- 經典電工電路
- 張伯虎主編
- 2213字
- 2020-08-04 15:52:50
三、帶保護電路的直接啟動自鎖運行控制電路
1.電路原理圖與工作原理
帶保護電路的直接啟動自鎖運行電路原理圖如圖1-9所示。

圖1-9 帶保護電路的直接啟動自鎖運行電路
(1)啟動
合上空開QF,按動啟動按鈕SB2,KM線圈得電后常開輔助觸頭閉合,同時主觸頭閉合,電動機M啟動連續運轉。
當松開SB2,其常開觸頭恢復分斷后,因為交流接觸器KM的常開輔助觸頭閉合時已將SB2短接,控制電路仍保持接通,所以交流接觸器KM繼續得電,電動機M實現連續運轉。像這種當松開啟動按鈕SB2后,交流接觸器KM通過自身常開輔助頭而使線圈保持得電的作用叫做自鎖(或自保)。與啟動按鈕SB2并聯起自鎖作用的常開輔助觸頭叫做自鎖觸頭(或自保觸頭)。
(2)停止
按動停止按鈕開關SB1,KM線圈斷電,自鎖輔助觸頭和主觸頭分斷,電動機停止轉動。
當松開SB1,其常閉觸頭恢復閉合后,因交流接觸器KM的自鎖觸頭在切斷控制電路時已分斷,解除了自鎖,SB2也是分斷的,所以交流接觸器KM不能得電,電動機M也不會轉動。
(3)線路的保護設置
① 短路保護 由熔斷器FU1、FU2分別實現主電路與控制電路的短路保護。
② 過載保護 電動機在運行過程中,長期負載過大、啟動操作頻繁或者缺相運行等原因,都可能使電動機定子繞組的電流增大,超過其額定值。在這種情況下,熔斷器往往并不熔斷,從而引起定子繞組過熱使溫度升高,若溫度超過允許溫升就會使絕緣損壞,縮短電動機的使用壽命,嚴重時甚至會使電動機的定子繞組燒毀。因此,采用熱繼電器對電動機進行過載保護。過載保護是指電動機出現過載時能自動切斷電動機電源、使電動機停轉的一種保護。
在照明、電加熱等一般電路里,熔斷器FU既可以用作短路保護,也可以用作過載保護。但對三相異步電動機控制線路來說,熔斷器只能用作短路保護。這是因為三相異步電動機的啟動電流很大(全壓啟動時的啟動電流能達到額定電流的4~7倍),若用熔斷器作過載保護,則選擇熔斷器的額定電流就應等于或略大于電動機的額定電流,這樣電動機在啟動時,由于啟動電流大大超過了熔斷器的額定電流,熔斷器在很短的時間內爆斷,造成電動機無法啟動,所以熔斷器只能用作短路保護,其額定電流應取電動機額定電流的1.5~3倍。
熱繼電器在三相異步電動機控制線路中只能用作過載保護,不能用作短路保護。這是因為熱繼電器的熱慣性大,即熱繼電器的雙金屬片受熱膨脹彎曲需要一定的時間。當電動機發生短路時,由于短路電流很大,熱繼電器還沒來得及動作,供電線路和電源設備可能已經損壞;而在電動機啟動時,由于啟動時間很短,熱繼電器還未動作,電動機已啟動完畢。總之,熱繼電器與熔斷器兩者所起作用不同,不能相互代替。
2.電氣控制部件與作用
電路所選元器件作用表如表1-3所示。
表1-3 電路所選元器件作用表


注:對于元器件的選擇,電氣參數要符合,具體元器件的型號和外形要根據現場要求和實際配電箱結構選擇。
3.電路接線組裝
(1)元器件排布圖
元器件的布局可以根據現場的配電箱確定,或者根據個人習慣排布。如圖1-10所示為兩種不同形式的布局圖。

圖1-10 電路元器件選取和在配電箱中的不同布局
說明:配電箱中的布局是因地制宜的,雖后面章節所講電路不同,但配電箱布局大同小異,因此,在有限篇幅內為使讀者能看到更多內容,后面章節省去器件的不同布局內容。
(2)主電路接線
如圖1-11所示。

圖1-11 主電路接線圖
(3)控制電路接線
如圖1-12所示。


圖1-12 控制電路接線圖
(4)帶保護電路的直接啟動自鎖運行電路實際運行接線圖
圖1-13所示為電氣實際布線圖。在實際布線過程中,要求引線盡可能平直,長度適中,如使用線槽走線,尤其是軟導線應盡可能裝入,這樣可以保證線路美觀。

圖1-13 電氣實際布線圖
4.電路調試與檢修
此電路同樣有兩種檢修方法,或將兩種方法結合起來應用。根據電路原理圖檢修時,用萬用表檢測QF的下端是否有電壓;熔斷器用萬用表測量是否熔斷;控制回路元件FR、SB1、SB2、KM線圈是否斷路,如果斷路直接進行更換;KM的接點是否毀壞,KM接點毀壞(有粘連、被電火花燒著以后)應進行更換;熱繼電器是否毀壞,毀壞進行更換;若上述元件均沒有毀壞,應該是電動機毀壞,直接維修或更換電動機。
直觀檢查法,就是接通QF,按壓交流接觸器看電動機是否能夠旋轉,如果按壓交流接觸器電動機能夠旋轉,說明主控制電路沒有問題,故障在副控制電路,應該去檢查啟動按鈕和停止按鈕是否毀壞。對于直觀檢查法,每次在檢查時第一步應該檢查熔斷器是否熔斷,熔斷器熔斷時直接進行更換。
知識拓展:配電盤實際組裝注意事項
在組裝配電盤時,根據原理圖和設計需要,選擇合適電氣布線后,需要選擇一款合適的配電箱,當配電箱達不到要求時還需要自己改造,如安裝部分壓板、在需要安裝器件的位置開孔等。整體配電箱如圖1-14所示。

圖1-14 安裝好后的整體配電箱實物圖

配電箱的布線
在安裝配電箱時,簡單的配電箱可以使用硬導線直接安裝,線要用不同的顏色分開,零線為黑色、地線為黃綠色、相線為紅綠藍或紅黃藍。線材長短要合適,不能過長和過短,配線時一般要求橫平豎直,進線與出線分開安裝,配線后要用扎帶或卡子將線固定,如圖1-15所示,后配線要在穿線孔處安裝絕緣層(一般使用絕緣膠圈),如圖1-16所示,在后配線的背板后面也應對導線整形固定,必要時使用走線槽或走線管。

圖1-15 用卡子或綁扎帶整形固定線

圖1-16 后配線形式的配電箱
對于配電箱中軟硬線都有的,則需要使用線槽走線,門與板之間的連接線應用螺旋管纏繞固定,當電路復雜、引線多時,為防止接線錯誤和便于檢修,應在端子上套標號線管,所有端子都要安裝標記號,如圖1-17所示。

圖1-17 使用線槽的配電箱