电力拖动控制系统教程 (电力拖动线路安装工艺)

电力拖动系统的规划设计

电力拖动系统的设计既要满足生产机械的要求,还要使整个系统简单、经济、合理、便于操作并方便日后的维修,尽量减少导线的数量和缩短导线的长度,尽量减少电气部件的数量,尽量减少线路的触头,保证控制功能和时序的合理性。

1 尽量减小导线的数量和缩短导线的长度

在设计控制线路时,应考虑到各个元器件之间的实际连接和布线,特别应注意电气箱、操作台和行程开关之间的连接导线。通常,启动按钮与停止按钮是直接连接的,如图9-6所示,这样的连接方式可以减少导线,缩短导线的长度。

电力拖动安装与调试,电力拖动设计电路图

图9-6 尽量减少导线的数量和缩短导线的长度

2 尽量减少电气部件的数量和线路的触头

在设计电力拖动系统时,应减少电气部件的数量,简化电路,提高线路的可靠性。使用电气部件时,应尽量采用标准的和同型号的电气设备。

为了使控制线路简化,在功能不变的情况下,应对控制线路进行整理,尽量减少触头的使用,如图9-7所示。

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图9-7 设计中尽量减少线路的触头

3 尽量保证电气部件动作的合理性

在控制线路中,应尽量使电气部件的动作顺序合理化,避免经许多电气部件依次动作后,才可以接通另一个电气部件的情况,如图9-8所示,电路将开关SB1闭合后,则KM1、KM2和KM3可以同时动作。

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图9-8 尽量保证电气部件动作的合理性

4 正确连接电气部件的触头

有些电气部件同时具有常开和常闭触头,且触头位置很近,如图9-9所示。在连接该类部件时,应将共用电源的所有接触器、继电器及执行器件的线圈端均接电源一侧,控制触头接电源另一侧,以免由于触头断开时产生的电弧造成电源短路的现象。

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图9-9 正确连接电气部件的触头

5 正确连接电气部件的线圈

交流控制电路常常使用交流接触器,在使用时要注意额定工作电压及控制关系,若两个交流接触器的线圈串联在电路中,如图9-10所示,则一个接触器断路,两个接触器均不能工作,而且会使工作电流不足,引起故障。

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图9-10 正确连接电气部件的线圈

6 设置必要的保护措施

控制电路在事故情况下应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全,并能有效地制止事故的扩大。为此,在控制电路中应采取一定的保护措施。常用的有漏电保护开关、过载、短路、过电流、过电压、失电压、联锁与行程保护等措施,必要时还可设置相应的指示信号,如图9-11所示。

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图9-11 电力拖动线路中的保护环节

提示说明

在进行电力拖动系统设计时,首先是对供电部分的设计,该阶段的设计内容主要是整理、绘制电力拖动系统各主要部件的供电连接关系;第二阶段是完成控制部分的设计,该阶段的设计内容是结合实际工作情况在原本供电系统的架构上增添接触器、继电器、按钮开关等控制部件,以完善整个电力拖动系统的控制功能。同时,对于较重要的电力拖动系统,为确保维修方便,使用安全,应在电路中设置隔离电器,以便带电检修。

电力拖动系统的安装包括电动机的安装固定及与被拖动设备的连接和安装。下面以电动机与水泵(被拖动设备)的安装为例。具体操作时,将安装操作划分为电动机和拖动设备在底板上的安装连接、电动机和拖动设备的固定两个步骤。

电动机及被拖动设备的安装连接

水泵和电动机的重量较大,工作时会产生振动,因此不能直接安装在地面上,应安装固定在混凝土基座、木板或专用底板上。机座、木板或专用底板的长、宽尺寸应足够放置水泵和电动机。

图9-12为电动机和被拖动设备的安装连接。选择底板的类型和规格要根据实际安装设备的规格,要求具有一定的机械硬度。

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图9-12 电动机和被拖动设备的安装连接

1~3 使用专业吊装工具吊起电动机,安装固定在电动机固定板上。

4 将联轴器或带轮按槽口放置到电动机转轴上,用榔头或木槌顺轴承转动的方向敲打传动部件的中心位置,将联轴器安装到电动机转轴上。

5 从电动机与水泵的实际连接效果可以看到,电动机与水泵之间是通过联轴器连接的。联轴器分别装在电动机和水泵的转轴上,并通过螺母和螺栓固定。

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图9-12 电动机和被拖动设备的安装连接(续)

6 使用联轴器对水泵和电动机连接完成后,需在联轴器处连接联轴器防护罩。在未连接联轴器防护罩时,不得起动水泵,防止发生人身伤害事故。

底板安装完成后,使用专业的吊装工具吊起电动机,将其安装固定在电动机固定板上,并通过联轴器与水泵连接,连接过程中应保证水泵传动轴与电动机的转轴中心线在一条水平线上。

电动机及被拖动设备的固定

电动机和被拖动设备在底板上安装完成后,需要将这一动力拖动机组固定到指定位置的水泥地上,如图9-13所示。

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图9-13 电动机和被拖动设备的固定

1 根据底板的大小,确定基坑的长度和宽度后,挖基坑。基坑挖到足够深度后夯实坑底,再在坑底铺一层小石子,用水淋透并夯实,然后注入混凝土,制作基座。

2 在浇筑混凝土未凝固之前,快速在水泥基座上确定地脚螺栓的安装位置。

3 确定好位置埋入螺栓。为了保证螺栓埋设牢固,通常将埋入基座一端的地脚螺栓制成“人”字形或弯钩形,待混凝土凝固后,螺栓与混凝土凝固为一体。

4 水泵和电动机安装固定完成后,在底板需要安装固定地脚螺栓的每个侧面垫入垫片或木板。

5 使用专业吊装工具将底板连同水泵和电动机吊装到水泥基座上,并使底板上的螺栓孔对准地脚螺栓,调节垫入的垫片,使底板与地面平行。

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图9-13 电动机和被拖动设备的固定(续)

6 对准地脚螺栓后,将与地脚螺栓配套的固定螺母拧入地脚螺栓中,至此完成电动机和被拖动设备(水泵)的安装操作。

控制箱的安装与接线

控制箱是电力拖动线路中的重要组成部分,线路中的控制部件、保护部件及这些部件之间的电气连接等都集中在控制箱内,以便于操作人员集中安装、维护和操作。

安装控制箱前,首先根据控制要求,将所用电气部件准备好。整个安装过程分为箱内部件的安装与接线、控制箱的固定两个环节。

1 箱内电气部件的安装和连接

控制箱主要是由箱体、箱门和箱芯组成的。控制箱的箱芯用来安装电气部件。该部分可以从控制箱内取出,根据电气部件的数量确定控制箱外形的尺寸,在安装过程中,应先对电气部件进行布置和安装,然后根据电路图使用导线对各电气部件进行连接。图9-14为电力拖动系统中常用的控制箱。

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图9-14 电力拖动系统中常用的控制箱

根据电动机控制线路中主、辅电路的连接特点,以方便接线为原则,确定熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮等部件在控制箱中的位置,如图9-15所示。

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图9-15 控制箱中电气部件的布置

电气部件布置完成后,按线路设计规划进行接线操作,即将控制箱的断路器、熔断器、接触器等部件连接成具有一定控制关系的电力拖动线路,如图9-16所示。

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图9-16 控制箱中电气部件的接线

提示说明

电力拖动线路接线时,必须按照接线工艺要求进行:

·布线通道应尽可能少,同路并行导线应单层平行密排,按主电路、控制电路分类集中。

·布线应横平竖直,分布均匀,垂直转向。同一平面的导线应高低一致或前后一致,不能交叉。

·布线时可以接触器为中心,按先控制后主电路的顺序进行。

·在导线的两端应套上编码套管,不能压导线绝缘层,也不宜露铜芯过长。

·一个元器件接线端子上的连接导线不得多于两根,每节接线端子板上的连接导线连接一根。

2 控制箱的固定

图9-17为控制箱的固定。一般来说,控制箱适合于墙壁式安装或是落地式安装,确定安装位置后,将控制箱固定孔用规格合适的螺栓固定或底座固定即可。

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图9-17 控制箱的固定