电工学论文1概述

1、电工学论文1 一（1）继电保护系统常用电器及原理：组合开关：种类很多，常用的HZ10等系列的，它有三对静触片，每个触片的一端固定在绝缘垫板上，另一端伸出盒外，连在三线柱上。三个动触片套在装有手柄的绝缘转动轴上，转动转动轴就可以将三个触点同时接通或断开。按钮：通常用来接通或断开控制电路。将按钮帽按下时，下面一对原来断开的静触点被动触点接通，以控制某一电路。交流接触器：由电磁铁和触点两部分组成，利用电磁铁的吸引力而动作的。当吸引线圈通电后，吸引山字形动铁心，而使动合触点闭合。热继电器：它利用电流的热效应而动作。热元件是一段电阻不大的电阻丝，接在电动机的主电路中，双金属片系由两种具有不同线膨胀系数的

2、金属碾压而成。下层金属的线膨胀系数大，上层小，当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，扣板在弹簧的拉力下断开。熔断器：利用电流热效应，线路在正常工作情况下，熔断器中的熔丝或熔片不应熔断，一旦发生短路或严重过载时，熔断器的熔片或熔丝应立即熔断。自动空气断路器：主触点通常是由手动的操作机构闭合的，开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点闭合后就被锁钩锁住，如果电路中发生故障，脱扣机构就在有关脱扣器的作用下将锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速断开。脱扣器有过流脱扣器和欠压脱扣器等，它们都是电磁铁。正常情况下，过流脱扣器的衔铁是释放的，一旦发生过严重过载或短路故障，与主电路串联

3、的线圈将产生较强的电磁吸引把衔铁下吸而顶开锁钩，是主触点断开。欠压脱扣器的工作相反。（2）基本控制电路及其原理：1. 笼型电动机正反转的控制线路：将接到电源的任意两根连线对调一头即可。当正转接触器KM1工作时，电动机正转。必须保证两个接触器不能同时工作。2. 行程控制线路：当运动部件到达一定行程位置时采取行程开关来进行控制。控制保护、自锁及连锁保护原理：1.控制保护：控制线路可分为主电路和控制电路。我们把将各个电器按实际位置画出的图称为结构图。结构图中，属于同一电气的各部件都集中在一起。当线路比较复杂和使用的电器较多时，结构图中线路就将不易看清楚。因为同一机器的部件在机械上虽然连在一起，但是在

4、电路上并不一定相互关联。因此，为了读图和分析研究，也为了设计线路的方便，控制线路常根据其作用原理画出，把控制电路和主电路清楚地分开。这样的图称为控制线路的原理图。在原理图中，各种电器都用统一的符号来表示。短路保护FU，过载保护FR，欠、失电压保护KM，接地保护等PE。2.自锁保护：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象。合上QS，按下SB2，KM线圈吸合，KM 主触点闭合，电动机运转。KM辅助常开触点闭合，自锁。按下SB1，KM线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。自锁另一作用：实现欠压和失压保护。3.联锁保护： 如果两个接触器同时工作，那么两个根电源线就会短路，所以不能让它们同

5、时工作，这种作用就称为互锁或联锁。此过程将在正反转中叙述。三、点动、连续运行（长动）、正反转、停车、保护环节 1.点动： 如果将图2.2中的自锁触点KM除去，则可对电动机实现点动控制，就是按下启动按钮SB2，电动机就转动，一松手就停止。这在生产上也是常用的，例如在调整时用。2.长动控制：在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。是在按下按钮后，接触器的线圈的电吸合后,接触器自身带的辅助触点也同时吸合，从而即使按钮送开后接触器的线圈还因辅助触点接通,始终处于吸合状态而得电，只有按下停止按钮后才会断开，使电动机停止。3. 正反转：要实现电动机的正反转，只要将接至电动机三相电源进

6、线中的任意两相对调接线，即可达到反转的目的。下面是接触器联锁的正反转控制线路，如图所示图中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按UVW接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按WVU接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起

7、的作用称为联锁或互锁作用，这两对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。正向启动过程：按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。停止过程：按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。反向起动过程：按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续

8、闭合，电动机连续反向运转。对于这种控制线路，当要改变电动机的转向时，就必须先按停止按钮SB1，再按反转按钮SB3，才能使电机反转。如果不先按SB1，而是直接按SB3，电动机是不会反转的。4.停车：行程控制，就是当运动部件到达一定行程位置是采用行程开关来控制。行程开关SQa和SQb分别装在工作台的原位和终点，由装在工作台上的挡块来撞动。工作台由电动机M带动。电动机的主电路和图2.4中的是一样的，控制电路也只是多了行程开关的三个触点。工作台在原位时，其上挡块将原位行程开关SQa压下，将串接在反转控制电路中的动断触点压开。这时电动机不能反转。按下正转启动按钮SBF，电动机正转，带动工作台前进，当工作

9、台到达终点时，挡块压下终点行程开关SQb，将串接在正转控制电路中的动断触点SQb压开，电动机停止正转，与此同时，将反转控制电路中的动合触点SQb压合，电动机反转，带动工作台后退。退到原位，挡块压下SQa，将串接在反转控制电路中的动断触点压开，于是电动机在原位停止。如果工作台在前进中按下反转按钮SBr，工作台立即后退，到原位停止。三、控制线路的分析与设计方法 控制电路：是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的触点等组成，用细线条画在原理图的右边。 设计的基本原则：满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过优选器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争

10、力。满足生产机械的工艺要求，满足生产机械的工艺要求，能按照工艺的顺序准确而可靠地工作。电路结构力求简单，电路结构力求简单，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路。操作、调整和检修方便。具有各种必要的保护装置和联锁环节。 电气控制原理设计方法有两种，经验设计法和逻辑代数设计法。 1.经验设计法：根据生产机械的要求，选用典型环节，将它们有机的组合起来，并加以补充修改，综合成所需的控制电路。 2.逻辑设计法：用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控制电路。该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，可以显

11、示出逻辑设计法的设计优点。四、给出习题的设计与分析。10.2.1 解：在图中，SB2是连续工作的启动按钮，SB3是双联按钮，用于点动工作。按下SB3时，KM通电，主触点闭合，电动机启动。因SB3的常闭触顶同时断开，无自锁作用。松开SB3，KM断电，电动机停车。 10.2.3 解：（1）三相电源无电； 有关相中熔断器的熔断丝已段，控制电路不通电； 热继电器FR的动触点动作后未复位； 停止按钮SB1接触不良； 控制电路中电气元件的接触段接触不良或连接导线端有松动。 （2）A相中熔丝已烧断，造成单相供电；电动机三相绕组未接好。 （3）自锁触点未接通，电动机处于点动控制状态。 （4）接触器动作，但吸合不上的主要原因是电压过低，也可能是机械故障造成的。 （5）接触器铁芯柱上的短路环脱落。 （6）触器线圈冒烟甚至烧毁原因是： 电压过高； 接触器吸合不上