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CH3煤矿机械设备的电气控制
学习要求
1.一般掌握:控制电器;煤矿机械设备的控制线路图的绘制与分析方法。
2.熟练掌握:QC83系列矿用隔爆磁力起动器的工作原理。
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中国矿业大学电气工程系
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§3-1控制电器
控制电器:用来实现电动机的起动、停止、反转、调速等控制过程的电器。
矿山常用控制电器有:控制器、主令电器、继电器、接触器等。
一、接触器
★按照其驱动电流的性质可分为直流和交流型两种。直流接触器一般为单极型,交流接触器一般为三极型。
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一、接触器
接触器是一种用于频繁地接通或断开交、直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。在功能上接触器除能自动切换外,还具有手动开关所缺乏的远距离操作功能和零压及欠压保护功能,但没有自动开关所具有的过载和短路保护功能。
接触器生产方便,本钱低,主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等,是电力拖动自动控制电路中使用最广泛的一种低压电器元件。
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5
1、直流接触器的工作原理
接触器在铁心1上绕有线圈2,当线圈通过电流时,衔铁被吸引,主接点4闭合,接通主电路;同时辅助接点6断开,切断控制回路。当线圈断电时,电磁吸引力消失,衔铁在自重和反作用弹簧7作用下,恢复原位,使主接点翻开,辅助接点闭合。
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6
1、直流接触器的工作原理
主接点断开时,其固定接点与可动接点间将产生电弧,与主接点串连的消弧线圈5就是起熄弧作用的。当主接点间产生电弧时,线圈的磁场对电弧产生作用力F〔左手定那么〕,使电弧向上移动,电弧被拉长,在熄弧罩中冷却而很快熄灭。
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2、交流接触器的工作原理
线圈KM通过电流后,铁心被磁化,吸引衔铁,主接点KM1、辅助接点KM2接通主电路与控制电路,电动机起动。假设线圈无电,那么铁心失磁,衔铁在自重或弹簧的作用下恢复原位,KM3接通,KM1、KM2均断开,电动机停转。
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2、交流接触器的工作原理
由于交流接触器线圈中通过的电流是交流,铁心中产生的磁通是交变的。为减小交变磁通产生的磁滞和涡流损失,铁心5和衔铁4都由硅钢片叠成。
在交流接触器中,交变磁通产生的吸引力在磁通〔电流〕为零时消失,衔铁要断开,磁通恢复〔电流过零后〕吸力也恢复,因而在电流交变过程中,衔铁将出现振动和噪声。
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2、交流接触器的工作原理
为了克服衔铁的振动和噪声,在铁心5的2/3截面处嵌入一短路环,如下图。由于短路环的存在,使截面A的磁通与截面B的磁通出现相角差,φA与φB不会同时过零值,故振动和噪声大为消弱。
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2、交流接触器的工作原理
当主接点断开电路时,固定接点与可动接点间出现强电场,使其间的空气电离形成电弧,造成接点损坏。为延长接点使用寿命,应设法尽快熄灭电弧。
图3-2中的消弧罩就
是为加速熄灭电弧的。
其内部结构如右图4所
示。消弧罩由耐火材
料制成,马蹄形铁片
放置在消弧罩1中,且
左右稍微错开。
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2、交流接触器的工作原理
当接点4断开时,产生的电弧因电动力和磁力拉向上方且越拉越长,导致它被灭弧栅格〔铁片〕割成许多小段,使电弧所在空间的游离作用减弱,加上铁片的冷却作用,使电弧很快熄灭。
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二、继电器
继电器是一种灵敏的小型自动控制电器。它能反映某些机电参数的变化如电流、电压、时间、压力等〕,并用其接点断开或接通电气回路,到达控制目的。
1.
电磁式电流或电压继电器
它由线圈、铁心、接点等组成。按线圈通过电流种类的不同可分交流和直流两种;按功用不同最常用的为电流和电压两种。
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1.
电磁式电流或电压继电器
电磁式继电器的构造原理如图3-5所示。图a是角移式,图b是抽吸式,控制系统多用角移式。
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三、主令电器
在控制电路中起着发号施令作用的电器称为主令电器。
按钮、万能转换开关、终端开关和主令控制器等均属主令电器。
主令控制器多用于经常正反转的电动机控制电路〔例如绞车控制电路〕中。
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三、主令电器
凸轮型主令控制器的接触元件如下图。
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四、控制器
控制器是一种具有很多接点的转换开关。用来直接控制直流电动机或绕线式感应电动机,使电动机进行起动、制动、反向和调速等。目前广泛应用的有鼓形控制器与凸轮控制器。
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四、控制器
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§3-2控制线路图的绘制
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