输油泵站输油泵站控制.ppt
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1、情境三 输油泵站输油泵控制,情境描述:某输油泵站输油泵如图,它由位于电机附近的控制立柱上的按钮控制,并通过指示灯显示电机的工作状态,为了便于操作,在远方也有一个操作立柱以实现电机的起停控制和运转指示。,3.1 预备知识3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起动,一、自耦降压起动的原理降压起动是用降低电动机端电压的办法来减小起动电流。由于起动转矩与端电压的平方成正比,所以采用此法时,起动转矩将同时减小故此法只适用于对起动转矩要求不高的场合。常用的降压起动法有星三角起动法和自耦变压器起动法。星三角(YD)起动法适用于正常运行时绕组为三角形联结的电动机,电动机定子的六个出线端都要引出,并接到
2、转换开关,如图所示。起动前先把开关Q,投向星形联结侧,再合上开关Q,使电动机与电源接通。此时定子因是星形联结,定子相电压为额定线电压U1N的1 倍。待转子转速接近额定转速时,再把转换开关投向三角形联结侧,此时定子绕组接成三角形,每相绕组所加电压即为额定电压U1N。设S=1时电动机的每相阻抗为ZK,则用三角形联结直接起动时,每相绕组中的起动电流为,线电流为=。若起动时把定子绕组改成星形联结,每相绕组的电压将是U1/,因此线电流。可见见两种情况下起动电流之比,3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起动,=l3;由于端电压降低了,所以起动转矩也降到原先的。星三角起动法所用设备比较简单,故在轻
3、载或空载情况下起动的机组,常采用此法。,自耦变压器起动法的原理接线图,3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起动,3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起动,自耦变压器起动法的优点是,不受电机绕组接线方式的限制;此外,由于自耦变压器通常备有好几个抽头,故可按容许的起动电流和所需要的起动转矩进行选择。此法的缺点是设备费用较高。,QZB-J-14-75自耦变压器实物图,3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起动,二、自耦变压器的选择方法,自耦变压器产品型号如上图。最常见的产品如QZBJ系列自耦减压变压器,适用于交流50Hz60Hz,额定电压380V(660V或220V的产品
4、可定制),额定输出功率400kw及以下的三相鼠笼型感应电动机,作不频繁操作条件下的降压起动,利用变压器降压的特点,降低电动机的起动电流,以改善电动机起动时对输电网络的影响。,3.1.1选择并安装自耦变压器实现输油泵的降压起,额定工作电压为380V时的参数,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。在电路中起控制动作时间的继电器,它主要用于需要按时间顺序进行控制的电气控制线路中。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,一、时间继电器的结构和工作原理1.时间继电器的结构JS7A系列时间继电器的外
5、形和结构如下图所示,它主要由电磁系统、触头系统、空气室、传动机构和基座组成,这种继电器有通电延时和断电延时两种类型。通电延时型时间继电器的性能是当线圈得电时,通电延时各触点不立即动作而要延长一段时间才动作;断电时其触点瞬时复位。断电延时型时间继电器的性能是当线圈得电时,断电延时各触点立即动作:动断延时触点瞬时打开、动合延时触点瞬时闭合;当线圈断电时,断电延时各触点不立即复位而要延长一段时间才复位。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,a)外形 b)结构 图 JS7-A系列时间继电器外形及结构图,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,2.工作原理通电延时继电器的
6、原理如下:当线圈2通电后,铁心1产生吸力,衔铁克服反力弹簧4的阻力与铁心1吸合,带动推板5立即动作,压合微动开关,使其常闭触头瞬时分断。常开触头瞬时闭合;同时活塞杆6在宝塔弹簧7的作用下向上移动,带动与活塞13相连的橡皮膜9向上运动,运动的速度受进气孔12进气速度的限制,这时橡皮膜9下面形成空气较稀薄的空间,与橡皮模上面的空气形成压力差,对活塞13的移动产生阻尼作用,活塞杆13带动杠杆15只能缓慢地移动,经过一段时间,活塞13才完成全部行程而压动微动开关,使其常闭触头分断,常开触头闭合。由于从线圈通电到触头动作需一段时间,因此,SQ1的两对触头分别被称为延时闭合瞬时分断的常开触头和延时分断瞬时
7、闭合的常闭触头。这种时间继电器延时时间的长短取决于进气的快慢,旋转调节螺钉可调节进气孔的大小,即可达到凋节延时时间长短的目的,JS7A系列时间继电器的延时范围有0.460s和0.4180s两种。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,二、时间继电器的定义与分类(1)定义与用途 凡是在感测元件获得信号后,执行元件要延迟一段时间才动作的继电器叫做时间继电器。这里指的延时区别于一般电磁式继电器从线圈得电到触点闭合所需的固有动作时间。时间继电器经常用于按时间原则进行控制的场合,其应用范围很广,从某些简单的生产机械(例如交流异步电动机的星三角启动控制)到尖端科学器械(例如宇航工具)都需要
8、用到它,特别是采用继电器一接触器控制的电力拖动系统和各种自动控制系统,其控制过程更是大都依靠时问继电器来实现。下面对电力拖动控制系统中常用的空气阻尼式和晶体管式时间继电器加以介绍。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,(2)时间继电器的分类从动作原理来看,时间继电器可以分为直流电磁式、空气阻尼式(又称气囊式)、晶体管式、数字(数显)式等。直流电磁式时间继电器的结构简单,价格便宜,但延时较短(0.31.6s),只能用于断电延时,且体积较大。空气阻尼式时间继电器结构简单,延时范围较大(0.4180s),更换一只线圈便可用于直流电路。目前应用较广泛的是数字式、晶体管式时间继电器。按
9、延时方式的不同,时间继电器还可分为通电延时、断电延时和重复延时三种。通电延时型。通电延时型时间继电器在其感测部分接受信号后,开始延时,一旦延时完毕,才立即通过执行部分输出信号以操纵控制回路。当输入信号消失时,继电器就立即恢复到动作前的状态。断电延时型。与通电延时型相反,断电延时型时间继电器在其感测部分接受输入信号以后执行部分立即动作,但当输入信号消失后,继电器必须经过一定的延时,才能恢复到原来(即动作前)的状态,并且有信号输出。重复延时型。重复延时型是指接通电源以后,时间继电器以一定的周期周而复始地连续工作。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,通电延时型时间继电器使用时应注
10、意复位时间。所谓复位时间,通常是指从切断控制电源到延时机构完全恢复到动作前的状态所需要的时间。如果延时机构未完全恢复到原状就开始下一次的动作,则会使延时误差增大。例如,半导体延时继电器中的电容器放电过程并未结束,又开始了下一次通电延时,则电容器的充电过程就会缩短使得实际延时时间比整定值小。而对于断电延时型时间继电器,应当注意它的最小通电时间,例如,对于电磁式时间继电器,其最小通电时间决定于铁芯中磁通上升的速度,它不能小于1s;对于晶体管式时间继电器,最小通电时间则取决于电容器充电时间,它一般不宜小于0.51s。若通电时间太短延时误差就会增大,有时甚至无法得到延时。,3.1.2选择和安装一个时间
11、继电器以实现自动降压起动,(3)时间继电器的型号和符号1时间继电器的型号及其含义,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,2符号,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,三、空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器,它是利用空气通过小孔时产生阻尼的原理获得延时的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分构成。电磁机构为双E直动型,触点系统借用LX5型微动开关,延时机构采用气囊式阻尼器。空气阻尼式时间继电器可以做成通电延时型,也可做成断电延时型。电磁机构可以是直流的,也可以是交流的。空气阻尼式时间继电器的特点是:延时范围可达0.4l80s,结构简单,受
12、电磁干扰小,寿命长,价格低。但其延时误差大(1020),无调节刻度指示,难以精确整定延时值,且延时值易受周围介质温度、尘埃及安装方向的影响。因此,空气阻尼式时间继电器只适用于对延时精度要求不高的场合。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,下面以JS7-A系列时间继电器为例介绍空气阻尼式时间继电器的结构与工作原理。JS7-A系列时间继电器是利用空气阻尼原理来获得延时动作的,由电磁系统、工作触点、气室及传动机构等部分组成。该继电器有通电延时和断电延时两种类型,当衔铁位于铁芯和延时机构之间时为通电延时型,如图3-7(a)所示;当通电延时型电磁机构翻转180。安装时,即使铁芯位于衔铁
13、和延时机构之间时为断电延时,如图3-7(b)所示。以通电延时侧为例介绍其工作原理。图3-8为外观图。图3-7(a)中,当线圈1通电后,衔铁3被铁芯2吸合,活寨杆6在塔形弹簧8的作用下,带动活塞l2及橡皮膜l0向上移动。但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄,形成负压,因此活塞杆6只能缓慢地向上移动,其移动的速度视进气孔的大小而定,可通过调节螺杆13进行调整。经过一定的延迟时间后,活塞杆才能移到最上端,这时通过杠杆7将微动开关15压下,使其常闭触点断开,常开触点闭合,起到通电延时的作用。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,a)通电延时型(b)断电延时型图37 Js7-A系列时间继电器
14、工作原理图1线圈;2铁芯;3衔铁;4反力弹簧;5推板;6活塞朴;7杠杆;8塔形弹簧;9弱弹簧;10橡皮膜;11空气室壁;12一活塞;l3调节螺杆;l4一进气孔;15,1 6微动开关,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,当线圈l断电时,电磁吸力消失,衔铁3在反力弹簧4的作用下释放,并通过活塞杆6将活塞12推向下端,这时橡皮膜10下方气室内的空气通过橡皮膜10、弱弹簧9和活塞12的胸部所形成的单向阀,迅速地从橡皮膜上方的气室缝隙中排掉。因此杠杆7和微动开关15能迅速复位。从图中可看出,微动开关15有两个延时触点,即一个延时断开的动断触点和一个延时闭合的动合触点。在线圈l通电和断电
15、时,微动开关16在推板5的作用下能瞬时动作,用作时间继电器的瞬动触点。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,图3-8 1S7 A系列时间继电器外观图,国产空气阻尼式时间继电器产品型号有JS7系列、JS7-口A系列等。表3-2列出JS7-口A系列产品的主要技术参数供参考。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,表3-2 JS7-口A系列产品的主要技术参数,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,四、直流电磁式时间继电器 在直流电磁式电压继电器的铁芯上增加一个阻尼铜套,即可构成时间继电器,其结构示意图如图3-6所示。当电磁线圈断电后,主磁通就逐渐减小
16、,由于磁通的变化,在阻尼铜套中产生感应电流。由楞次定律可知,感应电流所产生的磁通是阻止主磁通变化的,因而磁通的衰减速度放慢,使衔铁延时释放而起到延时作用。但电磁线圈通电后,由于线圈通电前的衔铁处于释放状态,磁路气隙很大、磁阻大、磁通小,铜套阻尼作用相对也小,因此衔铁吸合时延时不显著。一般通电延时仅为0.105s,而断电延时可达0210s。因此,直流电磁式时间继电器主要用于断电延时。其延时时间短、延时精度和稳定性低,一般只用于要求不高的场合,如电动机的延时启动等。,3.1.2选择和安装一个时间继电器以实现自动降压起动,图3-6直流电磁式时间继电器的结构1一调整弹簧;2非磁件垫片3一阻尼铜套;4电
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