第一篇：煤礦電工電路圖入門(mén)學(xué)習(xí)QBZ系列電氣原理圖

QBZ-80125200系列礦用真空起動(dòng)器電氣原理圖詳解

特別強(qiáng)調(diào)：本文所闡述一切內(nèi)容僅僅作為學(xué)習(xí)交流之用，僅供參考，本人對(duì)本文闡述的一切內(nèi)容不承擔(dān)任何責(zé)任，如有錯(cuò)誤歡迎批評(píng)指正。版權(quán)所有侵權(quán)必究，請(qǐng)諒解。

目前QBZ系列礦用真空起動(dòng)器廠(chǎng)家很多，雖然外觀(guān)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置以及圖紙線(xiàn)號(hào)不盡相同，但是其基本原理都一樣，本文隨意列舉一款加以介紹分析。

1、外型及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖1 QBZ系列外型圖

圖2 QBZ系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 上面二張圖是QBZ系列啟動(dòng)器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，也就是實(shí)物與原理圖的對(duì)照。

1、結(jié)構(gòu)：起動(dòng)器外殼采用圓形快開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu)。內(nèi)部裝一塊控制底板，底板的正面裝有一個(gè)真空接觸器、一個(gè)中間繼電器、電機(jī)綜合保護(hù)器、熔斷器和阻容過(guò)電壓吸收器，底板的背面裝有隔離開(kāi)關(guān)、控制變壓器、停止和起動(dòng)按鈕。起動(dòng)器的蓋子和隔離開(kāi)關(guān)的手柄有機(jī)械閉鎖，保證斷電源后開(kāi)蓋，未蓋上蓋子不能送電。

2、電氣原理圖及分析

圖3 QBZ系列原理圖

圖3中的核心部件，就是隔離換向開(kāi)關(guān)與真空接觸器，它們起到接通與斷開(kāi)主回路的作用。開(kāi)關(guān)內(nèi)部的大部分元件，都是為了控制真空接觸器觸點(diǎn)的接通與斷開(kāi)而工作的?，F(xiàn)在，我們由最簡(jiǎn)單的電路開(kāi)始學(xué)習(xí)并分析QBZ系列電氣原理圖。

圖4 隔離換向開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)原理圖

我們看到的圖4這個(gè)電路是隔離換向開(kāi)關(guān)控制一個(gè)電動(dòng)機(jī)，隔離換向開(kāi)關(guān)閉合，電動(dòng)機(jī)得電旋轉(zhuǎn)；隔離換向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電停止旋轉(zhuǎn)；這是最簡(jiǎn)單的控制電路，所有復(fù)雜的控制電路都可以簡(jiǎn)化成這樣的電路。

這里說(shuō)明一下：三相電路改變?nèi)我?相接線(xiàn)都可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，本題例中隔離換向開(kāi)關(guān)可以換向，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，使之產(chǎn)生正傳和反轉(zhuǎn)。具體原理就不在這里探討。

圖5 真空接觸器結(jié)構(gòu)圖及控制電動(dòng)機(jī)原理圖 通過(guò)隔離換向開(kāi)關(guān)控制負(fù)荷（本例中指電動(dòng)機(jī)）當(dāng)負(fù)荷比較小時(shí)產(chǎn)生的電流和電火花弧光比較小不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，但是當(dāng)控制的負(fù)荷較大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生比較大的電流和電火花弧光，容易損壞控制元件和負(fù)荷設(shè)備。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們就研究設(shè)計(jì)制造了交流接觸器串接在主回路中來(lái)控制負(fù)荷。合上隔離換向開(kāi)關(guān)后，接觸器KM的觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)得電旋轉(zhuǎn)；接觸器斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電停止旋轉(zhuǎn)。我們知道，隔離換向開(kāi)關(guān)是通過(guò)手動(dòng)來(lái)控制。那么交流真空接觸器是如何工作的呢？它的觸電是如何閉合并斷開(kāi)的呢？為了控制主回路接觸器的通斷人們就設(shè)計(jì)了控制回路來(lái)使接觸器閉合和斷開(kāi)。下面我們就通過(guò)圖6來(lái)學(xué)習(xí)分析這個(gè)控制回路。

圖6 真空接觸器控制圖一

圖5中的真空接觸器的主觸頭在常態(tài)下是斷開(kāi)的,接觸器的線(xiàn)圈實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)電磁鐵，給電磁鐵通上電，電磁鐵產(chǎn)生磁力，使真空接觸器上的銜鐵動(dòng)作，從而帶動(dòng)真空主觸頭動(dòng)作使之閉合。如圖6所示按下動(dòng)合按鈕QSB接觸器線(xiàn)圈得電，接觸器主觸頭閉合、主回路導(dǎo)通，松開(kāi)QSB接觸器線(xiàn)圈失電、主回路斷開(kāi)。

圖7 QBZ系列開(kāi)關(guān)動(dòng)合（起動(dòng)）按鈕結(jié)構(gòu)圖

上面的分析讓我們知道了真空接觸器是怎么吸合的，只要按下按鈕QSB，真空接觸器就會(huì)吸合。但是你按下按鈕的時(shí)候，按鈕動(dòng)合觸頭接通電源真空接觸器就吸合了，只要你一松手，按鈕就又恢復(fù)原位，動(dòng)合觸頭又?jǐn)嚅_(kāi)了，接觸器也就斷開(kāi)了，主回路斷開(kāi)。那么如何才能讓接觸器保持長(zhǎng)時(shí)間吸合而不斷開(kāi)呢？

圖8 真空接觸器控制圖二

下面我們?cè)賮?lái)看圖8，來(lái)分析一下，對(duì)比圖6發(fā)現(xiàn)，圖8比圖6多了一對(duì)觸頭KM。這對(duì)觸頭就是圖6中接觸器的輔助觸頭，當(dāng)按下按鈕QSB時(shí)，線(xiàn)圈得電，銜鐵在帶動(dòng)真空管內(nèi)觸點(diǎn)閉合的同時(shí)，也帶動(dòng)了輔助觸點(diǎn)中的常開(kāi)點(diǎn)KM閉合（如圖8右），這就是接觸器的自?；芈?，接觸器的輔助觸頭KM作為自保觸頭。這時(shí)，即使你松開(kāi)了按鈕，由于輔助觸點(diǎn)已經(jīng)閉合了，為吸合線(xiàn)圈控制回路提供了閉合回路，線(xiàn)圈一直帶電，使接觸器保持吸合狀態(tài)。

上面的分析讓我們知道了真空接觸器吸合后按鈕松開(kāi)是如何保持住的，那么當(dāng)電路不需要閉合時(shí)候，我們應(yīng)該怎樣把這個(gè)電路斷開(kāi)呢呢？下面我們就來(lái)分析這個(gè)問(wèn)題。

圖9 真空接觸器控制圖三

圖9比圖8多了一個(gè)動(dòng)斷按鈕，它的實(shí)物如圖10。正常狀態(tài)情況下，按鈕TSB是接通常閉觸頭的，當(dāng)按下QSB時(shí)，接觸器線(xiàn)圈KM導(dǎo)通，輔助常開(kāi)觸頭KM閉合自保，控制回路保持接通狀態(tài)；當(dāng)按下TSB時(shí)，TSB常閉觸頭斷開(kāi)，從而斷開(kāi)了線(xiàn)圈KM的控制回路,線(xiàn)圈斷電，接觸器的真空主觸頭和常開(kāi)輔助觸頭全部斷開(kāi)，電路回到初始斷開(kāi)狀態(tài)。

圖10 QBZ系列開(kāi)關(guān)動(dòng)斷（停止）按鈕結(jié)構(gòu)圖

上面的分析使我們明白接觸器控制回路通斷原理，但是上面的圖紙及分析比較散亂，而且控制變壓器也沒(méi)有畫(huà)出，有的讀者可能要問(wèn)控制電源從哪里來(lái)，下面我們把以上的幾個(gè)原理圖匯總成一張完整的電路原理圖11，這個(gè)圖就是典型的接觸器控制系統(tǒng)原理圖。其它復(fù)雜的圖紙都只是在這個(gè)圖的基礎(chǔ)上引申出來(lái)的，只是多了一些電器元件。當(dāng)我們看懂這圖后，就掌握了基本識(shí)圖知識(shí)，就能夠逐漸的看懂復(fù)雜的電氣原理圖。

圖11 接觸器控制系統(tǒng)原理圖

圖11在整合以上原理圖的基礎(chǔ)上添加了控制變壓器BK（變壓器原邊接點(diǎn)要根據(jù)相應(yīng)的電壓接線(xiàn)）給接觸器回路提供電源，同時(shí)為了防止變壓器及控制回路短路等故障和造成其他繼發(fā)事故，我們?cè)谧儔浩髟吅透边叿謩e加上與容量匹配的熔斷器FU1與FU2即保險(xiǎn)管。

下面我們對(duì)圖11進(jìn)行分析學(xué)習(xí)：合上隔離換向開(kāi)關(guān)HGK，控制變壓器得電，按下QSB，36V輸出電源通過(guò)FU2—QSB—TSB—KM—回到36V電源的另一端，接觸器線(xiàn)圈KM得電吸合帶動(dòng)主觸頭KM和輔助常開(kāi)觸點(diǎn)KM閉合； 松開(kāi)按鈕QSB后，由于接觸器的吸合已經(jīng)將輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成自保接點(diǎn)，接觸器線(xiàn)圈保持吸合狀態(tài)，主回路導(dǎo)通； 當(dāng)需要停止主回路時(shí)，按下TSB，控制回路電源斷開(kāi)，接觸器線(xiàn)圈失電釋放，主觸點(diǎn)和輔助常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)回到初始狀態(tài)。

松開(kāi)TSB后，TSB恢復(fù)到原來(lái)的接通狀態(tài)，由于這時(shí)輔助常開(kāi)觸點(diǎn)已經(jīng)斷開(kāi)了，所以這時(shí)線(xiàn)圈不會(huì)得電也不會(huì)吸合。只有再次按下啟動(dòng)按鈕才會(huì)重新啟動(dòng)控制回路。

在這里我們簡(jiǎn)單介紹下電氣原理圖畫(huà)法的基本規(guī)則：

1、為了區(qū)別主電路與控制電路，在繪圖時(shí)主電路（電機(jī)及主要電器和連接線(xiàn)等）用粗線(xiàn)條表示，而控制電路（控制電器及連接線(xiàn)）用細(xì)線(xiàn)表示。通常習(xí)慣把主回路放在線(xiàn)路圖的左邊（或上部），把控制電路放在右邊（或下部）。

2、因?yàn)楦鱾€(gè)電器元件在不同的工作階段分別作出不同的的動(dòng)作，觸點(diǎn)時(shí)閉時(shí)開(kāi)，而在原理圖內(nèi)只能表示一種情況，因此規(guī)定，所有電器的觸電均表示正常位置，即各種電器在沒(méi)有通電或機(jī)械尚未動(dòng)作時(shí)的位置，也即未通電之前的原始位置。

以上我們介紹了接接觸器控制系統(tǒng)，但是接觸器控制系統(tǒng)還不能滿(mǎn)足復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過(guò)程自動(dòng)化的要求，有時(shí)候還需要更多的輔助觸點(diǎn)來(lái)控制多條線(xiàn)路，這樣我們就引入了日常用到最多的是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，如圖12繼電器-接觸器控制系統(tǒng)圖，利用繼電器用作中間傳遞信號(hào)作為中間放大器再來(lái)控制接觸器，另外繼電器的動(dòng)作比接觸器靈敏。

圖12 繼電器—接觸器控制系統(tǒng)原理圖

下面我們分析一下圖12，合上隔離換向開(kāi)關(guān)HGK，控制變壓器得電，按下QSB，36V輸出電源通過(guò)FU2—K—QSB—TSB回到36V電源的另一端，繼電器線(xiàn)圈K得電吸合、繼電器的常開(kāi)觸頭K閉合，接觸器線(xiàn)圈KM得電吸合帶動(dòng)主觸頭KM和輔助常開(kāi)觸點(diǎn)KM閉合； 松開(kāi)按鈕QSB后，由于接觸器的吸合已經(jīng)將輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成自保接點(diǎn)，接觸器線(xiàn)圈保持吸合狀態(tài)，主回路導(dǎo)通； 當(dāng)需要停止主回路時(shí)，按下TSB，控制回路電源斷開(kāi)，接觸器線(xiàn)圈失電釋放，主觸點(diǎn)和輔助常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)回到初始狀態(tài)。

以上已經(jīng)系統(tǒng)的分析控制回路怎么使主回路吸合與斷開(kāi)的全過(guò)程，在實(shí)際生產(chǎn)中還要考慮到開(kāi)關(guān)對(duì)負(fù)荷的各種保護(hù)功能，所以在繼電器-接觸器控制系統(tǒng)加入了電動(dòng)機(jī)JDB綜合保護(hù)器與阻容吸收等電器元器件。下面我們就來(lái)具體分析這個(gè)完整的QBZ系列起動(dòng)器開(kāi)關(guān)原理圖。

圖13 接觸器控制系統(tǒng)原理圖

QBZ系列起動(dòng)器具有遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止負(fù)載的功能；JDB保護(hù)器具有過(guò)載、斷相、短路、漏電閉鎖檢測(cè)等保護(hù)功能，電源電壓不低于額定值的75%，起動(dòng)器應(yīng)能可靠的工作，電源電壓超過(guò)或達(dá)到額定值的10%時(shí)允許短時(shí)工作；阻容吸收裝置用于吸收在起動(dòng)器正?；蚬收戏?jǐn)鄷r(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓和浪涌電流，保護(hù)電氣設(shè)備和電纜的安全。工作原理：

按電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向的要求，合上隔離換向開(kāi)關(guān)HGK，電源接入（根據(jù)輸入電壓級(jí)別變壓器原邊連接相應(yīng)的接點(diǎn)）,控制變壓器原邊得電，副邊（9，4）兩端輸出36V交流電，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器JDB得電，漏電檢測(cè)開(kāi)始。當(dāng)主回路對(duì)地緣電阻符合要求時(shí)（按相關(guān)規(guī)定JDB內(nèi)部檢測(cè)電阻的設(shè)定值），JDB內(nèi)繼電器工作，常開(kāi)保護(hù)接點(diǎn)（3，4）接通，為控制回路構(gòu)成連通回路做好準(zhǔn)備；當(dāng)主回路對(duì)地緣電阻不符合要求時(shí)，則控制回路無(wú)法構(gòu)成連通回路，控制回路無(wú)法工作。

當(dāng)近控時(shí)（2,5）接點(diǎn)通過(guò)扭子開(kāi)關(guān)S連通，當(dāng)遠(yuǎn)程控制時(shí)（2,5）接點(diǎn)通過(guò)扭子開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，（1，2，9）接點(diǎn)連接相應(yīng)的遠(yuǎn)控按鈕接點(diǎn)。

按下啟動(dòng)按鈕QSB，中間繼電器K得電吸合，中間繼電器K的常開(kāi)接點(diǎn)K1閉合、使真空接觸器線(xiàn)圈KM得電吸合，中間繼電器K的常閉K2打開(kāi)、斷開(kāi)JDB對(duì)主回路的漏電檢測(cè)回路；當(dāng)真空接觸器線(xiàn)圈Q1、Q2得電后在大電流下吸合，真空接觸器主觸頭迅速接通、主回路通電，接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KM1斷開(kāi)、接觸器線(xiàn)圈Q1、2、3、4得電在小電流下保持接觸器的吸合狀態(tài)長(zhǎng)期工作，同時(shí)接觸器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)KM2閉合自保。

停止時(shí)，按下停止按鈕TSB，K失電，K1斷開(kāi)，真空接觸器KM失電，輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器真空管斷開(kāi)，停止對(duì)電機(jī)供電。

當(dāng)運(yùn)行中如發(fā)生短路、過(guò)載或斷相等故障，則JDB保護(hù)器內(nèi)保護(hù)接點(diǎn)（3，4）斷開(kāi)，切斷中間繼電器K的控制電源，使真空接觸器KM立即分?jǐn)唷?/p>