電氣控制原理ppt課件

1、第一篇 電氣控制原理第一章 常用低壓電器第一節(jié) 電器的基本知識一電器的定義與分類二電磁式電器的工作原理與結(jié)構(gòu)特點 低壓電器的定義 電器：是指能自動或手動接通和斷開電路，以及對電路或非電路現(xiàn)象能進(jìn)行切換、控制、維護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件。 低壓電器：通常是指交流1200V及以下與直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備低壓電器的分類按控制作用分類執(zhí)行電器 用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵?？刂齐娖?用來控制電路的通斷。例如：開關(guān)、繼電器。主令電器 用來控制其它自動電器的動作，以發(fā)出控制“指令”。例如：按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。保護(hù)電器 用來保護(hù)電源、電路及用電設(shè)備，使它

2、們不致在短路、過載狀態(tài)下運行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器等。 按動作方式分 自動切換電器 按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。非自動電器 通過人力操作而動作的電器。例如：開關(guān)、按鈕等 。按動作原理分類 電磁式電器 它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。非電磁式電器 它是依靠外力人力或機械力或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。 電磁式電器的工作原理與結(jié)構(gòu)特點 電磁機構(gòu) 電磁機構(gòu)是電器元件的感受部件，它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成為機械能并帶動觸點閉合或斷開。它通常采用電磁鐵的形式，由電磁線圈、靜鐵心鐵心）、動

3、鐵心銜鐵等組成，其中動鐵心與動觸點支架相連。 觸頭系統(tǒng) 觸頭系統(tǒng)屬于執(zhí)行部件 。它的作用是通過觸點的開、閉來通、斷電路的 。 滅弧裝置 電?。菏侵赣|頭在閉合和斷開包括熔體在熔斷時的瞬間，都會在觸頭間隙中由電子流產(chǎn)生弧狀的火花，這種由電氣原因造成的火花。電磁機構(gòu) 結(jié)構(gòu)形式三種） 吸引線圈：直流-瘦長型，無骨架；交流-矮胖型有骨架 鐵心：直流-整塊鋼材；交流-硅鋼片疊鉚電磁吸力與吸力特性 電磁吸力 FAT=f(時間、氣隙) ，吸力特性FAT=f(氣隙) 氣隙固定 交流線圈FAT是變量，直流線圈FAT是恒定氣隙變化 交流線圈FAT氣隙變化前后稍有變化 直流線圈FAT氣隙變化前后變化較大觸頭系統(tǒng) 電弧

4、與滅弧 產(chǎn)生原因：氣體電離放電 后果：燒觸頭 滅弧方法：1)電動力滅弧-交流接觸器 2磁吹滅弧-直流接觸器 3柵片滅弧-交流電器 4窄縫滅弧滅弧罩）-交流、直 流接觸器 第二節(jié) 開關(guān)電器 刀開關(guān) 轉(zhuǎn)換開關(guān) 斷路器 漏電開關(guān) 刀開關(guān) 作用：手動；不頻繁通斷電路；隔離 類型 ：大電流開關(guān)、開啟式開關(guān)HK2）、封閉式開關(guān)、 刀熔開關(guān)圖1-7 膠蓋瓷底刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)1出線盒 2熔絲 3動觸頭 4手柄 5靜觸頭 6電源進(jìn)線座 7瓷座 8膠蓋 9接用電器1 組成：手柄、觸刀、靜插座、底板參數(shù)：額定電壓、額定電流、通斷能力、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流 選擇1額定電壓=電路電壓 2額定電流=電路電流 3類型 使用注

5、意事項：安裝方向和上下接線端圖形符號 第三節(jié) 熔斷器 作用：短路保護(hù)和嚴(yán)重過載 工作原理：熔斷器是串聯(lián)連接在被保護(hù)電路中的，當(dāng)電路電流超過一定值時，熔體因發(fā)熱而熔斷，使電路被切斷，從而起到保護(hù)作用 類型：插入式RC1A 螺旋式RL1 封閉管式無填料RM10和有填料RT0） 新型 熔斷器選擇、圖形符號與文字符號 熔斷器的選用主要包括類型選擇和熔體額定電流的確定類型選擇 使用場合 安裝條件 負(fù)載要求熔體額定電流選擇 1、電阻性負(fù)載或照明電路，這類負(fù)載起動過程很短，運行電流較平穩(wěn)，一般按負(fù)載額定電流的11.1倍選用熔體的額定電流，進(jìn)而選定熔斷器的額定電流 2、電動機等感性負(fù)載，這類負(fù)載的起動電流為額

6、定電流的47倍，一般選擇熔體的額定電流為電動機額定電流的1.52.5倍。這樣一般來說,熔斷器難以起到過載保護(hù)作用,而只能用作短路保護(hù),過載保護(hù)應(yīng)用熱繼電器才行。 對于多臺電動機,要求多臺IFU（1.52.5INMAX+IN 式中IFU熔體額定電流A）, INMAX最大一臺電動機的額定電流A）3、為防止發(fā)生越級熔斷，上、下級供電干、支線熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合，為此，應(yīng)使上一級供電干線熔斷器的熔體額定電流比下一級供電支線大12個級差。圖形符號與文字符號第四節(jié) 主令電器 主令電器是控制系統(tǒng)中專用發(fā)布控制指令的電器 常用主令電器：控制按鈕 行程開關(guān)和接 近開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 主令控制器和凸輪控制器

7、 控制按鈕 是一種簡單的手動開關(guān)， 通常用于發(fā)出操作信號， 接通或斷開電流較小的控制電路， 以控制電流較大的電動機或其他電氣設(shè)備的運行。按鈕的結(jié)構(gòu)和圖形符號 按 鈕 帽彈 簧靜 觸 點橋 式 動 觸 點常 開 觸 點常 閉 觸 點SB(a)(b)控制按鈕常用型號撳鈕式，緊急，鑰匙，旋轉(zhuǎn)） 位置開關(guān) （行程開關(guān)和接近開關(guān)） 行程開關(guān)的功能是相應(yīng)于移動機械的位置產(chǎn)生電信號行程開關(guān)的功能是相應(yīng)于移動機械的位置產(chǎn)生電信號接近開關(guān) （無觸點開關(guān)） 接近并關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，它具有工作可靠、壽命長、精度高等優(yōu)點。它的用途除行程控制和限位保護(hù)外，還可作為檢測金屬變換運動方向、檢測零件尺寸、液面控制及用作無

8、觸點無噪聲、動作靈敏、體積小、耐振、操作頻率簡和定位常用型號 高頻振蕩型LJ2、3SG） 電容型 永磁型 （接近開關(guān)以高頻振蕩型最常用它占全部接近開關(guān)產(chǎn)量的80以上。）外型與圖形符號、文字符號萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 外形圖與結(jié)構(gòu)示意圖圖1-12 LW12萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)圖形符號與文字符號SA）第五節(jié)接觸器 接觸器能頻繁的接通或斷開交直流主電路 具有低壓釋放的功能 分為交流接觸器和直流接觸器兩種 交流接觸器 構(gòu)造：電磁機構(gòu)(直動式、轉(zhuǎn)動式)， 觸頭系統(tǒng)主、副）， 滅弧裝置， 其他部件主觸點接線主觸點接線控制線圈接線控制線圈接線線圈線圈M3交流接觸器結(jié)構(gòu)圖直流接觸器構(gòu)造：區(qū)別交流接觸器直流接觸

9、器接觸器主要參數(shù) 與常用系列 主要參數(shù) 額定電壓：主觸頭220、380、660） 額定電流：主觸頭 （10800） 線圈電壓（/36、127、220、380/-24、48） 其他操作頻率、機械和電氣壽命等） 常用系列 交流 CJ10 CJX1 B LC1-D 直流 CZ0 CZ18型號意義接觸器圖形符號與文字符號 接觸器選擇 類型 額定電壓 額定電流 線圈電壓與頻率接觸器型號含義第六節(jié)繼電器 一一 定義和分類定義和分類 繼電器是一種根據(jù)電或非電信號的變化來繼電器是一種根據(jù)電或非電信號的變化來接通或斷開小電流電路的自動控制電器。電磁式接通或斷開小電流電路的自動控制電器。電磁式 ：電壓繼電：電壓繼

10、電器，電流繼電器，中間繼電器器，電流繼電器，中間繼電器 ，時間繼電器，時間繼電器 非電量非電量 ：速：速度繼電器度繼電器 ，熱繼電器，（時間繼電器溫度繼電器，熱繼電器，（時間繼電器溫度繼電器 等等 二二 電壓繼電器，電流繼電器，中間繼電器電壓繼電器，電流繼電器，中間繼電器 1 1：電流繼電器：電流繼電器KI-KI-與被控制電路串聯(lián)，以反映電路電流與被控制電路串聯(lián)，以反映電路電流的變化。有欠電流和的變化。有欠電流和 過電流兩種過電流兩種 2 2：電壓繼電器：電壓繼電器KV-KV-與被控制電路并聯(lián)以反映電路電壓的變與被控制電路并聯(lián)以反映電路電壓的變化。根據(jù)動作電壓的大小有過電壓、欠電壓、零電壓之分

11、化。根據(jù)動作電壓的大小有過電壓、欠電壓、零電壓之分 3 3：中間繼電器：中間繼電器KA -KA -實質(zhì)上為電壓繼電器。但觸頭對數(shù)較多，實質(zhì)上為電壓繼電器。但觸頭對數(shù)較多，觸頭容量較大額定電流觸頭容量較大額定電流5-10A5-10A），動作靈敏），動作靈敏 電磁式繼電器與接觸器異同電磁式繼電器與接觸器異同 結(jié)構(gòu)與工作原理和接觸器基本相同結(jié)構(gòu)與工作原理和接觸器基本相同 ；對反應(yīng)對象、控制；對反應(yīng)對象、控制對象、觸點數(shù)量、滅對象、觸點數(shù)量、滅 弧裝置繼電器與接觸器不同，觸發(fā)器弧裝置繼電器與接觸器不同，觸發(fā)器 的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的 觸頭只能通過小

12、觸頭只能通過小電流。中間繼電器只能用于控制電路中電流。中間繼電器只能用于控制電路中 圖形符號與文字符號圖形符號與文字符號 三 速度繼電器 用處 速度繼電器主要用于籠型異步電動機的反接制動控制。 結(jié)構(gòu)及工作原理 符號a外形 b結(jié)構(gòu)圖KS KS b常開觸點 c常閉觸點a轉(zhuǎn)子 KS nn四 時間繼電器 作用：利用電磁原理或機械動作原理實現(xiàn)觸頭延時接通或斷開的自動控制電器，用于控制動作時間 類型：空氣式、電子式、（電磁式、電動式） 空氣式時間繼電器 圖形符號與文字符號KT）銜鐵銜鐵線圈線圈通電延時通電延時常開觸頭常開觸頭延時閉合延時閉合 常閉觸頭常閉觸頭延時打開延時打開 常閉觸頭常閉觸頭常開觸頭常開觸

13、頭線圈線圈通電通電輔助輔助觸頭觸頭動作動作T秒后秒后延時延時觸頭觸頭動作動作空氣式時間繼電器示意圖空氣式時間繼電器示意圖斷斷 電電 式式常閉常閉斷電后斷電后延時閉合延時閉合常開常開斷電后斷電后延時斷開延時斷開通通 電電 式式瞬瞬時時動動作作延延時時動動作作常閉觸點常閉觸點常開觸點常開觸點常開常開通電后通電后延時閉合延時閉合常閉常閉通電后通電后延時斷開延時斷開時間繼電器觸頭類型時間繼電器觸頭類型五 熱繼電器作用：利用電流的熱效應(yīng)制成的保護(hù)電器作用：利用電流的熱效應(yīng)制成的保護(hù)電器功能：過載保護(hù)功能：過載保護(hù)外型外型a） 外形 b結(jié)構(gòu)圖電流整定裝置 2主電路接線柱 3復(fù)位按鈕 4常閉觸頭 5動作機構(gòu)

14、 6熱元件 31常閉觸頭接線柱32公共動觸頭接線柱 33常開觸頭接線柱 熱繼電器圖形符號及文字符號： 圖形符號FRFR串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中熱繼電器選擇熱繼電器選擇 1、類型 熱繼電器有單相、二相及三相式，其中三相式還分為有斷相保護(hù)用于電動機連接情況和無斷相保護(hù)的。 2、熱元件額定電流和整定電流 每一種熱繼電器可裝不同額定電流的熱 元件，整定電流，發(fā)熱元件不變形產(chǎn)生動作電氣控制圖的繪制規(guī)則原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動機大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護(hù)電路等，由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸點、

15、接觸器的輔助觸點、按鈕、照明燈、信號燈、控制變壓器等電器元件組成。 控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。原理圖中各電器元件不畫實際的外形圖，而采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)圖形符號，文字符號也要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 原理圖中，各個電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一元器件的各個部件可以不畫在一起。例如，接觸器、繼電器的線圈和觸點可以不畫在一起。 圖中元件、器件和設(shè)備的可動部分，都按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。例如，繼電器、接觸器的觸點，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；主令控制器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄處于零位時的狀態(tài)畫；按鈕、行程開關(guān)的觸點

16、按不受外力作用時的狀態(tài)畫等。 電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時，類似項目宜橫向?qū)R；水平布置時，類似項目應(yīng)縱向?qū)R。 電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要用黑圓點表示；無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。 電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分和符號位置的索引 符號位置的索引 圖號 頁次 圖區(qū)號 見圖上方：1、2、13圖區(qū)號 圖區(qū)號下方：對應(yīng)的元件或電路功能M3KM7FRM23456789101112131電電 源源 開開 關(guān)關(guān) 及及 保保 護(hù)護(hù)主主 電電 機機啟啟 停停 控控 制制 電電 路路變變 壓壓 器器照照 明明 及及 信信

17、號號QSFU2L1L2L3KMSQFR4SB1SQKA8SB2SB2KMKAFU125AFU22AFU32AFU41ASAKA8TCPE6V24V50Hz380V380VELHL1HL2KMKA4446XXX913XXXXXX某某 機機 床床 電電 氣氣 原原 理理 圖圖7圖1-8第二節(jié) 三相籠型異步電動機全壓啟動控制線路 一 單相全壓啟動控制線路 1、起保停電路 1工作原理自鎖） 起動SB2） 停頓SB1） 2保護(hù)環(huán)節(jié) 短路 過載 欠電壓保護(hù)與失電壓保護(hù)CBKMSB控制電路控制電路M3ABCKMFUQS主電路主電路2、點動控制3、點動+連續(xù)控制SB3：點動：點動SB2：連續(xù)運行：連續(xù)運行控制

18、控制關(guān)系關(guān)系QM3AB CFU主電路主電路FRKMKMSB1SB2FRSB3KM 二、 電動機正反轉(zhuǎn)控制線路 FUQM3ABCFRKM正正 KM反反 KM反反SB3 KM正正SB1SB2FRKM正正123KM反反*必須保證兩個接觸器不能同時工作必須保證兩個接觸器不能同時工作!互鎖互鎖KM反反KM正正M3A BCFUQ FRSB1KM正正SB2KM反反KM反反SB3ABKM正正FRKM正正KM反反正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停頓停頓反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)1、正-停-反SB3KM正KM反M3A BCFUQFR機械互鎖機械互鎖雙保險雙保險機械互鎖復(fù)合按鈕）機械互鎖復(fù)合按鈕）電氣互鎖互鎖觸頭）電氣互鎖互鎖觸頭）KM正正SB1KM正正F

19、RKM反反KM反反KM反反KM正正SB2電氣互鎖電氣互鎖AC正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)熔焊熔焊2、正-反-停雙重互瑣）A小車小車SQ1SQ2CFR正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)KM正正SB1KM正正KM反反KM反反KM正正SB2KM反反SB3SQ1SQ23、行程控制4、順序控制第三節(jié) 三相籠型異步電動機減壓起動控制線路 減壓起動的目的與方法 目的：減小起動電流，當(dāng)P10KW或3/4+電源容量/4*P） 起動電流/電機額定電流，考慮減壓起動。 方法：1、定子串電阻 2、Y-減壓起動控制線路 3、自耦變壓器減壓起動控制線路 4、延邊三角形減壓起動控制線路 一定子串電阻減壓起動控制線路1、工作原理分析b圖） 合上QS ，

20、按下SB2 ，KM1線圈吸合 ， KM1主觸點 閉合-電動機M串電阻減壓運轉(zhuǎn)、KM1輔助常開觸點閉合-自鎖 、KT線圈吸合-KT延時時間，延時到， KT常開觸點閉合，KM2線圈吸合，KM2主觸點閉合電動機-M全壓運轉(zhuǎn)、KM2輔助觸點斷開KM1、KT線圈失電，KM2輔助觸點閉合-自鎖。 按下SB1，KM2線圈斷電，KM2主觸點、輔助觸點斷開，電動機M停止。2、特點 二Y-減壓起動控制線路 定義：起動電動機接成Y，運行時電動機 接成， 條件：1、電動機運行時允許接成 2、電動機有6個出線端 3、空載或輕載起動電流和起動轉(zhuǎn)矩 為1/3） 特點：線路簡單，操作方便；起動轉(zhuǎn)矩小 KMFUQFR電機電機繞組繞組AxByCzKM -YABCXYZYZBYXCA主電路主電路KM- 電機的電機的Y Y起動主電路起動主電路KMFUQFR電機AxByCzKM -YKM- KM-KM-YKM-KMSB1SB