的特点
组合开关是一种结构更为紧凑、体积小、使用方便的低压电器。
它的种类很多,用途广泛。
其中普通型的组合开关,可以用在各种低压配电设备中,作为不频繁地接通和切断电路用。
例如,在机床电器控制设备中作为电源的引入开关等。
组合开关属于刀开关类型,其结构的特点是用动触片代替闸刀,以左右旋转操作代替刀开关的上,下分合操作。
它有单极、双极和多极之分。
图1-1为三极组合开关的结构解剖图。
这种开关有三副静触片每一静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,以便和电源线及用电设备的导线相连接。
三个动触片装在另外的绝缘垫板上,垫板套在附有绝缘手柄的绝缘杆上,手柄能沿任何一方向每次旋转90度,带动三个动触片分别与三个静触片接通或断开。
为了使开关在切断负荷电流对所产生的电弧能迅速熄灭,在开关的转轴上都装有弹簧储能机构,使开关能快速闭合与分断,其分断与闭合速度和手柄旋转速度无关。
(二)组合开关一般常见故障及检修
1、由于开关固定螺丝松动,旋转操作频繁,引导导线压接松动,造成外部连接点放电、打火烧蚀或断路。
2、开关内部的转轴上扭簧松软或断裂,使开关动触片无法转动,改变接点位置。
3、开关内部的动、静触片接触不良,或开关额定电流小于负荷回路电路,造成内部接点起弧烧蚀。
根据上述故障现象,在检修时应对“症”排除,必要时开关解体检修或更换开关,但检修时必须停电操作以免发生触电危险。
二、自动开关
自动开关又称自动空气断路器,它是一种既可以接通、分断电路,又能对负荷电路进行自动保护的低压电器。
当负荷电路中发生短路、过载、电压过低(欠压)等故障时,能自动切断电路。
自动开关的型式品种繁多,常有的有:
框架式自动开关、塑料外壳自动开关、直流快速自动开关、漏电保护式自动开关和限流式自动开关。
(一)自动开关的一般结构组成
自动开关的型式种类虽然很多,具体结构也有所差异,但其基本结构和动作原理是相同的。
它们主要由以下几部分组成。
1、触头系统
触头系统、是自动开关的执行元件,用以接通或分断电路,运行时它必须满足以下三个基本要求。
(1)能安全可靠地接通和分断极限短路电路及其以下数值的电路电流。
(2)按规范电寿命,在规定次数中接通和分断电路后不致严重磨损。
(3)长期工作制的载流能力。
2、灭弧系统的主要作用是以熄灭触头在切断电路时所产生的电弧。
由于开关的结构,型号、电压等级、额定电流等技术参数不一样,所以采用的灭弧方式也不一样,一般电压自动开关的灭弧系统常采用铁板制成栅片和窄片相结合的复式结构,增加了灭弧能力,有效的限制了灭弧的距离,从而提高了它的断流容量。
三、熔断器
低压熔断器是低压配电系统中的一种保护元件,主要作短路保护,在一定条件下也可起过载保护的作用。
当线路中出现故障电流时,通过熔体的电流大于规定值,熔体产生过量的热而被熔化,自动分断电路,可以避免电网或用电设备损坏,并防止事故的蔓延。
四、交流接触器
接触器是利用电磁吸引及弹簧反作用力配合动作,而使触头闭合与断开的一种电器。
在电气自动控制电路中,常用它来接通或断开正常工作状态下的主电路和控制电路。
接触器控制量大,能远距离操作,而且具有欠压及零压保护作用,还能实现联锁控制,所以,接触器在自动控制电路中得到广泛应用。
接触器按其所控制的电流种类可分为交流接触器和直流接触器,本节主要介绍交流接触器。
(一)概述
1、结构
交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及其它部分组成。
其外形结构分别如
图3-30(a)、(b)所示。
(1)电磁系统由衔铁、铁芯(铁芯上装有短路环)、套在铁芯上的电磁线圈、缓冲件等构成。
衔铁运动方式:
40A及以下的为直线运动式,60A以上的为绕轴转动的拍合式。
(2)触头系列由动、静触头、触头弹簧、支持件、导电板和固定联接用螺丝等组成常用的CJ0系列、CJ10系列触头为双断点桥式结构,银或银基合金触点。
三组动合主触头,
接于主电路中,控制较大的电流;二组动合或二组动断辅助触头,接于控制电路中,其额定电流一般为5A。
(3)灭弧系列10A及以下者,利用相间隔板隔弧。
20A以上及以上者,采用半封闭式纵缝陶土灭弧罩,并配以强磁吹弧回路。
(4)其它部分包括反作用力弹簧、连杆、外壳等部分。
40A以下各级接触器的外壳均采用塑料压制,60A及以上的接触器均采用铝合金底座。
五、热继电器
1-双金属片;2-发热元件;3-排杆;4-人字拨杆(带补偿双金属片);5-动触头;6-静触头(常闭);7-调节螺丝(带开静触头);8-弹簧;9-复位按钮;10-带定值调节轮
热继电器是一种应用比较广泛的保护继电器,主要用于对三相异步电动机进行过载保护。
六按钮
它一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点和外客等组成。
当手指为按下时,常闭触点3是闭合的,常开触点4是断开的;当手指按下时,常闭触点3是断开的而常闭触点4闭合,手指放开后按钮自动复位,常开触点开而常闭触点闭合。
符号的含义:
二控制电路
本章一典型的三相电机异步电动机电路为例,讲述制作电路的基本步骤,以及调试、试车和检查、排除故障的方法。
通过实际操作练习,使学生初步掌握一般控制电路的安装维修操作技能,同时加深对控制电路工作原理的理解。
一三相电动机启动-停止控制电路学生自己设计
二正反向启动控制电路
(一)电机正反向起动控制电路常用于小型升降机械设备的电气控制。
线路中要使用两只交流接触器来改变电机的电源相序。
显然,两只接触器不能同时得电动作,否则将造成电源短路,因而必须设置连锁电路。
本线路使用复式按钮连锁,防止电源短路。
电气原理见图1-7
正反向起动控制电路中的主电路使用两只交流KM1和KM2,分别接通电机的正序,反序电源。
其中KM2得电时,将电源的A、C两相对调后送入电动机,实现反转控制,主电路的其它元件的作用与单向起动电路相同。
辅助电路中,正反向起动SB2和SB3都是有常开、常闭两对触点的复式按钮,每只按钮的常闭触点口串联在控制相反转向的接触器线圈通路里,当操作任意一只起动按钮时,其常闭触点先分断,使相反转向的接触器断电释放,因而防止两只接触器同时得电动作。
每只按钮上起这种作用的触点称为“关锁触点”,其两端的接线称为“连锁线”。
其它元件的作用与单相起动电路相同。
线路的控制动作如下:
合是隔离开关QS
正车起动
三能耗制动电路
在运转中的三相异步电动机脱离电源后,立即给定子绕组通入直流电产生恒定磁场,则正在惯性运转的转子绕组中的感应将产生制动力矩,使电动机迅速停转,这就是能耗制动,我们通过制作半波整流能耗制动线路来研究这种制动方法。
图1-8是能耗制动电路的电气原理图。
它的主电路中QS、FU1、KM1和FR组成单相起动控制环节;变压器与整流桥将380V交流压降并整流,由KM2控制通入电动机绕组。
显然KM1、KM2不得同时得电动作,否则将造成电源短路事故。
电路控制动作如下:
合上隔离开关QS。
起动
三看电路图的基本知识
一.电路图的种类
电路图一般分为电气原理图。
电器布置图。
电气安装线图三种。
(一)电气原理图
电气原理图是按主电路与辅助电路分开并根据电气动作的原理,用规定的图形符号展开给制的。
在电气原理图中,包括所有电气元件的导电部件和接线端头,而对电气设备和电器元件的实际结构和安装情况并不关心。
由于它结构简单,层次分明,适合于研究电气原理和故障分析,因此在设计部门和工厂都得到了广泛的应用。
图2-1是用展开法绘制的电气原理图,展开法,就是将某个电气设备的一条或数条电路,按电气元件动顺序从上到下,从左到右地依次排列。
其触头通常都按设备不通电和不受外力作用时的正常状态画出。
通常通过强电流的主电路用粗实线画在图纸的左边或上部,而将那些属于辅助电路的控制电路,照明电路,信号电路及保护电路用细实线画在图纸的右边或下部。
这样,主电路和辅助电路之间极易区别,醒目易懂,这各上画法的特点是:
同一电器元件并不画在一起。
例如,接触器的主触点画在主电路中,线圈和辅助触点却在辅助电路中,但都用同一文字符号来标注。
如图画在主电路中的接触器主触点有KM标注,画在辅助电路中的接触器线圈和辅助触点也用KM标注。
所以看图时要注意:
不论主电路或辅助电路,凡标有相同文字符号的就是同一个电器元件。
(二)电器布置图
电器布置图主要是用来表明电气设备上所有电机,电器在其上的实际位置,为电气控制设备的毛巾造,安装提供必要的资料,以机床电器布置为例,它主要由机床电气设备布置图,控制柜及控制板电气设备布置图,操纵台及悬挂操纵箱电气设备布置图等组成。
上述图形,可按电气控制系统的复杂程度采用集中绘制或单独绘制。
(三)电气安装接线图
电气安装接线图也叫电气装配图,它是按各电气元件相对位置绘制的实际接线图。
电气安装接线图只从安装,接线角度出发,而不明显表示电气动作原理,只是供电气安装,接线,维修,检查用的。
图2-2就是根据电气设备和电器元件的实际结构和安装情况绘制的电气安装接线图。
其绘制的方法是:
把同一个电器的各个部件画在一起,而且各个部件的布置要尽可能符合这个电器的实际情况,按照实际位置排列起来,再根据电气原理图中电气的动作原理,用导线把这些电气设备和电器元件按回路连接起来,然后都接到电源上,不是在同一个控制箱内和不是同一块配电屏上的各电气元件之间的导线联接,必须通过接线端子进行;同一个控制箱内的各电气元件之间的接线可以直接相联。
在安装接线图中,分支导线应在各电气元件接线端上引出,而不允许在导线两端以外的地方联接,且接线端上只允许引出两根导线。
安装接线图上所表示的电气联接,一般并不表示实际走线的途径,施工时由操作者根据经验选择最佳走线方式。
和电气原理一样,通常主电路也用粗实线表示,辅助电路也用细实线表示,各电气元件的图形符号,文字符号和回路标况,均应以原理图为准,与原理图一致辞,以便查对,
怎样看电气原理图
电气原理上的电路可分为主电路和辅助电路两种。
一、电路
在同一张图纸上表示通过较大电流的电路叫主电路,也叫主回路。
用粗实线圈在图纸的左边或上部。
如图2-3中粗实线所示的电路。
主电路是供给电气设备(如电动机)电源的,它手辅助电路的控制。
二、助电路
在同一张图纸上表示通过较弱电流的电路,叫辅助电路。
辅助电路又叫控制电路、控制回路等,用细实线画在图纸的右边或下部。
如图2-3中细实线所表示的电路。
辅助电路是给控制电器供电的,是控制主回路动作的电路
三、电气原理图的步骤和方法
在认识电气原理符号的基础上,就可以开始看图了。
看电气原理图的一般方法是:
先看主电路,后看辅助电路,并用辅助电路的回路研究主电路的控制程序。
(二)看主电路的步骤
第一步:
看用电器。
用电器是指消耗电能的用电器具或电气设备,如电机、电弧炉等。
看图首先要看清楚有几个用电器,它们的类别、用途、接线方式及一些不同要求等。
图2-3中的用电器就是电动机。
以电动机为例:
从类别上说,有交流电动机,直流电动机;而交流电动机中又有异步电动机、同步电动机;从用途上来说,有的电动机是带动机械主轴的,有的电动机是带动机床工作台的,有的电动机是带动油泵或水泵的;从接线方式来说,有的电动机是星形(Y)接法或双星形(YY)接法,有的电动机是三角形(△)接法,有的电动机则是星-角接法,即星形起动,三角形运行;从不同要求来说,有的电动机只要求一种转速,有的电动机则要求具有两种转速或多种转速。
第二步:
要弄清楚这些用电器是用什么电器元件控制的。
控制用电器的方法很多:
有的用电器直接用开关控制,有的用各种起动器控制。
有的用接触器或继电器控制。
第二节怎样看电气安装接线图
一.看安装接线图的常识
(一)回路标号回路标号是电气设备与电气设备,电器元件与电器元件,导线与导线间的连接标记。
连接两个电气设备或电器元件的导线,在图纸上,这根线的两段是一个标号,这就是说,凡是同标号的都是一根线。
图2-5中,开关QS的一个接点的标号是U1,熔断器FU1的一个接点的标号也是U1,就是说,这是一根线,停止按钮SB1有一个接点的标号是1,起动按钮SB2和SB3都有一个接点的标号是1,接触器KM1的辅助触点也有一个接点的标号是1,就是说,它们也是一根线,所以,凡是相同标号的导线都可以按需要接在一起。
标号搞错了,线就要接错,就可能造成短路事帮。
所以回路标是电工安装,接线的仍据,它可以帮助我们搞清很多问题,从安装接线图上通过对回路标号的分析研究,能够搞清楚线路的走向,电路的连接方法和电路是怎样通过种电器元件而构成回路的。
(二)虚线方框安装接线图上的每个电器元件的四周框以虚线,这表示这个电器元件是一体的。
在几个或很多个电器元件的四周也框以虚线,这表示这几个或很多个电器元件是安装在同一块配电盘上的。
电器元件比较多的机械,常常有几块配电盘,一般在配电盘上表明1号盘,2号盘……借以区分。
(三)接线板在配电盘上一般都装有接线板,或叫接线端子板。
这是用来连接配电盘内外电路的,一般说来配电盘内有几号接到外电路的线,端子板上就有几号线的接点。
所以,我们研究安装接线图和实际接线时,外电路的几号线,只要在端子板的接点上接出即可。
二、看安装接线图的方法和步骤
(一)看安装接线图的一般规律一般先看主电路,后看辅助电路,看主电路的方法与看原理图里恰恰相反,看原理图的主电路基本上是从下到上,即先看用电器,再看是什么电器元件控制用电器的,看安装接线图则是从引入的电源线开始,顺次下看,直到用电器(即电动机),主要目的是搞清楚电动机是怎样获得三相电源线的,三想电源线经过哪些电器元件而到达电动机的,以及为什么要经过这些电气元件。
看辅助电路要按每条小回路去看。
看某条小回路时,先从电源起始点去查,经过哪些电器元件后又回到另一相电源,按动作顺序对各条小回路逐一分析研究。
(二)与原理图对照着看电气安装接线图是根据电气原理图绘制的,这不明显表示电气动作原理,特别是辅助电路,根本分辨不出各条小回路来,所以看安装接线图时,只知道电气设备及电器元件安装位置、接线方式还不够,还必须知道各个电器元件在电气设备中的作用,它们之间的连接形式和方法,以及怎样构成回路等问题,所以,必须对照原理图来看,才能搞不禁。
四制做控制电路的步骤
根据电气原理图制做电动机控制电路,必须按照一定的步骤进行,本节介绍安装接线,检查试车、排除故障的过程,操作方法和应注意的事项。
制做电动机控制电路,一般应按下面所述的步骤进行。
(一)熟悉电气原理图
电动机控制电路是由一些电器元件按一定的控制关系联接而成的,这种控制关系反映在电气原理图(简称原理图)上。
为了能顺利地安装接线。
检查调试和排除线路故障,必须认真阅读原理图。
要看懂线路中各电器元件之间的控制关系及联接顺序;分析线路控制动作,以便确定检查线路的步骤方法;明确电器元件的数目、种类和规格;对于比较复杂的线路,还应看懂是由哪些基本环节组成的。
分析这些环节之间的逻辑关系。
为了方但线路投入运行后的日常维修和排除故障,必须按规定给原理 图标注线号。
应将主电路与辅助电路分开标注,各自从电源端起,各相线分开,顺次标注到负荷端,标注时液压作到每段导线均有线号。
并且一线一号,不得重复。
(二)绘制电气控制装置的电器布置图
电器元件在控制板上的布置原则
⒈ 体积大和较重的电器应安装在控制板的下面
⒉ 发热元件应安装在控制板的上面,并注意使感温元件与发热元件隔开。
⒊ 弱电部分应加屏蔽和隔离,防止强电部分以及外界干扰
⒋ 需要经常维护检修操作调节器整用的电器(例如,插件部分,可调电阻,熔断器等),安装位置不宜过高或过低。
⒌ 应尽量把外开及结构尺寸相同的电器元件安装在一排,以利于安装和补充加式,而且宜于布置整齐美观
⒍ 考虑电气维修,电器元件的布置和安装不宜过密,应留有一定的空间位置,以利于操作。
⒎ 电器布置应考虑对称,可从整个板考虑对称,也可从某一部分布置考虑对称具体应根据机床结构特点而定。
(三)绘制安装接线图
原理图是为方便阅读和分析控制原理而用“展开法”绘制的,并不反映电器元件 的结构体积和实际安装位置。
为人具体安装接线。
检查线路和排除故障,必须根据原理图绘制安装接线图(简称接线图),在接线图中,积压电器元件都要按照在安装底板(或电气控制箱,控制框)中的实际安装位置绘出;元件所占据的面积按这的实际尺寸依照统一的比例绘制;一个元件的所有部件应画在一起,并用虚线框起来,各电器元件之间的位置关系视安装底板的面积大小,长宽比例及联接线的顺序来决定,并要注意不得违反安装规程。
绘制接线图时应注意以下几点。
⒈ 接线图中各电器元件的图形符号及文字代号必须与原理 图完全一致,并要符合国家规范
⒉ 各电器在元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出,并且一定要标注端子编号;各接线端子的编号必须与原理图上相应的线号一致;同一根导线上联接的所有端子的编号应相同。
⒊ 安装底板(或控制箱、控制柜)内外的电器元件之的联线,应通过接线端子进行联接
⒋ 走向相同的相邻导线可以绘成一股线。
绘制好的接线图应对照原理图仔细核对,防止错画,漏画,避免给制做电路和试车过程造成麻烦。
(四)检查电器元件
安装接线前应对所使用的电器元件逐个进行检查,避免电器元件故障与电路错接,漏接造成的故障混在一起,对电器元件的检查主要包括以下几个方面。
⒈ 电器元件外观是否清洁完整;外壳有无碎裂;零部件是否齐全有效,各接线端子及紧固件有无缺失,生锈等现象
⒉ 电器元件的触点有无熔焊粘连、变形、严重氧化锈蚀等现象;触点的闭合,分断动作是否灵活;触点的开距,起程是否符合规范;接触压力弹簧是否有效
⒊ 电器的电磁机构和传动部件的动作是否灵活;有无衔铁卡阻,吸合位置不正等现象,新品使用前应拆开清楚铁心段面的防锈油;检查衔铁复位弹簧是否正常。
⒋ 用万用表或电桥检查所有元器件的电磁线圈(包括继电器,接触器及电动机)的通断情况,测量它们的直流电阻值并作好记录,以备检查线路和排除故障时作为参考。
⒌ 检查有延时作用的电器元件的功能,如时间继电器的延时动作,延时范围几整定机构的作用;检查热继电器的热元件和触头的动作情况。
⒍ 核对各电器元件的规格与图纸要求是否一致,例如,电器的电压等级,电流容量,触点的数目,开闭状况;时间继电器的延时类型等,不符合要求的应再换或调整。
电器元件先检查后使用,避免安装接线后发现问题瑞拆换,提高制做线路的式作效率。
(五)固定电器元件
按照接线图规定的位置将电器元件固定在安装底板上,元件之间的距离要适当,即要节省板面,又要方便走线和投入运行后的检修,固定元件时应按以下步骤进行。
⒈ 定位
将电器元件摆放在确定好的位置,用尖锥的安装孔中心作好记号,元件应排列整齐,以保证联接恨线做得横平竖直,整齐美观,同时尽量减少弯折。
⒉ 打孔
用手钻在作好的记号处打孔,孔径应略大于固定螺丝的直径。
⒊ 固定
板上所有的安装孔均打好后,用机螺钉将电器元件固定在安装底板上,固定元器件时,应注意在螺钉上加装平垫圈和弹簧垫圈,紧固螺丝时将弹簧垫圈压平即不要过分用力,防止用力过大将元件的塑料底版压裂造成损失。
(六)照图接线
接线时,必须按照接线图规定的走线方位进行,一般从电源端起按信号顺序做,先作主电路,然后做辅助电路.
接线前应做好准备工作:
按主电路,辅助电路的电流容量选好规定截面的导线,准备适当的线号管。
使用多股线时应准备烫锡工具或压接钳。
接线应按以下的步骤进行。
1、选适当截面的导线,接线线图规定的方位,在固定好的电器元件之间测量所需要的长度,截取适当的长短的导线,剥去两端绝缘外皮。
为保证导线与端子接触良好,要用电工刀将芯线表面的氧化物刮掉;使用多股芯线时要将线头绞紧,必要时应烫锡处理。
2、走线时应尽量避免导线交叉。
先将导线校直,把同一走向的导线汇成一束依次弯向所需要的方向,走线应做到横平竖直,拐直角弯。
做线时要用手将拐角做成90。
的直角,导线的弯曲半径为导线直径的3~4倍。
不要用钳子将导线做成“死弯”,以免损坏绝缘层和损伤线芯,做好的导线束用铝线卡(钢金扎头)垫上绝缘物卡好。
3、将成型好的导线套上写好的线号管。
根据接线端子的情况,将芯煨成圆环或直接压进接线端子。
4、接线端子应紧固好,必要时加装弹簧垫圈紧固防止电器动作时因振动而松脱。
接线过程中注意对照图纸核对,防止错接。
必要时用试灯、蜂鸣器或万用表校线,同一端子内压接两根以上导线时,可以只套一只线号管;导线截面不同时,应将截面大的放在下层。
截面小的放在上层,所使用的线号要用不易退色的墨水,用印刷体工整的书写,防止检查线路时误读。
(七)检查电路和试车
制作好的控制电路必须经过认真的检查后才能通电试车,以防错接、漏接及电器故障引起电路动作不正常。
甚至造成短路事故。
检查电路应按以下步骤进行。
1、对接线
对照原理图、接线图、从电源端开始逐段核对端子接线的线号,排除漏接、错接现象。
重点检查辅助电路中易错接处的线号,还应核对同一根导线的两端是否错号。
1、查端子接线是否牢固
检查所有端子上接线的接触情况,用手一一摇动、拉拔端子上的接线,不允许有松脱现象,避免通电试车时因虚接造成麻烦,将故障排除在通电之前。
2、用表导通法检查
这是在控制电路不通电时,用手动来模拟电器的操作动作,用万用表量电路用断情况的检查方法,应根据电路控制动作来确定检查步骤和
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- 电气控制 常用 元件 电路图 基本知识
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