典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路

第一部分電氣控制常用低壓控制電器電氣控制線路的基本原則基本控制線路常用電氣控制線路設(shè)計典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路0.1常用低壓控制電器0.1.1概述電器的定義對于電能的生產(chǎn)、輸送、分配和應(yīng)用起控制、調(diào)節(jié)、檢測及保護(hù)等作用的工具之總稱?？刂齐娖髂軌虬凑胀饨缰付ㄐ盘柺謩踊蜃詣拥亟油ê蛿嚅_電路，實現(xiàn)對電路控制的電器。如熔斷器、開關(guān)、電磁式控制電磁鐵等；0.1常用低壓控制電器低壓控制電器：常指用于交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品0.1常用低壓控制電器低壓電器的分類有觸點控制電器，無觸點控制電器按動作性質(zhì)分：手動電器和自動電器按有無觸點分按工作電壓分：交流控制電器和直流控制電器按作用分：主令電器、控制電器、保護(hù)電器、執(zhí)行電器；按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器0.1常用低壓控制電器電氣控制經(jīng)歷的幾個階段手動控制。早期繼電接觸器控制。時間很長，仍有較廣應(yīng)用順序控制器控制。時間很短可編程序控制器(PLC)控制電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展大功率半導(dǎo)體器件、大規(guī)模集成電路、計算機(jī)控制技術(shù)、檢測技術(shù)、現(xiàn)代控制理論等。0.1常用低壓控制電器交流電機(jī)熔絲交流接觸器熱繼電器刀開關(guān)按鈕開關(guān)0.1常用低壓控制電器常用低壓控制電器接觸器繼電器熔斷器刀開關(guān)低壓斷路器主令電器0.1常用低壓控制電器0.1.2接觸器用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐贰Ｖ饕刂茖ο笫请妱訖C(jī)，能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，具有欠壓、零壓保護(hù)。符號線圈常開觸頭常閉觸頭0.1常用低壓控制電器結(jié)構(gòu)和工作原理0.1常用低壓控制電器組成滅弧裝置電磁系統(tǒng)靜鐵心動鐵心(銜鐵)線圈觸點系統(tǒng)常開觸點常閉觸點主觸點(常3對)輔助觸點(控制電路)主觸點接線控制線圈接線0.1常用低壓控制電器電磁系統(tǒng)U形鐵心(C)E型鐵心O型鐵心鐵心0.1常用低壓控制電器吸力特性交流電磁機(jī)構(gòu)直流電磁機(jī)構(gòu)交流吸合瞬時和吸合后電流相差大。直流線圈交流線圈線圈0.1常用低壓控制電器觸頭系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部件，用來接通或斷開被控制電路按所控制電路分：主觸頭、輔助觸頭按原始狀態(tài)分：常開(動合)觸頭、常閉(動斷)觸頭按結(jié)構(gòu)形式分：橋型觸頭、指式觸頭按接觸形式分：點、線、面接觸型0.1常用低壓控制電器滅弧裝置電弧危害：觸頭燒毀；電路切斷時間延長；弧光短路；高溫引起電弧附近材料燒壞，引起火災(zāi)。電弧：斷開電路的電流超過一定數(shù)值；觸頭兩端電壓超過一定數(shù)值。0.1常用低壓控制電器滅弧措施：滅弧方法：滅弧罩、滅弧柵、磁吹滅弧等。降低電弧溫度；減少電弧兩端電壓。0.1常用低壓控制電器交流接觸器交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分?jǐn)嘟涣髦麟娐?。交流接觸器要解決的幾個問題：鐵心中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗引起鐵心發(fā)熱；當(dāng)交變磁通過零時，電磁吸力為零，使銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈震動和噪聲；解決方法：鐵心用硅鋼片沖壓迭制而成，減少渦流路徑；加硅增加鐵心電阻。線圈做成短而粗的圓筒狀；鐵心端面增加銅制的短路環(huán)。0.1常用低壓控制電器短路環(huán)：減小銜鐵吸合時產(chǎn)生的振動和噪音0.1常用低壓控制電器直流接觸器直流接觸器線圈通以直流電，主觸頭接通、分?jǐn)嘀绷髦麟娐?。結(jié)構(gòu)特點：鐵心用整塊鋼塊制成；線圈做成長而薄的圓筒狀。0.1常用低壓控制電器接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和選擇接觸器的型號及代表意義CJ□-□/□□例CJ20-40/03交流接觸器的代號；設(shè)計序號；額定電流；額定工作電壓代號（03-380V，02-220V等）接觸器選用原則負(fù)載電源種類：交流或直流主觸點額定電壓、額定電流交流220，380，660，1140；直流110、220、440、660V。0.1常用低壓控制電器主觸點額定電流：一般根據(jù)電動機(jī)容量Pd計算觸點額定電流。Ie≥Pd*103/KUd輔助觸點種類、數(shù)量及觸點額定電流電磁線圈的電源種類，頻率和額定電壓額定操作頻率（次/h），每小時接通的最多次數(shù)0.1常用低壓控制電器0.1.3繼電器作用：根據(jù)某種輸入信號來接通或斷開小電流控制電路，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和保護(hù)的自動控制電器。與接觸器的區(qū)別

繼電器用于切換小電流的控制電路，而接觸器則用來控制大電流電路，無滅弧裝置。繼電器可以對各種電量或非電量的變化作出反應(yīng)，而接觸器只有在一定的電壓信號下動作概述0.1常用低壓控制電器按用途分：控制繼電器和保護(hù)繼電器按輸入信號分：電壓、電流、中間、時間、速度按動作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式、熱繼電器。分類特點：額定電流不大于5A組成：感測機(jī)構(gòu)、輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)0.1常用低壓控制電器

中間繼電器

電流繼電器

電壓繼電器熱繼電器

電磁式繼電器時間繼電器速度繼電器主要介紹：0.1常用低壓控制電器結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)；觸頭系統(tǒng)；釋放彈簧。工作原理0.1常用低壓控制電器電流繼電器特點：線圈串接于電路中，導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。分類：過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器0.1常用低壓控制電器符號欠電流繼電器KAI<KAKA過電流繼電器>IKAKAKA0.1常用低壓控制電器電壓繼電器特點：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，阻抗大分類：過電壓、欠電壓、零壓繼電器結(jié)構(gòu)原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器KAU<KAKA過電壓繼電器>UKAKAKA0.1常用低壓控制電器中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同。但它的觸點數(shù)量較多，其作用是將一個輸入信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯螅丛龃笥|頭容量）。中間繼電器0.1常用低壓控制電器作用：電動機(jī)的過載保護(hù)，利用電流熱效應(yīng)工作利用雙金屬片受熱彎曲去推動杠桿使觸頭動作利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成利用過載電流發(fā)熱使易熔合金熔化而使繼電器動作型式：雙金屬片式

熱敏電阻式易熔合金式結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金屬片和觸頭及動作機(jī)構(gòu)等部分組成。熱繼電器0.1常用低壓控制電器1-1.接線端子2-主雙金屬片3-熱元件4-推動導(dǎo)板5-補(bǔ)償雙金屬片

6-常閉觸頭7-常開觸頭8-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘9-動觸頭

110-復(fù)位按鈕11-偏心輪12-支撐件13-彈簧

雙金屬片式熱繼電器原理示意圖0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器按被保護(hù)電動機(jī)額定電流的0.95-1.05倍選取熱元件的額定電流;注意事項由于熱繼電器有熱慣性，大電流出現(xiàn)時它不能立即動作，故不能用作短路保護(hù);安裝時，要注意熱繼電器的工作環(huán)境溫度與被保護(hù)設(shè)備的環(huán)境溫度相差一般不應(yīng)超過15-25℃,以保證動作的準(zhǔn)確;⑤用熱繼電器保護(hù)三相異步電動機(jī)時，至少要用有兩個熱元件的熱繼電器，從而在不正常的工作條件下，也可對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù);⑥安裝時，要注意熱繼電器的工作環(huán)境溫度與被保護(hù)設(shè)備的環(huán)境溫度相差一般不應(yīng)超過15

-25℃,以保證動作的準(zhǔn)確;⑦熱繼電器連接導(dǎo)線的截面積應(yīng)滿足負(fù)荷要求;導(dǎo)線在連接時要壓接牢固,以免由于導(dǎo)線過細(xì)或接觸不良而發(fā)熱引起誤動作。0.1常用低壓控制電器時間繼電器作用：從得到輸入信號(如線圈的通電或斷電）開始，到產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號（觸點的閉合和斷開），有一個符合一定準(zhǔn)確度的延時過程通電延時型：接受輸入信號后，要延遲一段時間，輸出信號才能發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號消失后，輸出立即復(fù)位。斷電延時型：接受輸入信號后，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的信號；當(dāng)輸入信號消失后，延遲一定時間，輸出才復(fù)原。0.1常用低壓控制電器時間繼電器類型直流電磁式時間繼電器（小于5s）空氣阻尼式時間繼電器（0.4-180s）半導(dǎo)體式時間繼電器(0.2-300s,誤差<3%)機(jī)械發(fā)條式時間繼電器；空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)；延時機(jī)構(gòu)；觸頭等工作原理：通電延時型、斷電延時型0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器時間繼電器的選擇電源電壓（線圈電壓和觸頭電壓）控制回路所需要的延時方式延時時間范圍及延時誤差延時觸頭和瞬時觸頭類型、數(shù)量及容量類型（電子式、空氣阻尼式）0.1常用低壓控制電器速度繼電器作用：檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，并通斷電路。結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子、觸頭等定子---由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號轉(zhuǎn)子---圓柱形永久磁鐵，與電動機(jī)同軸連接。0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器其它繼電器壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器0.1常用低壓控制電器0.1.4熔斷器作用：短路和過載保護(hù)應(yīng)用：串接于被保護(hù)電路的首端優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，價格便宜，體小量輕分類：瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復(fù)熔斷器概述0.1常用低壓控制電器瓷插式熔斷器0.1常用低壓控制電器螺旋式熔斷器有填料式熔斷器4.1常用低壓控制電器0.1.4刀開關(guān)

作用：隔離電源，不頻繁通斷電路

分類：

按刀的級數(shù)分:單極、雙極和三極按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置按刀的轉(zhuǎn)換方向分為：單擲、雙擲、三擲按操作方式分為：手柄操作和遠(yuǎn)距離聯(lián)桿操作按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器注意事項倒裝手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危及人身和設(shè)備安全。0.1常用低壓控制電器膠殼刀開關(guān)——用作電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)，并作電路保護(hù)用。0.1常用低壓控制電器鐵殼開關(guān)作用：手動通斷電路及短路保護(hù)。0.1常用低壓控制電器0.1.5低壓斷路器概述一種具有多種保護(hù)功能的開關(guān)。相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合結(jié)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)、觸頭、保護(hù)裝置、滅弧系統(tǒng)工作原理0.1常用低壓控制電器1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器

7．按鈕0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器選用額定電壓、電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。欠壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓過電流脫扣器的額定電流等于線路最大負(fù)載電流。斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路最大短路電流。0.1常用低壓控制電器0.1.5主令電器作用：發(fā)送控制命令或信號的電器分類：控制按鈕萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主令控制器行程開關(guān)接近開關(guān)概述0.1常用低壓控制電器控制按鈕組成：按鈕帽、復(fù)位彈簧、觸點和外殼等形式：一常開一常閉——六常開六常閉工作方式：按下時先斷開常閉觸點，再接通常開觸點。0.1常用低壓控制電器結(jié)構(gòu)：靜觸頭一端固定在膠木盒內(nèi)，另一端伸出盒外，與電源或負(fù)載相連。動觸片套在絕緣方桿上，絕緣方軸每次作90°正或反方向的轉(zhuǎn)動，帶動靜觸頭通斷。特點：結(jié)構(gòu)緊湊，安裝面積小，操作方便。用途：電源的引入開關(guān)；通斷小電流電路；控制５ＫＷ以下電動機(jī)。組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)）0.1常用低壓控制電器（a）外形（b）符號（c)結(jié)構(gòu)0.1常用低壓控制電器0.1常用低壓控制電器

行程開關(guān)的工作原理與按鈕相同，區(qū)別僅是行程開關(guān)不是靠手指按壓，而是利用生產(chǎn)機(jī)械運動部件上撞塊的碰壓而使觸點動作。機(jī)械式行程開關(guān)（位置開關(guān)）0.1常用低壓控制電器0.2基本控制電路

在電氣控制線路中,常用的基本電路主要有:保護(hù)環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)。

為了保護(hù)電網(wǎng)、電動機(jī)、控制電器以及其它電路元件，消除不正常工作時的有害影響，避免因誤操作而發(fā)生事故，在自動控制系統(tǒng)中應(yīng)具有盡可能完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。0.2.1電氣控制系統(tǒng)基本的保護(hù)環(huán)節(jié)

常用保護(hù)環(huán)節(jié)有：短路、過流、過載、過壓、失壓(欠壓)、弱磁、超速和極限保護(hù)等。0.2基本控制電路短路保護(hù)方