电力拖动教案课题一文档格式.docx
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本课程是一门实践性非常强的专业课。
在学习过程中应注意以下几点:
1、以操作技能为主线,处理好理论学习与技能训练的关系。
2、注重利用电拖实验室、实训场所的实物、模型、挂图等直观教具和设备,增加感性认识,增强学习的直观性,提高学习的兴趣。
3、学习要联系生产实际,在教师的指导下,勤学苦练基本功,总结规律,不断积累配盘经验,逐步培养自己安装、调试和检修电气控制线路的能力,达到国家和企业目前对中级维修电工岗位的要求。
4、技能训练时,要爱护工具和设备,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。
模块一三相笼型异步电动机的基本控制线路
基础知识
1、学会绘制、识读电气控制线路电路图、接线图和布置图。
2、学会正确选用、安装、使用和检测维修电气控制线路中常用的低压电器,熟悉它们的功能、型号意义、基本结构和工作原理.熟记它们的图形符号和文字符号。
3、学会安装、调试与检修三相笼型异步电动机的基本控制线路,熟悉各种控制线路的构成和工作原理。
1、低压电器:
低压熔断器、低压开关、.按钮、接触器、热继电器、行程开关、中间继电器、时间继电器、速度继电器、电磁铁、电磁离合器。
2、基本控制线路:
正转控制线路、正反转控制线路、位置控制与自动往返控制线路、顺序控制与多地控制线路、降压启动控制线路、制动控制线路、多速控制线路。
[课题]模块一三相笼型异步电动机的基本控制线路
[导入]
想一想:
你熟悉图1-1所示的家用电器和工厂中使用的生产机械吗?
你还能列举出使用电力使其运转的其他家用电器和生产机械吗?
想想看,它们的运转是用什么电气设备来拖动的?
日常生活中各种各样的家用电器为人们创造了便利和舒适的生活,工业生产中各种各样的生产机械减轻了操作者的劳动强度,提高了生产效率,带来了经济效益。
电风扇、洗衣机等家用电器的运转、工业生产中使用的车床、钻床、起重机等各种生产机械的运转都是通过电动机来拖动的。
显然,不同的家用电器和不同的生产机械,其工作性质和加工工艺不同,使得它们对电动机的控制要求也不同。
要使电动机按照生产机械的要求正常安全地运转,必须配备一定的电器,组成一定的控制线路,才能达到目的。
图1-2所示就是某机床配电箱。
[例题]
你能根据日常生活经验列举出一些电器和控制线路吗?
1、电器
电器是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动地接通或断开电路,实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。
根据工作电压的高低,电器可分为高压电器和低压电器。
工作在交流额定电压1200V及以下、直流额定电压l500V及以下的电器称为低压电器。
低压电器是组成各种控制设备的基础配套组件,它的正确使用是电力拖动系统安全、可靠运行的基础和重要保证。
低压电器的种类繁多,按其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;
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;
按低压电器能执行机构,又可分为有触点电器和无触点电器两类。
2、控制线路
在生产实践中,各种生产机械需用的电器类型和数量各不相同,构成的控制线路也不相同,有的比较简单,有的相当复杂.但任何复杂的控制线路也总是由一些基本控制线路有机地组合起来的。
常见电动机的基本控制线路有:
点动控制线路、正转控制线路、正反转控带线路、位置控制线路、顺序控制线路、多地控制线路、降压启动控制线路、调速控制线路和制动控制线路等。
本模块的任务是学习三相笼型异步电动机盼基本控制线路。
[小结]
[作业]
P28:
思考题
(1)
(2)
[后记]
课题一手动正转控制线路
任务一学习电气图形符号、文字符号和电路图
2课时
了解、学会、熟记低压断路器、负荷开关、组合开关和低压熔断器的图形符号和文字符号。
能画出手动正转控制线路的电路图。
[课题]课题一手动正转控制线路
正转控制线路的作用是使电动机只能沿一个方向旋转,同时带动生产机械的运动部件朝一个方向旋转或运动。
图1—3a所示的是车工用来磨车刀用的砂轮机,它的电气控制线路属于手动正转控制线路。
需用砂轮机时,向上扳动低压断路器的开关,砂轮转动进行磨刀;
用完砂轮机时,向下扳动低压断路器的开关,砂轮停转停止磨刀。
当线路出现短路故障时,低压断路器还会自动跳闸断开电路,起到短路保护作用。
1、电路图
砂轮机的控制线路非常简单.砂轮机的控制和保护都是由低压断路器实现的,所用元器件少。
尽管如此,若把砂轮机控制线路中使用的电气装置和器件的实际图形都画出来,也将是非常麻烦的。
因此人们就把这些电气装置和器件,用尽可能简单的电气图形符号表不出来,并在它们的旁边标上电器的文字符号,画出电路图来分析它们的作用、线路的构成、工作原理等。
电路图:
就是把一些电气装置和器件的电气图形符号,按照一定的顺序,用电线连接起来,并在旁边标上电器的文字符号,用来反映它们的作用、线路的构成、工作原理等的图。
图1-3b所示就是图1-3a砂轮机的电气控制线路的电路图。
从图中很容易看出砂轮机控制线路是由三相电源Ll、L2、L3,低压断路器QF和三相交流异步电动机M构成的。
低压断路器集控制、保护于一身,电流从三相电源经低压断路器流人电动机,电动机则带动砂轮机运转。
2、图形符号和文字符号
电气图形符号的标准,我国采用的是国家标准GB/T-4728《电气简图用图形符号》中所规定的图形符号,文字符号标准采用的是GB-7159《电气图形中的文字符号制定规则》中的文字符号。
这些符号是电气工程技术的通用技术语言,常用电器、电动机的图形符号与文字符号见附录一(P252)。
国家标准对图形符号的绘制尺寸没有进行统一的规定,实际绘图时可按实际情况以使用方便为原则,合理选择尺寸进行绘制,图形符号的布置一般为水平或垂直位置。
3、连接线
在电气图中,导线、电缆线、信号通路及元器件、设备的引线均称为连接线。
绘制电气图时,连接线一般应采用实线,无线电信号通路采用虚线,并且应尽量减少不必要的连接线,避免线条交叉和弯折。
对有直接电联系的交叉导线的连接点,要用小黑圆点表示;
无直接电联系的交叉跨越导线则不画小黑圆点,如图1-4所示。
从图l--3b所示的电路图可以看出,电源电路用细实线画成水平线,对表示三相交流电源的相序符号L1、L2、L3自上而下依次标在电源线的左端。
电流由三相交流电源引入控制线路。
流过电动机的是工作电流,电流较大,是控制线路的主电路,要垂直电源电路画出。
电路图中的各个接点用字母或数字编号,主电路从电源开始,经电源开关或熔断器的出线端按相序依次编号为UII、VII、w11。
单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线按相序依次编号为U、V、W。
4、工作原理
运用图1-3b所示的电路图,可以使得分析线路的工作原理变得简单明了:
启动:
合上断路器QF→电动机M接通电源启动运转。
停止:
断开断路器QF→电动机M脱离电源停止运转。
在分析各种控制线路的工作原理时,常用电气符号和箭头配以少量的文字说明,来表达线路的工作原理。
画图1-3
任务二学习低压断路器
学会正确识别、选用、安装、使用低压断路器,熟悉它的功能、基本结构、工作原理及型号意义,熟记它的图形符号和文字符号。
[课题]任务二学习低压断路器
图1—5所示的是几款低压断路器的外形图,你在实际中见过它们吗?
它们都用在什么地方?
一、低压断路器
低压断路器又叫自动空气开关或自动空气断路器,简称断路器。
2、功能
它集控制和多种保护功登三一体:
在线路工作正常时,它作为电源开关不会频繁地接通和分断电路;
当电路中发生短路、过载和失压等故障时,它就能自动跳闸切断故障电路,保护线路和电气设备。
3、优点
低压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较高、兼作多种保护、动作后不需要更换元件等优点,因此得到广泛应用。
二、低压断路器的结构原理、符号及型号含义
1、分类
低压断路器按结构型式可分为塑壳式(又称装置式)、框架式(又称万能式)和小型模数式;
按操作方式分,有人力操作、动力操作和储能操作三类;
按极数可分为单极、二极、i极和四极式;
按安装方式又可分为固定式、插入式和抽屉式;
按断路器在电路中的用途划分又有配电用断路器、电动机保护用断路器和其他负载(如照明)用断路器等。
常用的分类方式是按结构型式划分,其外形如图1-5所示。
在电力拖动系统中常用的是DZ系列塑壳式低压断路器,如DZ5、DZl5系列。
其中DZ5系列为小电流系列,额定电流为l0~50A,DZl0系列为大电流系列,额定电流有]00A、250A、600A三种。
DZ5系列低压断路器的结构及电气图形符号和文字符号如图1-6所示。
3、结构
DZ5系列低压断路器它主要由动触头、静触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、外壳等部分组成。
见图1-6(a)
4、适用范围
DZ5系列低压断路器适用于频率50Hz、额定电压为380V、额定电流不高于50A的交流电路中。
保护电动机用断路器用于电动机的短路和过载保护;
配电用断路器在配电网络中用来分配电能和作为线路及电源设备的短路和过载保护,也可作为电动机不频繁启动及线路的不频繁转换用。
5、型号
低压断路器的型号为DZ。
见书P9:
你能说出DZ5--20/330各字母和数字的含义吗?
6、保护功能
断路器有三副主触头.使用时串联在被控制的三相电路中,按下“合”按钮时电路接通;
按下“分”按钮时电路切断。
当电路出现短路、过载、欠压或失压故障时,断路器会自动跳闸切断故障电路。
(1)断路器的热脱扣器用作过载保护,整定电流的大小由电流调节装置调节。
(2)电磁脱扣器用作短路保护,瞬时脱扣整定电流由电流调节装置调节。
出厂时,电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般整定为10fN(k为断路器的额定电流)。
(3)欠压脱扣器用作失压和欠压保护。
具有欠压脱扣器的断路器,在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时,不能接通电路。
三、低压断路器的选用
(1)低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路、设备的正常工作电压和工作电流。
(2)热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。
(3)电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。
用于控制电动机的断路器,其瞬时脱扣整定电流可按下式选取:
IZ≥KIST;
式中K——安全系数,可取1.5~1.7;
IST——电动机的启动电流。
(4)欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。
(5)断路器的极限通断能力应不小于电路的最大短路电流。
DZ5--20型低压断路器技术数据见:
P10,表1-1。
[例l-1]用低压断路器控制一台型号为Y132S-4的三相异步电动机,电动机的额定功率为5.5kW,额定电压为380V,额定电流为11.6A,启动电流为额定电流的7倍.试选择断路器的型号和规格。
解:
(1)确定断路器的种类:
根据电动机的额定电流、额定电压及对保护的要求,初步确定选用DZ520型低压断路器。
(2)确定热脱扣器额定电流:
根据电动机的额定电流查表1-1,选择热脱扣器的额定电流为15A,相应的电流整定范围为10~15A。
(3)校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流:
电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为IZ=10×
15=150A,而KIst=1.7×
7×
11.6=138A,满足IZ≥KIst,符合要求。
(4)确定低压断路器的型号规格:
根据以上分析计算,应选用DZ5—20/330型低压断路器。
四、低压断路器的安装与使用
(1)低压断路器应垂直安装,电源线接在上端,负载线接在下端。
(2)低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时,在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等,以形成明显的断开点。
(3)低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净,以免影响其正常工作。
同时应定期进行检修,清除断路器上的积尘,并为操作机构添加润滑油。
(4)各脱扣器的动作值一经调整好.不允许随意变动.应定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。
(5)断路器的触头在使用一定次数或分断短路电流后,应及时检查触头系统,如果触头表面有毛刺、颗粒等,应及时修理或更换。
五、低压断路器的常见故障及处理方法
低压断路器的常见故障及处理方法见:
P11,表l-2。
思:
(3)(4)(5)(6)
任务三学习负荷开关
学会正确识别、选用、安装、使用负荷开关,熟悉它的功能、基本结构、工作原理及型号意义,熟记它的图形符号和文字符号。
[课题]任务三学习负荷开关
在实际中你见过或使用过图1-7所示的开关吗?
它常用在什么地方?
一、分类
负荷开关分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关两种。
二、开启式负荷开关
图l-7所示的就是生产中常用的HK系列开启式负荷开关,又称为瓷底胶盖刀开关、掷刀开关、刀掷开关,简称刀开关。
它结构简单,价格便宜。
1、功能
适用于频率为50Hz、额定电压单相220v或三相380v、额定电流10~100A的照明、电热设备及小容量电动机控制线路中,供手动不频繁地接通和分断电路,并起短路保护作用。
2、符号
开启式负荷开关的符号如图1-7c所示。
仔细观察一下开启式负荷开关的结构,说说各部分的作用是什么?
4、型号
开启式负荷开关的型号:
HK
见书:
P11
HK系列开启式负荷开关的主要技术参数见表13。
5、选用
开启式负荷开关在一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制线路中被广泛采用。
但这种开关由于没有专门的灭弧装置,所以其刀式动触头和静夹座易被电弧灼伤引起接触不良,因此不宜用于操作频繁的电路。
具体选用方法如下:
1)用于照明和电热负载时,选用额定电压为220V或250v,额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关。
2)用于控制电动机的直接启动和停止时,选用额定电压为380v或500v,额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。
6、安装使用
1)开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上,且合闸状态时手柄应朝上。
不允许倒装或平装,以防发生误合闸事故。
2)开启式负荷开关控制照明和电热负载使用时,要装援熔断器作短路保护和过载保护。
接线时应把电源进线接在静触头一边的进线座,负载出线接在动触头一边的出线座。
当用作电动机的控制开关时,应将开关的熔体部分用铜导线直连,并在出线端另外加装熔断器作短路保护。
3)开启式负荷开关在分闸和合闸操作时,应动作迅速,以使电弧尽快熄灭。
更换熔体时,必须在闸刀断开的情况下按原规格更换。
7、常见故障及处理方法
开启式负荷开关最常见的故障是触头接触不良,造成电路开路或触头发热,可根据情况整修或更换触头。
造成触头接触不良的原因可能有哪些?
三、封闭式负荷开关
图1-8所示为HH3系列封闭式负荷开关,它是在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关,因其外壳多为铸铁或用薄钢板冲压而成,故俗称铁壳开关。
适用于交流频率50Hz、额定工作电压380V、额定工作电流至400A的电路中,可用作手动不频繁的接通和分断带负载的电路及线路末端的短路保护,也可用于控制15kW以下小容量交流电动机的不频繁直接启动和停止。
2、结构特点
常用的HH系列封闭式负荷开关在结构上设计成侧面旋转操作式,主要由操作机构、熔断器、触头系统和铁壳组成。
操作机构具有快速分断装置,开关的闭合和分断速度与操作者手动速度无关,从而保证了操作人员和没备的安全;
触头系统全部封装在铁壳内,并带有灭弧室以保证安全;
罩盖与操作机构设置了联锁装置,保证开关在合闸状态下罩盖不能开启,而当罩盖开启时又不能合闸。
另外罩盖也可以加锁,确保操作安全。
3、电气符号与型号意义
封闭式负荷开关的电气符号与开启式负荷开关相同。
封闭式负荷开关的型号为:
HH,见书P14
4、选用
封闭式负荷开关的额定电压应不小于工作电路的额定电压;
额定电流应等于或稍大于电路的工作电流。
当用于控制电动机工作时,考虑到电动机的启动电流较大,所以应便开关的额定电流不小于电动机额定电流的3倍。
5、安装与使用
(1)封闭式负荷开关必须垂直安装于无强烈振动和冲击的场合,安装高度要求一般离地距离不低于1.3~1.5m,且外壳必须可靠接地。
(2)封闭式负荷开关在进行分合闸操作时,要站在开关的手柄侧,不准面对开关,以免因意外故障电流使开关爆炸,铁壳飞出伤人。
6、常见故障及处理方法
封闭式负荷开关常见故障及处理方法见:
书P14,表1-4。
P28:
思考题:
(7)(8)(9)
任务四学习组合开关
学会正确识别、选用、安装、使用组合开关和低压熔断器,熟悉它的功能、基本结构、工作原理及型号意义,熟记它的图形符号和文字符号。
[课题]任务四学习组合开关
图1-9所示为Hz系列组合开关,又称为转换开关。
1、特点
特点是体积小,触头对数多,接线方式灵活,操作方便。
主要用作电源引入开关,也可以用于控制5kW以下小容量电动机不频繁的启动、停止和正反转。
3、结构与型号意义
组合开关的种类很多,常用的有HZ5、HZIO、HZl5等系列。
HZ10-10/3型组合开关的结构如图1-9b所示,其静触头装在绝缘垫板上,并附有接线柱用于与电源及负载相接,动触头装在能随转轴转动的绝缘垫板上,这样当手柄和转轴沿顺时针或逆时针方向转动90。
时,就能带动三个动触头分别与静触头接触或分离,实现接通和分断电路的目的。
4、符号
组合开关的符号如图1-9c所示。
5、主要技术数据
组合开关可分为单极、双极和多极三类,主要参数有额定电压、额定电流、极数等,额定电流有10A、20A、40A、60A等几个等级。
HZl0系列组合开关主要技术数据见表1-5。
6、选用
组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接线方式和负载容量进行选用。
在用于控制小型异步电动机的运转时,开关的额定电流一般取电动机额定电流的1-5~互一5倍。
7、安装使用
(1)HZIO系列组合开关应安装在控制箱(或壳体)内,其操作手柄最好伸出在控制箱的前面或侧面。
开关为断开状态时应使手柄在水平位置。
HZ3系列组合开关外壳上的接地螺钉应可靠接地。
(2)若需在箱内操作,开关最好装在箱内右上方。
并且不要在它的上方安装其他电器,如要安装则应采取隔离或绝缘措施。
(3)组合开关的通断能力较低,故不能用来分断故障电流。
(4)当操作频率过高或负载功率因数较低时,应降低开关的容量使用,以延长其使用寿命。
8、常见故障及处理方法
组合开关的常见故障及处理方法见:
书P16:
表l-6。
P29:
(10)(11)(12)
任务五学习低压熔断器
课时
学会正确识别、选用、安装、使用低压熔断器,熟悉它的功能、基本结构、工作原理及型号意义,熟记它的图形符号和文字符号。
[课题]任务五学习低压熔断器
实际中你见到过短路现象吗?
通常用什么电器来实现短路保护?
短路是一种电气故障。
一、功能
熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器。
图1-10所示是几款低压熔断器的外形图和它在电路图中的符号,使用时要把它串联在被保护的电路中。
正常情况下,熔断器的熔体相当于一段导线;
而当电路发生短路故障时,熔体能迅速熔断分断电路,起到保护线路和电气设备的作用。
熔断器的结构简单,价格便宜,动作可靠,且使用维护方便,因而得到广泛应用。
二、熔断器的结构与主要技术参数
1、结构
熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
熔体是熔断器的核心,常做成丝状、片状或栅状.制作熔体的材
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- 电力 拖动 教案 课题