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电工题:试采用继电接触器,设计实现一台电动机正反转的主电路和控制电路。要求有必要的保护。?

157 2023-11-27 13:56 admin   手机版

一、电工题:试采用继电接触器,设计实现一台电动机正反转的主电路和控制电路。要求有必要的保护。?

哇,2014年的老问题。题主肯定也不想知道答案了。纯粹为了好玩,我给个图吧。此图在知乎中我使用多次。

1.电动机可逆控制的基本控制原理图

(1)基本控制原理图

图1:电动机正反转电路

图1的左侧是一次回路,右侧是二次回路,此图就是电动机可逆起动控制电路。

注意这里的可逆指的就是电机的正反转,这是行业术语。另外,起动这个词也是行业术语,不能用“启动”来代替起动这个词。

(2)工作原理概述

图1中的电机可以实现正反转,可实现过载保护和短路保护,还可以实现漏电保护。控制按钮为双套,其中之一在就地,虚线框中的控制按钮在远方。

此图的原理我概要性解释一下:

左侧一次回路:

从上到下依次是:断路器QF,正转交流接触器KM1和反转交流接触器KM2,热继电器KH,电流互感器TAb,漏电测控ELR,最下方就是电机M。

注意到最上方的母线侧有接插符号,最下方电机侧也有接插符号,可知此电路是抽屉式低压成套开关设备中的电动机控制原理图。

断路器的左侧是电动机抽屉的操控手柄,从上到下它由工作位置ON、分开位置OFF、试验位置TEST和闭锁位置构成。其中的试验位置指的是一次回路断开二次回路接通,可以对二次回路的控制系统测试,闭锁位置则一次和二次均断开。系统工作时必须把操控手柄置于工作位置ON。

图1左侧的一次回路存在一点瑕疵。瑕疵在哪?就是断路器,我们从图中看到,它的脱扣器既有过载保护脱扣器也有短路保护脱扣器,可见是热磁式断路器。由于过载保护与热继电器重复,故正确的做法是采用单磁断路器,也即只有磁脱扣器的断路器。

此瑕疵是我故意绘制的,本来的目的是用于和知友们讨论电路。

准确的电动机可逆控制原理图如下:

图2:准确的电动机可逆控制原理图

往下我们就以图2为准。

右侧二次回路:

上部101线和103线之间的QF是断路器的辅助触点,可见断路器闭合后二次系统才能得电。与QF并联的ST就是操控手柄的试验位置触点,当操控手柄置于试验位置时断路器未闭合一次系统断开而二次系统接通,以便测试电路。

103和105中间的常闭触点是ELR,就是漏电保护器的触点。当发生漏电后,它第一时间把电路切断停止电机运行,以保护人身安全。

105到107线中间的常闭触点是KH,它是热继电器的触点,用于电动机过载保护。

再往下是就地/远方的选择开关,以确定是本地抽屉内安装的控制按钮控制电机起停还是由安装在电机位置的远方控制按钮执行操控。

再往下的109和111线间是停止按钮SB3。其下部虚线框内的是远方起停控制按钮组合,我们能看到二次接插符号。左侧的113和117线之间是正转接触器自保触点KM1,以及正转合闸按钮SB1。右侧113线和119线之间是反转接触器自保触点KM2,以及反转合闸按钮SB2。117和121间是反转接触器对正转电路的互锁触点KM2,121与N之间是正转接触器线圈KM1。119和123之间是正转接触器对反转电路的互锁触点KM1,123与N之间是反转接触器KM2的线圈。

右侧125线往下的电路是远程控制电机正反转。

再往右是漏电保护器本体装置ELR,还有信号灯电路,最右侧的是故障信号灯,它由过载保护热继电器KH和漏电保护ELR驱动点燃。

(3)关于漏电保护器ELR

我们先看三相的漏电保护器,它的原理图如下:

图3:普通的漏电保护器原理图

图3中的RCD处有一个椭圆,它就是漏电保护器RCD的零序电流互感器,我们看到三条相线和中性线均穿过零序电流互感器。

正常状态下,三相电流Ia、Ib和Ic会产生三相不平衡电流Id,而中性线电流In与三相不平衡电流Id大小相等方向相反,也即三相电流Ia、Ib和Ic及中性线电流In之相量和等于零——Ia+Ib+Ic+In=0,因此零序电流互感器的磁芯(铁芯)中不会出现磁通,它的副线圈当然也不会出现感应电流。

当发生漏电时,例如A相对用电设备的外壳碰壳漏电产生了漏电电流Ig。由于用电设备的外壳是接地的,故漏电电流Ig的路线就是沿着地线PE返回电源。此时的三相的工作电流与中性线电流之相量和依然等于零,故有:(Ia+Ig)+Ib+Ic+In=(Ia+Ib+Ic+In)+Ig=Ig,也因此,我们把漏电电流Ig叫做剩余电流。如果剩余电流Ig超过漏电保护器的动作门限电流,则漏电保护器会动作,并驱动前接断路器执行开断操作。

对比图2,我们看到零序电流互感器的铁芯中并未穿过中性线,事实上三相鼠笼式异步电动机根本就不需要中性线。可见,图1的零序电流互感器只能测得三相不平衡电流。

当出现漏电时,漏电电流叠加在三相不平衡电流上,加大了零序电流互感器铁芯中的磁通,其副线圈感应电流亦增加。此时漏电保护器必须把感应电流值减去正常运行时的感应电流值,才能得出漏电电流Ig。可见,图2的漏电保护器是专用于电动机回路的。

由此可见,用于电动机回路的漏电保护器与普通的漏电保护器不同,两者不能混用。

2.结论

1)我们从原理描述中看到了电动机漏电保护器与普通的漏电保护器不同之处,两者不能混用。

2)此可逆控制从正转切换到反转时,必须先停机,然后再切换到反转,避免电机产生过大的冲击电流。

3)控制回路的电源直接取自母线,也即断路器的上方。这样处理后,信号系统就能如实地反映断路器、接触器等主回路元器件的工况。

对于配有电动机保护器和PLC的系统,更应当如此。

另外,在抽屉式低压成套开关设备中,控制回路的电源是统一配套的,且配有UPS电源,确保系统掉电后能及时地切断接触器等元器件,并给出系统状态报警。

值得注意的是:二次回路的熔断器FU不得使用微型断路器(空气开关)。二次系统不允许执行过载保护,且短路保护的分断能力必须与一次回路断路器平级。微型断路器(空气开关)极限短路分断能力Icu很低,一般在6kA到10kA,满足不了现场要求。同时微型断路器(空气开关)具有过载保护能力,这对于二次回路来说是不允许的。

提问1:为何二次回路只允许短路保护而不允许过载保护?

提问2:为何电动机回路建议使用单磁断路器?如果使用配电型断路器或者电动机型断路器有何弊端?

提问3:电动机型断路器与普通的配电型断路器相比有何区别?它们遵循的国家标准分别是什么?


就介绍到这里吧。

二、鼠笼式电动机正、停、反转控制线路的工作原理?

三相交流电的输入顺序就能控制正反转 任意改变两个进线就能实现 R S T 正转 反过来R T S就反转 原理就是旋转磁场的方向改变了

三、电动机正转变反转的原理?

电机的正转变反转的原理是:定子中的电流方向发生变化的时候,磁场也随之变化方向,转子承受的磁力就让其发生反转,调速可以通过变频率的方式来实现。

四、电动机反接制动控制与电动机正,反转运行控制的主要区别是什么?

电动机的反接制动过程与正、反转之间的联系:

反接制动是电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序,使之有反转趋势而产生较大的制动力矩的方法。反接制动的实质:使电动机欲反转而制动,因此当电动机的转速接近零时,应立即切断反接转制动电源,否则电动机会反转。实际控制中采用速度继电器来自动切除制动电源。反接制动控制电路其主电路和正反转电路相同。由于反接制动时转子与旋转磁场的相对转速较高,约为启动时的2倍,致使定子、转子中的电流会很大,大约是额定值的10倍。因此反接制动电路增加了限流电阻R。其主触头闭合,电动机改变相序进入反接制动状态,一般地,速度继电器的释放值调整到90转/分左右,如释放值调整得太大,反接制动不充分;调整得太小,又不能及时断开电源而造成短时反转现象。   反接制动制动力强,制动迅速,控制电路简单,设备投资少,但制动准确性差,制动过程中冲击力强烈,易损坏传动部件。因此适用于l0kw以下小容量的电动机制动要求迅速、系统惯性大,不经常启动与制动的设备,如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。

五、交流接触器控制单相电动机正反转怎么接线?

1 需要根据接触器的型号和电动机的型号进行具体设置,这里无法给出一个通用的回答。2 一般来说,接触器的K1和K2接通电源,K3和K4接电动机的正反转线路,K5和K6则是接地线。3 如果需要控制正转,则K3和K5接通,K4和K6断开;如果需要控制反转,则K3和K5断开,K4和K6接通。4 在具体接线前,建议先查看相关设备的说明书或咨询专业人士,以避免错误连接导致的电路故障或安全隐患。

六、为什么相序调换下就能控制电动机的正转反转?

电流相序是A-B-C,磁场旋转方向也是从A到B,再到C。电流相序变成A-C-B,则磁场旋转方向也按A-C-B顺序。从这一点可知,改变电流的相序能改变旋转磁场的旋转方向,也即能改变电动机的旋转方向。

因此,使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。

七、plc控制电动机正反转的作用?

这个问题分解开比较容易解决:

1、变频器的模拟量输出:一般就是频率、电流、功率、PID回授信号等,有些特殊功能变频器还可能包括更丰富的信息(转矩、负载率之类的)。

2、PLC通过比较指令处理接收的模拟量信号,然后输出信号。

3、电机的正反转控制方式:选择变频器实现正反转,可以直接接入PLC继电器输出的信号来控制;选择电气电路控制正反转(非变频器控制的电机),直接把PLC的信号接到控制回路,当然最好是通过中间继电器;

最后,由于不清楚你需要的变频器反馈信号是什么,不知道你准备采用比对的目标值是什么类型,所以没办法分析控制正反转的实际工况,只好选择空泛的解释一下流程。

八、试设计一台三相异步电动机正.停.反转的控制电路_?

这个是正常的正反转图纸,如果要两地控制的话,SB1下再加个停止按钮,SB2 SB3分别加一个启动按钮,并进行互锁,

九、正转接触器和反转接触器的区别?

正反转接触器的区别是:

一个负责正转供电,一个负责反转供电。

接入电源的相序不同,假如正转是ABC,反转就是ACB。

正转接触器工作时,反转接触器必须停止工作,为此引入互锁功能。

分为电气互锁和机械互锁

接触器的常闭点互相串接对方线圈中构成互锁,机械连杆构成机械互锁。

十、设计在3个地方都能控制一台电动机正转、反转、停止的控制电路,要求电路有完整?

停止按钮用串联接法 正反转按钮用并联接法 两个接触器需要接成互锁的 正反转按钮最好也接成互锁 或者添加小型继电器控制

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