维修电工基础理论培训

1、 二二一五年五月二十六日一五年五月二十六日 电工基础知识培训电工基础知识培训 -知识就是力量 电学常用名词、物理量及单位 第一章 1、电路 由电源、导线、控制器、负载组成的闭合回路 实际电路电路模型 2、电源 将其它形式的能量转换为电能的装置称为电源。 如电池就是把化学能转换为电能 3、电源力或电场力 电源是电路中的能量来源，电源都有推动电荷做 定向移动的能力，把这种力叫电源力或电场力 4、电流 电荷的定向移动形成电流，规定正电荷的移动方 向为电流的正方向 I 正值 I 负值 (a)(b) n电流的大小 在单位时间内通过导体横截面的电量 ，称为电流 强度，也就是电流的大小 n 电流的符号表示是

2、：I 如：1S内通过导体横截面的电量（Q）是1C（库仑） 则表示电流强度为1A（安培） 简称“安” 电流的单位有：A、mA、A I= Q t 公式： 在实际应用中感到这些在实际应用中感到这些 基本单位太大或太小时，可以基本单位太大或太小时，可以 加上表加上表1-4中的国际单位制的词头，可以扩、缩单位。中的国际单位制的词头，可以扩、缩单位。 例如例如 ： W1088kW V102V 2 A 102mA2 3 6 3 5、电位、电压、电动势 电源有正、负极，电场力把电荷从正极（高电 位）搬运到负极（低电位），所做的功，称为 电源的电动势，单位是伏（V），符号是E + - 高电位 低电位 电路中，电

3、场力把电荷从某点搬运到参考点 （一般是负极，也称零电位点），所做的功， 称为该点的电位，单位是伏（V），符号是U 加下标,如Ua Ua Ub 零电位 R1 R2 a 、b两点间的电位差， 就称为这两点间的电压， 单位也是V，符号是U U = Ua - Ub 5、电阻 电阻是电荷在物体中运动所受到的阻力，是物 质本身所具有的特性，一般可分为绝缘体、导 体、半导体三类。单位是欧姆（）符号是R 公式： R= L S 一般情况下，金金属导体的电阻随温度的升高而增大 表示电阻率 L 表示导体长度 S 表示导体横截面积 6、欧姆定律 表达了电流、电压、电阻三者之间的关系。 公式： I= U R 上式是部分

4、电路欧姆定律的表达式，还有一种 是全电路欧姆定律的表达式。 公式： I= E R+r0 用于分析包含电源的全电路， 其中，r0 表示电源内阻 用于分析不包含电源的部分电路 7、电路的联结 串联电路： 把两个以上元件首尾相连成串，中间没有分支的电路联 结称为串联电路。 特点：I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2 II1I2 并联电路： 把两个以上元件头接头尾接尾并列相连的电路联结称为 并联电路。 I1 I2 R1 I + U R2 特点：I=I1+I2 U=U1=U2 21 111 RRR 混联电路： 包含了串联和并联两种联接方式的电路。 R1 R2 R3 计算：u=10V R1=R2

5、=R3=R4=R5=8欧 求流过R4的电流？ R1 R2 R3 R4 R5 U 思思 考考 1、电池可以串联或并联使用吗？ 2、你能说上一两样串联电路或并 联电路吗？ 8、电路的三种状态 通路 断路 短路 9、电功、电功率 电功： 电流在某段电路上所做的功。等于这段电路两端的电压、 通过电流与通过的时间的乘积。电功用字母W表示 W-W-电功电功 公式: W=UIt U-U-电压电压 t-t-时间时间 功的国际单位是J（焦耳） 另外还有：瓦*秒，千瓦*时（kw.h） 1千瓦时=3.61000000焦耳 注：1千瓦时就是我们所说的1度 电功率： 单位时间内电流所做的功叫电功率。用字母P表示 公式公

6、式: P=W/t=: P=W/t=UIt/tUIt/t=UI=UI 功率的单位有焦耳/秒，瓦特、千瓦、马力 注：1马力（HP）=736瓦 通常电器的容量就是指电器的额定功率。 如220V，100W的灯泡。 三相正弦交流电、电磁感应 第二章 正弦交流电正弦交流电 交流电是指电流或电压的大小和方向随时间 作周期性变化。我们平时用的交流电随时间 按正弦规律变化的，所以叫正弦交流电。 正弦交流电的电流一般表达式： tIi m sin i-电流瞬时值 Im-最大值 -角频率 t-时间 -初相角 频率和周期频率和周期 正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（周期（T

7、T）。）。 每秒内变化的次数称为每秒内变化的次数称为频率频率（ ），单位是赫兹（单位是赫兹（HzHz）。）。 我国和大多数国家采用我国和大多数国家采用50Hz50Hz的电力标准，的电力标准， 有些国家（美国、日本等）采用有些国家（美国、日本等）采用6060HzHz。 小小 常常 识识 正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：正弦量变化的快慢还可用角频率来表示： f T 2 2 t T 2 T 2 3T t 234 T2 ui O f 频率是周期的倒数频率是周期的倒数: : f=1/T 已知 =50Hz,求T 和。 解解 T=1/ = =1/50=0.02s, =2 =23.1450314rad/s

8、 f f f 例题例题 瞬时值、幅值、有效值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示， 如 i、u、e 等。 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值幅值或最大值，用带下标m的 大写字母表示，如Im、Um、Em等。 在工程应用中常用在工程应用中常用有效值有效值表示交流电的幅度。一般所讲的表示交流电的幅度。一般所讲的 正弦交流电的大小，如交流电压正弦交流电的大小，如交流电压380V380V或或2 220V20V，指的都是有效值。，指的都是有效值。 有效值有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流 电流电流I I 流过相同的电阻流过相同的电

9、阻R R，如果在交流电的一个周期内交流电和如果在交流电的一个周期内交流电和 直流电产生的热量直流电产生的热量相等，则交流电流的相等，则交流电流的有效值有效值就等于这个直流电就等于这个直流电 的电流的电流I I。 正弦电流的有效值：正弦电流的有效值： 2 m I I 正弦电压和电动势的有效值：正弦电压和电动势的有效值： 22 mm E E U U 有效值都用大写字母表示！有效值都用大写字母表示！ 初相位初相位 相位相位: : 表示正弦量的变化进程，也称表示正弦量的变化进程，也称相位角相位角 。 初相位初相位 t =0时的相位。 tIi m sin 相位：相位： t 初相位：初相位： 0 0 i

10、t O tIi m sin 相位：相位：t 初相位：初相位： i t 初相位初相位给出了观察正弦波的起点或参考点。给出了观察正弦波的起点或参考点。 说说 明明 相位差相位差 两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。 则 和 的相位差为：为： 2121 tt 当 时， 比 超前 角。uiui 21 ui 2 tIi m sin 1 tUu m sin 正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的，但初相不正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的，但初相不 一定相同，设电路中电压和电流为：一定相同，设电路中电压和电流为： t u i O B e C e A e 0 t e 60o 240 12

11、0 tEe tEe tEe m m m sin sin sin C B A 三相正弦交流电三相正弦交流电 三相正弦交流电相位上彼此相差 1200 ll ll ll IUS IUQ IUP 3 3 3 sin cos 有功功率有功功率： 无功功率无功功率： 视在功率：视在功率： 在三相负载对称的条件下：在三相负载对称的条件下： 三相功率三相功率 功率三角： S2Q2P2+= 功率因数功率因数 在交流电路中，相电压与相电流相位差的余弦，叫功率因数 用cos表示,功率因数在数值上是有功率与视在功率的比值。 功率因数的值在0-1之间 功率因数低则表示电力的利用率低。例如：一台电力变压器 容量是1000

12、KW，当功率因数是1时，可以送出1000KW的有 功功率，当功率因数是0.7时，只能送出700KW的有功功率。 一般是由于用电系统中感性负载的存在所造成的。 提高功率因数的方法是在供电系统中并联电容组。 cos =P/S 感性负载：感性负载： 含有电感分量的负载， 感性负载的电流相位滞后于电压相位 容性制裁：容性制裁： 含有电容分量的负， 容性负载的电流相相位超前于电压相位 电磁感应电磁感应 1、磁场、磁场 （1）磁极：磁体上有两个磁性最强的端部，称为磁极，N（北极），S（南极） （2）磁力线：为了形象描述磁场的强弱和方向，科学家虚构出一组曲线，叫磁 力线。 （3）磁力线的方向：在磁体外面，从

13、N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极 （4）电流产生磁场 电流越大，磁场越强，电流和磁场的方向用右手螺旋定则来确定。 右手螺旋定则：右手握拳，拇指伸直，四指表示弯曲量的方向，而拇指表示 直线量的方向。 2、电磁力、电磁力 一根通电导体放在磁场中，会受到力的作用而移动，这种力 叫电磁力。电磁力的方向可以用左手定则来确定。 左手定则：左手伸开，四指并拢，拇指与四指垂直，并 在同一平面，掌心迎向磁力线，四指指向电流方向，则拇指 表示电磁力方向。 3、电磁感应、电磁感应 （1）一根导体在磁场中，切割磁力线，导体中会产生感生电 动势,电动势的正方向，可以用右手定则来确定。 右手定则：右手伸开，四指并拢

14、，拇指与四指垂直，放在 同一平面，掌心迎向磁力线，拇指指向导体运动方向，四指表 示感生电动势方向，指端为“+”极。 （2）自感现象 通电线圈，当线圈中的电流变化时，线圈本身就产生 了感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变 化。这种由于线圈本身电流发生变化而产生电磁感应 的现象叫自感现象，简称自感。在自感现象中产生的 感应电动势，叫自感电动势。 自感的应用与危害: 应用：日光灯的镇流器。 危害：切断电闸产生的 电弧 。 （3）互感现象 两个靠近的线圈，一个线圈通电，它产生的磁场成为 另一个线圈中的磁场，如通电线圈中的磁场发生变化， 不通电的线圈中的磁场随之变化，这时，不通电线圈 中也会产生

15、感生电动势，这个现象叫做互感。 互感现象应用： 电力变压器、电流互感器、电压互感器、中周变压器 电源变压器。 u + A kN N I I1 1 2 2 1 V u + k N N U U 2 1 2 1 变压器的一次侧与二次侧电压与电流的关系： 小常识 电流互感器 电压互感器 三相异步电动机原理及控制 第三章 异步电动机的优点异步电动机的优点 构造简单、价格便宜、工作可靠、使用维护方便 在全国电动机总容量中有85以上是三相异步电动机。 笼型电机的各部件笼型电机的各部件 0.5mm厚 机座：铸铁或钢板焊接机座：铸铁或钢板焊接 支撑铁心和固定电机支撑铁心和固定电机 装有三相绕组的定 子 定子绕组

16、定子绕组 接线盒接线盒 。通常。通常 联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4 X AZ BY C ZXY BCA CB ZY A X 笼型笼型 转子转子: 在旋转磁场作用下，在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或电流产生感应电动势或电流,产生 旋转力矩 转轴 转子铁心 转子绕组 0.5mm的硅钢片叠压 笼型转子笼型转子 (1)笼型转子笼型转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线式转子绕线式转子 三相转子绕组通常连接成星形，即三个末端连在一起，三个 首端分别与转轴上的三个

17、滑环（滑环与轴绝缘且滑环间相互 绝缘）相连，通过滑环和电刷接到外部的变阻器上，以便改 善电机的起动和调速性能。 绕线式转子绕组与外 接变阻器的连接 C i A X C Z B Y A i B i i C i A i B i t m I o 旋转磁场的产生旋转磁场的产生 i C i A i B i t m I o 0 n 规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 A Y C B Z X ()电流出电流出 ( )电流入电流入 三相对称交流绕组通入三相对 称交流电流时，将在电机气隙 空间产生旋转磁场；（动画1 ，动画2

18、） C i B i A i i t A X Y C B Z A X Y C B Z A X Y C B Z N S 0 t 60t 0 n 60 90t 600 m I o S N SN A A X Z B C Y A A X Z B C Y 分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即： 0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线 N S N S B i A X B Y C Z A i C i C Y A B C X Y Z A X B Z A i B i C i X A A X B Y B Y C C Z Z 极对数极对数

19、2p 小 常 识 P=1，表示二极电机，P=2，表示四极电机 1 1 60 (/) f n p 转 分 2p 180分）转/( 5001 1p 360分）转/( 0003 极对数极对数 每个电流周期每个电流周期 磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度 同步转速同步转速 )f(Hz50 1 3p120分）转/( 0001 4p分分）转转/( 750 90 旋转磁场转速旋转磁场转速 与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。 1 nn 1 nn = 例如：例如：380/220V、Y/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结

20、联结。 电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的 表示星形表示星形联结联结 下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电下线电 流为流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A 。 问题：问题：。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的4 7 倍倍; 电动机的起动电动机的起动 7.5千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起 动。动。 星形星形-三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动 自耦降压起动自耦降压起动 3 1 Yl I Z l U + U1

21、 U2 V1 V1 W1 W2 l I l U + Z U1 U2 V1V2 W1 W2 注：注： 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。 M 3 M 3 继电控制电路继电控制电路重 点 系统组成：系统组成： 主电路：主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）由电动机、（接通、断开、控制电动机的） 接触器主触点等电器元件组成。（电流大）接触器主触点等电器元件组成。（电流大） 控制电路：控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成（电流小）由接触器线圈、继电器等电器元件组成（电流小） 任务：任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体根据给定的指令，依

22、照自动控制系统的规律和具体 的工艺要求对主电路进行控制。的工艺要求对主电路进行控制。 M 3 AB C KM FU Q KM SB2 C B SB1 常用控制电器常用控制电器 1 1、刀闸开关、刀闸开关 控制对象：控制对象： 380V380V，5.5kW 5.5kW 以下小电机以下小电机 考虑到电机较大的起考虑到电机较大的起 动电流，刀闸的额定动电流，刀闸的额定 电流值应如下选择：电流值应如下选择： （3-5)3-5)倍异步电机额倍异步电机额 定电流定电流 2 2、组合开关、组合开关 又称又称转换开关转换开关,是一种转动式的闸刀开关是一种转动式的闸刀开关 作用：作用：用作电源引入开关用作电源引

23、入开关 控制对象：控制对象：380V380V、5.5kW5.5kW 以下小电机以下小电机 Q 电路符号：电路符号： 短片短片 3 3、按钮、按钮 (b) (b) 结构结构 按钮常用于接通和断开按钮常用于接通和断开控制电路控制电路。 按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号 (a) (a) 外形图外形图 常闭触点常闭触点 常闭按钮常闭按钮 常开按钮常开按钮 复合按钮复合按钮 复位弹簧复位弹簧 支柱连杆支柱连杆 常闭静触头常闭静触头 桥式动触头桥式动触头 常开静触头常开静触头 外壳外壳 4 SBSB SB 结结 构构 符符 号号 名名 称称 常闭按钮常闭按钮 ( (停止按钮停止按钮) ) 常开按钮

24、常开按钮 ( (起动按钮起动按钮) ) 复合按钮复合按钮 1 2 34 12 3 按钮帽按钮帽 动画动画 4 4、熔断器、熔断器 符号：符号： FU 熔断器额定电流熔断器额定电流I IF F的选择：的选择： (1) (1) 电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载 IF IL (3) (3) 频繁起动的电机频繁起动的电机 (2) (2) 单台电机单台电机 用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。 2.5 F I 电动机的起动电流 1.6 2 F I 电动机的起动电流 用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。 5 5、交流接触器、交流接

25、触器 线圈线圈 铁芯铁芯 衔铁衔铁 主触头主触头 弹簧弹簧 辅助辅助 触头触头 M 3 电机电机 动作过程动作过程 线圈通电线圈通电 衔铁吸合衔铁吸合 触点闭合触点闭合 电机接通电机接通 电源电源 交流接触器交流接触器 动画动画 交流接触器交流接触器 构成构成：主要由电磁铁和触点两部分组成；：主要由电磁铁和触点两部分组成； 触点又可分为主触点和辅助触点。触点又可分为主触点和辅助触点。 符号：符号： 接触器线圈接触器线圈 接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置）（流过的电流大，需加灭弧装置） 常开常开 常闭常闭 接触器辅助触头用于控制电路接触器辅助触头用于控制

26、电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）（流过的电流小，无需加灭弧装置） 简单的接触器控制简单的接触器控制 ABC M 3 刀闸起隔离作用刀闸起隔离作用 自锁自锁 停止停止 按钮按钮 起动起动 按钮按钮 特点：特点：小电流控小电流控 制大电流。制大电流。 继电器只能通过继电器只能通过小电流小电流。所以继电器一般用于。所以继电器一般用于控制电路控制电路中中 6 6、继电器、继电器 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于：主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流；接触器的主触点可以通过大电流； 中间继电器中间继电器 电压继电器电压继电器 电

27、流继电器电流继电器 时间继电器（具有延时功能）时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）热继电器（做过载保护） . 继电器类型：继电器类型： （1 1）中间继电器）中间继电器 通常用于传递信号和同时控制多个电路通常用于传递信号和同时控制多个电路 。 符号：符号： 线圈线圈 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头 外形外形 （2 2）热继电器）热继电器 用于电动机的过载保护用于电动机的过载保护。 (a) (a) 外形外形(b) (b) 结构结构 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加 热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，

28、杠杆被热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被 弹簧拉回，常闭触点断开。弹簧拉回，常闭触点断开。 发热元件发热元件 杠杆杠杆 热继电器热继电器 工作原理：工作原理： 双金属片双金属片 常闭触头常闭触头 动画动画 结构：结构： 符号：符号：串联在主电路中串联在主电路中 串联在控制电路中串联在控制电路中常闭触头常闭触头 FR 发热元件发热元件FR 短片短片 电器自动控制原理图的绘制原则：电器自动控制原理图的绘制原则： 1.1.控制线路由主电路和控制电路组成。控制线路由主电路和控制电路组成。 2.2.属同一电器元件的不同部分，可按其功能和所接电路的不属同一电器元件的不同部分，可按其功能和

29、所接电路的不 同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。 3.3.所有电器的图形符号均按通电前的状态绘制。所有电器的图形符号均按通电前的状态绘制。 4.4.与电路无关的部件与电路无关的部件( (如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等) ) 在控制电路中在控制电路中 不画出。不画出。 分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点： (1)(1)使控制电路简单，电器元件少，且工作又要准确可靠使控制电路简单，电器元件少，且工作又要准确可靠 (2)(2)尽可能避免多个电器元件依次动作接通另一个电器的控制电路尽可能避免

30、多个电器元件依次动作接通另一个电器的控制电路 (3)(3)必须保证每个线圈的额定电压，必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。不能将两个线圈串联。 电机起动、停车电机起动、停车 （点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等） 常见的控制电路常见的控制电路 电机正反转控制电机正反转控制 行程控制行程控制 时间控制时间控制 一、点动控制一、点动控制 M 3 AB C KM FU Q SB KM 动作过程动作过程 按钮松开按钮松开线圈（线圈（KMKM）断电）断电 触头（触头（KMKM）打开）打开 电机停转。电机停转。 按下按钮按下按钮（SBSB） 线圈（

31、线圈（KMKM）通电）通电 触头（触头（KMKM）闭合）闭合 电机转动电机转动； 控制电路控制电路 主电路主电路 电动机直接起动的控制线路电动机直接起动的控制线路 B C 二、电动机连续运行二、电动机连续运行 KM 自锁自锁 自锁的作用自锁的作用 按下按钮（按下按钮（SB2SB2），线圈（），线圈（KMKM）通电，）通电， 电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KMKM）闭合，）闭合， M 3 AB C KM FU Q KM SB2 C B SB1 起动起动 按钮按钮 停车停车 按钮按钮 即使按钮松开，线圈保持通电状态电即使按钮松开，线圈保持通电状态电 机连续运转。机连续运转。

32、KM KM SB1 SB2 FR M 3 KM ABC FU Q FR 三、异步机的直接起动三、异步机的直接起动 + + 过载保护过载保护 发热发热 元件元件 热继电热继电 器触头器触头 短路保护短路保护 过载保护过载保护 加熔断器加熔断器FU 加热继电器加热继电器FR 电动机工作时，若因负载过重而使电流增大，但电动机工作时，若因负载过重而使电流增大，但 又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用。又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用。 将其常闭触点串接在控制电路中。将其常闭触点串接在控制电路中。 原因：原因： 将任意两相热元件串接在电动机任意两相中。将任意两相热元件串接在电动机任意两相中。

33、操作：操作： 以下控制电路能否实现即能点动、以下控制电路能否实现即能点动、 又能连续运行又能连续运行 KM SB1 KM SB2 KH SB 思考思考 不能点动！不能点动！ 方法一：用方法一：用复合按钮复合按钮 四、点动四、点动+ +连续运行连续运行 SBSB3 3：点动：点动 SBSB2 2：连续运行：连续运行 KM SB1 KM SB2 FR SB3 方法：起动按钮并联；停止按钮串联方法：起动按钮并联；停止按钮串联 乙地乙地 甲地甲地 SB2乙乙 KM SB1甲甲 SB2甲甲 KM FR 五、五、 两地控制一台电动机两地控制一台电动机 例如：甲、乙两地同时控制一台电机。例如：甲、乙两地同时

34、控制一台电机。 SB1乙乙 Q 再按再按SBSB2 2 控制顺序要求：控制顺序要求：M M1 1起动后起动后M M2 2才能起动。才能起动。 M M2 2既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。 M M1 1转动转动 六、电机的顺序控制六、电机的顺序控制 M M2 2转动转动 动画动画 FR1 KM2 . . . FR2 . . SB1 KM1 KM1 SB FR1 SB2 KM2 KM2 FR2 这样的顺序控制这样的顺序控制 是否合理？是否合理？ 这样接，主这样接，主 触头触头(KM1)(KM1)的的 负荷过重负荷过重 M1 3 M2 3 思考思考 例例1 1：两条皮

35、带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控 制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和 停止：停止： 起动时起动时: : M M1 1起动后起动后 M M2 2才能起动；才能起动； 停车时停车时: : M M2 2停车后停车后M M1 1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？ 起动：起动： SB SB FR1 FR2 停止：停止： SB FR1 SB KM2 FR2 七、电动机的正反转控制七、电动机的正反转控制 KMF

36、KMFSB1 SBF KH M 3 ABC KMF FU QS KH KMR KMR KMR SBR 缺点：缺点：该电路必须该电路必须先停车先停车才能由正转到反转才能由正转到反转 或由反转到正转。或由反转到正转。 操作过程：操作过程： SBF正转正转 SBR反转反转 SB1SB1 停车停车 SBSBF F和和SBSBR R不能同时按下，否则会造成短路！不能同时按下，否则会造成短路！ 加互锁的正反转控制加互锁的正反转控制 正转时，正转时，SBSBR R不起作用；反转时，不起作用；反转时，SBSBF F不起作不起作 用。从而避免两个接触器同时工作造成主回用。从而避免两个接触器同时工作造成主回 路短

37、路。路短路。 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR SBR 互锁互锁 KMR 互锁作用互锁作用： M 3 A B C KMF FU Q S KH KMF 双重互锁的正反转控制双重互锁的正反转控制 电器互锁电器互锁 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMR KMF SBR 缺点：正转过程中要求反转，必须先按停缺点：正转过程中要求反转，必须先按停 止按钮，然后才能按反转按钮。止按钮，然后才能按反转按钮。 双保险双保险 机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）电器互锁（互锁触头） 解决措施：在控制电路中加入机械连锁。解决措施：在控制电路中加入

38、机械连锁。 机械联锁机械联锁 3 M FU Q . . . . . . FR KMR 下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正。有几处错误，请改正。 3 M FU Q . . . . . . FR KMR 一、行程开关一、行程开关 电路的限位保护、行程控制、自动切换等电路的限位保护、行程控制、自动切换等 常开（动合）触头常开（动合）触头 符号符号 ST ST 行程控制行程控制 与按钮类似，但其动作要由机械撞击与按钮类似，但其动作要由机械撞击 作用作用 结构结构 常闭（动断）触头常闭（动断）触头 KMF KMR M 3 ABC FU Q F

39、R 二、行程控制二、行程控制 主电路与电动机的主电路与电动机的 正反转电路相同正反转电路相同 行程控制实质为电机的正反转制，行程控制实质为电机的正反转制， 只是在行程的终端要加限位开关。只是在行程的终端要加限位开关。 正程正程逆程逆程 B A 1.1.行程控制的基本原理行程控制的基本原理 正向正向 行程开关行程开关 STASTB 反向反向 例：要求下图中的行车运动到例：要求下图中的行车运动到A A、 B B两处时能够自动停车。两处时能够自动停车。 限位开关限位开关 KMR M 3 A B C FU Q FR 主回路主回路 控制回路控制回路 SB2 至右端位置撞开至右端位置撞开STSTA A 正

40、向运行正向运行 电动机停车电动机停车 动作过程动作过程 KMF KH KMR SB1 SB2 SB3 KMF KMF KMR KMR STA STB KMR SBR KMF FR KMF SB1 KMF SBF KMR KMR STA STB 2.2.自动往复运动控制自动往复运动控制 行程开关采用复行程开关采用复 合式开关。正向运合式开关。正向运 行停车的同时，自行停车的同时，自 动起动反向运行；动起动反向运行； 反之亦然。反之亦然。 措施措施 在前面要求基础上，到达在前面要求基础上，到达A A、B B处能自动返回。处能自动返回。 电机电机 STaSTb 时间继电器时间继电器 钟表式钟表式 空

41、气式空气式 电子式电子式 时间控制时间控制 一、时间继电器一、时间继电器 时间继电器有时间继电器有通电通电 延时延时和和断电延时断电延时两种两种 时间控制时间控制:采用时间继电器进行延时控制采用时间继电器进行延时控制 常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 符号：符号： KT 线圈线圈 时间继电器触点类型时间继电器触点类型 断断 电电 式式 常闭常闭断电断电后后 延时闭合延时闭合 常开常开断电断电后后 延时断开延时断开 通通 电电 式式 瞬瞬 时时 动动 作作 延延 时时 动动 作作 常闭触点常闭触点 常开触点常开触点 常开常开通电通电后后 延时闭合延时闭合 常

42、闭常闭通电通电后后 延时断开延时断开 常闭触点常闭触点 常开触点常开触点 电机电机 绕组绕组 A B C X Y Z Y Z BY X C A KM FU QS FR A x B y C z KM -Y KM- 主电路主电路 二、二、时间控制时间控制 电动机 电动机Y Y 起动控制起动控制 运行时运行时KMKM、KM-KM- 工作，电动机接成形工作，电动机接成形 起动时起动时KMKM、KM-YKM-Y工作，电动机接成工作，电动机接成Y Y形形 要求：要求： KM FU Q FR 电机 A x B y C z KM -Y KM- KM- KT KTKM-Y KM-Y KM- KM- KT KM-

43、 KM SB1 SB2 KM Y Y 起动起动控制电路控制电路 FR 主电路接通电源主电路接通电源 KT KM- Y Y 转换完成转换完成 SB2 KM KT KM-Y KM- 延时延时 KM- Y 主电路主电路 顺序控制电路顺序控制电路 M1M1起动后起动后 M2M2再起动再起动 要求要求 控制问题控制问题1 1 两电机只保证起动的先后两电机只保证起动的先后 顺序，没有延时要求。顺序，没有延时要求。 控制问题控制问题2 2 M1M1起动后，起动后，M2M2延时起动。延时起动。 Q FR1 KM2 . . . FR2 顺序控制电路顺序控制电路1 1：M1M1起动后，起动后，M2M2起动起动 没

44、有延时要求。没有延时要求。 M2M2可单独停车，且有总停止按钮可单独停车，且有总停止按钮 KM1 KM2SB3 SB4 FR2 KM2 KM1SB1 SB2 FR1 KM1 控制电路控制电路 Q FR1 KM2 . . . FR2 主电路主电路 KM1 SB1 SB2 KT FR1 KM1 KM2 KM2 KM2 KT 顺序控制电路顺序控制电路2 2：M1M1起动后，起动后，M2M2延时起动。延时起动。 SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动 KT M2起动起动 主电路同前主电路同前 控制电路控制电路 FR2 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 K

45、T 用以下电路可不可以用以下电路可不可以？ 继电器、接触器的线圈有各自的继电器、接触器的线圈有各自的 额定值，额定值，线圈不能串联线圈不能串联。 思考题思考题 不可以不可以 设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 1. 小车启动后，前进到小车启动后，前进到A A地。然后做以下往复运动：地。然后做以下往复运动： 到到A A地后停地后停1 1分钟等待装料，然后自动返回分钟等待装料，然后自动返回B B地。地。 到到B B地后停地后停1 1分钟等待卸料，然后自动返回分钟等待卸料，然后自动返回A A地。地。 2. 2. 有过载和短路保护。有过载和短

46、路保护。 应用举例应用举例 例题例题1： M 3 ABC KMF FU Q FR KMR 主电路主电路 与电动机的正反转控制的主与电动机的正反转控制的主 电路相同电路相同 热继电器过热继电器过 载保护载保护 熔断器熔断器 短路保护短路保护 控制电路控制电路 STaSTa 、STSTb b 为为 A A、B B 两处的两处的 行程开关行程开关 KTaKTa 、KTKTb b 为为 时间继电器时间继电器 KMF FR KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa STb KTb KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR 起动后工作台控制要求：起动后工作台控制要求： (1)

47、(1) 运动部件运动部件A A从从1 1到到2 2 (2)(2)运动部件运动部件B B从从3 3到到4 4 (3)(3)运动部件运动部件A A从从2 2回到回到1 1 (4)(4)运动部件运动部件B B从从4 4回到回到3 3 自动循环自动循环 B M1 A M2 ST3ST4ST2ST1 1234 例题例题2 2：工作台位置控制工作台位置控制 工作台位置控制电路工作台位置控制电路 (1)(1)根据动作顺序根据动作顺序 设计控制电路。设计控制电路。 (2)(2)检查有无互锁。检查有无互锁。 (3)(3)检查能否正确检查能否正确 启动启动 、停车。、停车。 设计步骤：设计步骤： KMAF KH

48、ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAF ST4 KMAFST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARST2 ST3 安全常识、口决估算、工具表的使用 第四章 安全电压36V 安全常识安全常识 安全电流30mA 10KV的高压电 有效安全距离为0.4米 保护接零保护接零 在三相四线制供电系统中，规定零线中的电流在三相四线制供电系统中，规定零线中的电流 不得超过相线电流的不得超过相线电流的25%25%，在主干线上不得安装任，在主干线上不得安装任 何开关或熔电器，零线截面积不得小于相线截面何开关或熔电器，零线截面积不得小于相线截面

49、 积的积的1/21/2 设备1 设备2 自动 开关 自动 开关 自动 开关 这样使用行吗？这样使用行吗？ 1、用钳子多缠一些圈耐压500V的胶布， 就可以去掐10KV的高压电线吗？ 思考！思考！ 2、站着木制板凳就可以接单根火线吗？ 3、用试电笔测220V插座两个孔都亮， 这个插座能正常使用吗？为什么？ 常用电工口决常用电工口决 导线安全载流量估算口诀：导线安全载流量估算口诀： 二点五下乘以九，往上减一顺号走。 三十五乘三点五，双双成组减点五。 条件有变加折算，高温九折铜升级。 穿管根数二三四，八七六折满载流。 二点五下乘以九，往上减一顺号走说的是25mm及以下 的各种截面铝芯绝缘线，其载流量

50、约为截面数的9倍。 如25mm导线，载流量为259225(A)。 从4mm及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排， 倍数逐次减l，即48、67、106、165、254 三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载 流量为截面数的35倍，即35351225(A)。从50mm 及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个 线号成一组，倍数依次减05。即50、70mm导线的载流量为截 面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的25倍，依次类推。 条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线 、明敷在环境温度25的条件下而定的。若铝芯绝缘线

51、明敷 在环境温度长期高于25的地区，导线载流量可按上述口诀 计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是 铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上 述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm铜 线的载流量，可按25mm2铝线计算 电机熔断体选择：电机熔断体选择： I熔电体电流Iq/K 式中Iq-电动机起动电流 一般为(48)电动机额定电流的48倍。 K-比例系数。一般为1.52.5 对不经常起动的电动机，取2.5 对频繁起动的电动机应取1.5 已知三相已知三相电动机电动机容量，求其额定电流容量，求其额定电流 口诀：容量除以千伏数，商乘系数点七六。 10KW=100

52、00W 10000W/380V*o.76=20A 三相二百二电机，千瓦三点五安培。 常用三百八电机，一个千瓦两安培。 常用电工工具表常用电工工具表 万用表：万用表： 可以测量电阻、交直电流、交直电压等。 用万能表并联测电压 用万能表测电阻 用万能表串联测电流 钳形电流表：钳形电流表： 可以方便的测量导线中的电流。 注意：量程的选择注意：量程的选择 兆欧表（俗称摇表）：兆欧表（俗称摇表）： 可以测量较大的电阻值。 一般常用于测电动机等电器设备的绝缘。 一般环境下使用的电动机的绝缘电阴要求达到0.5兆欧以上兆欧以上 小常识 PLC的简单介绍 第五章 19681968年美国通用汽车公司（年美国通用汽

53、车公司（GEGE），），为了适应汽车型号的不断更新，为了适应汽车型号的不断更新， 生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种 新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统 及接线，以降低成本，缩短周期。及接线，以降低成本，缩短周期。 19691969年由美国数字设备公司（年由美国数字设备公司（DECDEC）根据美国通用汽车公司（根据美国通用汽车公司（GEGE） 的要求研制成功。的要求研制成功。 吸取继电器和计算机两者的优点吸取继电器和计算机两

54、者的优点 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易 更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差， 但简单易懂、价格便宜；但简单易懂、价格便宜； 计算机计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编，但编 程困难；程困难； 采用面向控制过程、面向问题的采用面向控制过程、面向问题的“自然语言自然语言”进行编进行编 程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图） PLC称为可编程逻辑控制器（称为可编程逻

55、辑控制器（Programmable Logic Controller） 德国的西门子德国的西门子(SIEMENS)、 美国美国A-B（Allen-Bradly）GE（General Electric） 日本三菱电机（日本三菱电机（Mitsubishi Electric）、）、 欧姆龙（欧姆龙（OMRON）、）、 日本主要发展中小型日本主要发展中小型PLC，在世界小型在世界小型PLC市场上，市场上， 日本产品约占有日本产品约占有70的份额。在中国，的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位产品的销量居首位 各大品牌各大品牌： 西门子西门子PLCPLC外形图外形图 S7-200系列系列PLCS7-

56、300系列系列PLC S7-400系列系列PLC Q系列系列PLC FX2N系列系列PLC FX1N系列系列PLC FX1S系列系列PLC 欧姆龙欧姆龙PLCPLC外形图外形图 C200H系列系列PLC CPM1A、CPM2A系列系列PLC 1 1 逻辑控制功能逻辑控制功能 2 2 定时控制功能定时控制功能 3 3 计数控制功能计数控制功能 4 4 步进控制功能步进控制功能 5 5 数据处理功能数据处理功能 6 6 回路控制功能回路控制功能 7 7 通讯联网功能通讯联网功能 8 8 监控功能监控功能 9 9 停电记忆功能停电记忆功能 10 10 故障诊断功能故障诊断功能 逻辑控制功能逻辑控制功

57、能 M 接触器 定时控制功能定时控制功能 定时控制功能是定时控制功能是PLCPLC的最基本功能之一。的最基本功能之一。 PLCPLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类中有许多可供用户使用的定时器，功能类 似于继电器线路中的时间继电器。似于继电器线路中的时间继电器。 定时器的设定值定时器的设定值( (定时时间定时时间) )可以在编程时设定，可以在编程时设定， 也可以在运动过程中根据需要进行修改，使用方便也可以在运动过程中根据需要进行修改，使用方便 灵活。灵活。 同时同时PLCPLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准还提供了高精度的时钟脉冲，用于准 确实时控制确实时控制 计数控制功能是计数控制功能是PLCPLC的最基本功能之一。的最基本功能之一。 PLCPLC为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一 个状态信号个状态信号( (计数值到计数值到) )，利