第1章 电气控制系统.ppt

第1章电气控制系统,1.1概述,发展历程：继电器接触器（50年代80年代）顺序控制器（70年代）,1.2常用低压电器,1.2.1低压电器的基本知识1低压电器的分类按工作方式可分为手控电器和自控电器。按用途可分为低压控制电器和低压保护电器。按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。,2低压电器的基本结构与特点,感受部分:感受外界的信号，做出有规律的反应.由电磁系统组成。,执行部分:根据指令进行电路的接通或切断.如：触点连同灭弧系统,基本结构,1.2.2电气的图形符号和文字符号,1电气中的图形符号符号要素。一般符号。限定符号。,组成,图形符号的几点问题如下所述。,所有符号均应按无电压、无外力作用的正常状态。如按钮未按下。在图形符号中，某些设备元件有多个图形符号，在选用时，应该尽可能选用优选形。在能够表达其含义的情况下，尽可能采用简单形式，在同一图中使用时，应采用同一形式。图形符号的大小和线条的粗细应基本一致。为适应不同需求，可将图形符号根据需要放大和缩小，但各符号相互间的比例应该保持不变。图形符号绘制时方位不是强制的，在不改变符号本身含义的前提下，可将图形符号根据需要旋转或成镜像放置。图形符号中导线符号可以用不同宽度的线条表示，以突出和区分某些电路或连接线。一般常将电源或主信号线用加粗的实线表示。,2电气图中的文字符号电气图中的文字符号用于标明电气设备、装置和元器件的名称、功能状态和特征。（1）基本文字符号（2）辅助文字符号。表示电气设备装置和元器件以及线路的功能、状态和特征，由英文单词前两个字母组成。如：DC（DirectCurrent）代表直流IN（Input）:输入；辅助文字符号放在文字符号的后面组成双字母符号。,单字母符号，如：R：电阻器；M：电动机,双字母符号。如：RP：电位器；MD：直流电动机；,1.2.3电气图的分类与作用,电气图包括电气原理图、电气安装和接线图。1电气原理图,图1-1三相鼠笼交流电动机单向运行电气原理图,主电路：左侧控制电路：右侧,原理图,刀开关,熔断器,接触器触点,热继电器,起动按钮,接触器常开触点,停止按钮,接触器线圈,2电气安装图一般电气元件应放在电气控制柜中，图1-2所示为三相鼠笼异步电动机可逆运行控制线路安装图。,图1-2三相鼠笼异步电动机单向运行控制线路安装图,在绘制电气安装图时应注意以下几点。,（1）按电气原理图的要求，应将动力、控制和信号电路分开布置，并各自安装在相应的位置，以便于操作和维护。（2）电气控制柜中各元件之间，上、下、左、右之间的连线应保持一定的间距，并且应考虑器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修。（3）给出部分元器件型号和参数。（4）图中的文字符号应与电气原理图和电气设备清单一致。,1.2.4按钮及开关,1按钮作用：改变控制系统工作状态。包括：按钮、刀开关、行程开关图1-3所示为按钮结构示意图及符号。,图1-3按钮结构示意图及符号,动和触点,动断触点,2刀开关又称为闸刀，用于接通或断开长期工作设备的电源，或小容量电动机做频繁启动。分类：根据极数，分为单级、双极和三极。刀开关结构及图形符号如图1-4所示。,图1-4刀开关结构及图形符号,3组合开关组合开关又称转换开关，用于非频繁接通断开电路组合开关的结构及图形符号如图1-5所示。,图1.5组合开关结构图形及符号,4自动开关（低压断路器、空气开关或空气断路器）频繁通断电路及其对电动机控制；本身具有过载、短路、欠压保护。自动开关的外形结构及符号如图1-6所示。,图1-6自动开关外形结构及图形符号,选择开关时主要考虑：1.额定工作电压；2.电流；3.极数；4允许切断及线电流,5行程开关（限位开关或位置开关）,图1-7行程开关的外形及图形符号,主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向和行程的长短。做程序控制，自动循环控制，定位，限位及终端保护。分类：1.按结构：直动式，滚动式，微动式；2.按工作速度：顺动式，慢动式；3.按复位方式：自动复位和非自动复位式。,行程开关的选择：1.主要是根据机械位置对结构形式的要求；2.常开常闭触点3.电压种类4.额定电压5电流值,6熔断器,图1-8熔断器的外形及图形符号,作用：短路保护。常用熔断器有插入式、管式、螺旋式和填料式。选择熔断器：1.熔断器种类；2.额定电压3.容体额定电流,1.2.5接触器、继电器,1.接触器作用：接通或断开交直流电路，分类：a.根据电流性质：直流和交流接触器；b.按灭弧介质：空气式，油浸式，真空式；应用最多的是空气式电磁接触器。,图1-9接触器结构示意及图形符号,接触器,触点,线圈,主触点：3对；通断大电流,辅助触点：2对；通断小电流,接触器,电磁机构：将电能转换为机械能，通过电磁吸引力吸引衔铁带动触点动作。包括铁心，线圈，衔铁，弹簧；,执行机构,当电流较大时，分断电流瞬间，触点容易产生电弧，造成触点损坏。一般加电弧罩灭弧。,接触器选择：1.主触点的额定电压；2.辅助触点的额定电流；3.吸引线圈的电压等级；,图1-10中间继电器的外形及图形符号,1.继电器,作用：控制信号动作；分类：,电磁式继电器：中间继电器；电流继电器；电压继电器,时间继电器；热继电器,（1）电磁继电器,继电器,电磁,触点,中间继电器作用是在电路中进行信号的传递与转换，实现多路控制，小功率控制信号转换大容量信号。,图1-11时间继电器图形符号,（2）时间继电器,一种按时间原则动作的继电器，时间由人设定。,分类：通电延时继电器：线圈通电一段时间后，出点动作断电延时继电器：断电,图1-12热继电器结构示意图,图1-13热继电器的图形符号,热继电器一般有两个或3个发热元件（电阻丝）。,（3）热继电器,作用：过载保护。根据两种热膨胀系数不一样的金属片压捍而成。两金属片伸缩率不同而受热弯曲不同，使触点动作。,图1-14速度继电器图形符号,速度继电器主要由转子、定子和触点组成。一般速度继电器的动作转速为120r/min，触点复位转速在100r/min以下。,（4）速度继电器,用于笼型异步电动机的反接控制。,1.3基本控制线路,1.3.1单向运动控制线路电动机拖动运动部件沿着一个方向运动，称为单向运动。,图1-15单向运动控制线路,点动控制是指按下按钮时，电动机就得电运转；松开按钮时，电动机就失电停转。,1.3.2多地控制线路,图1-17多地控制线路,为使操作人员可以在不同的地方进行启停操作，设计了多地控制线路，如图1-17.,1.3.3双向（可逆）运动控制线路,双向控制及电动机既可以正转又可以反转。也就是改变电源相序。有两种方法：a倒顺开关改变相序；(不频繁正反转的电动机)b利用接触器主触点改变相序。（频繁）,1按钮互锁正、反转控制互锁：把常闭触点串联在对方线圈回路，在自身线圈得电的同时，常闭触点断开，阻止对方线圈得电，这种现象称为互锁。按钮互锁：按下按钮，切断对方接触器线圈支路，实现互锁。,2接触器互锁正、反转控制线路3双重互锁正、反转控制线路,机械互锁,电器互锁,双重互锁,1.3.4顺序控制线路,1同时启动、同时停止控制线路,图1-19同时启动同时停止控制线路,A图：,2顺序启动、同时停止的控制线路,图1-20顺序启动、同时停止的控制线路,M1启动后M2再起动。,A图是通过KM1的自锁来制约KM2线圈得电，只有KM1动作之后，KM2才动作。,1,图是通过的常开触点实现互锁，来制约线圈得电。,自锁,互锁,3同时启动、顺序停止的控制线路,图1-21同时启动、顺序停止的控制线路,闭合,线圈得电,自锁,得电,4通电延时型时间继电器控制线路,图1-22通电延时型时间继电器控制线路,5断电延时型时间继电器控制线路,图1-23断电延时型时间继电器控制线路,时间继电器线圈失电，延时T时间后，KT出点动作，KM断电,1.3.5行程开关控制线路,1限位断电控制线路,图1-24限位断电控制线路,原理：运动部件碰到SQ，SQ断开，KM线圈失电，电动机停止。,2限位通电控制线路,图1-25限位通电控制线路,原理：运动部件碰到SQ，SQ闭合，KM线圈得电，电动机起动。,3自动往返循环控制线路自动往返循环控制线路如图1-26所示。,图1-26行程开关自动往返循环控制线路,工作台在行程开关SQ1和SQ2之间自动往复运动，直到按下停止按钮SB1.,1.4电动机启动控制,1.4.1定子串电阻启动控制线路1.4.2电动机的Y启动控制线路1.4.3自耦变压器降压启动控制线路1.4.4三相交流绕线式异步电动机的启动控制,1.5三相鼠笼式异步电动机制