电机与拖动第九章.优秀PPT.ppt

第九章第九章电力拖动与限制电器元件的选择和电器元件的选择和电动机的爱护电动机的爱护 电器元件的选择电器元件的选择 电动机的爱护电动机的爱护主要内容主要内容一、接触器的选择一、接触器的选择1.1.接触器种类接触器种类依据接触器所限制的负载性质来选择：直流负载用直流接触器交流负载用交流接触器频繁动作的交流负载，用带直流电磁线圈的交流接触器第一节第一节 电器元件的选择电器元件的选择2.2.接触器额定电压接触器额定电压 主触点的额定电压要依据主触点所限制负载电路的额定电压来确定。3.3.接触器额定电流接触器额定电流 一般状况下，接触器主触点的额定电流应大于等于负载或电动机的额定电流。式中，IN 接触器主触点额定电流；K 阅历常数,一般取11.4；PN 被控电动机额定功率；UN 被控电动机额定线电压。电压等级为：沟通线圈 36、110、127、220、380V 直流线圈 24、48、110、220、440V等 一般接触器电磁线圈均选用较低的电压值,如110V、127V,但假如限制电路比较简洁可选用380V、220V。4.4.接触器电磁线圈的额定电压接触器电磁线圈的额定电压 依据限制线路的要求而定。沟通接触器通常有三对常开主触点和四至六对协助触点。直流接触器通常有两对常开主触点和四对协助触点。5.5.接触器触点数目接触器触点数目6.6.接触器额定操作频率接触器额定操作频率 沟通接触器为600次/h。直流接触器为1200次/h。应主要考虑电源种类、触点额定电压和额定电流、线圈额定电压或额定电流。触点组合方式及数量、吸合时间及释放时间等因素。主要参数主要参数:过电流继电器-额定电流和动作电流欠电流继电器-额定电流和释放电流过电压继电器-额定电压和动作电压欠电压继电器-常用电磁式继电器或小型接触器1.1.电磁式继电器的选择电磁式继电器的选择二、继电器的选择二、继电器的选择 按电动机型式、工作环境、起动状况及负载性质等几方面综合加以考虑。（1）热继电器结构型式 电机Y接法时,选用两相结构;电网电压严峻不平衡,选用三相结构;电机接法时,选用带断相爱护装置的三相结构。（2）热继电器额定电流 正常运行的电动机取(0.951.05)IN。过载实力较差的电动机取(0.60.8)IN。2.2.热继电器的选择热继电器的选择 电流种类和电压等级:电磁阻尼式和空气阻尼式，其线圈的电流 种类和电压等级应与限制电路的相同。延时方式:通电延时型和断电延时型。触点型式和数量:依据限制电路的要求来择。延时精度:电磁阻尼式适用于精度要求不高的场合。电子式适用于延时精度要求高的场合。操作频率:不宜过高，否则会影响电寿命。3.3.时间继电器的选择时间继电器的选择 线圈的电流种类和电压等级应与限制电路 一样。触点的数量、种类及容量要依据限制电路须要来选定。4.4.中间继电器的选择中间继电器的选择 （1 1）熔断器类型熔断器类型 依据线路要求、运用场合及安装条件选择。依据线路要求、运用场合及安装条件选择。爱护特性应与被爱护对象的过载实力相匹配。爱护特性应与被爱护对象的过载实力相匹配。（2 2）熔断器额定电压及额定电流熔断器额定电压及额定电流 熔断器的额定电压熔断器的额定电压线路的工作电压线路的工作电压 额定电流额定电流所装熔体的额定电流所装熔体的额定电流 1.1.一般熔断器的选择一般熔断器的选择三、熔断器的选择三、熔断器的选择 对于没有冲击电流的负载:IRN IN 对于长期工作的单台电动机:IRN（1.52.5）IN 对于频繁起动的电动机:IRN（33.5）IN 对于多台电动机长期共用一个熔断器:IRN（1.52.5）INmax+IN（3 3）熔断器熔体额定电流熔断器熔体额定电流 快速熔断器接入沟通侧，熔体额定电流选为留意留意:快速熔断器熔体的额定电流是以有效值快速熔断器熔体的额定电流是以有效值 表示的，而硅整流元件和晶闸管的额定表示的，而硅整流元件和晶闸管的额定 电流是以平均值表示的。电流是以平均值表示的。IRN k1IZmax式中,IZmax 可能运用的最大整流电流；k1与整流电路形式及导电状况有关的系数。（1 1）快速熔断器熔体的额定电流快速熔断器熔体的额定电流2.2.快速熔断器的选择快速熔断器的选择 快速熔断器接入整流桥臂，熔体额定电流选为:IRN 1.5IGN式中,IGN 硅整流元件或晶闸管的额定电流。（2 2）快速熔断器额定电压快速熔断器额定电压式中,UF硅整流元件或晶闸管反向峰值电压;URE 快速熔断器额定电压;k2 平安系数，一般取为1.52。主要依据运用场合、电源种类、电压等级、电机容量及所需极数来选择。1.1.刀开关的选择刀开关的选择 用于隔断电源，选用无灭弧罩的；用于分断负载,选用有灭弧罩、且用杠杆操作的。结构形式选择:额定电压选择:应大于或等于线路的额定电压。额定电流选择:应大于负载的额定电流。四、开关电器的选择四、开关电器的选择 选择时应驾驭以下原则：1)不能用它来分断故障电流。2)运用时应依据须要正确地选择相应规 格的产品。3)所限制负载的功率因数不能低于规定值。4)本身不带过载、短路、欠压爱护。主要依据电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量进行选择。2.2.组合开关的选择组合开关的选择 依据爱护特性要求、分断实力、电网电压类型及等级,负载电流,操作频率等进行选择。额定电压和额定电流:应大于或等于线路的额定电压和额定电流。热脱扣器:整定电流应与被控电机额定电流或负载额定电流一样。过电流脱扣器:瞬时动作整定电流由下式确定:IZ KIS 。欠电压脱扣器:额定电压应等于线路的额定电压。3.3.低压断路器的选择低压断路器的选择 依据一次侧、二次侧的电压等级及所须要的变压器容量来选择。1.1.长期运行时长期运行时,按下式选择按下式选择 PT KTPXC选择分为两种状况：式中,PT 限制变压器所需容量;PXC 限制电路最大负载时工作的电器 所需的总功率;KT 限制变压器容量储备系数。五、限制变压器的选择五、限制变压器的选择 PT 0.6PXC +1.5PST 2 2限制变压器容量应满足已吸合的电器在限制变压器容量应满足已吸合的电器在起动其它电器时仍能保持吸合状态，而起动电起动其它电器时仍能保持吸合状态，而起动电器也能牢靠地吸合。器也能牢靠地吸合。最终所需限制变压器的容量，应由上两式中所计算出的最大容量确定。式中,PST 同时起动的电器总吸取功率。1.1.按钮的选择按钮的选择 1 1）依据运用场合和具体用途选择按钮形式）依据运用场合和具体用途选择按钮形式 若安装于限制柜面板上若安装于限制柜面板上,需接受开启式的。需接受开启式的。若显示工作状态，需接受带指示灯的。若显示工作状态，需接受带指示灯的。若避开误操作，需接受钥匙式的。若避开误操作，需接受钥匙式的。若避开腐蚀性气体侵入，需接受防腐式的。若避开腐蚀性气体侵入，需接受防腐式的。2 2）依据限制作用选择按钮帽的颜色）依据限制作用选择按钮帽的颜色 起动或通用按钮用绿色，停止按钮用红色。起动或通用按钮用绿色，停止按钮用红色。3 3）依据限制回路须要确定触头数量和按钮数量）依据限制回路须要确定触头数量和按钮数量六、主令电器的选择六、主令电器的选择1）依据运用场合和限制对象确定行程开关的 种类：一般用途行程开关还是起重设备 用行程开关。2）依据生产机械的运动特性确定行程开关的 操作方式。3）依据运用环境条件确定行程开关的防护形 式，如开启式或爱护式。2.2.行程开关的选择行程开关的选择其次节其次节 电动机的爱护电动机的爱护 电动机除了能满足生产机械的加工工艺要求外，要想长期平安地正常运行，必需有各种爱护措施。爱护环节是电气限制系统不行缺少的组成部分，牢靠的爱护装置可以防止对电动机、电网、电气限制设备以及人身平安的损害。电动机的平安爱护环节有短路爱护、过载爱护、过流爱护、欠压爱护及弱磁爱护等。一、短路爱护一、短路爱护 短路爱护要求具有瞬动特性。当电动机正常起、制动时，短路爱护装置不应误动作。熔断器，串接于被爱护的电路中具有瞬时脱扣功能的低压断路器特地的短路爱护装置 常用的方法短路缘由：导线绝缘损坏、负载短路、接线 错误 图9-1 电动机常用爱护类型示意图短路爱护过流爱护过载爱护欠压爱护 过载是指电动机工作电流超过其额定电流而使绕组发热。低压断路器，带长延时脱扣器常用的方法热继电器，具有反时限特性过流继电器，具有反时限特性过载缘由：突加负载、电压降低、缺相运行二、过载爱护二、过载爱护三、过流爱护三、过流爱护电动机的工作电流超过其额定值的运行状态。常用的方法过电流继电器低压断路器 电动机爱护器 过流缘由：不正确起动、负载过大过流爱护用于直流电动机和绕线异步电动机。1.1.欠压爱护欠压爱护 在电源电压降到允许值以下时，须要自动在电源电压降到允许值以下时，须要自动切断电源。切断电源。常用的方法欠压继电器具有欠压脱扣器的断路器具有失压爱护作用的接触器四、欠压和失压爱护四、欠压和失压爱护常用的方法具有失压爱护作用的接触器零压继电器如图9-1欠压继电器KV：正常电压时，KV通电吸合，电机正常工作欠压时，KV断电释放，电机停转。2.2.失压爱护失压爱护带断相爱护的热继电器电压继电器电流继电器 常用的方法固态断相爱护器如图9-3:断相缘由：电源一相断线、绕组一相断线、熔 断器、接触器、断路器等接触不良。五、断相爱护五、断相爱护图9-3 固态断相爱护器工作原理正常运行时:VS不会击穿,VTH1不导通,VTH2 导通，VTH3导通,电机工作。断相时:VS击穿,VTH1导通,VTH2截止，VTH3 阻断,电机停转。六、弱磁爱护六、弱磁爱护常用方法:弱磁继电器（欠电流继电器）正常时:KA动作电机能运行欠流时:KA不动作电机不能起动常用于直流电机的励磁爱护 图9-4 弱磁爱护线路七、智能综合爱护七、智能综合爱护爱护内容有：爱护内容有：1)具有反时限特性的长延时过载爱护具有反时限特性的长延时过载爱护2)具有定时限的短延时短路爱护具有定时限的短延时短路爱护3)具有瞬时动作的短路爱护具有瞬时动作的短路爱护4)欠压爱护和过压爱护欠压爱护和过压爱护5)漏电爱护和断相爱护漏电爱护和断相爱护爱护类型:短路,过载,欠压,过压,断相及漏电。采集电机三相线电流来推断电机的短路、断相及过载故障。采集单相线电压来推断失压和过压故障。采集零序电流来推断漏电故障。智能综合爱护:接受单片机限制，可提高对电 动机的爱护水平。将采集到的电流、电压信号通过信号处理单元变换为直流电压信号送入A/D转换输入端，经A/D转换后再送入单片机系统，CPU对采集来的信号进行处理、分析、推断后发出相应的操作信号，实现相应的爱护。1.1.硬件电路硬件电路图9-5 智能综合爱护装置系统构成 软件程序实现数据采集、信号处理、显示控制及监控。数据采集和信号处理由单片机定时器T0完成。显示限制由单片机定时器T1完成。监控由单片机中断0完成，监控电动机运行时的电压、电流及绕组温升。2.2.软件设计软件设计 智能综合爱护装置集成化程度高、抗干扰实力强、工作温度范围宽、耗电小、参数设置便利，具有友好、敏捷的显示界面和按键设置，安装快捷，便于在各种生产环境中使用，是电动机爱护装置最先进、最牢靠的换代产品。