设备电气控制与维修_李献智竺伟华沈一兵马晓莉主编.pdf

设备电气控制与维修李献智竺伟华沈一兵马晓莉 主编责任编辑姚发国陈文军封面设计狄多强责任印制郭迅生地址银川市北京东路 139 号出版大厦（750001）网址网上书店www.hh-电子信箱邮购电话0951-5044614经销全国新华书店印刷装订宁夏捷诚彩色印务有限公司印刷委托书号（宁）0010585开本787mm1092mm1/16印张15.25字数280 千版次2011 年 1 月第 1 版印次2013 年 4 月第 2 次印刷书号ISBN 978-7-80620-769-7/T 1定价31.00 元版权所有翻印必究出版发行黄河出版传媒集团阳 光 出 版 社PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 宁夏职业技术学院于 2007 年被国家教育部、财政部确定为国家一百所示范性高等职业院校立项建设单位。项目实施以来，学院以专业建设为龙头，围绕自治区经济发展战略定位。按照“专业对接市场、课程对接能力、质量对接需求”的理念，有针对性地设置和调整专业。积极实践工学结合、校企合作人才培养模式改革和课程体系改革。以“开放、合作、包容、共赢”为原则，与区域内近二百家企业实施校企合作、人才共育。在工作过程系统化的课程体系建构和工学结合专业课程建设中，以设备、工作对象、案例、典型产品等为载体，组织教学内容，实施教学，取得了一批标志性成果。为了推广在课程建设中取得的成效，决定编辑出版部分教材和实训指导书。特别感谢合作企业给予学校的大力支持。由于编者水平所限和时间仓促，书中难免有不妥之处，恳请业内专家和广大读者指正。前言宁夏职业技术学院国家示范性高职院校建设项目教材编写委员会2010 年 3 月 18 日PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 项目一三相异步电动机基本控制线路的安装与检修1任务 1三相异步电动机单向运行控制线路的安装与检修1任务 2三相异步电动机正反转运行控制线路的安装与检修35任务 3三相异步电动机降压启动控制线路的安装与检修43任务 4三相异步电动机制动控制线路的安装与检修56任务 5双速电动机控制线路的安装与检修67思考题与习题72项目二常用机床控制线路的检修77任务 1普通卧式车床控制线路的检修77任务 2万能铣床控制线路的检修91思考题与习题103项目三PLC 控制线路的安装与调试104任务 1初步认识 PLC104任务 2PLC 控制的一灯双控照明线路的安装118任务 3三相异步电动机连续控制线路的编程与实现135任务 4三相异步电动机正反转控制线路的编程与实现160任务 5三相异步电动机 Y-降压启动控制线路的编程与实现177任务 6送料小车控制线路的编程与实现184任务 7十字路口交通灯控制线路的编程与实现197任务 8机械手控制线路的编程与实现207思考题与习题216附录224参考文献238后记239目录PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 项目一三相异步电动机基本控制线路的安装与检修任务 1三相异步电动机单向运行控制线路的安装与检修一、工作任务（一）任务要求根据三相异步电动机单向运行控制线路的电气原理图，进行实际控制电路安装和调试。（二）任务目标1能力目标（1）能看懂继电接触电气控制电路的常用电气图纸。（2）能根据给定的控制电路图进行实际电路的装接。（3）初步掌握根据电机的容量和控制要求设计控制电路、选择电气元件的方法，并完成元件的装接。（4）掌握常用电气控制线路的调试和维修方法。继电接触控制系统是由继电器、接触器等低压电器构成的“硬接线”控制系统，主要实现对电路和用电设备的通断、保护、控制或调节，是现代工业生产的重要环节。本项目以三相异步电动机基本控制线路的安装与检修为任务，旨在让学生掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，掌握常用低压电器元件的选用、检测和调整技术，提高继电接触电气控制系统的设计、安装和调试能力。1-PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 设备电气控制与维修2知识目标（1）熟悉常用电气控制图纸的作用、绘制原则和读图方法。（2）掌握三相异步电动机单向转动控制电路的控制原理。（3）了解控制电路设计的基本方法。二、相关知识（一）低压电器基础知识1低压电器的定义低压电器是指在交流1200V、直流1500V以下的电路内起通断、保护控制或调节作用的电器。2低压电器的分类低压电器种类繁多，分类方法有很多种。（1）按操作方式可分为：手控电器（刀开关、按钮开关、转换开关等）、自控电器（接触器、低压断路器、继电器等）。（2）按用途可分为：低压配电电器（刀开关、低压断路器、熔断器等）、低压控制电器（转换开关、按钮、接触器、继电器、电磁阀、热继电器、熔断器）、低压保护电器（熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等）、低压主令电器（按钮、主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等）、低压执行电器（电磁铁、电磁离合器等）。（3）按种类可分为：刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。（4）按电器的工作条件可分为：一般用途低压电器、牵引低压电器、矿用低压电器、航空低压电器及船用低压电器等。3低压电器的基本结构低压电器在结构上一般都有两个基本部分：一个是感受部分，它感受外界输入的信号，并通过转换、放大与判断，作出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制的目的。在自控电器中，感受部分大多由电磁机构组成，在手控电器中，感受部分通常为操作手柄等；另一个是执行部分，它根据指令进行电路的接通或切断，如触点连同灭弧系统。4低压电器的型号含义我国低压电器型号是按产品种类编制的，产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字组合表示，其组合方式如图1-1-1所示。2-PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （二）低压配电电器1熔断器：熔断器俗称保险丝，是一种最简单有效的保护电器。使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。（1）熔断器的结构熔断器主要由熔体（俗称熔丝）、安装熔体的熔管（或熔座）两部分组成。熔体由铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，常做成丝状、片状或栅状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘纸制成，在熔体熔断时兼有熄灭电弧（简称灭弧）的作用。（2）熔断器的种类与型号熔断器按结构形式分为瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、自动恢复式等几类。特点及用途见表1-1-1所示，外形结构及图形符号如图1-1-2。表 1-1-1熔断器特点及用途名称类别特点、用途主要技术数据瓷插式熔断器RC1A价格便宜，更换方便。广泛用于照明和小容量电动机短路保护额定电流为 5A200A，分 7种规格螺旋式熔断器RL熔丝周围石英砂可熄灭电弧，熔断管上端红点随熔丝熔断而自动脱落。体积小，用于机床电气设备中RL1 系列额定电流有 4 种规格：15A、60A、100A、200A无填料封闭管式RM在熔体中人为引入窄截面熔片，提高断流能力。用于低压电力网络和成套配电装置中的短路保护RM-10 系 列 额 定 电 流 为15A1000A，分 7 种规格有填料封闭管式RT0分断能力强，使用安全，特性稳定，有明显指示器。广泛用于短路电流较大的电力网或配电装置中RT0 系列额定电流为 50A1000A，分 6 种规格图 1-1-1低压电器型号含义特殊环境条件派生代号，用字母表示辅助规格代号，用字母表示派生代号，用一个字母表示基本规格代号，用字母表示特殊派生代号，用一个字母表示设计代号，用数字表示类组代号，最多用三个字母表示项目一三相异步电动机基本控制线路的安装与检修3-PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 设备电气控制与维修图 1-1-2熔断器外形结构及图形符号RC 型RL 型RM 型RT0 型RC1A系列瓷插式熔断器结构简单，由熔断器瓷底座和瓷盖两部分组成。熔丝用螺钉固定在瓷盖内的铜闸片上，使用时将瓷盖插入底座，拔下瓷盖便可更换熔丝。由于该熔断器使用方便、价格低廉因而应用广泛。RC1A系列熔断器主要用于交流380V及以下的电路末端作线路和用电设备的短路保护，在照明线路中还可起过载保护作用。RC1A系列熔断器额定电流为5200A，但极限分断能力较差。由于该熔断器为半封闭结构，熔丝熔断时有声光现象，对易燃易爆的工作场合应禁止使用。RL1系列螺旋式熔断器由瓷帽、瓷套、熔管和底座等组成。熔管内装有石英砂、熔丝和带小红点的熔断指示器。当从瓷帽玻璃窗口观测到带小红点的熔断指示器自动脱落时，表示熔丝熔断了。熔管的额定电压为交流500V，额定电流为15200A，常用于机床控制线路。RM10系列无填料密封管式熔断器由熔断管、熔体及插座组成。熔断管为钢纸制成，两端为黄铜制成的可拆式管帽，管内熔体为变截面的熔片，更换熔体较方便。RM10系列的极限分断能力比RC1A熔断器有所提高，适用于小容量配电设备。RT0系列有填料密封管式熔断器由熔断管、熔体及插座组成，熔断管与RM10熔断器类似，为白瓷质的，但管内充填石英砂，石英砂在熔体熔断时起灭弧作用，在熔断管的一端还设有熔断指示器。该熔断器的分断能力比同容量的RM10型大2.54倍。RT0系列熔断器适用于交流380V及以下、短路电流大的配电装置中，作为线路及电气设备的短路保护。熔断器的型号含义如图1-1-3所示。图 1-1-3熔断器型号含义熔体额定电流熔断器额定电流设计序号型式熔断器C：瓷插式L：螺旋式M：无填料封闭管式T：有填料封闭管式S：快速恢复式Z：自动恢复式4-PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （5）熔断器使用维护注意事项熔断器的插座和插片的接触应保持良好。熔体烧断后，应首先查明原因，排除故障。更换熔体时，应使新熔体的规格与换下来的一致。更换熔体或熔管时，必须将电源断开，以防触电。（3）熔断器的主要技术参数额定电压：这是从灭弧角度出发，保证熔断器能长期正常工作的电压。如果熔断器的实际工作电压超过额定电压，则一旦熔体熔断，可能发生电弧不能及时熄灭的现象。熔体额定电流：是指在规定的工作条件下，电流长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流。熔断器额定电流：是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作时所允许的温升决定的。该额定电流应不小于所选熔体的额定电流，且在额定电流范围内不同规格的熔体可装入同一熔壳内。极限分断能力：指熔断器在额定电压下所能分断的最大短路电流值。它取决于熔断器的灭弧能力，与熔体的额定电流大小无关。一般有填料的熔断器分断能力较高，可大至数十到数百千安。较重要的负载或距离变压器较近时，应选用分断能力较大的熔断器。（4）熔断器的选择熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流。类型根据线路要求和安装条件而定。熔断器的分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。熔体的额定电流选择如表1-1-2所示。表 1-1-2熔体额定电流的选择负 载 性 质熔体额定电流（IFU）电炉和照明等电阻性负载IFUIN（负载额定电流）线绕式电动机IFU(11.25)IN（电机额定电流）笼型电动机IFU(1.52.5)IN（电机额定电流）起动时间较长的笼型电动机IFU3IN（电机额定电流）连续工作制直流电动机IFU=IN（电机额定电流）反复短时工作制直流电动机IFU=1.25IN（电机额定电流）IFU(1.52.5)INmax+IN；INmax是最大一台电动机额定电流；IN是其他电动机额定电流之和单台电动机多台电动机项目一三相异步电动机基本控制线路的安装与检修5-PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 设备电气控制与维修安装螺旋式熔断器时，电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线应接在螺纹壳的上接线座上。这样可保证更换熔管时，螺纹壳体不带电，保证操作者人身安全。2刀开关刀开关又称闸刀开关，主要用作电源引入开关或不频繁接通与分断容量不太大的负载。（1）刀开关的外形结构及符号