電氣基礎知識課件

福建佳通工程部2008年3月電氣基礎知識課程目標通過這次培訓，達到電工入門水平。掌握電氣安全基礎知識。了解一些電氣元器件。掌握電動機的運行注意事項及常見控制回路。了解PLC的特點，看懂簡單的PLC梯形圖。課程內容1、電氣基礎知識2、常見電氣元器件及應用3、常見電動機控制回路4、PLC簡介一驗電筆驗電筆電工常叫它測電筆，簡稱電筆。電筆是用來檢查測量低壓導體和電氣設備的金屬外殼是否帶電的一種常用工具。驗電筆常做成鋼筆式結構，有的也做成小型螺絲刀結構，前端是金屬探頭，后部塑料外殼內裝配有氖泡、電阻和彈簧，上部有金屬端蓋或鋼筆型掛鼻，使用時作為手觸及的金屬部分。普通低壓驗電筆的電壓測量范圍在60－500V之間，低于60V時電筆的氖泡可能不會發(fā)光顯示，高于500V的電壓則不能用普通驗電筆來測量，以免造成人身觸電，很不安全。所以必須提醒電工初學者，切勿用普通驗電筆測量超過500V的電壓。當用驗電筆測試帶電體時，帶電體上的電壓經(jīng)筆尖（金屬體），氖泡電阻彈簧，筆尾端的金屬體，再經(jīng)過人體接入大地，形成回路。帶電體與大地之間的電壓超過60V后，氖泡便會發(fā)光，指示被測帶電體有電。初學的電工，在使用電筆時要注意以下3個問題：1使用驗電筆之前，首先要檢查電筆有無安全電阻在里面，再直觀檢查驗電筆是否損壞，有無受潮或進水，檢查合格后方可使用。

（1）不要亂拉電線、亂接用電設備。（2）如發(fā)現(xiàn)電氣設備起火時，要立即拉開電源開關。在未切斷電源以前，不能用水或酸堿泡沫滅火器滅火。（3）不要用濕手去摸燈口、開關和插座等電氣設備。（4）如發(fā)現(xiàn)有人觸電，應趕快切斷電源或用干木棍等絕緣物將電線挑開，使觸電者及時脫離電源。二安全用電1安全用電常識2發(fā)生觸電的原因發(fā)生觸電的原因主要有以下幾點：（1）人們在某種場合沒有遵守安全工作規(guī)程，直接接觸或過分靠近電氣設備的帶電部分。（2）電氣設備安裝不合乎規(guī)程的要求，帶電體的對地距離不夠。（3）人體觸及到因絕緣損壞而帶電的電氣設備外殼和與之相連接的金屬構架，而這些外殼和支架的接地（或接零）又不合格。3安全電壓人體與電接觸時，對人體各部組織（如皮膚、心臟、呼吸器官和神經(jīng)系統(tǒng)）不會造成任何損害的電壓叫做安全電壓。我國根據(jù)具體環(huán)境條件的不同，安全電壓值規(guī)定為：在無高度觸電危險的建筑物為65伏；在有高度觸電危險的建筑物為36伏；在有特別觸電危險的建筑物為12伏；5絕緣擊穿我們所說的絕緣體，只是指其導電能力比導體相對弱些的物體。例如常用的電線用塑料皮做絕緣，它的耐電壓能力是500伏，通常在200伏電壓情況下使用，有安全保護作用，但如果電壓超過500伏，絕緣性能變差，甚至失去絕緣能力而導電，這就是日常提到的絕緣擊穿。有些絕緣體遇到高溫或受潮濕，或者長久使用呈老化，都有可能使絕緣能力下降，如常見的漏電現(xiàn)象，稱之為絕緣損壞。所以要防止電氣設備受潮，要監(jiān)視電氣設備的溫度不能過高，電壓不要超過設備的額定值。圖：用兩只雙連開關在兩地控制一盞燈線路有時為了方便，需要在兩地控制一盞燈。例如樓梯上使用的照明燈，要求在樓上、樓下都能控制其亮滅，它需要多用一根連線，其接線方法見圖1，K1、K2為單刀雙擲開關。三照明控制回路1照明雙控電路下圖所示是三個開關控制一盞燈線路。K1、K3為單刀雙擲開關，而K2用雙刀雙擲開關。K1、K2、K3三個開關中的任何一個都可以獨立地控制電路通斷。圖：用三個開關控制一盞燈線路2照明三聯(lián)電路一變壓器變壓器—（序）在交流電路中將電壓升高或降低的設備叫變壓器。變壓器能將任一數(shù)值的電壓轉變成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿足電能的輸送、分配和使用要求。如B廠高裁機電控柜上面的380V/220V的變壓器。二電機（圖）2溫升與電動機的絕緣等級溫升是指電動機在運行時，繞組溫度高于周圍環(huán)境溫度的容許值，也稱為容許溫升。也就是說，繞組允許的最高溫度應是溫升加上環(huán)境溫度，而環(huán)境溫度國家規(guī)定標準為40℃。例如銘牌標出溫升75℃，則表明該電動機繞組容許的最高溫度為75℃+40℃=115℃。也就是說電動機在運行中，繞組溫度不允許超過115℃，長時間超過這一容許溫度，電動機繞組將會燒毀。通常電動機運行6小時后，溫升便達到穩(wěn)定值。3電動機運行中注意事項電動機在運行中應注意以下監(jiān)視工作：(1)監(jiān)視電源電壓的變化。電壓變化范圍不應超過或低于額定電壓的10%，若低于該范圍，應適當減輕負載運行。同時，三相電壓不平衡也不能過大。任意兩相電壓的差數(shù)不應超過5%，否則都會使電動機發(fā)熱過快。電動機電源最好裝一只電壓表和轉換開關直接監(jiān)視。(2)監(jiān)視電動機的運行電流。在正常情況下運行應不超過銘牌上的額定值，同時還應注意三相電流是否平衡，任意兩相間的電流差值不應大于額定電流的10%，否則說明電動機故障。特別要注意是否有缺相運行，容量較大的電動機應裝設電流表監(jiān)視運行電流。(4)監(jiān)視電動機在運轉中的聲音、振動和氣味。電動機正常運行時，聲音均勻，運轉平穩(wěn)，無絕緣漆氣味和焦臭味。若發(fā)生異常聲響、劇烈振動、絕緣漆臭味等，說明電動機過熱或有其它故障。(5)監(jiān)視傳動裝置的工作情況。要隨時注意皮帶輪或聯(lián)軸器是否有松動，傳送皮帶有無打滑現(xiàn)象(打滑是皮帶太松)，皮帶接頭是否完好。

(6)監(jiān)視軸承的工作情況。注意軸承的聲響和發(fā)熱情況。當用溫度計測量時，滾動軸承發(fā)熱溫度不許超過95℃、滑動軸承發(fā)熱溫度不許超過80℃。軸承聲音不正常和發(fā)熱，是軸承潤滑不良、磨損嚴重所致。總之，電動機在運行過程中，監(jiān)視其電流、電壓和溫度是特別重要的工作，因為很多故障都能從這三方面反映出來。三開關接近開關，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械式的微動開關與極限開關，提供了物體接近時的無接點檢測。平時使用時應注意不讓其它物體撞擊，損壞的接近開關以被撞壞居多。平時保養(yǎng)時應注意堅固接近開關的螺絲是否松動。1.1接近開關光電開關會從它的發(fā)光元件發(fā)出可見光或紅外光的光束。使用時應注意避免光電開關被撞擊。安裝時要注意避開灰塵較多的場所、有強光直射的場所和振動厲害的場所。保養(yǎng)時要注意清潔反射板上的灰塵、堅固光電開關的螺絲是否松動。1.2光電開關四斷路器等1斷路器斷路器主要用作線路過載、短路、漏電或欠壓保護，也可用作不頻繁接通和分斷電器。斷路器跳閘后，排除原因后先分閘后合閘。1斷路器—（序）2刀開關主要用作電路隔離，有明顯的斷開點3熔斷器主要用作線路和設備的短路和過載保護五交流接觸器主要用作遠距離頻繁地起動或控制交直流電動機，以及接通、分斷正常工作的主電路和控制電路。線圈通電時產(chǎn)生電磁吸引力將銜鐵吸下，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。線圈斷電后電磁吸引力消失，依靠彈簧使觸點恢復到原來的狀態(tài)。交流接觸器—（序）主要用作控制系統(tǒng)中，控制其它電源或作主電路的保護。主要品種有：電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、溫度繼電器、熱繼電器、壓力繼電器等。保護用的繼電器不能隨意調整設定值。熱繼電器動作后，可自動復位或手動復位。手動復位要在2分鐘后按動復位按鈕，不可在此時間之前重新起動電動機。控制繼電器1主要品種下層金屬膨脹系數(shù)大，上層的膨脹系數(shù)小。當主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時，雙金屬片的自由端便向上彎曲超出扣板，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。觸點是接在電動機的控制電路中的，控制電路斷開便使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動機的主電路。2熱繼電器第三單元常見電動機控制回路一綜述二點動控制三直接起動控制四多地控制五順序控制一綜述通過開關、按鈕、繼電器、接觸器等電器觸點的接通或斷開來實現(xiàn)的各種控制叫做繼電-接觸器控制，這種方式構成的自動控制系統(tǒng)稱為繼電-接觸器控制系統(tǒng)。典型的控制環(huán)節(jié)有點動控制、單向自鎖運行控制、正反轉控制、行程控制、時間控制等。

一綜述—（序）電動機在使用過程中由于各種原因可能會出現(xiàn)一些異常情況，如電源電壓過低、電動機電流過大、電動機定子繞組相間短路或電動機繞組與外殼短路等等，如不及時切斷電源則可能會對設備或人身帶來危險，因此必須采取保護措施。常用的保護環(huán)節(jié)有短路保護、過載保護、零壓保護和欠壓保護等。按下按鈕SB，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點接通，電動機定子接入三相電源起動運轉。松開按鈕SB，接觸器KM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點斷開，電動機因斷電而停轉。二點動控制合上開關QS，三相電源被引入控制電路，但電動機還不能起動。按下按鈕SB，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點接通，電動機定子接入三相電源起動運轉。松開按鈕SB，接觸器KM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點斷開，電動機因斷電而停轉。二點動控制—（序）起動過程：按下起動按鈕SBl，接觸器KM線圈通電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點閉合，以保證松開按鈕SBl后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)運轉，從而實現(xiàn)連續(xù)運轉控制。三直接起動控制三直接起動控制—（序1）停止過程：按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點斷開，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)斷開，電動機停轉。與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實現(xiàn)短路保護、過載保護和零壓保護。起短路保護的是串接在主電路中的熔斷器FU。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動機立即停轉。

三直接起動控制—（序2）起過載保護的是熱繼電器FR。當過載時，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點斷開，電動機停轉。同時KM輔助觸點也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動，需按下FR的復位按鈕，使FR的常閉觸點復位（閉合）即可。起零壓（或欠壓）保護的是接觸器KM本身。當電源暫時斷電或電壓嚴重下降時，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點自行復位，切斷電源，電動機停轉，同時解除自鎖。接線原則：所有的起動按鈕并聯(lián)，所有的停機按鈕串聯(lián)。四多地控制因為KM2線圈電路中串接有KM1的常開觸點，所以M1未起動時，即KM1線圈未通電時，KM2線圈不可能通電，M2不可能起動；只有當按下SB1，KM1線圈通電，M1起動后，再按SB2，KM2線圈通電，M2才起動。當按下SB3時，KM1、KM2線圈同時斷電，M1、M2同時停止運轉。五順序控制第四單元PLC簡介一什么是PLCPLC的特點PLC應用實例一PLC（圖）1PLC定義 可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC，是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動化領域中最重要、應用最多的控制裝置。二PLC的特點1、可靠性高，抗干擾能力強內部開關是無觸點的，而硬繼電器用的是機械觸點開關，可靠程度無法比擬。2、編程軟件，簡單易學從清晰直觀的繼電器控制線路演化過來的梯形圖程序易學易懂，易修改，深受電器工作人員的歡迎。3、適應性好，具有柔性生產(chǎn)工藝或設備改變時，不必改變硬設備，只需改變相應的軟件就可滿足新的控制要求。產(chǎn)品已標準化、系列化和模塊化，以適應不同的控制要求。4、功能完善，接口多樣除基本單元外，還可選配各種特殊適配器，滿足不同的需要，如數(shù)字量/模擬量輸入輸出，定時計數(shù)，A/D與D／A轉換，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)等功能。5、易于操作，維護方便安裝方便：具有DIN標準導軌安裝用卡扣。連接方便：具有輸入/輸出端子排，只要用螺絲刀就可以與不同的控制設備連接。調試方便：輸入信號可用開關來模擬，輸出信號可觀察面板發(fā)光二極管。維護方便：完善的自診斷功能和運行故障指示裝置。三PLC應用PLC的主要應用有以下5個方面：1、開關量邏輯控制是PLC最基本的應用，即用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。2、模擬量過程控制控制連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、速度、流量、液位、電壓和電流等均為