基于PLC的S7-200-的電動(dòng)機(jī)Y-△變換及正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計(jì)

PLC課程設(shè)計(jì)題目基于PLC三相電動(dòng)機(jī)Y—△正反轉(zhuǎn)電氣設(shè)計(jì)學(xué)院名稱指導(dǎo)教師班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名2023年12月30日摘要三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制的降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)方法存在的缺乏，將OMRON公司的CPM2*型可編程序控制器(PLC)與接觸器相結(jié)合，用于三相異步電動(dòng)機(jī)的Y一△降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)控制，改良后的方法克服了傳統(tǒng)方法手工操作復(fù)雜且不夠可靠的缺點(diǎn)，控制簡(jiǎn)單易行。關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)；PLC控制系統(tǒng)；AbstrcuttheThree-phaseasynchronousmotorstep-downstart,generallyUSESthebrakingenergy.Intraditionalrelayacontactdevicecontrolstep-downstartbrakingenergy,theshortcomingsofthemethods,thecompanywillCPM2*typeOMRONPLCandcontactor,combiningforthree-phaseasynchronousmotorstep-downstartatrainofY,brakingenergycontrol,theimprovedmethodcanovercomethedisadvantageoftraditionalmethodmanualoperationcomplexandnotreliableenoughshortcomings,simpleandeasytocontrol.Keywords:thethree-phaseasynchronousmotor;PLCcontrolsystem前言可編程控制器〔PLC〕是以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而開(kāi)展起來(lái)的嶄新的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前PLC已根本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，PLC已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱的首位。生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的起動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能作正、反向旋轉(zhuǎn)。由電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，且KM1,KMY接通。2s后KMY斷開(kāi)，KM接通，即完成正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。按下停止按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，且KM2,KMY接通。2s后KMY斷開(kāi)，KM接通，即完成反轉(zhuǎn)啟動(dòng)。設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制的降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)方法存在的缺乏，將OMRON公司的CPM2*型可編程序控制器(PLC)與接觸器相結(jié)合，用于三相異步電動(dòng)機(jī)的Y一△降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)控制，改良后的方法克服了傳統(tǒng)方法手工操作復(fù)雜且不夠可靠的缺點(diǎn)，控制簡(jiǎn)單易行。三相交流異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的電氣設(shè)備，但它直接起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流擊和轉(zhuǎn)矩沖擊會(huì)對(duì)電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)本身及其負(fù)載機(jī)械設(shè)備帶來(lái)不利影響，因此常常采用降壓起動(dòng)。一般有四種方式。即定子回路串電阻起動(dòng)、Y一△降壓起動(dòng)、自耦變壓器起動(dòng)和延邊三角形起動(dòng)，其中Y一△降壓起動(dòng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，使用比擬普遍。傳統(tǒng)的Y一△降壓起動(dòng)采用繼電器一接觸器控制，但由于其操作復(fù)雜、可靠性低等缺點(diǎn)，必將被PLC控制所取代。目錄摘要前言32172第一章PLC概述138781.1PLC的產(chǎn)生............................................1228011.2PLC的定義............................................1194011.3PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用......................................1245091.4PLC的根本結(jié)構(gòu).......................................3第二章硬件設(shè)計(jì)2.1、控制要求.............................................52.2、資源分配表............................................52.3、I/O接線圖.............................................82.5、軟件設(shè)計(jì)〔梯形圖〕.....................................72.6、調(diào)試過(guò)程..............................................69661第三章三相異步電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)152553.1電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電路....................................9148903.2啟動(dòng)時(shí)就星型接法30秒后轉(zhuǎn)為三角形運(yùn)行直到停止反之亦然....11222693.3.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖....................13276643.4三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制的工作原理...................1427193.5指令的介紹...............................................1529771小結(jié)..........................................................177937參考文獻(xiàn) ........................................................18第一章PLC概述1.1PLC的產(chǎn)生1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC〔ProgrammableLogicController〕，目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國(guó)MODICON公司也開(kāi)發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制成了日本第一臺(tái)可編程控制器。1973年，西歐國(guó)家也研制出他們的第一臺(tái)可編程控制器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展，到70年代中期以后，特別是進(jìn)入80年代以來(lái)，PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使PLC在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時(shí)的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器〔ProgrammableController〕更為適宜，簡(jiǎn)稱為PC，但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)〔Persona1Computer〕的簡(jiǎn)稱PC相區(qū)別，一般仍將它簡(jiǎn)稱為PLC〔ProgrammableLogicController〕。1.2PLC的定義“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原那么設(shè)計(jì)。〞可編程序控制器是應(yīng)用面最廣、功能強(qiáng)大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開(kāi)始使用以來(lái)，它已經(jīng)成為了當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。1.3PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用1〕PLC特點(diǎn)〔1〕編程簡(jiǎn)單，使用方便梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其符號(hào)與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路根底的電氣技術(shù)人員只要很短的時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，?！?〕控制靈活，程序可變，具有很好的柔性可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，具有很好的柔性。〔3〕功能強(qiáng)，擴(kuò)充方便，性能價(jià)格比高可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴(kuò)展單元即可，擴(kuò)充非常方便。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。〔4〕控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的工作量少，維修方便可編程序控制器的配線與其它控制系統(tǒng)的配線比擬少得多，故可以省下大量的配線，減少大量的安裝接線時(shí)間，開(kāi)關(guān)柜體積縮小，節(jié)省大量的費(fèi)用?？删幊绦蚩刂破饔休^強(qiáng)的帶負(fù)載能力、可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。一般可用接線端子連接外部接線?？删幊绦蚩刂破鞯墓收下屎艿停矣型晟频淖栽\斷和顯示功能，便于迅速地排除故障?！?〕可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程序控制器是為現(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)計(jì)的，采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，硬件措施如屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離、后備電池等，例如，西門(mén)子公司S7-200系列PLC內(nèi)部EEPROM中，儲(chǔ)存用戶原程序和預(yù)設(shè)值在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段〔190小時(shí)〕，所有中間數(shù)據(jù)可以通過(guò)一個(gè)超級(jí)電容器保持，如果選配電池模塊，可以確保停電后中間數(shù)據(jù)能保存200天。軟件措施如故障檢測(cè)、信息保護(hù)和恢復(fù)、警戒時(shí)鐘，加強(qiáng)對(duì)程序的檢測(cè)和校驗(yàn)。從而提高了系統(tǒng)抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間到達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，可編程序控制器已被廣闊用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。〔6〕體積小、重量輕、能耗低，是“機(jī)電一體化〞特有的產(chǎn)品。2〕PLC應(yīng)用目前，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門(mén)。隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，主要有以下幾個(gè)方面：〔1〕邏輯控制可編程序控制器具有“與〞、“或〞、“非〞等邏輯運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，用觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子、家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用?！?〕運(yùn)動(dòng)控制可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，或靈活運(yùn)用指令，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的普遍使用，可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合，運(yùn)動(dòng)控制功能更為強(qiáng)大，并廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合?！?〕過(guò)程控制可編程序控制器可以接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，通過(guò)模擬量I/0模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)被控模擬量實(shí)行閉環(huán)PID〔比例-積分-微分〕控制?，F(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)?！?〕數(shù)據(jù)處理可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以是運(yùn)算的中間參考值，也可以通過(guò)通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)?！?〕構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/0之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、變頻器)之間的通信。可編程序控制器與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制〞的分布式控制系統(tǒng)。當(dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可節(jié)省資金。1.4PLC的根本結(jié)構(gòu)可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC〔ProgrammableLogicController〕主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成?！踩缦铝袌D一所示〕圖一PLC控制系統(tǒng)示意圖可編程序控制器實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似，甚至與之無(wú)異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU〔中央處理單元〕、存儲(chǔ)器〔RAM和EPROM〕、輸入/輸出模塊〔簡(jiǎn)稱I/O模塊〕、編程器和電源五大局部組成。1〕CPU模塊CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機(jī)處理器〔CPU〕和存儲(chǔ)器組成。CPU的作用類似于人類的大腦和心臟。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：〔1〕輸入處理：將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像存放器和數(shù)據(jù)存放器。〔2〕程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)存放器的內(nèi)容。〔3〕輸出處理：將輸出映像存放器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。2〕I/O模塊I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。輸入信號(hào)有兩類：一類是從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接收開(kāi)關(guān)、關(guān)電開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、熱電偶、測(cè)速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)?？删幊绦蚩刂破魍ㄟ^(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。CPU模塊的工作電壓一般是5V，而可編程序控制器的輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。3〕編程器編程器除了用來(lái)輸入和編輯程序外，還可以用來(lái)監(jiān)視可編程序控制器運(yùn)行時(shí)梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來(lái)后可編程序控制器也可以運(yùn)行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時(shí)使用，一臺(tái)編程器可供多臺(tái)可編程序控制器公用。4〕開(kāi)關(guān)量I/O模塊開(kāi)關(guān)量模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為0~70V，高電壓為70~256V，頻率為47~63HZ。各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部I/O接線一般接在模塊的接線端子上，某些模塊使用可撤除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。開(kāi)關(guān)量I/O模塊可能4，8，16，32，64點(diǎn)。第二章三相異步電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)為了使電動(dòng)機(jī)能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，但兩個(gè)接觸器不能吸合，如果同時(shí)吸合將造成電源的短路事故，為了防止這種事故，在電路中應(yīng)采取可靠的互鎖，上圖為采用按鈕和接觸器雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正、反兩方向運(yùn)行的控制電路。2.1三相電動(dòng)機(jī)Y—△正反轉(zhuǎn)控制接線圖圖2—1三相電動(dòng)機(jī)Y—△轉(zhuǎn)換及正反轉(zhuǎn)控制接線圖2.2元器件參數(shù)選擇熔斷器由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過(guò)載能力，允許在一定條件下較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行；而當(dāng)負(fù)載超過(guò)允許值時(shí)，就要求保護(hù)熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷。還有一些設(shè)備起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)時(shí)間很短，所以要求這些設(shè)備的保護(hù)特性要適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的需要，要求熔斷器在電機(jī)起動(dòng)時(shí)不熔斷，在短路電流作用下和超過(guò)允許過(guò)負(fù)荷電流時(shí)，能可靠熔斷，起到保護(hù)作用。熔體額定電流選擇偏大，負(fù)載在短路或長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)熔斷；選擇過(guò)小，可能在正常負(fù)載電流作用下就會(huì)熔斷，影響正常運(yùn)行，為保證設(shè)備正常運(yùn)行，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流?！睞〕用于保護(hù)照明或電熱設(shè)備的熔斷器，因?yàn)樨?fù)載電流比擬穩(wěn)定，所以熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。〔B〕用于保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作電動(dòng)機(jī)〔即供電支線〕的熔斷器，考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間時(shí)不應(yīng)熔斷，即熔體的額定電流≥〔1.5～2.5〕X電動(dòng)機(jī)的額定電流?！睠〕用于保護(hù)頻繁工作電動(dòng)機(jī)〔即供電支線〕的熔斷器，考慮頻繁起動(dòng)時(shí)的發(fā)熱，熔斷器也不應(yīng)熔斷，即熔體的額定電流≥〔3～3.5〕X電動(dòng)機(jī)的額定電流。〔D〕用于保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)〔即供電干線〕的熔斷器，在出現(xiàn)尖峰電流時(shí)也不應(yīng)熔斷。通常，將其中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，而其余電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流，為此，熔體的額定電流應(yīng)滿足下述關(guān)系，即即熔體的額定電流≥〔1.5～2.5〕X容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。熱繼電器熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變\o"查看圖片"，當(dāng)形變到達(dá)一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、本錢(qián)低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù)額定電壓：熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值，一般為交流220V，380V，600V。額定電流：熱繼電器的額定電流主要是指通過(guò)熱繼電器的電流額定頻率：一般而言，其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計(jì)。整定電流范圍：整定電流的范圍有本身的特性來(lái)決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器的動(dòng)作時(shí)間和電流的平方成正比。熱繼電器的作用是：主要用來(lái)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，他的工作原理是過(guò)載電流通過(guò)熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，從而將電動(dòng)機(jī)控制電路斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)斷電\o"查看圖片"熱繼電器停車(chē)，起到過(guò)載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過(guò)程中，熱量的傳遞需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)，而只能用作過(guò)載保護(hù)熱繼電器的符號(hào)為FR。熱繼電器主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載，因此選用時(shí)必須了解電動(dòng)機(jī)的情況，如工作環(huán)境、啟動(dòng)電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過(guò)載能力等。(A)、原那么上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。(B)、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長(zhǎng)期工作制或間斷長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。(C)、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果短時(shí)間內(nèi)操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。(D)、對(duì)于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過(guò)載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來(lái)保護(hù)。時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。以空氣阻尼式時(shí)間繼電器為例來(lái)說(shuō)明時(shí)間繼電器的工作原理空氣阻尼型時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.4～60s和0.4～180s兩種)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但準(zhǔn)確度較低。當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時(shí)下移，使瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)。但是活塞桿和杠桿不能同時(shí)跟著銜鐵一起下落，因?yàn)榛钊麠U的上端連著氣室中的橡皮膜，當(dāng)活塞桿在釋放彈簧的作用下開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，橡皮膜隨之向下凹,上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，活塞桿下降到一定位置，便通過(guò)杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作，這段時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進(jìn)氣孔的大小來(lái)改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原?？諝饨?jīng)出氣孔被迅速排出。時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出局部需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線路的繼電器。A、電磁時(shí)間繼電器：當(dāng)線圈加上信號(hào)后，通過(guò)減緩電磁鐵的磁場(chǎng)變化而后的延時(shí)的時(shí)間繼電器。B、電子時(shí)間繼電器：由分立元件組成的電子延時(shí)線路所構(gòu)成的時(shí)間繼電器，或由固體延時(shí)線路構(gòu)成的時(shí)間繼電器。C、混合式時(shí)間繼電器：由電子或固體延時(shí)線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時(shí)間繼電器。電磁式時(shí)間繼電器是帶有延時(shí)機(jī)構(gòu)的螺管線圈式繼電器，具有交流和直流規(guī)格。繼電器的交流規(guī)格繼電器內(nèi)部裝有橋式整流器，將交流電源整流后供應(yīng)電磁機(jī)構(gòu)，每臺(tái)繼電器具有兩副瞬時(shí)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，一副滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)，一副延時(shí)主觸點(diǎn)。當(dāng)加電壓于線圈兩端時(shí)，唧子〔鐵心〕克服塔形彈簧的反作用力被吸入，瞬時(shí)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)換，同時(shí)延時(shí)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)，然后閉合滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)和延時(shí)主觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)接觸后由于上擋限制機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)停止，從而得到所需延時(shí)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，在塔形彈簧的作用下，使唧子和延時(shí)機(jī)構(gòu)返回原位。靜態(tài)時(shí)間繼電器通常不帶電，施加額定電壓后，繼電器內(nèi)部瞬動(dòng)繼電器動(dòng)作、同時(shí)晶振起振,產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，經(jīng)分頻后由計(jì)數(shù)器計(jì)脈沖數(shù)，當(dāng)所計(jì)脈沖數(shù)到達(dá)延時(shí)整定值時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)出口繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所需延時(shí)，由于采用了晶體振蕩器并增加時(shí)間補(bǔ)償預(yù)置電路，對(duì)于極短的延時(shí)值也嚴(yán)格符合整定值，具有極高的精度。選型方法(A)、確定繼電器是用在直流回路還是交流回路里，并確定額定電壓等級(jí)，常用為220V、110VDC/AC；(B)、確定安裝方式,如：導(dǎo)軌式，凸出式，嵌入式等〔是柜內(nèi)安裝還是面板開(kāi)孔安裝，抽屜柜一般選用導(dǎo)軌式〕(C)、確定所需延時(shí)種類，為通電延時(shí)或斷電延時(shí)，以及延時(shí)時(shí)間范圍等。接觸器接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開(kāi)關(guān)的原理有點(diǎn)相似。交流接觸器利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)導(dǎo)通控制回路。主接點(diǎn)一般是常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。交流接觸器動(dòng)作的動(dòng)力源于交流通過(guò)帶鐵芯線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電磁鐵芯由兩個(gè)「山」字形的幼硅鋼片疊成，其中一個(gè)固定鐵芯，套有線圈，工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩(wěn)定，鐵芯的吸合面加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后，依靠彈簧復(fù)位。另一半是活動(dòng)鐵芯，構(gòu)造和固定鐵芯一樣，用以帶動(dòng)主接點(diǎn)和輔助接點(diǎn)的閉合斷開(kāi)。20安培以上的接觸器加有滅弧罩，利用電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電磁力，快速拉斷電弧，保護(hù)接點(diǎn)。接觸器具可高頻率操作，做為電源開(kāi)啟與切斷控制時(shí)﹐最高操作頻率可達(dá)每小時(shí)1200次。接觸器的使用壽命很高，機(jī)械壽命通常為數(shù)百萬(wàn)次至一千萬(wàn)次，電壽命一般那么為數(shù)十萬(wàn)次至數(shù)百萬(wàn)次。永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理，用永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而形成的一種微功耗接觸器。國(guó)內(nèi)成熟的產(chǎn)品型號(hào)：CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。硬件設(shè)計(jì)3.1、控制要求對(duì)于較大容量的交流電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)是可采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)。電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)是△形連接，延時(shí)一