電機(jī)與拖動(dòng)第九章

第九章電力拖動(dòng)與限制電器元件的選擇和電動(dòng)機(jī)的疼惜電器元件的選擇電動(dòng)機(jī)的疼惜主要內(nèi)容一、接觸器的選擇1.接觸器種類依據(jù)接觸器所限制的負(fù)載性質(zhì)來選擇：直流負(fù)載用直流接觸器交流負(fù)載用交流接觸器頻繁動(dòng)作的交流負(fù)載，用帶直流電磁線圈的交流接觸器第一節(jié)電器元件的選擇2.接觸器額定電壓主觸點(diǎn)的額定電壓要依據(jù)主觸點(diǎn)所限制負(fù)載電路的額定電壓來確定。3.接觸器額定電流一般狀況下，接觸器主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)的額定電流。式中，IN—接觸器主觸點(diǎn)額定電流；K—閱歷常數(shù),一般取1～1.4；PN—被控電動(dòng)機(jī)額定功率；UN—被控電動(dòng)機(jī)額定線電壓。電壓等級(jí)為：溝通線圈36、110、127、220、380V直流線圈24、48、110、220、440V等一般接觸器電磁線圈均選用較低的電壓值,如110V、127V,但假如限制電路比較簡(jiǎn)潔可選用380V、220V。4.接觸器電磁線圈的額定電壓依據(jù)限制線路的要求而定。溝通接觸器通常有三對(duì)常開主觸點(diǎn)和四至六對(duì)幫助觸點(diǎn)。直流接觸器通常有兩對(duì)常開主觸點(diǎn)和四對(duì)幫助觸點(diǎn)。5.接觸器觸點(diǎn)數(shù)目6.接觸器額定操作頻率溝通接觸器為600次/h。直流接觸器為1200次/h。應(yīng)主要考慮電源種類、觸點(diǎn)額定電壓和額定電流、線圈額定電壓或額定電流。觸點(diǎn)組合方式及數(shù)量、吸合時(shí)間及釋放時(shí)間等因素。主要參數(shù):過電流繼電器-額定電流和動(dòng)作電流欠電流繼電器-額定電流和釋放電流過電壓繼電器-額定電壓和動(dòng)作電壓欠電壓繼電器-常用電磁式繼電器或小型接觸器1.電磁式繼電器的選擇二、繼電器的選擇按電動(dòng)機(jī)型式、工作環(huán)境、起動(dòng)狀況及負(fù)載性質(zhì)等幾方面綜合加以考慮。（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)型式電機(jī)Y接法時(shí),選用兩相結(jié)構(gòu);電網(wǎng)電壓嚴(yán)峻不平衡,選用三相結(jié)構(gòu);電機(jī)△接法時(shí),選用帶斷相疼惜裝置的三相結(jié)構(gòu)。（2）熱繼電器額定電流正常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)—取(0.95～1.05)IN。過載實(shí)力較差的電動(dòng)機(jī)—取(0.6～0.8)IN。2.熱繼電器的選擇電流種類和電壓等級(jí):電磁阻尼式和空氣阻尼式，其線圈的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與限制電路的相同。延時(shí)方式:通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。觸點(diǎn)型式和數(shù)量:依據(jù)限制電路的要求來擇。延時(shí)精度:電磁阻尼式適用于精度要求不高的場(chǎng)合。電子式適用于延時(shí)精度要求高的場(chǎng)合。操作頻率:不宜過高，否則會(huì)影響電壽命。3.時(shí)間繼電器的選擇線圈的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與限制電路一樣。觸點(diǎn)的數(shù)量、種類及容量要依據(jù)限制電路須要來選定。4.中間繼電器的選擇

（1）熔斷器類型依據(jù)線路要求、運(yùn)用場(chǎng)合及安裝條件選擇。疼惜特性應(yīng)與被疼惜對(duì)象的過載實(shí)力相匹配。（2）熔斷器額定電壓及額定電流熔斷器的額定電壓≥線路的工作電壓額定電流≥所裝熔體的額定電流1.一般熔斷器的選擇三、熔斷器的選擇對(duì)于沒有沖擊電流的負(fù)載:IRN≥IN對(duì)于長期工作的單臺(tái)電動(dòng)機(jī):

IRN

≥（1.5～2.5）IN對(duì)于頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī):

IRN

≥（3～3.5）IN對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)長期共用一個(gè)熔斷器:

IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN（3）熔斷器熔體額定電流快速熔斷器接入溝通側(cè)，熔體額定電流選為留意:快速熔斷器熔體的額定電流是以有效值表示的，而硅整流元件和晶閘管的額定電流是以平均值表示的。

IRN

≥k1IZmax式中,IZmax—可能運(yùn)用的最大整流電流；k1—與整流電路形式及導(dǎo)電狀況有關(guān)的系數(shù)。（1）快速熔斷器熔體的額定電流2.快速熔斷器的選擇快速熔斷器接入整流橋臂，熔體額定電流選為:

IRN

≥1.5IGN式中,IGN

—硅整流元件或晶閘管的額定電流。（2）快速熔斷器額定電壓式中,UF—硅整流元件或晶閘管反向峰值電壓;URE—快速熔斷器額定電壓;k2—平安系數(shù)，一般取為1.5～2。主要依據(jù)運(yùn)用場(chǎng)合、電源種類、電壓等級(jí)、電機(jī)容量及所需極數(shù)來選擇。

1.刀開關(guān)的選擇用于隔斷電源，選用無滅弧罩的；用于分?jǐn)嘭?fù)載,選用有滅弧罩、且用杠桿操作的。結(jié)構(gòu)形式選擇:額定電壓選擇:應(yīng)大于或等于線路的額定電壓。

額定電流選擇:應(yīng)大于負(fù)載的額定電流。四、開關(guān)電器的選擇選擇時(shí)應(yīng)駕馭以下原則：1)不能用它來分?jǐn)喙收想娏鳌?)運(yùn)用時(shí)應(yīng)依據(jù)須要正確地選擇相應(yīng)規(guī)格的產(chǎn)品。3)所限制負(fù)載的功率因數(shù)不能低于規(guī)定值。4)本身不帶過載、短路、欠壓疼惜。主要依據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選擇。2.組合開關(guān)的選擇依據(jù)疼惜特性要求、分?jǐn)鄬?shí)力、電網(wǎng)電壓類型及等級(jí),負(fù)載電流,操作頻率等進(jìn)行選擇。額定電壓和額定電流:應(yīng)大于或等于線路的額定電壓和額定電流。熱脫扣器:整定電流應(yīng)與被控電機(jī)額定電流或負(fù)載額定電流一樣。過電流脫扣器:瞬時(shí)動(dòng)作整定電流由下式確定:IZ≥KIS。欠電壓脫扣器:額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。3.低壓斷路器的選擇依據(jù)一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等級(jí)及所須要的變壓器容量來選擇。1.長期運(yùn)行時(shí),按下式選擇PT≥KT∑PXC選擇分為兩種狀況：式中,PT—限制變壓器所需容量;∑PXC—限制電路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率;KT—限制變壓器容量儲(chǔ)備系數(shù)。五、限制變壓器的選擇

PT

≥

0.6∑PXC

+1.5∑PST2．限制變壓器容量應(yīng)滿足已吸合的電器在起動(dòng)其它電器時(shí)仍能保持吸合狀態(tài)，而起動(dòng)電器也能牢靠地吸合。最終所需限制變壓器的容量，應(yīng)由上兩式中所計(jì)算出的最大容量確定。式中,∑PST—同時(shí)起動(dòng)的電器總吸取功率。1.按鈕的選擇1）依據(jù)運(yùn)用場(chǎng)合和具體用途選擇按鈕形式若安裝于限制柜面板上,需接受開啟式的。若顯示工作狀態(tài)，需接受帶指示燈的。若避開誤操作，需接受鑰匙式的。若避開腐蝕性氣體侵入，需接受防腐式的。2）依據(jù)限制作用選擇按鈕帽的顏色起動(dòng)或通用按鈕用綠色，停止按鈕用紅色。3）依據(jù)限制回路須要確定觸頭數(shù)量和按鈕數(shù)量六、主令電器的選擇1）依據(jù)運(yùn)用場(chǎng)合和限制對(duì)象確定行程開關(guān)的種類：一般用途行程開關(guān)還是起重設(shè)備用行程開關(guān)。2）依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性確定行程開關(guān)的操作方式。3）依據(jù)運(yùn)用環(huán)境條件確定行程開關(guān)的防護(hù)形式，如開啟式或疼惜式。2.行程開關(guān)的選擇其次節(jié)電動(dòng)機(jī)的疼惜電動(dòng)機(jī)除了能滿足生產(chǎn)機(jī)械的加工工藝要求外，要想長期平安地正常運(yùn)行，必需有各種疼惜措施。疼惜環(huán)節(jié)是電氣限制系統(tǒng)不行缺少的組成部分，牢靠的疼惜裝置可以防止對(duì)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣限制設(shè)備以及人身平安的損害。電動(dòng)機(jī)的平安疼惜環(huán)節(jié)有短路疼惜、過載疼惜、過流疼惜、欠壓疼惜及弱磁疼惜等。一、短路疼惜短路疼惜要求具有瞬動(dòng)特性。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常起、制動(dòng)時(shí)，短路疼惜裝置不應(yīng)誤動(dòng)作。熔斷器，串接于被疼惜的電路中具有瞬時(shí)脫扣功能的低壓斷路器特地的短路疼惜裝置常用的方法短路緣由：導(dǎo)線絕緣損壞、負(fù)載短路、接線錯(cuò)誤圖9-1電動(dòng)機(jī)常用疼惜類型示意圖短路疼惜過流疼惜過載疼惜欠壓疼惜過載是指電動(dòng)機(jī)工作電流超過其額定電流而使繞組發(fā)熱。低壓斷路器，帶長延時(shí)脫扣器常用的方法熱繼電器，具有反時(shí)限特性過流繼電器，具有反時(shí)限特性過載緣由：突加負(fù)載、電壓降低、缺相運(yùn)行二、過載疼惜三、過流疼惜電動(dòng)機(jī)的工作電流超過其額定值的運(yùn)行狀態(tài)。常用的方法過電流繼電器低壓斷路器電動(dòng)機(jī)疼惜器

過流緣由：不正確起動(dòng)、負(fù)載過大過流疼惜用于直流電動(dòng)機(jī)和繞線異步電動(dòng)機(jī)。1.欠壓疼惜在電源電壓降到允許值以下時(shí)，須要自動(dòng)切斷電源。常用的方法欠壓繼電器具有欠壓脫扣器的斷路器具有失壓疼惜作用的接觸器四、欠壓和失壓疼惜常用的方法具有失壓疼惜作用的接觸器零壓繼電器如圖9-1欠壓繼電器KV：正常電壓時(shí)，KV通電吸合，電機(jī)正常工作欠壓時(shí)，KV斷電釋放，電機(jī)停轉(zhuǎn)。2.失壓疼惜帶斷相疼惜的熱繼電器電壓繼電器電流繼電器常用的方法固態(tài)斷相疼惜器如圖9-3:斷相緣由：電源一相斷線、繞組一相斷線、熔

斷器、接觸器、斷路器等接觸不良。五、斷相疼惜圖9-3固態(tài)斷相疼惜器工作原理正常運(yùn)行時(shí):VS不會(huì)擊穿,VTH1不導(dǎo)通,VTH2導(dǎo)通，VTH3導(dǎo)通,電機(jī)工作。斷相時(shí):VS擊穿,VTH1導(dǎo)通,VTH2截止，VTH3阻斷,電機(jī)停轉(zhuǎn)。六、弱磁疼惜常用方法:弱磁繼電器（欠電流繼電器）正常時(shí):KA動(dòng)作電機(jī)能運(yùn)行欠流時(shí):KA不動(dòng)作電機(jī)不能起動(dòng)常用于直流電機(jī)的勵(lì)磁疼惜圖9-4弱磁疼惜線路七、智能綜合疼惜疼惜內(nèi)容有：1)具有反時(shí)限特性的長延時(shí)過載疼惜2)具有定時(shí)限的短延時(shí)短路疼惜3)具有瞬時(shí)動(dòng)作的短路疼惜4)欠壓疼惜和過壓疼惜5)漏電疼惜和斷相疼惜疼惜類型:短路,過載,欠壓,過壓,斷相及漏電。采集電機(jī)三相線電流來推斷電機(jī)的短路、斷相及過載故障。采集單相線電壓來推斷失壓和過壓故障。采集零序電流來推斷漏電故障。智能綜合疼惜:接受單片機(jī)限制，可提高對(duì)電

動(dòng)機(jī)的疼惜水平。將采集到的電流、電壓信號(hào)通過信號(hào)處理單元變換為直流電壓信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換輸入端，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后再送入單片機(jī)系統(tǒng)，CPU對(duì)采集來的信號(hào)進(jìn)行處理、分析、推斷后發(fā)出相應(yīng)的操作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的疼惜。1.硬件電路圖9