電氣控制系統除了要能滿(mǎn)足生產(chǎn)機械的具體工藝要求外,要想長(cháng)期無(wú)故障地運行,還必須要有各種保護措施。保護環(huán)節是所有機床電氣控制系統不可缺少的組成部分。電氣控制系統中的保護環(huán)節包括:短路保護、過(guò)流保護、弱磁保護、過(guò)載保護、欠(零)壓保護。 1.短路保護 電動(dòng)機繞組、導線(xiàn)的絕緣損壞或線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)往往會(huì )引起短路,巨大的短路電流會(huì )導致電氣設備損壞。因此發(fā)生短路時(shí),必須迅速切斷電源?! ?br/> 常用的短路保護元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 熔斷器結構簡(jiǎn)單、價(jià)廉,但動(dòng)作準確性較差,熔體斷了后需重新更換,而且若只斷了一相還會(huì )造成電動(dòng)機的單相運行,所以只適用于自動(dòng)化程度和動(dòng)作準確性要求不高的系統。 對于自動(dòng)開(kāi)關(guān),只要發(fā)生短路就會(huì )自動(dòng)跳閘,將三相電路同時(shí)切斷。自動(dòng)開(kāi)關(guān)結構較復雜,操作頻率低,廣泛用于要求較高的場(chǎng)合。 2.過(guò)流保護 廣泛應用于直流電動(dòng)機或繞線(xiàn)轉子異步電動(dòng)機,由于三相籠型異步電動(dòng)機短時(shí)過(guò)電流不會(huì )產(chǎn)生嚴重后果,故一般不采用過(guò)流保護而采用短路保護?!?br/> 過(guò)電流往往由于不正確的啟動(dòng)和過(guò)大的負載轉矩引起,一般比短路電流要小。 電動(dòng)機運行時(shí),產(chǎn)生過(guò)電流的可能性比發(fā)生短路的可能性要大得多,頻繁正反轉啟動(dòng)、制動(dòng)的重復短時(shí)工作的電動(dòng)機更是如此。 直流電動(dòng)機和繞線(xiàn)轉子異步電動(dòng)機線(xiàn)路中的過(guò)電流繼電器也起著(zhù)短路保護的作用,一般過(guò)電流動(dòng)作時(shí)的電流強度值為啟動(dòng)電流的1.2倍左右?!?br/>3.弱磁保護 直流電動(dòng)機必須在一定磁場(chǎng)強度下才能啟動(dòng),如磁場(chǎng)太弱,電動(dòng)機的啟動(dòng)電流就會(huì )很大;直流電動(dòng)機正在運行時(shí)磁場(chǎng)突然減弱或消失,電動(dòng)機轉速就會(huì )迅速升高甚至發(fā)生飛車(chē)。 弱勵磁保護是通過(guò)在電動(dòng)機勵磁回路中串入弱磁繼電器(電流繼電器)來(lái)實(shí)現的,在電動(dòng)機運行中,如果勵磁電流消失或降低很多,弱磁繼電器就釋放,其觸點(diǎn)切斷主回路接觸器線(xiàn)圈的電源,使電動(dòng)機斷電停車(chē)。 4.過(guò)載保護 電動(dòng)機長(cháng)期超載運行、其繞組溫升超過(guò)允許值,繞組的絕緣材料就會(huì )變脆,電動(dòng)機的壽命就會(huì )減少,嚴重時(shí)甚至會(huì )損壞電動(dòng)機。過(guò)載電流越大,達到允許溫升的時(shí)間越短。常用的過(guò)載保護元件是熱繼電器。熱繼電器可以滿(mǎn)足這樣的要求:當電動(dòng)機在額定電流下運行時(shí),電動(dòng)機的溫升為額定溫升,熱繼電器不會(huì )動(dòng)作,在過(guò)載電流較小時(shí),熱繼電器要經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間才會(huì )動(dòng)作,過(guò)載電流較大時(shí),熱繼電器會(huì )在較短時(shí)間內動(dòng)作。 由于熱慣性的原因,熱繼電器不會(huì )因電動(dòng)機短時(shí)過(guò)載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作,所以在使用熱繼電器作過(guò)載保護的同時(shí),還必須設有短路保護。用作短路保護的熔斷器的熔體的額定電流不應超過(guò)熱繼電器發(fā)熱元件額定電流的4倍。 當電動(dòng)機的工作環(huán)境溫度和熱元件工作環(huán)境溫度不同時(shí),保護的可靠性會(huì )受到影響?,F在,較好的熱繼電器一般都采用熱敏電阻作為測溫元件,將熱敏電阻串在電動(dòng)機繞組中,能更準確地測量出電動(dòng)機繞組的溫升。 5.欠(零)壓保護 電動(dòng)機正在運行時(shí),電源電壓過(guò)分地降低會(huì )引起電動(dòng)機轉速下降甚至停轉,或者引起一些電器動(dòng)作,造成控制線(xiàn)路不正常工作;電源電壓因某種原因消失,那么在電源電壓恢復時(shí)電動(dòng)機就將自行啟動(dòng)。這兩種情況都可能引起設備損壞甚至人身事故,因此必須予以保護。針對電壓過(guò)分降低的保護稱(chēng)為欠電壓保護;為防止電壓恢復時(shí)電動(dòng)機自行啟動(dòng)的保護稱(chēng)為零壓保護。
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