物理現(xiàn)代工廠電氣控制

物理現(xiàn)代工廠電氣控制第1頁/共71頁電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況19世紀末，電機技術(shù)開始產(chǎn)生并應用，20世紀20年代初逐步取代蒸汽機，成為主要動力。

電氣控制技術(shù)是針對電動機的控制技術(shù)，伴隨著電機制造和應用發(fā)展起來。第2頁/共71頁本課程的性質(zhì)與任務1、性質(zhì)：2、任務：實踐性很強的專業(yè)課。學習電力拖動系統(tǒng)的電氣控制技術(shù)。（1）認識電器元件（結(jié)構(gòu)、原理、參數(shù)、符號、選用方法）。（2）針對電動機的各種起動、制動、調(diào)速方法，研究控制線路的構(gòu)成和原理（典型環(huán)節(jié)）。第3頁/共71頁（3）分析典型控制線路的工作原理。（4）掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)的一般設計內(nèi)容和方法。（5）學習掌握PLC原理及應用技術(shù)。達到：懂原理、會分析、能維護、會簡單設計。第4頁/共71頁第一章常用低壓電器電器的功能、分類和工作原理

常見電器第5頁/共71頁

接觸器、繼電器、按鈕、開關等電器元件的結(jié)構(gòu)、原理、符號和選擇方法。各種器件的認識和正確的選擇、使用方法。難點：重點：第6頁/共71頁第一節(jié)電器的功能、分類與工作原理一、電器的功能手動或自動地接通、斷開電路。二、電器的分類1、按工作電壓等級分類（2）低壓電器（1）高壓電器2、按動作原理分類（1）手動電器（2）自動電器第7頁/共71頁3、按用途分類（1）控制電器（2）配電電器（3）主令電器（4）保護電器（5）執(zhí)行電器第8頁/共71頁匯總接觸器繼電器開關電器行程開關熔斷器其它電器交流接觸器直流接觸器電磁式繼電器熱繼電器時間繼電器溫度繼電器速度繼電器壓力繼電器低壓斷路器刀開關直動式滾動式微動式管式螺旋塞式快速式按鈕指示燈其它裝置式開啟式智能式電壓繼電器電流繼電器中間繼電器直流電磁式空氣阻尼式電動式電子式第9頁/共71頁SBSBSB常用電器符號第10頁/共71頁SQSQKMKMKMFU第11頁/共71頁第12頁/共71頁第13頁/共71頁三、電磁式低壓電器的基本原理①結(jié)構(gòu)：

固定鐵心，銜鐵，電磁線圈（吸引線圈）。②分類：直動式，拍合式。第14頁/共71頁第二節(jié)常用低壓電器一、低壓隔離器（刀開關）用途：通、斷小負荷電流，對電源進行隔離。結(jié)構(gòu)：觸刀，觸頭插座。絕緣電板，操縱手柄。（大容量滅弧罩）主要類型：膠蓋開關、鐵殼負荷開關、組合開關等。第15頁/共71頁

1.開啟式負荷開關第16頁/共71頁2.封閉式負荷開關(鐵殼開關)1-U形動觸刀2-靜夾座3-瓷插式熔斷器4-速斷彈簧5-轉(zhuǎn)軸6-操作手柄7-開關蓋8-開關蓋鎖緊螺栓9-進線孔10-出線孔第17頁/共71頁HK2、HK8開啟式負荷開關HD、HS系列開啟式刀開關實例第18頁/共71頁3、組合開關（1）結(jié)構(gòu)：

帶彈簧儲能功能，旋轉(zhuǎn)操作，多層結(jié)構(gòu)的刀式開關。組合開關結(jié)構(gòu)示意圖（2）主要參數(shù)：380V10A、25A、60A；額定電流：極數(shù)：1、2、3、4；額定電壓：第19頁/共71頁HZ10系列組合開關實例第20頁/共71頁刀開關和組合開關電氣圖形符號及文字符號第21頁/共71頁

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。二、按鈕第22頁/共71頁1、按鈕的構(gòu)成：2、分類：按結(jié)構(gòu)形式分類：按操作方式分類：指示燈式。不帶鎖定按動式、靜觸點、按鈕帽外殼。動觸點、復位彈簧、組合式、帶鎖定按動式（無自動復位功能）、旋轉(zhuǎn)式。3、工作原理：第23頁/共71頁復合按鈕：常開按鈕和常閉按鈕做在一起。常開(動合)按鈕常閉(動斷)按鈕4、電路符號SBSBSB第24頁/共71頁NP2系列第25頁/共71頁用途：用于運部部件的位置或行程的檢測和控制。行程開關（限位開關）三、位置開關種類：行程開關、微動開關、接近開關、光電開關等。（1）構(gòu)成：靜觸頭、動觸頭、壓動桿。（2）工作原理：第26頁/共71頁（3）電氣符號SQSQ第27頁/共71頁第28頁/共71頁自動接通和斷開大電流負荷電路。1、作用：電磁機構(gòu)2、構(gòu)成：三、接觸器觸頭系統(tǒng)第29頁/共71頁3、動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸點閉合接通電源~~~M3~第30頁/共71頁CDC10-10A/380V/220VCDC10-40A/380V/220V實例第31頁/共71頁CJX2-N(LC1-D)系列第32頁/共71頁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）常開觸點常閉觸點接觸器輔助觸點－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）KMKMKM4、電氣符號：第33頁/共71頁交流電磁機構(gòu)上短路環(huán)的作用電磁吸力：F—電磁吸力B—氣隙磁感應強度S—磁極截面積S一般為常數(shù)，B是交變的。令：第34頁/共71頁則：Ft0

吸力有無數(shù)的過零點，將產(chǎn)生強烈的振動和噪聲。第35頁/共71頁解決方法第36頁/共71頁四、繼電器

根據(jù)信號變化，接通或斷開電路（信號變換），用來傳遞信號或用于控制電路中。傳感器+輸出觸點2、構(gòu)成：1、作用：3、分類：根據(jù)用途分：控制繼電器、保護繼電器、中間繼電器。第37頁/共71頁根據(jù)原理分：電磁式、感應式、熱繼電器等。根據(jù)參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器。根據(jù)動作時間分：瞬時繼電器、延時繼電器。根據(jù)輸出形式分：有觸點、無觸點繼電器。第38頁/共71頁

無論繼電器的輸入量是電量或非電量，繼電器工作的最終目的總是控制觸頭的分斷或閉合，而觸頭又是控制電路通斷的，就這一點來說接觸器與繼電器是相同的。4、與接觸器的區(qū)別：（1）所控制的線路不同。繼電器用于控制電訊線路、儀表線路、自控裝置等小電流電路及控制電路；接觸器用于控制電動機等大功率、大電流電路及主電路。（2）輸入信號不同。繼電器的輸入信號可以是各種物理量，如電壓、電流、時間、壓力、速度等，而接觸器的輸入量只有電壓。第39頁/共71頁A、中間繼電器（1）用途（功能）：增加控制點數(shù)或信號放大。（2）分類：交流、直流（電子電路常用）。（3）結(jié)構(gòu)及原理：電磁結(jié)構(gòu)（電壓線圈）+觸頭系統(tǒng)第40頁/共71頁（4）主要參數(shù)：吸引線圈的電壓等級。12、36、127、220、380V。5、6、9、12、18、24、36、48、60、110V。觸點形式、觸點個數(shù)、交流：直流：（5）中間繼電器符號第41頁/共71頁JZ7系列第42頁/共71頁JZ14系列第43頁/共71頁B、熱繼電器（2）結(jié)構(gòu):（1）功能：實現(xiàn)對電動機的過載保護。熱元件+觸頭+動作機構(gòu)+整定裝置+復位裝置（3）工作原理第44頁/共71頁（4）符號：第45頁/共71頁

實例JRS1(LR1-D)系列第46頁/共71頁（1）定義：按時間原則工作的繼電器。（2）用途：用于時間控制，又稱定時器。（3）延時類型：通電延時型、（4）結(jié)構(gòu)分類：電動式等。C、時間繼電器斷電延時型?？諝馐?、電子式（數(shù)字式）、第47頁/共71頁空氣式時間繼電器構(gòu)成：電磁機構(gòu)原理：

利用空氣阻尼的原理工作。汽缸觸頭第48頁/共71頁第49頁/共71頁時間繼電器的電氣圖形及文字符號第50頁/共71頁第51頁/共71頁JS14S系列數(shù)顯時間繼電器JS20晶體管時間繼電器JS14P數(shù)字式時間繼電器第52頁/共71頁五、熔斷器作用用于供電線路與電氣設備的短路保護。原理

采用低熔點的鉛錫合金、鋅、銅、銀的絲狀或片狀材料制成熔體串聯(lián)于電路中，當通過熔斷器的電流超過一定數(shù)值并經(jīng)過一定的時間后，電流在熔體上產(chǎn)生的熱量使熔體某處熔化而分斷電路，從而保護了電路和設備。第53頁/共71頁1.磁插式熔斷器1-熔絲2-動觸點3-瓷蓋4-靜觸點5-瓷體

磁插式熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、價廉、外形小、更換熔絲方便等優(yōu)點，廣泛地用于中、小容量的控制系統(tǒng)中。第54頁/共71頁第55頁/共71頁2.螺旋式熔斷器RL1螺旋式熔斷器第56頁/共71頁1-瓷帽2-熔斷管3-瓷套4-上接線盒5-下接線盒6-瓷座結(jié)構(gòu)：第57頁/共71頁RT18系列第58頁/共71頁電路符號FU選擇

熔斷器的選擇主要包括熔斷器類型、額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流的確定。

熔斷器的類型主要由電控系統(tǒng)整體設計確定。

熔斷器的額定電壓應大于或等于實際電路的工作電壓。

熔斷器的額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流。第59頁/共71頁

熔體額定電流的確定：3.一臺電動機頻繁起動。2.一臺電動機不頻繁起動。1.照明、電熱負載支線。第60頁/共71頁5.為防止發(fā)生越級熔斷，上、下級（供電干、支線）熔斷器間應有良好的協(xié)調(diào)配合。

4.多臺電動機不同時起動。：容量最大的一臺電動機的額定電流：其余電動機額定電流的總和第61頁/共71頁1、作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓、欠壓保護。2、結(jié)構(gòu)：六、低壓斷路器（自動空氣斷路器、空氣開關）過流脫扣器欠壓脫扣器第62頁/共71頁3、工作原理：欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；過流脫扣器欠壓脫扣器第63頁/共71頁電路