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煤矿电工学第三章采区机械电气控制设备普通高等教育“十一五”国家级规划教材煤炭工业出版社第三章采区机械电气控制设备2019/8/82第三章采区机械电气控制设备•第一节低压控制电器•第二节电气图的绘制与阅读•第三节矿用隔爆型磁力启动器•第四节液压牵引采煤机的电气控制•第五节装岩机的电气控制•第六节煤电钻综合保护装置第三章采区机械电气控制设备第一节低压控制电器第三章采区机械电气控制设备2019/8/84第一节低压控制电器•一、隔爆按钮•二、接触器第三章采区机械电气控制设备2019/8/85配电电器(第四章)用来通断和保护配电线路低压电器工作在交流电压1200V或直流电压1500V及以下的电器控制电器（本章）用于控制和保护电动机等用电设备隔离开关检修时隔离电源无灭弧装置断路器通断和保护配电线路有灭弧装置主令电器通断辅助回路发出控制指令无灭弧装置执行电器通断主回路执行指令有灭弧装置第一节低压控制电器第三章采区机械电气控制设备2019/8/86一、隔爆按钮－主令电器•隔爆按钮是一种具有自动复位的手动开关，用于井下低压继电器、接触器、磁力启动器的远方控制。隔爆按钮是把普通按钮的外壳改为隔爆外壳而构成的，有单钮（点动）、双钮（启停）、三钮（正反转）三种。接线嘴接线盒按钮按钮盒启动按钮停止按钮向前按钮向后按钮停止按钮第三章采区机械电气控制设备2019/8/87普通按钮－结构、原理、电路符号第三章采区机械电气控制设备2019/8/88二、接触器－执行电器•接触器是一种利用电磁吸力来动作的自动开关，执行主令电器指令，适用于远距离频繁通断电动机或其它电力负荷，在井下多用在磁力启动器中。第三章采区机械电气控制设备2019/8/89接触器－结构、原理、符号电磁铁触点铁芯常开－自锁（并于启动按纽）动铁－带动触点定铁－导通磁路常闭－互锁（串于另一线圈）线圈－按钮控制通电生磁主触点－通断主回路辅助触点灭弧装置真空管（真空灭弧)－真空接触器灭弧罩（分段灭弧）－空气接触器第三章采区机械电气控制设备2019/8/810图3-2真空灭弧室的原理结构1-动触杆；2-波纹管；3-绝缘外壳；4-动触头；5-金属屏蔽罩；6一静触头真空接触器的灭弧装（点击观看）第三章采区机械电气控制设备2019/8/811真空接触器－特点、用场优点：灭弧能力强，对触头的损伤较小，寿命较长；真空间隙的绝缘强度很高，触头的间距很小，断路器的体积较小，操作噪音小；电弧密封在真空管内不外露，安全性高。因此特别适用于井下操作频繁的场合。缺点：①真空度下降上述优点都将不复存在。②电弧立即阻断，感应电动势不能释放而存在于设备中，造成设备过电压，使绝缘薄弱处击穿。为此真空接触器必须设置过电压保护装置。第三章采区机械电气控制设备2019/8/812本节小结•按纽－发出动作指令，动合触点发出启动指令；动断触点发出停止指令。•接触器－执行指令，通断主回路。第三章采区机械电气控制设备2019/8/813思考题•3-1说明按钮的结构和用途。画出其电路图形符号和文字符号。•3-2接触器主要由哪几部分组成，它有几种触点?什么是常开触点和常闭触点?画出其各部分电路图形符号和文字符号。第三章采区机械电气控制设备第二节电气图的绘制与阅读第三章采区机械电气控制设备2019/8/815第二节电气图的绘制与阅读•一、电气符号•二、电气图的绘制原则•三、电气图的阅读第三章采区机械电气控制设备2019/8/816图形符号元件代号电气图由各种电气设备和电气元件图形符号和文字符号所组成文字符号元件名称、辅助说明一般符号一类元件限定符号某组元件类别号一类元件组别号一组元件第二节电气图的绘制与阅读辅助说明功能作用等第三章采区机械电气控制设备2019/8/817图形符号文字符号一般符号限定符号S辅助回路开关组别号一、电气符号（1.开关）辅助说明类别号Q行程开关st启动stp停止E接地IN输入OUT输出ON闭合OFF断开N中性线P保护V真空V电压A选择开关B按钮SASBSQFRF保护类R热继电器KTK电磁开关类T时间继电器延时闭合的常开触点QSQ电力开关类S隔离开关F断路器QFKMM接触器常开触点文符第三章采区机械电气控制设备2019/8/818图形符号文字符号一般符号限定符号K电磁开关类组别号一、电气符号（2.线圈）辅助说明类别号V电压继电器st启动stp停止E接地N中点M接触器A电流继电器文符KMKAKVFRF保护类R热继电器TVT变压器类V电压互感器M－M电动机类－直流电动机交流电动机MTAA电流互感器I＞U＜或第三章采区机械电气控制设备2019/8/819原理图用来分析电路工作原理电气图由各种电气设备和电气元件图形符号和文字符号所组成安装图用于安装和检修电路只按照电路连接关系画出不考虑实际安装位置即按照电路连接关系画出又考虑实际安装位置二、电气图的绘制原则（一）第三章采区机械电气控制设备2019/8/820二、电气图的绘制原则（二）•(1)画路。将主回路(向负载提供电能的强电流回路）画在左（上）方，从上到下（从左到右）为电源到负载；辅助回路（如控制、信号、测量等回路）画在右（下）方。•(2)画件。电气设备和元件按规定图符和文符表示，同一种电器必须用相同的文字符号表示，用序号区别，如两个相同的接触器KM，可用1KM、2KM表示。同一电器的不同元件用脚标区分，如接触器有多个触点，1KM接触器的触点用1KM1、1KM2表示，2KM接触器的触点用2KM1、2KM2表示。•所有开关和触点都按“常态”（即未施加外力的状态）画出•(3)画线。导线按实线画出，非导线用虚线表示，如机械传动装置，电路板等。•(4)画点。园点为接点，在交叉处用黑点表示电气上连接圆圈为接线柱，无黑点或圆圈表示导线不连接，而是跨越。第三章采区机械电气控制设备2019/8/821三、电气图的阅读（看图）•看图的基本步骤为：•1.看框。从标题栏、技术说明到图形元件明细表•2.看路。从主回路到辅助回路、从电源到负载。•3.看件。从电路到元件，每个电路由哪些元件组成。•4.看线。哪些为电路连接，哪些为机械联系。•5.看点。哪些为接点，哪些为接线柱。第三章采区机械电气控制设备2019/8/822三、电气图的阅读（看图举例）•1.看框。（略）2.看路。主回路？辅助回路？电源？负载？•3.看件。从电路到元件，每个电路由哪些元件组成？。•4.看线。哪些为电路连接？哪些为机械联系？•5.看点。哪些为接点？哪些为接线柱？第三章采区机械电气控制设备2019/8/823三、电气图的阅读（读原理）•启动•1.负荷出发到电源，手动开关要找出。•2.电源出发动开关，顺序通断其回路。第三章采区机械电气控制设备2019/8/824三、电气图的阅读（读原理）•停止•1.负荷出发到电源，手动开关要分开。•2.故障发生保护动，自动断开主回路。第三章采区机械电气控制设备2019/8/825电气图的阅读（读原理）•反转•1.先按停止按钮，切断负荷；•2.再反向隔离开关，对调相序；•3.后按启动按钮，反向启动。第三章采区机械电气控制设备2019/8/826本节小结•由图符与文符组成原理图和安装图。•原理图按照路、件、线、点绘制，安装图按位绘制。•看图要分清路、件、线、点。•读图要找出手动开关，启动由电源到负荷合开关；停止由负荷到电源断开关。第三章采区机械电气控制设备2019/8/827思考题•3-4说明QBZ-120型电磁启动器的电路组成和启动、停止、反转工作原理。第三章采区机械电气控制设备第三节矿用隔爆型电磁启动器第三章采区机械电气控制设备2019/8/829第三节矿用隔爆型电磁启动器•一、隔爆型真空电磁启动器二、隔爆型可逆真空电磁启动器•三、隔爆型智能真空电磁启动器第三章采区机械电气控制设备2019/8/830第三节隔爆型电磁启动器－控制和保护井下低压电动机按接触器分空气型－用于＜40kw电动机的控制和保护真空型－用于≥40kw电动机的控制和保护按保护装置分过流继电器－用于空气型作短路或过载保护单片机－用于智能真空型作短路、过载、漏电等保护和故障显示按控制方式非可逆型－用于频繁启动、停止电动机的控制和保护可逆型－用于频繁换向电动机控制和保护电子继电器－用于真空型作短路、过载保护和漏电闭锁第三章采区机械电气控制设备2019/8/831一、隔爆型真空电磁启动器1.QBZ-80（120）型结构结构隔爆外壳电路板接线盒接线嘴接线柱主腔前盖按钮大喇叭嘴小喇叭嘴主接线柱辅接线柱闭锁手柄底座接地螺栓闭锁正面背面接触器、综合保护过电压保护、继电器隔离换向开关控制变压器、启停按钮第三章采区机械电气控制设备2019/8/832一、隔爆型真空电磁启动器2.QBZ-80（120）型电路图的阅读1)电路组成（1）主回路X1～X3-电源进线柱Q-隔离换向开关；1KM1-接触器主触点TA-电流互感器FV-阻容过电压保护D1～D3-电动机出线柱第三章采区机械电气控制设备2019/8/833（2）辅助回路3K线圈回路：TC供电，由2K（3、4）、1SB、2SB、SA控制1K线圈回路：整流电源供电，由3k1控制检漏回路：2K（33）→X3→对地绝缘电阻→9，由1KM5、32K控制联锁回路：13→di，由1KM4、1SB常闭触点控制。第三章采区机械电气控制设备2019/8/834（1）近控（用启动器自身按钮控制）——用于启动器距离电动机较近2)原理分析接线：SA打至“近”控（2、5短接）2、9接地手动开关？第三章采区机械电气控制设备2019/8/835②启动：按下启动按钮2SB3K线圈－所有触点动作主触点合，电动机启动常开触点合，自锁常闭触点断，检漏回路断③停止：按下停止按钮1SB3K线圈通，所有触点复位主触点断，电动机停止常开触点断，解锁常闭触点合，检漏回路通①通电源：合上Q，主回路通，T通，2K通，33、9通，检测漏电：已漏电，2K断，闭锁未漏电，2K通，可启动第三章采区机械电气控制设备2019/8/836④欠压保护：当电压过低时，3K线圈释放，所有触点复位：常开触点断，1KM断，保护常闭触点合，恢复检漏④过载保护：过载时：主回路IT1＞IN,则IT2＞Iop，延时后2K断，3K断，实现保护⑤短路保护：短路时：主回路IT1＞＞IN,则IT2＞Iops，2K断，3K线圈断，1KM断，实现保护。第三章采区机械电气控制设备2019/8/837（2）远控（用远方按钮控制）——用于启动器距离电动机较远2)原理分析接线：SA打至“远”控（2、5断开）2、地断开，1、2接远方启动按钮；2、9接远方停止按钮请同学分析其启动、停止、反转、保护的原理第三章采区机械电气控制设备2019/8/838（3）联控（一台启动器闭锁另一台启动器）——用于多台启动器按顺序启、停2)原理分析接线：主锁台13、di接入被锁台2、9间（被锁台2与地断开）。主锁台不启动被锁台能否启动？主锁台停止被锁台能否停止？第三章采区机械电气控制设备2019/8/839隔爆真空电磁启动器小结•结构隔爆外壳：接线盒、主腔、闭锁电路板：隔离开关、变压器、接触器、综合保护等•电路原理：按钮控制接触器线圈通（断），吸合（释放）触点，通（断）主回路；过流时，电流互感器带动综合保护动作，断开接触器线圈，实现保护。•控制方式：近控——用于电动机距离较近•远控——用于电动机距离较远•联控——用于多台电动机按顺序启停第三章采区机械电气控制设备2019/8/840二、隔爆型可逆真空电磁启动器用于频繁换向的电动机控制和保护1.结构特点：增加反向接触器，改用单向隔离开关、远方控制按钮。第三章采区机械电气控制设备2019/8/841二.隔爆型可逆电磁起动器2.电路图的阅读•1)电路组成（1）主回路X1～X3－电源进线柱QS－隔离开关1KM1－正转接触器主触点2KM1－反转接触器主触点FV－阻容过电压保护第三章采区机械电气控制设备2019/8/8421K、2K线圈回路：由K（3~4）、1SB远控按钮控制1KM、2KM线圈回路：由1K、2K控制检漏回路：K的33、9：由1KM4、2KM4控制（2）辅助回路1)电路组成第三章采