主頁 > 技術(shù)文章 > 教學(xué)設(shè)備.淺談電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)2021-08-28

教學(xué)設(shè)備.淺談電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)

概況：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，除按生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求完成各種正常運(yùn)轉(zhuǎn)外，還必須在線路出現(xiàn)短路、過載、欠壓、失壓等現(xiàn)象時(shí)，能自動(dòng)切斷電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止和避免電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的損壞事故，保證操作人員的人身安全。常用的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)有短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)等。
一、短路保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組和導(dǎo)線的絕緣損壞時(shí)，或者控制電器及線路損壞發(fā)生故障時(shí)，線路將出現(xiàn)短路現(xiàn)象，產(chǎn)生很大的短路電流，使電動(dòng)機(jī)、電器、導(dǎo)線等電器設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。因此，在發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)電器必須立即動(dòng)作，迅速將電源切斷。
常用的短路保護(hù)電器是熔斷器和自動(dòng)空氣斷路器。熔斷器的熔體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔斷器的熔體不起作用，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，其上面的壓降很小，可忽略不計(jì)。當(dāng)電路短路時(shí)，很大的短路電流流過熔體，使熔體立即熔斷，切斷電動(dòng)機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。同樣若電路中接入自動(dòng)空氣斷路器，當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，自動(dòng)空氣斷路器會(huì)立即動(dòng)作，切斷電源使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
二、過載保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載過大，啟動(dòng)操作頻繁或缺相運(yùn)行時(shí)，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的工作電流長時(shí)間超過其額定電流，電動(dòng)機(jī)繞組過熱，溫升超過其允許值，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的絕緣材料變脆，壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)損壞。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，保護(hù)電器應(yīng)動(dòng)作切斷電源，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，避免電動(dòng)機(jī)在過載下運(yùn)行。
常用過載保護(hù)電器是熱繼電器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流等于額定電流時(shí)，熱繼電器不動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正常工作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載或過載電流較小時(shí)，熱繼電器不動(dòng)作，或經(jīng)過較長時(shí)間才動(dòng)作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載電流較大時(shí)，串接在主電路中的熱元件會(huì)在較短時(shí)內(nèi)發(fā)熱彎曲，使串接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)斷開，先后切斷控制電路和主電路的電源，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
三、欠壓保護(hù):當(dāng)電網(wǎng)電壓降低，電動(dòng)機(jī)便在欠壓下運(yùn)行。由于電動(dòng)機(jī)負(fù)載沒有改變，所以欠壓下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，定子繞組中的電流增加。因此電流增加的幅度尚不足以使熔斷器和熱繼電器動(dòng)作，所以這兩種電器起不到保護(hù)作用。如不采取保護(hù)措施，時(shí)間一長將會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱損壞。另外，欠壓將引起一些電器釋放，使電路不能正常工作，也可能導(dǎo)致人身傷害和設(shè)備損壞事故。因此，應(yīng)避免電動(dòng)機(jī)欠壓下運(yùn)行。
實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)的電器是接觸器和電磁式電壓繼電器。在機(jī)床電氣控制線路中，只有少數(shù)線路專門裝設(shè)了電磁式電壓繼電器起欠壓保護(hù)作用；而大多數(shù)控制線路，由于接觸器已兼有欠壓保護(hù)功能，所以不必再加設(shè)欠壓保護(hù)電器。一般當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到額定電壓的85％以下時(shí)，接觸器（電壓繼電器）線圈產(chǎn)生的電磁吸力減小到復(fù)位彈簧的拉力，動(dòng)鐵心被釋放，其主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)同時(shí)斷開，切斷主電路和控制電路電源，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
四、失壓保護(hù)（零壓保護(hù)）:生產(chǎn)機(jī)械在工作時(shí)，由于某種原因發(fā)生電網(wǎng)突然停電，這時(shí)電源電壓下降為零，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件隨之停止轉(zhuǎn)動(dòng)。一般情況下，操作人員不可能及時(shí)拉開電源開關(guān)，如不采取措施，當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)自行啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，很可能造成人身傷害和設(shè)備損壞事故，并引起電網(wǎng)過電流和瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。因此，必須采取失壓保護(hù)措施。
在電氣控制線路中，起失壓保護(hù)作用的電器是接觸器和中間繼電器。當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，接觸器和中間繼電器線圈中的電流消失，電磁吸力減小為零，動(dòng)鐵心釋放，觸點(diǎn)復(fù)位，切斷了主電路和控制電路電源。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，若不重新按下啟動(dòng)按鈕，則電動(dòng)機(jī)就不會(huì)自行啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了失壓保護(hù)。

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