《机电控制技术》-单元八

项目１电磁铁电磁铁是所有电磁执行机构的核心。只以励磁线圈、铁芯和衔铁三个基本部分来工作的称之为电磁铁，否则，则以别名命名之。电磁铁与前述的继电器、接触器的电磁机构相比，具有与其完全相同的工作原理与工作特性，但在分类上电磁铁还有自己独特的方式。电磁铁分为干式、油浸式和湿式三种。干式的电磁铁的线圈与铁芯都处于空气中；油浸式电磁铁的线圈和铁芯都浸在无油压的油液中；湿式电磁铁也叫耐压式电磁铁，它的线圈和铁芯都浸在有压力的油液中，有时不加细分地把后两种都称为湿式电磁铁。同时不同于继电器电磁系统的另一点是电磁铁还具有三相式的。返回项目２电磁阀电磁阀是用电磁衔铁的运动控制阀芯的位置来控制流体的流动状态，从而进行工作的机构。任务１电磁阀的分类、命名和工作原理电磁阀由电磁铁与阀体两大部分构成，后者由阀芯、滑阀套和弹簧底座等组成。电磁铁则直接安装在阀体上，阀体被密封在管件中，构成一个紧凑的整体。阶段１电磁阀的分类电磁阀的种类很多且用途十分广泛。下一页返回项目２电磁阀按电源种类的不同可分为直流电磁阀、交流电磁阀、交直流电磁阀和脉冲电磁阀；按用途分，有一般介质用、蒸汽用、燃气用、真空用和制冷用的电磁阀；按作用环境可分为一般用、户外用和防爆用的电磁阀；从原理上可分为直动式、分布直动式和先导式电磁阀；按通路数还可分为二通、三通、四通和五通等；按阀工作的管路还可分为主阀和控制阀。阶段２电磁阀的命名和工作过程电磁阀最常用的命名方法是以电磁阀上电磁铁的数目、阀芯位置和通路数来命名的，称之为“Ｘ电Ｘ位Ｘ通”电磁阀。上一页下一页返回项目２电磁阀如图８－１所示的电磁阀的图形符号可知，右边方框部分为电磁铁，左边曲线部分为复位弹簧。正中央左右两个方框表示阀腔部分，有几个方框表示有几个工作状态，每一个工作状态取决于与其相邻部分的控制单元起作用时的状态，每一个方框上对外引线的数字和位置是一样的，这就是通路的数目。所以如图８－１所示的电磁阀的名称就是“单电二位二通电磁阀”，它的工作过程是当电磁铁断电时，复位弹簧起作用，把阀芯拉到左边，表现出左方框所示的工作状态，即１与２接通，３截止。当电磁铁得电时阀芯被电磁铁拉到右边，电磁阀表现出右边方框所示的状态，即１与３接通，２截止。上一页下一页返回项目２电磁阀如图８－２所示的电磁阀称之为“二电三位四通电磁阀”。它的工作过程是左边电磁铁得电时是交叉导通，右边电磁铁得电时是平行导通，两个电磁铁都失电时是四通路间彼此不通。当然，这两个电磁铁是不允许同时得电的。如图８－３所示的电磁阀，称之为二电二位四通电磁阀。这是一个脉冲电磁阀，工作状态取决于哪一个电磁铁最后加了脉冲信号。左边电磁铁加脉冲时是交叉导通，右边加脉冲时是平行导通，当然这个阀也是不允许同时加脉冲的。任务２电磁阀的选用电磁阀选型首先应该依次遵循安全性、可靠性、实用性和经济性四大原则，其次是根据六个方面的现场工况进行选型。上一页下一页返回项目２电磁阀１.根据管道参数选择电磁阀的通径规格和接口方式（１）按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径ＤＮ的尺寸。（２）按接口方式进行选型，一般大于ＤＮ５０要选择法兰接口，小于或等于ＤＮ５０则可根据用户需要自由选择。２.根据流体参数选择电磁阀的材质（１）流体黏度：通常在５０ｓｃｔ以下可任意选择，若超过此值，则要选用高黏度的电磁阀。（２）腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀的电磁阀和全不锈钢；食用超净流体，宜选用食品级不锈钢材质的电磁阀。上一页下一页返回项目２电磁阀（３）流体状态：有气态、液态和混合状态，特别是口径大于ＤＮ２５订货时一定要区分开来。（４）高温流体：要选择耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。３.根据压力参数选择电磁阀的原理和结构（１）公称压力：这个参数与其他通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力来定的。（２）工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式。最低工作压差在０.０４ＭＰａ以上时，直动式、分步直动式和先导式均可选用。上一页下一页返回项目２电磁阀４.根据电气选择电压规格应尽量优先选用ＡＣ２２０Ｖ、ＤＣ２４较为方便。５.根据持续工作时间的长短来选择常闭、常开或可持续通电的电磁阀（１）当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多于关闭的时间时应选用常开型。（２）如果开启的时间短或开的时间不多时，则选常闭型。（３）有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。６.根据环境要求选择辅助功能这包括防爆、止回、手动、防水雾、水淋和潜水等功能。上一页返回项目３电磁制动器电磁制动器在机电一体化设备中应用非常广泛。本项目要求了解电磁制动器的工作原理和影响制动力矩大小的因素。电磁制动器是以电磁铁为核心的，产生位移的机械运动装置。广泛应用于起重机、卷扬机和碾压机等提升类机械产品，用于精确定位和安全防护。电磁制动器由制动器、电磁铁、摩擦片、制动轮盘和闸瓦等组成。盘式电磁制动器在电动机轴端装着一个钢制圆盘，它靠制动钳块与圆盘表面的离合实现对电动机的制动和释放。圆盘的直径越大，制动转矩也越大，我们可以根据需要的制动力矩选择与之相匹配的圆盘大小。下一页返回项目３电磁制动器盘式电磁制动器的供电方式采用桥式整流装置，它的工作电流很小，整流装置与盘式电磁制动器装在一起。其吸引线圈用环氧树脂密封于壳体内，这样适宜在露天及多尘埃等恶劣环境下工作。另外一种是电磁抱闸，它是圆周方向制动式电磁制动机械。如图８－４所示的是失电制动式电磁抱闸，它通过弹簧产生制动力。当线圈失电时弹簧产生制动力。由于线圈是和电机的一相绕组并联的，一旦电动机启动，线圈得电，磁抱闸立即松开，电机动可以带动机械运转。这种设计可以避免机械自由滑动，起到安全的作用（详见单元十二）。另有一种设计是线圈得电时制动，它用于机械不会自由滑动的场合，当然这时线圈不再和电动机的一相并联。上一页返回项目４电动机据资料记载，我国生产的电能约６０％应用于电动机。可见电气控制系统中６０％的场合其执行机构都是各种各样的电动机，当然其中有７０％左右都是交流电动机（包括同步和异步电动机）。设置控制电路就是要对这些电动机进行各种各样的控制，如启动、停止、制动、正反转、调速、保护和节能运行等，从而实现生产过程的自动化，使之能自动或半自动地满足人们的需要。所以本书大部分的实例是结合三相交流电动机的这些控制功能讲述的，当这些功能掌握以后，电气控制的基本