防过载装置的设计

⑴ 过载保险装置的作用是防止过载和发生偶然事故时损坏机床的结构吗

机床若过载则打滑，目的是起到安全保护作用。在CA6140车床中采用的是摩擦离版合器，有过载保护权的功能。同时摩擦离合器中左摩擦片使主轴正转，右摩擦片使主轴反转作用。反转主要用于车削螺纹时退刀，正转用于切削加工。因而左摩擦片多于右摩擦片。

⑵ 怎样才能有效的防止电机过载问题

安装适当过载保护装置

⑶ 怎样设计钢丝绳的过载保护装置

用钢丝绳旁使超载限制器，

⑷ 什么叫防止传动系过载

汽车在紧急制动时，车轮突然急剧降速，利用离合器中的主从动部件间产生滑动，消除在传动系中产生的远大于发动机最大扭矩的惯性力矩，从而防止传动系过载，损坏零件。

汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性。

还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。

(4)防过载装置的设计扩展阅读：

系统分类：

1、机械式传动系

机械式传动系结构简单、工作可靠，在各类汽车上得到广泛的应用。为了适应汽车行驶的不同要求，传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。

2、液力传动系

液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上，液力传动一般指液传动，即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。

液力偶合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小，可以代替离合器的部分功能，即保证汽车平稳起步和加速，但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。

液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外，还能实现无级变速，故应用得比液力偶合器广泛得多。但是，液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器。

液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵。

因而可使驾驶员的操作大为简化。但是由于其结构较复杂，造价较高，机械效率较低等缺点，除了高级轿车和部分重型汽车以外，一般轿车和货车很少采用。

3、静液式传动系

静液式传动系又称容积式液压传动系。主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能，然后由液压马达再又转换为机械能。

4、电力式传动系

电力式传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置（将直流电再转变为频率可变的交流电的装置）、和电动轮（内部装有牵引电动机和减速器的驱动轮）等组成。

电力式传动系的性能与静液式传动系相近，但电机质量比油泵和液压马达大得多，故只限于在超重型汽车上应用。

⑸ 电动机过载保护设计

多年研究软起动器，发现软起动器对电动机的过载保护有些简单化，虽然说是反时限保护，但实际是采用定时分段的办法，有时误动作，有时烧电动机。对于电动机断续过载保护时由于电动机早已过热，那么它的过载能力已经减小，对于冷态的电动机来说，它的过载能力要比热态的电动机过载能力大的多。如果要真正反应电动机的过载能力又能对电动机起到过载保护就必需通过热积分，采用热记忆功能。这样才能保正系统的可靠性和保护的灵敏性。

1.1 两种典型的数学模型
软起动器对电动机具有控制、保护、监测等功能，对电动机的热过载保护采用的反时限保护特性有多种数学模型，其中典型的有两类：
（1）等I2t的时间电流特性

（2）IEC 60255-3[1]推荐的数学模型

以上式中： Ir — 电流整定值
I — 实际电流值
t — 动作时间（s）
K — 表征特性的常数
α— 函数指数

1.2 脱扣器的控制方式
脱扣器的控制方式可采用：
（1）积分法
以两种典型的数学模型为例，分别求积分值：

设定K1或K2的动作值，控制动作时间t。
（2）查表法
设定I—t对照表，根据当前I控制动作时间t。
但是在实际运行中两种方法均存在弊端。如用积分法上述的两类数学模型都可能造成在低于动作值时仍能误动作；如用查表法在通常电流不断变化的情况下，很难合理的控制过载脱扣的延时时间。
为了较好的解决低压断路器的智能控制器中长延时脱扣器的延时控制，本文试图按热保护的基本原理进行分析和探讨。

2 热保护的基本要求
根据热平衡关系，电气设备的发热应等于散热与蓄热之和，即
（1）
式中：P — 发热功率；
Kr— 散热系数；
S — 散热表面积；
τ— 温升；
c — 比热；
G — 发热体重量；
t — 时间。
微分方程的解为：

过载保护元件应在小于被保护电气设备温升允许值的设置值动作，断开电路。

3 按热平衡原理整定过载长延时脱扣

4 动作值和热时间常数的计算

4.1 动作值

按电动机起动器和断路器的要求，k2应分别小于1.2和1.3，为同时满足这两种要求，并留有裕度，可取k2=1.1～1.15。
由式（11）可取
K=k22T（12）
以K作为式（6）或（7）的截止值，当A≥K时控制器动作，实现长延时保护功能。
式（9）和（10）可转换为：

4.2 热时间常数的计算
在已知任意—N值下要求的tr值，即可计算T。

4.3 延时时间的计算
按式（13）计算在不同过载电流下的延时时间，并考虑电流测量误差的影响，计算结果见表1（计算时取T=642s）。

5 动作值的测量和计算
为测量智能脱扣器实态通电时的A值，可以采用数值积分的方法等间隔的测量电流和计算A值并与K值比较。
设测量间隔为Δt,并且初始温升为0，由式（6）和（7）

上列各式中N可以为变量。
逐次计算，逐次与k比较，直至Ax≥k时控制器动作。则

……
在有辅助电源的情况下，A值逐渐递减，直至软起动器重新起动，A值又开始递增；或辅助电源断开，A值清零。
为防止过载脱扣后，软起动器在短时内的再接通并在短时内再分断，可设置一定的恢复时间，以保证在恢复时间内，软起动器不得起动。

6 测量误差分析
对式（8）微分：

对应表1中的计算值tr，在表2中列出p和f的相应值。

表2 与表1中计算值tr对应的p和f值

表2的误差传递系数f的估算值与表1的计算结果基本相符。
由表1及表2可以看出在较低过载倍数下由电流测量误差所引起的延时时间误差较大。

7 保护特性的斜率调节

7.1 建立数学模型
为了满足不同的配合需要，现在有的制造厂提供了改变长延时保护特性斜率的调节功能[2]或参照IEC 60255标准提供了不同数学模型的保护特性。为了实现保护特性的斜率调节，本文推荐两种数学模型并用的方案。
（1）基本数学模型
经对比分析我们可以以式（7）作为基本保护特性的基本数学模型。
（2）用于斜率调节的数学模型
可选用国家标准GB 14598.7（等同IEC 60255-3）推荐的数学模型用于斜率调节。根据GB 14598.7：
（16）
式中：N=I/Ir
指数α可选
K为常数
现以三种斜率的保护特性为例：
● A型反时限
tr=K/（N0.02-1） （17）
● B型反时限
tr=K/（N-1） （18）
● C型反时限
tr=K/（N4-1） （19）
K值可根据保护要求设定，或参照前述基本保护特性NIr（如N=2或N=6）对应的时间tr设定。

7.2 动作值的测量和控制
将式（17）、（18）、（19）变换为
A=t（N0.02-1） （20）
A=t（N-1） （21）
A=t（N4-1） （22）
在实际运行中可每经过一个等间隔Δt进行一次累加，逐次计算A值，逐次与K值比较，直至达到设定值K值，求出延时时间tr。
以式（21）为例，设

对应式（20）和（22）可以采用同样方法进行计算和控制。
但是应用此方法计算有两个问题需要解决：
（1）设定N的阈值
通常在K的设定值范围，在N=1.05的条件下，计算值tr很可能小于1h，不能满足软起动器要求。为了防止在1.05Ir及以下的误脱扣，需设定阈值,如设定Nd=1.15，当N≤Nd时可仍按基本数学模型控制和计算。
（2）阈值上下数学模型的转换
如在N>Nd时，按式（20）～（22）的数学模型进行计算和控制。
现举例说明如下
● 保护特性取式（21），设定K=13.5
根据式（12）计算T值，取k2=1.15
T=13.5/1.152=10.2
在N≤Nd时按前面第4节所述方法进行计算和控制。
在N>Nd时按式（21）的数学模型进行计算，如果在尚未达到动作值时电流又下降使N≤Nd，并且当前A值为Ay。则此后需按基本数学模型累加计算A值：
（24）
…………
式中初始值Ay为原数学模型下保留的A值。以下按前面第4节所述方法进行计算和控制。
如果此后又回复N>Nd条件，应重新按式（21）的数学模型计算和控制。在反复转换数学模型时不需改变K值和当前的A值。
● 保护特性取式（22），设定K=1200
根据式（12）计算T值，取k2=1.15
T=1200/1.152=907.4
在N≤Nd时按前面第4节所述方法进行计算和控制。
在N>Nd时按式（22）的数学模型进行计算，如果在尚未达到动作值电流又下降至N≤Nd，并且当前A值为Ay。则需按式（24）计算A值。
如果此后又回复N>Nd条件，应重新按式（22）的数学模型计算和控制。在反复转换数学模型时不需改变K值和当前A值。

7.3 误差分析
对式（16）微分

式（19）、（20）和（21）三种数学模型时间相对误差与电流相对误差之间的传递系数计算值见表3。

表3 三种数学模型时间相对误差与电流相对误差之间的传递系数计算值

由表3中可见，当α=0.02和α=1时在Nr≥1.5的情况下，要满足延时时间的误差不超过±10%的要求并不困难；但是在α=4时，因特性曲线斜率值大，要达到同样的指标是有一定难度的，即使电流测量误差为±2%，再考虑K的控制误差和数值化整等因素，延时时间的误差也可能大于±10%。

8 结束语
本文提出的一套利用数值积分法解决反时限保护特性的实时测量和控制方法，既可比较合理、方便的提供多种保护特性，又可较好的解决负载不断变化情况下的热记忆问题，还有助于提高长延时控制单元的抗干扰能力。
由于在实时控制中，微处理器在很短时间内无法完成一些函数的复杂数学运算，本文中的一些计算公式和参数在工程计算中需要进行了变换和处理，在CMC系列软起动器中得到了应用，通过实际运行达到了理想的效果。

⑹ 漏电保护装置设计原理和设计要求

我们现在处在电气时代，生活中我们离不开用电，尤其是晚上，在家里就需要用电，我们走在街上会发现，几乎每一个店铺都要用到电，但是用电，就牵涉到了安全问题，生活中因为漏电或触电导致的人体伤亡或财物损坏，这些事件很多，电视上媒体也都报道过，因为用电直接关系我们自身的安全，于是就发明了漏电报保护装置，可以有效防止我们人体接触到外电，下面就是它的设计原理和设计要求。

设计原理：

根据进出均衡，即零序原理。主要是一个零序线圈，所有的线都穿过去(PE除外)。原则就是流进的电流等于流出的。三相四线制的四线全穿过互感器，三相五线制的保护线不穿过去，单相电的火线零线全传过去等。当发生漏电时，一部分电流流进大地而形成互感器外的电流回路，互感器内的电流不再平衡，就感应出了电流，驱动灵敏继电器跳闸，进行迅速的断电保证安全。

设计要求：

1.设计安装时不要太靠近大电流母线和交流接触器。

2.设计时必须严格区分中性线和保护接地线。三极四线式和四极式漏电断路器的中性线应接在断路器中，经过断路器的中性线不能再作为保护接地线使用，也不能重复接地或接电气设备外壳。而保护地线不得接人漏电断路器内。

3.设计时，接线很重要，关键是接线的时候不可以接错了。特别是单相的零线火线千万不能颠倒，这样有可能起不到保护作用(有的在内部跳闸断开时是只断开一根线---火线的，并不是所有线都断开，这也是安全考虑)，如果接反了将起不到保护作用，甚至不如不用。对于三项四线制的也不能把零线接反了，这样容易烧坏试验回路上的电阻，而使保护器坏掉。

设计原理和设计要求已经告诉大家，对于漏电保护装置，设计时一定要保证万无一失，不能出现差错，工作人员一定要仔细认真，因为设计的成功与否关系到后期人体或财物的安全问题，是一个很严肃的问题，一定要重视起来，现在很多的场合都设计的有漏电保护装置，可见它的重要性，也提醒大家，生活中用电时，一定要注意人身安全，保护我们的人身安全，这是最基本的要求。

⑺ 请说明过载保护装置的工作原理和调整方法

过载保护器由电流互感器采样信号，使每相负载电流转换成与其成比例的电压信号，将该信号及所有控制信号输入微处理器，微处理器对各种信号不断地采集、计算和存储，并与相应的条件进行比较，然后输出结果。负载电流与电流整定值之比超过某一数值时，可视为短路，过载保护器在0.5S内脱扣，该数值称为瞬动倍数，瞬动倍数调节范围：2、缺相保护三相中任一相的电流在最小电流整定值的三分之一以下，且持续时间达到某一时间值时，过载保护器自动脱扣，该时间就是缺相时间。脱扣时数码管显示为“PHASE”3、相失衡保护三相电流不平衡达到50[%]持续时间达到某一时间值，过载保护器自动脱扣，该时间值就是相失衡时间。4、错相保护三相电源相序与原相序相反，过载保护器在0.2秒内自动脱扣。脱扣时，数码管显示错相标志“PR”。漏电保护器是起防止漏电的，一般的内部结构是测量火线和零线电流及测量地线点电压，来判断有没有漏电的，只要的指标是：漏点动作电流，动作时间，需要不需要地线配合，还有一个是额定工作电流和工作电压。
过载保护器主要是防止线路电流过载的，结构是双金属片或者是电磁铁结构两种，只要选择指标是：工作电流（有可调型的），过载动作时间（有可调型的），耐压

⑻ 安全防护装置设计的原则有哪些

通用设计要求
4.1 结构设计要求
4.1.1 机床的外形布局应确保具有足够的稳定性。使用机床时，不应存在意外翻倒、跌落或移动的危险。由于机床的原因不能确保足够稳定时，应采取固定措施。
4.1.2 应通过将维护、润滑和调整点设置在危险区外面，最大程度地减少进入危险区的需要。
4.1.3 除某些必须位于危险区的，如急停装置或示教盒等，手动控制装置应配置于危险区区域之外。
4.1.4 可接触的外露部分不应有可能导致人员伤害的锐边、尖角和开口。不可消除的，低于1.8米的设备尖锐易磕碰部分要加软防护。
4.1.5 易坠落的部件要有防坠落保护装置。
4.1.6 作业环境导致容易滑倒的作业地点，地面或脚踏板应采取防滑倒措施。
4.1.7 脚踏操作件应采取防护措施，以防止误操作。
4.1.8 机床的限位装置应尽量安装到无振动、不受影响的合适位置上，动作应可靠。
4.1.9 出现危害将造成不可承受影响的结构，应考虑设计双重保护。
4.1.10 运动中有可能松脱的零件、部件应设置防松装置。
4.2 控制设计要求
4.2.1 自动生产线、输送线等安全隐患不容易监控的设备，应采用安全继电器、安全PLC等专用安全器件进行安全防护设计。
4.2.2 除主电柜上主电源以外的区域电源必须使用钥匙电源开关锁，且带有挂牌后防止送电的连锁机构。
4.2.3 被保护装置触发功能引起停机后，机器的工作循环应该只有通过主控制柜启动方能再启动，而不应在危险消失后自动启动或在危险源附近就地启动。
4.2.4 所有具有相反动作不允许同时执行的，应具备互锁控制，逻辑上不允许同时发生动作。
4.2.5 不同的结构动作一旦同时发生，将造成设备或人员伤害的，应具备互锁控制，逻辑上不允许同时发生。
4.2.6 不同的结构动作必须遵循固定顺序，一旦紊乱将造成设备或人员伤害的，应具备连锁控制，逻辑上不允许紊乱发生。
4.2.7 所有涉及安全的连锁、互锁控制点，应保留硬件触点连锁、互锁控制，而不应只使用软件实现。
4.2.8 出现过载、欠电压、欠电流、过压力、欠压力、过流量等情况，将导致设备或人身安全隐患的结构，应利用敏感元件进行检测，并在接近危害时进行工作保护。
4.2.9 保护系统动作时，应具备可以同步启动的声光报警装置，提示作业人员采取措施。
4.2.10 安全保护电路引发的停止和报警应通过复位操作才能恢复。
4.2.11 220VAC电源的零线必须取自电力系统火线和中性线，或隔离变压器副边，不应利用有接零保护的机床外壳做零线。
4.2.12 设备停电、停气等能源供应中断时，应不发生任何可以预测的危险动作。如设备下沉、滑行、动作紊乱等，必要时应采取保护性设计，防止危险发生。
4.2.13 恢复供电、供气等动能供应时时，设备不能产生自行起动等非操作才发生的动作。
4.3 其它
4.3.1 设备必须考虑可预见的误用、误操作造成的危险，并设计防护措施。
4.3.2 安全装置设计采用的零部件、材料必须充分考虑其可靠性和寿命不低于设备主结构的可靠性和寿命，以保证其在设备寿命周期内一直有效。
4.3.3 电气控制系统元件必须考虑防火、防爆、防潮等特殊环境的要求，并按相关国家法规进行设计和制造。
4.3.4 有焊接、切削飞溅的场所裸露电缆要求使用防飞溅、阻燃铜芯软电缆。
4.3.5所有用做临时电源的插座，必须设置漏电保护器。

⑼ 一种新型防窃电装置的设计论文主要技术指标怎么写

智能防窃电能表按功能原理分大体有以下两种：一种是用户通过电能表后采用几种方式窃电时，电能表仍能计量或计量更快，目前市售防窃电能表多为这种类型。另一种是用户通过电能表后窃电时，电能表立即断电，窃电停止后立即自动恢复供电。
1.将一般电能表计数器改为带有换向轮机构的双向计数器，此计数器为专利产品。当用电户改变电流、电压线圈极性，用窃电器（原理是改变电流与电压的相位），或用其他方式等情况使电能表铝盘倒转时，计数器通过换向机构一直保持电能表正计数，则使用户无法因采用以上手段使计数器倒计数。从而使防窃电能表具有防倒转、防倒线功能。
1.普通电能表接线盒中电压线圈挂钩，一旦去掉，电能表由于电压线圈失电，电能表就不转了，用户却可以继续用电，防窃电能表在表罩壳内又增加了一个电压挂钩，接线盒内的挂钩去掉了，电表内仍有挂钩无法去掉，致使用户无法用此手段窃电。供电部门在营业普查时发现的窃电户不少是去掉电压挂钩窃电的。
1.电流线圈总成由原来的单一绕向的主电流线圈又增加了一个反向绕向的副电流线圈，正反绕的主副电流线圈串联装入表内，防窃电表的主线圈比一般表的主线圈绕组多，正好增加了反绕的副电流线圈的匝数，这样主副电流线圈串联后，由于副线圈反绕部分正好抵消了主线圈中多绕的正绕部分，因此，还等于一般表的原绕匝数。假设DD862－5（10）A表，一般表电流线圈为8圈，防窃电能表的副电流线圈为4圈（反绕部分），则主电流线圈应为8＋4=12圈。主副电流线圈串联后由于反绕4圈抵消了正绕4圈，实际上仍只有正绕8圈，与一般表电流线圈匝数一样。2第二种防窃电能表功能原理。
这种防窃电能表在表内加了一个控制器，控制器由互感器、继电器和电子线路组成。主回路的相线零线从零序电流互感器线圈中穿过，正常工作时间两条线上的电流大小相等，方向相反，在互感器中感应的信号相互抵消，输出信号为0，当用户采用各种手段窃电时，进出线电流不一样，两条线上的电流不相等，超过一定值时，继电器就跳闸断电，该功能也适用于漏电保护，所以不管漏电或窃电时，电能表立即断电。排除以上偷电手段和漏电后，立即自动恢复供电。