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机械电气控制与自动化 1 自动控制的基本知识2 常用的低压电器3 电气控制线路 自动控制的定义 自动控制的定义 所谓自动控制就是指人在不直接参与的情况下 利用外加设备或装置操纵生产过程或工作机械 使其某些参数按照预定的要求变化 自动控制的原理框图 比较计算 执行 受控对象 测量 测量 干扰 给定值 被控量 自动控制的基本方式 按给定值操纵按干扰补偿按偏差调节 如何分析自动控制系统 分析自动控制系统需考虑的问题受控对象是什么 被控量是什么 干扰有哪些 操纵机构是什么 给定装置是什么 测量元件如何实现各讯号的综合计算和判断偏差 控制作用通过什么部件去执行 电器的定义 电器是一种能根据外界的信号和要求 手动或自动的接通或断开电路 断续或连续地改变电路参数 以实现电路或非电对象的切换 控制 保护 检测 变换和调节的电气设备 高低压电器的划分 按其工作电压以交直流1200V为界 常用低压电器 主令电器开关电器熔断器接触器继电器自动开关 主令电器 1 按钮按钮 是一种结构简单 应用广泛的主令电器 主要用于手动发出控制信号 是一种短时接通或分断小电流电路的电器 它不直接去控制主电路的通断 而是在控制电路中用于手动发出控制信号 去控制继电器 接触器或电气联锁电路 以实现对各种运动的控制 图2 7按钮结构示意图1 2 3 4一静触头5一桥式触头6一复位弹簧7一按钮帽 常见实物 2 行程开关 是一种利用生产机械的某运动部件对开关操作机构的碰撞而使触头动作 发出控制信号的主令电器 主要用来控制生产机械的运动方向 行程及位置保护 行程开关的图形符号如下图所示 文字符号为SQ a 动合触点b 动断触点c 复式触点 接触器一种利用电磁铁操作 频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器 主要用于控制电动机 电焊机 电热设备 电容器组等 电磁机构 将电磁能转换成机械能 产生电磁吸力带动触点动作 触点 接触器的执行元件 用来接通或断开被控制电路 灭弧装置 熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧 其它 包括释放弹簧机构 支架与底座等 动铁心 衔铁 静铁心电磁线圈 按所控制电路 主触点 辅助触点按原始状态 常开触点 常闭触点 灭弧罩灭弧栅磁吹灭弧装置 电磁接触器结构示意图 1 主触点2 常闭辅助触点3 常开辅助触点4 动铁心5 线圈6 静铁心7 灭弧罩8 弹簧 交流接触器 线圈通以交流电 主触点接通 切断交流主电路 交变磁通穿过铁心 产全涡流和磁滞损耗 使铁心发热 铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损 线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热 铁心端面上安装铜制的短路环 以防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声 灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅 直流接触器 线圈通以直流电 主触点接通 切断直流主电路 不产全涡流和磁滞损耗 铁心不发热 铁心用整块钢制成 线圈制成长而薄的圆筒状 250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈 灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置 接触器根据电磁原理工作 当电磁线圈通电后 线圈电流产生磁场 使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁 并带动触点动作 使常闭触点断开 常开触点闭合 两者是联动的 当线圈断电时 电磁力消失 衔铁在释放弹簧的作用下释放 使触点复原 即常开触点断开 常闭触点闭合 1 交流接触器的结构 继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器 继电器分类按输入性质 电压 电流 速度 时间 压力等 按工作性质 电磁 感应 热 电动 电子等 按用途 控制 保护 速度继电器 速度继电器是用来反映转速和转向变化的继电器 速度继电器主要用作异步电动机的反接制动控制 亦称反接制动继电器 速度继电器常与接触器配合实现对电动机的反接制动控制 亦称反接制动继电器 速度继电器主要由转子 定子和触点三部分组成 转子是一个圆柱型永久磁铁 定子是一个笼型空心圆环 由矽钢片叠成并装有笼型绕组 速度继电器工作原理 速度继电器转子的轴与被控制电动机轴相连 定子空套在转子上 当电动机转动时速度继电器的转子随之转动 定子内的短路导体切割磁感线产生感应电流 电流与转子磁场作用产生力矩 使定子开始转动 热继电器 热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器 它在电路中主要用作电动机的过载保护 热继电器结构及工作原理热继电器主要由热元件 双金属片和触点三部分组成