电力拖动系统主要是由电动机、控制部件、保护部件和拖动设备构成的。不同部件之间相互配合,维持系统的整体工作。下面我们就来认识一下,电力拖动系统中的各种部件及被控设备。
图12-14所示为典型三相电动机控制线路。从图中可知,该线路主要由电动机、控制部分、保护部分组成,控制部分中包括电源总开关、按钮开关、接触器、继电器;保护部分由过热保护继电器和熔断器组成。
【注意】
电力拖动控制线路可实现多种多样的功能,如电动机的起动、正反转、变速、制动和停机等的控制。不同的电动机控制线路所选用的控制器件以及功能部件基本相同,由于选用部件数量的不同以及对不同部件间的不同组合,加之电路上的连接差异,从而实现了对电动机不同工作状态的控制。
图12-14 电动机连续控制线路的结构
1.控制部件
(1)电源总开关
电源总开关在电力拖动系统中,主要用来对线路的总供电进行控制,在电力拖动系统中,常用的电源总开关主要有负荷开关、空气开关等。
①负荷开关。负荷开关在农用电力拖动系统中比较常见,它有二极式(单相)和三极式(三相)之分,如图12-15所示。二极式负荷开关主要应用于单相供电线路或三相的支路(两根相线)中;三极式负荷开关主要应用于三相供电线路中。
图12-15 负荷开关
②空气开关。空气开关又称断路器,具有过载、短路或欠电压保护的功能。该部件主要应用于工业、日常生活的电力拖动系统中,如图12-16所示。根据供电电源的不同,也分为双极断路器和三极断路器。
图12-16 空气开关
(2)主指令器
主指令器是指电力拖动系统中发出操作指令的电气部件,这种部件主要具有接通与断开电路的功能,常见的主指令器有按钮开关、限位开关等。
①按钮开关。按钮开关可以接通或断开线路,一般用来控制继电器、接触器或其他负载。按钮开关种类较多,按触点的状态可以分为常开按钮开关和常闭按钮开关,如图12-17所示,通过控制不同的电气部件实现起动、停止、正反转、变速等功能。
②限位开关。限位开关又称位置开关,如图12-18所示。在电力拖动系统中,可以用来实现负载的顺序控制、定位控制以及位置状态的检测等,使机械设备按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
图12-17 按钮开关
图12-18 限位开关
(3)接触器
接触器是电力拖动系统中使用最广泛的电气元件之一,用来直接控制电动机。根据接触器控制电流的不同,可将接触器分为交流接触器和直流接触器两类,如图12-19所示。
(4)继电器
继电器在电力拖动系统中,主要与接触器相配合,来实现不同的控制功能,如延时、间歇、反接制动等。图12-20所示为电力拖动系统中常见的继电器。
2.保护部件(www.daowen.com)
任何用电系统中都需要安装保护部件,电力拖动系统也不例外。电力拖动系统容易出现过载、过热、短路、漏电等故障,因此要在系统中安装过热保护继电器、熔断器等部件,来检测上述异常现象,当发现异常时,可及时断开线路,避免故障范围扩大或造成人员伤亡。
①过热保护继电器。过热保护继电器主要用于电动机的过载、断相、电流不平衡保护以及其他电气设备发热时的保护控制,是电力拖动系统中必备的保护部件,如图12-21所示。
图12-19 接触器
图12-20 电力拖动系统中常见的继电器
图12-21 过热保护继电器
②熔断器。熔断器在电力拖动系统中用于线路和设备的短路及过载保护。熔断器的种类较多,其中插入式熔断器是电力拖动系统中比较常见的,如图12-22所示。
图12-22 插入式熔断器
3.电动机
电动机是电力拖动系统主要的动力源,根据供电电源的不同,电动机可以分为单相交流电动机、三相交流电动机、直流电动机。
①单相交流电动机。单相交流电动机是指利用单相交流电源220V供电的电动机,如图12-23所示。在电力拖动系统中常使用单相异步电动机作为动力源。
②三相交流电动机。三相交流电动机是指利用三相交流电源380V供电的电动机,如图12-24所示。在电力拖动系统中,若机械设备要求有一定调速范围,最好使用三相异步电动机;若机械设备需要转速恒定的大功率电动机,最好使用三相同步电动机。
③直流电动机。直流电动机是由直流电源(需区分电源的正、负极)供给电能,适用于频繁起动和停止的机械设备中,如图12-25所示。
图12-23 单相交流电动机
图12-24 三相交流电动机
图12-25 直流电动机
4.拖动设备
电力拖动系统中的电动机是主要受控部件,它将电能转化为机械能,通过传动带或联轴器带动机械设备工作。被拖动的机械设备种类多种多样,如图12-26所示,有比较简单的水泵、鼓风机等小型设备,也有复杂的车床等大型设备。
图12-26 拖动设备
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