电气控制原理

电气控制原理（精选8篇）

电气控制原理 篇1

摘要：近年来, 冷柜市场发展十分迅速, 市场竞争日益激烈, 消费者对冷柜功能的要求也越来越高。冷柜的主要功能是制冷和保鲜食物。随着人们生活质量的提升, 越来越多的消费者开始注重饮食安全, 而保鲜功能强大的冷柜能持续保持食品新鲜, 受到了消费者的青睐。冷柜属于电器, 需要通过电气控制系统来控制制冷方式和柜内温度。因此, 针对冷柜的电气控制原理展开了研究和分析。

关键词：冷柜,电气控制原理,控制系统,制冷效果

为了保持食物新鲜, 人们通常会将食物放在冷柜内, 其已成为现代社会生活中不可或缺的重要工具。目前, 冷柜市场的潜力巨大, 是商家的必争之地。电气控制系统是冷柜的“心脏”, 其重要性毋庸置疑, 直接影响着冷柜的性能和功率, 进而影响着制冷效果。一旦冷柜电气控制系统出现故障, 将无法制冷或启动, 因此, 研究冷柜电气控制的原理有重要意义。

1 冷柜的工作特点

冷柜启动时的运转频率最大, 通常超过130 Hz。此时, 制冷速度是最快的。冷柜不可频繁开、关机, 因为启动时的能耗最大, 需要5 min才能完成启动、制冷过程, 达到设置温度后, 会自动转入节能运行模式, 进入低频运转。冷柜在大多数时间进行的是低频运转, 这样既能满足用户的使用需求, 还能节约电能。经常性的开、关机不仅会增加能耗, 还会对冷柜造成损害, 影响其使用寿命, 甚至对电网造成冲击, 影响其他电器的安全。因此, 必须保证冷柜电气控制系统的稳定性, 避免电气控制系统故障发生。

2 冷柜电气控制系统的组成

冷柜的电气控制系统由照明电路、压缩机起动系统、冷柜稳定自动控制系统、过电流保护系统、过热保护系统和除霜控制系统组成。电路类型主要分为直冷式冷柜电路、电子温控式冷柜电路、间冷式冷柜电路。直冷式冷柜电路的控制电路由照明开关、温度控制器、启动电容、压缩机电动机和重锤式启动继电器等组成。冷柜电气控制的特点为使用了定温复位控制器, 设置了温度补偿电路和除霜电路。在压缩机方面, 通常需要设置压缩机保护线路。目前, 大多冷柜压缩机电机采用单向分相式感应电动机, 这种电动机一般有2 个绕组, 即启动绕组和运转绕组, 包含两大子系统, 分别为制冷系统和控制子系统。制冷系统负责制冷, 可使冷柜温度达到设定值;控制子系统不仅可协调各电路, 还能控制柜内温度, 使柜内保持设定温度, 从而满足用户的使用需求。

3 冷柜的电气控制原理

冷柜压缩机的电动机由启动绕组和运转绕组组成, 这两个绕组的线径不同, 压缩机的电动机在启动时, 必须将运转绕组和启动绕组同时接入电路, 电机启动后再将启动绕组断开, 单向感应电机进入工作状态。单向感应电机无运动部件, 具有成本低、性能强大、无噪声、无电弧、寿命长的特点, 且对电压波动的适应性强, 是最理想的电器启动电路, 应用十分广泛。但因这种启动器具有的启动特性, 在压缩机停机后不可立即再次启动, 需要等待启动器的温度下降至临界点后, 才能再次启动压缩机, 这个冷却过程大概需要5 min。因此, 通常情况下, 冷柜断电停机后, 需要间隔5 min后再次开启。

压缩机的启动原理为:当接通电源后, 交流电压通过温控器的接点, 经保护器的电热丝送到压缩机的公共端, 连通启动绕组和运转绕组, 连接PTC启动器串联启动绕组, 在通电瞬间, 启动线路与电源连通。但由于启动器自身具有的特性, 接通电源后电阻会急剧增大, 启动器元件和启动绕组中的电流会迅速减小, 启动绕组断开, 运转绕组持续运转, 启动压缩机, 压缩机启动旋转, 运转绕组保持运行, 整个启动过程完成。从启动到加温, 再到高阻状态、制冷状态需要5 min。在机电运转的过程中, 如果发生过温、过流升的情况, 则必须切断电机电源, 避免烧毁电机。该问题通常可采用过流、过温升保护器来解决。如果因压缩机故障而造成运行电流增大, 导致热丝温度稳定升高, 则会造成保护器接点断开。此时, 必须切断压缩机电源, 避免压缩机烧毁。

为了使冷柜柜内温度保持在设定温度, 需安装自动温度控制器。自动温度控制器能灵敏地感受到冷柜内的温度变化, 自动控制压缩机的启停, 使冷柜温度保持在设定范围。冷柜内的温度升高时, 温度自动控制器的接点闭合, 压缩机运转制冷, 降低冷柜内的温度;冷柜内的温度降低时, 温度自动控制器的接点断开, 压缩机停止运转, 使柜内温度停止下降。自动温度控制器主要由开关触点和感温元件组成, 主要控制方式分为压力式和电子温控。压力式感温控制方式应用十分广泛, 可通过温度调节旋钮预设定温度;电子温控通过数字键盘设定温度, 精度更高。此外, 还有照明和风扇电路等部件, 但这些部件比较简单, 通常与冷柜门开关串联, 通过开、关门动作启闭, 开门时照明亮起, 关门时熄灭。

4 结束语

冷柜是现代生活中不可或缺的重要工具。因此, 了解冷柜的工作特点及其电气控制系统的原理, 评估冷柜的运行状态, 可使冷柜的运行更加稳定、可靠, 从而满足人们在生活中的需求, 提高人们的生活品质。

参考文献

[1]杨绍辉, 庄友明, 赵建民.真空隔热板用于低温冷柜的漏热实验设计与分析[J].集美大学学报 (自然科学版) , 2012 (01) .

[2]庄友明.VIP和PU复合体用于冷柜的传热模型和经济效益分析[J].化工学报, 2010 (S2) .

软启动器工作原理与电气应用分析 篇2

摘 要：随着现代工业的不断发展，软启动器在电气应用中的作用逐渐受到人们的广泛关注。由于软启动器是一种具有多功能保护、轻载节能、软停车和软启动多等功能的机电控制设备，并且其能够在没有启动电机的情况下完成启动，并且能根据电动机的负载对启动的参数进行必要的调节，所以在实际应用中得到人们的关注。本文将对软启动器的工作原理进行分析，并分析根据软启动的特点功能，探讨软启动器在电气中的应用。

关键词：软启动器；工作原理；电气应用

中图分类号： TM57 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-190-2

0 引言

在现代社会工业不断发展的过程中，工控行业中的软启动器应用越来越广泛。软启动器是一种基于三相异步电动机的软启动装置，其能保障电气设备的正常启动。软启动器在电气应用中的作用与频率转化器相似，能够通过对电气设备启动电压的控制来保证机械的正常启动和运行。随着工业化进程不断推进，人们对工业发展的要求越来越高，而通过对软启动器的应用，能够有效提升工业生产效率，并保证生产的安全。所以，加强对软启动器原理及其在电气系统中应用研究有重要意义。

1 软启动器的工作原理

在实际的机械系统操作中，软启动器的启动装置的作用和频率转化器在电子设备中作用类似，其实际应用都是建立在对可控硅和电子设备进行使用的系统装置上。在软启动器的实际应用中，通过对其内部的晶闸管导通角装置进行控制，就能按照需求对电动机输入电压的高低进行调节，从而避免电压过低或过高给电动机启动带来影响，保证电动机的安全启动。另外，还可以通过对软启动器的调节，让电机设备的启动电压保持在最低，从而保证其安全平稳的运转。

对于电气机械设备的软启动器而言，在其晶闸管的两侧会有接触器触头，这样可以帮助其与旁路接触器进行连接。当需要让软启动器停止运行的时候，可以先将旁路接触器触头闭合，然后让软启动器自动停止工作。当软启动器停止工作的时候，电器机械设备也就停止工作。

通过对软启动器的应用，能够让设备在启动的时候得到更好的保护，并且能让设备在运行的过程中避免电压变化对其造成的损害。这样就能通过对电气设备启动和运行的保护，让电气设备的使用寿命延长。同时，通过然启动器的保护作用，设备不会受到关联电网或其它干扰的影响，从而保证了设备中晶闸管的正常运行。软启动器的工作原理如图1所示：

2 软启动器的启动方式和特点功能

2.1 软启动器的启动方式

在软启动器的实际应用中，其启动方式主要有阶跃启动、脉冲冲击启动、斜坡升压软启动和斜坡恒流软启动四种方式。其中斜坡升压启动的方式是最简单的，其主要是通过对晶闸管导通角的调整，从而让其与时间产生相应的关联，从而达到启动全启动器的目的。并且用这种启动方式启动软启动器的时候，电流的闭环控制装置是不存在的。在实际的应用中，斜坡升压启动并不是很实用，因为其不能对启动时的电压和电流进行较好的控制，这样就容易让电机受到电流的冲击，从而影响软启动器电网的正常运行。

2.2 软启动器的特点功能

在软启动器的实际应用中，其主要作用就是通过对设备启动电压和电流的控制，来保证设备在启动后不会出现电压或电流过高而导致的故障。其主要功能就是让设备在启动的时候保持正常的荷载并控制设备的温度，同时避免缺相现象的出现。对于软启动器的过载保护功能，实质上就是软启动器中的电流控制设备对设备启动时的电流变化进行控制，从而避免电流或电压过大时导致机械设备出现不能承受的情况，引起机械设备的故障。而软启动器的热保护功能则可以避免设备出现过热现象，其通过对软启动装置机械运行过程中的晶闸管和继电器进行保护，避免其出现散热故障而导致过热。当软启动装置出现过热的时候，其会自动切断晶闸管，并自动采取相关的预警保护措施。

在应用软启动器的过程中，其还能完成对设备的缺相保护。软启动器的这种功能主要是在机械设备运行的过程中，对其三相电流的变化进行检测，当设备运行过程中出现电流中断的情况时，软启动装置会自动做出反应，避免设备被损坏。由于软启动装置对三相电流的变化感知十分灵敏，所以能有效保护设备的安全运行。在软启动装置的实际应用中，其还具有其它一些功能，这些功能综合在一起能较好地完成对机电设备的保护，从而保障其正常运行。

3 软启动装置在电气中的应用

对于软启动装置在电气中的应用而言，首先需要解决的问题就是从电气结构原理图的设计进行全面的分析。因为软启动装置并不能同时完成对两台电机的启动控制，所以在电气应用设计的过程中，要对接触器的使用进行控制设计来解决实际应用中存在的这一问题。

在对软启动器的电气原理图进行设计的过程中，要根据实际情况选择电气元件设备，从而达到设计的要求。在正常情况下，这些电气元件设备是指软启动器、熔断器、接触器和继电器等主要设备。同时，在对软启动器进行挑选的时候，应该根据电气电机的功率来进行，保证软启动器的型号能够满足电气系统的安全运行需要。

另外，在将软启动器应用到电气中的时候，还需要对其合理性进行检测和调试，从而保证软启动器能够发挥应有的作用。检测的时候主要是让设备在空操作的情况下进行试车运行，通过电气设备空载时的试车运行检测和负载较小情况下的试车运行检测，来确定设备的运行是否正常。在所有的检测都达到相关标准的情况下，就能确保软启动器的应用能够对电气系统起到积极作用。图2为软启动器在电气中的应用原理图。

4 总结

根据软启动器的工作原理和特点，其在电气应用中具有较好的实际应用效果。通过软启动器的应用，能够有效加强对电气设备启动的控制，并且能保证电气设备启动时的稳定性。在这样的情况下，软启动器不仅能让电气设备的正常启动得到保障，还能促进电气应用的发展。所以需要对软启动器的应用进行深入研究，从而让软启动器在电气应用中发挥更大的作用。

参 考 文 献

[1] 王久鹏，王志刚.软启动器工作原理以及在电气应用中的应用[J].河南科技，2013，09：104.

[2] 董骏驰.浅析电气应用中软启动器的工作原理以及应用[J].电子制作，2013，17：90.

南京地铁电气控制原理图的设计 篇3

关键词：电气控制原理,地铁,机电设备

0 概述

电气控制原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用, 相互之间的关系的一种表示方式。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。主电路类似于电力系统的一次回路, 一般由断路器、熔断器、变频器 (调速、正反转) 、软启动器、热继电器、主接触器、电动机、电力电缆构成。设备的电气控制电路、保护、配电电路类似于二次回路, 一般是由开关、按钮、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点、信号指示等构成。

在设备的使用中, 由于工艺流程要求越来越高, 对设备运行的要求也越来越多, 控制越来越复杂, 设备运行的效能也与其电气自动化的程度有着密切的关系。

在地铁工程中, 电气设备的控制也有自身鲜明的特点。

1 地铁机电设备工程的特点

1.1 功能要求特殊

地下铁路属于公共交通行业, 是城市交通的一面“ 窗口”。面向乘客的优质服务, 反映了地铁的先进程度。这种服务除了人的因素以外, 设备的安全、可靠、高效、节能所带来的舒适感、安全性也非常重要。不同于智能楼宇侧重于办公自动化、通信自动化、长时间工作要求环境智能调节, 地铁建筑监控系统则更侧重有利于安全行车管理、变化客流的环境调节、灾害情况下的疏散导引、相关设备在各种情况下的有效运行。

1.2 被控设备种类多, 自动化程度高

包括各类风机、风阀、水泵、冷水机组、各类传感器、蝶阀、供配电设备、照明设备、防淹门、屏蔽门、各种导向标志、电梯、自动扶梯等。地铁的安全运营管理对电气设备控制自动化和智能化程度要求越来越高。

1.3 相关系统众多、专业性强

地铁工程主要配备车辆、供配电、通风空调、给排水及消防、通信、信号、自动扶梯和电梯、自动售检票、防灾报警、设备监控、综合信息管理、导向、人防、安全或屏蔽门等系统。

1.4 设计、制造、施工单位众多

地铁工程设计一般采用分包制。先由业主选定一家总体总包单位, 然后再将整条线分成若干标段, 每个标段有一家设计单位承担设计工作, 即为俗称的工点院。工程的施工也是将整条线分成若干标段, 每个标段有一家施工单位承担施工工作。机电工程设备多样, 所属专业相对独立, 制造单位也相应多样。

由于具有以上特殊性, 为工程建立一个统一的设计标准成为一个重要的任务。南京地铁电气控制原理图的设计根据地铁机电工程特点, 解决机电设备电气控制方式, 统一制造标准, 明确各系统间的接口, 控制各工点院图样设计品质, 为南京地铁工程的顺利进行作出了重要贡献。

2 电气控制原理图的设计

2.1 电力拖动方案的确定

电气控制系统是生产机械的重要组成部分, 它对生产机械能否正确可靠地工作起着决定性的作用。设计电气控制线路前, 首先应对生产机械的工作性能、基本结构、运动情况及加工工艺过程有充分的了解, 特别要明确生产工艺对电气控制提出的要求, 如控制方式:启动、调速、制动、反向等运行要求。南京地铁机电设备中区间事故风机设置了软启动器, 要求和有正反向运行调速运行, 车站送风排风机设置变频器实现调速运行, 其他各类设备容量均较小, 一般采用直接启动, 需要正反向运行的设备通过接触器进行调相实现。

2.2 确定控制方案的原则

控制方式与拖动需要相适应。控制方式并非越先进越好, 而应该以经济效益为标准安全可靠的前提。南京地铁工程中控制逻辑简单的设备, 采用继电器接触器控制方式;对于控制逻辑复杂的设备, 则采用可编程序控制器。控制方式最大限度满足工艺要求, 确保设备运行安全可靠又经济。

2.3 统一的设计标准

部分城市的地铁机电工程将设备的电气控制交由设备生产厂家配套, 由于厂家往往不能从系统的角度正确把握设备的相关工艺要求及其运行方式, 对相关专业之间的接口不能准确掌握, 因而其设计的电气控制原理图不能全面满足地铁机电设备的运行控制要求。同时同一类的设备, 生产厂家不同, 其控制原理也就不同, 这为地铁的运营维护带来了极大的困难。

南京地铁对通风空调设备、水泵、配电箱、防火卷帘等都提供了电气控制原理图, 满足了通风空调系统及给排水系统、低压配电及动力照明系统、防灾报警等系统对设备控制所提的要求, 确定了系统监控点。在确定被控设备的控制方案后, 明确每一被控设备的监控点数及监控点数的性质, 在图中统一了电气元件选型, 标明了端子排序号及型式、内接设备符号、外部回路号、外接电缆去向等信息, 明确了控制设备间的控制电缆规格。相关设备生产厂家依照统一的电气控制原理图进行生产, 工点院依据确定的控制设备位置进行管线设计。

图1为南京地铁组合空调、风机电气控制原理图。

2.4 明确的系统接口

地铁工程因其复杂性, 接口问题十分重要, 有工点与工点之间的接口、专业与专业之间的接口、有技术接口、管理接口、有物理接口和时间接口等等。对接口问题, 通常是遇到接口问题时召开协调会, 解决落实接口各项工作, 这样做, 从总的要求来看能解决问题, 但是从系统性、事前、细致和避免重复的角度要求来看则远远不够。

在南京地铁电气控制图的设计中, 对各种设备均以文件形式明确规范了系统间的接口。

a) 接口界面:通风空调设备在通风电控柜内或现场控制柜为FAS/BAS专业提供转接端子;水泵类设备在就地配电箱 (柜) 内为FAS/BAS专业提供转接端子;公共区照明在照明配电箱内为FAS/BAS专业提供转接端子。

b) 物理接口:

1) 硬线接口:硬节点信号包括开关量输入, 开关量输出;

2) 数据信息接口:通讯接口标准为Modbus, RS485;

3) 开关量输入DI:屏蔽电缆 (阻燃型) 传输, 独立无源干节点方式, 节点容量0.5A。

4) 开关量输出DO:屏蔽电缆 (阻燃型) 传输, DC24V独立有源节点, 通过中间继电器进行信号隔离, 继电器触点容量为12A。

5) 模拟量输入AI:屏蔽电缆 (阻燃型) 传输, DC24V电源, 信号为4～20mA电流信号。

6) 模拟量输出AO:屏蔽电缆 (阻燃型) 传输, DC24V电源, 信号为4～20mA电流信号。

c) 功能接口:FAS/BAS系统通过信息接口监视设备的运行状态和进行启停控制。

2.5 区间事故风机的控制电源

在地铁隧道中设有110kW区间事故风机, 该负荷为一级负荷, 距车站变电所有近1km的距离, 采用两路AC380V电源供电, 由于负荷较大, 每路电源均采用双拼电缆供电。为了节约电缆, 减小工程造价, 在电气控制图的设计中通过380V/220V的变压器将380V电源转变成220V控制电源, 这样就可以不使用三相五芯电缆而使用四芯电缆供电。以南京地铁区间事故风机采用的YJY23-0.6/1kV-3×240+1×120示例, 如采用YJY23-0.6/1kV-3×240+2×120供电, 一台区间事故风机的电缆价格就将多出20多万元, 因此采用380V/220V变压器转换控制电源的方法应用于全线区间事故风机带来的经济效益相当可观。同时这样也将220V的控制电源与原电网进行了隔离, 减少操作工触电的危险, 降低电网内的电源污染对设备电子器件的干扰与损害。

参考文献

[1]周亚军.电气控制与PLC原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2008.

[2]鼓辉.城市轨道交通系统[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[3]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社, 2004.

电气控制原理 篇4

1 电气部分控制原理及流程

重机LBH-1790型电子平头锁眼机的电气控制箱内由三块电路板组成,如图1所示,电气控制箱的左侧板上固定的电路板3包括输入电源抗干扰电路和继电器开关控制电路,终端有两路整流输出:一路为主电源大功率220V直流电源,另一路为小功率直流电源,这两路电源都送至主电源与伺服驱动输出SDC电路板。电气控制箱的前板上固定有主电源与伺服驱动输出SDC电路板,大功率220V直流电源经过滤波、稳压为各控制部分提供电源,主电机的供电与控制功能的实现也由此电路板提供。电气控制箱的后板上固定着主控制(MAIN)电路板,它是整个控制系统的心脏,能完成操作盘输入信号的处理和可更换EEPROM功能模块(CN1) 的软硬件支持以及伺服电机、功能继电器、传感器等动作控制的有序实现。另外,在机器的尾部有一块小电路板,它的功能是实现与主控制(MAIN)电路板和主电源与驱动输出SDC电路板的连接,控制机头部分的各终端设备有序动作。

如图1所示,1为各连接插座,2为机头接地连接线。操作盘为机器所有功能及参数的输入设备,它通过连接线与控制箱内的主控电路板上的CN34插座连接,将输入信号传至主控电路板;机器启动信号由右踏板传感器信号线传至主控电路板上的CN41插座,压脚抬放控制动作由左踏板传感器信号线传至主控电路板上的CN40插座。压脚动作与机器启动实现了互锁,在压脚处于抬起状态时,启动踏板不会工作;同样机器在运行过程中误踩左踏板时,压脚也不会抬起。主电机工作电压由主电源与驱动输出电路板上的CN16插座提供,而主电机速度控制、针数计数、针位检测等控制信号则由主电源与驱动输出电路板上的CN14提供。主控电路板上的CN42插座、CN37插座、CN38插座通过连线分别与机头尾部的辅助控制电路板上的CN61插座、CN63插座、CN62插座相连,以此保证机头部分的各功能电机、继电器、传感器等终端设备控制信号的畅通。主电源与伺服驱动输出SDC电路板上的CN11与主控制电路板上的CN31连接,给主控制电路板供电。

其它连接装置:机头维修保护开关通过连线与机头尾部小电路板上的CN71插座连接;控制箱内冷却风扇通过连线与CN36插座连接;控制箱侧板冷却风扇通过连线与CN10插座连接;机器底盘冷却风扇通过连线与CN39插座连接;如需要安装自动绕线装置则与CN44插座连接。

电源连接:从电源开关出来的单相交流220V电源与控制箱左侧电路板上的CN1插座连接;CN2插座通过连线与主电源SDC电路板上的CN17插座连接,为主电源SDC电路板供电;主控制电路板上的各驱动输出管输入电源由主电源SDC电路板上的CN11插座通过连线与CN31插座连接提供;主电机伺服控制电源由控制箱左侧电路板上的CN3插座通过连线与CN13插座连接提供。

如果上述某一部位功能异常,可检查对应部分的终端设备或驱动输出管,连接线和插头插座是否接触不良也要认真检查,从而排除故障。

2 电气部分常见故障的维修

2.1 电源部分

1) 控制箱左侧电路板上的保险管烧断熏黑,开机无任何反应。这一般是由于电源输入整流集成块烧坏短路所致。大功率整流集成块如图2所示,外形为立式方形,管脚从缺口处顺时针排列,2、3脚为交流输入脚,1脚为直流正极输出脚,4脚为直流负极输出脚。小功率整流集成块如图3所示,外形为长方形,管脚从缺口处从左到右依次排列,同样2、3脚为交流输入,1脚为直流正极输出脚,4脚为直流负极输出脚。如烧坏请购买同型号的整流集成块更换,特别注意各引脚一定要连接正确,焊接牢靠。

2) 控制箱主电路SDC板上保险管烧断。分为烧断熏黑和偶然性烧断两种情况。

保险管1为主电机电源保护保险管,规格为5A延时保险丝;保险管2为各功能电磁继电器及伺服电机电源保护保险管,规格为3.15A延时保险丝;保险管3为控制电路板电源保护保险管,规格为2A速断型保险丝。如保险管烧断熏黑,一般为对应的三端稳压管烧坏短路或驱动输出管烧坏短路,维修方法是正确更换损坏元件后再通电试机;如保险管为一般性烧断,例如保险丝熔断为球状,一般是驱动电机过载或继电器线圈部分短路所致,如因机械部分卡死所致过载要先排除机械故障再考虑更换电机或继电器,故障排除后更换同型号保险管;如由于电网电压突然升高导致保险管偶然熔断,关机后直接更换同型号的保险管即可,待电网电压恢复正常后再开机使用。

如因电源插座接触不良或连接电线有断开故障时,要用万用表测量检查并逐一排除。哪部分终端设备供电异常就对应检查哪一部分,电源连接方法见上述控制原理及流程部分所述。

3) 三端稳压集成块输出电压偏低。此故障通常是由于滤波电解电容漏电失效,一般故障电容的外皮都会稍微鼓起,如检查发现这些电容就直接更换;如被怀疑的电解电容外形无变化,则需用万用电表欧姆档测量或用电容测量仪进行测量后决定是否损坏。

2.2 显示屏部分错误代码显示及对应故障的排除

如表1所示。

参考文献

[1]孔令榜,李勇.服装设备使用与维修[M].3版.北京:中国轻工业出版社,2004:228-244.

[2]王文博.服装机械设备使用保全维修[M].北京:化学工业出版社,2005:163-170.

电气控制原理 篇5

1 复合元件的创建

下面以交流接触器为例, 谈谈复合元件的创建方法。交流接触器, 包括线圈, 主触点、常开辅助触点和常闭辅助触点等部分, 因此, 可以创建一个名为交流接触器的复合元件。具体操作如下。

1.1 新建元件库文件

首先打开一个Ddb文件, 选择菜单File/New, 然后在出现的窗口选择Schematic Library Document图标, 建立元件库文件。

1.2 绘制元件图形

双击Schematic Library Document文件图标, 就进入了创建元件的窗口。在元件管理器窗口, 可以看到元件的默认名称为Component_1。使用绘图工具箱中的工具, 在第四象限的左上角绘制好交流接触器的线圈图形。

1.3 元件命名

选择菜单【Tools】/【Rename Component】, 把元件重命名为交流接触器。

1.4 向复合元件中添加单元

在绘制完一个单元后, 接着绘制下一个单元 (Part) 。执行菜单命令【Tools】/【New Part】或点击绘图工具箱中的按钮, 此时库元件编辑区会切换到一个新的空白区域, 同时元件库浏览器的【Part】栏会出现的标记, 其中2/2表示正在编辑的是一个2Part元件的第2个单元, 绘制出交流接触器的主触点。重复上述步骤, 绘制交流接触器的常开辅助触点和常闭辅助触点, 即可绘制出4Part元件交流接触器。此时元件库浏览区显示如图 (1) 所示。

点击Part栏的左右箭头, 可以浏览到元件的各个子件, 如图 (2) 所示。

2 设计原理图时放置复合元件

2.1 放置复合元件方法有三种

(1) 可先选中元件如交流接触器, 然后通过浏览区选择子元件序号再放置。

(2) 在原理图中先放置选中元件的任意一个单元, 放置好后再改变元件单元, 方法是:点击菜单【Edit】【Increment Part Number】或点击主工具条中的, 鼠标变成十字光标后, 点击元件图形直到所需的元件部分, 右击鼠标, 结束命令。

(3) 双击元件, 打开元件属性对话框, 在Part项, 点击下拉箭头, 选择子件的序号。图

2.2 隐藏复合元件的子件序号

在设计电力拖动的控制线路时, 不需要显示子件序号, 可以隐藏。具体做法如下。

双击元件图形符号, 打开属性对话框选中对话框中的Hidden Field选项, 点击OK按钮确定。

双击元件上要隐藏的文字如A, 在打开的对话框中, 将Hide选项勾上, 再回到元件属性对话框, 取消对话框中的Hidden Field选项即可。

2.3 全局修改功能

对同一类型的多个对象的属性进行编辑, 如线条颜色, 字体等, 在Protel 99中, 可采用全局修改功能。具体操作为:双击欲修改的对象, 修改属性, 然后按Global键, 如图3所示。出现对话框, 在修改项前的对应项中, 点击下拉箭头, 选择Same, 然后点击OK按钮即可, 如图4所示。

2.4 更新原理图功能

在设计原理图时, 如果对自己创建的元件不是很满意, 这时可以选中元件, 然后点击回到元件库编辑器中对元件进行修改, 当元件修改完成后, 可按Update Schematic键实现对原理图中该元件的更新, 而不必要在原理图中重新加载、放置此元件, 如图5所示。

3 结语

浅析电气原理图的识读 篇6

一、识读电气原理图前, 掌握绘制原理图的基本原则

(一) 主电路用粗实线绘制, 控制电路用细实线绘制, 有时为简捷, 不刻意用粗、细线条区分。 主电路一般画于左侧, 控制电路画于右侧, 无论是主电路还是控制电路各电气元件一般均按动作顺序由上到下、从左到右依次排列。

(二) 线路交叉处应标明是否有电的联系, 若电路相连, 则应在交叉处画一个实心圆点。

(三) 电气原理图各种电气元件不画实际的外形图, 必须采用国家统一规定的图形符号和文字符号。

(四) 同一电气元件的各个部件可以不画在一起即采用分散表示法, 但必须采用同一文字符号标注。 如下图1中的交流接触器KM1的线圈、辅助常开触点、辅助常闭触点、主触点均用KM1来表示。 对于同类型的电器, 在同一电路中的表示可在其文字符号后加注阿拉伯数字序号下角标来区分。 如图1中用到了两个交流接触器, 分别用KM1、KM2来表示。

(五) 原理图中各电气元件的图形符号均按没有通电和没有受到外力作用时的状态画出。 如图1中的KM1, 其主触点、辅助常开触点、辅助常闭触点均按线圈没有得电, 衔铁未吸合时触点所处的状态表示;按钮SB1、SB2、SB3均按没有按下时表示。

二、电气原理图识读的基本步骤

(一) 识图前了解生产工艺对控制线路的基本要求, 这是阅读和分析的前提, 尤其对机、电、气、液控制配合密切的机械, 有时单凭电气原理图往往掌握不了动作原理。

(二) 识图时的步骤: (1) 先看主电路, 后看控制电路。 看图的原则是自上而下、从左至右的顺序。 (2) 看主电路:根据电流的流向由电源到被控制的设备 (电动机) , 掌握主电路中有哪些电器, 熟悉图中各电器元件的结构、动作原理。 (3) 看控制电路:自上而下, 按动作先后次序一个一个分析, 当一个电器动作后, 应逐一找出它的主、 辅触点分别接通和断开了哪些电路, 或为哪些电路的工作做好了准备, 搞清它们的动作条件和作用, 理清它们的逻辑顺序。 (4) 弄清电路中的保护环节。

下面以图1为例分析识图的方法和步骤:

1.主电路

主电路是一台三相鼠笼式异步电动机, 从上至下, 有电源开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM1、KM2主触点、热继电器FR控制。

2.控制电路

控制电路共有两个交流接触器KM1、KM2回路, KM1有一个主触点、一个辅助常开触点、一个辅助常闭触点, 其主触点用来控制电动机的起、停;辅助常开触点并联于SB2两端, 用于当松开SB2时, 接触器KM1线圈回路也不会断电, 电动机仍能继续运行, 实现自锁;辅助常闭触点串联于接触器KM2线圈回路, 保证当接触器KM1线圈得电时 (KM1主触点闭合) , 接触器KM2线圈不能得电 (KM2主触点不闭合) , 不会发生相线L1与相线L3之间的短路, 实现两个接触器之间的相互制约, 即电气互锁。 接下来, 找出控制电路中的其他低压电器, 此电路中还有复合按钮SB2和SB3, 判断其动合触点和动断触点各处于什么回路, 各起什么作用。 有了总体了解后, 就可以分析得出其动作原理如下:

首先合上电源开关QS。

正转启动:按下SB2, SB2的动断触点先断开, 保证KM2线圈不得电, SB2的动合触点后闭合, KM1的线圈回路得电, 共有三个触点:1主触点KM1闭合, 电动机正转;2辅助常开触点KM1闭合自锁, 保证松开SB2后电动机继续正转;3辅助常闭触点KM1断开互锁, 保证电动机正转时, KM2线圈不能得电, 即防止KM1和KM2的主触点同时闭合导致短路事故的发生。

反转启动:按下SB3, SB3的动断触点先断开, 让KM1线圈失电有了以下动作:1主触点KM1复位 (即断开) , 电动机停止;2辅助常开触点KM1断开;3辅助常闭触点KM1闭合, 为KM2线圈的得电做好准备。 SB3的动合触点后闭合, KM2线圈回路得电:1主触点KM2闭合, 电动机反转;2辅助常开触点KM2闭合自锁, 保证松开SB3后电动机继续反转;3辅助常闭触点KM2断开互锁, 保证电动机反转时, KM1线圈不能得电, 同样防止KM1和KM2的主触点同时闭合导致短路事故的发生。

停止:按下SB1, 由于其处在控制电路的干路中, 因此线圈KM1和KM2均不可能得电, 它们对应的主触点均断开, 电机停止。

通过上述分析可知, 该电路可以实现电动机的 “正-反-停”控制。

3.保护环节

(1) 短路保护:FU1保护主电路;FU2保护控制电路。 (2) 欠压保护与零压保护:由交流接触器KM1、KM2实现。 (3) 过载保护:由热继电器FR实现。

4.与相近的电路进行比较, 分析各自的优缺点

学过《电气控制》的同学都应该了解电气互锁正反转控制电路及按钮联锁正反转控制电路, 为了进一步弄清楚双重联锁正反转控制电路的优越性, 我们有必要对这三种电路进行比较:1电气互锁正反转控制电路只是取消了图1中复合按钮的动断触点, 则当按下SB2, 线圈KM1得电, 电机正转时其辅助常闭触点KM1断开, 若此时按下SB3, 线圈KM2不能得电, 导致此电路只能实现“正—停—反”控制, 操作起来没有双重联锁正反转电路方便。 2按钮联锁正反转控制电路取消了图1 中交流接触器的辅助常闭触点, 当主电路的正转接触器KM1的主触点发生熔焊时, 此时若按下SB3, 由于SB2松开时其动断触点已经复位, KM2线圈可以得电, 造成电源两相短路, 如果是双重连锁正反转, 由于熔焊时KM1的触点在线圈断电时也不会复位, KM1的动断触点处于断开状态, 按下SB3, KM2线圈也不能得电, 可防止短路事故的发生。 经过以上分析, 笔者相信读者对图1应该有了比较完整的认识。

综上所述, 电气原理图的识读是一个系统的工作, 需要从最简单的控制电路开始, 不断深入, 抽丝剥茧, 把电路中每一个电器元件的结构和作用分析清楚, 那么对一个复杂的控制电路就不难掌握。

摘要：随着社会的发展, 各种电气设备随之增加, 电气控制电路越来越复杂, 要想掌握各种电气设备的工作原理, 就必须熟悉电气原理图的识读方法。本文以三相异步电动机双重联锁正反转为例, 说明电气原理图的识读方法和步骤。

关键词：电气原理图,识读,控制电路

参考文献

[1]张晓娟, 主编.工厂电气控制设备.高等教育出版社, 2013.1.

电气控制原理 篇7

该起火灾是中江县近十年来损失最大的亡人火灾事故。四川消防总队高度重视,派出火灾调查专家紧急赶赴火灾现场,夜以继日、加班加点,精心组织支队、大队有关人员连续奋战,通过现场勘验、深入调查、全面分析,得出了火灾原因的客观结论,当事人予以接受(未提起复核),受到当地党委、政府的高度赞扬。

1 基本情况

着火建筑位于中江县南华镇金鱼路,建筑坐北朝南,东为凯西路、南为金鱼路、西为南华大道、北为第三人民医院,一层为商铺、二至四层为住宅的框架结构建筑。红马车业销售部位于该建筑一层,共4间门市(4樘卷帘门),东西长14 m,南北宽10.6 m,高5 m。围绕火灾原因调查共进行了3次现场勘验、5人(次)的现场询问、火灾痕迹物证实验室鉴定等工作,获取了有效证据。

2 起火部位的认定

起火建筑销售部平面复原图,见图1所示。

(1)据居住在红马车业销售部上方二层的余某证实,5月23日1时40分许,其被爆炸声和较浓烈的焦臭味惊醒后,立即叫上家人离开住所,跑到第三医院门诊大楼后面的坝子里,下楼后余某看见红马车业销售部仓库第1号门市里面已经起火,同时看见仓库内一年轻男子在4号门市已打碎玻璃的窗口呼救,余某叫他快跑,他说门边起火了,没有路。余某当即拨打119报警。

(2)建筑二、三、四层南面外墙、玻璃及室内受火势蔓延高温气流、烟熏作用痕迹明显。

(3)销售部南面4樘卷帘门全部垮塌,依卷帘门划分,从西至东1、2、3、4号门市上方外墙瓷砖、玻璃受损程度依次减轻。

(3)1、2、3、4号门市北面(背面)墙上分别对应的4扇窗户,从西至东窗户上方外墙瓷砖受火灾高温作用受损程度西重东轻(4号门市窗户上方烟熏痕迹重是因为死者发现起火后,先打碎了窗户求救,热烟气首先从此处释放蔓延所致)。

(4)1号门市顶部烧损和卷帘门卷轴变形明显重于2、3、4号门市。

综合上述,火灾发生于一层红马车业销售部门市内,起火部位是1号门市(37.1 m2)的范围内。

3 起火点的认定

(1)1号门市由南至北以中部横梁划分前部烧损明显重于后部,1号门市前部紧靠卷帘门西墙、顶部表层被烧严重脱落,见图2所示。

(2)1号门市内过道距南侧卷帘门0.8 m、距西墙3.1 m处发现一辆烧毁的电瓶车,紧挨电瓶车北侧有一辆烧毁的三轮车,电瓶车所在位置东西两侧烧毁车辆以电瓶车为中心向内倾斜(见图2所示)。

(3)1号门市南侧卷帘门旁,紧靠西墙1 m范围内堆放的19组电瓶大部分被烧毁,并向电瓶车所在方向垮塌、散落。

综合分析表明:起火点位于红马车业销售部西南角,1号门市距南侧卷帘门0.8 m、距西墙3.1 m电瓶车处。

4 火灾原因认定

4.1 排除放火

据调查询问、现场勘验,事发时现场周边未见异常,起火建筑门窗、孔洞也未见异常痕迹。

4.2 排除自燃引发火灾

调查询问、核对现场的经营账目、现场勘验均未发现存放或贮存自燃物品。

4.3 排除烟头引发火灾

(1)据调查访问,死者有抽烟的习惯,但当晚死者睡觉、活动的范围是红马车业销售部东北角,距起火点直线距离约17 m。

(2)据119指挥中心接警记录和调查询问多名证人证言判断,火灾发生于5月23日1时30分许,如死者睡前将未熄灭的烟头遗留在起火点造成阴燃,则烟头燃烧引燃的时间太长,与实际情况不吻合。

4.4 电瓶车充电发生电气短路故障引发火灾的认定

4.4.1 相关痕迹物证的发现

(1)在电瓶车电瓶仓处发现展开的充电器线路;

(2)电瓶车近旁发现充电器残骸;

(3)电瓶车近旁发现充电器用电源插线板残骸;

(4)电瓶车近旁西墙上电源插座处发现插接电源插线板电源线残骸;

(5)门市电源进线保险丝发生爆断;

(6)经公安部消防局四川火灾物证鉴定中心实验室鉴定,在电源插线板残骸中发现2处一次短路电熔痕;

(7)据余某证实,其下楼的时候从门市南面窗户看过去没有灯光,火势还不是很大,只有4号门市有点火,烟比较浓。说明起火时门市内照明灯具没有开启。门市布线全部采用墙内暗敷,1号门市(起火部位)上方楼板顶部固定安装有2个照明灯,经现场勘验残留物未发现电气故障痕迹。因此,可排除照明灯具发生故障引发火灾。

4.4.2 综合分析认定

(1)此次火灾相关的放火、自燃、烟头、照明灯具发生故障引发火灾均得以排除。

(2)门市电源进线保险丝发生爆断,证明门市内出现了电气短路故障。

(3)电瓶车充电的相关物证、故障点和一次短路熔痕有效获取并送检。

因而此次火灾认定为:电瓶车充电线路短路引燃周围可燃物成灾。

5 灾害成因分析

(1)电气保护不符合要求。

一是销售部仅在电源进线采用双股直径为1.51 mm的熔丝作过电流保护,其额定电流约为20 A,瞬时短路断开电流约为160～200 A,对于室内仅有节能照明灯、电视机、防盗监控器、电瓶车充电插座的用电状况来说,过电流保护动作电流过大。二是销售部频繁使用电源插座为电瓶车进行小电流充电,但未安装小容量保护装置作过电流、漏电分级保护。这两点都造成充电线路形成了多处电弧型短路时未能迅速切断线路故障,从而形成多处一次短路熔痕。

(2)可燃物多。

门市内部超量堆放了大量木条、木板包装的摩托车、电瓶车,不仅火灾荷载大,而且塑料件多,发生火灾后燃烧猛烈并产生大量有毒气体,造成人员窒息死亡。

(3)消防意识淡薄。

门市内疏散通道本就狭窄,事发当晚,在销售部唯一通向室外的1号门市卷帘门(其他3樘卷帘门均锁闭)狭小的过道上停放了电瓶车、三轮车,甚至将开门的钥匙也随意丢放在卷帘门下(勘验时发现),这些都严重影响了人员火灾逃生。

(4)消防常识缺乏。

发现火灾时,受困者慌乱无措,未能采取正确的方式自救逃生。

参考文献

[1]张加伍,崔永合,周金刚.分析认定起火点和引火源的探讨[J].消防科学与技术,2011,30(10):973-976.

电气控制原理 篇8

近年来, 我国电气火灾事故呈逐年上升的趋势, 据统计, 各类火灾事故中高达32%由于电气故障导致火灾, 高居火灾原因的首位。为了遏制电气火灾上升的势头, 政府有关部门非常重视, 相继制定和修改了有关规范, 要求建筑中设置电气火灾报警监控设备。

1 现行规范对电气火灾监控探测器的控制要求

1.1 GB 14287.1-2005《电气火灾监控设备》

电气火灾监控系统能接收来自探测器的监控报警信号, 并在30S内发出声、光报警信号。电源采用220V, 50Hz交流电源。

1.2 GB 14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》

剩余电流式电气火灾监控探测器当被保护线路剩余电流达到报警设定值时, 探测器应在60S内发出报警信号。

1.3 GB 14287.1-2005《测温式电气火灾监控探测器》

测温式电气火灾监控探测器当被监视部位温度达到报警设定值时, 探测器应在40S内发出报警信号。

2 电气火灾的原因

2.1 漏电火灾

漏电火灾是由于线路的某一个地方因某种原因 (自然原因或人为原因, 如潮湿、高温、腐蚀等) 使电线的绝缘材料的绝缘能力下降, 导致电线与电线之间、导线与大地之间有一部分电流通过, 这种现象就是漏电。当漏电发生时, 漏泄的电流在流入大地途中, 如遇电阻较大的部位时, 会产生局部高温, 致使附近的可燃物着火, 从而引起火灾。

2.2 短路火灾

短路火灾是电气线路中的裸导线或绝缘导线的绝缘体破损后, 火线与邻线, 或火线与地线 (包括接地从属于大地) 在某一点碰在一起, 引起电流突然大量增加的现象就叫短路。由于短路时电阻突然减少, 电流突然增大, 其瞬间的发热量也很大, 大大超过了线路正常工作时的发热量, 并在短路点易产生强烈的火花和电弧, 不仅能使绝缘层迅速燃烧, 而且能使金属熔化, 引起附近的可燃物燃烧从而造成火灾。

2.3 过负荷火灾

过负荷是指当导线中通过的电流量超过了安全载流量时, 导线的温度不断升高, 这种现象就叫导线过负荷。当导线过负荷时, 加快了导线绝缘层老化变质。当严重过负荷时, 导线的温度会不断升高, 甚至会引起导线的绝缘层发生燃烧, 并能引燃导线附近的可燃物, 从而造成火灾。

3 电气火灾监控探测器的相关定义

3.1 电气火灾监控系统

当被保护线路中的被探测参数超过设定值时, 能够发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统, 它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。

3.2 电气火灾监控探测器

探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器。

3.3 电气火灾监控设备

能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号。能发出声、光报警信号和控制信号, 指示报警部位, 记录并保存报警信息的装置。

4 电气火灾监控探测器的特点

4.1 保护功能

电气火灾监控系统, 它可以在线监测处电气设备在运行时存在的故障等可能引起的火灾的不正常的情况, 发出声光报警, 并且控制断路器的脱扣器, 使之实现供电线路发生的短路、缺相、过电流、过电压及恶意用电等情况进行保护报警。

4.2 整定值可调整

电气火灾监控系统中的探测器采用微处理器, 其灵活性好、一致性好、调节范围宽, 可以在很宽的范围内进行整定值的设定, 实现上下级的配合。

4.3 可操作性

电气火灾监控设备具有易操作性, 操作者可以通过按键进行设定, 同时可以通过控制器的LCD/LED显示器观察供电参数以了解运行的情况。

电气火灾监控系统的主控制计算机具有很好的人机界面, 操作者可通过计算机的CRT显示器观察以图形界面显示的供电系统的运行情况, 并以各种不同颜色来区别不同的工作状态, 人机对话功能强、易于工作人员使用。

4.4 显示和记录功能

当电气火灾监控设备检测到实际所测数值超过或低于设定的整定值时, 显示页面会自动显示报警或跳闸原因, 并且可在显示页面中查询报警时间和检测的实际数值。方便了操作人员了解故障原因, 并及时解决问题。

4.5 技术指标

(1) 输入电压特性:额定电压AC220V

(2) 漏电报警设定值:30m A-1000m A

(3) 温度报警设定值:55℃-140℃

5 电气火灾监控探测器的组成及原理

5.1 电气火灾监控探测器的组成

5.1.1 剩余电流式电气火灾监控探测器

又由监控探测器和剩余电流互感器所组成。

5.1.2 测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测光纤温度传感器所组成。

5.2 电气火灾监控探测器的原理

当被检测设备中的漏电电流、温度等参数发生异常变化时, 剩余电流互感器和温度传感器会利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信号进行采集输送到监控探测器里, 经放大电路、数模转换、CPU对变化的幅值进行分析并与报警设定值进行比较, 如果超出设定值则在发出报警信号, 同时也输送到监控设备中, 再经监控设备进一步识别、判定, 当确认可能会发生火灾时, 监控主机发出火灾报警信号, 点亮报警指示灯, 发出报警音响, 同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息, 迅速到事故现场进行检查处理, 并将报警信息发送到集中控制台。

5.3 电气火灾监控探测器在系统中的应用

电气火灾监控探测器适用于楼层配电箱及配电柜中, 对漏电电流、温度的探测, 可采用导轨式安装或盘面嵌入式安装方式, 具有现实电气火灾信号监测、预警、报警等功能。

电气火灾监控系统是采用分层式网络构架, 由现场间隔层、通讯前置层, 站端控制层构成, 各电气火灾监控探测器通过RS485通讯接口 (采用Modbus RTU通讯规约) 接入通讯服务器, 再通过TCP协议通过网络通信控制器接入RS485光缆进入监控主机。利用站端控制层的监控主机显示图形, 处理报警信号, 打印报表等, 并可实现各数据与上级系统的数据同步转发。

6 结论

综上所述, 电气火灾监控系统是一个联网的整体装置, 其主要功能是在火灾发生前, 能对配电线路、变配电设备、重要用电设备的电流 (以线路漏电电流为主) 和温度变化进行检测, 以及对隐患和故障部位的地址进行报警。从而保证了人们的生命和国家的财产安全。

摘要：随着科学技术的进步和经济的快速发展, 各类电器产品的应用和公共建筑中大型用电设备使用的增多, 火灾的发生率也逐年增加, 因此, 作为一种可以预防和控制火灾的方法, 电气火灾报警系统的应用起到很大的作用。本文梳理了现行规范对电气火灾监控探测器的要求, 阐述了电气火灾的形成原因及电气火灾监控探测器的产品结构、功能、技术指标, 并结合实际工程安装图简介了其在现场的应用。

关键词：火灾,监控探测器,系统,测温,剩余电流

参考文献

[1]丹东华通测控有限公司.电气火灾监控消防设备电源监控产品及系统[Z].2014.

[2]GB 14287.1-2005电气火灾监控系统[S].2006.

[3]GB 14287.2-2005剩余电流式电气火灾监控探测器[S].2006.