1.三相異步電動機的自鎖控制線路的工作原理分析
接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路原理圖
(1)啟動:
當(dāng)松開sb2,其常開觸頭恢復(fù)分?jǐn)嗪?,因為接觸器km的常開輔助觸頭閉合時已將sb2短接,控制電路仍保持接通,所以接觸器km繼續(xù)得電,電動機m實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)。像這種當(dāng)松開啟動按鈕sb2后,接觸器km通過自身常開輔助頭而使線圈保持得電的作用叫做自鎖(或自保)。與啟動按鈕sb2并聯(lián)起自鎖作用的常開輔助觸頭叫自鎖觸頭或(自保觸頭)。
(2) 停止:
當(dāng)松開sb1,其常閉觸頭恢復(fù)閉合后,因接觸器km的自鎖觸頭在切斷控制電路時已分?jǐn)?,解除了自鎖,sb2也是分?jǐn)嗟?,所以接觸器km不能得電,電動機m也不會轉(zhuǎn)動。
(a)接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路動作示意圖1
(b)接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路動作示意圖2
電動機的啟動動作示意圖(接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路)
電動機的停止動作示意圖(接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路)
2.線路的保護設(shè)置
(1)短路保護
由熔斷器fu1、fu2分別實現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護。
(2)過載保護
因為電動機在運行過程中,如果長期負(fù)載過大或啟動操作頻繁,或者缺相運行等原因,都可能使電動機定子繞組的電流增大,超過其額定值。而在這種情況下,熔斷器往往并不熔斷,從而引起定子繞組過熱使溫度升高,若溫度超過允許溫升就會使絕緣損壞,縮短電動機的使用壽命,嚴(yán)重時甚至?xí)闺妱訖C的定子繞組燒毀。因此, 采用熱繼電器對電動機進行過載保護。過載保護是指電動機出現(xiàn)過載時能自動切斷電動機電源,使電動機停轉(zhuǎn)的一種保護。
在照明、電加熱等一般電路里,熔斷器fu既可以作短路,也可以作過載保護。但對三相異步電動機控制線路來說,熔斷器只能用作短路保護。這是因為三相異步電動機的啟動電流很大(全壓啟動時的啟動電流能達(dá)到額定電流的4~7倍),若用熔斷器作過載保護,則選擇熔斷器的額定電流就應(yīng)等于或略大于電動機的額定電流,這樣電動機在啟動時,由于啟動電流大大超過了熔斷器的額定電流,使熔斷器在很短的時間內(nèi)爆斷,造成電動機無法啟動。所以熔斷器只能作短路保護,其額定電流應(yīng)取電動機額定電流的1.5~3倍。
熱繼電器在三相異步電動機控制線路中也只能作過載保護,不能作短路保護。這是因為熱繼電器的熱慣性大,即熱繼電器的雙金屬片受熱膨脹彎曲需要一定的時間.當(dāng)電動機發(fā)生短路時,由于短路電流很大,熱繼電器還沒來得及動作,供電線路和電源設(shè)備可能已經(jīng)損壞。而在電動機啟動時,由于啟動時間很短,熱繼電器還未動作,電動機已啟動完畢??傊?,熱繼電器與熔斷器兩者所起作用不同,不能相互代替。
(3)欠壓保護
“欠壓”是指線路電壓低于電動機應(yīng)加的額定電壓?!扒穳罕Wo”是指當(dāng)線路電壓下降到某一數(shù)值時,電動機能自動脫離電源電壓停轉(zhuǎn),避免電動機在欠壓下運行的一種保護。電動機為什么要有欠壓保護呢?這是因為當(dāng)線路電壓下降時,電動機的轉(zhuǎn)矩隨之減小(t∝u2),電動機還會引起“堵轉(zhuǎn)”(即電動機接通電源但不轉(zhuǎn)動)的現(xiàn)象,以致?lián)p壞電動機,發(fā)生事故。采用接觸器自鎖控制線路就可避免電動機欠壓運行。這是因為當(dāng)線路電壓下降到一定值(一般指低于額定電壓85%以下)時,接觸器線圈兩端的電壓也同樣下降到此值,從而使接觸器線圈磁通減弱,產(chǎn)生的電磁吸力減小。當(dāng)電磁吸力減小到小于反作用彈簧的拉力時,動鐵心被迫釋放,帶動著主觸頭,自鎖觸頭同時斷開,自動切斷主電路和控制電路,電動機失電停轉(zhuǎn),達(dá)到了欠壓保護的目的。
(4)失壓(或零壓)保護
失壓保護是指電動機在正常運行中,由于外界某種原因引起突然斷電時,能自動切斷電動機電源。當(dāng)重新供電時,保證電動機不能自行啟動。在實際生產(chǎn)中,失壓保護是很有必要的。例如:當(dāng)機床如(車床)在運轉(zhuǎn)時,由于其它電氣設(shè)備發(fā)生故障引起突然斷電,電動機被迫停轉(zhuǎn),與此同時機床的運動部件也跟著停止了運動,切削刀具的刃口便卡在工件表面上。如果操作人員沒有及時切斷電動機電源,又忘記退刀,那么當(dāng)故障排除恢復(fù)供電時,電動機和機床便會自行啟動運轉(zhuǎn),可能導(dǎo)致工件報廢或人身傷亡事故,采用接觸器自鎖控制線路,由于接觸器自鎖觸頭和主觸頭在電源斷電時已經(jīng)斷開,使控制電路和主電路都不能接通。所以在電源恢復(fù)供電時,電動機就不能自行啟動運轉(zhuǎn),保證了人身和設(shè)備的安全。