低壓電器介紹

低壓電器介紹第1頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概況

重慶市軌道交通一號線東起朝天門，西至大學(xué)城，全長約36.08公里。工程實行“一次組織實施，分段建成運營”的原則，先期建設(shè)朝天門至沙坪壩段，該段線路由渝中區(qū)朝天門到沙坪壩區(qū)的購物中心廣場。第二段工程由沙坪壩向西至重慶高等學(xué)府集中地大學(xué)城。設(shè)有中梁山西側(cè)賴家橋車輛段一處、馬家?guī)r車輛段一處，兩路口站控制中心一處，高廟村和雙碑北主變電站兩座。一號線通車后，從朝天門至沙坪壩只需26分鐘。一期工程:朝天門～沙坪壩段，全長約16.5公里，車站14座，投資約75億元。線路走向：朝天門站～小什字站～較場口站～七星崗站～兩路口站～鵝嶺站～大坪站～石油路站～歇臺子站～石橋鋪站～高廟村站～馬家?guī)r站～小龍坎站～沙坪壩站。2007年6月8號開工建設(shè),預(yù)計2011年開通運營。二期工程：沙坪壩～大學(xué)城段，全長約20公里，車站9座。線路走向：沙坪壩站～楊公橋站～烈士墓第2頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月凸輪開關(guān)凸輪開關(guān)在低壓配電電器中是一種結(jié)構(gòu)簡單的電器，主要用在低壓成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟恢绷麟娐坊蜃鞲綦x開關(guān)用。也可用于不頻繁地接通與分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載。凸輪開關(guān)在精雕45系統(tǒng)控制柜中用于接通和斷開控制柜的總電源。電氣符號：Q第3頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月凸輪開關(guān)外觀圖手柄觸點第4頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月刀閘開關(guān)控制對象：380V，5.5kW以下小電機考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：（3~5)*異步電機額定電流電路符號QS第5頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月繼電器

繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號而動作的自動控制元器件。主要用于反映和傳遞控制信號，是弱電控制強電的開關(guān)，其觸點通常接在控制電路中。它的電氣符號分為觸點和控制線圈兩部分，字母代號是K，符號如下：第6頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月繼電器常開觸點：繼電器常閉觸點：繼電器控制線圈：第7頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月精雕機45系統(tǒng)所用的繼電器組Molex12芯插頭接線端子第8頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁繼電器原理彈簧杠桿線圈輸出圖a:線圈沒有接通圖b:線圈接通第9頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月繼電器原理示意圖第10頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月交流接觸器的外形圖其中：A1和A2是控制端，用于控制觸點的吸合與斷開。1-2，3-4，5-6是主觸點，用于接通主電路。13-14是輔助常開觸點，用于控制回路。A2A1交流接觸器外形第11頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源接觸器原理

線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機~380V~~第12頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月M3~接觸器動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~24~380~~第13頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月接觸器有關(guān)符號：接觸器線圈接觸器主觸頭－－用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸頭－－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）KMKMKM第14頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月接觸器常見故障分析觸頭過熱觸頭磨損線圈斷電后觸頭不能復(fù)位銜鐵振動噪聲線圈過熱或燒毀不能吸合或雖吸合但不能自保持第15頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月2、自動空氣開關(guān)和漏電保護器自動空氣開關(guān)又稱為自動開關(guān)、低壓斷路器。用于過載、短路和欠電壓等保護作用的低壓開關(guān)，也可用于不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐罚堑蛪航?、直流配電系統(tǒng)中的重要控制電器之一。漏電保護器是漏電電流動作保護器的簡稱。在規(guī)定條件下，當(dāng)漏電電流達到或超過給定值時，能自動斷開電路和機械開關(guān)或組合電器。目前生產(chǎn)的漏電保護器多為電流動作型。

電氣符號：Q第16頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月主令電器

主今電器是一種機械操作的控制電器，對各種電氣系統(tǒng)發(fā)出控制指令用于系統(tǒng)內(nèi)各種信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，以及計算機系統(tǒng)電源控制和計算機系統(tǒng)與電力拖動系統(tǒng)之間的信號傳輸，包括對于各種小型電動機的直接控制。分類及電氣符號：屬于主今電器的開關(guān)有萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、位置開關(guān)(位置開關(guān)包括微動開關(guān)、接近開關(guān)和限位開關(guān))以及信號燈。第17頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月按鈕按鈕是發(fā)出控制指令和信號的電器開關(guān)，用于對電磁起動器、接觸器、繼電器及其它電氣線路發(fā)出指令信號進行控制，字母代號SB。門開關(guān)第18頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月旋轉(zhuǎn)開關(guān)與按鈕一樣也是發(fā)出控制指令和信號的電器開關(guān)，只是操作的方式不一樣。字母代號S，電氣符號如下圖：鑰匙開關(guān)

觸點常閉觸點常開第19頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月位置開關(guān)行程開關(guān):一種以機械行程直接驅(qū)動為輸入信號的位置開關(guān)，用于將機械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦艢庖詼y量和控制機械系統(tǒng)的動作和進行程序控制。第20頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月微動開關(guān)：是位置開關(guān)的一種，以其操作力小和操作行程小為特點，用于機械、紡織、輕工、電子儀器等各種機械設(shè)備和家用電器中作行程、位置和狀態(tài)控制、信號轉(zhuǎn)換、限位保護和連鎖之用。

動合(常開)觸點開關(guān)動斷(常閉)觸點開關(guān)第21頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月按近開關(guān)：是以不直接接觸方式進行控制的一種位置開關(guān)，作機床自動線等各種機械設(shè)備定位控制、信號檢測以及測速之用。按照激勵方式可分為電感式、電容式和永磁式。電氣符號如下，字母代號S。第22頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月信號燈：是作為信號指示、電源指示、程序指示用的電器元件，也是主令電器的一種。電氣符號如下，字母代號H。第23頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月保護型器件

斷路器主要用在不頻繁操作的低壓配電線路或開關(guān)拒(箱)中作為電源開關(guān)使用，并對線路、電器設(shè)備及電動機等實行保護，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時，能白動切斷線路，起到保護作用，應(yīng)用十分廣泛。字母代號是Q，電氣符號如下：

第24頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月常用斷路器外形圖第25頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月380VAC380VAC自動空氣斷路器漏電保護器第26頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月自動空氣開關(guān)原理圖分?jǐn)鄰椈芍饔|頭傳動桿鎖扣過電流脫扣器380VAC380VAC第27頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月漏電保護器的工作原理圖TA為零序電流互感器,GF為主開關(guān),TL為主開關(guān)的分勵脫扣器線圈。中間環(huán)節(jié)包括放大器、比較器、脫扣器等第28頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月電涌吸收器電涌保護器在正常情況下，保護器處于高阻狀態(tài)，當(dāng)電網(wǎng)因雷擊或其他原因出現(xiàn)電涌過電壓時，保護器將在納秒級內(nèi)快速導(dǎo)通，將雷電流或電壓引入大地，并箝制過電壓到一定值，從而保護電網(wǎng)上的電氣設(shè)備，當(dāng)該電涌電壓通過保護器且消失后，保護器又重新恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而不影響電網(wǎng)正常工作。電涌保護器在正常工作時，應(yīng)與被保護設(shè)備并聯(lián)，狀態(tài)顯示窗口為綠色，出現(xiàn)故障時為桔紅色。

電氣符號：F第29頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月380VAC狀態(tài)顯示窗口電涌保護器外觀圖電涌保護器模塊第30頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月使用方法精雕使用舜全電子的A系列避雷器。避雷器是并聯(lián)在被保護設(shè)備的電路中的，避雷器可以串接在火線與保護地線之間，也可以連接在火線與火線之間，還可以連接在火線與零線之間。第31頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月RC浪涌吸收模塊RC浪涌吸收模塊在精雕45系統(tǒng)控制柜中與24V交流接觸器的線圈并接，作用是當(dāng)抑制高頻干擾信號。插頭RC浪涌吸收模塊外形圖RC浪涌吸收模塊安裝時將其插頭插入交流接觸器控制端A1、A2下端的兩個小孔里壓入即可。第32頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月熔斷器熔斷器是低壓電器是一種常用的器件。在電路中起到短路保護。在使用時串在所要保護的電路中。當(dāng)工作中出現(xiàn)短路時，熔斷器中的熔絲靠自身過電流發(fā)出的熱量熔斷，達到保護電路中其他元器件的目的。切斷電路過程中由于在線路電壓影響下，往往產(chǎn)生強烈的電弧，發(fā)生強烈聲、光效應(yīng)。為了安全和有效熄滅電孤通常將熔片裝在一個絕緣材料制成的管殼內(nèi)，里面充填滅弧材料，兩端用導(dǎo)電材料聯(lián)結(jié)。當(dāng)熔斷器熔斷后，需重新更換新熔斷器，才能接通電路繼續(xù)工作。第33頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月熔斷器的電路符號FU入出熔斷器外殼熔芯熔斷器的外觀圖第34頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月熔斷器電路符號FU熔體額定電流的選擇：異步電機的起動電流Ist=(5~7)×額定電流。2.空載電機（稍大）1.無沖擊電流的場合（如電燈、電爐）3.頻繁起動的電機安秒特性tIF第35頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5、變壓器變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是很廣泛的。例如在發(fā)電廠中，用升壓變壓器升高電壓，以適應(yīng)遠距離偉輸?shù)男枰煌瑫r，也用降壓變壓器降低電壓，以適合用電設(shè)備使用。是用來改變交流電壓大小的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，把某一等級的交流電壓變換成另一等級的交流電壓，以滿足不同負(fù)荷的需要。電氣符號：T第36頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月機床控制變壓器外形圖及銘牌380VAC220VAC24VAC銘牌第37頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理變壓器是利用電磁感應(yīng)定律，在變壓器主線圈上接上交流電于是主線圈就產(chǎn)生了一個磁場方向交變的磁場，磁場的磁力線通過鐵芯（一種高導(dǎo)磁材料）又穿過了副線圈，由于磁通方向的變化于是就在副線圈的兩端產(chǎn)生了電壓。第38頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變壓器輸入端與輸出端的電壓與變壓器主線圈與副線圈的閘數(shù)有如下的關(guān)系：第39頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變壓器的容量是指變壓器輸出端承受負(fù)載的能力，單位是KVA。以精雕控制柜內(nèi)部的伺服變壓器為例，該變壓器上標(biāo)明其容量為2KVA，它輸入端允許掛接的負(fù)載不能超過2KW。單相變壓器輸出端額定電流的計算：額定輸出電流=額定容量÷額定輸出電壓單相變壓器輸出端額定電流的計算：額定輸出電流=額定容量÷額定輸出電壓÷1.732

在實際應(yīng)用中，有時候不知道變壓器的效率，再用變壓器的容量去衡量它的帶載能力就不是很恰當(dāng)，所以通常還是以功率衡量它的帶載能力。這里的功率指的是變壓器實際能夠承接的負(fù)載，它的實際容量應(yīng)該比它的功率要大。第40頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)壓器

調(diào)壓器又稱電壓調(diào)整器。它是一類對以在較大范圍內(nèi)平滑無級地調(diào)節(jié)負(fù)載電壓的交流電器。被廣泛地應(yīng)用于各種需要連續(xù)調(diào)節(jié)電壓的場合。自耦變壓器的原理和普通變壓器一樣，一、二次繞組中電壓和匝數(shù)間的關(guān)系為：第41頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)壓器

穩(wěn)壓器是一種穩(wěn)定交流電源電壓的裝置。根據(jù)實現(xiàn)原理，穩(wěn)壓器可以分為感應(yīng)式穩(wěn)壓器、接觸式穩(wěn)壓器和無觸點補償型穩(wěn)壓器。在實際應(yīng)用中接觸式穩(wěn)壓器和無觸點補償型穩(wěn)壓器應(yīng)用最為廣泛。下面將分別介紹這兩種穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓原理。第42頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月接觸式穩(wěn)壓器原理：是由伺服電動機驅(qū)動自耦調(diào)壓器完成的一種普及型交流穩(wěn)壓電源。主要由接觸式自耦調(diào)壓器、伺服電動機和自動控制電路等組成。工作原理及簡圖：當(dāng)輸入市電變化時，控制電路對其進行監(jiān)視檢測，同時輸出控制信號給伺服電機，調(diào)整碳刷在自耦調(diào)壓器上的位置，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定。第43頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月無觸點補償型穩(wěn)壓器原理無觸點補償式交流穩(wěn)壓器，它集微機程序處理、光電傳遞、無觸點開關(guān)、交流補償穩(wěn)壓技以及數(shù)碼轉(zhuǎn)換、單片機智能控制系統(tǒng)等組成。第44頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月電抗器

電抗器就其物理結(jié)構(gòu)而言就是一種電感，它在線路中是用作限流、穩(wěn)流、無功補償、移相和濾波的一種電感元件，用途十分廣泛。特別是在電網(wǎng)中對用電設(shè)備進行電能匹配有著深遠的意義。電抗器電氣符號：第45頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月14、電抗器接線端子電抗器實際上是電感，在精雕45系統(tǒng)控制柜中作用是：防止線路中電流突變；提高功率因數(shù)；防止電網(wǎng)的干擾信號。L第46頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月濾波器

EMI濾波器是精雕電控柜中的一個重要的抗干擾裝置，它可以有效的吸收電源線上的噪聲和尖峰干擾，另一方面使精雕電控柜內(nèi)的高頻干擾也不會干擾其他用電設(shè)備。第47頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月PE380V~380V~濾波器外形圖濾波器的圖形符號：Z第48頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理其內(nèi)部原理如下圖所示：差模電容（X電容）差模電感共模扼流圈共模電容(Y電容)第49頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)電源

第50頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖是線性電源的原理框圖下圖是線性電源的工作過程：第51頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖是開關(guān)電源的原理框圖下圖是開關(guān)電源的工作過程：第52頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)電機

電機是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的能源轉(zhuǎn)換裝置，它由電氣部分與機械部分共同組成。在現(xiàn)代化生活、生產(chǎn)和其它各個領(lǐng)域的應(yīng)用都是非常廣泛的。電機大致可以分成交流電動機和直流電動機兩種。電機交流電動機同步電動機異步電動機三相電動機單相電動機直流電動機他勵、并勵電動機串勵、復(fù)勵電動機第53頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機

三相異步電機的運轉(zhuǎn)速率與供電電源頻率沒有固定不變的關(guān)系，供電電源三相電。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉。主要用途是驅(qū)動生產(chǎn)機械如碾米機、水泵、風(fēng)機等機械。根據(jù)轉(zhuǎn)子形式的不同三相異步電機可分為鼠籠式和繞組式兩類。鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性；繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。精雕使用的雕刻主軸、三相水泵和油泵屬于三相鼠籠式異步電機。三相異步電機的字母代號是M第54頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機的構(gòu)造三相繞組：機座：鑄鋼或鑄鐵A----XB----YC----Z鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。第55頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機轉(zhuǎn)子分為兩類：鼠籠式和繞組式鼠籠式在鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。繞線式轉(zhuǎn)子同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。下圖是鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。第56頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機構(gòu)造示意圖如下：第57頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機的原理如果按下面的示意圖所示把閉合線圈放置到磁場里面，讓N、S磁極運轉(zhuǎn)起來，線圈會有什么反應(yīng)呢？第58頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月鼠籠式定子可以看成是若干個線圈交錯在一起組成的。若果把這些“線圈”推進右邊的永磁體N、S極組成的磁場中，轉(zhuǎn)動永磁體那么相當(dāng)于“線圈”與磁場發(fā)生了相對運動，那么在這些線圈中就會感應(yīng)出電流。由于“線圈”有了電流，這就相當(dāng)于帶電導(dǎo)體被放進了磁場，它會受到磁場力的作用而開始旋轉(zhuǎn)。第59頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月如果磁極逆時針方向以n1的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，那么“線圈”即鼠籠轉(zhuǎn)起將以n的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。如果把永磁體用電磁裝置來代替，并且可以通過改變電流的方向來使磁場按照一定的方向旋轉(zhuǎn)起來，那么就完全可以做出一個無電刷的電機來。三相異步電機就是通過以上機理來實現(xiàn)的。首先通過三相繞組按照一定的規(guī)則繞制在定子鐵心上替代了永磁體，并且通過三相繞組中電流的變化替代了永磁體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生了與電流頻率成正比關(guān)系的旋轉(zhuǎn)磁場。將鼠籠式轉(zhuǎn)子替代了線圈，這樣就構(gòu)成了三相異步電機。下圖表示了隨著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)，定子也跟著旋轉(zhuǎn)的過程。第60頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第61頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機的特性三相異步電機有幾個重要的概念：同步轉(zhuǎn)速、異步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率、磁極對數(shù)和轉(zhuǎn)矩。同步轉(zhuǎn)速：指的是定子線圈形成與電源頻率同步的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。異步轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差率S：三相異步電機同步轉(zhuǎn)速和異步轉(zhuǎn)速的差值與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速的比值。因為轉(zhuǎn)子鐵芯與旋轉(zhuǎn)磁場總是要有相對運動，這樣轉(zhuǎn)子鐵芯才能受到電磁力的作用而運轉(zhuǎn)；如果轉(zhuǎn)子鐵芯與旋轉(zhuǎn)磁場沒有相對運動，轉(zhuǎn)子鐵芯就不會受到電磁力的作用，這樣轉(zhuǎn)子鐵芯是不會運轉(zhuǎn)的。磁極對數(shù)：也稱為電機極數(shù)，是指定子繞組按照一定的繞制方法形成的磁場極對數(shù)，即N—S極的對數(shù)。當(dāng)三相定子繞組按圖示排列時，產(chǎn)生一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。第62頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計算公式：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速=120×電源頻率×（1-轉(zhuǎn)差率）÷電機極數(shù)例如一個兩極電機在電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)差率為0.1時的轉(zhuǎn)速為2700轉(zhuǎn)/分。通常轉(zhuǎn)差率是無法預(yù)計的，再不重要的場合可以不考慮，所以只要給定電源頻率，那么上例中的轉(zhuǎn)速就可以計算為3000轉(zhuǎn)/分。忽略轉(zhuǎn)差率后計算公式可以寫為：轉(zhuǎn)速=120×電源頻率÷電機極數(shù)這樣計算出來的轉(zhuǎn)速應(yīng)該為旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速。第63頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩：三相異步電機有三大重要轉(zhuǎn)矩，額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和啟動轉(zhuǎn)矩。額定轉(zhuǎn)矩TN：電動機在額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩Tmax：電機帶動最大負(fù)載的能力，轉(zhuǎn)子軸上機械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2不能大于Tmax，否則將造成堵轉(zhuǎn)(悶車)。起動轉(zhuǎn)矩Tst：電動機起動時的轉(zhuǎn)矩，體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。第64頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月異步電機轉(zhuǎn)速－扭矩－功率的關(guān)系：P(功率)=1.026?T(轉(zhuǎn)矩)?N(轉(zhuǎn)速)T(轉(zhuǎn)矩)=0.974?P(功率)/N(轉(zhuǎn)速)第65頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月三相異步電機的調(diào)速方法三相異步電機的調(diào)速方法有多種，最常用的就是變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差調(diào)速。變頻調(diào)速主要是通過變頻器改變輸出電源信號的頻率和電壓值來控制電機的轉(zhuǎn)速和扭矩，通常又稱為調(diào)頻調(diào)壓（VFVV）法。此外變頻調(diào)速還有恒扭矩控制法。第66頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變頻調(diào)速特點及V-F曲線圖在增加電源信號輸出頻率的同時也增加了電源信號的輸出電壓，這樣能夠保證電機在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持一個恒扭矩狀態(tài)，隨著轉(zhuǎn)速的增加電機的輸出功率也在增加。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速增加到一定值時就保持輸出電壓為一個恒定值。如果繼續(xù)增加轉(zhuǎn)速，電機的扭矩就會逐漸下降，但是電機會保持輸出功率為一個恒定值。要達到這樣的效果，那么變頻器輸出電源信號的頻率值與電壓值就要保持一定的對應(yīng)關(guān)系，每種電機的對應(yīng)關(guān)系都不一樣，這種對應(yīng)關(guān)系也就是通常所說的電機的V-F特性，把這種關(guān)系描繪在圖上就稱為電機的V-F曲線圖。第67頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月典型V-F曲線圖第68頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月步進電機

步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。在不超載的情況下可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機運轉(zhuǎn)的這個固定的角度稱為步距角。第69頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月用途：步進電機是自動控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行元件，普遍應(yīng)用于數(shù)控機床、打印機、繪圖儀、機器人控制和石英表等設(shè)備當(dāng)中。如精雕步進系統(tǒng)的機床上就是使用步進電機帶動X、Y、Z三個進給軸運動的。步進電機的分類：按結(jié)構(gòu)分，步進電機有反應(yīng)式、永磁式和永磁感應(yīng)混合式。第70頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月永磁式步進一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰；混合式步進是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應(yīng)用最為廣泛。第71頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理第72頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月步進電機的幾個重要概念步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。保持轉(zhuǎn)矩：是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。精度：一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。空載啟動頻率：即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率。細分：步進電機的細分技術(shù)實質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)，其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉(zhuǎn)精度只是細分技術(shù)的一個附帶功能。第73頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月伺服電機

伺服電動機(或稱執(zhí)行電動機)是自動控制系統(tǒng)和計算裝置中廣泛應(yīng)用的一種執(zhí)行元件，其功能是把所接受的電信號轉(zhuǎn)換為電動機轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度的變化。常用的伺服電動機有兩大類，用交流電源供電的稱為交流伺服電動機；用直流電源供電的稱為僅流伺服電動機。第74頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理三相交流伺服電機由定子、轉(zhuǎn)子和編碼器組成。三相交流伺服電機與三相異步電機在結(jié)構(gòu)上很相似，最大的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子不一樣。三相異步電機轉(zhuǎn)子的材料不是永磁材料，而三相交流伺服電機的轉(zhuǎn)子是永磁體。原理上與異步電機也很相似，三相定子繞組用于形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子在旋轉(zhuǎn)磁場的帶動下旋轉(zhuǎn)。唯一不同的是因為定子上有永磁體形成的磁極，定子與旋轉(zhuǎn)磁場是同步旋轉(zhuǎn)的。第75頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月使用注意事項同一功率的伺服驅(qū)動器只能與同一功率的電機配套使用，如果伺服驅(qū)動器的功率大于電機的功率，那么將會燒毀電機。不能把不同廠商的電機與驅(qū)動器混用。伺服驅(qū)動器輸出的U、V、W與電機的U、V、W輸入是必須要一一正確對應(yīng)相接的，否則會出現(xiàn)故障。第76頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變頻器變頻器主要是用于驅(qū)動和控制三相異步電機、同步電機以及作為高頻電源使用。異步電機的轉(zhuǎn)速公式可以表示為：式中:—同步轉(zhuǎn)速（r/min）；—轉(zhuǎn)差率；—極對數(shù)；—定子電源的頻率（Hz）；從以上公式可以看出調(diào)整定子電源的頻率就可以調(diào)整電機的旋轉(zhuǎn)速度。變頻器的調(diào)速原理:第77頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月異步電機轉(zhuǎn)速－扭矩－功率的關(guān)系：P(功率)=1.026?τ(轉(zhuǎn)矩)?N(轉(zhuǎn)速)τ(轉(zhuǎn)矩)=0.974?P(功率)/N(轉(zhuǎn)速)式中：τ－轉(zhuǎn)矩，單位：N?m（牛?米）P－功率，單位：W（瓦特）N－轉(zhuǎn)速，單位：(r/min)轉(zhuǎn)/分要改變電機轉(zhuǎn)速，那么調(diào)整電源頻率即可；要控制電機扭矩，只要修改電機輸出功率和轉(zhuǎn)速就能夠達到目的。第78頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變頻器的原理圖第79頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變頻器首先將電網(wǎng)交流電整流成直流電，通過穩(wěn)壓后再由逆變器將其直流電變換為所需頻率和幅值的交流電去控制和驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。第80頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月被整流后的電壓波動較大，經(jīng)過一個大電容穩(wěn)壓后可得到一個波動不大，波形較穩(wěn)的直流電壓。這樣才能夠由逆變器將其逆變成交流電以便驅(qū)動電機。第81頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月變頻器框圖第82頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月電源進線PE接主軸電機變頻器外形圖操作面板第83頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月步進驅(qū)動器步進電機的運行要有一個電子裝置進行驅(qū)動，這個裝置就是步進電機驅(qū)動器。第84頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月精雕自產(chǎn)步進驅(qū)動器原理架構(gòu)圖第85頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月伺服驅(qū)動器伺服驅(qū)動器是用于控制和驅(qū)動伺服電機的系統(tǒng)器件。當(dāng)電機被更換成別的型號或者別的廠家的產(chǎn)品時，伺服驅(qū)動器通常是不能與其配套使用的。這一點與變頻器同主軸電機的使用有很大的不同。第86頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月12、伺服驅(qū)動器CN1ACN2CN3CN1BL1L2UVWL11L21接線端口：CN1：I/O信號接頭CN2：編碼器接頭CN3：通訊接頭L1,L2：主電路電源U,V,Ｗ：伺服電機輸出L11,L21：控制電路電源第87頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理伺服驅(qū)動器主電源回路的原里與變頻器主電源回路的原理一樣，也是通過交－直－交的變換過程，原理框圖如下所示：第88頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月伺服系統(tǒng)通過伺服電機上的編碼器把電機的位置信號和轉(zhuǎn)速信號反饋回驅(qū)動器，同時又通過電流傳感器將電機的電流信號也反饋回驅(qū)動器，從而構(gòu)成了有多個信號反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)具有很高的精度、快響應(yīng)、寬調(diào)速范圍和低速大轉(zhuǎn)矩的特點。第89頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月原理框圖第90頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月伺服系統(tǒng)的控制架構(gòu)控制上分為三個環(huán)節(jié)：位置控制環(huán)節(jié)、速度控制環(huán)節(jié)和扭矩控制環(huán)節(jié)。顧名思義，這三個環(huán)節(jié)分別實現(xiàn)了對位置、速度和扭矩的控制，同時這三個環(huán)節(jié)又是一個有機的整體，在位置控制模式下伺服電機的任何一個動作都要由這三個環(huán)節(jié)共同完成。第91頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月P值與C值：P值：精雕控制卡送給伺服驅(qū)動器的指令脈沖數(shù)，表示電機應(yīng)運行的位置。C值：伺服電機編碼器反饋脈沖數(shù)，表示電機實際運行的位置。P、C值之間具有一定的關(guān)系，C=P×電子齒輪比，對于三菱伺服系統(tǒng)C=P×(512/25)。機床的位置坐標(biāo)×6400/5=P。指令脈沖與編碼器反饋脈沖第92頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓傳動

傳動的介質(zhì)—氣體自然界的空氣是由若干種氣體混合而成的混合氣體，其主要成份是氮氣和氧氣，并有少量的二氧化碳和惰性氣體及少量的水蒸氣，含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣，不含水蒸氣的空氣稱為干空氣，自然界中絕對的干空氣是不存在的。第93頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月飽和濕空氣與未飽和濕空氣當(dāng)溫度和壓力一定時，空氣中所含有的水蒸氣達到這一極限時，此濕空氣稱為飽和濕空氣，若空氣中的水蒸氣超過這一極限時，水珠就會被析出。水蒸氣含量未達到這一極限的濕空氣稱為未飽和濕空氣。第94頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月絕對濕度與相對濕度絕對濕度：每立方米濕空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，稱為絕對濕度。相對濕度：在某溫度和壓力下，其絕對濕度和飽和絕對濕度之比，稱為相對濕度。第95頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月氣源裝置和氣動輔助元件在氣壓傳動系統(tǒng)中，由于壓縮空氣中的水分、油污和灰塵等雜質(zhì)會混合成膠體渣質(zhì)，若不經(jīng)過處理而直接進入管路系統(tǒng)，就可能造成不良后果。產(chǎn)生、處理和貯存壓縮空氣的設(shè)備稱為氣源裝置。一般的氣源裝置由空氣壓縮機和必要的氣源凈化裝置組成第96頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月空氣壓縮機空氣壓縮機是氣動系統(tǒng)的動力元件，它能將電動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換成氣壓能，輸出高壓氣體?？諝鈮嚎s機的種類很多，按壓力大小可分為低壓型(0.2MPa-1.0MPa)、中壓型(1.0MPa-10MPa)、高壓型(＞10MPa)；按工作原理可分為容積型和速度型兩類。第97頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月氣源凈化裝置對空氣經(jīng)過冷卻、干燥和凈化處理的裝置稱為氣源凈化裝置，可分為后冷卻器、除油器、干燥器和儲氣罐。后冷卻器：空氣壓縮機壓縮的空氣可達120℃以上，在此溫度下空氣中的水分完全成氣態(tài)。后冷卻器就是將高溫空氣冷卻至40℃以下，將大量的水蒸氣和變質(zhì)油污凝成液態(tài)以便于清除。第98頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月除油器：又稱為油水分離器，它是分離壓縮空氣中的水分、油分和灰塵雜質(zhì)，凈化壓縮空氣的裝置。干燥器：壓縮空氣經(jīng)過后冷卻器和除油器后已經(jīng)能滿足一部分設(shè)備的需要，但是在精密氣動裝置中還需要干燥器對氣源進行進一步處理后才能使用。第99頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月儲氣罐：儲氣罐主要用作消除氣源脈動，進一步分離油、水、灰塵等雜質(zhì)，存貯一定量的壓縮空氣以備用。第100頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動三大件過濾器、減壓閥和油霧器通常組合使用，稱為氣動三大件?？諝膺^濾器：濾除空氣中的水分、油滴和雜質(zhì)，使壓縮空氣達到氣動系統(tǒng)所要求的凈化程度，屬于二次凈化裝置。圖形符號如下圖。第101頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月減壓閥：在氣壓傳動系統(tǒng)中，控制壓縮空氣的壓力和依靠氣體壓力來控制執(zhí)行元件動作順序的閥，統(tǒng)稱為壓力控制閥。非溢流式減壓閥第102頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月油霧器：以壓縮空氣為動力，將潤滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使其隨氣流進入需要潤滑的部件。圖形符號如下圖。第103頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月氣缸氣缸是氣動系統(tǒng)中常用的一種執(zhí)行元件。在氣動執(zhí)行元件中，氣缸是將氣壓能轉(zhuǎn)化為力和位移而輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置。與液壓缸相比，其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、污染少，便于維修，動作迅速。第104頁，課件共119頁，創(chuàng)作于