03第三章 电力拖动基础
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第三讲、电力拖动基础3.1 本讲的任务及学习方法本讲的任务是学习电力拖动系统的基本理论,系统运行在各种状态时的静、动态特性的计算方法,学习电动机的起动、制动、调速和如何选择电动机容量等基本技能。
电力拖动基础是一门理论性很强的技术基础课,同时又具有专业课的性质,涉及的基础理论和实际知识面广,是电磁学、动力学、热力学等学科知识的综合,理论深,概念抽象;公式多,记忆困难;定性分析多,方法不容易掌握。
为了学好本讲内容,必须做到以下几点:⑴抓主要矛盾,有条件地略去一些次要因素;⑵抓住重点,牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性;⑶理论联系实际,重视科学实验和工程实践;⑷充分预习和复习。
3.2 他励直流电动机的起动、制动和调速3.2.1 起动起动:电动机接上电源从静止状态转动起来到达稳态运行,这就是电动机的起动过程。
起动条件:①起动转矩要足够大;②起动电流不要太大。
3.2.1.1 直接起动存在的问题他励直流电动机起动时,必须保证先有磁场(即先通励磁电流),而后加电枢电压。
不考虑电枢电感对电枢电流的影响,电枢电流I a为I a=(U-E a)/R a起动瞬间:U=U N,n=0,E a=0。
I st=U/R a=(10 ~ 20) I N (R a很小),T=T st=C TΦI st=(10~20)T N 过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化;同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。
一般直流电动机不允许直接起动。
为了限制起动电流,他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压起动。
3.2.1.2起动方法⑴降低电枢电压起动需要可调直流电源,如励磁可调节的直流发电机或晶闸管可控直流电源等。
起动时,以较低的电源电压起动电动机,起动电流随电源电压的降低而正比减小。
随着电动机转速的上升,反电动势逐渐增大,再逐渐提高电源电压,使起动电流和起动转矩保持在一定的数值上,保证按需要的加速度升速。
电力拖动基本功项目一、常用低压电器原件识别一、低压电器的种类用途一)任务描述某大型机修车间有一台如图所示的M7120平面磨床。
在加工过程中,磨床的砂轮电动机控制线路出现异常现象。
经初步检修,发现砂轮电动机控制线路严重损坏。
现受企业车间的委托,想寻找合作单位对砂轮电动机控制线路进行重新选择控制电器并安装。
二)任务分析1、从情境描述中,你能获得哪些信息?2、根据掌握的相关信息,你能判断完成该任务需要哪些知识?三)低压电器的分类凡是自动和手动接通和断开电路,以及能实现对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电器元件统称为电器。
1、电压等级区分1)电器用于交流电压1200V、直流电1500V及以上电路中的电器。
2)电器用于交流电压1200V、直流电1500V及以下电路中的电器。
2、按用途区分1)控制电器主要用于生产设备自动控制系统中对设备进行控制、检查昨保护。
例如:接触、控制继电器、主令电器、起动器、电磁阀等。
2)配电电器主要用于交流供配电系统中实现对电能的输送、分配和保护。
如:断器、断路器、开关及保护断电器等。
3、按触点的动力来源区分1)手动电器通过人力驱动使触点动的电器,如:开关、按钮、转换开关等。
2)自动电器通过非人力驱动使触点动作的电器如:接触器、断电器、热断电器等。
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的电器。
如交直流接触器、各种电磁式继电器等。
2)非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。
如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
二、低压电器的的介绍一)刀开关(闸刀开关)QS1、刀开关刀开关又称闸刀开关,是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。
在低压电路中,作为不频繁接通和分断电路用,或用来将电路与电源隔离。
刀开关的种类很多,按刀的极数可分为单极、双极、三极。
按灭弧装置情况可分为带灭弧罩和不带灭弧罩等。
2、开启式负荷开关开启式负荷开关又称为瓷底胶盖刀开关,简称闸刀开关。
第三章电力拖动基础
第一节低压电器
电器是指对电路起开关、控制、保护和调节等作用的电气设备。
工作在交流1000V、直流1200V以下的电器为低压电器。
低压开关
一、开关
开关是用于接通和断开电路的电器,常用的有刀开关、组合开关和自动空气断路器。
1、刀开关
常有的刀开关有开启式负荷开关(瓷底胶盖闸刀开关)和封闭式负荷开关(铁壳开关)。
按极数(刀片数)分为单极、双极和三极。
①用途。
常用于不频繁操作的低压电路中,用作接通和切断电源,或用来将电路与电源隔离。
用于照明电路和控制小容量电动机(功率小于5.5KW)直接起动与停机。
②功能。
刀开关一般与熔断器串联使用,所以对电路具有短路保护功能。
铁壳开关
2、转换开关(组合开关)
①用途用于小容量电动机(5Kw以下)起动控制.或机床照明控制电路中。
②结构它是由几层胶木绝缘触点座叠装而成,有三对静、动触片和可转动的绝缘手柄组成。
HZ10系列组合开关HZ12系列组合开关
3、自动空气断路器(自动空气开关)
①功能:相当于刀闸,在控制电路中主要有两个作用:
1)、正常情况下接通和断开高压电路中的空载及负荷电流.
2)、在系统发生故障时能与保护装置和自动装置相配合,迅速切断故障电流,防止事故扩大,从而保证系统安全运行.,故广泛应用在低压配电网络和电力拖动系统中以及建筑物内作电源线路(照明电路)的保护等。
②结构通常所用的自动空气开关为DZ系列塑料外壳式,主要产品有DZ10、DZ15、DZ20等系列,其结构主要由触头和灭弧装置,各种可供选择的脱扣器与操作机构,自由脱扣机构由三部分组成。
可供选择的脱扣器有电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器。
符号:QF
DZ47低压断路器
塑壳断路器
二、低压熔断器
熔断器主要作短路或严重过载保护用,串联在被保护的线路中。
线路正常工作时如同一根导线,起通路作用;当线路短路或严重过载时熔断器熔体熔断,起到保护线路上其它电器设备的作用。
电气容量选择:熔断器的选用一般为电路上限电流的2倍左右。
符号:FU
1 、常用熔断器型式
①、RC1A系列瓷插式熔断器。
②、RM10型无填料封闭管式熔断器
③、RL1系列有填料螺旋式熔断器。
③、RT0系列有填料封闭管式熔断器。
三、主令电器
在自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器称为主令电器(按钮、行程开关等),其作用是用来切换控制电路,使电路接通或分断,实现对电力拖动系统的各种控制。
它是一种专门发号施令的电器,故称主令电器
1、按钮。
按钮(SB)按钮的作用是发布命令,控制其他电器的动作,短时接通或断开小电流。
在控制电路中用于远距离操纵接触器、继电器等从而控制电动机的起动、反转、停止。
常态时,动断(常闭)触点闭合,动合(常开)触点断开。
按下按钮,动断(常闭)触点断开,动合(常开)触点闭合,松开按钮,在复位弹簧作用下使触点复位。
为避免误动作,将钮帽做成不同的颜色来区别,如以红色作为停止按钮,绿色作为起动按钮
控制电路中,发出手动指令去控制其它电器。
符号: SB 常开触点常闭触点复式触点
XB2系列按钮、带灯按钮、指示灯.
2、行程开关(限位或位置开关)。
行程开关又称为限位开关。
是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,用于反映机构的运动方向或所在位置,可实现行程控制及极限位置的保护。
行程开关分为有触点式和无触点式两种,常见无触点式行程开关为高频振荡型接近开关,它是由装在运动部件上的一个金属片接近或离开振荡线圈来实现控制的。