盾构电气培训

NO. 9
中国铁建重工集团有限公司
9
断路器的结构
触头系统 灭弧系统 操作机构 脱扣器 外壳
NO. 10
中国铁建重工集团有限公司
10
断路器的工作原理
当短路时，大电流（一般10至14倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器 拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。 当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动 作（电流越大，动作时间越短）。 现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流 异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
NO. 5
中国铁建重工集团有限公司
5
变压器的技术指标
1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种 频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功 率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空 载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对 于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
逆变单元
中间电路
控制电路
NO. 26
变频器控制方式
U/f控制方式 变频器U/f控制的基本思想是u/f=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。
依据公式
式中： Eg —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，单位为V； f1 —定子频率，单位为 Hz； 因为Eg很难控制， N1 —定子每相绕组串联匝数； 一般忽略定子绕组 k N1 —基波绕组系数； 的漏磁阻抗压降， m —每极气隙磁通量，单位为 Wb。 定子侧电压U Eg。
NO. 28
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28
U/f控制方式
U/f调速特性之：预定义U/f曲线
NO. 29
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29
U/f控制方式
U/f调速特性之：用户自定义U/f曲线 对于其他特殊的负载，如同步电动机，则可以通过设置用户自定 义U/ f曲线的几个参数，来得到任意U/ f曲线，从而可以适应这 些负载的特殊要求和特定功能。
NO. 16
中国铁建重工集团有限公司
16
软启的启动方式
斜坡启动 电机以跨线转子转矩5-85%的初始转矩加速，电流相应为电机 跨线锁定转子电流的23-92%，出厂缺省值为35%。然后通过 提升电机电压将转矩提升至设定的加速斜坡时间(tr). 斜坡起动时间可设定为0.5至180秒，出厂缺省值为9秒。旋钮 tr控制的前半程在0.5至20秒间调整，接下来四分之一的时间在 20至60秒间调整，剩下的四分之一时间在60至180秒间调整。 软启动器将电流限定为设定的转矩。当电机达到所需速度后， 将转入旁路。
变频器调速优势
平稳 平滑软启动，降低启动冲击电流，确保电机安全 节能 风机、水泵能耗按速度的立方递减 精确 高精度宽范围的无级调速，变传统电机为智能电机 高效 提高工艺要求、提升产品质量、减轻人工劳动强度 自动化 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制
NO. 22
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22
变频器关键技术指标
NO. 19
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19
参数设置
NO. 20
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20
变频器
NO. 21
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21
变频器
简介 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换 成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换 装置，英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency）。随着对自动化需求的增加，变频 器控制的三相交流电机慢慢成为自动加工设备的标准配置。 交流调速正慢慢取代直流调速。
额定工作电压 额定电流 输出频率范围 输出功率范围 可选用的控制方式 可选用的通讯方式 加减速时间 过载能力 频率精度 频率分辨率 防护等级
NO. 23
中国铁建重工集团有限公司
23
变频器工作原理
按照电机学的基本原理，已知交流异步电动机的转速表达式为： n=(1-s)60f/p 式中：s :转差率 P :电机极对数 f :电机运行频率； 如果平滑地改变加到异步电动机定子绕组的交流电的频率f，就 可以平滑地调节异步电动机的转子转速n。
NO. 7
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7
断路器
微型断路（0.5A~63A）
马达保护开（0.1A~80A）
塑壳断路器（40A~630A）
框架断路器（630A~4000A）
NO. 8
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8
断路器
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在 规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。 断路器可 用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保 护。当发生严重的过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路，其功能相 当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
NO. 24
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24
变频器工作原理
NO. 25
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25百度文库
变频器工作原理
整流单元 作用：整流器与交流电源相连接，产生脉动的直流电压 主要构成器件：整流桥 分类：可控整流和不可控整流 a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用 b. 为各个控制线路供电 c.可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能 a. 逆变器将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压 b. 采用可变或固定直流电压型中间电路的逆变器。不论哪种半 导体元件，其原理基本相同 c. 控制电路用不同的调制极数使半导体器件通断，改变变频器 的输出频率 a. 控制变频器半导体器件 b. 变频器和周边电路的数据交换 c. 收集和报告故障信息 d. 执行对变频器和电机的保护功能 中国铁建重工集团有限公司 26
NO. 11
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11
软启动器
NO. 12
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12
软启动器
软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机 控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控 电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通 角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋
NO. 31
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31
矢量控制方式
有速度传感器矢量控制方式 在速度控制器中把速度指令和速度反馈信号进行差值比较，然后进行pi控制 后，经过一定的滤波时间，再经过转矩限定，输出转矩电流，进入转矩环控制。 无速度传感器矢量控制方式(SVC) SVC的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分 别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过 控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的 指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。 基于转差频率的矢量控制方式 基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f ＝恒定控制的基础上， 通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得 到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出 频率f进行控制的。 中国铁建重工集团有限公司
NO. 6
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6
变压器的技术指标
6、空载损耗 指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次 是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。 7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大， 效率就愈高。 8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低 与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
NO. 30
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30
变频器控制方式
矢量控制方式
矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量， 根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行 控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。 这种方法通过矢量坐标电路对电动机励磁电流和转矩电流分别进 行控制。同时控制两分量间的幅值和相位，所以称这种控制方式 称为矢量控制方式。
盾构电气
部
门：电气研究院
NO. 1
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大纲
一、电气元器件介绍
二、电气系统介绍
三、盾构操作
四、电气维护
五、经验分享
NO. 2
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2
电气元器件介绍
变压器 断路器 软启动器 变频器 接触器 电机 接近开关 继电器 比例阀放大器 电缆 气体检测传感器 开关电源 可编程逻辑控制器（PLC） 工控机
予电机全电压，即为软起动。
NO. 13
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13
软启动器
在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直到晶 闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动， 降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过 程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电 动机正常运转提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器
软启 恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电 机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。 根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地 无级调整至最佳的起动电流。
NO. 15
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15
软启的启动方式
快速起动 此种运行模式在斜坡模式及限流模式下均可工作。快速起动可 使电机吸引更多电流以产生更多转矩以消除高摩擦负载。快速 起动转矩可以设定为电机跨线锁定转子转矩的5-85%,电流相应 为电机跨线锁定转子电流的23-92%，出厂缺省值为5%，快速 起动时间可设定为0.0至2.0秒。
NO. 17
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17
软启的启动方式
限流起动 使用限流软起动模式时，起动时间设置为零，软起动器得到起 动指令后，其输出电压迅速增加，直至输出电流达到设定电流 限幅值，输出电流不再增大，电动机运转加速持续一段时间后 电流开始下降，输出电压迅速增加，直至全压输出，起动过程 完成。 起动转矩（T2）可设定为电机跨线锁定转子转矩的5-85%，电 流相应为电机跨线锁定转子电流的23-92%，T2缺省值为35%。 限流起动时间可设定为0.5至180秒，出厂缺省值为9秒。
NO. 27
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27
U/f控制方式
U/f调速特性之：理论U/f曲线 输出频率在额定频率以上时，电压却 不可以继续增加，最高只能是等于电 机的额定电压。 额定频率之下的调速称为恒转矩调速. ( Te Cmm I 2' cos2 ) 额定频率之上的调速称为恒功率调速. 2n ( ) Pm Te C 60
NO. 18
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18
软启动器
软停机 电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应 用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统， 如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到 损坏。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车， 采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵 站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。 软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐 渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根 据实际需要可在0 ~ 120s调整。
NO. 3
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3
变压器
变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。它是根据电磁感应的原理， 以相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输电 能的静止电气设备。
NO. 4
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4
变压器是利用电磁感应原理工作的，它主要由铁心和套在铁心上的两个（或两 个以上）相互绝缘的线圈组成，线圈之间有磁的耦合，但没有电的联系。
的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。
NO. 14
中国铁建重工集团有限公司
14
软启动与传统减压方式的区别
传统的减压起动方式 星-三角起动 自耦减压起动 电抗器起动 起动过程中出现二次冲击电流
无冲击电流。软起动器在起动电机时，通过逐渐增 大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至 设定值。