電工學-第7章電氣自動控制課件

1、1,第 7 章 電氣自動控制,7.1 手動控制,7.2 起停自動控制,7.3 正反轉(zhuǎn)控制,7.4 順序聯(lián)鎖控制,7.5 行程控制,7.6 時間控制,下一章,上一章,返回主頁,控制電器,7.1 常用控制電器,一、開關(guān),1、刀開關(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 閘的額定電流值一般選擇： （3-5）倍異步電機額定電流,2、組合開關(guān),標準符號,組合開關(guān)的選型主要注意 ：額定電壓和額定電流（具有標準電流）,河南工業(yè)大學電氣工程學院,5,3、斷路器（空氣開關(guān)或自動開關(guān)）,兼有刀開關(guān)和熔斷器的作用。 在低壓配電系統(tǒng)中的作用：短路和過載保護。,斷路器，是在低壓電路

2、中廣泛應用的一種控制保護電器。當發(fā)生過載、短路或欠壓等故障時能自動切斷電路，有效地保護串接在它后面的電器設(shè)備，并且在分斷故障電流后一般不需要更換零部件。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,7,低壓斷路器的實物圖片和控制電路,低壓斷路器的選型,（1） 確定斷路器的額定電流； （2） 確定斷路器的短路整定電流-應躲過線路的正常工作啟動電流； （3） 確定斷路器的分斷能力-按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的分斷能力； （注：分斷會產(chǎn)生電弧，分斷能力是指切斷電弧的能力） （4） 確定斷路器的動作靈敏性-按照線路的最小短路電流來校驗斷路器動作的靈敏性，即線路最小短路電流應不小于斷路器短路整定電流的1.3倍；

3、 （5） 確定斷路器的額定短路接通能力-即斷路器能允許的瞬時最大短路電流值（短路重合閘情況）,河南工業(yè)大學電氣工程學院,9,二、按鈕,動斷觸點,（動斷觸點）,動合觸點,（動合觸點）,聯(lián)動觸點,動合（常開）觸頭,動斷（常閉）觸頭,按鈕帽,復位彈簧,注意動作先后順序 按下時：常閉先動作 復位時：常開先動作,按鈕的顏色意義 紅色：急停、停止、分斷 黃色：緊急干預 綠色：啟動、接通 藍色、黑色、灰色、白色：其他功能，但不代替上述功能,標準符號,注意：通過按鈕的最大電流不要超過5A,三、交流接觸器,利用電磁吸力來接通或斷開電動機或其他設(shè)備的主電路 的自動電器,作用,構(gòu)成: 主要由電磁鐵和觸點兩部分組成，

4、 觸點又可分為主觸點和輔助觸點。,接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電 流、觸點數(shù)目等,動作過程,線圈通電,銜鐵被吸合,觸點閉合,接通電源,M 3,接觸器線圈,接觸器主觸點用于主電路 (流過的電流大，需加滅弧裝置）,接觸器輔助觸點用于控制電路 （流過的電流小，無需加滅弧裝置）,接觸器有關(guān)符號,*四、 中間繼電器,繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸點可以通過大電流，而繼電器的觸點只能通過小電流。,中間繼電器 速度繼電器 時間繼電器（具有延時功能） 熱繼電器（做過載保護） .,繼電器類型：,作用：繼電器用來傳遞信號或用于控制電路中。,插座,發(fā)熱元件,1.結(jié)構(gòu)：,I,常閉觸點,五、

5、 熱繼電器,河南工業(yè)大學電氣工程學院,18,熱繼電器的實物圖片,3.熱繼電器的符號,發(fā)熱元件,常閉觸點,串聯(lián)在主電路中,六、熔斷器,FU,額定電流 的選擇：,3. 頻繁起動 的電動機,2. 一臺電動機,（稍大）,1. 電燈支線的熔絲,河南工業(yè)大學電氣工程學院,22,7.2 手動控制,用刀開關(guān)對籠型異步電動機進行 起停手動控制。 電路的組成：刀開關(guān)、熔斷器,河南工業(yè)大學電氣工程學院,23,7.3 起停自動控制,籠型電動機起停自動控制電路是控制電路中最簡單的、最常用的一種電路。,它是在手動起?？刂齐娐返幕A(chǔ)上增加：,按鈕,交流接觸器,熱繼電器等,幾種自動控制電器構(gòu)成的,河南工業(yè)大學電氣工程學院,2

6、4,一、點動控制,輔助電路,主電路,M 3 ,動合主觸點,起動按鈕,動鐵心,靜鐵心,3 ,M 3 ,河南工業(yè)大學電氣工程學院,25,操作和動作 (1) 接通電源 (2) 起動 按 SBst M 起動； 手松開 M 停止。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,26,二、長動控制,自鎖 觸點,河南工業(yè)大學電氣工程學院,27,操作順序 (1) 接通電源 (2) 起動 按 SBst M 起動； 手松開 M 不停。 長動控制。 (3) 停止 按 SBstp M 停止； (4) 斷開電源。,FR,過載保護,失(欠)壓保護,隔離、短路保護,過載保護,按下按鈕（SB2）， 線圈（KM）通電，,電機起動； 同時輔助觸點（

7、KM）閉合。,即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)， 電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。,自鎖的作用,1.短路保護,方法：加熔斷器,選擇熔體額定電流時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。,一旦發(fā)生短路事故，熔絲立即熔斷，電動機立即停車。,異步電機的起動電流 Ist=(5-7) 額定電流,保護措施,2.過載保護,3.零壓（失壓）保護,零壓保護就是當電源暫時斷電或電壓嚴重 下降時，電動機即自動從電源切除。,方法：采用繼電器、接觸器控制,電源電壓85%時，接觸器觸點自動 斷開，可避免燒壞電機。,7.4 正反轉(zhuǎn)控制電路,一、正反轉(zhuǎn)控制原理,1. 基本原理 將接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一頭即可實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)，為此

8、可用兩個交流接觸器來實現(xiàn)。,2. 基本要求 必須保證兩個交流 接觸器不能同時工作,河南工業(yè)大學電氣工程學院,33,KMR,正轉(zhuǎn)控 制支路,反轉(zhuǎn)控 制支路,河南工業(yè)大學電氣工程學院,34,3.操作步驟： (1) 按 SBstF 正轉(zhuǎn)起動。 (2) 按 SBstP 正轉(zhuǎn)停止。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,35,(3) 按 SBstR 反轉(zhuǎn)起動。 (4) 按 SBstP 反轉(zhuǎn)停止。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,36,錯誤操作： 正(反) 轉(zhuǎn)時按反(正)轉(zhuǎn)起動 六個主觸點同時閉合 電源短路！,河南工業(yè)大學電氣工程學院,37,互鎖措施： 采用輔助動斷觸點。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,38,雙重 互鎖,機械互

9、鎖電路,錯誤操作： 同時按 SBstF、SBstP， 兩條支路同時斷開， M 不起動。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,39,7.5 順序聯(lián)鎖控制,控制多臺電動機之間的起動、停止順序。,例如要求兩臺電動機的順序起停： (1) M1 起動以后 M2 才能起動。 (2) M2 停止以后 M1 才能停止。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,40,M1控制 支路,M2控制 支路,起動順 序控制,河南工業(yè)大學電氣工程學院,41,操作步驟： (1) 合閘 起動 M1 起動 M2 。 (2) 分別按 SBstP1、SBstP1 停止M1、 M2。 (3) 增加 KM2 實現(xiàn) M2 先停止。,KM2,一、行程開關(guān),電路的限

10、位保護、行程控制、 自動切換等。,常開（動合）觸頭,常閉（動斷）觸頭,7.6 行程控制,與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。,作用,結(jié)構(gòu),河南工業(yè)大學電氣工程學院,43,行程開關(guān)的幾種結(jié)構(gòu)形式,直動式 （傳動桿式）,單滾輪式,雙滾輪式,接近開關(guān),標準符號,光電開關(guān)（接近開關(guān)的一種）,河南工業(yè)大學電氣工程學院,46,二、控制電路,刨床,河南工業(yè)大學電氣工程學院,47,自動往復運動的行程控制,正轉(zhuǎn)到位： 撞擊 SQA1， 正轉(zhuǎn)停車， 反轉(zhuǎn)起動。 反轉(zhuǎn)到位： 撞擊 SQB1， 反轉(zhuǎn)停車， 正轉(zhuǎn)起動。,斷開,斷開,閉合,閉合,河南工業(yè)大學電氣工程學院,48,7.6 時間控制,一、時間繼電器 1. 時間繼

11、電器的分類 (1) 按延時機構(gòu)的不同分類 電磁式、空氣阻尼式、電動機式、電子式。 (2) 按觸點延時動作的不同分類 通電延遲式、斷電延遲式。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,49,2. 空氣式時間繼電器,通電延時的時間繼電器,河南工業(yè)大學電氣工程學院,50,2. 空氣式時間繼電器,斷電延時的時間繼電器,河南工業(yè)大學電氣工程學院,51,時間繼電器的圖形符號和文字符號,延時閉合動斷觸點,延時斷開動合觸點,通電 延時式 斷電 延時式,延時閉合動合觸點,延時斷開動斷觸點,線圈,觸點,河南工業(yè)大學電氣工程學院,52,主電路,二、控制電路,河南工業(yè)大學電氣工程學院,53,Y起動控制電路,自鎖,互鎖,互鎖,開始計

12、時,主電路接通,計時時間到 KT 斷開,KT 恢復閉合,主電路接成 Y,主電路 Y 形聯(lián)結(jié)解除,按下 SBst 起動,主電路換接成 ,河南工業(yè)大學電氣工程學院,54,7.7 可編程控制器,一、等效電路,邏輯運算單元,輸入接線端子,輸出接線端子,輸入接 口單元,輸出接 口單元,河南工業(yè)大學電氣工程學院,55,1. 輸入接口單元,(1) 組成 輸入接線端子輸入繼電器 I 線圈。 (2) 功能 接收操作命令、控制信息。 (3) 輸入點數(shù) I0.0、I0.1、I0.3、,3. 輸出接口單元,(1) 組成 輸出接線端子 輸出繼電器的動合觸點。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,56,(2) 功能 輸出操作命令，

13、驅(qū)動被控對象。 (3) 輸出點數(shù) Q0.0、Q0.1、Q0.3、,3. 邏輯運算單元 (1) 組成 輸入繼電器 I 輸出繼電器 Q 輔助繼電器M 定時器 T 計數(shù)器 C 等。 (2) 功能 是 PLC 的核心。實現(xiàn)各種運算。,河南工業(yè)大學電氣工程學院,57,I/O 分配表,1. 外部接線圖及 I/O 分配表,二、梯形圖,輸入： 輸出： SBstF ：I0.0 KMF ：Q0.0 SBstR ：I0.1 KMF ：Q0.1 SBstP ：I0.2 FR ： I0.3,河南工業(yè)大學電氣工程學院,58,2. 梯形圖,河南工業(yè)大學電氣工程學院,59,三、語句表,表7.7.1 PLC的基本指令表,LD

14、LDLDN LDI A AND AN ANI O OR ON ORI OLD ORBALD ANB= OUT END END,動合觸點與左母線相連或處于支路的起始位置 動斷觸點與左母線相連或處于支路的起始位置 動合觸點與前面部分的串聯(lián)動斷觸點與前面部分的串聯(lián)動合觸點與前面部分的并聯(lián) 動斷觸點與前面部分的并聯(lián) 串聯(lián)觸點之間的并聯(lián) 并聯(lián)觸點之間的串聯(lián) 驅(qū)動線圈的指令 結(jié)束指令,河南工業(yè)大學電氣工程學院,60,例如：,語句表,LD I0.0 O Q0.0 AN Q0.1 A I0.3 AN I0.2 = Q0.0 LD I0.1 O Q0.1 AN Q0.0 A I0.3 AN I0.2 = Q0.

15、1 END,河南工業(yè)大學電氣工程學院,61,觸點串并聯(lián)的編程方法：,語句表,LD I0.0 A I0.1 LD I0.2 AN I0.3 OLD LDN I0.4 A I0.5 OLD = Q0.0 END,河南工業(yè)大學電氣工程學院,62,觸點并串聯(lián)的編程方法：,語句表,LD I0.0 O I0.1 LD I0.2 ON I0.3 ALD LDN I0.4 O I0.5 ALD = Q0.0 END,河南工業(yè)大學電氣工程學院,63,觸點混聯(lián)的編程方法：,語句表,LDN I0.1 A I0.2 O I0.0LD I0.3 AN I0.4 LDN I0.5 A I0.6OLD ALD A I0.7 O I1.0 = Q0.0 END,河南工業(yè)大學電氣工程學院,64,驅(qū)動線圈指令可重復使用：,語句表,LD I0.0 AN I0.1 = Q0.0 = Q0.1 A I0.2 = Q0.2 END,河南工業(yè)大學電氣工程學院,65,定時器：,表7.7.2 TON 定時器的編號和最大延時,河南工業(yè)大學電氣工程學院,66,定時器的應用：,語句表,LD I0.0 TON T33，300 LD T33 = Q0.0 LDN T33 = Q0.1 END,(1) PLC 上電后， Q0.1 立即通電； (2) I0.0 閉合3s