煤矿电工学第三章采区机械设备电气控制ppt课件.ppt
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1、煤矿电工学,章采区机械电气控制设备,普通教育“十一五”国家级规划教材,煤炭工业出版社,2023/1/21,2,第三章 采区机械电气控制设备,第一节 低压控制电器第二节 电气图的绘制与阅读 第三节 矿用隔爆型磁力启动器第四节 液压牵引采煤机的电气控制第五节 装岩机的电气控制第六节 煤电钻综合保护装置,第三章 采区机械电气控制设备,第一节 低压控制电器,2023/1/21,4,第一节 低压控制电器,一、隔爆按钮二、接触器,2023/1/21,5,配电电器(第四章)用来通断和保护配电线路,低压电器工作在交流电压1200V或直流电压1500V及以下的电器,控制电器(本章)用于控制和保护电动机等用电设备
2、,隔离开关检修时隔离电源无灭弧装置,断路器通断和保护配电线路有灭弧装置,主令电器通断辅助回路发出控制指令无灭弧装置,执行电器通断主回路执行指令有灭弧装置,第一节 低压控制电器,2023/1/21,6,一、隔爆按钮主令电器,隔爆按钮是一种具有自动复位的手动开关,用于井下低压继电器、接触器、磁力启动器的远方控制。隔爆按钮是把普通按钮的外壳改为隔爆外壳而构成的,有单钮(点动)、双钮(启停)、三钮(正反转)三种。,接线嘴 接线盒 按钮 按钮盒 启动按钮 停止按钮 向前按钮 向后按钮 停止按钮,2023/1/21,7,普通按钮结构、原理、电路符号,2023/1/21,8,二、接触器执行电器,接触器是一种
3、利用电磁吸力来动作的自动开关,执行主令电器指令,适用于远距离频繁通断电动机或其它电力负荷,在井下多用在磁力启动器中。,2023/1/21,9,接触器结构、原理、符号,电磁铁,触点,铁芯,常开自锁(并于启动按纽),动铁带动触点,定铁导通磁路,常闭互锁(串于另一线圈),线圈按钮控制通电生磁,主触点通断主回路,辅助触点,灭弧装置,真空管(真空灭弧)真空接触器,灭弧罩(分段灭弧)空气接触器,2023/1/21,10,图3-2真空灭弧室的原理结构 1-动触杆;2-波纹管;3-绝缘外壳;4-动触头;5-金属屏蔽罩;6一静触头,真空接触器的灭弧装(点击观看),2023/1/21,11,真空接触器特点、用场,
4、优点:灭弧能力强,对触头的损伤较小,寿命较长;真空间隙的绝缘强度很高,触头的间距很小,断路器的体积较小,操作噪音小;电弧密封在真空管内不外露,安全性高。因此特别适用于井下操作频繁的场合。缺点:真空度下降上述优点都将不复存在。电弧立即阻断,感应电动势不能释放而存在于设备中,造成设备过电压,使绝缘薄弱处击穿。为此真空接触器必须设置过电压保护装置。,2023/1/21,12,本节小结,按纽发出动作指令,动合触点发出启动指令;动断触点发出停止指令。接触器执行指令,通断主回路。,2023/1/21,13,思考题,3-1 说明按钮的结构和用途。画出其电路图形符号和文字符号。3-2 接触器主要由哪几部分组成
5、,它有几种触点?什么是常开触点和常闭触点?画出其各部分电路图形符号和文字符号。,第三章 采区机械电气控制设备,第二节 电气图的绘制与阅读,2023/1/21,15,第二节 电气图的绘制与阅读,一、电气符号二、电气图的绘制原则三、电气图的阅读,2023/1/21,16,图形符号元件代号,电气图由各种电气设备和电气元件图形符号和文字符号所组成,文字符号元件名称、辅助说明,一般符号一类元件,限定符号某组元件,类别号一类元件,组别号一组元件,第二节 电气图的绘制与阅读,辅助说明功能作用等,2023/1/21,17,图形符号,文字符号,一般符号,限定符号,S辅助回路开关,组别号,一、电气符号(1.开关)
6、,辅助说明,类别号,Q 行程开关,st 启动stp 停止E 接地IN输入OUT输出ON闭合OFF断开N 中性线P保护V真空V电压,A 选择开关,B 按钮,SA,SB,SQ,FR,F保护类,R 热继电器,KT,K电磁开关类,T时间继电器延时闭合的常开触点,QS,Q电力开关类,S隔离开关,F断路器,QF,KM,M接触器常开触点,文符,2023/1/21,18,图形符号,文字符号,一般符号,限定符号,K电磁开关类,组别号,一、电气符号(2.线圈),辅助说明,类别号,V电压继电器,st 启动stp 停止E 接地N 中点,M接触器,A电流继电器,文符,KM,KA,KV,FR,F保护类,R 热继电器,TV
7、,T变压器类,V电压互感器,M,M电动机类,直流电动机,交流电动机,M,TA,A电流互感器,I,U,或,2023/1/21,19,原理图用来分析电路工作原理,电气图由各种电气设备和电气元件图形符号和文字符号所组成,安装图用于安装和检修电路,只按照电路连接关系画出,不考虑实际安装位置,即按照电路连接关系画出,又考虑实际安装位置,二、电气图的绘制原则(一),2023/1/21,20,二、电气图的绘制原则(二),(1)画路。将主回路(向负载提供电能的强电流回路)画在左(上)方,从上到下(从左到右)为电源到负载;辅助回路(如控制、信号、测量等回路)画在右(下)方。(2)画件。电气设备和元件按规定图符和
8、文符表示,同一种电器必须用相同的文字符号表示,用序号区别,如两个相同的接触器KM,可用1KM、2KM表示。同一电器的不同元件用脚标区分,如接触器有多个触点,1KM接触器的触点用1KM1、1KM2表示,2KM接触器的触点用2KM1、2KM2表示。所有开关和触点都按“常态”(即未施加外力的状态)画出(3)画线。导线按实线画出,非导线用虚线表示,如机械传动装置,电路板等。(4)画点。园点为接点,在交叉处用黑点表示电气上连接圆圈为接线柱,无黑点或圆圈表示导线不连接,而是跨越。,2023/1/21,21,三、电气图的阅读(看图),看图的基本步骤为:1.看框。从标题栏、技术说明到图形元件明细表2.看路。从
9、主回路到辅助回路、从电源到负载。3.看件。从电路到元件,每个电路由哪些元件组成。4.看线。哪些为电路连接,哪些为机械联系。5.看点。哪些为接点,哪些为接线柱。,2023/1/21,22,三、电气图的阅读(看图举例),1.看框。(略)2.看路。主回路?辅助回路?电源?负载?3.看件。从电路到元件,每个电路由哪些元件组成?。4.看线。哪些为电路连接?哪些为机械联系?5.看点。哪些为接点?哪些为接线柱?,2023/1/21,23,三、电气图的阅读(读原理),启动1.负荷出发到电源,手动开关要找出。2.电源出发动开关,顺序通断其回路。,2023/1/21,24,三、电气图的阅读(读原理),停止1.负荷
10、出发到电源,手动开关要分开。2.故障发生保护动,自动断开主回路。,2023/1/21,25,电气图的阅读(读原理),反转1.先按停止按钮,切断负荷;2.再反向隔离开关,对调相序;3.后按启动按钮,反向启动。,2023/1/21,26,本节小结,由图符与文符组成原理图和安装图。原理图按照路、件、线、点绘制,安装图按位绘制。看图要分清路、件、线、点。读图要找出手动开关,启动由电源到负荷合开关;停止由负荷到电源断开关。,2023/1/21,27,思考题,3-4 说明QBZ-120型电磁启动器的电路组成和启动、停止、反转工作原理。,第三章 采区机械电气控制设备,第三节 矿用隔爆型电磁启动器,2023/
11、1/21,29,第三节 矿用隔爆型电磁启动器,一、隔爆型真空电磁启动器二、隔爆型可逆真空电磁启动器三、隔爆型智能真空电磁启动器,2023/1/21,30,第三节 隔爆型电磁启动器控制和保护井下低压电动机,按接触器分,空气型用于40kw电动机的控制和保护,真空型用于40kw电动机的控制和保护,按保护装置分,过流继电器用于空气型作短路或过载保护,单片机用于智能真空型作短路、过载、漏电等保护和故障显示,按控制方式,非可逆型用于频繁启动、停止电动机的 控制和保护,可逆型用于频繁换向电动机控制和保护,电子继电器用于真空型作短路、过载保护和漏电闭锁,2023/1/21,31,一、隔爆型真空电磁启动器1.Q
12、BZ-80(120)型结构,结构,隔爆外壳,电路板,接线盒,接线嘴,接线柱,主腔,前盖,按钮,大喇叭嘴,小喇叭嘴,主接线柱,辅接线柱,闭锁,手柄,底座,接地螺栓,闭锁,正面,背面,接触器、综合保护,过电压保护、继电器,隔离换向开关,控制变压器、启停按钮,2023/1/21,32,一、隔爆型真空电磁启动器 2.QBZ-80(120)型电路图的阅读,1)电路组成(1)主回路,X1X3-电源进线柱Q-隔离换向开关;1KM1-接触器主触点TA-电流互感器FV-阻容过电压保护D1D3-电动机出线柱,2023/1/21,33,(2)辅助回路,3K线圈回路:TC供电,由2K(3、4)、1SB、2SB、SA控
13、制1K线圈回路:整流电源供电,由3k1控制检漏回路:2K(33)X3对地绝缘电阻9,由1KM5、32K控制联锁回路:13di,由1KM4、1SB常闭触点控制。,2023/1/21,34,(1)近控(用启动器自身按钮控制)用于启动器距离电动机较近,2)原理分析,接线:SA打至“近”控(2、5短接)2、9接地,手动开关?,2023/1/21,35,启动:按下启动按钮2SB3K线圈所有触点动作 主触点合,电动机启动 常开触点合,自锁 常闭触点断,检漏回路断,停止:按下停止按钮1SB3K线圈通,所有触点复位 主触点断,电动机停止 常开触点断,解锁 常闭触点合,检漏回路通,通电源:合上Q,主回路通,T通
14、,2K通,33、9通,检测漏电:已漏电,2K断,闭锁 未漏电,2K通,可启动,2023/1/21,36,欠压保护:当电压过低时,3K线圈释放,所有触点复位:常开触点断,1KM断,保护常闭触点合,恢复检漏,过载保护:过载时:主回路IT1IN,则IT2Iop,延时后2K断,3K断,实现保护,短路保护:短路时:主回路IT1IN,则IT2Iops,2K断,3K线圈断,1KM断,实现保护。,2023/1/21,37,(2)远控(用远方按钮控制)用于启动器距离电动机较远,2)原理分析,接线:SA打至“远”控(2、5断开)2、地断开,1、2接远方启动按钮;2、9接远方停止按钮,请同学分析其启动、停止、反转、
15、保护的原理,2023/1/21,38,(3)联控(一台启动器闭锁另一台启动器)用于多台启动器按顺序启、停,2)原理分析,接线:主锁台13、di接入被锁台2、9间(被锁台2与地断开)。,主锁台不启动被锁台能否启动?主锁台停止被锁台能否停止?,2023/1/21,39,隔爆真空电磁启动器小结,结构 隔爆外壳:接线盒、主腔、闭锁 电路板:隔离开关、变压器、接触器、综合保护等电路原理:按钮控制接触器线圈通(断),吸合(释放)触点,通(断)主回路;过流时,电流互感器带动综合保护动作,断开接触器线圈,实现保护。控制方式:近控用于电动机距离较近 远控用于电动机距离较远 联控用于多台电动机按顺序启停,2023
16、/1/21,40,二、隔爆型可逆真空电磁启动器用于频繁换向的电动机控制和保护,1.结构特点:增加反向接触器,改用单向隔离开关、远方控制按钮。,2023/1/21,41,二.隔爆型可逆电磁起动器2.电路图的阅读,1)电路组成(1)主回路,X1X3电源进线柱QS隔离开关1KM1正转接触器主触点2KM1反转接触器主触点FV阻容过电压保护,2023/1/21,42,1K、2K线圈回路:由K(34)、1SB远控按钮控制1KM、2KM线圈回路:由1K、2K控制检漏回路:K的33、9:由1KM4、2KM4 控制,(2)辅助回路,1)电路组成,2023/1/21,43,合上QS,主回路通,T通,K通,其33、
17、9端通,检漏:已漏电,K闭锁;未漏电K通,可启动,准备?,按下2SB,1K线圈通,1K通,1KM线圈通,所有触点动作主触点1KM1通,电动机启动常开触点1KM2通,自锁常闭触点1KM3断2K线圈,互锁常闭触点1KM4断,限流常闭触点1KM5断检漏回路,正向启动?,2)原理,按下4SB断,1K线圈断,1K1断,1KM线圈断,所有触点复位:1KM1断,电动机停1KM2断,解除自锁 1KM3通,解除互锁1KM4通,为启动准备 1KM5通,恢复检漏,先按下4SB解除互锁再按下3SB,2K线圈通,2K1通2KM线圈通,所有触点动作主触点2KM1通,电动机启动常开触点2KM2通,自锁常闭触点2KM3断,2
18、K线圈,互锁常闭触点2KM4断,限流常闭触点2KM5断检漏回路,反向启动?,停止?,2)原理,过载保护:过载时:主回路IT1IN,,则IT2Iop,延时后K断,1K、2K断,实现保护,短路保护:短路时:主回路IT1IN 则IT2Iops,K断,1K、2K断,实现保护。,欠压保护:当电压过低时,1K、2K、1KM、2KM线圈均释放 所有触点复位到停止状态实现保护,2)原理,2023/1/21,46,隔爆可逆真空电磁起动器小结,矿用隔爆可逆真空电磁起动器(N)用按钮换向,用于频繁换向电动机的控制和保护。结构特点:2个接触器,2个中间继电器。电路原理:按下启(停)按钮通(断)中间继电器线圈其触点通(
19、断)接触器线圈接触器主触点通(断)主回路;其常开触点通(断),自锁(解锁);其常闭触点断(通),互锁(解锁)。,2023/1/21,47,三、隔爆型智能真空电磁启动器,特点:结构:采用微机(单片机、按钮、显示器)实现控制和保护。功能:保护齐全(三相短路、两相短路、过载、断相、过压、欠压、漏电)显示齐全(工作电压、电流,故障类型、参数,整定参数);菜单操作(、选择、确定),QJZ系列矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器外形图,显示器,菜单键,电源进线,电源出线,负荷出线,隔离开关手柄,辅助回路出线,启停按钮,2023/1/21,48,QS隔离开关KM接触器主触点TA电流互感器RC过压保护,(2
20、)辅助回路,1KA线圈回路SB1、SB2、SA1、CB触点控制2KA线圈回路1KA触点控制;KA线圈回路2KA触点控制KM线圈回路 KA1触点控制;CB回路1SBS5、TA、SA2、KM4控制,2.电路图的阅读,1)电路组成(1)主回路,2023/1/21,49,合QS,主回路通,T通,CB的13、9通,检漏:漏电,CB断,闭锁;未漏电,CB通,可启动,准备?,2)原理,启动?,按下SB1通,1KA线圈通,1KA触点通,2KA线圈通,2KA触点通,KA线圈通,KA触点通,KM线圈通,KM触点通,电动机通;KM1通自锁;KM4通,显示器显示工作参数;KM5断,检漏回路断,停止检漏。,(1)近控(
21、略)(2)远控:SA1至“远”位,2023/1/21,50,各台SA1至“远”位,末台至“单机”,其他台至“联机”位。按下图接线:,准备,2)原理,启动?,按下第一台SB1通,1KA线圈通,1KA触点通,2KA线圈通,2KA触点通,KA线圈通,KA触点通,KM线圈通,KM触点通,电动机通;KM4通,CB通,延时后K4、K5通,第二台1KA线圈通,第二台2KA、KA、KM相继通,第二台启动,若第二台未启动,其KM2断,第一台CB延时断,第一台断,(3)程控:用于多台按顺序自行启、停,2023/1/21,51,由电流互感器提供电流信号,CB进行判断、发出指令,控制接触器断电实现保护并闭锁,三相短路
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