电力拖动线路设计探析

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：选配接触器时，可根据电力拖动线路的电源类型进行选择。如图6-56所示，电力拖动线路中常用的继电器主要有电磁继电器、固态继电器、时间继电器、中间继电器、温度继电器、过热保护继电器、速度继电器、压力继电器、电流继电器、电压继电器等。

电力拖动线路也是电气控制线路中最为常见的系统之一，该线路主要是指电动机的控制线路，可以对电动机的起动、运转和停机进行控制，此外还具有过电流、过热和缺相自动保护功能。在进行电力拖动线路的安装和调试前，应首先对该线路进行设计。

1.电力拖动线路控制方式的选择

电力拖动线路是依靠启停按钮、接触器、时间继电器等控制部件来控制电动机，进而实现对电动机的点动控制、连续控制、减压起动控制、顺序控制、正反转控制、间歇控制、调速控制、制动控制等。电工在选择控制方式时，可根据不同机械设备的不同工作方式进行选择。

（1）点动控制方式

点动控制方式是指按下按钮时电动机就转动，松开按钮时电动机就停止动作，该控制方式通常用于需要电动机做短时且连续的工作环境上，如起重机的升降控制，吊车的上下左右移动控制等。

（2）连续控制方式

连续控制方式是指按下电动机启动按钮后再松开，控制电路仍保持接通状态，电动机能够继续正常运转，在运转状态按下停机键，电动机停止运转，松开停机键，复位后，电动机仍处于停机状态。该控制方式常用于需要电动机长时间工作的环境上。

（3）减压起动控制方式

减压起动是指在电动机起动时，加在定子绕组上的电压小于额定电压，当电动机起动后，再将加在定子绕组上的电压升至额定电压。防止起动电流过大，损坏供电系统中的相关设备。该控制方式适用于容量在10kW以上的电动机或由于其他原因不允许直接起动的电动机上。

（4）顺序控制方式

顺序控制方式是指对电力拖动线路中的各个电动机的起动顺序进行控制，该控制方式通常应用在要求某一电动机先运行，另一电动机后运行的设备中。

（5）正反转控制方式

正、反转控制方式是指能够使电动机实现正、反两个方向运转的电路，该控制方式通常应用于需要运动部件进行正、反两个方向运动的环境中，如起重机悬吊重物时的上升与下降，机床工作台的前进与后退等。

（6）间歇控制方式

间歇控制方式是指控制电动机运行一段时间，自动停止，然后再自动起动，这样反复控制，来实现电动机的间歇运行。该控制方式适用于具有交替运转加工的设备中。

（7）调速控制方式

调速控制方式是指机械负载不变的条件下通过人为改变电动机的旋转速度。该控制方式适用需要在工作过程中调整动力设备的速度的生产设备中。

（8）制动控制方式

电动机在切断电源后，由于惯性作用，还要继续旋转一段时间后才能完全停止。但在实际生产过程中有时候要求电动机能迅速停车和准确定位，如万能铣床、卧式镗床、组合机床等机床中的电动机，因此要求采取一定的措施使电动机能够立即准确地停转，所采取的措施称为制动控制方式。该控制方式适用于需要电动机立即停机的加工设备中，以提高加工精度。

2.电力拖动线路主要部件的选配

电力拖动线路主要由控制开关、接触器、继电器等控制部件构成，在进行电力拖动线路设计时，应根据需要对其电力拖动线路中的主要部件进行合理的选配。

（1）控制开关的选配

图解演示

控制开关是指对电力拖动线路发出操作指令的电气设备，它具有接通与断开电路的功能，利用这种功能，可以实现对生产机械的自动控制。如图6-54所示，电力拖动线路中的控制开关主要有电源总开关、按钮、转换开关等。选配时可根据控制开关的功能进行选择。

图6-54 控制开关的选配

（2）接触器的选配

图解演示

接触器也称电磁开关，它是通过电磁机构的动作频繁接通和断开主电路供电的装置。常用于电动机、电热设备、电焊机等的控制。如图6-55所示，接触器按照其电源类型的不同可分为交流接触器和直流接触器两种。选配接触器时，可根据电力拖动线路的电源类型进行选择。

（3）继电器的选配

图解演示

继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件，在电力拖动线路中常用于电动机的控制及保护。如图6-56所示，电力拖动线路中常用的继电器主要有电磁继电器、固态继电器、时间继电器、中间继电器、温度继电器、过热保护继电器、速度继电器、压力继电器、电流继电器、电压继电器等。

图6-55 接触器的选配

图6-56 继电器的选配

①电磁继电器

电磁继电器具有输入回路和输出回路，通常用于自动的控制系统中，实际上是用较小的电流或电压去控制较大的电流或电压的一种自动开关，在电路中起到了自动调节、保护和转换电路的作用。

②固态继电器

固态继电器是一种无触点电子开关，由分立元器件和芯片混合而成的。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离，可以用输入微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载的作用。

③时间继电器

时间继电器是其感测机构接收到外界动作信号，经过一段时间延时后触点才动作或输出电路产生跳跃式改变的继电器，主要用于需要按时间顺序控制的电路中，延时接通和切断某些控制电路。

④中间继电器

中间继电器实际上是一种动作值与释放值固定的电压继电器，是用来增加控制电路中信号数量或将信号放大的继电器。其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触点的动作。中间继电器的主要特点在触点系统中，没有主、辅触点的区别，允许通过的电流也是相等的。触点数量也较多，在控制电路中起到中间放大的作用。

⑤温度继电器

温度继电器是一种通过温度高低变化来控制电路导通与切断的继电器，利用了温度的变化来实现对电路的导通或切断，该继电器具有重量轻、控温精度高等特点。

⑥过热保护继电器

过热保护继电器是一种电气保护元件，它是利用电流的热效应来推动动作机构使触点闭合或断开的保护电器。由于过热保护继电器发热元件具有热惯性，因此在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。

⑦速度继电器

速度继电器又称为反接制动继电器，主要是与接触器配合使用，实现电动机的反接制动。

⑧压力继电器

压力继电器是将压力转换成电信号的液压器件，常用于电力拖动线路的液压或气压的控制系统中，它可以根据压力的变化情况来决定触点的开通和断开。

⑨电流继电器

电流继电器是指当继电器的电流超过整定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器。电流继电器又可分为过电流继电器和欠电流继电器。主要用于频繁起动和重载起动的场合，作为电动机和主电路的过载和短路保护。

⑩电压继电器

电压继电器又称零电压继电器，是一种按电压值的大小而动作的继电器。电压继电器具有导线细、匝数多、阻抗大的特点，电压继电器根据动作电压的不同，还可分为过电压继电器和欠电压继电器。

电力拖动线路设计探析

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