第三章 采区机械设备的电气控制 第一节低压控制电器

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1 第三章 采区机械设备的电气控制 第一节低压控制电器
第三章 采区机械设备的电气控制 第一节低压控制电器 引言：主要用于控制和保护等电器。控制电器：带有灭弧装置的控制开关（通、断主回路）、主令电器（通、断辅助电路）。器件广而多，现简介矿用常用控制电器。 一、隔爆按钮：1结构：隔爆外壳与自复按钮；2适用：适用于煤矿井下含有爆炸性气体混合物的场所；3、作用：接通或断开线路。 LA1系列 控制电缆最大外径19mm 额定电压127v 点动控制 启停控制 正、反控制

2 二.接触器： 常闭触点 常开触点 线圈符号 主触头符号 1、交流接触器结构、各部件作用 2、工作原理 3、选用注意事项 主触头 灭弧室 弹簧
常闭辅助触点 常闭触点 常开辅助触点 常开触点 动铁心 弹簧 线圈 静铁心 线圈符号 主触头符号 1、交流接触器结构、各部件作用 、工作原理 、选用注意事项

3 三.真空接触器 1、结构 2、工作过程 3、优缺点： 优点：灭弧能力强，触头寿命长，动作时间短，噪声小。 缺点：设置漏气保护、过电压保护。
静端盖 静导电杆 1、结构 金属屏蔽罩 2、工作过程 动、静触头 绝缘外壳（真空管） 3、优缺点： 优点：灭弧能力强，触头寿命长，动作时间短，噪声小。 缺点：设置漏气保护、过电压保护。 波纹管 动端盖 动导电杆

4 第二节电气图的绘制与阅读 本节重点： 电气符号。详细介绍电气原理图的绘制。详细介绍电气原理图的识读。 本节难点： 电气图的绘制特点。电气原理图的识读。 一、电气符号 电气图，也称电气控制系统图。图中必须根据国家标准，用统一的文字符号、图形符号及画法，以便于设计人员的绘图与现场技术人员、维修人员的识读。在电气图中，代表电动机、各种电器元件的图形符号和文字符号应按照我国已颁布实施的有关国家标准绘制。如 GB4728—85 《电气图常用图形符号》 GB6988—86 《电气制图》 GB7159—87 《电气技术中的文字符号制订通则》 GB5094—85 《电气技术中的项目代号》

5 国家规定从1990年1月1日起，电气图中的文字符号和图形符号必须符合最新国家标准。表3—1给出了部分常用电气图形符号和文字符号。因为目前有些技术资料仍使用旧国标，所以表中给出了新、旧国标对照，以供参考。若需更详细的资料，请查阅最新国家标准。 表 P41-44

6 电气图符号、文字新旧对照

7 二.电气图的绘制 常用的电气图包括：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。各种图纸的图纸尺寸一般选用297×210、297×420、297×630、297×840mm、四种幅面，特殊需要可按GB126—74《机械制图》国家标准选用其他尺寸。 绘制原则： （1）电气原理图中的电器元件是按未通电和没有受外力作用时的状态绘制。因此，规定所有电器的触点均表示在原始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。对接触器来说，是线圈未通电，触点未动作时的位置；对按钮来说，是手指未按下按钮时触点的位置；对热继电器来说，是常闭触点在未发生过载动作时的位置等等。

8 （2）触点的绘制位置。 使触点动作的外力方向必须是：当图形垂直放置时为从左到右，即垂线左侧的触点为常开触点，垂线右侧的触点为常闭触点；当图形水平放置时水平线下方的触点为常闭触点，水平线上方的触点为常开触点。 （3）主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。主电路是设备的驱动电路，是从电源到电动机大电流通过的路径；控制电路是由接触器和继电器线圈、各种电器的触点组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；辅助电路包括信号、照明、保护电路。 （4）动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路应垂直与电源电路。

9 （5）主电路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图的右侧，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。
（6）图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线条和避免线条交叉。 （7）图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处）要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆点。 （8）在原理图的上方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。

10 三.电路图的阅读 1、步骤：标题栏、技术说明、元件明细表、主回路、辅助回路功能与作用。 2、读图 接线图 原理图

11 课程小节： 掌握按钮、接触器、特别真空接触器结构和工作原理；特点和使用选择注意事项。熟悉电气图形符号含义；了解电路图绘制和阅读技巧。
思考题：1、交流接触器组成、如何消除交流噪声的？ 2、真空接触器结构、特点？ 3、阅读电气原理图步骤？ 下次课预习刚要： 矿用启动器作用、功能、特点；重点预习QJZ隔爆真空智能型电磁启动器。

12 知识目标： 能力目标： 第三节 矿用隔爆电磁启动器 ★ 熟悉常用矿用电磁启动器的种类和性能特点
第三节 矿用隔爆电磁启动器 知识目标： ★ 熟悉常用矿用电磁启动器的种类和性能特点 ★ 会根据负载要求和环境要求选择矿用电磁启动器 能力目标： ★ 能正确接线和操作矿用电磁启动器 ★ 会根据负载要求调节过流保护的动作值 ★ 会查阅开关所显示的参数和故障种类 ★ 会处理常见简单故障

13 矿用隔爆型电磁启动器 引言 QJZ系列隔爆真空智能型电磁启动器 QBZ系列

14 1、结构：由隔离开关、接触器及灭弧系统、按钮、控制元件和保护元件等组成的芯体装在隔爆外壳中的组合电器，控制和保护电动机。
接线腔（盒） 小喇叭嘴接控制电缆 大喇叭嘴接动力电缆 隔离开换手柄 真空管 就地操作起、停按钮 2、作用：用于控制和保护电动机。

15 3. 工作情况（就地、远方、连锁控制） 辅助回路 指示灯或电铃 主回路 远方控制 9 连锁控制 QBC80型电磁启动器电气原理图

16 QBC-80N型矿用隔爆可逆电磁启动器结构图
二、隔爆可逆型电磁启动器 1、结构 核心部件：正向启车按钮1SB;反向启车按钮2SB；停车按钮3SB。正反向启动交流接触器1KM和2KM 双重电气闭锁-接触器与控制按钮 QBC-80N型矿用隔爆可逆电磁启动器结构图

17 2. 工作过程 需要正转时，按下正转启动按钮1SB，其常开触点闭合接通如下回路：T→4SB→2KM3→1KM→1→2SB→1SB→3SB→PE→T。正转接触器1KM通电，其主触点1KM1闭合，电动机正转，同时1KM2闭合实现自保。而互锁触点1KM3断开2KM线圈，防止反转接触器吸合，实现互锁。同理，按下正转启动按钮1SB的同时，其常闭触点断开反转启动按钮2SB，实现互锁，防止两个按钮同时按下造成的两相短路。 当电动机需要反转时，先按下停止按钮，使接触器线圈断电，主触点断开电动机，同时解除自保和互锁，再按下反转启动按钮2SB，反转接触器2KM通电，其主触点2KM1闭合使电动机反转，2KM2闭合自保。2KM3断开，闭锁正转接触器1KM的线圈。

18 3. 常见故障处理 3-2

19 三、 QBZ型系列隔爆真空型电磁启动器 1. 结构 真空管 图 QBZ-200型真空电磁启动器结构图

20 2. 工作过程 QBZ-200型真空电磁启动器电路工作原理 监视电网绝缘 p52图3-10

21 1） 前期准备工作 确定控制方式：就地控制、远方控制、联锁控制三种，通常已选择好了。 整定JDB继电保护 值及综合保护试验。 合上QS，JDB进行漏电检测，无漏电时JDB3~4触点闭合做好启动准备。（有漏电，实现漏电闭锁） 2）就地启动电路 按下启动按钮1SB，回路为：TC的4端→JDB常开触点闭合(4、3)→中间继电器线圈KM→停止按钮1SB→启动按钮1SB→5、2端→TC的9端。 3）停止电路 按下停止按钮1SB，线圈KM断电，KM1、KM2接点打开，线圈KT、KMV断电，所有触点均恢复常态。

22 4) 反转 按下停止按钮2SB使电动机停止运转；反向扳动隔离开关，再按启动按钮即可实现反转。 5) 保护电路 该启动器的保护由JDB电动机综合保护器来实现的。 （1） JDB-120（225）型电动机综合保护器工作原理：JDB综合保护器具有过载、短路、断相及漏电闭锁等保护功能。此装置保护性能稳定可靠，抗干扰，安装使用方便，得到广泛的应用。

23 （2） 保护电路工作过程 ① 过载保护 ② 短路保护 ③ 断相保护 ④ 漏电闭锁保护电路 ⑤ 过电压保护 3. 整定和试验 （1） 整定 ① 过载整定 过载整定是由设置在JDB保护器面板右侧的两个开关来进行的。

24 ② 漏电闭锁整定 漏电闭锁整定也是在JDB的面板上进行，在面板左下侧有两个接线柱并且标有380 V和660 V或660 V和1 140 V，在使用中根据主回路的电压等级，一定要将漏电闭锁回路的33#线接在对应的接线柱上。 （2） 试验 ①过载和短路试验 ② 断相试验 ③ 漏电试验

25 四、 QJZ-200/1140型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器
1.外部结构： 大喇叭嘴71mm 标牌Exdibi 小喇叭嘴21mm 隔离换向开关 机械闭锁 显示器 正面 侧面 按钮 门铰链 QJZ-200/1140型真空电磁启动器外形图

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27 QJZ-200（315、400）/1140（660）智能矿用隔爆兼本安型电磁启动器
2.应用： QJZ-315/1140（660）Z及QJZ-400/1140（660）矿用智能型真空电磁起动器适用于含有爆炸性气体（甲烷）的煤矿井下任意场所；额定电压：1140/660V；额定电流：315A/400A；控制电机功率： 1140V  75-440KW  75—590KW；电压660V   KW  40-340KW以下的三相鼠笼型电动机直接起动/停止或远距离起动/停止控制，多台程序控制，同时对电动机及其有关电路进行保护（漏电闭锁、短路、过载、断相、三相不平衡、欠压）；模拟（漏电闭锁、 过载、断相）试验。

28 3.主要特点： 1）前门打开采用提升铰链式。开门步骤：首先隔离换向开关必需处在停止位，再将机械闭锁杆从档块上退出并插入隔离换向开关的闭锁孔内（即解锁）；抬起启动器左侧固定在铰链上的操作手柄（门抬高约30mm）后门即可打开。 2）前门正面有液晶显示器、其下有5个设定按钮分别是：

29 菜单键 实时显示 参数整定 模拟试验 故障查询 上 、下 移动键 在主菜单中选择子菜单确定 确定键 所有选择确定后存储 复位键 试验结束
上 、下 移动键 在主菜单中选择子菜单确定 例：参数整定子菜单8项功能 一、额定电流：40—400A 二、短路电流:8、9、10倍In 三、放大倍数微调:勿改动 四、三相不平衡度 五、电压等级选择：1140/660v 六、程控延时:1—3s之间 七、反馈延时：5—10s 八、欠压设定:60%—85%Un 动作时间:1-5s 确定键 所有选择确定后存储 复位键 试验结束 漏电闭锁 断相 过载 模拟

30 1.交流接触器结构、工作原理、如何消除噪声的？
4.工作原理：图3-12 1）控制方式:在前门背后芯板上的控制选择开关SA1选择近控/远控；SA3单机/联控；SA2试验/运行。 2）简述工作过程：就地控制的启动/停止/保护 思考题： 1.交流接触器结构、工作原理、如何消除噪声的？ 2.QJZ系列智能型真空电磁启动器特点？

31 第四节 煤电钻和照明综合保护装置 教学目的： 重点： 难点： 教学手段： 教学过程： 题目
第四节 煤电钻和照明综合保护装置 教学目的： 掌握煤电钻和照明装置结构、功能、使用特点；了解原理、使用注意事项。 重点： 控制、保护功能及使用 难点： 工作原理 教学手段： 多媒体 教学过程：

32 1.结构组成：2.5/4KVA干变、主电路/控制保护回路各元件、隔爆外壳等。
3.煤电钻综保特点：可远距离控制、保护煤电钻，且电钻不工作时电钻电缆不带电，防止电缆被砸短路而引起漏电。 4.ZZ8L电钻综保工作原理：合上QS隔离开关，电源指示灯绿灯亮，同时黄灯灭，反映无漏电；红灯灭表示无短路故障。 1）控制：控制核心采用先导回路。其控制过程：只有装置无故障（漏电、短路、断相及各部分正常）条件下，按下SA，先导回路中的直流继电器1K带电吸合（注意：无短路时3K继电器带电状态故3K2以闭合），3k2闭合，控制电钻交流接触器KM线圈带电，主电路中的KM1闭合，电钻启动工作。

33 2）保护： 短路保护：执行元件3K直流继电器和熔断器。载频检测单元的三点式振荡器发出载频信号，检测短路状况，无短路发生，继电器3K始终吸合，给出允许先导回路工作条件。同时短路闭锁不起作用。 过载保护：执行元件热继电器FR 断相闭锁：W、V相断路时先导回路不导通，不能启动；U相断路时，虽然先导回路导通，但两相不能起动同时。 漏电保护：执行元件2K直流继电器，采用附加直流电源保护原理。无漏电时2K继电器无电释放。 5.使用注意事项：