變頻器原理 一、基礎(chǔ)知識 2. 電機的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變? 如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,變頻器使用壽命減半。因此,我們要重視散熱問題??!在變頻器工作時,流過變頻器的電流是很大的,變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。通常,變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量(KW)×55[W]在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負載為準的(過流能力150% × 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面,這時發(fā)熱量會更大一些。電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好。這時可以用估算: 變頻器容量(KW)×60 [W]因為各變頻器廠家的硬件都差不多,所以上式可以針對各品牌的產(chǎn)品. 注意:如果有制動電阻的話,因為制動電阻的散熱量很大,因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開,如裝在柜子上面或旁邊等。那么, 怎樣采能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢? 三、變頻器制動的情況 四、怎樣提高制動能力? 當電機的旋轉(zhuǎn)速度改變時,其輸出轉(zhuǎn)矩會怎樣? 參考: 交流接觸器結(jié)構(gòu)與工作原理
(一)如圖l所示為交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)示意圖。交流接觸器由以下四部分組成: 圖1 CJ10-20型交流接觸器 1一滅弧罩 2一觸點壓力彈簧片 3一主觸點 4一反作用彈簧 5一線圈 6一短路環(huán) 7一靜鐵心 8一彈簧 9一動鐵心 10一輔助常開觸點 11一輔助常閉觸點 (1)電磁機構(gòu) 電磁機構(gòu)由線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成,其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能,產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點動作。 (2)觸點系統(tǒng) 包括主觸點和輔助觸點。主觸點用于通斷主電路,通常為三對常開觸點。輔助觸點用于控制電路,起電氣聯(lián)鎖作用,故又稱聯(lián)鎖觸點,一般常開、常閉各兩對。 (3)滅弧裝置 容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置,對于小容量的接觸器,常采用雙斷口觸點滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對于大容量的接觸器,采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。 (4)其他部件 包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機構(gòu)及外殼等。 電磁式接觸器的工作原理如下:線圈通電后,在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合,帶動觸點機構(gòu)動作,常閉觸點打開,常開觸點閉合,互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時,電磁吸力小于彈簧反力,使得銜鐵釋放,觸點機構(gòu)復(fù)位,斷開線路或解除互鎖。 (二)直流接觸器 直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與交流接觸器相同。在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅,直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧。 交流接觸器的分類及基本參數(shù)
1.交流接觸器的分類 交流接觸器的種類很多,其分類方法也不盡相同。按照一般的分類方法,大致有以下幾種。 ①按主觸點極數(shù)分 可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。單極接觸器主要用于單相負荷,如照明負荷、焊機等,在電動機能耗制動中也可采用;雙極接觸器用于繞線式異步電機的轉(zhuǎn)子回路中,起動時用于短接起動繞組;三極接觸器用于三相負荷,例如在電動機的控制及其它場合,使用最為廣泛;四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路,也可用來控制雙回路電動機負載;五極交流接觸器用來組成自耦補償起動器或控制雙籠型電動機,以變換繞組接法。 ②按滅弧介質(zhì)分 可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等。依靠空氣絕緣的接觸器用于一般負載,而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企業(yè)及電壓在660V和1140V等一些特殊的場合。 ③按有無觸點分 可分為有觸點接觸器和無觸點接觸器。常見的接觸器多為有觸點接觸器,而無觸點接觸器屬于電子技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)物,一般采用晶閘管作為回路的通斷元件。由于可控硅導(dǎo)通時所需的觸發(fā)電壓很小,而且回路通斷時無火花產(chǎn)生,因而可用于高操作頻率的設(shè)備和易燃、易爆、無噪聲的場合。 2.交流接觸器的基本參數(shù) (1)額定電壓 指主觸點額定工作電壓,應(yīng)等于負載的額定電壓。一只接觸器常規(guī)定幾個額定電壓,同時列出相應(yīng)的額定電流或控制功率。通常,最大工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為220V、380V、660V等。 (2)額定電流 接觸器觸點在額定工作條件下的電流值。380V三相電動機控制電路中,額定工作電流可近似等于控制功率的兩倍。常用額定電流等級為5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。
(3)通斷能力 可分為最大接通電流和最大分斷電流。最大接通電流是指觸點閉合時不會造成觸點熔焊時的最大電流值;最大分斷電流是指觸點斷開時能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的5~10倍。當然,這一數(shù)值與開斷電路的電壓等級有關(guān),電壓越高,通斷能力越小。
(4)動作值 可分為吸合電壓和釋放電壓。吸合電壓是指接觸器吸合前,緩慢增加吸合線圈兩端的電壓,接觸器可以吸合時的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后,緩慢降低吸合線圈的電壓,接觸器釋放時的最大電壓。一般規(guī)定,吸合電壓不低于線圈額定電壓的85%,釋放電壓不高于線圈額定電壓的70% (5)吸引線圈額定電壓 接觸器正常工作時,吸引線圈上所加的電壓值。一般該電壓數(shù)值以及線圈的匝數(shù)、線徑等數(shù)據(jù)均標于線包上,而不是標于接觸器外殼銘牌上,使用時應(yīng)加以注意。 (6)操作頻率 接觸器在吸合瞬間,吸引線圈需消耗比額定電流大5~7倍的電流,如果操作頻率過高,則會使線圈嚴重發(fā)熱,直接影響接觸器的正常使用。為此,規(guī)定了接觸器的允許操作頻率,一般為每小時允許操作次數(shù)的最大值。
(7)壽命 包括電壽命和機械壽命。目前接觸器的機械壽命已達一千萬次以上,電氣壽命約是機械壽命的5%~20% 接觸器的符號與型號說明
2.接觸器的型號說明 例如:CJl0Z-40/3 為交流接觸器,設(shè)計序號10,重任務(wù)型,額定電流40A主觸點為3極。CJl2T-250/3為改型后的交流接觸器,設(shè)計序號12,額定電流250A,3個主觸點。 我國生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJl0,CJl2,CJX1,CJ20等系列及其派生系列產(chǎn)品,CJ0系列及其改型產(chǎn)品已逐步被CJ20、CJX系列產(chǎn)品取代。上述系列產(chǎn)品一般具有三對常開主觸點,常開、常閉輔助觸點各兩對。直流接觸器常用的有CZ0系列,分單極和雙極兩大類,常開、常閉輔助觸點各不超過兩對。 除以上常用系列外,我國近年來還引進了一些生產(chǎn)線,生產(chǎn)了一些滿足IEC標準的交流接觸器,下面作以簡單介紹。 CJl2B-S系列鎖扣接觸器用于交流50Hz,電壓380V及以下、電流600A及以下的配電電路中,供遠距離接通和分斷電路用,并適宜于不頻繁地起動和停止交流電動機。具有正常工作時吸引線圈不通電、無噪聲等特點。其鎖扣機構(gòu)位于電磁系統(tǒng)的下方。鎖扣機構(gòu)靠吸引線圈通電,吸引線圈斷電后靠鎖扣機構(gòu)保持在鎖住位置。由于線圈不通電,不僅無電力損耗,而且消除了磁噪音。 由德國引進的西門子公司的3TB系列、BBC公司的B系列交流接觸器等具有80年代初水平。它們主要供遠距離接通和分斷電路,并適用于頻繁地起動及控制交流電動機。3TB系列產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、機械壽命和電氣壽命長、安裝方便、可靠性高等特點。額定電壓為220~660V,額定電流為9~630A。 如何選用交流接觸器?接觸器的選用步驟
交流接觸器的選用,應(yīng)根據(jù)負荷的類型和工作參數(shù)合理選用。具體分為以下步驟: 1.選擇接觸器的類型 交流接觸器按負荷種類一般分為一類、二類、三類和四類,分別記為AC1 、AC2 、AC3和AC4。一類交流接觸器對應(yīng)的控制對象是無感或微感負荷,如白熾燈、電阻爐等;二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的起動和停止;三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機的運轉(zhuǎn)和運行中分斷;四類交流接觸器用于籠型異步電動機的起動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點動。 2.選擇接觸器的額定參數(shù) 根據(jù)被控對象和工作參數(shù)如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。 1)接觸器的線圈電壓,一般應(yīng)低一些為好,這樣對接觸器的絕緣要求可以降低,使用時也較安全。但為了方便和減少設(shè)備,常按實際電網(wǎng)電壓選取。 2)電動機的操作頻率不高,如壓縮機、水泵、風(fēng)機、空調(diào)、沖床等,接觸器額定電流大于負荷額定電流即可。接觸器類型可選用CJl0、CJ20等。 3)對重任務(wù)型電機,如機床主電機、升降設(shè)備、絞盤、破碎機等,其平均操作頻率超過100次/min,運行于起動、點動、正反向制動、反接制動等狀態(tài),可選用CJl0Z、CJl2型的接觸器。為了保證電壽命,可使接觸器降容使用。選用時,接觸器額定電流大于電機額定電流。 4)對特重任務(wù)電機,如印刷機、鏜床等,操作頻率很高,可達600~12000次/h,經(jīng)常運行于起動、反接制動、反向等狀態(tài),接觸器大致可按電壽命及起動電流選用,接觸器型號選CJl0Z、CJl2等。 5)交流回路中的電容器投入電網(wǎng)或從電網(wǎng)中切除時,接觸器選擇應(yīng)考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地,接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取,型號選CJ10、CJ20等。 6)用接觸器對變壓器進行控制時,應(yīng)考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機、電阻焊機等,一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器,型號選CJl0、CJ20等。 7)對于電熱設(shè)備,如電阻爐、電熱器等,負荷的冷態(tài)電阻較小,因此起動電流相應(yīng)要大一些。選用接觸器時可不用考慮(起動電流),直接按負荷額定電流選取。型號可選用CJl0、CJ20等。 8)由于氣體放電燈起動電流大、起動時間長,對于照明設(shè)備的控制,可按額定電流1.1~1.4倍選取交流接觸器,型號可選CJl0、CJ20等。 9)接觸器額定電流是指接觸器在長期工作下的最大允許電流,持續(xù)時間≤8h,且安裝于敞開的控制板上,如果冷卻條件較差,選用接觸器時,接觸器的額定電流按負荷額定電流的110%~120%選取。對于長時間工作的電機,由于其氧化膜沒有機會得到清除,使接觸電阻增大,導(dǎo)致觸點發(fā)熱超過允許溫升。實際選用時,可將接觸器的額定電流減小30%使用 交流接觸器的原理、選擇和接法
這幾天做一個小控制電路,因此查了一下交流接觸口器的資料,在這與大家共享。 交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路,用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有常開接點,而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點,小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。 交流接觸器主要有四部分組成:(1)電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯;(2)觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的;(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭;(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。
工作原理: 當線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失, 動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。 交流接觸器的選擇: 還要考慮工作環(huán)境和接觸器的結(jié)構(gòu)形式。 還要說明的一點是:由于市場競爭激烈,國內(nèi)有些廠家為降低成本,已經(jīng)在偷工減料,比如:在線圈的制作減小線徑甚至少繞匝數(shù),在觸頭上用不符合國標的材料或厚度和截面都不夠。這種情況不僅體現(xiàn)在接觸器上,在其他如短路器等產(chǎn)品上也是如此。造成在實際使用中,標的是100A的接觸器或短路器,其實際負載量只能在80A甚至更低,故障率很高。所以,現(xiàn)在有流行的說法是:用國產(chǎn)低端產(chǎn)品,要按其銘牌說明的額定容量打7折使用!
接法: 一:一般三相接觸器一共有8個點,三路輸入,三路輸出,還有是控制點兩個。輸出和輸入是對應(yīng)的,很容易能看出來。如果要加自鎖的話,則還需要從輸出點的一個端子將線接到控制點上面。 二:首先應(yīng)該知道交流接觸器的原理。他是用外界電源來加在線圈上,產(chǎn)生電磁場。加電吸合,斷電后接觸點就斷開。知道原理后,你應(yīng)該弄清楚外加電源的接點,也就是線圈的兩個接點,一般在接觸器的下部,并且各在一邊。其他的幾路輸入和輸出一般在上部,一看就知道。還要注意外加電源的電壓是多少(220V或380V),一般都標得有。并且注意接觸點是常閉還是常開。如果有自鎖控制,根據(jù)原理理一下線路就可以了。 |
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