电动机实用控制线路详解
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3.3 专用控制线路

3.3.1 压滤机控制线路

压滤机控制线路如图3-58所示。

图3-58 压滤机控制线路

(1)控制目的和方法

控制对象:压滤机电动机。

控制目的:用一只按钮完成压滤机板框的拉开和压紧(电动机正转、反转);压紧程度可设定。

控制方法:通过限位开关来实现电动机正转、反转,用电流继电器设定板框的压紧程序。

保护元件:断路器QF(电动机短路保护);FU(控制电路的短路保护);热继电器FR(电动机过载保护)。

(2)线路组成

①主电路。由断路器QF、接触器KM1~KM3主触点、过电流继电器KA、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU、启动按钮(拉开和压紧按钮)SB、接触器KM1~KM3、限位开关SQ1及SQ2和热继电器FR常闭触点组成。

(3)工作原理

①初步分析。若要板框下压,电动机必须正转,因而要求KM1、KM3吸合,KM2释放。KM2主触点并接在电流继电器KA线圈上的目的是,避免电动机启动电流引起KA误吸合。

当板框达到设定的压紧程度(即电动机定子电流增大到一定值)时,KA吸合,KM1释放,电动机停止运行。

②顺着分析。压滤机开启,板框完全拉开,限位开关SQ2被压下,其常闭触点断开。合上断路器QF,按下按钮SB,接触器KM3得电吸合并自锁,其主触点闭合,电流继电器KA线圈被短接,KM3常开辅助触点闭合,接触器KM1得电吸合并自锁,电动机启动运行,带动板框向压紧方向移动。当板框离开SQ2时,SQ2复位。当板框运行到限位开关SQ1时,SQ1触点断开,KM3失电释放,其主触点断开,电流继电器KA投入运行,随着板框被压紧,电动机负载增大,流过KA线圈的电流不断地增大,当达到设定值时,KA吸合,其常闭触点断开,KM1失电释放,电动机停转,板框压紧动作完成。

当再次按下按钮SB时,接触器KM2得电吸合,电动机反转启动运行,板框往开启方向移动。当板框离开限位开关SQ1时,SQ1复位。当板框运行到SQ2时,SQ2常闭触点断开,KM2失电释放,电动机停转,拉开板框动作完成。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-19。

表3-19 电气元件参数

电流继电器的整定:

电流继电器KA的动作电流可整定为

Idz=KIed

式中 Idz——电流继电器的动作电流整定值,A;

Ied——电动机额定电流,A;

K——系数,一般取1.2~1.5。

3.3.2 XF05型消防泵自动互投控制线路

线路如图3-59所示。该线路能手动和自动操作。当在“自动”位置时,工作泵和备用泵能自动进行切换。

图3-59 XF05型消防泵自动互投控制线路

工作原理:设1号泵为工作泵、2号泵为备用泵(反之也行)。合上低压断路器QF1和QF2,合上控制回路开关SA1,电源指示灯H亮。将转换开关SA2置于“自动”位置(图中右侧),则触点1-2、3-4闭合,其余触点断开,中间继电器KA1得电吸合,其常开触点闭合,时间继电器KT3线圈通电。经过一段延时,其延时闭合常开触点闭合,中间继电器KA2(泵控制)得电吸合并自锁,其常开触点闭合,接触器KM1得电吸合,1号泵投入运行。同时,指示灯H1亮,表示1号泵运行。接触器KM2失电,2号泵停机。

当1号泵因故跳闸或热继电器FR1动作时,KM1释放,其常闭辅助触点闭合,时间继电器KT1线圈通电,经过一段延时,其延时闭合常开触点闭合,接触器KM2得电吸合,2号泵投入运行。同时,指示灯H2亮,表示2号泵运行。

图中,接触器KM1和KM2通过各自常闭辅助触点实现联锁。

当转换开关SA2置于“手动”位置(图中中间位置)时,便可进行手动操作。

3.3.3 常用液压机用油泵电动机控制线路

常用液压机用油泵电动机控制线路如图3-60所示。

图3-60 常用液压机用油泵电动机控制线路

(1)控制目的和方法

控制对象:液压机电动机。

控制目的:使管路中的油压维持在一定范围内。

控制方法:采用电接点压力表;可手动和自动控制。

保护元件:熔断器FU1(电动机短路保护),FU2(控制电路的短路保护);热继电器FR(电动机过载保护)。

(2)线路组成

①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU2、启动按钮SB1、停止按钮SB2、转换开关SA、接触器KM、维电器KA1及KA2和电接点压力表KP组成。

(3)工作原理

合上电源开关QS,将转换开关SA置于“自动”位置,这时电接点压力表KP动针与低位接点接通(即接点1-2闭合),中间继电器KA1得电吸合并自锁,其常开触点闭合,接触器KM得电吸合,电动机启动运行。当管路压力增加到高压设定值时,KP动针与高位接点接通(即接点1-3闭合),中间继电器KA2得电吸合并自锁,KA1失电释放,其常开触点断开,接触器KM失电释放,电动机停转。

当管路压力随着用气而逐渐下降并达到低位设定值时,又重复上述过程,从而使管路中的压力维持在高位和低位设定值之间。

欲手动控制时,将SA置于“手动”位置,用启动按钮SB1和停止按钮SB2控制即可。

该线路的不足之处是:由于电接点压力表KP的接点容量小,在继电器线圈启动电流的频繁冲击下,较易损坏,使动静接点粘连在一起,从而造成失控,若不及时发现,将会使电动机或油缸损坏,并严重影响产品质量。为此可增加一套失控保护电路。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-20。

表3-20 电气元件参数

3.3.4 带失控保护的液压机用油泵电动机控制线路

带失控保护的液压机用油泵电动机控制线路如图3-61所示。它是在图3-60的基础上增加一套保护线路(图中虚线框内所示)。

图3-61 带失控保护的液压机用油泵电动机控制线路

图3-61中,KP2为一只启动保护用的电接点压力表,将其高限位调整于工艺允许的最高压力。平时,由KP1随时调整工艺所需要的高、低压力,一旦KP1损坏,管路压力增加,使KP2的动针与高位接点接通(即4-6接点闭合),中间继电器KA3得电吸合并自锁,其常闭触点断开,接触器KM失电释放,及时断开电动机电源,同时电铃HA发出报警信号(平时开关SA2闭合),告诉操作者前来处理。拉开开关SA2,电铃停止发声。

KP2高限位应调整于工艺允许的最高压力(比KP1高限位的压力要大)。KP2选择同KP1,KA3同KA1,电铃HA选用SCF0、3AC 380V,开关SA1选用LW5-15、D0083/1,SA2选用LS2-2。

其他电路的调试同图3-60。

3.3.5 空压机控制线路

空压机控制线路如图3-62所示。

图3-62 空压机控制线路

(1)控制目的和方法

控制对象:液压机电动机。

控制目的:使管路中的气压维持在一定范围内;电接点压力表动、静触点间不会冒火花。

控制方法:采用电接点压力表;可手动和自动控制。

保护元件:断路器QF(电动机短路保护);熔断器FU(控制电路的短路保护);热继电器FR(电动机过载保护)。

(2)线路组成

①主电路。由断路器QF、接触器KM主触点、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU、启动按钮SB1、停止按钮SB2、转换开关SA、接触器KM、继电器KA1及KA2和电接点压力表KP组成。

③指示灯。H1——电源指示(红色);H2——手动控制指示(黄色);H3——自动控制指示(绿色)。

(3)工作原理

合上断路器QF,将转换开关SA置于“自动”位置,按下启动按钮SB1,接触器KM得电吸合并自锁,空压机开始工作。KM常开辅助触点闭合,中间继电器KA1得电吸合并自锁。当空气压力达到所要求的上限值(如0.6MPa)时,电接点压力表KP的接点1-3闭合,中间继电器KA2得电吸合,其常闭触点打开,KM失电释放,空压机停止工作。此时生产线仍在使用压缩空气,压力开始下降,KP的接点1-3断开,KA2失电释放,其常闭触点闭合,为KM动作做好准备。当空气压力开始低于下限值(如0.4MPa)时,电接点压力表KP的接点1-2闭合,接触器KM得电吸合并自锁,空压机又开始工作,使储气罐内的压力始终保持在所要求的0.4~0.6MPa范围内。

因该电路也采用电接点压力表控制,且没有保护装置,故在使用中存在着与图3-60同样的不足。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-21。

表3-21 电气元件参数

3.3.6 带失控保护的空压机控制线路

带失控保护的空压机控制线路如图3-63所示。

图3-63 带失控保护的空压机控制线路

(1)控制目的和方法

控制对象:空压机电动机。

控制目的:使管路中的气压维持在一定范围内;防止电接点压力表触点粘连或打断,防止空压机失控。

控制方法:采用电接点压力表;可手动和自动控制;通过继电器和接触器触点的巧妙连接,保护电接点压力表,防止空压机失控。

保护元件:断路器QF(电动机短路保护);熔断器FU(控制电路短路保护);热继电器FR(电动机过载保护)。

(2)线路组成

①主电路。由断路器QF、接触器KM主触点、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU、启动按钮SB1、停止按钮SB2、转换开关SA、接触器KM、继电器KA1及KA2和电接点压力表KP组成。

③指示灯。H1——电源指示(红色);H2——手动控制指示(黄色);H3——自动控制指示(绿色)。

(3)工作原理

合上断路器QF,将转换开关SA置于“自动”位置,按下启动按钮SB1,接触器KM得电吸合并自锁,空压机启动运转。当空气压力达到上限值时,电接点压力表KP的接点1-3闭合,中间继电器KA2得电吸合,由于KA2常闭触点断开,接触器KM失电释放,空压机停止工作。其常开触点闭合,中间继电器KA1得电吸合并自锁,KA1常开触点闭合,将KP的接点1-3短路。这时无论KP的接点1-3由于振动如何频繁地通、断,其接点都不会产生火花。当空气压力开始低于下限值时,KP的接点1-2闭合,KM得电吸合并自锁,空压机又启动运转。KM的常闭辅助触点打开,KA1、KA2先后失电释放。当空气压力高于上限值时,KP的接点1-2断开,KM线圈通过KA2常闭触点和自己的自保触点而得电吸合,空压机继续运转,直到空气压力上升到上限位置,KP的接点1-3闭合,开始第二次循环。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-21。

3.3.7 Y-△启动的空压机控制线路

线路如图3-64所示。该线路能使储气罐压力自动保持在0.09~0.12MPa之间并可手动和自动控制。

图3-64 Y-△启动的空压机控制线路

图中,YV为电磁排气阀,接于单向阀之前。它的作用是,保证空压机轻载启动。只要空压机工作,YV就由时间继电器KT2和中间继电器KA断开电源而关闭。空压机停止工作,YV就被接通而将空压机内气体排放干净,以保证空压机下次启动时保持轻载工况。

工作原理:合上电源开关QS,将转换开关SA置于“自动”位置。接触器KM2得电吸合,其常开辅助触点闭合,接触器KM1得电吸合,电动机为Y连接,降压启动运行。同时,时间继电器KT2线圈通电,其延时闭合常开触点闭合,为中间继电器KA吸合做好准备。KM1的常开辅助触点闭合,时间继电器KT1线圈通电,经过一段延时后,其延时闭合常开触点闭合,中间继电器KA得电吸合并自锁,其常闭触点断开,接触器KM2失电释放。同时,接触器KM3得电吸合,电动机为△连接,电动机进入全压正常运行。

当电动机开始工作时,空压机润滑油的油压随之上升,油压开关(或电接点压力表)KP的1-3接点闭合,其后时间继电器KT2的延时断开常闭触点断开。当KM1吸合时,无论电动机工作在Y接线还是△接线,只要油压开关(或电接点压力表)KP接通控制回路,而时间继电器KT2延时断开常闭触点总是在KP的1-3接点接通后才延时断开,就可以保证控制回路电源不致在KT2延时断开常闭触点断开时中断。若空压机润滑不足或KP故障,则电动机不能启动。

如需手动控制,可将转换开关SA置于“手动”位置,按下启动按钮SB1,电动机便能自动实现Y-△启动。

在电动机降压启动过程中,指示灯H1亮;在电动机全压正常运行时,指示灯H2亮。

时间继电器KT1的延时时间整定值,视电动机容量而定。大功率电动机(如55kW),可整定为100s。

3.3.8 JC3.5型冷冻机油压控制器线路

冷冻机油压控制器又称油压差继电器。它是冷冻机运行的一种安全保护装置。当冷冻机润滑油压力低于曲轴箱压力某一整定值时,自动停止冷冻机运行。油压控制器的种类较多,但控制原理基本相同。现以JC3.5型油压控制器为例,介绍其工作原理及接线方法。

油压控制器是一种靠压力差动作的继电器,其内部结构如图3-65所示。控制器是以油压表压力与吸气压力之间的压差来控制压差开关动作,达到停机目的的。控制器带有延时机构,其作用是使控制器执行机构开关触点的动作滞后于压差机构开关触点的动作。冷冻机刚启动时,润滑油压尚未建立(油压随冷冻机的运转而上升,上升到正常值需要10~20s),如果不延时,冷冻机无法启动。延时控制是靠加热器加热双金属片,使其弯曲并推动延时开关动作实现的。另外,控制器还设有试验按钮和复位按钮。试验按钮是供随时测试延时机构的可靠性的;复位按钮是用来使延时开关恢复原位的。当油压机因故障停机、必须进行维修时,检查修复后(5min后)须按下复位按钮,方可启动冷冻机。

图3-65 JC3.5型油压控制器及其接线(电源电压为380V时)

接线方式:油压控制器的电源电压不同,其接线方式也不同。图3-65是电源电压为380V的接线,将端子D1和X短接,见图3-65中虚线。图3-66是电源电压为220V的接线,将端子D2和X短接,见图3-66中虚线。

图3-66 JC3.5型油压控制器及接线(电源电压为220V时)

工作原理(图3-65):作用在低压波纹管(与冷冻机曲轴箱连通)和作用在高压波纹管(与润滑油泵出口相通)上的压力差,由主平衡弹簧平衡。当压差大于调定值(一般为0.15~0.3MPa)时,杠杆处于图中实线位置。压差开关的接点k与a接通,电流由A点经k、a回到B,正常运行指示灯H2亮。这时,延时开关的接点ks与X1相通,电流由A经启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器FR、接触器线圈KM及接点X、X1、ks、Sx和低压继电器KA1、高压继电器KA2、温度继电器Kt的常闭触点回到B点。此时,冷冻机仍继续运行。但加热器通电发热,加热双金属片。经过约60s后,双金属片向右侧弯曲,推动延时开关断开,接触器KM失电释放,冷冻机停止运行。同时,接点ks与S1接通,事故指示灯H1亮。

3.3.9 确保远控电动机准确停机的控制线路

在某些远距离控制电动机的场合,会出现按下停止按钮后(不管是就地还是远控停止按钮),电动机不能马上断电停机,而是需经过几秒甚至十几秒后,接触器才能释放停机。控制线路越长,则延时停机时间越长。这是很不安全的一种现象。

这种现象是由导线的分布电容引起的。由于控制导线之间靠得很近,尤其是铠装电缆之类的导线芯线与铠装层靠得更近,很容易造成芯线与芯线之间、芯线与铠装层之间存在较大的分布电容。按下停止按钮时,控制线路分布电容上的充电电压将对接触器线圈放电,使其维持一段时间吸合状态,待放电至低于接触器的释放电压时,接触器才能释放,电动机才停机。

为了消除这一现象,可采用如图3-67所示的控制线路。

图3-67 确保远控电动机准确停机的控制线路

(1)控制目的和方法

控制目的:电动机能及时停机,即按停止按钮时接触器能立即释放。

控制方法:按下停止按钮时,利用停止按钮另一副触点将接触器KM线圈短接,使控制线路上的分布电容的电压迅速降至零,KM立即释放。

保护元件:熔断器FU1(电动机短路保护),FU2(控制电路的短路保护);热继电器FR(电动机过载保护)。

(2)线路组成

①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU2、近控和远控启动按钮SB1和SB3、近控和远控停止按钮SB2和SB4、接触器KM和热继电器FR常闭触点组成。

③指示灯。H1——电动机运行就地指示(绿色);H2——电动机运行远控指示(绿色)。

(3)工作原理

合上电源开关QS,按下启动按钮SB1(或SB3),接触器KM得电吸合并自锁,电动机启动运行。同时指示灯H1和H2点亮。按下停止按钮SB2(或SB4),其一副触点切断控制电源;另一副触点将接触器KM线圈短接,使控制线路上分布电容的电荷迅速放电,KM立即释放,从而实现电动机准确停机。同时指示灯H1或H2熄灭。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-22。

表3-22 电气元件参数

3.3.10 额定电压为127的可逆电动机接于220电源的线路

ND-9型、ND-30型等微型可逆电动机,其标称电压为127V,如按标称电压使用,需按图3-68(a)所示,接一只变比为220∶127的降压变压器,这很不方便。实际工作中,可以利用这类电动机的工作绕组和启动绕组参数基本一致的特点,将两绕组串联后接到220V电源上,再在任一绕组上并联一只启动电容即可,如图3-68(b)所示。如要电动机反转,只要调换两绕组中任一组的头尾,即这项工作可由双掷双刀开关SA来完成。

图3-68 额定电压为127的可逆电动机接于220电源的线路

3.3.11 降低晶闸管调速电容启动电动机噪声的线路

图3-69(a)为带有抑制无线电干扰的晶闸管调速线路。该线路采用低通滤波的方式降低电动机的噪声。

图3-69 采用低通滤波降低电容启动电动机噪声的线路

但调速时,电动机的绕组电感、启动电容C与滤波器会产生谐振,使电动机振动并发出噪声。

图3-69(b)是图3-69(a)的改进线路。实践证明它有较好的减振作用。

3.3.12 锅炉自动给煤装置控制线路

小型锅炉通常采用手动给煤,不但增加司炉工的劳动强度,还很难保证加煤均匀。为此,可采用如图3-70所示的自动给煤装置控制线路。

图3-70 锅炉自动给煤装置控制线路

(1)控制目的和方法

控制目的:自动给锅炉供煤。

控制方法:利用电流互感器检出煤粉机上煤的重量,然后控制给煤机是否供煤。

保护元件:熔断器FU1、FU2(电动机M1、M2短路保护);热继电器FR1、FR2(电动机M1、M2过载保护);熔断器FU3(控制电路短路保护);二极管VD(保护三极管VT2、VT3免受继电器KA反电势而损坏)。

(2)线路组成

①给煤机主电路:由开关QS1、熔断器FU1、接触器KM1主触点、热继电器FR1和电动机M1组成;给煤机控制电路:由熔断器FU3、启动按钮SB1、停止按钮SB2、转换开关SA、接触器KM1和热继电器FR1常闭触点组成。

②煤粉机主电路:由开关QS2、熔断器FU2、接触器KM2主触点、热继电器FR2和电动机M2组成;KM2控制电路图中未画。

③煤粉机煤粉重量检测的电子电路:重量探测电路:由电流互感器TA、整流桥VC1、滤波电容C1、分压电路(由R2、RP1和稳压管VS1组成)和三极管VT1组成;执行电路:由直流电源电路(电容C4、电阻R6、整流桥VC2、滤波电容C3和稳压管VS2组成)和三极管VT2、VT3、中间继电器KA等组成。

(3)工作原理

首先启动煤粉机M2,使其在空载下运行,然后接通控制回路电源。这时,电流互感器TA中的电流较小,三极管VT1截止,VT2、VT3导通,中间继电器KA吸合,其常开触点闭合。把给煤机转换开关SA置于“自动”位置,装置便开始工作,接触器KM1得电吸合,给煤机M1运转,开始给煤粉机加煤。当煤量合适时,煤粉机正常工作,煤粉正常送入。当煤量过多时,煤粉机电动机M2负载加重,流过电流互感器TA的电流增大,其输出电压增大。该电压经整流桥VC1整流、电流C1滤波、电位器RP1和电阻R2分压,将使稳压管VS1被击穿(2CW50的稳压值1~2.8V)。三极管VT1得到基极电流而导通,VT2、VT3截止,中间继电器KA失电释放,继而接触器KM1失电释放,给煤机M1停止工作。煤粉机M2继续给锅炉加煤,煤粉机电动机负载逐渐减轻,流过电流互感器的电流减小。当电流减小到一定值时,VT1截止,VT2、VT3导通,KA吸合,继而KM1吸合,给煤机M1继续工作。这样,使送入炉膛的煤量较均匀,燃烧稳定。

(4)元件选择

开关QS1、QS2,熔断器FU1、FU2,接触器KM1、KM2,热继电器FR1、FR2根据电动机M1和M2的功率确定;中间继电器KA可选用JQX-4F DC 12V;转换开关SA选用LS2-2;电流互感器TA的选择(改绕):在普通电流互感器的线圈外面用和电动机电流相适应的绝缘导线绕2~4匝作为初级。要求当电动机正常运行时,其次级绕组感应电压应在8V以上(可调整匝数改变)。

变压器T可以在接触器KM线圈外面用直径为0.2mm的漆包线绕数百匝代替,如CJ20-10型380V接触器的线圈外面绕250匝,可得到约10V电压。

3.3.13 搅拌机定时、调速控制线路

线路如图3-71所示。该线路是一种经过一定时间间隔,自动关断电动机并可调速的线路。

图3-71 搅拌机定时、调速控制线路

工作原理:当开关SA置于“断”的位置时,220V交流电源经二极管VD1及电阻R1和电位器RP1对电容C1反向充电,使晶闸管V1控制极反偏而关闭。此时,晶闸管V2回路也不导通,电动机不工作。当开关SA置于“通”的位置时,晶闸管V2得到触发电压而导通,搅拌机电动机启动运转。同时电源经二极管VD5半波整流及R3和RP2分压后,向电容C3充电。电容C1通过R2、V1控制极反偏电阻缓慢放电。经过一段延时,电容C1放电完毕。此时电源经VD3、RP1R1和VD2向电容C2正向充电,充电电压导致晶闸管V1导通,C3通过V1放电,于是B点电位下降,晶闸管V2由导通转为关闭,搅拌机电动机停转。

调节电位器RP1,可改变延时时间(即电动机的工作时间),最长延时可达30s;调节电位器RP2,可改变晶闸管V2导通角的大小,从而改变电动机的转速。

3.3.14 混凝土骨料上料和称量控制线路

混凝土搅拌前需要将黄沙和石子按比例称好。水泥每包质量为50kg,不必再称。

混凝土骨料上料和称量控制线路如图3-72所示。图中,M1和YA1分别为黄沙拉铲电动机和黄沙称量斗门控制电磁铁;M2和YA2分别为石子拉铲电动机和石子称量斗门控制电磁铁。接触器KM1~KM4分别控制黄沙和石子拉铲电动机的正反转,正转使拉铲拉着骨料上升,反转使拉铲回到原处,以备下一次拉料。接触器和电磁铁的工作状态分别由各自的启动按钮和停止按钮控制。

图3-72 混凝土骨料上料和称量控制线路

电磁铁控制料斗斗门如图3-73所示。当骨料铲入料斗,并达到称量要求时,接触器KM5(或KM6)吸合,电磁铁YA1(或YA2)得电吸合,打开下料斗的活动门,骨料下落。

图3-73 电磁铁控制料斗斗门示意图

1—电磁铁;2—弹簧;3—杠杆;4—活动门;5—料斗;6—骨料

实际上,电磁铁吸合动作是由磅秤秤杆的状态来控制的,如图3-74所示。料斗未称足质量时,秤杆与设在磅秤下的触点是断开的,即限位开关SQ1、SQ2是断开的,接触器KM5、KM6失电释放,电磁铁YA1、YA2不吸合;当料斗称足质量时,秤杆与触点闭合,限位开关SQ1(或SQ2)闭合,接触器KM5(或KM6)得电吸合并自锁,电磁铁YA1(或YA2)吸合,打开下料斗门。卸料完毕,按一下按钮SB9,接触器KM5、KM6失电释放,斗门闭合。

图3-74 接触器控制磅秤秤杆电路 

3.3.15 散装水泥自动秤控制线路

在混凝土搅拌站,需将散装水泥从水泥罐中取出、运送到料斗中给料,同时还需称量和计数。这一套工作程序可以由图3-75所示的线路控制。

图3-75 散装水泥自动秤控制线路

图中,M1为螺旋运输机驱动电动机,M2为振动给料器驱动电动机。水泥通过振动给料器从水泥罐中给出,并经螺旋运输机进入称量斗。称量斗上装有水银开关SQ1和SQ2,它们利用称量的杠杆机构接通和断开,用以判断水泥的质量。

工作原理:当水泥未达到规定质量时,SQ1和SQ2是接通的,继电器KA1得电吸合,其常开触点闭合,接触器KM1得电吸合,电动机M1转动,继续给料。当水泥达到规定质量时,SQ1和SQ2断开,继电器KA1和接触器KM1先后失电释放,电动机M1停止转动,螺旋给料机停止给料。这时,行程开关SQ3也断开,继电器KA2、KA3失电释放,它们的常开触点断开,接触器KM2、KM3失电释放,电动机M2停止转动,振动给料器停止工作,同时,电磁铁YA失电释放,带动计数器计数1次。

3.3.16 混凝土搅拌机控制线路

混凝土搅拌机控制线路如图3-76所示。图中,M1为搅拌机滚筒电动机。其正转时搅拌混凝土,反转时使搅拌好的混凝土出料,正、反转分别由接触器KM1和KM2控制。M2为料斗电动机。其正转时牵引料斗起仰上升,将骨料和水泥倒入搅拌机滚筒,反转时使料斗下降放平,等待下一次下料。为了及时刹住料斗,电动机M2采用电磁抱闸(YB)制动。YV为给水电磁阀,在搅拌混凝土过程中,由操作人员按动按钮SB7来控制给水量。SQ1和SQ2为料斗限位开关,用以限制料斗上端和下端的极限位置。当料斗碰着SQ1或SQ2时,接触器KM3或KM4便失电释放,电动机M2停止转动,从而保护机械设备免受损坏。

图3-76 混凝土搅拌机控制线路

3.3.17 混凝土振捣器控制线路(一、二)

混凝土振捣器能增大混凝土混合料的流动性,排出混凝土中的空气,增加混凝土的强度。

振捣器由变频机组供电,发电机输出频率约为200Hz,可以提高电动机的转速,从而使振捣器得到较高的振动频率。

振捣器有手动和自动两种控制方式。

(1)线路之一

图3-77所示为手动混凝土振捣器控制线路。图中,M为三相异步电动机,G为三相绕线式异步发电机,两者转子同轴。M带动发电机G旋转,输出约200Hz频率的交流电。该交流电送至振捣电动机M1和M2,使它们产生振幅不大,但频率较高的振动。

图3-77 手动混凝土振捣器控制线路

(2)线路之二

图3-78所示为自动混凝土振捣器控制线路。图中,M、G同图3-77,M1为振捣电动机,YA为电磁铁。电磁铁YA控制开关S(照明拉线开关)的开与关。发电机G与电动机M1之间用四芯电缆连接。四芯电缆中的一根与设在手把下的触点开关P连接,按动开关P能短时接触到接有电磁铁YA的一根相线。

图3-78 自动混凝土振捣器控制线路

工作原理:启动时,按动开关P,使P点与接有电磁铁YA的相线短时相接,电磁铁YA短时得电吸合,开关S被拉合,接触器KM1得电吸合,电动机M启动运转。同时,KM1常开辅助触点闭合,时间继电器KT通电。经过一段时间延时(延时时间等于电动机M启动所需时间),KT的延时闭合常开触点闭合,接触器KM2得电吸合,接通振捣器电动机M1

当需要停止时,再次按动开关P,使开关P与相线短时相接,电磁铁YA又短时吸合,开关S断开,KM1、KT和KM2相继失电释放,电动机M和M1都停止工作。

3.3.18 单台电动机控制的电动门线路

采用一台电动机控制的简易型电动门线路如图3-79所示。

图3-79 单台电动机控制的电动门线路

(1)控制目的和方法

控制目的:用电动机开/关大门。

控制方法:通过电动机正转、反转开/关大门,到位后通过限位开关使电动机停转。按一下按钮即可自动控制,配有指示灯和警铃。

保护元件:熔断器FU1(电动机短路保护),FU2(控制电路的短路保护);热继电器FR(电动机过载保护);限位开关SQ1、SQ2(电动机限位保护)。

(2)线路组成

①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1及KM2主触点、热继电器FR和电动机M组成。

②控制电路。由熔断器FU2、按钮SB、接触器KM1及KM2、时间继电器KT、限位开关SQ1及SQ2和热继电器FR常闭触点组成。

③指示灯及报警电路。H1——开门指示(绿色);H2——门运行指示(黄色);H3——关门指示(红色);HA——开/关门预告报警。

(3)工作原理

合上电源开关QS,门完全打开时,限位开关SQ1被压下,绿色指示灯H1点亮。按下启动按钮SB,电铃HA发出预告报警声。同时时间继电器KT线圈通电,其瞬动触点动作,并经过一段延时后,其延时闭合常开触点闭合,黄色指示灯H2亮,接触器KM2得电吸合并自锁,其主触点闭合,电动机M启动运转,门开始往关闭方向运行,其常闭辅助触点断开,KT失电释放。当门离开限位开关SQ1时,SQ1复位。当门运行至限位开关SQ2时,SQ2被压下,其常闭触点断开,KM2失电释放,黄色指示灯H2熄灭,电动机停转,大门被关闭。同时SQ2常开触点闭合,红色指示灯H3亮,关门动作完成。

开门时,再次按下按钮SB,其动作过程与上述相同,但这时接触器KM1得电吸合,电动机M反转,门往开启方向运行。当门离开限位开关SQ2时,SQ2复位,红色指示灯H3熄灭。当门运行至SQ1时,SQ1被压下,KM1失电释放,电动机停转,门被打开。

(4)元件选择

电气元件参数见表3-23。

表3-23 电气元件参数

时间继电器KT延时时间的整定。可根据实际需要确定,一般为5~8s。

3.3.19 两台电动机控制的电动门线路

图3-80所示为采用两台JTC-170-1.1-31型1.1kW齿轮减速电动机控制的电动门线路。它能带动每扇质量约200kg的铁门,以0.35~0.4m/s速度运动。8m宽的门,8s即可关闭。该线路可以实现以下三大功能:一是单扇门打开与关闭;二是双扇门打开与关闭;三是大门在轨道上的任意一个位置启动和停止。

图3-80 两台电动机控制的电动门线路

图中,1SB1、1SB2分别为电动机M1正反转启动按钮;2SB1、2SB2分别为电动机M2正反转启动按钮;1SA1、1SA2分别为电动机M1点动钮子开关;2SA1、2SA2分别为电动机M2点动钮子开关;1SQ1、1SQ2分别为电动机M1正反转限位开关;2SQ1、2SQ2分别为电动机M2正反转限位开关;SB为整个控制回路的停电按钮;接触器KM3和KM6分别是当M1和M2断电后向电动机提供能耗制动直流电源的接触器。

工作原理:开门分常动和点动两种操作。

①要将两扇门一次开到底,可采用常动操作。即先合上钮子开关1SA1和2SA1,再先后按下1SB1和2SB1。这时接触器KM1和KM4得电吸合,两扇门徐徐开启。

②要将两扇门只开启一部分,可采用点动操作。即将1SA1和2SA1打开,间断地按下1SB1和2SB1,这时可使两扇门开启到任意一位置上。

关闭门的操作方法与开门基本相同,不同的是应按下按钮1SB2和2SB2

为了使门能准确停在指定位置,电动机采用能耗制动,有关能耗制动的内容见第8章相关内容。

3.3.20 单台直线电动机控制的电动门线路

直线电动机控制的电动门很适合在铁路道口使用。直线电动机在电动门上的安装位置如图3-81(a)所示,其控制电路如图3-81(b)所示。电动机采用主令开关控制。

图3-81 单台直线电动机控制的电动门

直线电动机为ZYEG-42型。在三相电源380V、电流12A供电时,电动机对门栏可产生42kgf的推力。一个高度为1.3m、长度为10m、质量为500kg的栏门,在直线电动机控制下其行走速度可达1~2m/s。8m宽路面的道口,只需约7s即可关闭。

工作原理:合上电源开关QS,当转换开关SA置于“正”位置时,接触器KM1得电吸合,其主触点接通直线电动机M,门打开。当SA置于“停”位置时,电动机停转。当SA置于“反”位置时,接触器KM2得电吸合,门关闭。当门开或关至极限位置时,限位开关SQ1或SQ2断开,电动机停转,以达到保护电动门的目的。KM1和KM2相互联锁。

由于道口栏门的控制要求不高,因此栏门的速度可由SA的“正”“停”“反”三个位置来控制。

限位开关SQ1、SQ2接在零线侧较安全。

3.3.21 两台直线电动机控制的电动门线路

两台直线电动机控制的电动门线路如图3-82所示。直线电动机采用电磁铁YB1、YB2制动。

图3-82 两台直线电动机控制的电动门线路

工作原理:为简化操作程序,采用按钮点控制。借助控制开关SA,可手动和自动控制。SB1为两台电动机的正转(关门)按钮;SB2为两台电动机的反转(开门)按钮;KM1和KM3分别为两台电动机的正转接触器;KM2和KM4分别为两台电动机的反转接触器;SQ1~SQ4为栏门限位开关。为使栏门准确定位,在电动机前后分别设置了两块直流电磁铁YB1、YB2。电动机断电后,时间继电器KT2、KT3控制接触器KM5、KM6向电磁铁提供进流电,励磁产生的强磁力很快将栏门制动。5s后KT2、KT3控制KM5、KM6断开直流电源,磁力制动缓解。为防止误动作,KM1、KM2与KM5,KM3、KM4与KM6在控制回路中互相联锁。二极管VD1、VD2的作用是,防止直流断电后在励磁线圈中感应出高电压而击穿其他电气元件。

电动门自动控制的工作原理如下:将控制开关SA置于“自动”位置(即图示位置)。报警设备发出信号后,触点S闭合,时间继电器KT1线圈通电,其延时闭合常开触点按整定值在延时一定时间后闭合,KA1得电吸合,其常开触点闭合,接触器KM1、KM3得电吸合,启动直线电动机推动栏门正向运转。到达关闭位置后,限位开关SQ1、SQ3被压下,KM1、KM3失电释放,直流电磁铁YB1、YB2带动电磁制动器制动,完成关门动作。开门时,触点S断开,KT1失电释放,其常闭触点闭合,KA2得电吸合,其常开触点闭合使接触器KM2、KM4得电吸合,电动机反向运转,直至栏门将限位开关SQ2、SQ4压下,KM2、KM4失电释放,电磁制动器制动,完成开门动作。当两个栏门到达开启终端位置时,限位开关SQ2、SQ4的常开触点串联接通KA3线圈,KA3吸合,其常闭触点断开,KA2失电释放,其常闭触点闭合,解除对KA1联锁,以待下一次由道口自动信号设备控制栏门关闭道口。道口工进行作业时,只需将控制开关SA打到自动位置,火车距道口800m时栏门可自行关闭。