常用低壓電器的檢修

技能訓練是技術工人培訓的中心環節 根據勞動部培訓司 關於在職業技術培訓中加強專業技能訓練的要求 我們組織了這套技工培訓電教系列篇 包括車、錢、電等工種 維修電工技能 是根據勞動人士出版社出版的技工學校統編教材 維修電工生產實習改編錄製的 本篇內容以技工學校維修電工生產實習教學為主 並兼顧在職培訓和就業前培訓 遵循職官啟發、循序漸進等教學原則和操作形成的客觀規律 內容從簡到繁有淺入深 以操作演示為主 穿插必要的圖示、動畫、文字和生產現場鏡頭 力求做到操作標準規範 編排科學新穎 本篇共9課時 包括維修電工技能培訓的主要內容 是技工學校在職培訓和就業前培訓較為理想的錄像教學篇 篇中不足之處懇請輔證 低壓電器通常是指工作在交流1000伏以下 及直流1200伏以下電路中的電器 低壓電器種類繁多用途廣泛 本課題僅介紹用於電力拖動自動控制的常用低壓電器 這些電器包括 轉換開關 空氣開關 接觸器 熱積電器 時間積電器 速度積電器 形成開關 凸輪控制器等 我們首先介紹轉換開關 轉換開關又稱組合開關 它由以下元件構成 手柄 轉軸 彈簧 動觸片 靜觸片 接線柱等組成 轉換開關有三對觸頭 手柄每次轉動90度角 帶動三對觸頭接通和斷開 內部工作過程是這樣的 手柄轉動帶動動觸片轉動 使觸頭接通和斷開 轉換開關主要用於交流380伏以下 或直流220伏以下的電路 作為電源引入開關 或作為控制5000瓦以下小容量電動機 直接啟動換相 也可以作為機牀照明電源的控制開關 選用轉換開關時 應根據電源種類電壓等級 所需觸頭數以及電動機的容量來選用 開關的額定電流 應取電動機額定電流的1.5至2倍 空氣開關又稱自動開關 或自動空氣斷路器 它是由滅弧扇觸頭 電磁脫扣器 熱脫扣器和接線柱等組成 當電路中發生短路或過載時 電磁脫扣器或熱脫扣器動作 使觸頭斷開起到保護作用 但有一點應該注意 當觸頭斷開後 手柄仍處在合的位置 必須把手柄扳向分的位置 再扳向合的位置才能正常供電 自動開關適用於交流電壓至500伏 直流電壓至440伏的電氣裝置內 在正常情況下 用來作為不頻繁的接通和分段電路 自動開關要根據以下原則選用 1.額定電壓和額定電流 應不小於電路正常工作電壓和工作電流 2.熱脫扣器的整定電流 要與所控制的負載額定電流一致 3.電磁脫扣器的順時脫扣整定電流 應大於負載電路正常工作時的峯值電流 對於電動機來說 順時脫扣整定電流 一般取大於或等於1.7倍的啟動電流 根據以上原則對照技術數據選擇型號 接觸器是一種自動的電磁式開關 接觸器按觸頭通過電流的種類可分為 交流接觸器 直流接觸器兩種 交流接觸器主要由以下幾部分組成 滅活裝置 觸頭 電磁系統 反作用彈簧 緩衝彈簧 接線柱等 直流接觸器的結構基本與交流接觸器相同 也是由滅活裝置電磁系統觸頭等組成 不論是交流接觸器和直流接觸器 它們的動作原理都是一樣的 即利用電磁力作用下的吸合 和反向彈簧作用下的釋放 使觸頭閉合和分段 接觸器還能實現遠距離操作和自動控制 而且具有施電壓和欠電壓釋放功能 能夠頻繁的啟動及控制電動機等特點 應特別指出的是 在交流接觸器的鐵芯上 裝有一個短路銅環 又稱減震環 它的作用是減少交流接觸器吸合時產生的震動和噪聲 這是一個沒有短路環的交流接觸器 聽 它的噪聲非常大 接觸器要根據以下原則選用 1.接觸器類型選擇 根據被控制電動機或負載電流的類型選擇接觸器 即交流負載應使用交流接觸器 直流負載使用直流接觸器 2.選擇接觸器觸頭的額定電壓 接觸器觸頭的額定電壓應大於或等於負載迴路的額定電壓 3.選擇接觸器主觸頭的額定電流 主觸頭電流可按下列經驗公式計算 公式中的K表示經驗係數一般取1-1.4 PN指被控制電動機的額定功率單位是千瓦 UN指電動機的額定限電壓 IC是接觸器主觸頭電流 實際選用時主觸頭額定電流要大於此值 也可按照技術數據中所控制電動機的最大功率進行選擇 4.選擇接觸器吸引線圈的電壓 從安全角度考慮可選的低一些 當控制電路簡單用電不多時 為了節省電壓器則選用380伏線圈 5.接觸器觸頭數量種類選擇 選擇時要滿足控制線路的要求 積電器是根據電流電壓時間溫度和速度等信號 來接通或斷開小電流電路和積電控制元件 它一般不是用來直接控制主電路 而是通過接觸器或其他電器對主電路進行控制 積電器種類繁多 按其作用可分為控制積電器和保護積電器兩種 首先介紹熱積電器 熱積電器的用途是作為電動機過載保護 它由以下元件構成 熱元件、觸頭、動作機構、付位按鈕、整定電流裝置和接線柱等 熱元件是由雙金屬片及繞在雙金屬片外面的電阻絲組成 雙金屬片是由兩種熱膨脹係數不同的金屬片焊合而成 當雙金屬片受熱時朝著熱膨脹係數小的一側彎曲 使用時將電阻絲直接串連在電動機的主電路中 工作觸頭有兩組 一組常開 一組常閉 使用時一般把常閉觸頭接在控制電路中 熱積電器的動作原理是這樣的 當電動機過載經過一段時間電阻絲發熱 雙金屬片受熱後彎曲帶動導板移動 使動作機構工作 即常閉觸頭斷開控制電路斷電 使電動機停止運轉起到保護作用 在側面有個調整螺釘 通過調整可以實現觸頭的自動或手動復位 通過調節整定電流旋鈕可以調整整定電流大小 整定電流是指熱積電器長期不動作的最大電流 在調節旋鈕上可有整定電流標尺 使整定電流值等於電動機額定電流 選用熱積電器主要根據電動機的額定電流 確定其型號和熱源件的電流等級 一般情況下可選用兩相結構的熱積電器 若電網電壓均衡性較差 電動機工作環境惡劣 可選用三相結構的熱積電器 對於三角形接法電動機 要選用帶斷向保護裝置的熱積電器 整定電流通常與電動機額定電流相等 如果電機工作時間較長 拖動衝擊性負載或拖動的設備不允許停電 則整定電流要稍高於電動機的額定電流 這是JR0、JR16系列熱積電器技術數據 實際選用時要按照有關數據選擇型號 電流積電器可分為過電流積電器和欠電流積電器 它是由電流線圈、銜鐵、鐵芯、磁鵝、觸頭、接線柱和反作用彈簧等幾部分組成 動作原理是 當通過電流線圈的電流為額定值時 它產生的電磁力不足以克服反作用彈簧力 觸頭不動作 當線圈中電流超過額定值時 電磁力大於彈簧力 鐵芯吸引銜鐵使長臂觸頭斷開 通過調節反作用彈簧力可整定積電器動作電流 過電流積電器主要用於頻繁重載啟動場合 作為電動機的過載和短路保護 如用在橋式起重機電路中 為避免在啟動電流較大的情況下動作 一般把動作電流整定在啟動電流的1.1至1.3倍 但是在這種情況下只能做短路保護 這是JT4系列過電流積電器技術數據 實際選用時應根據它選擇型號 JL12過電流積電器主要用於 繞線式轉子翼部電動機或直流電動機的過電流保護 也可以做嵌電流保護 它是由微動開關、頂桿、風口塞、磁鵝、線圈 歸油、導管、動鐵芯、鋼珠、調節螺釘、風帽等組成 動作過程是這樣的 當電動機過載或過電流時 導管中的鐵芯受到電磁力作用向上運動 由於導管中常有歸油做阻尼劑 而且在動鐵芯上升時 鋼珠把油孔關閉 使動鐵芯受到阻尼作用 因而經一段時間的延遲後 才能推動頂桿使微動開關動作 當故障消除後 動鐵芯因重力作用返回原位 通過調節螺釘 能使鐵芯的位置升高或降低 以縮短或延長繼電器的動作時間 對於小容量直流電動機和繞線式轉子翼部電動機 其線圈的額定電流 一般可按電動機長期工作額定電流來選擇 對於頻繁啟動的電動機 繼電器的額定電流可選大翼級 時間繼電器有許多種類 主要有電動式 空氣阻尼式 經濟管式等 目前在交流電路中應用比較廣泛的 是空氣阻尼式時間繼電器 又叫氣囊式 它的延時時間從0.4至180秒 它是由瞬時觸頭 延時觸頭 電磁系統 氣室及傳動機構及部分組成 電磁系統包括 線圈 弦鐵 鐵心 及反力彈簧等組成 氣室內有一塊橡皮薄膜 隨進氣量的增減而移動 氣室上的調節螺釘 可調節延時的長短 JST系列時間繼電器 就是利用空氣通過小孔節流原理 來獲得延時動作的 傳動機構 由推板 槓桿 寶塔彈簧 和活塞桿組成 根據觸頭延時特點 可分為通電延時和斷電延時 這是通電延時狀態 只要把電磁系統翻轉180度後 即變為斷電延時繼電器 通電延時的動作過程是這樣的 當線圈沒有通電時 電磁鐵不吸合 延時觸頭不動作 當線圈通電後 電磁鐵吸合 活塞桿在寶塔彈簧作用下移動 移動速度靠進氣量大小決定 經過一段延時後 觸頭動作 即長臂觸頭斷開 長開觸頭閉合 當線圈斷電後 延時觸頭迅速恢復原始狀態 斷電延時是這樣的 線圈沒有通電時 延時觸頭不動作 當線圈通電後 延時觸頭迅速動作 長開觸頭閉合 長臂觸頭斷開 當線圈斷電後 活塞桿在寶塔彈簧作用下移動 移動速度同樣也靠進氣量大小決定 經過一段時間延時 長開觸頭斷開 長臂觸頭閉合 斷電延時與通電延時區別就在於 通電延時是電磁線圈通電後延時觸頭延時動作 斷電延時是電磁線圈斷電後觸頭延時動作 時間計電器主要用於 接收電信號至觸頭動作需要延時的場合 在機牀電器自動控制系統中 作為實現按時間原則調整的元件 選用時間計電器應根據控制迴路中所需要的延時觸頭的延時方式和順時觸頭的數目 電磁線圈的電壓等級選用 速度計電器是配合接觸器實現對電動機實施制動的電氣元件 使用時將其轉子裝在被控制電動機的同一軸上 速度計電器是由調節螺釘 反力彈簧 工作觸點 返回槓桿 釘子 工作時將常開觸頭串連在控制電路中 通過接觸器對電動機實現反接制動 速度計電器的動作轉速一般不低於每分鐘300轉 負位轉速在每分鐘100轉以下 選用速度計電器時應根據觸頭額定電壓、額定電流、觸頭數量及轉速來選擇 中間計電器的結構和工作原理與交流接觸器基本相似 所不同的是它的工作觸頭額定電流較小 一般是5A 它主要用來控制各種電磁線圈使信號得到放大或將信號傳給幾個控制元件 也可以代替接觸器控制額定電流不超過5A電動機的控制系統 選用中間計電器時要根據控制電路的電壓等級以及所需要的觸頭數量、種類及容量來選用 在主令控制器的支架上裝有動靜觸頭及凸輪盤組成的接觸系統 觸頭閉合與斷開的順序由凸輪塊的形狀來決定 它可以頻繁地按順序操縱多個控制迴路 通過接觸器來實現被控制電動機的啟動、制動、調速和反轉 主令控制器的手柄在各個工作位置可用觸頭斷合圖表示 圖中的叉表示觸頭閉合,空格表示觸頭斷開 凸輪控制器是由手輪、凸輪、動觸頭、靜觸頭、滅弧罩、接線柱等組成 它是一種大型手動控制電器 手輪在各個位置的觸頭工作情況可用觸頭分合展開圖表示 圖中黑點表示觸頭接通,沒有標記表示斷開 從表中可以看到有正轉5個位置、反轉5個位置以及0位共11個位置 它主要用於起重設備中 控制中小型繞線式轉子翼部電動機啟動、停止、調速、反向和制動等 形成開關又稱線位開關 它的作用與按鈕相同 是利用生產機械某些運動部件的碰撞 而使其觸頭動作、接通或斷開某些電路達到一定控制要求的電器 各種各樣的形成開關,它們的基本結構相同 其區別僅是形成開關動作的傳動裝置不同,以適應各種條件下的碰撞 還有一種常用的形成開關 這種形成開關的推桿,只要有很小的位移便可使觸頭動作 使用形成開關時,要根據使用場合和電路的要求進行選擇 在日常工作中我們發現 由於大功率電動機在啟動時啟動電流很大 對電網影響波動較大,以致影響其他電器設備正常運行 所以必須降低啟動電壓以達到限制啟動電流的目的 常用啟動方法有 手動自我減壓啟動器 星形三角形自動啟動器 手動自我減壓啟動器主要有 手柄 自我變壓器 熱寄電器 嵌壓保護裝置 停止按鈕 啟動靜觸頭和郵箱組成 它的原理是利用自我變壓器來降低啟動電壓 達到限制啟動電流的目的 自我變壓器有原電壓的65%和80%兩組電壓抽頭 使用時應根據電動機啟動時 負載的大小選擇不同的啟動電壓 啟動器本身裝有機械連鎖裝置 以防止操作手柄誤操作而造成電動機全壓啟動 手柄操作順序是 首先把手柄搬向啟動一側 電機降壓啟動 經過一段時間 電機達到一定轉速後 將手柄搬到運行一側 這時電動機全壓運行啟動過程結束 如需停止時按下停止按鈕即可 接線方法是 A、B、C皆三相交流電源 MA、MB、MC皆電動機定子繞組 啟動器的所有觸頭都應浸在絕緣油內 用來熄滅觸頭斷開時產生的電弧 星形三角形自動啟動器是由三個接觸器 一個時間繼電器和一個熱繼電器組成的 它是通過時間繼電器來完成電動機定子繞組 星形和三角形接法自動轉換的 星形三角形自動啟動器 適用於容量在30千瓦以下 做三角形接法的三向翼部電動機 對於星形接法的電動機不能使用 各種低壓電器經長期使用 或因使用不當缺乏經常性維護 可能產生故障而影響機牀的正常運行 所以必須及時地做好修理和定期維護工作 修理電器時拆卸必須仔細 要注意各零件的裝配次序 常見的故障有觸頭故障、電磁系統故障 觸頭故障檢查方法是 一、首先打開外蓋 檢查觸頭表面氧化情況和有污垢 由於銀觸頭氧化層的導電率和純銀不相上下 所以銀觸頭氧化時可不做處理 銅觸頭如有氧化層要用小刀輕輕颳去表面氧化層 如果觸頭沾有污垢 要用汽油或四氯化碳將表面清洗乾淨 二、觀察觸頭表面有無灼傷燒毛 在使用中 由於其他故障而引起觸頭在閉合和斷開時產生很大電弧 很容易把觸頭燒毛 有燒毛的觸頭要用小刀或使緊措修整表面 修整時不必將觸頭表面修得過分光滑 否則會使觸頭接觸面積減小 但不允許用紗布或紗紙修整表面 三、檢查觸頭是否容焊 觸頭如有容焊應更換觸頭 如因選用時觸頭容量不夠 應更換容量大一些的電器 四、檢查觸頭磨損情況 如果磨損到原厚度的三分之一至二分之一時應更換觸頭 五、檢查觸頭壓力 檢查方法是將紙條放在動靜觸頭之間 若紙條很容易拉出說明觸頭壓力不夠 需要調整相應元件或更換彈簧 一般小容量電器稍用力紙條便可拉出 較大容量電器紙條拉出後有撕裂現象 說明觸頭壓力比較合適 若紙條有斷裂說明觸頭壓力過大 下面分析電磁系統故障 一、弦鐵噪聲大 應檢查動鐵芯是否歪斜或鬆動 線圈電壓是否正常 動靜鐵芯之間有無油污雜物 接觸面是否平整 不要忘了我們前面介紹的短路環的作用 應檢查短路環是否斷裂 如有斷裂應按圓尺寸更換 線圈的故障 線圈的故障主要是由於通過線圈電流過大 動靜鐵芯接觸不緊密 電源電壓過低線圈絕緣損壞 或因機械損傷形成扎肩短路或碰地燒毀線圈 燒毀後的線圈要依據有關數據重新繞製 當線圈通電後 弦鐵不能與鐵芯吸合 應立即切斷電源以免線圈燒毀 這裡又分兩種情況 一是通電後沒有震動和噪聲 首先檢查線圈引出線是否脫落 再用萬用表測量線圈通斷 另一種情況是通電後有震動和噪聲 應檢查活動部分是否被卡住 動靜鐵芯之間有無異物 電源電壓是否過低 一機牀電氣控制中使用的電氣很多 它們除了上述故障外 還有本身特有的故障 如交流接觸器出現的故障有 一觸頭斷向 合上電源開關按下啟動按鈕後 電動機不轉動並發出嗡嗡響聲 應立即停車檢修 造成這種故障大多是因為 由於接觸器在閉合和斷開時產生的震動 使接線端鬆動 或因某項觸頭接觸不好 而造成電動機缺項運行 二觸頭容憾 運行中的電動機需要停車時 按下停止按鈕後 發現電動機繼續轉動 有時發出嗡嗡聲 應立即切斷電源停車檢修 造成這種故障的原因是 交流接觸器的一項或三項觸頭 由於過載使電流增大 而引起觸頭容憾 工作中如發現滅胡罩碎裂 應及時更換 更不允許不戴滅胡罩工作 熱機電器的故障有 造成熱源鍵燒斷的原因 主要是由於熱機電器動作頻率太高 負載發生短路 或由於其他原因造成電流過大 而使熱源鍵燒斷 發現這種情況後 應切斷電源檢查電路 待排除故障後 重新選用合適的熱機電器 在日常工作中 發現正常運轉中的電動機 在沒按下停止按鈕的情況下 就自動停車 造成這種故障的原因 一般有以下幾種 一、整定電流值偏小 以致沒有過載就動作 二、電動機啟動時間過長 使電阻絲發熱 三、操作頻率太高 使熱機電器經常受到啟動電流衝擊 四、由於震動 使熱機電器的動作機構鬆動而脫扣 二、熱機電器不動作 這是一塊控制電動機正反轉的配電板 所控制電動機的額定電流是12.5A 而熱機電器整定電流選在16A 以致電機過載後 熱機電器也不動作 應重新調整整定電流值 時間機電器的主要故障是 延時不準確或不延時 造成這一故障原因主要是由於 氣室在拆卸過程中 有灰塵進入氣道 裝配時密封不嚴或漏氣 出現這種故障時 應拆開氣室消除灰塵 重新裝配 故障即可排除 總之 掌握好常用低壓電器的結構 工作原理、用途 以及常見故障的排除 對今後進一步學習和工作 有很大益處 MING PAO CANADA // MING PAO TORONTO