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論電氣控制系統(tǒng)的保護環(huán)節(jié)

2021-04-02 01:56:15

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實訓(xùn)設(shè)備

一、短路保護:當(dāng)電動機繞組和導(dǎo)線的絕緣損壞時，或者控制電器及線路損壞發(fā)生故障時，線路將出現(xiàn)短路現(xiàn)象，產(chǎn)生很大的短路電流，使電動機、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，保護電器必須立即動作，迅速將電源切斷。
常用的短路保護電器是熔斷器和自動空氣斷路器。熔斷器的熔體與被保護的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，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。當(dāng)電路短路時，很大的短路電流流過熔體，使熔體立即熔斷，切斷電動機電源，電動機停轉(zhuǎn)。同樣若電路中接入自動空氣斷路器，當(dāng)出現(xiàn)短路時，自動空氣斷路器會立即動作，切斷電源使電動機停轉(zhuǎn)。
二、過載保護:當(dāng)電動機負(fù)載過大，啟動操作頻繁或缺相運行時，會使電動機的工作電流長時間超過其額定電流，電動機繞組過熱，溫升超過其允許值，導(dǎo)致電動機的絕緣材料變脆，壽命縮短，嚴(yán)重時會使電動機損壞。因此，當(dāng)電動機過載時，保護電器應(yīng)動作切斷電源，使電動機停轉(zhuǎn)，避免電動機在過載下運行。
常用過載保護電器是熱繼電器。當(dāng)電動機的工作電流等于額定電流時，熱繼電器不動作，電動機正常工作；當(dāng)電動機短時過載或過載電流較小時，熱繼電器不動作，或經(jīng)過較長時間才動作；當(dāng)電動機過載電流較大時，串接在主電路中的熱元件會在較短時內(nèi)發(fā)熱彎曲，使串接在控制電路中的常閉觸點斷開，先后切斷控制電路和主電路的電源，使電動機停轉(zhuǎn)。
三、欠壓保護:當(dāng)電網(wǎng)電壓降低，電動機便在欠壓下運行。由于電動機負(fù)載沒有改變，所以欠壓下電動機轉(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作，所以這兩種電器起不到保護作用。如不采取保護措施，時間一長將會使電動機過熱損壞。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)避免電動機欠壓下運行。
實現(xiàn)欠壓保護的電器是接觸器和電磁式電壓繼電器。在機床電氣控制線路中，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作用；而大多數(shù)控制線路，由于接觸器已兼有欠壓保護功能，所以不必再加設(shè)欠壓保護電器。一般當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到額定電壓的85％以下時，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，動鐵心被釋放，其主觸點和自鎖觸點同時斷開，切斷主電路和控制電路電源，使電動機停轉(zhuǎn)。
四、失壓保護（零壓保護）:生產(chǎn)機械在工作時，由于某種原因發(fā)生電網(wǎng)突然停電，這時電源電壓下降為零，電動機停轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機械的運動部件隨之停止轉(zhuǎn)動。一般情況下，操作人員不可能及時拉開電源開關(guān)，如不采取措施，當(dāng)電源恢復(fù)正常時，電動機會自行啟動運轉(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，必須采取失壓保護措施。
在電氣控制線路中，起失壓保護作用的電器是接觸器和中間繼電器。當(dāng)電網(wǎng)停電時，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，動鐵心釋放，觸點復(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，若不重新按下啟動按鈕，則電動機就不會自行啟動，實現(xiàn)了失壓保護。

結(jié)論：電氣控制實訓(xùn)設(shè)備除按生產(chǎn)機械的工藝要求完成各種正常運轉(zhuǎn)外，還必須在線路出現(xiàn)短路、過載、欠壓、失壓等現(xiàn)象時，能自動切斷電源停止轉(zhuǎn)動，以防止和避免電氣設(shè)備和機械設(shè)備的損壞事故，保證操作人員的人身安全。常用的電動機的保護有短路保護、過載保護、欠壓保護、失壓保護等。

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