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压缩机控制线路板安装工艺过程 [摘要]线路板的设计是制作启动盘的第一步也是比较重要的一步，根据线路板的设计好的图钻孔，钻孔时要注意钻转的正确使用方法，而后根据配料单选择元器件在板子上组装，组装时要注意元器件位置和方向，千万不可放错。可以说之前的工作都只是为接下来的接线工作做一个铺垫而已，根据线路图，先接控制电路的线，再接主电路的线，必须强调是每一根线都必须接对接牢，调试的工作则是对前面所做的工作进行一个总体的检查。 [关键词]设计 组装 检查 接线 校对 修改 压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备及冷却系统组成。 我们公司主要生产的是压缩机的控制设备中的控制线路板，专业术语叫：启动盘。线路板在压缩机中起到启动控制，保护，驱动等作用。本文介绍生产一块压缩机启动盘的工艺流程。 压缩机启动盘的工艺流程大概包括以下几项：线路板的设计、钻孔、元器件的组装、接线及调试。 一、 线路板的设计 目前我们所要设计的线路板按板子的形状可分为4种：五边形、长方形、正方形、和变频启动专用型，其中正方形是我们用的比较频繁的一种，而这种线路的设计又有国内和国外之分。图1是国内线路板的设计图；图2是国外线路板的设计。这两种的设计方法和理念基本相同，在这里我就只介绍国内线路板的设计方法与注意事项。 如图1国内线路板设计图，四个角分布的四个孔是安装孔，可以让线路板可靠的固定在压缩机上；1和2是接地螺丝，它的作用顾名思义是起到接地保护用的；3一般是放变压器，画孔时要注意变压器不能靠安装孔太近，也不能太靠安装板的边上，尽量放在线槽4的左端，这样变压器的走线会比较方便、美观；7的位置用来放控制器的，这个没有什么太要注意的事项；线槽4和6的右端面与光板的边在一条直线上，这样不仅仅是因为美观的需要，更是因为4的右端要放出几根1米3左右的线与压缩机的控制版面相接，这样线槽可以固定线的活动，还要注意一点的是4与6两线槽之间的距离及线槽本身的长度要控制好，要考到方便控制器、端子的接线；7是放控制器的，值得注意的是控制器应放在4与6线槽的正中间的位置，且与两线槽之间的距离在2～3厘米之间为宜；线槽5的位置只要靠近控制器的左端面就好；8是一根导轨，导轨的放置要根据接线端子的数量、熔断的大小和互感器来定，但有一点是一定不变的，左侧不能压住安装孔；11也是一根导轨上面用来放接触器的，设计时只要考导轨的长度可以刚好放4个接触器，而且接触器可以很好的安装上去，不碰到接地螺丝，但我个人有一点建议，最左端的接触器应离接地螺丝4～5厘米比较好；9和10是两个互感器，互感器9是为KM1、KM2两个接触器和进线端子连接服务的，所以9的位置应该在KM1与KM2中间段，且尽量与进线端子在一条直线上，相差不是很多是没有太大影响的，值得提醒的是:互感器的左端不要超过接地螺丝。互感器10是为KM4和接线端子连接服务的，但它的位置只要考虑方便与KM4连接就行。两互感器的前端应在同一条直线上，且要控制好它和导轨8、11之间的位置，至于原因在接线时会讲到。 要着重提到的是：一块线路板设计的好坏对后面的元器件组装、接线、调试以及厂家的安装有着举足轻重的作用，所以我们在设计线路板时一定要慎重考虑！ 图（1） 图（2） 二、钻孔 按照线路板的设计图在光板上把实物一一放好，并做好相应的标记。接下来的一道工序就是钻孔。 钻孔这道工序没有什么可以讲的，根据孔的实际大小选择合适的麻花钻头在麻花枪钻上安装好，钻孔时要注意力道的掌握，最关键的也就是要让麻花枪钻与光板要时刻的保持垂直的角度，这样钻出来的孔才会是合格的，也可以为下一步攻丝做很好铺垫。 根据孔的实际大小选择合适的丝攻钻头在丝攻枪钻上安装好，和使用麻花钻头同样，它也要注意力道的大小并且在攻丝时要时刻与安装板成垂直的角度，如果出现倾斜的现象可能会使钻头断掉。花枪钻的使用方法有点不一样，花枪钻工作是由长时间的长动配合短时间的点动组成，而丝攻枪钻的工作时间基本是有点动组成，丝攻枪钻工作时必须要定时的给钻头上油，这样不仅起到了润滑作用保护了钻头，而且孔的质量得到了提高。 孔的合格标准就是螺丝可以顺利的拧进去，不出现滑丝现象。 三、元器件的组装 图（3）是一张45KW的配料单，根据配料单正确的元器件，按照线路板设计图在光板上放好，准备拧螺丝。一般一只螺丝上需要放一个弹垫和一个平垫，平垫的大小需要根据被固定对象的大小来确定（被固定对象体积和重量较大的需选择大的平垫，被固定对象的体积和重量比较小选择平垫也需相应的小些），拧螺丝时应对角拧，且一开始不能拧的太紧，一是因为一开始拧的太紧不方便于接下来的调整工作，二是因为力的分布不均匀从而不能很好的固定元器件。对于拧螺丝底座（螺丝孔）的材质不同需要施加的力也不同，这个力的大小有很多是取决的手感，也没有什么很大的窍门可寻。如果在拧螺丝的时候发现因为前道工序—钻孔质量太差，而出现滑丝的现在，可在光板的反面上一只与之配合的螺母，然后再拧紧就可以了。 元器件组装这一步还包括线槽和导轨的安装，线槽长度在30厘米之内的一般只需要固定两个螺丝就可以了，线槽长度在30厘米之外的可以根据实际需要来确定螺丝的个数。而导轨的上螺丝的个数需根据导轨上所要放置的元器件数量和质量来确定 元器件组装好之后，在各元器件所在位置贴好标签，在接线端子（SAK2.5EN）上镶好数字标记，之所以要做标记一是为了方面接线，减少接错线的事情发生，二是降低调试时对线路的检查的工作量，三是方面客户的接线及检查工作。 当以上的任务都完成之后，再进行总体的检查，特别是各元器件的型号、方向和位置。发现问题及时对与之一同生产的一批启动盘进行检查。 元 器 件 清 单 单位： 合同号： 料件编号: 交货日期: 货号/型号： 45KW 380V/50HZ 数量： 台 1 序号 设 备 名 称 型 号 规 格 数 量 单 位 备 注 总数 1 PLC控制器 KY02S(B)(T)-100 1 S1 2 显示器 光板显示器 1 S1 3 互感器 CT1(200),CT2(40) 2 4 阻容吸收器 5 5 急停按钮 CE4T-10R-02 1 SB 6 接触器 A63D-30-11 AC220V 2 KM1,KM2 7 接触器 A40D-30-01 AC220V 1 KM3 8 接触器 A9D-30-10 AC220V 1 KM4 9 变压器 JBK3-250 380V/220V 1 10 熔断器座 10X38/1P 4 FU1~FU4 11 熔芯 500V/4A 3 FU1~3 12 熔芯 500V/4A 1 FU4 13 进线端子 TC1003 1 TB1 14 接线端子 SAK2.5EN 定货号021866 12 TB2 15 接线端子 EK4 1 TB2 16 固定器 EW35 定货号038356 8 17 挡板 AP(1.5) 定货号046056 1 TB2 18 数字标记 7,9,PE,10,12,22,15,22,16,22,17,30,53 1 TB2 19 线槽 5025 3 20 导轨道 (NS35/7.5) 1 21 管状预绝缘端头 10008 60 22 管状预绝缘端头 15010 30 23 管状预绝缘端头 25010 10 编制： 审核： 签收： 领料： 发料： 图（3） 四、接线 接线只要根据所给定的电气接线图，找到对应的已安装好的线路板，如图（4）是一块已经接好线路板，图（5）是它的电气接线图，要想把线接正确，首先需要看懂电气接线图，并且对各元器件有一定的了解。 在这里我把接线分成两块：一块是主电路的接线；一块是控制电路接线。根据元器件各接口层次的分布应先接主电路的线，再接控制电路的线。 相比较而言，主电路的接线相对简单点，但是却很重要的，如果接线不牢，上电时会产生电火花，烧坏接触器。对主电路的接线要求就是首先选对线的型号，其次正确的把线接牢，至于工艺，因为主电路的线比较粗，弯曲很费力，所以没有太严格的要求，只要同一个地方的线弯曲弧度和形状相同就行。 控制电路这一块我先介绍一些主要的元器件进、出线接口的安排，及注意事项。 图（4） 1、接触器 我们公司常用的接触器一般有两种：“ABB”和”施耐德”，我们需要根据用户的提出的要求来选择接触器的类型，在这里我详细的介绍ABB公司生产的接触器。 ABB公司生产的接触器按辅助触点的开、闭情况可以分为“10（常开型）”和“01（常闭型”；按照产地可分为：国产和进口两种，型号上带“D”的是国产的，反之不带“D”的是国外进口的；按照电源种类可分为：交流和直流两种，我们公司所用的95℅都是交流接触器。这些分类可以从它的型号标识看出来，如：“A40D-30-01 ”，它是国内生产的常闭型交流接触器， 图（6）是ABB公司生产的接触器的俯视图，它有前端和后端，也可以成为上端和下端，前端（上端）是用来接进线的，反之后端（下端）是用来接出线的，“L1、L2、L3”是主电路接进线的接口，“21NC”是控制电路的常闭辅助触点的进线接口，在它对面还有一个出线的接口：22NC，顺带介绍一下“NO”表示常开的触点。 图（7）是接触器的后视图，它有两个接口分别是：A1和A2，A1是用来接接触器线圈的进线，A2是用来接接触器线圈的出现，在接触器的前面还有一个A2出线圈的接线口，是备用的。 一般情况下我们电路中只需用到一对常开或常闭的触点，如果遇到使用多个常开和常闭的触点情况，在接触器的左右两端设有备用触点（图8）安装处，根据需要可以自行选择备用触点的个数。 接触器的固定可以用螺丝进行固定也可以利用它底座的弹簧弹力在导轨上固定。用螺丝固定的情况有两类：一、接触器的体积和质量都很大，二、几个接触器的形状和体积差别比较大。 图（6） 图（7） 2、 熔断器的底座接线方法和接触器一样，上端进线，下端出线。 3、 控制器的接线柱分两面，每面有分布为上下两排，接线时只要对号入座就行了 4、 变压器的容量大小的选择需要根据控制面板上元气件的总容量来确定。而进线柱和出线柱的选择是要根据客户对电压的要求来定的。 5、 互感器有电压互感器和电流互感器之分，顾名思义电压互感器在电路中起降低接入仪表电压的作用；电流互感器在电路中起降低接入仪表电流的作用。互感器正常的情况都是成对出现的，降需要降压三相电中的任意两项穿过互感器的两个中心孔。 接线说明： a、所有接线相线用黑色，相线上套有黄，绿红的套管，控制线用红色，中线（“N”）用蓝色，接地线（“PE”）用黄绿色，所有接线都有永久性的标记。 b、 主回路电缆选用型号：见图8 c、控制回路用1MM2红线均需压冷压头，其它均为1.5MM2黑线。 d、至文本显示器线号21，22及急停按钮用白色护套线，长度与数据线一样。 e、接线端子TB2右侧留给用户接线。 启动盘型号 TB1至KM1 KM2(mm2) KM1至KM3,KM3短接 (mm2) KM4回路(mm2) 5.5KW/7.5 KW 2.5 2.5 2.5 11 KW 2.5 2.5 2.5 15 KW 4 2.5 2.5 18.5 KW /22 KW 6 2.5 2.5 30 KW 6 4 2.5 37 KW 10 6 2.5 45 KW 16 6 2.5 55 KW 25 6 2.5 75 KW 35 16 2.5 90 KW 50 16 2.5 110 KW 50 25 2.5 132 KW 70 25 2.5 图（8） 接线注意事项： 1、 导线所有套管字头方向必须一致。 2、 变压器接线的电压选择一定要正确。 3、 所有的线冷压头必须压紧、压牢，被压面要选择正确。 4、 所有的线与接线柱或接口的连接质量要非常的高，不能使用一段时间后出现松脱的现象。 5、 出口国外的启动盘导线上的标识必须为拼音，国内的无所谓拼音和汉字都可以。 6、 控制电路的线应是横平竖直的，多个接线柱或接口在同一高度时要尽量保证其接线也在同一高度。 五、调试 调式分为三个项目：①核对检验项目②目测检验项目（未通电检测）③通电检验项目 核对检验项目的内容有：启动盘的型号、启动盘电源频率、主电源电压、控制电源电压等。 目测检验项（未通电检测）目内容有：元器件是否完好、接线是否正确、星点以及其他线是否接好、接线是否紧固、主回路进、出线是否正确、导线标识等项目。 通电检验项目内容有：通电电源相数、通电电源实测电压、变压器进线端实测电压、变压器出现端实测电压、相序继电器是否正常工作、温度/压力传感器是否正常工作、各报警输入点信号输入是否正常及通电检验过程中损坏元器件的名称等项目。 调试前工作：首先要对照图纸检查变压器的电压选择是否正确如果变压器的进线是220V在调试时必须在外接一个变压器将我们380V电压进行降压，再检查一下主电路的接线是否正确，然后拉一拉所有的线是否有松脱现象，看一下线的字头方向是否一致、标签是否贴好、放进融芯，最后接好电源线、压力传感器和温度传感器。 调试常出现的现象：Ⅰ温度传感器失灵，应该检查温度传感器的线是否接好。Ⅱ压力传感器失灵，有两种情况其一和温度传感器一样，其二是压力传感器的极性是否搞错。Ⅲ所有的接触器都不能吸合可以检查以下控制器的“22号”公共线。Ⅳ“KM2”和“KM3”接触器不停的吸合需检查一下“28”和“29”号线。Ⅴ接触器吸合不牢或有震动的声音可能是接触器里有东西。 总之解决所有问题的方法大概只有两种，一、只要对电路熟悉。二、对元器件性能十分的了解。常出现的故障都可以在控制面板的用户参数中的现场故障中找出。 以上所陈述的内容就是一块压缩机控制线路板（启动盘）的制作过程，当然要真正独立的制作一块压缩机线路板就不是这么简单的喽，比如要知道怎样选择熔断器、熔芯、变压器的容量等等，这个涉及到更深一层次的知识了。 这些就是我这段时间在实习单位所学到的一些知识的一个概况，虽然说是学校里所没有学过的，但这些必须以学校的知识为基础，比如像在学校里学的电路图，能看懂电路图可是完成这些工艺的关键所在，如果连电路图都看不懂，想完成接线这一工艺，可以说是无米之炊呀！当然要学的还有很多，在以后的实习乃至工作生涯中我会不断努力的汲取更多的知识的。 参考文献 1、《机床电气控制技术》第3版 机械出版社出版 齐占庆主编 2、《螺杆压缩机—理论、设计及应用》 机械工业出版社 刑子文主编 3、《可编程序控制器应用技术》第5版 重庆大学出版社 廖常初主编
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