《電氣控制技術(shù)》PPT課件教程文件.ppt

電氣控制技術(shù) 在工業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中 大量地使用各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械 如起重機(jī) 車床 刨床等 生產(chǎn)機(jī)械中一些部件的運(yùn)動 需要電動機(jī)來拖動 為了使電動機(jī)能按生產(chǎn)的要求進(jìn)行起轉(zhuǎn) 制動 反轉(zhuǎn)和調(diào)速等 就需要對電動機(jī)進(jìn)行控制 應(yīng)用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械 稱為電力拖動 利用繼電器 接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù) 稱為繼電接觸控制 實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備 統(tǒng)稱為控制電器 如刀閘 按鈕 繼電器 接觸器等 下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號 5 1常用低壓電器 用于交流1200V以下或直流1500V以下電路中的電路中起通斷 控制 保護(hù)和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備稱為低壓電器 如閘刀 按鈕 繼電器 接觸器等 5 1 1開關(guān) 開關(guān)是用于接通和斷開電路的電器 常用的開關(guān)有刀開關(guān) 鐵殼開關(guān) 組合開關(guān)和自動空氣開關(guān) 5 1 1開關(guān) 用途 一般用于不頻繁操作的低壓電路中 用作接通和切斷電源 或用來將電路與電源隔離 有時也用來控制小容量電動機(jī)的直接起動與停機(jī) 1 刀開關(guān) 刀開關(guān)又叫閘刀開關(guān) 分為單極 雙極和三極 符號 5 1 1開關(guān) 結(jié)構(gòu) 由閘刀 動觸點(diǎn) 靜插座 靜觸點(diǎn) 手柄和絕緣底板等組成 刀開關(guān)一般與熔斷器串聯(lián)使用 以便在短路或過負(fù)荷時熔斷器熔斷而自動切斷電路 刀開關(guān)額定電壓通常為250V和500V 額定電流在1500A以下 1 刀開關(guān) 安裝 安裝刀開關(guān)時 電源線應(yīng)接在靜觸點(diǎn)上 負(fù)荷線接在與閘刀相連的端子上 對有熔斷絲的刀開關(guān) 負(fù)荷線應(yīng)接在閘刀下側(cè)熔斷絲的另一端 以確保刀開關(guān)切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電 在垂直安裝時 手柄向上合為接通電源 向下拉為斷開電源 不能反裝 5 1 1開關(guān) 1 刀開關(guān) 開關(guān)斷開瞬間時產(chǎn)生電弧 熱空氣上升將電弧拉長而熄滅 5 1 1開關(guān) 1 刀開關(guān) 又稱封閉式負(fù)載開關(guān) 是帶有熔斷器的刀開關(guān)放在鐵或薄銅板沖壓而成的鐵殼中 5 1 1開關(guān) 2 鐵殼開關(guān) 注意 1 不允許隨意放在地面上使用 2 操作時不要面對開關(guān) 以免意外故障電流使開關(guān)爆炸 鐵殼飛出傷人 3 開關(guān)外殼應(yīng)可靠接地 防止意外漏電造成觸電事故 結(jié)構(gòu) 組合開關(guān)有若干個動觸片和靜觸片 分別裝于數(shù)層絕緣件內(nèi) 靜觸片固定在絕緣墊板上 動觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上 用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開 可實(shí)現(xiàn)多條線路 不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換 5 1 1開關(guān) 3 組合開關(guān) 組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān) 5 1 1開關(guān) 3 組合開關(guān) 用途 一般用作電源的引入開關(guān) 它比刀開關(guān)輕巧 也可以用來直接起動小容量異步電動機(jī)和對電動機(jī)進(jìn)行正 反轉(zhuǎn)控制 用途 能接通和分?jǐn)嚯娐?還能對電路進(jìn)行短路 欠壓 嚴(yán)重過載的保護(hù) 也可用于不頻繁地啟動電動機(jī) 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器 集控制和多種保護(hù)功能于一身 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路過載 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路過載 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路短路 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路短路 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路出現(xiàn)欠壓 5 1 1開關(guān) 4 自動空氣開關(guān) 主觸點(diǎn) 彈簧 鎖鉤 雙金屬片 熱元件 工作原理 電路出現(xiàn)欠壓 5 1 2熔斷器 熔斷器主要作短路或嚴(yán)重過載保護(hù)用 串聯(lián)在被保護(hù)的線路的首端 線路正常工作時如同一根導(dǎo)線 起通路作用 當(dāng)線路短路或嚴(yán)重過載時熔斷器熔斷 起到保護(hù)線路上其他電器設(shè)備的作用 瓷插式RC螺旋式RL無填料密封式RM有填料式RT快速熔斷器RS自恢復(fù)熔斷器 分類 電路符號 瓷插式熔斷器 5 1 2熔斷器 5 1 2熔斷器 螺旋式熔斷器 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 更換溶體方便 具有較高的斷流能力 具有穩(wěn)定的保護(hù)特性 具有明顯的熔斷指示 5 1 2熔斷器 無填料密封式熔斷器 特點(diǎn) 多用于低壓電力網(wǎng)絡(luò)和成套配電裝置中 作為較大容量電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過載保護(hù) 是一種分?jǐn)嗄芰^大的熔斷器 5 1 2熔斷器 有填料式熔斷器 特點(diǎn) 是一種大分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?廣泛應(yīng)用于短路電流很大的電力網(wǎng)絡(luò)或低壓配電裝置中 5 1 2熔斷器 選擇熔體額定電流的方法 1 電燈支線的熔體 熔體額定電流 支線上所有電燈的工作電流之和 2 一臺電動機(jī)的熔體 熔體額定電流 電動機(jī)的起動電流 2 53 幾臺電動機(jī)合用的總?cè)垠w 熔體額定電流 1 5 2 5 容量最大的電動機(jī)的額定電流 5 1 3交流接觸器 接觸器是利用電磁力來接通和斷開大電流電路的一種自動控制電器 它常用在控制電動機(jī)的主電路上 主觸頭 動鐵芯 靜鐵芯 線圈 輔助觸頭 常閉 常開 彈簧 結(jié)構(gòu) 5 1 3交流接觸器 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 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 5 1 3交流接觸器 工作原理 線圈加額定電壓 銜鐵吸合 主觸頭閉合 常閉觸頭斷開 常開觸頭閉合 線圈電壓消失 觸頭恢復(fù)常態(tài) 接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級一致 額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流 使用選擇 5 1 3交流接觸器 5 1 4主令電器 按鈕 行程開關(guān)是自動控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號的操縱電器 稱為主令電器 作用 用來切換控制電路 使電路接通或分?jǐn)?實(shí)現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的控制 1 按鈕 按鈕是一種手動操作接通或斷開控制電路的主令電器 它主要控制接觸器和繼電器 也可作為電路中的電氣聯(lián)鎖 5 1 4主令電器 1 按鈕 常開觸頭 常閉觸頭 按鈕帽 復(fù)位彈簧 常開 動合 按鈕 常閉 動斷 按鈕 電路符號 復(fù)合按鈕 工作原理 5 1 4主令電器 1 按鈕 行程開關(guān)也稱為位置開關(guān)或限位開關(guān) 主要用于將機(jī)械位移變?yōu)殡娦盘?以實(shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)動的電氣控制 5 1 4主令電器 2 行程開關(guān) 當(dāng)機(jī)械的運(yùn)動部件撞擊觸桿時 觸桿下移使常閉觸點(diǎn)斷開 常開觸點(diǎn)閉合 當(dāng)運(yùn)動部件離開后 在復(fù)位彈簧的作用下 觸桿回復(fù)到原來位置 各觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài) 5 1 4主令電器 2 行程開關(guān) 5 1 5繼電器 繼電器是一種根據(jù)特定輸入信號而動作 接通或斷開電路的自動控制電器 繼電器同接觸器比較 觸發(fā)器的主觸頭可以通過大電流 而繼電器的觸頭只能通過小電流 所以 繼電器只能用于控制電路中 反映控制信號 既而控制較強(qiáng)電流的主電路 繼電器的種類很多 只介紹熱繼電器 時間繼電器 電動機(jī)在運(yùn)行過程中 由于長期過載 頻繁啟動 欠壓運(yùn)行斷相等原因都會使流過電動機(jī)的電流超過額定電流 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動作的電器 常采用熱繼電器進(jìn)行電動機(jī)的過載保護(hù) 5 1 5繼電器 1 熱繼電器 5 1 5繼電器 雙金屬片 發(fā)熱元件 復(fù)位按鈕 動觸頭 靜觸頭 拉桿 結(jié)構(gòu) 常閉觸點(diǎn)將串聯(lián)在電動機(jī)的控制電路中 發(fā)熱元件將串聯(lián)在電動機(jī)的主電路中 符號 1 熱繼電器 5 1 5繼電器 1 熱繼電器 工作原理 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路 當(dāng)主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時 因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大 使雙金屬片彎曲 在導(dǎo)板作用下使常閉觸點(diǎn)斷開 觸點(diǎn)是接在電動機(jī)的控制電路中的 控制電路斷開便使接觸器的線圈斷電 從而斷開電動機(jī)的主電路 5 1 5繼電器 1 熱繼電器 時間繼電器是一種時間動作的控制器 在交流電路中常采用空氣式時間繼電器 是利用空氣的阻尼作用達(dá)到動作延時的目的 5 1 5繼電器 2 時間繼電器 按延時方式分 通電延時型 斷電延時型 5 1 5繼電器 a 通電延時繼電器 通電延時閉合 通電延時斷開 電路符號 示意圖 5 1 5繼電器 b 斷電延時繼電器 斷電延時斷開 斷電延時閉合 電路符號 示意圖 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 壽命長 價格低廉 延時范圍大 且不受電壓和頻率波動的影響 但是延時誤差大 無調(diào)節(jié)刻度指示難以精確地整定時間 在對延時精度要求較高的場合不宜采用 5 1 5繼電器 2 時間繼電器 目前 半導(dǎo)體時間繼電器發(fā)展很快 精度高 體積小 調(diào)節(jié)方便 使用日益廣泛 5 2繼電接觸器控制系統(tǒng) 利用先前介紹的各種電器 可組成各種具有不同功能的控制電路 每一個繼電接觸控制電路包括主電路和控制電路 主電路中有開關(guān) 熔斷器 交流接觸器的主觸頭 熱電器元件等它們與被控制的電動機(jī)串聯(lián) 控制電路包括按鈕 交流接觸器線圈 熱繼電器動斷觸頭等 基本原理是接通或切斷控制電路 使交流接觸器電磁線圈通電或斷電 主觸頭閉合或斷開 以控制主電路 典型的控制環(huán)節(jié)有點(diǎn)動控制 單向自鎖運(yùn)行控制 正反轉(zhuǎn)控制 行程控制 延時控制等 5 2 1三相異步電動機(jī)的啟動電路 KM SB1 FR FR FU KM M3 1 點(diǎn)動控制線路 控制電路 主電路 先閉合開關(guān)Q 接通電源 按SB1 KM線圈得電 KM主觸頭閉合 M運(yùn)轉(zhuǎn) 松SB1 KM線圈失電 KM主觸頭恢復(fù) M停轉(zhuǎn) M3 M3 點(diǎn)動電路功能 控制電機(jī)在很短時間內(nèi)工作 工作原理 QS 5 2 1三相異步電動機(jī)的啟動電路 KM SB1 KM SB2 FR FR FU KM M3 控制電路 主電路 工作原理 按SB1 KM線圈得電 KM主觸頭閉合 M運(yùn)轉(zhuǎn) 按SB2 KM線圈失電 KM主觸頭恢復(fù) M停轉(zhuǎn) M3 M3 KM輔助觸頭閉合 自鎖 KM輔助觸頭恢復(fù) 失去自鎖 長動電路功能 控制電機(jī)長時間連續(xù)工作 先閉合開關(guān)Q 接通電源 QS 2 連續(xù)控制線路 電路的保護(hù)環(huán)節(jié) 5 2 1三相異步電動機(jī)的啟動電路 短路保護(hù) 熔斷器FU起到短路保護(hù)作用 過載保護(hù) 電動機(jī)過載時 熱繼電器的熱元件FR溫度升高 熱元件動作 使其接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)斷開 切斷接觸器的線圈電路 使其主觸頭斷開 使電動機(jī)停機(jī) 欠壓保護(hù) 電源電壓過低或停電時 接觸器線圈產(chǎn)生的吸力不夠 使其主觸頭斷開 使電動機(jī)停機(jī) 5 2 2三相異步電動機(jī)的正 反轉(zhuǎn)控制電路 注意 若在同一時間里兩組觸頭同時閉合 就會造成電源相間短路 所以 在兩個接觸器之間必須有防止同時吸合的控制 稱為聯(lián)鎖控制 5 2 2三相異步電動機(jī)的正 反轉(zhuǎn)控制電路 KM2 SB1 SB3 FR Q FR FU M3 SB2 KM1 KM2 KM2 KM1 KM2 按SB1 KM1線圈得電 KM1觸頭動作 M正轉(zhuǎn) 按SB2 KM2線圈得電 KM2觸頭動作 M反轉(zhuǎn) KM1 KM2常閉觸頭 互鎖 防止KM1 KM2同時得電造成電源短路 工作原理 合Q 接通電源 按SB3 KM1線圈失電 KM1觸頭恢復(fù) M停轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)必須先按停止按鈕SB3 KM1 KM1 M3 M3 M3 5 2 2三相異步電動機(jī)的正 反轉(zhuǎn)控制電路 KM2 SB1 SB3 FR QS FR FU M3 SB2 KM1 KM2 KM2 KM1 按SB1 KM1得電 KM1常開觸頭閉合 M運(yùn)轉(zhuǎn) 誤按SB2 KM2得電 KM1 KM2 若去掉互鎖 KM1 KM2常閉觸頭 合Q KM2常開觸頭閉合 ABC 則電源A C線間短路 M3 熔斷器FU燒毀 KM1 一定要加互鎖觸頭 5 2 2三相異步電動機(jī)的正 反轉(zhuǎn)控制電路 KM2 SB1 SB3 FR Q FR FU M3 SB2 KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 利用復(fù)合按鈕SB1 SB2 可以實(shí)現(xiàn) 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)直接轉(zhuǎn)換 不必再按SB3 KM1KM2的電氣互鎖必不可少 工作更可靠 5 2 3行程控制電路 KM2 SB1 SB3 KR Q KR FU SB2 KM1 KM2 KM1 KM1 KM2 KM1 SQ1 KM2 L1 L2 L2 L1 SQ2 SQ2 SQ1 設(shè)KM1得電M正轉(zhuǎn) 工作臺左移 KM2得電M反轉(zhuǎn) 工作臺右移 M3 工作臺 右移 左移 5 2 3行程控制電路 SB1 KR SB2 KM1 KM2 KM1 L1 L2 SQ2 左移 按SB1 KM1線圈得電 KM1觸頭動作 M正轉(zhuǎn) 工作臺左移 工作原理合Q 直至壓住行程開關(guān)SQ2 常閉觸頭斷開 KM1線圈失電 M停轉(zhuǎn) 常開觸頭閉合 KM2線圈得電 M自行起動反轉(zhuǎn) 工作臺返回右移 SQ2 SQ1 右移 KM2 KM1 KM2 SQ1 SB3 SB1 SB3 KH SB2 KM1 KM2 KM1 KM1 L1 L2 SQ2 當(dāng)工作臺右移至壓住行程開關(guān)SQ1 常閉觸頭斷開 KM2線圈失電 M停轉(zhuǎn) 常開觸頭閉合 KM1線圈得電 M自行起動正轉(zhuǎn) 工作臺返回左移 如此循環(huán)可實(shí)現(xiàn)工作臺自動往復(fù)運(yùn)動 5 2 3行程控制電路 左移 SQ2 SQ1 右移 SQ1 KM2 KM2 5 2 4多地點(diǎn)控制線路 KM SB1 SB4 KR Q KR FU M3 SB2 KM SB3 SB5 SB6 利用SB1 SB2 SB3并聯(lián) 可實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)起動 利用SB4 SB5 SB6串聯(lián) 可實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)停機(jī) 甲 乙 丙 5 2 5延時控制電路 SB1 SB2 KR Q KR FU KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 Y 起動控制線路 KT KT KT W2