電氣控制與plc-第一章

電氣控制

與可編程限制器技術2008.91緒論電氣限制的發(fā)展概況1.成組拖動2.單電機拖動3.多電機拖動4.PLC5.計算機群控系統(tǒng)，CAM，智能機器人2目錄第一篇電氣限制部分第一章常用低壓電器§1-1電器的功能、分類和工作原理§1-2電氣限制中常用電器§1-3主令電器§1-4動力線路中常用電器§1-5智能電器3§1.1電器功能、分類

和工作原理一、電器定義：一種依據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、限制、疼惜、檢測、變換和調(diào)整的元件或設備基本功能：實現(xiàn)電路的通與斷第一章4二、電器的分類按工作電壓等級分類高壓電器：溝通電壓1200V，直流電壓1500V以上低壓電器：溝通額定電壓1200V，直流額定電壓1500V以下按動作原理分類手動電器和自動電器按用途分類限制電器、配電電器、主令電器、疼惜電器和執(zhí)行電器5三、電磁式電器工作原理：電磁感應原理電磁式電器由檢測部分和執(zhí)行部分組成，即電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)。6電磁機構(gòu)——結(jié)構(gòu)形式由吸引線圈、鐵心和銜鐵組成。按銜鐵的運動方式分為直動式和拍合式。7電磁結(jié)構(gòu)——工作原理電磁鐵工作時，線圈產(chǎn)生的磁通作用于銜鐵，產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵產(chǎn)朝氣械位移銜鐵復位時，復位彈簧將銜鐵拉回原位8電磁結(jié)構(gòu)——工作特性1、吸力特性是指電磁吸力Fat隨銜鐵與鐵心間氣隙σ變更的關系曲線。2、反力特性是指反作用力Fr隨銜鐵與鐵心間氣隙σ變更的關系曲線。9觸頭系統(tǒng)觸頭是電磁式電器的執(zhí)行元件，用來接通或者斷開限制電路。按其所限制的電路分為主觸頭和幫助觸頭按觸頭原始狀態(tài)分為常開觸頭和常閉觸頭按觸頭結(jié)構(gòu)形式分為橋形觸頭和指形觸頭按觸頭接觸形式分為點接觸、線接觸和面接觸三種

1011電弧與滅弧電弧產(chǎn)生：在觸點由閉合狀態(tài)過渡到斷開狀態(tài)的過程中產(chǎn)生的電弧。氣體放電形式之一，是一種帶電質(zhì)點的急流。電弧特點：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密度很大的電流。12常用的滅弧裝置（一）13常用的滅弧裝置（二）14常用的滅弧裝置（三）15§1.2電氣限制中常用電器一、低壓隔離器作用：電源切除后，將電路隔離1.刀開關操作：手動推動文字符號：QS圖形符號：162、組合開關組合開關的結(jié)構(gòu)組合開關又稱轉(zhuǎn)換開關，它的動、靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當轉(zhuǎn)動手柄時，每層動觸頭隨方形軸一起轉(zhuǎn)動，使動、靜觸頭接通或者斷開。172、組合開關作用：1、小容量電源開關2、非頻繁操作的電動機起、停開關文字符號：QS圖形符號：操作：手動旋轉(zhuǎn)18二、熔斷器作用：是一種疼惜電器，短路疼惜作用結(jié)構(gòu)：熔體、熔斷管組成工作原理：熔體發(fā)熱熔斷疼惜特性：安秒特性曲線文字符號：FU 圖形符號：FU192.熔斷器的選擇熔斷器類型的選擇由電控系統(tǒng)整體設計確定熔斷器額定電壓熔斷器的額定電壓不小于實際電路工作電壓熔斷器額定電流熔斷器額定電流不小于熔體額定電流20熔體額定電流的確定（1）對于電阻性負載，熔體的額定電流等于或略大于電路的工作電流對于電容器設備的容性負載，熔體的額定電流應大于電容器額定電流的1.6倍考慮電動機電流沖擊的影響單臺電動機：多臺電動機：21熔體額定電流的確定（2）電路中兩級都裝有熔斷器為防止發(fā)生越級熔斷，上下級熔斷器之間應有良好的協(xié)作關系，上級熔斷器的熔體額定電流比下級大1～2個級差。22三、限制繼電器繼電器是一種依據(jù)某種輸入信號的變更，使其自身的執(zhí)行機構(gòu)動作的自動限制電器。分類原理分：電磁式、感應式、熱繼電器等用途分：限制繼電器、疼惜繼電器參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器等輸出形式分：有觸點、無觸點繼電器23繼電器的繼電特性x2：繼電器吸合值x1：繼電器釋放值繼電器的重要參數(shù)返回系數(shù)吸合時間和釋放時間

影響繼電器的操作頻率24（一）電磁式繼電器251、電流繼電器作用：反映輸入電流信號的變更。接線：繼電器線圈串接于被測電路中；繼電器觸頭接于限制電路中特點：線圈匝數(shù)少，導線粗，阻抗小文字符號：KI圖形符號：分類：欠電流繼電器和過電流繼電器

KI

KI

KI26欠電流繼電器吸合電流是線圈額定電流的30%~65%，釋放電流是線圈額定電流的10%~20%.思索題：正常工作的時候，欠電流繼電器始終是（）的。當電流降至額定電流的20%以下時，欠電流繼電器（），從而變更電路的狀態(tài)。A.吸合B.釋放

AB272、電壓繼電器作用：檢測輸入電壓信號的變更。接線：繼電器線圈并聯(lián)于被測電路中；繼電器 觸頭接于限制電路中特點：線圈匝數(shù)多，導線細，阻抗大文字符號：KV圖形符號：分類：過電壓繼電器、欠（零）電壓繼電器283、中間繼電器實質(zhì)：電壓繼電器作用：用于限制電路中觸頭容量與數(shù)量的擴展，起到中間放大的作用。文字符號：KA圖形符號：KAKAKA294、電磁式繼電器的整定調(diào)整釋放彈簧的松緊程度變更非磁性墊片的厚度5、電磁式繼電器的選擇30（二）時間繼電器定義：凡是敏感元件獲得信號之后，其觸頭經(jīng)過確定延時再動作的繼電器。延時方式：通電延時和斷電延時分類：電磁阻尼式、空氣阻尼式、電子式和電動機式311、直流電磁式時間繼電器阻尼銅套322、空氣阻尼式時間繼電器33優(yōu)點：延時范圍大（0.4～180s），不受電壓和頻率波動的影響，結(jié)構(gòu)簡潔，壽命長，價格便宜。缺點：延時誤差大，難以得到確定的延時值。34時間繼電器的圖形符號35（三）熱繼電器作用：用于電動機過載疼惜結(jié)構(gòu)：熱元件、雙金屬片和觸頭部分工作原理：特點：具有熱慣性，只能用于過載疼惜，不能用于短路疼惜。36熱繼電器文字符號：FR圖形符號：3738（四）速度繼電器速度繼電器結(jié)構(gòu)原理速度繼電器圖形符號及文字符號39小結(jié)重點：繼電器的特性（輸入輸出特性）、兩個重要參數(shù)（返回系數(shù)和吸合時間與釋放時間）；電壓、電流繼電器、中間繼電器、空氣阻尼式時間繼電器和熱繼電器的工作原理以及表示符號了解各元器件的型號及特性參數(shù)，選用方法40§1-3主令電器主令電器是用來發(fā)布叮囑，可以干脆或者通過電磁式電器間接作用于限制電路的電器。常見的主令電器有：按鈕、行程開關、接近開關、萬能轉(zhuǎn)換開關、主令限制器、腳踏開關等。41按鈕的結(jié)構(gòu)：

由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼組成。一、按鈕42按鈕的圖形符號43按鈕型號的含義LA25-12D25系列帶有一個常閉觸頭，兩個常開觸頭的帶燈按鈕44GB5226－85對按鈕顏色的規(guī)定作用顏色停止和急停紅色啟動綠色啟動和停止交替動作黑、白或灰色點動黑色復位藍色45二、行程開關行程開關又稱為位置開關，接觸式行程開關是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出限制指令的主令電器。用于限制生產(chǎn)機械的運動方向、行程大小或位置疼惜46行程開關的圖形符號47

接近式行程開關：非接觸式的、無觸點行程開關。通過感辨頭與被測物體間介質(zhì)能量的變更來獲得信號，用于行程限制和限位疼惜，還可用于高頻計數(shù)、測速、液面限制、檢測零件尺寸、加工程序的自動連接等。48

主令限制器和凸輪限制器主令限制器：頻繁按依次切換多個限制電路的主令電器。與磁力限制盤協(xié)作，實現(xiàn)對起重機、軋鋼機及其他生產(chǎn)機械的遠距離限制。凸輪限制器：大型手動限制器。主要用于起重設備中干脆限制中小型繞線式異步電動機的起動、停止、調(diào)速、換向和制動等。49第四節(jié)動力線路中常用電器一、低壓斷路器低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動開關。相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合。既有手動開關作用又能自動進行短路、過載、過流和欠壓疼惜的電器。50（一）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理51（二）低壓斷路器文字圖形符號52（三）低壓斷路器的選擇低壓斷路器的額定電流和額定電壓應大于或者等于線路、設備的正常工作電流和額定電壓。低壓斷路器的極限通斷實力（分斷短路電流）應等于或者略大于線路最大短路電流。斷路器欠壓脫扣器額定電壓應等于線路額定電壓。斷路器過電流脫扣器額定電流大于或者等于線路的最大負載電流。依據(jù)線路對疼惜的要求，確定斷路器的疼惜形式。斷路器可進行欠壓、過載、過流等疼惜，但并不是每種規(guī)格都有全部功能。53二、接觸器頻繁地接通或斷開大電流電路的自動切換電器。主要用于限制電動機，也可用于限制其他電力負載。541.分類溝通接觸器：主觸點接通或斷開溝通主電路。直流接觸器：主觸點接通或斷開直流主電路。線圈電流種類與主觸點電流可以相同，也可以不同。552、結(jié)構(gòu)與原理電磁機構(gòu)

觸點系統(tǒng)

滅弧裝置——感測部分組成：線圈、鐵心、銜鐵——執(zhí)行部分分類：按原始狀態(tài)常開觸點常閉觸點按限制電路主觸點幫助觸點563、與繼電器的異同點相同點：結(jié)構(gòu)與工作原理和繼電器基本相同不同點：繼電器用于切換小電流的限制和疼惜電路，無滅弧裝置；接觸器用來限制大電流電路，有滅弧裝置繼電器可以對各種輸入量的變更作出反應；接觸器只在確定的電壓信號下動作。574、圖形和文字符號585、接觸器的主要技術參數(shù)及型號額定電壓

額定電流吸引線圈的額定電壓電氣壽命和機械壽命額定操作頻率主觸點的額定工作電壓直流有：110V、220V、440V溝通有：127V、220V、380V、500V幫助觸點的常用額定電壓：溝通380V；直流220V。主觸點的額定電流：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A電氣壽命指無需修理或者更換零件的負載操作次數(shù)機械壽命在須要正常修理或者更換機械零件前，所能承受的無載操作循環(huán)次數(shù)每小時的操作次數(shù)一般：300次/h、600次/h、1200次/h59接觸器的型號含義CJ12-250/3含義為CJ12系列溝通接觸器，額定電流250A，3個主觸點60CZ0-100/20含義為CZ0系列直流接觸器，額定電流100A，2個常開主觸點616、接觸器的選用1）類型的選擇限制溝通負載應選用溝通接觸器；限制直流負載則選用直流接觸器。接觸器的類型應與負載性質(zhì)相一樣。2