专业英语(2)--第7章--参考译文

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第七章电机控制系统

前面章节主要讨论了电机的类型和结构特点。本章将概述几种用于电机的功率控制系统。

7.1 控制符号

熟悉那些通常应用于电机控制系统的电气符号是很有必要的,一些常用的电机控制符号如图7.1所示。

7.2 用开关来控制电机(电机的开关控制)

电机控制的一个重要类型是通过开关器件来控制。许多类型的开关可以用于控制电机,开关的功能是闭合和断开一个电路,然而,还可以实现很多复杂的功能。

7.2.1 闸刀开关(toggle switch)

闸刀开关是最简单的开关类型之一,几种闸刀开关的电气符号如图7.2所示。注意这些符号用于表示多种类型的闸刀开关。

7.2.2 按钮开关(pushbutton switch)

按钮开关广泛应用于电机控制。许多电机应用场合使用按钮开关作为控制电机起动、停止和反转的途径。按钮由手工操作实现电机控制电路的断开与闭合。用于控制电机的按钮有多种类型。按钮通常安装在被称为电机控制台的机壳上。

通常,按钮要么是常闭型、要么是常开型,然而,在实际应用中会有一些变化。一个常闭型按钮是闭合的,直到其被手动按下,当其被按下时,将会断开一个电路;常开型按钮是断开的,直到其被手动按下,一旦被按下,将会闭合一个电路。电机控制台的“起动”按钮是常开型的,而“停止”按钮是常闭型的。

7.2.3 旋转开关(Rotary switch)

另一种常用的开关是旋转开关,通过采用旋转开关可以将许多不同的开关组合连接起来。旋转开关的轴上安装有一组可动触点,当转轴被旋转到不同位置时,这些可动触点与安装在瓷片上的不同静止触点相结合,在任何一个位置处,转轴可以锁定位置。旋转开关通常通过手动顺时针或反时针旋转转轴进行控制。通常在转轴的末端安装一个手柄,用于更容易地转动转轴。

7.2.4 限位开关(Limit switch)

限位开关仅仅是一个开通/关断的开关装置,其通过机械运动改变电气

控制电路的运行。机械运动产生的电气控制电流用于限制机床的运动,或改变器运行顺序。在工业上,限位开关常被用于顺序、行程、分类和计数等操作,它们常常被用于液压和气动控制、电气继电器或其他电机驱动的机床,例如钻床、车床或传送系统。

其最基本形式是,限位开关将机械运动转变为一个电气控制电流。注意凸轮机构,其为通常安装在机床上的一个外部零件。凸轮施加外力到限位开关的执行机构上。执行机构是限位开关的一个部件,使内部常开或常闭触点改变状态。执行机构运行要么归因于凸轮机构的直线运动,要么归因于凸轮机构的旋转运动,这些运动施加力到限位开关。与限位开关相关的其他专业术语有:预行程和过行程。预行程是改变限位开关的常开或常闭触点状态之前,执行机构必须运动的一段距离。过行程是状态改变后执行机构运动的一段距离。在限位开关使用的机器装置中,预行程和过行程是很重要的参数。

7.2.5 温控开关(Temperature switch)

温控开关是控制装置中常用的一种开关。温控开关的控制元件由一定数量的液体组成。当温度升高时,这些液体的体积增大。因而,温度上的变化可以用于改变温控开关机壳内的一组触点位置。在一定温度设定范围内,温控开关是可调的。

7.2.6 压力开关(Pressure switch)

另一种电气控制元件是压力开关。压力开关有一组电气触点,其状态的改变归因于空气、流体、水或其他媒介的压力变化。一些压力开关是薄膜驱动的,依赖于媒介,例如空气,的吸入和排出,其动作发生在机壳内的薄膜机构上。另一种类型的压力开关采用活塞机构,触发开关触点的断开或闭合,在这种方式下,活塞的运动受媒介(空气、水、等)压力控制。

7.2.7 脚踏开关(Foot switch)

脚踏开关是一种由脚踏板控制的开关,该类开关用于机床操作人员在机床运行过程中双手被占用的场合下。脚踏开关为机床的运行提供了一个额外的控制位置,例如双手不能使用的场合。

7.3 电机的控制设备

几种机电设备被用于电机控制,控制设备的选择影响系统的运行效率和机床的性能。为每种电机控制应用场合选择合适的控制设备是很重要的。本节将讨论几种用于电机控制的设备。

7.3.1 电机起动控制

一个电机起动装置是一类电机控制设备,用于将电机从“停止”状态

加速到正常运行速度。在电机起动设计中有多种变化,最简单是手动操作串联在一根或多根电源线上的开关进行起动。该类型的起动通常用于小型电机,其不会产生过大的起动电流。

一种类型的电机起动装置是磁起动器,利用电磁原理断开或闭合电机的电源电路。通常,电机的起动装置和起动控制设备组合在一起用于控制附近的电机,这些组合的起动器和相关控制设备称之为功率控制中心。由于控制中心结构紧凑、并且控制设备没有大面积分散,所以很容易连接到电源系统。

几种电机起动器用于电机的控制,起动器的功能根据复杂程度而变化;然而,通常需要完成一种或几种如下的功能:①开通、断开控制;②加速;③过载保护;④反向旋转

一些起动器通过直接连接电源线的方式控制电机,另一些起动器降低起动时施加到电机上的电压水平,从而降低了起动电流。通常,电机过载保护也包含在电机起动器的机壳内。

典型的电机接触器电路如图7.3所示。几种驱动电机的起动器采用接触器作为主要的控制元件。按下图7.3中所示的起动按钮,闭合了接触器线圈的低电流通路,接触器线圈产生吸引电枢的电磁场,电枢的机械运动通过一系列触点闭合了电源和电机之间的电气通路。但这些动作发生时,电机开始它的运行周期。

电枢左侧的线圈触点在同一电枢运动下结合在一起,结果,此时释放起动按钮不会使接触器线圈失电,通向线圈电源的通路是闭合的,其通过了停止按钮和电枢上的线圈触点,因此,只要有电,电机就继续运行,用作此项功能的触点成为保持触点(自锁触点)。

通过按下停止按钮实现接触器控制电机的停止运行,该动作断开了接触器线圈的电源,致使电枢退出吸合位置,与电机串联的接触器触点断开,使电机失电,电机通路断开则电机立即停止。

电机接触器的继电器动作设计成具有自锁功能,一旦上电则保持其操作,在电机控制应用中,这个条件是必须的。另外,接触器也能以一个特定顺序来执行一系列操作。电机接触器运行原理的电路图和简要解释如图7.4所示。①按下起动按钮,电路闭合,电流从电压源出发,流经常闭停止按钮、起动按钮、接触器线圈,回到电源另一侧,使得线圈得电,而所有触点闭合;

②触点闭合,电机开始旋转,因为AC电压通过触点施加到电机上,在起动按钮释放后,自锁触点保持了通向线圈的电流通路的完整;

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