船舶电气设备及系统-大连海事大学+第08章+电动机的自动控制基础.ppt

第八章介绍了电动机自动控制基础、8.1控制电气结构原理和功能8.2电动机基本保护链接8.3控制电路的基本控制链接8.4可编程顺序控制器和应用、内容介绍，本章首先介绍了构成电气控制线路的基本规则的继电器、接触器等一般控制电气装置。之后，分析了可编程控制器的工作原理。电气装置是根据外部信号(机械力、电气功率和其他物理量)自动或手动连接和断开电路，中断或连续改变电路参数或状态，从而实现电路或非电气对象的切换、控制、保护、检测和调整的电气部件或装置。电气，低压电器：一般用于交流额定电压1200v，直流额定电压1500v以下电路的电器，8.1控制电气结构原理和功能，8.1.1接触器，线圈断电时产生的电磁吸力吸收电枢，诱导接触工作。线圈断电或电流小到一定程度时，反作用力弹簧的作用会释放电枢。(a)线圈通过直流的电磁机制I和独立b)线圈表示AC、接触器相关符号：2)接触器的主要技术参数，(1)线圈额定电压：接触器吸线圈的额定工作电压。(2)额定电流：表示主触点的额定工作电流。(3)动作值：表示接触器的吸线圈电压和释放电压。8.1.2主命令电气，主命令电气设备是单极或多极电气设备，接触容量小，无法切换主回路。主要是按钮、行程开关、万能切换开关、主要控制器等。1)按钮开关，通常用于打开或关闭控制电路以控制电动机或其他电气装置的操作。2)自复位定位方式的通用转换开关(多极开关)。自复位开关在人脱离操作手柄时自动恢复到原始位置。位置转换开关每30或45个位置。3)行程开关，也称为极限开关，极限开关是利用机械运动零件的碰撞或接近来控制接触行为的开关仪器。常用样式有两种：按钮和转动臂。主控制器是多位置多回路控制开关，适用于经常操作和需要多个控制状态(如货机、锚控制等)的情况。4)主命令控制器、低压熔断器是在低压配电系统中执行安全保护功能的电气设备，广泛应用于电网保护和电源设备保护。主要是短路保护，有时可以起到过载保护的作用。船上常用的管子和螺旋。8.1.3熔断器、螺旋熔断器、瓷塞熔断器、熔断器可以按结构分为开、半闭、闭等。密封保险丝没有充电管，有充电管，有充电螺旋。(a)管熔断器，(b)螺旋熔断器，(c)保护特性，(d)回路符号，1。熔断器的结构和特性(1)插入式熔断器(2)螺旋熔断器(3)填充封闭管快速熔断器，2。熔断器的选择(1)灯分支：熔体额定电流道路上所有灯的工作电流总和。(2)单个直接启动电动机：熔体额定电流=(1.5 2.5)电动机额定电流(3)配电变压器低压侧：熔体额定电流=(1 1.2)变压器低压侧额定电流，选择熔体额定电流：经常启动电动机，2马达主电路，(稍微大一点的)，1 .固定负载(例如灯、电等)、多个马达公用电路、3。使用熔断器时的注意事项(1)根据不同电气设备(例如电压等级、电流等级、负载变化等)的电气情况，在更换熔体时，必须根据需要使用相同型号、材料、尺寸、电流等级的熔体进行更换。(2)按线路电压等级选择适当电压等级的保险丝。一般来说，熔断器的额定电压不应低于线路额定电压。(3)根据配电系统中可能出现的最大短路电流，选择具有适当切断功能的保险丝。(4)电路中所有级别的熔断器必须正确配合，通常，上一级别的熔体要比下一级别熔体的额定电流大2 3倍，以避免停电增加。(5)不能随机更改熔断器的工作方式，熔胶熔胶完成后，必须根据保险丝管末端显示的规格用相应的新保险丝替换。一个保险丝跨在保险丝的两端，保险丝内部不能继续使用。(6)必须选择熔断器作为电动机保护的熔断器，而熔断器仅作为电动机主回路的短路保护，而不是过载保护。(7)以下线路不允许进入保险丝接地线路。三相四线式中性电路。直流电动机励磁电路。第三，接触器是利用电磁吸波原理经常连接和断开大电流电路(即主电路)的开关。接触器可根据控制电流的种类分为：交流接触器和直流接触器、接触系统、电磁机构、灭弧装置等两种类型的接触器不同。工作方式：电磁接触器，气动接触器和电磁气动接触器；根据电弧消化介质：空气电磁接触器、油浸接触器和真空接触器等；由主触点控制的回路类型包括：交流接触器、直流接触器、开关电容接触器等；根据电磁机制的励磁方式：直流励磁运行和交流励磁运行。1 .交流接触器图8-6是交流接触器的结构和结构图。主要由电磁铁和触点组两部分组成。(a)原理图(b)原理图图8-6交流接触器，根据状态，接触器的触点分为固定(常开)触点和固定(常闭)触点。线圈未通电时接触器的状态称为释放状态。线圈通电和核心被吸收时的状态称为吸入状态。接触器解除时连接中断，吸入状态时闭合的触点称为固定触点。相反，称为接点切断。辅助触点既有移动触点，又有断开的触点，通常连接到由按钮和接触器线圈组成的控制回路，也称为辅助回路。图8-7接触器点控制电路，图8-8接触器连续操作控制电路，2 .直流接触器由工作电磁系统、接触断路器系统、辅助触点和底板组成。工作线圈的工作电源打开后，电磁系统会产生电磁吸力，驱动移动部分，使接触器触点闭合。工作线圈断电后，电磁吸力消失，由接触压力和反作用力弹簧驱动，触点分离。交流接触器线圈芯和电枢在硅钢片上折叠，以减少铁损，而直流接触器芯和电枢可以使用全钢。交流接触器的申办线圈由于交流阻抗大，线圈灯少，用厚搪瓷铜包裹。相反，直流接触器线圈灯数多，蚀刻的漆包线细。图8-9段落电路环，交流接触器运行时为了消除振动和噪音，交流接触器的电磁铁心脏必须装有短路环，其原理见交流电磁铁简介，图8-9所示交流接触器短路环的示意图。4，继电器是根据功率(例如，电流、电压)或非功率(例如，时间、温度、压力、速度等)的变化通过控制线的电气装置，常用于信号传递和多个电路的扩展控制。结构和运动原理类似于电磁接触器，与接触器不同的是，继电器不拥有，有子触点，动作灵敏。还有交流和直流的区别。分类：过电压、低压、零电压继电器。1 .电磁继电器，(1)电压继电器：电压线圈灯数，线路直径精细，并行于电路。正常电压，电枢被吸收。电压小于或等于一定值时，电枢发出。(2)电流继电器：电流线圈灯数量少，线直径粗，串联连接到电路。电流达到一定值时，电枢被吸收或释放。，(3)中间继电器：将一个输入信号更改为一个或多个输出信号的继电器。其作用是增加接触次数，扩大控制范围。具有微弱控制开关信号“放大”功能。在更复杂的电路中用作程序控制组件。2 .时间继电器，类型：电子，电阻，电磁(空气式)，电力，机械，数字，(1)空气阻尼时间继电器的工作原理，空气阻尼时间继电器主要由电磁机构、工作触点(微开关)、空气室和驱动机制组成，包括电源延迟和电源切断延迟时间与空气室的供应空气相关，调整螺钉设置延迟时间，调整范围在0.4到180s之间。off类型，NC关闭后关闭延迟，no关闭后关闭延迟，on/off操作，延迟操作，NC，no/no/no/no/no/no/no/no原始状态VT1管道传导，VT2管道阻塞。_、_、_、附加电源的目的是提高线性度，增加延迟时间。(2)当a点电位高于b点电位时，VT1管阻塞、VT2管传导、VT2管集电极电流通过高灵敏度继电器KA的线圈时，在右继电器KA的触点输出信号的同时，KA的常闭触点分离充电电路时，KA的常开触点闭合导致静电放电，以准备下一操作。_，_，_，(2)调整半导体时间继电器RW1的值，可以将延迟大小更改为0.2s到300s。_，_，_，三列继电器，热继电器是利用电流的热效应而工作的电气装置。热继电器跳闸后冷却一段时间后，可以自动或手动重置，图标的结构只能手动重置。热继电器也是反向超时特性。主要作用是电动机的过载保护。设定电流基本上与马达的额定电流相符。列继电器的符号，(a)示意图，(b)原理图图8-10列继电器，感应，四速继电器，按速度大小传递信号的继电器。根据结构分为感应、离心等。环的转动力矩很小，速度下降到100r/min时，接触会被弹簧反作用力恢复到原位。固定-钢将固定架空心环绑在转子上，安装了松鼠固定架短路绕组。转子-圆柱形永磁体，与电机同轴连接。8.1.5电磁制动器、电磁制动器的电机机械制动器、一般是盘式制动器和制动器两种类型。1)盘式电磁制动器，电机工作时，电磁制动线圈电源吸，静摩擦板(电磁铁的电枢)吸，与移动摩擦板分离，使电机可以自由旋转。停车时制动线圈的电中断，静摩擦片安装在电机轴上的移动摩擦片上，由反作用弹簧压出，导致电机停止的摩擦扭矩。调整制动外壳上的螺栓以更改反作用弹簧制动转矩。但是，必须统一调整所有螺栓。否则，摩擦片会歪斜，空气间隙不均匀，会产生噪音和振动。盘式电磁制动器运行时，静摩擦板和移动摩擦片之间的间距通常在2 6mm之间，间隙太小，容易发生松散制动器和移动摩擦片之间的摩擦；间距太大，制动时会发生更大的机械碰撞。2)栅电磁制动器，被称为盘式电磁制动器等制动原理。由制动电磁铁和制动闸组成。制动电磁铁线圈通电后产生吸引力，一旦制动闸松开，马达就可以自由旋转。线圈断电后，制动蹄通过弹簧力用马达制动器刹车，使马达快速停止。8.2电动机基本保护需要四种基本保护：短路电流保护、过载保护(或过电流保护)、低压保护(包括零电压保护)和三相交流电动机的相位损失保护。首先，短路保护电流直接形成电路公称短路，没有负载。常用的短路保护包括电路中的自动空气断路器(又称自动空气开关)、熔断器(通常称为熔断器)等。保险丝在电源和电路之间串行连接，如图8-13中的FU1所示。如果流动电流超过允许的值，熔体将自动熔化以阻止有缺陷的回路。如果通过熔断器的电流小于额定电流，熔断器将长时间运行，没有熔断器。如果流动的电流超过额定电流，则不会立即熔化，而是必须经过熔体的温度达到熔点后才能熔化。第二，过载保护对于大多数电气设备来说，如果电流超过额定(即过载)，不会立即损坏，但不允许长时间或严重过载。因此，为了防止受保护产品因过载而受损，经常在电路上安装过载保护。过载保护的原理是，在受保护设备长时间过载或超强度过载的情况下，利用过载时出现的热效应、电磁效应等过载保护电气动作，使受保护设备脱离电源。保护过载的电力：热继电器、过流继电器、自动空气开关。第三，电压损失(低压)保护，电压损失(零压力) (低压)保护是基于接触器本身的电磁机制和启动按钮。如果由于某种原因电源电压消失，电气机会自动停止。恢复电源电压时，马达不会自动启动，只有工人按下启动按钮后，马达才能启动。这种保护称为防止电压损失。电源电压过低(低电压)时，马达为了满足负载扭矩的需要，为了保持电磁扭矩，电流会增加，导致马达过载或着火。此时，由于电源电压的过度降低，接触器反力弹簧的力大于电磁吸力时，电枢松开，主接触分离，电机脱离电源，实现低压保护。用作零和低压保护的继电器或接触器应具有吸引线圈进气电压Ux的高返回系数，并且通常在0.8到0.85额定电压之间关闭电压Uf设置，在0.5到0.7额定电压之间关闭电压Uf设置。4，相位损失保护三相交流异步电动机运行时，如果一个相位断开(或断电)，可能导致单相运行，此时电动机为了得到相同的电磁转矩，定子电流远远超过其额定电流，伴随着电动机的热燃烧、相位损失操作电动机、强烈的电气振动和机械振动。典型热继电器的加热元件在三相主电路的任意两相螺纹，如果任一相发生开路(缺相)错误，则可能导致其他两相电流的大幅度增加。8.3控制电路的基本控制链接、1、电气控制系统原理原理图和安装接线图、电气控制系统中各种电动机、电气和其他组件根据生产过程的要求，根据特定规则由导线等指示电气原理图的两种方法：电路图和安装接线图。原理图是用于说明电气控制系统工作原理的电气原理图，原理图绘制的起点是易于阅读的，下面列出了一些原则，所有电动机、电气和其他元件必须用统一的图形符号和文字符号表示。(2)原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。(3)原理图中同一电气的其他部分(例如线圈、触点)分布在图形的其他部分，用相同的文字符号表示，以便于识别。(4)原理图上的所有触点都表示“正常状态”，正常状态是指在没有通电和外力作用的情况下各种电器的状态。(5)为了便于安装和维修，电动马达和电气布线的各个部分都要用数字编号。安装接线图用于表示电气控制系统各组件的实际安装位置和接线，安装和维护电气设备时安装接线图更方便，下面列出了绘制安装接线图的一些指导。(1)安装接线图表示每个电气产品的物理位置，同一电气产品的每个组件必须绘制在一起。(2)为了表示每个电动机和电气装置之间的电气连接，可以将所有方向相同的导线合并为一条线。(3)安装接线图中元件的图形和文字符号以及端子的编号必须与原理图匹配。(4)安装接线图应显示接线的型号、规格和尺寸。CW6132普通车床电气原理图，第二，电机点控制电路，第三，电机连续控制电路大部分鼠笼电机连续控制