電工基礎知識培訓

1、新申報廠控職稱培訓 -自動化、計算機、儀表主要內(nèi)容： 電路基礎知識 電動機的基本原理和結構 接觸器控制系統(tǒng) PLC原理及應用 電子技術基礎認識電學常用名詞、物理量及單位 第一章 電路基礎知識1、電路由電源、導線、控制器、負載組成的閉合回路實際電路電路模型2、電源其它形式的能量轉換為電能的裝置稱為電源。如電池就是把化學能轉換為電能3、電源力或電場力電源是電路中的能量來源，電源都有推動電荷做定向移動的能力，把這種力叫電源力或電場力4、電流電荷的定向移動形成電流，規(guī)定正電荷的移動方向為電流的正方向I正值I負值(a)(b) 電流的大小在單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量 ，稱為電流強度，也就是電流的大小

2、電流的符號表示是：I如：1S內(nèi)通過導體橫截面的電量（Q）是1C（庫侖）則表示電流強度為1A（安培） 簡稱“安”電流的單位有：A、mA、AI=Qt公式： 在實際應用中感到這些在實際應用中感到這些 基本單位太大或太小時，可以基本單位太大或太小時，可以加上表加上表1-4中的國際單位制的詞頭，可以擴、縮單位。中的國際單位制的詞頭，可以擴、縮單位。例如例如 ：W1088kW V102V 2A 102mA23635、電位、電壓、電動勢電源有正、負極，電場力把電荷從正極（高電位）搬運到負極（低電位），所做的功，稱為電源的電動勢，單位是伏（V），符號是E+-高電位低電位電路中，電場力把電荷從某點搬運到參考點（

3、一般是負極，也稱零電位點），所做的功，稱為該點的電位，單位是伏（V），符號是U加下標,如UaUaUb零電位R1R2a 、b兩點間的電位差，就稱為這兩點間的電壓，單位也是V，符號是UU = Ua - Ub5、電阻電阻是電荷在物體中運動所受到的阻力，是物質(zhì)本身具有的導特性，一般可分為絕緣體、導體、半導體三類。單位是歐姆（）符號是R公式：R=LS一般情況下，金金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大 表示電阻率L 表示導體長度S 表示導體橫截面積6、歐姆定律表達了電流、電壓、電阻三者之間的關系。公式：I=UR上式是部分電路歐姆定律的表達式，還有一種是全電路歐姆定律的表達式。公式：I=ER+r0用于分析包含電

4、源的全電路，其中，r0 表示電源內(nèi)阻用于分析不包含電源的部分電路7、電路的聯(lián)結串聯(lián)電路：把兩個以上的電阻首尾相連接成一串，中間沒有分支，稱為電阻的串聯(lián)電路。特點：I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2II1I2并聯(lián)電路：把兩個以上的電阻頭接頭尾接尾并列相連，稱為電阻的并聯(lián)電路。I1 I2R1I+UR221111RRR特點：I=I1+I2 U=U1=U2混聯(lián)電路：包含了串聯(lián)和并聯(lián)兩種聯(lián)接方式的電路。R1R2R3計算：u=10V R1=R2=R3=R4=R5=8歐 求流過R4的電流？R1R2R3R4R5U思思 考考1、電池可以串聯(lián)或并聯(lián)使用嗎？2、你能說上一兩樣串聯(lián)電路或并聯(lián)電路嗎？8、電

5、路的三種狀態(tài)通路斷路短路9、電功、電功率電功：電流在某段電路上所做的功。等于這段電路兩端的電壓、通過電流與通過的時間的乘積。電功用字母W表示W(wǎng)-W-電功電功公式: W=UItU-U-電壓電壓t-t-時間時間功的國際單位是J（焦耳）另外還有：瓦*秒，千瓦*時（kw.h）1千瓦時=3.61000000焦耳注：1千瓦時就是我們所說的1度電功率：單位時間內(nèi)電流所做的功叫電功率。用字母P表示公式公式: P=W/t=UIt/t=UI: P=W/t=UIt/t=UI功率的單位有焦耳/秒，瓦特、千瓦、馬力注：1馬力（HP）=736瓦通常電器的容量就是指電器的額定功率。如220V，100W的燈泡。三相正弦交流電

6、、電磁感應 正弦交流電交流電是指電流或電壓的大小和方向隨時間作周期性變化。我們平時用的交流電隨時間按正弦規(guī)律變化的，所以叫正弦交流電。正弦交流電的電流一般表達式：tIim sini-電流瞬時值Im-最大值-角頻率t-時間-初相角 頻率和周期頻率和周期 正弦量變化一次所需要的時間（秒）稱為正弦量變化一次所需要的時間（秒）稱為周期（周期（T T）。）。每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率頻率（ ），單位是赫茲（單位是赫茲（HzHz）。）。我國和大多數(shù)國家采用我國和大多數(shù)國家采用50Hz50Hz的電力標準，的電力標準，有些國家（美國、日本等）采用有些國家（美國、日本等）采用6060HzHz。

7、小小常常識識 正弦量變化的快慢還可用角頻率來表示：正弦量變化的快慢還可用角頻率來表示：fT22tT2T23Tt234T2uiOf 頻率是周期的倒數(shù)頻率是周期的倒數(shù): :f=1/T 已知 =50Hz,求T 和。 解解 T=1/ = =1/50=0.02s, =2 =23.1450314rad/sfff例題例題瞬時值、幅值、有效值 正弦量在任一瞬間的值稱為瞬時值，用小寫字母表示，如 i、u、e 等。 瞬時值中的最大的值稱為幅值或最大值幅值或最大值，用帶下標m的大寫字母表示，如Im、Um、Em等。 在工程應用中常用在工程應用中常用有效值有效值表示交流電的幅度。一般所講的表示交流電的幅度。一般所講的正

8、弦交流電的大小，如交流電壓正弦交流電的大小，如交流電壓380V380V或或2 220V20V，指的都是有效值。，指的都是有效值。 有效值有效值是用電流的熱效應來規(guī)定的。設一交流電流和一直流是用電流的熱效應來規(guī)定的。設一交流電流和一直流電流電流I I 流過相同的電阻流過相同的電阻R R，如果在交流電的一個周期內(nèi)交流電和如果在交流電的一個周期內(nèi)交流電和直流電產(chǎn)生的熱量直流電產(chǎn)生的熱量相等，則交流電流的相等，則交流電流的有效值有效值就等于這個直流電就等于這個直流電的電流的電流I I。正弦電流的有效值：正弦電流的有效值：2mII正弦電壓和電動勢的有效值：正弦電壓和電動勢的有效值：22mmEEUU 有效

9、值都用大寫字母表示！有效值都用大寫字母表示！ 初相位初相位相位相位: : 表示正弦量的變化進程，也稱表示正弦量的變化進程，也稱相位角相位角。初相位初相位 t =0時的相位。tIimsin相位：相位：t初相位：初相位： 0 0it OtIim sin相位：相位：t 初相位：初相位： it 初相位初相位給出了觀察正弦波的起點或參考點。給出了觀察正弦波的起點或參考點。說說明明相位差相位差 兩個同頻率的正弦量的相位之差或初相位之差稱為相位差。則 和 的相位差為：為：2121tt 當 時， 比 超前 角， 比 滯后 角。uiui21ui2tIim sin1tUum sin 正弦交流電路中電壓和電流的頻率

10、是相同的，但初相不正弦交流電路中電壓和電流的頻率是相同的，但初相不一定相同，設電路中電壓和電流為：一定相同，設電路中電壓和電流為：tuiOBeCeAe0te60o240120tEetEetEemmmsinsinsinCBA三相正弦交流電三相正弦交流電相位上彼此相差1200llllllIUSIUQIUP333sincos有功功率有功功率：無功功率無功功率：視在功率：視在功率：在三相負載對稱的條件下：在三相負載對稱的條件下： 三相功率三相功率功率三角：S2Q2P2+=功率因數(shù)功率因數(shù)在交流電路中，相電壓與相電流相位差的余弦，叫功率因數(shù)用cos表示,功率因數(shù)在數(shù)值上是有功率與視在功率的比值。功率因數(shù)

11、的值在0-1之間功率因數(shù)低則表示電力的利用率低。例如：一臺電力變壓器容量是1000KW，當功率因數(shù)是1時，可以送出1000KW的有功功率，當功率因數(shù)是0.7時，只能送出700KW的有功功率。一般是由于用電系統(tǒng)中感性負載的存在所造成的。提高功率因數(shù)的方法是在供電系統(tǒng)中并聯(lián)電容組。cos =P/S感性負載：感性負載：含有電感分量的負載，感性負載的電流相位滯后于電壓相位容性制裁：容性制裁：含有電容分量的負，容性負載的電流相相位超前于電壓相位電磁感應1、磁場、磁場（1）磁極：磁體上有兩個磁性最強的端部，稱為磁極，N（北極），S（南極）（2）磁力線：為了形象描述磁場的強弱和方向，科學家虛構出一組曲線，叫

12、磁 力線。（3）磁力線的方向：在磁體外面，從N極指向S極，在磁體內(nèi)部從S極指向N極（4）電流產(chǎn)生磁場 電流越大，磁場越強，電流和磁場的方向用右手螺旋定則來確定。 右手螺旋定則：右手握拳，拇指伸直，四指表示彎曲量的方向，而拇指表示 直線量的方向。2、電磁力、電磁力一根通電導體放在磁場中，會受到力的作用而移動，這種力叫電磁力。電磁力的方向可以用左手定則來確定。 左手定則：左手伸開，四指并攏，拇指與四指垂直，并在同一平面，掌心迎向磁力線，四指指向電流方向，則拇指表示電磁力方向。3、電磁感應、電磁感應（1）一根導體在磁場中，切割磁力線，導體中會產(chǎn)生感生電動勢,電動勢的正方向，可以用右手定則來確定。 右

13、手定則：右手伸開，四指并攏，拇指與四指垂直，燕在同一平面，掌心迎向磁力線，拇指指向?qū)w運動方向，四指表示感生電動勢方向，指端為“+”極。（2）自感現(xiàn)象通電線圈，當線圈中的電流變化時，線圈本身就產(chǎn)生了感應電動勢，這個電動勢總是阻礙線圈中電流的變化。這種由于線圈本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生電磁感應的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象，簡稱自感。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，叫自感電動勢。自感的應用與危害: 應用：日光燈的鎮(zhèn)流器。危害：切斷電閘產(chǎn)生的電弧 。（3）互感現(xiàn)象兩個靠近的線圈，一個線圈通電，它產(chǎn)生的磁場成為另一個線圈中的磁場，如通電線圈中的磁場發(fā)生變化，不通電的線圈中的磁場隨之變化，這時，不通電線圈中也會產(chǎn)生感生電

14、動勢，這個現(xiàn)象叫做互感。互感現(xiàn)象應用：電力變壓器、電流互感器、電壓互感器、中周變壓器電源變壓器。u+AkNNII11221Vu+kNNUU2121變壓器的一次側與二次側電壓與電流的關系：小常識電流互感器電壓互感器第二章第二章 電動機構造及原理電動機構造及原理電機種類電機種類1直流電機直流電機3同步電機同步電機5測速發(fā)電機測速發(fā)電機7交磁電機擴大機交磁電機擴大機8伺服電機伺服電機6異步電機異步電機4旋轉原理旋轉原理2機座：鑄鋼或鑄鐵機座：鑄鋼或鑄鐵 轉子轉子: 在旋轉磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電在旋轉磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電流。流?；\型轉子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。 (1)轉子 鐵芯

15、槽內(nèi)放銅條，端鐵芯槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體部用短路環(huán)形成一體, 或鑄鋁形成轉子繞組?；蜩T鋁形成轉子繞組。(2) 繞線型轉子繞線型轉子 同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。籠型籠型繞線型繞線型 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i3i1i2iitmIoU1V2W1V1W2U20n規(guī)定規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 ()電流出( )電流入i3i1i2it mIoU1U2V2W1V1W2

16、U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 合成磁場方向向下合成磁場方向向下 合成磁場旋轉合成磁場旋轉600n60 90t 合成磁場旋轉合成磁場旋轉90600動畫3i2i1ii tmIoSNSN)/( 6010分分轉轉pfn 旋轉磁場轉速旋轉磁場轉速n0與頻率與頻率f1和極對數(shù)和極對數(shù)p有關。有關。2p180分）轉/( 50011p360分）轉/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個電流周期每個電流周期磁場轉過的空間角度磁場轉過的空間角度同步轉速同步轉速Hz)50(1 f3p120分）轉/( 00014p分分）轉轉/( 75090U1U2V2W1V1W2分）分）轉轉/( 6010

17、pfn BlvBliFvF0nNS轉差率 旋轉磁場的同步轉速和電動機轉子轉速之差與旋轉磁場的同步轉速和電動機轉子轉速之差與旋轉磁場的同步轉速之比稱為旋轉磁場的同步轉速之比稱為轉差率。轉差率。 由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，但轉子轉速旋轉的方向一致，但轉子轉速 n 不可能達到與旋轉不可能達到與旋轉磁場的轉速相等，即磁場的轉速相等，即0nn 異步電動機異步電動機如果如果:0nn 無轉子電動勢和轉子電流無轉子電動勢和轉子電流 轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切 割轉子導條割轉子導條無轉矩因此，

18、轉子轉速與旋轉磁場轉速間必須要有差別。%s)91( 轉子轉速亦可由轉差率求得轉子轉速亦可由轉差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一臺三相異步電動機，其額定轉速一臺三相異步電動機，其額定轉速 n= =975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1 1= =50 Hz。試求電動機的。試求電動機的極對數(shù)和額定負載下的轉差率。極對數(shù)和額定負載下的轉差率。解：解：根據(jù)異步電動機轉子轉速與旋轉磁場同步轉速的關系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns22Tcos IKT 常數(shù)，與電機結構有關旋轉磁場每極磁通轉子電流轉子電路的功

19、率因數(shù)ilBF 22cos, , IT maxTmSNSOTS曲線曲線)(sfT 曲線曲線)(Tfn 根據(jù)轉矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲線：NnmaxTstTOnTNT0nstT1NTNnNT)/()(9550NNN分分轉轉千瓦千瓦nPT OnT0n(N m) 如某普通機床的主軸電機如某普通機床的主軸電機(Y132M-4型型) 的額定功的額定功率為率為7.5kw, 額定轉速為額定轉速為1440r/min, 則額定轉矩則額定轉矩為為nPnPT9550602 m.N7 .4914405 . 795509550NNN nPTT2 sT2 TT =T2n T T2達到新的平衡T

20、20nnTOn三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動起動性能起動性能 起動問題：起動問題：起動電流大，起動轉矩小。起動電流大，起動轉矩小。 一般中小型籠型電機起動電流為額定電流的一般中小型籠型電機起動電流為額定電流的5 7 倍倍; 電動機的起動轉矩為額定轉矩的電動機的起動轉矩為額定轉矩的(1.02.2)倍。倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負載的工作頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱后果：后果：原因：起動：起動： n = 0，s =1, 接通電源。接通電源。起動時起動時 ，n = 0，轉子導體切割磁力線速度很大，轉子導體切割磁力線速度很大，轉子感應電勢轉子感

21、應電勢轉子電流轉子電流定子電流 二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。星形-三角形(Y ) 換接起動自耦降壓起動自耦降壓起動(3) 轉子串電阻起動轉子串電阻起動以下介紹降壓起動和轉子串電阻起動。以下介紹降壓起動和轉子串電阻起動。ZUIll3:Y 星形聯(lián)結時星形聯(lián)結時ZUIll3 三三角角形形聯(lián)聯(lián)結結時時：Z31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2M3M3A2849230880380310453. (1)NNN3N2Ncos310 UPI 一臺Y225M-4型的三相異步電 動機，定子繞組型聯(lián)結，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN

22、=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求： (2) 由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四極電動機）（四極電動機）minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns (3)mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT pfsnsn106011 f=50HzM3 +變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速方法恒轉距調(diào)速（恒轉距調(diào)速（f1

23、f1N）制動方法制動方法機械制動機械制動電氣制動電氣制動能耗制動能耗制動反接制動反接制動發(fā)電反饋制動發(fā)電反饋制動 在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與旋轉的轉子作用，產(chǎn)生了與轉子旋轉方向相反的旋轉的轉子作用，產(chǎn)生了與轉子旋轉方向相反的轉距（制動轉距），使轉子迅速停止轉動。轉距（制動轉距），使轉子迅速停止轉動。nF轉子轉子T n0=0 停車時，將接入電動機的三相電源線中的任意兩相對調(diào)，使電動機定子產(chǎn)生一個與轉子轉動方向相反的旋轉磁場，從而獲得所需的制動轉矩，使轉子迅速停止轉

24、動。 運轉運轉制動制動運轉運轉nFT n0 當電動機轉子的轉速大于旋轉磁場的轉速時，當電動機轉子的轉速大于旋轉磁場的轉速時，旋轉磁場產(chǎn)生的電磁轉距作用方向發(fā)生變化，由旋轉磁場產(chǎn)生的電磁轉距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動轉距變?yōu)橹苿愚D距。電動機進入制動狀態(tài)，驅(qū)動轉距變?yōu)橹苿愚D距。電動機進入制動狀態(tài)，同時將外力作用于轉子的能量轉換成電能回送給同時將外力作用于轉子的能量轉換成電能回送給電網(wǎng)。電網(wǎng)。nF轉子轉子T n0n n0 磁極數(shù)磁極數(shù)( 極對數(shù)極對數(shù) p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機座長度代號機座長度代號機座中

25、心高（機座中心高（mm）三相異步電動機三相異步電動機教材表教材表8.8.1中列出了各種電動機的系列代號。中列出了各種電動機的系列代號。異步電動機產(chǎn)品名稱代號。通常聯(lián)結聯(lián)結電機容量電機容量Y3kW 聯(lián)結聯(lián)結電機容量電機容量 kW4U2U1W2V1V2W1W2U2V2V1W1U1接線盒W1V1W2V2接電源接電源W1V1W2V2接電源 表示星形聯(lián)結下電機的線電流為 6.73A；三角形聯(lián)結下線電流為 11.64A。兩種接法下相電流均為 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠籠電機鼠籠電機 =7293電動機在額定運行時定子繞組的額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機額定功率是指電機在額定運行

26、時軸上輸出的機械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。PN 三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負載時約為 0.7 0.9?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有 0.2 0.3。額定負載時，功率因數(shù)最高。 電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。P2cos O 0N0Nnnns 額定轉差率額定轉差率指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為為A、E、B、F、H五級，五級，A級最低級最低(105C)，H級最高級最高(180C)。系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：主電路：主電路：由電動機、（接通、斷開、

27、控制電動機的）由電動機、（接通、斷開、控制電動機的） 接觸器主觸點等電器元件組成。（電流大）接觸器主觸點等電器元件組成。（電流大）控制電路：控制電路：由接觸器線圈、繼電器等電器元件組成（電流?。┯山佑|器線圈、繼電器等電器元件組成（電流小）任務：任務：根據(jù)給定的指令，依照自動控制系統(tǒng)的規(guī)律和具體根據(jù)給定的指令，依照自動控制系統(tǒng)的規(guī)律和具體 的工藝要求對主電路進行控制。的工藝要求對主電路進行控制。 第三章第三章 繼電控制電路繼電控制電路M3AB CKMFUQKMSB2CBSB1線圈線圈鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵主觸頭主觸頭彈簧彈簧輔助輔助觸頭觸頭M3電機電機動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵吸合銜鐵吸合觸

28、點閉合觸點閉合電機接通電機接通電源電源交流接觸器交流接觸器動畫交流接觸器交流接觸器構成構成：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成；：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成； 觸點又可分為主觸點和輔助觸點。觸點又可分為主觸點和輔助觸點。符號：符號：接觸器線圈接觸器線圈接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）（流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常開常閉常閉接觸器輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）（流過的電流小，無需加滅弧裝置） 繼電器只能通過繼電器只能通過小電流小電流。所以繼電器一般用于。所以繼電器一般用于控制電路控制電路中中繼電器繼電器繼

29、電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：主要區(qū)別在于：接觸器的主觸點可以通過大電流；接觸器的主觸點可以通過大電流；中間繼電器中間繼電器電壓繼電器電壓繼電器電流繼電器電流繼電器 時間繼電器（具有延時功能）時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護）熱繼電器（做過載保護）.繼電器類型：繼電器類型： （1 1）中間繼電器）中間繼電器 通常用于傳遞信號和同時控制多個電路通常用于傳遞信號和同時控制多個電路 。符號：符號：線圈線圈常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭外形外形（2 2）熱繼電器）熱繼電器用于電動機的過載保護用于電動機的過載保護。(a) (a

30、) 外形外形(b) (b) 結構結構 電機起動、停車電機起動、停車 （點動、連續(xù)運行、多地點控制、順序控制等）（點動、連續(xù)運行、多地點控制、順序控制等） 常見的控制電路常見的控制電路 電機正反轉控制電機正反轉控制 行程控制行程控制 時間控制時間控制一、點動控制一、點動控制M3AB CKMFUQSBKM動作過程動作過程按鈕松開按鈕松開線圈（線圈（KMKM）斷電）斷電觸頭（觸頭（KMKM）打開）打開 電機停轉。電機停轉。按下按鈕按下按鈕（SBSB） 線圈（線圈（KMKM）通電）通電觸頭（觸頭（KMKM）閉合）閉合電機轉動電機轉動；控制電路控制電路主電路主電路電動機直接起動的控制線路電動機直接起動的

31、控制線路BC二、電動機連續(xù)運行二、電動機連續(xù)運行KM自鎖自鎖的作用自鎖的作用按下按鈕（按下按鈕（SB2SB2），線圈（），線圈（KMKM）通電，）通電，電機起動；同時，輔助觸頭（電機起動；同時，輔助觸頭（KMKM）閉合，）閉合，M3AB CKMFUQKMSB2CBSB1起動起動按鈕按鈕停車停車按鈕按鈕即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)電即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)電機連續(xù)運轉。機連續(xù)運轉。KMKMSB1SB2FRM3KMABCFUQFR三、異步機的直接起動三、異步機的直接起動 + + 過載保護過載保護發(fā)熱發(fā)熱元件元件熱繼電熱繼電器觸頭器觸頭短路保護短路保護過載保護過載保護加熔斷器加熔斷器FU加熱

32、繼電器加熱繼電器FR電動機工作時，若因負載過重而使電流增大，但電動機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用。又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用。將其常閉觸點串接在控制電路中。將其常閉觸點串接在控制電路中。原因：原因：將任意兩相熱元件串接在電動機任意兩相中。將任意兩相熱元件串接在電動機任意兩相中。操作：操作： 以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、又能連續(xù)運行又能連續(xù)運行 KMSB1KMSB2KHSB思考思考方法一：用方法一：用復合按鈕復合按鈕四、點動四、點動+ +連續(xù)運行連續(xù)運行 SBSB3 3：點動：點動SBSB2 2：連續(xù)運

33、行：連續(xù)運行KMSB1KMSB2FRSB3方法：起動按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián)方法：起動按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián)乙地乙地甲地甲地SB2乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMFR五、五、 兩地控制一臺電動機兩地控制一臺電動機例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。SB1乙乙Q再按再按SBSB2 2控制順序要求：控制順序要求：M M1 1起動后起動后M M2 2才能起動。才能起動。M M2 2既不能單獨起動，也不能單獨停車。既不能單獨起動，也不能單獨停車。M M1 1轉動轉動六、電機的順序控制六、電機的順序控制M M2 2轉動轉動動畫FR1KM2.FR2.SB1KM1KM1SBFR

34、1SB2KM2KM2FR2七、電動機的正反轉控制七、電動機的正反轉控制KMFKMFSB1SBFKHM3ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR缺點：缺點：該電路必須該電路必須先停車先停車才能由正轉到反轉才能由正轉到反轉或由反轉到正轉?；蛴煞崔D到正轉。 操作過程：操作過程： SBF正轉正轉SBR反轉反轉SB1SB1停車停車SBSBF F和和SBSBR R不能同時按下，否則會造成短路！不能同時按下，否則會造成短路！加互鎖的正反轉控制加互鎖的正反轉控制正轉時，正轉時，SBSBR R不起作用；反轉時，不起作用；反轉時，SBSBF F不起作不起作用。從而避免兩個接觸器同時工作造成主回用。從而避免

35、兩個接觸器同時工作造成主回路短路。路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBR互鎖互鎖KMR互鎖作用互鎖作用：M3A BCKMFFUQ SKHKMF雙重互鎖的正反轉控制雙重互鎖的正反轉控制電器互鎖電器互鎖KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR缺點：正轉過程中要求反轉，必須先按停缺點：正轉過程中要求反轉，必須先按停 止按鈕，然后才能按反轉按鈕。止按鈕，然后才能按反轉按鈕。雙保險雙保險機械互鎖（復合按鈕）機械互鎖（復合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）電器互鎖（互鎖觸頭）解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。機械聯(lián)鎖機械聯(lián)鎖時間繼電器時間繼電

36、器鐘表式鐘表式空氣式空氣式電子式電子式時間控制時間控制一、時間繼電器一、時間繼電器時間繼電器有時間繼電器有通電通電延時延時和和斷電延時斷電延時兩種兩種時間控制時間控制:采用時間繼電器進行延時控制采用時間繼電器進行延時控制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 符號：符號：KT線圈線圈 時間繼電器觸點類型時間繼電器觸點類型斷斷 電電 式式常閉常閉斷電斷電后后延時閉合延時閉合常開常開斷電斷電后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通電后后延時閉合延時閉合常閉常閉通電通電后后延時斷開延時斷開常閉觸點常

37、閉觸點常開觸點常開觸點電機電機繞組繞組ABCXYZYZBYXCAKMFUQSFRAxByCzKM -YKM- 主電路主電路二、二、時間控制時間控制 電動機電動機Y Y 起動控制起動控制運行時運行時KMKM、KM-KM- 工作，電動機接成形工作，電動機接成形起動時起動時KMKM、KM-YKM-Y工作，電動機接成工作，電動機接成Y Y形形要求：要求：KMFUQFR電機AxByCzKM -YKM- KM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMY Y 起動起動控制電路控制電路FR主電路接通電源主電路接通電源KT KM- Y Y 轉換完成轉換完成SB2 KM KT K

38、M-Y KM- 延時延時 KM- Y 第四章 PLC原理及應用 19681968年美國通用汽車公司（G GE E），為了適應汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。 19691969年由美國數(shù)字設備公司（DECDEC）根據(jù)美國通用汽車公司（G GE E）的要求研制成功。 吸取繼電器和計算機兩者的優(yōu)點 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應性差，但簡單易懂、價格便宜； 計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好，但編

39、程困難； 采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（梯形圖）PLC稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）德國的西門子(SIEMENS)、美國A-B（Allen-Bradly）GE（General Electric）日本三菱電機（Mitsubishi Electric）、 歐姆龍（OMRON）、日本主要發(fā)展中小型PLC，在世界小型PLC市場上， 日本產(chǎn)品約占有70的份額。在中國，OMRON產(chǎn)品的銷量居首位各大品牌各大品牌：西門子PLCPLC外形圖S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLCS7-40

40、0系列系列PLCQ系列系列PLCFX2N系列系列PLCFX1N系列系列PLCFX1S系列系列PLC歐姆龍PLCPLC外形圖C200H系列系列PLCCPM1A、CPM2A系列系列PLC1 1 邏輯控制功能2 2 定時控制功能3 3 計數(shù)控制功能4 4 步進控制功能5 5 數(shù)據(jù)處理功能6 6 回路控制功能7 7 通訊聯(lián)網(wǎng)功能8 8 監(jiān)控功能9 9 停電記憶功能10 10 故障診斷功能邏輯控制功能M接觸器定時控制功能定時控制功能是PLCPLC的最基本功能之一。 PLCPLC中有許多可供用戶使用的定時器，功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。 定時器的設定值( (定時時間) )可以在編程時設定，也可以在

41、運動過程中根據(jù)需要進行修改，使用方便靈活。 同時PLCPLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準確實時控制 計數(shù)控制功能是PLCPLC的最基本功能之一。 PLCPLC為用戶提供許多計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號( (計數(shù)值到) )，利用該狀態(tài)信號實現(xiàn)對某個操作的計數(shù)控制。 計數(shù)器的設定值可以在編程時設定，也可以在運行過程中根據(jù)需要進行修改。計數(shù)控制功能PLCPLC設置了較強的監(jiān)控功能。 利用編程器或監(jiān)視器，操作人員可以對PLCPLC有關部分的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。 利用編程器，可以調(diào)整定時器、計數(shù)器的設定值和當前值，并可以根據(jù)需要改變PLCPLC內(nèi)部邏輯信號的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，

42、為調(diào)整和維護提供了極大的方便。監(jiān)控功能PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用PLC由四部分組成 ：中央處理單元（CPU板）、輸入輸出（I/O）部件和電源部件PLC系統(tǒng)軟件 程序的表達方式基本有四種：梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級語言。梯形圖是當前使用最廣泛的一種編程方法。PLC編程語言 用戶程序可以在PLC系統(tǒng)軟件上完成，并下載到PLC中應用，每種PLC都有不同的系統(tǒng)編程軟件，如OMROM的編程軟件有CX7.0、西門子有step 7，這些軟件可以運行在個人計算機上。 1. 1. 梯形圖編程語言兩種梯形圖的繼電器符號圖對照兩種梯形圖的繼電器符號圖對照 梯形圖（Ladder diagram）編程語言是一

43、種圖形語言 , ,類似于繼電器控制線路圖的一種編程語言，它面向控制過程，直觀易懂，是PLCPLC編程語言中應用最多的一種語言。 物理繼電器物理繼電器 PLC繼電器繼電器常開常開常閉常閉 觸觸 點點線線 圈圈 PC PC的繼電器不是物理的電器，它是的繼電器不是物理的電器，它是PCPC內(nèi)部的寄存器位，因內(nèi)部的寄存器位，因為它具有與物理繼電器相似的功能，常稱之為為它具有與物理繼電器相似的功能，常稱之為“軟繼電器軟繼電器”。 PLC PLC每一個繼電器都對應著內(nèi)部的一個寄存器位，該位為每一個繼電器都對應著內(nèi)部的一個寄存器位，該位為“1”1”態(tài)時，相當于繼電器接通；為態(tài)時，相當于繼電器接通；為“0”0”

44、態(tài)時，則相當于繼態(tài)時，則相當于繼電器斷開。電器斷開。常閉觸點線圈常開觸點說明：說明：兩種控制的梯形圖比000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM繼電器繼電器 控控 制制SB1線圈線圈線圈線圈常開觸點常開觸點常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點KMQFUKR M 3 SB1SB2KMKHKM輸入設輸入設備備PLCSB1SB2KRKM輸出設輸出設備備一個簡單的實際電路案例2： PLC控制三相異步電動機Y降壓電路接線圖： 元件布置圖、接線圖Y- 降壓控制電路梯形圖第五章 電子技術基礎 常用元器件 幾個基本電子電路分析 113114115 1常見的電阻116117

45、118電容119 =定義單位 1電容具有隔直流、通交流的特性.因此在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等120主要特性 2 電容兩端的電壓不能突變的特性： 電容兩端的電壓由下試決定 V=Q/c 式中Q為電容器內(nèi)部的電荷量，C為電容器的容量 3 容抗特性： 電容器的容抗大小XC由下列公式?jīng)Q定 XC= 式中f為交流信號的頻率，C為電容器的容量 4 儲能特性： 理論上，電容器不消耗電能，所以電容器充到的電荷會儲存在電容器中，只要外電路不存在讓電容器放電的條件，電荷就一直在電容器中。fc2/1121分類2 5常見電容外形貼片電容122鉭電容 云母電容云母電容123 3、 電感124ISASV 1L=定義 特性： 2 fL2 j125126四、 晶體二極管127主要特性128鍺管正向特性 10硅管I/mAU/V02040302010 20死 區(qū) 電壓A 0.5 1.0 1.5反 向 特性 圖1-10 二極管的伏安特性 二極管的VA特性 2）、反向