并不是換個(gè)燈泡、安個(gè)插座就是電工了,一個(gè)合格的電工,至少需要能夠看懂圖紙、明白原理,甚至可以自行設(shè)計(jì)電路。電工是一門(mén)手藝,與薪資無(wú)關(guān),錢(qián)財(cái)都是身外之物,只有知識(shí)是自己的。與其抱怨掙得太少,不如檢查一下自身懂得是不是足夠多。
電工入門(mén)的第一課,往往是電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn),這是因?yàn)?,該圖紙涉及到的相關(guān)知識(shí)較多,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。其中包含的知識(shí)點(diǎn)包括——相關(guān)元件的圖形畫(huà)法、主回路與二次回路、接觸器等元器件的相關(guān)知識(shí)、自鎖與互鎖、電動(dòng)機(jī)的工作原理。本文就上述幾個(gè)方面,詳細(xì)介紹。
首先,讓我們初步了解一下電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理圖,看不懂也沒(méi)關(guān)系▼
在電路圖中,所有元件,除了圖形的體現(xiàn)以外,還必須要有字母標(biāo)注。如果圖中只有一個(gè)該元件,那么只用字母即可,如果涉及到多個(gè)同類(lèi)元件,則要在字母后面加數(shù)字編號(hào)。例如,斷路器QS只有一個(gè),因此沒(méi)有數(shù)字;接觸器KM有兩個(gè),因此分了KM1和KM2。
由上向下看此圖,L1,L2,L3為三根相線,該電路圖,適用于三相電電路中(在單相電路中,相線被稱(chēng)為“火線”)。
QS為斷路器,斷路器還可以寫(xiě)作QF,斷路器內(nèi)部, 可以控制幾根線,就畫(huà)幾個(gè)開(kāi)關(guān)符號(hào)▼
FU為熔斷器, 圖中涉及到了兩組熔斷器,每組三個(gè)▼
FR為熱繼電器,圖中,在左下角和右上角各有一個(gè)FR,分別為熱繼電器的線圈和常閉觸點(diǎn),實(shí)際連接時(shí),是接了同一個(gè)熱繼電器的不同接線柱,因此圖中名稱(chēng)相同。常閉觸點(diǎn)又叫動(dòng)斷觸點(diǎn),畫(huà)法為▼
同一個(gè)接觸器,上面有三種接線柱,分別連接常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和接觸器線圈。在這個(gè)電路圖中,均有顯示▼
凡是在圖中,旁邊有個(gè)E形狀的,都是按鈕▼
上圖中,由左至右,分別為啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和互鎖按鈕。
上文提到的元器件,有斷路器、熔斷器、熱繼電器、接觸器和按鈕,下面我們來(lái)逐個(gè)說(shuō)明他們的作用。
斷路器
斷路器就是一個(gè)開(kāi)關(guān),可以將它看作家里的電燈開(kāi)關(guān)。用于控制電路的通斷,合閘就通電,分閘就斷電。不同的是,斷路器還有一個(gè)保護(hù)功能——過(guò)載保護(hù)。斷路器會(huì)在電路中電流過(guò)大(過(guò)載或短路)時(shí)自動(dòng)跳閘。當(dāng)然,斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,里面的滅弧裝置,使得它可以分?jǐn)噍^大電流,與電燈開(kāi)關(guān)不屬于同一重量級(jí)。
熔斷器
熔斷器的功能相當(dāng)簡(jiǎn)單,就是電路中的電流過(guò)大,它就自動(dòng)融化,達(dá)到斷開(kāi)電路的目的。那么此時(shí)又有一個(gè)疑問(wèn)了——熔斷器和斷路器的過(guò)載保護(hù)功能相同,為什么還要重復(fù)使用呢?這是由于,斷路器的靈敏度較高,為了防止誤動(dòng)作,選擇的動(dòng)作電流一般較大。而對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的,過(guò)載電流較小的過(guò)載故障,就需要熔斷器去保護(hù)了。
熱繼電器
與前兩者的保護(hù)功能相同,都是提供過(guò)載保護(hù)。但是保護(hù)位置不同,前兩者是為了保護(hù)電路,而熱繼電器可以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的溫度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。
接觸器
接觸器是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)控制的關(guān)鍵。接觸器的品牌不同,接線柱數(shù)量也不同。但是,至少會(huì)有3組接線柱為常開(kāi)觸點(diǎn),1組接線柱為常開(kāi)觸點(diǎn)(1組是兩個(gè),一進(jìn)一出),3個(gè)接線柱為接觸器線圈(2進(jìn)1出)。
接觸器最大的特點(diǎn),就是線圈不通電時(shí),常閉觸點(diǎn)接通(常閉觸點(diǎn)的兩個(gè)接線柱相當(dāng)于一根導(dǎo)線),常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。線圈通電后,常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。
按鈕
按鈕分為啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和互鎖按鈕。
啟動(dòng)按鈕平時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài),按下后閉合,松開(kāi)后又恢復(fù)斷開(kāi)狀態(tài);
停止按鈕平時(shí)處于閉合狀態(tài),按下后斷開(kāi),松開(kāi)后又回復(fù)閉合狀態(tài);
互鎖按鈕是二者的結(jié)合體,它有2組接線柱,其中一組與啟動(dòng)按鈕的特性相同,換而言之,只連接這一組接線柱,就可以完全代替啟動(dòng)按鈕,另一組與停止按鈕特性相同。
把這個(gè)圖紙拆開(kāi)來(lái)看,即可分為主回路和二次回路。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),主回路就是指供電回路,沒(méi)有主回路,整個(gè)電路都沒(méi)有電源的接入▼
二次回路包括控制回路和保護(hù)回路,換句話說(shuō),所有對(duì)于主回路的控制和保護(hù),都要通過(guò)二次回路實(shí)現(xiàn)。正如正反轉(zhuǎn)的圖紙中,之所以能夠?qū)崿F(xiàn)人工控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn),而且還能對(duì)于電路提供保護(hù), 就是因?yàn)橛辛硕位芈?。而二次回路相?duì)復(fù)雜,主要的學(xué)習(xí)目標(biāo),都在這里▼
這里用到的是三相異步電動(dòng)機(jī),這種電動(dòng)機(jī)的工作原理比較簡(jiǎn)單。通電就可以運(yùn)行,斷電就停止。電動(dòng)機(jī)從左至右,共有3組接線柱。
而三相電,分為A,B,C或者說(shuō)L1,L2,L3三相。三相的輸入順序不同, 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向也就不同。因此,電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路圖,正是利用了這一特點(diǎn),將L1,L2,L3三相顛倒順序,實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
錯(cuò)誤示例
接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí),接入電動(dòng)機(jī)的順序?yàn)長(zhǎng)1,L2,L3;接觸器KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí),接入電動(dòng)機(jī)的順序?yàn)長(zhǎng)3,L2,L1。
互鎖
我們首先要知道,任意兩個(gè)相線,是不能直接連在一起的, 否則就會(huì)發(fā)生短路事故。那么正如我們上文所說(shuō),如果KM1和KM2的接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)閉合, 必然會(huì)發(fā)生這種事故。那么怎么辦呢?就需要利用互鎖原理了。
就像上面那張圖,同時(shí)按下SB2和SB3,兩個(gè)接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)就會(huì)同時(shí)閉合。那怎么辦呢?
我們將二者的常閉觸點(diǎn)連入了對(duì)方所在回路內(nèi)。如上圖所示。
當(dāng)接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)KM1閉合的同時(shí),它的常閉觸點(diǎn)也會(huì)同時(shí)斷開(kāi)。此時(shí)再按下SB2,線圈KM2也無(wú)法通電,因此常開(kāi)觸點(diǎn)KM2不會(huì)閉合。
自鎖
自鎖是一個(gè)專(zhuān)門(mén)為了按鈕而生的偉大發(fā)明。我們知道,啟動(dòng)按鈕的特點(diǎn)是按下后閉合,松開(kāi)后就斷開(kāi)。怎么樣才能讓按鈕按下后,電路可以持續(xù)供電呢——將接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)與之并聯(lián)。
這樣一來(lái),按下按鈕后,線圈就會(huì)通電,同時(shí)接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。此時(shí),哪怕松開(kāi)按鈕,電路依舊可以持續(xù)通電。
機(jī)械互鎖
經(jīng)過(guò)了互鎖以后的電路,是這樣的▼
此時(shí)又有了一個(gè)新的問(wèn)題——操作不便。當(dāng)KM1線圈在工作時(shí),如果想讓電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),就必須按下停止按鈕SB3,在按啟動(dòng)按鈕SB2才行,否則直接按SB2,由于互鎖的原因,電路無(wú)反應(yīng)。
因此,就引入了機(jī)械互鎖按鈕。這種按鈕,在啟動(dòng)自己回路的同時(shí),會(huì)同時(shí)斷開(kāi)對(duì)方回路,實(shí)現(xiàn)了一鍵正反轉(zhuǎn)的功能▼
上圖中SB2和SB3都是機(jī)械互鎖按鈕
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