3.5电气控制电路识图
在工农业生产中,广泛采用继电器-接触器控制系统,这种控制系统主要由交流接触器、按钮、热继电器、熔断器等电器组成(参看第9章)。对中、小功率异步电动机、机床进行控制。因此,在掌握常用电气符号的基础上,学会识读电气图的基本方法,才能在实际工作中迅速、正确地进行安装、接线和调试。本书在第10章专门介绍电气控制电路,读者可结合电路举例、识图要点和步骤进行识图训练。
3.5.1电气控制电路识图要点
电气控制是借助于各种电磁元器件的结构、特性对机械设备进行自动或远距离控制的一种方法。元器件是一种根据外界的信号和要求,采用手动或自动断开电路,断续或连续改变电参数,以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节。掌握元器件的结构原理是个重点。例如,接触器、继电器、中间继电器的线圈得电,带动衔铁吸合,使它们的主、辅触点做相反(原来断开的接通,原来接通的断开)的变化,去接通或断开主电路及其他电路实现控制。又如时间继电器,线圈得电后,其常开、常闭触点不是马上接通或断开,而是延时一段时间,才接通或断开电路,延时时间的长短是可以调整改变的。只要掌握这些元器件的特点,其控制电路就很容易看懂了。
电气控制电路分主电路(一次电路)和辅助电路(二次电路、控制电路)。主电路一般用粗实线画在图纸的上方或左方,它与三相电源相连,连接负载,允许通过大电流,受辅助电路的直接控制;辅助电路是通过较弱电流的控制,用细实线画在图纸的下方或右方,控制主电路的动作。
3.5.2电气控制电路识图步骤
1.阅读产品使用说明书
在看图之前应首先了解设备的机械结构、电气传动方式、对电气控制的要求、电动机和元器件的大体布置情况及设备的使用操作方法,各种按钮、开关、指示器等的作用。此外还应了解使用要求、安全注意事项等,对设备有一个全面完整的认识。
2.看图纸说明
图纸说明包括图纸目录、技术说明、元器件明细表和施工说明书等。识图时,首先要看清楚图纸说明书中的各项内容,搞清设计内容和施工要求,这样就可以了解图纸的大体情况和抓住识图重点。
3.看标题栏
图纸中标题栏也是重要的组成部分,它告诉读者电气图的名称及图号等有关内容,由此可对电气图的类型、性质、作用等有明确认识,同时可大致了解电气图的内容。
4.看框图
看图纸说明后,就要看框图,从而了解整个系统的组成概况、相互关系及主要特征,为进一步理解系统的工作原理打下基础。
5.看主电路图
以先看主电路,再看控制电路的顺序识读。看主电路时,通常从下往上看,即从用电设备开始,经控制元器件、保护元器件依次看到电源。通过看主电路,要搞清楚用电设备是怎样取得电源的,电源是经过哪些元器件到达负载的,这些元器件的规格、型号、作用是什么。
6.看控制电路图
应自上而下,从左向右看,即先看电源,再依次看各条回路,分析各条回路元器件的工作情况及其对主电路的控制关系。看控制电路时,要搞清电路的构成,各元器件间的联系(如顺序、互锁等)及控制关系和在什么条件下电路构成通路或断路,控制电路是如何控制主电路工作的,从而搞清楚整个系统的工作原理。
7.看接线图
接线图是根据电路原理图绘制的,看接线图时,要对照原理图来看。
先看主电路,再看控制电路。看接线图要根据端子标志、回路标号,从电源端顺次查下去,搞清楚线路的走向和电路的连接方法,即搞清楚每个元器件是如何通过连线构成闭合回路的。看主电路时,从电源输入端开始,顺次经过控制元器件、保护元器件到用电设备,与看电路原理图时有所不同。
看控制电路时,要从电源的引入端,经控制元器件到构成回路回到电源的另一端,按元器件的顺序对每个回路进行分析。接线图中的回路标号(线号)是元器件间导线连接的标记,标号相同的导线原则上都可以接在一起。由于接线图多采用单线表示,因此对导线走向应加以辨别。此外,还要搞清端子排内外电路的连线,内外电路相同标号的导线要接在端子排的同号接点上。
总之,电路原理图是电气图的核心,对一些小型设备,电路比较简单,看图相对容易,但对一些大型设备,由于电路比较复杂,看图难度较大。不论怎样,都应按照由简到繁、由易到难、由粗到细的步骤分步看图,直到完全搞清楚为止。
3.5.3电气控制电路识图举例
图3-10(a)为电动机启动控制原理图,图3-10(b)为接线图。
图3-10电动机控制电路图
图3-10(a)为笼式电动机启动控制电气原理图。图中左侧是主电路,右侧是辅助电路。
主电路的构成:三相电源经开关QS→熔断器FU→交流接触器主触头KM→热继电器发热元器件FR→电动机M。
辅助电路的构成:停止按钮SB1→启动按钮SB2→接触器线圈KM→热继电器动断触头FR,构成回路。从该原理图中可以看出:
(1)启动、停止按钮SB2、SB1控制电动机启动或停机;
(2)熔断器FU作为短路保护;
(3)热继电器FR作为过载保护。
为了便于读图,在绘制电气原理图时,将同一元器件的几个部分,画在不同的回路中,应用同一文字符号标注。如图3-10(a)中,接触器的主触头、辅助触头、线圈均用“KM”标注;热继电器的发热元器件和动断触头均用“FR”标注。画回路排列时,通常根据元器件的动作顺序或电源到用电设备的元器件连接顺序,水平方向从左到右、垂直方向从上到下画出。了解电气原理图的基本画法,就容易看懂电路的构成情况。搞清元器件间的相互控制关系,易于掌握电气基本原理。这对分析电路的工作过程及进行电气安装、维修都是非常重要的。
3.5.4电气控制电路的安装接线图
安装接线图是电气原理图具体实现的表现形式,可直接用于安装配线,图中只表示元器件的安装位置、实际配线方式等,而不明确表示电路的原理和元器件间的控制关系。
图 3-10(b)是笼式电动机启动控制电路的安装接线图。它是根据图 3-10(a)的原理图考虑到各设备的安装位置绘制的。图3-10(b)中将元器件按照实际组合及安装位置画在虚框线内,标注了文字符号。例如,熔断器FU、接触器KM、热继电器FR组成启动器,一般由工厂生产或单独组装,通过端子排与其他设备(如控制按钮SB1、SB2和电动机等)连接。各元器件间根据电气原理图用导线连接起来。
区别主电路和辅助电路,安装接线图用粗实线表示主电路,用细实线表示辅助电路。
安装接线图采用适当的比例绘制,这样,在看图时能了解元器件的安装尺寸和连接导线的长度。
为了便于安装接线,采用端子排连线方式,从左到右依次把三相电源引入,同时,通过端子排引出线与电动机、操作按钮连接。
另外,电源正负极接线柱之间、合闸回路和跳闸回路之间的端子排应不相毗邻,一般用一个空端子隔开。一个端子的每个接线螺钉上一般只接一根导线,特殊情况最多可接两根。交流电源回路一般采用试验端子。端子排垂直布置时,是按交流电流回路、交流电压回路、信号回路、控制回路和其他回路的顺序排列的。
安装接线图主要用于电气施工及维修。