电气控制与PLC技术:项目化理论与实训
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项目单元7 按钮和接触器双重联锁的正、反转控制线路的安装

7.1 训练目标

(1)掌握按钮和接触器双重联锁的正、反转控制线路安装方法。

(2)熟悉双重联锁的正、反转控制的使用和正确接线。

7.2 实训设备和器件

任务所需的实训设备和元器件见表7-1。

表7-1 双重联锁的正、反转控制线路实训设备和元器件明细表

7.3 相关知识

项目学习情境1 双重联锁的正、反转控制线路

在生产实际中为了提高劳动生产率,减少辅助工时,要求直接实现正、反转变换控制。由于电动机正转的时候,按下反转按钮时首先应断开正转接触器线圈线路,待正转接触器释放后再接通反转接触器,于是在图6-3所示电路的基础上,将正转启动按钮SB2与反转启动按钮SB3的常闭触点串接到对方线圈电路中,如图7-1所示。这种利用按钮的常开、常闭触点的机械连接,在电路中互相制约的接法,称为机械互锁。这种具有电气、机械双重互锁的控制电路是常用的、可靠的电动机可逆转控制电路,它既可实现“正转—停止—反转—停止”的控制,又可实现“正转—反转—停止”的控制。

图7-1 三相异步电动机双重联锁的正、反转控制线路

项目学习情境2 常用电器的故障及维修

1.时间继电器的故障及维修

机床电气控制中常用的时间继电器是空气阻尼式时间继电器,它的电磁系统和触头系统的故障维修与前面所述相同,其余的故障主要是延时不准确。

这种故障的原因是空气室密封不严或橡皮薄膜损坏而漏气,使延时动作时间缩短,甚至不延时;如果在拆装过程中或其他原因有灰尘进入空气通道,使空气通道受阻,继电器的延时时间就会变得很长。前者要重新装配空气室,如橡皮薄膜损坏、老化,应予以更换;后者要拆开气室,清除空气室内的灰尘,排除故障。

2.中间继电器的故障及维修

中间继电器的故障及维修与接触器相同。

3.自动开关的故障及检修

自动开关的常见故障主要有不能合闸、不能分闸、自动掉闸、触头不能同步动作等几种。

(1)手动操作的自动开关不能合闸

这种故障的现象是扳动手柄,接通自动开关送电时,无法使它稳定在主电路接通的位置上。可能的故障原因有:失压脱扣器线圈开路、线圈引线接触不良、储能弹簧变形、损坏或线路无电。检修时,应检查失压脱扣线圈是否正常、脱扣机构是否动作灵活、储能弹簧是否完好无损、线路上有无额定电压。在找到故障点后,再根据具体情况修理。

(2)电动操作的自动开关不能合闸

这种自动开关常用于大容量电路的控制。导致不能合闸的原因和修理方法是:操作电源不合要求,应调整或更换操作电源;电磁铁损坏或行程不够,应修理电磁铁或调整电磁铁拉杆行程;操作电动机损坏或电动机定位开关失灵,应排除电动机故障或修理电动机定位开关。

(3)失压脱扣器不能使自动开关分闸

此种故障现象是操作失压脱扣器按钮时,自动开关不动作,仍停留在接通位置,不能分断主电路。可能的原因是:反作用弹簧弹力太大或储能弹簧弹力太小,应调整更换有关弹簧;传动机构卡死,不能动作,应检修传动机构,排除卡塞故障。

(4)启动电动机时自动掉闸

此种故障现象是电动机启动时自动掉闸,将主电路分断。可能的原因有:过载脱扣装置瞬时动作整定电流调得太小,应重新调整。

(5)工作一段时间后自动掉闸

此种故障现象是电路工作一段时间后,自动开关自动掉闸,造成电路停电。可能的原因是:过载脱扣装置长延时整定值调得太短,应重调;其次是热元件或延时电路元件损坏,应检查更换。

(6)自动开关动作后常开主触头不能同时闭合

该故障的主要原因是某相触头传动机构损坏或失灵,应检查调整该触头的传动机构。

(7)辅助触头不能闭合

该故障可能的原因是动触头桥卡死或脱出,传动机构卡死或损坏,应检修动触头桥或动触头传动机构。

7.4 训练内容和步骤

1.训练内容和控制要求

图7-1是三相异步电动机双重联锁正、反转控制的实训线路。线路的动作过程:先合上电源开关QS。

(1)正转控制。按下按钮SB2→SB2常闭触点分断对KM2联锁(切断反转控制电路);SB2常开触点后闭合→KM1线圈得电→KM1主触点闭合→电动机M启动连续正转。KM1联锁触点分断对KM2联锁(切断反转控制电路)。

(2)反转控制。按下按钮SB3→SB3常闭触点先分断→KM1线圈失电→KM1主触点分断→电动机M失电;SB3常开触点后闭合→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→电动机M启动连续反转。KM2联锁触点分断对KM1联锁(切断正转控制电路)。

(3)停止。按停止按钮SB1→整个控制电路失电→KM1(或KM2)主触点分断→电动机M失电停转。

2.训练步骤及要求

(1)识读与分析三相异步电动机双重联锁正、反转控制线路的电气原理图,即图7-1。

(2)根据电气原理图绘制 “正—反—停”实训线路的电气元件布置图,如图7-2所示,电气安装接线图如图7-3所示。

图7-2 正—反—停控制线路电气元件布置图

(3)检查各电气元件。

(4)固定各电气元件,安装接线。

(5)用万用表检查控制线路是否正确,工艺是否美观。

图7-3 双重联锁控制正、反转电气安装接线图

(6)经教师检查后,通电调试。

仔细检查确认接线无误后,接通交流电源,按下SB2,电动机应正转(若不符合转向要求,可停机,换接电动机定子绕组任意两个接线即可)。按下SB3电动机反转,然后再按下SB2,则电动机由反转状态变为正转状态,若控制线路不能正常工作,则应分析并排除故障,使线路正常工作。按下SB1,电动机应停转。

3.注意事项

双重联锁正、反转控制线路比较复杂,接线后要对照电气原理图认真逐线核对接线,重点检查主电路KM1和KM2之间的换向线以及辅助电路中按钮、接触器辅助触点之间的连接线。特别要注意每一对触点的上、下端子接线不可颠倒。

(1)检查主要电路。用万用表R×100Ω挡,断开FU2切除辅助电路,检查各相通路和换向通路。

(2)检查辅助电路。断开FU1切除主电路,用万用表笔放在0、1端子上,做以下几项检查。

① 检查启动和停机控制。分别按下SB2、SB3,应测得KM1、KM2线圈的电阻值;在操作SB2和SB3的同时按下SB1,万用表应显示电路由通到断。

② 检查自锁线路。分别按下KM1、KM2的触点架,应测得KM1、KM2线圈的电阻值;如果同时按下SB1,万用表应显示电路由通到断。如果发现异常,则重点检查接触器自锁触点上、下端子连线。这里容易将KM1自锁线圈错接到KM2的自锁触点上,或将动断触点用做自锁触点等,应根据异常现象进行分析、检查。

③ 检查按钮联锁。按下SB2测得KM1线圈的电阻值后,再同时按下SB3,万用表应显示电路由通到断;同样先按下SB3再同时按下SB2,也应测得电路由通到断。发现异常时,应重点检查按钮盒内SB1、SB2和SB3之间的连线;检查按钮盒引出护套线与接线端子板XT的连接是否正确,发现错误应及时更正。

④ 检查辅助触点联锁线路。按下KM1触点架测得KM1电阻值后,同时按下KM2触点架,万用表应显示电路由通到断;同样先按下KM2触点架再同时按下KM1触点架,也应测得电路由通到断。如果发现异常,应重点检查接触器动断触点与相反转向接触器线圈之间的连线。

常见的错误接线是:将动合触点错当联锁触点;将接触器的联锁线错接到同一接触器的线圈端子上等,应对照电气原理图、安装接线图认真核查并排除错接故障。

4.思考与练习

(1)为什么要采用双重联锁?

(2)如果单独采用按钮或接触器联锁,各有哪些弊端?

7.5 实训报告要求和考核标准

实训考核标准见表7-2。

表7-2 实训考核标准