電控與PLC應用技術

任務（項目）三南京工業(yè)職業(yè)技術學院電氣與自動化系任務（項目）三、工業(yè)鼓風機的電氣控制一、任務（項目）描述在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)車間中，為了通風、降溫、除塵和物料輸送等，使著大大小小各種不同型號的鼓風機，圖列出了幾種常見的工業(yè)鼓風機。這些鼓風機都是由三相異步電動機驅動的，工作在中還要根據(jù)生產(chǎn)的進度、環(huán)境溫度的變化、氣體的濃度等參數(shù)進行開關、高低速轉換或自動控制。

鍋爐鼓風機離心鼓風機軸流鼓風機水泥窯鼓風機高壓鼓風機羅茨鼓風機任務（項目）三、工業(yè)鼓風機的電氣控制二、教學目標了解電氣控制線路的組成，熟悉基本電氣控制線路的操作使用方法，掌握常用低壓電器的作用、符號、選用和接線方法，具備收集和整理信息，進行簡單方案的分析和設計的能力，具有團隊合作的能力。三、任務（項目）分析工業(yè)鼓風機不同于一般的小電風扇，可以用一個小開關控制啟動、停止和高低速切換，由于功率較大，必需采用專門的控制電器進行安裝、接線；考慮到操作人員的安全，需要遠距離控制；為了保證設備的安全，需要在技術上采取短路、過載和失壓保護措施。最常見的工業(yè)鼓風機，功率從幾百瓦到幾千瓦之間，由小型三相異步電動機拖動，其電氣控制線路相對比較簡單，只要具備啟動和停止的功能，再加上相應的保護措施即可。這種最基本的電氣控制線路在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山、運輸和起重設備中隨處可見。下圖是最簡單的小型三相異步電動機的控制線路。小型三相異步電動機簡單控制線路四、知識點1.常用低壓電器；2.基本電氣控制線路的組成；3.電氣控制線路的工作原理4.電氣控制線路的保護環(huán)節(jié)

；5.

電氣控制線路的設計注意事項五、任務（項目）實施：實現(xiàn)工業(yè)鼓風機的電氣控制1.工業(yè)鼓風機的具體控制要求

一般的工業(yè)鼓風機由小型三相異步電動機驅動，電動機的額定電壓為380V或220V，三相交流電源通過電源隔離開關引入，主電路和控制電路均需加裝熔斷器進行短路保護，小型三相異步電動機由交流接觸器控制啟動與停止，主電路還要加裝熱繼電器進行過載保護，控制電路分別用綠、紅顏色的按鈕控制電動機的停止與啟動，電動機啟動后由接觸器的常開觸點進行自鎖。

2.控制方案設計（1）繪制電氣控制線路電氣控制線路由主電路和控制電路兩部分組成。根據(jù)工業(yè)鼓風機的具體控制要求，自行繪制其電氣控制線路，參考電路如圖所示。如果交流接觸器線圈的額定電壓是220V，想一想，應該如何修改控制電路。（2）列出元器件清單

根據(jù)所繪制的工業(yè)鼓風機的電氣控制線路，列出實施該項目所需的元器件清單。

序號名稱符號規(guī)格型號數(shù)量備注1三相異步電動機M100W/220V/0.5A/Δ接法1鼠籠型234563.電氣控制線路的安裝、接線和調試

（1）由小組討論確定的最終電氣控制線路方案，經(jīng)指導教師認可后，按圖接線。本項目的接線實物圖如圖所示。

（2）合上電源開關QS，接通三相交流電，將電壓調到額定值220V；（3）按下啟動按鈕SB2，松手后觀察電動機M是否繼續(xù)運轉？（4）運轉半分鐘后按下停止按鈕SB1，松手后觀察電動機M是否停轉？（5）按照工業(yè)鼓風機的具體控制要求調試完畢后，準備接受項目驗收。4、注意事項（1）本項目的電動機為220V，△接法，電源電壓務必要調到220V。（2）為了設備安全，主電路和控制電路都應接入熔斷器。（3）交流接觸器線圈的額定電壓為220V，因此控制電路的電壓也應是220V。（4）接線完畢后，注意導線不要碰到聯(lián)軸器，以防電機旋轉拉斷導線。5.項目驗收

（1）參考維修電工中級工的國家職業(yè)標準，由師生組成的考核小組對項目的實施過程進行考核評分。

序號考核內(nèi)容考核要求配分得分1項目實施的準備預習項目訓練的內(nèi)容102儀器、儀表、設備的使用正確使用按鈕、接觸器、熱繼電器、熔斷器、實驗臺等設備203觀察和記錄電動機等設備的技術數(shù)據(jù)記錄結果正確觀察速度快104電氣控制電路的接線電路繪制正確，接線速度快405電氣控制電路的操作通電運行一次成功，操作規(guī)范206合計得分7否定項發(fā)生重大責任事故、嚴重違反教學紀律者得0分（2）編寫工業(yè)鼓風機電氣控制線路的使用說明書1）項目名稱2）主要功能3）元器件清單4）電氣控制線路圖5）操作使用步驟6）注意事項六、總結與拓展1、項目總結工業(yè)鼓風機的電氣控制線路是最基本的、最典型的電氣控制線路單元。三相異步電動機是工業(yè)生產(chǎn)設備的動力，是電氣控制線路控制的對象。工業(yè)現(xiàn)場形形色色、復雜程度不同的電氣控制線路均是由這種基本電氣控制線路多個疊加和功能改進后組成的。基本電氣控制線路由三相交流電源、低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器和按鈕等組成。低壓斷路器的作用是進行電源的隔離；熔斷器的作用是短路保護；交流接觸器的作用是接通和斷開主電路，并有附加的欠壓和失壓保護，利用輔助常開觸點實現(xiàn)自鎖；熱繼電器的作用是過載保護；按鈕的作用是發(fā)出控制指令。電氣控制線路中低壓電器的規(guī)格型號是根據(jù)電源電壓和電動機的容量來選用的。電氣控制線路的繪制要求簡潔、規(guī)范，符合國家標準。電氣控制線路的操作使用要求大膽、細心，注意用電安全。

2、項目拓展（1）三相異步電動機啟動、停止和點動的控制線路工業(yè)生產(chǎn)車間的吊車、起重機等加工機械的電動機，除了啟動、停止功能外，還需要實現(xiàn)點動控制。將工業(yè)鼓風機的電氣控制線路功能進行改進，在原有基礎上增加一個點動按鈕，實現(xiàn)既能長期連續(xù)工作，又能短時點動工作。試分析下圖所示的電氣控制線路能否實現(xiàn)上述功能。2．三相異步電動機啟動、停止和點動控制線路的實施在學校的技能訓練現(xiàn)場，繪制三相異步電動機啟動、停止和點動的電氣控制線路，并按圖接線，在征得指導教師同意后，操作調試電路的功能，使之符合控制的要求。3．分析與思考試分析上述接線操作時，按下SB3為何是點動工作？若自鎖的常開觸點錯接成常閉觸點，會發(fā)生什么現(xiàn)象？改變電源進線的相序，將發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？4．試設計可以在甲、乙兩地控制同一臺三相異步電動機啟動和停止的電氣控制線路，繪制電氣控制線路，并進行接線和操作使用。本單元內(nèi)容到此結束，謝謝！一、常用低壓電器刀開關是一種結構簡單且應用廣泛的手控電器，一般用來不頻繁地接通和分斷容量不很大的低壓供電線路。

1.刀開關

低壓電器是指交流1200V及以下與直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護和調節(jié)作用的電氣設備。手動電器1.刀開關刀開關分為單刀、雙刀、三刀三種，擲向可分為單擲、雙擲兩種。QQQQ刀開關的缺點是：不宜帶負載切斷電源，電源電壓消失后，不能自動復原。雙擲刀開關單擲刀開關

常用控制電器符號：圖形符號和文字符號分類：按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極，其主要型號有HD(單投)系列和HS(雙投)系列。

特點：這種開關結構簡單，價格低廉，常用作照明電路的電源開關，也可用來控制5.5kW以下異步電動機的啟動和停止。2.組合開關組合開關也稱轉換開關，一般用作電源的引入開關。它比刀開關輕巧，也可以用來直接起動小容量異步電動機和對電動機進行正、反轉控制。Q組合開關的表示符號組合開關的關、合次數(shù)不能太多，每小時不能超過二十次，其缺點同刀開關一樣，電網(wǎng)電壓突然消失時，不能自動復原。

M3~手柄轉軸用組合開關起停異步電動機的接線圖！當用手柄轉動轉軸時，就可將三個觸點同時接通或斷開。M3~手柄轉軸用組合開關起停異步電動機的接線圖！組合開關有單極、雙極、三極和四極幾種，額定持續(xù)電流有10，25，60，和100A等多種。安裝和使用時應注意下列事項(1)電源進線應接在靜觸點一邊的進線端(進線座應在上方)，用電設備應接在動觸點一邊的出線端。這樣當開關斷開時，觸刀和熔絲均不帶電，以保證更換熔絲時的安全。(2)安裝時，刀開關在合閘狀態(tài)下手柄應該向上，不能倒裝或平裝，以防止觸刀松動落下時誤合閘。

2.熔斷器

作用：短路保護特點：結構簡單、價格低廉、使用方便。原理：串聯(lián)在被保護的電路中。正常情況下，相當于一段導線；而當電路發(fā)生短路故障時，熔體能迅速熔斷分斷電路，起到保護線路和電氣設備的作用。

（a）RL1系列螺旋式（b）RL5系列礦用（c）RS0系列有填料快速熔斷器

圖形符號和文字符號：

組成：熔斷器由熔體和安裝熔體的熔管兩部分組成。熔體材料：由鉛錫合金和鋅等低熔點金屬制成，多用于小電流電路；由銀、銅等較高熔點的金屬制成，多用于大電流電路。

熔斷器的主要技術參數(shù)（1）額定電壓這是從滅弧的角度出發(fā)，規(guī)定保證熔斷器能長期正常工作的電壓。（2）額定電流額定電流是指保證熔斷器能長期正常工作的電流。應該注意的是熔斷器的額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流。（3）極限分斷電流

極限分斷電流是指熔斷器在額定電壓下所能斷開的最大短路電流。它取決于熔斷器的滅弧能力，與熔體額定電流無關。

熔斷器的使用注意事項（1）插座與插片的接觸要保持良好。（2）熔體燒斷后，應首先查明原因，排除故障。更換熔體時，新熔體的規(guī)格與原來的要一致。（3）更換熔體或熔管時，必須把電源斷開，以防止觸電。（4）對于有指示器的熔斷器，應經(jīng)常注意觀察。若發(fā)現(xiàn)熔體已燒斷，應及時更換。（5）安裝螺旋式熔斷器時，熔斷器下接線板的接線端子應安裝在上方，并與電源線連接；連接金屬螺紋殼體的接線端子應裝于下方，并與用電設備的導線相連。

3.接觸器

(a)CJ20系列交流接觸器(b)CJ40系列交流接觸器(c)CJX2系列交流接觸器

用途：用于遠距離頻繁地接通與斷開主電路及大容量控制電路的一種自動切換電器。控制對象：電動機，也可用于控制其他電力負載，如電熱器、電焊機等。

電磁式氣動式液壓式交流接觸器直流接觸器分類：1).按驅動力的不同分為2).按其主觸點通過的電流可分為交流接觸器的結構和符號：

由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置、彈簧和支架底座等部分組成

1.交流接觸器自動電器接觸器是利用電磁力來接通和斷開大電流電路的一種自動控制電器，它常用在控制電動機的主電路上。線圈KM交流接觸器的圖形及文字符號：KM輔觸頭KM輔觸頭KM主觸頭交流接觸器的結構原理圖復位彈簧動鐵心線圈靜鐵心1231′2′3′主觸頭(常開)輔助觸頭常閉觸頭常開觸頭交流接觸器線圈通電后的狀態(tài)1231′2′3′常閉觸頭斷開常開觸頭閉合i主觸頭閉合輔助觸頭線圈復位彈簧動鐵心靜鐵心接觸器的選用：1).根據(jù)所控制對象的電流類型來選用交流或直流接觸器。2).接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。在頻繁啟動、制動和正反轉的場合，主觸點的額定電流要選大一些。3).線圈電壓從人身及設備安全角度考慮，可選擇低一些。但從簡化控制線路，節(jié)省變壓器考慮，也可選用380V。線圈電壓應與控制電路電壓一致。4).接觸器的觸點數(shù)量和種類應滿足控制電路要求。

功能：過載保護

4.熱繼電器

結構：主要由熱元件、雙金屬片、觸點和動作機構等組成。

結構原理圖和圖形文字符號

熱繼電器的結構原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點復位按鈕彈簧扣板II當主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時，它便向上彎曲，因而脫鉤。熱繼電器的結構原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點復位按鈕彈簧II扣板熱繼電器的結構原理圖發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸點復位按鈕彈簧II扣板常閉觸點打開從而斷開電動機的主電路技術參數(shù)1.熱繼電器的主要技術數(shù)據(jù)是整定電流。2.整定電流是指長期通過發(fā)熱元件而不會動作的最大電流。電流超過整定電流20%時，熱繼電器應當在20min內(nèi)動作，超過的數(shù)值越大，則發(fā)生動作的時間越短。整定電流的大小在一定范圍內(nèi)可以通過旋轉凸輪來調節(jié)。3.選用熱繼電器時應取其整定電流等于電動機的額定電流。

注意事項熱繼電器由于其熱慣性，當電路短路時不能立即動作切斷電路，因此，不能用作短