电气基本常识

1、设备设备电气简介电气简介 部门：设备部门：设备部部传感器设备故障排查电气简述（强弱电、控制）0101020203030101设备电气简述设备电气简述 电气控制系统电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，为了保证一次设备运行的可靠与安全，需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。010102020303040405050606电源供电源供电回路：电回路：供电回路的供电电源有380V和220V等多种；保护回路：保护回路：保护回路的工作电源有单相220V、36V、24V等多种，对电气设备和线路进行短路、过载和失压

2、等各种保护，由断路器、接触器、继电器等保护组件组成；信号回路：信号回路：能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等；自动与手动回路：自动与手动回路：电气设备为了提高工作效率，一般都设有自动环节，但在安装、调试及紧急事故的处理中，控制线路中还需要设置手动环节，通过一些开关实现自动与手动方式的转换；自锁及互锁回路：自锁及互锁回路：启动按钮松开后，线路保持通电，电气设备能继续工作的电气环节叫自锁环节：两台或两台以上的电气装置和组件，为了保证设备运行的安全与可靠，只能一台通电启动，另一台不能通电启动的保护环节，叫互锁环节。制动停车回路：制动停车回

3、路：切断电路的供电电源，并采取某些制动措施，使电动机迅速停车的控制环节，如能耗制动、电源反接制动，倒拉反接制动和再生发电制动等；02 02 设备故障设备故障 在电气设备运行一段时间以后，难免会受到磨损或干扰，如果不能及时排除，将威胁到电气设备安全运行。要解决电气故障，就要了解电气设备常见故障有哪些： 短路短路 绝缘层受潮、磨损、老化，电气设备年久失修等，都会导致短路。 解决办法：做好设备与线路布置，防止设备在使用中发生损伤。防腐防潮设计，保护绝缘层，避免绝缘层直接接触外界。温度过高温度过高 每种导线都有自己的最高承受电流负荷范围，如果电流负荷异常，超出导线原有承受能力，就会瞬间提高导线温度，进

4、而将导线烧毁 解决办法：根据实际所需电流选择导线，控制导线负荷量；相关工作人员定期维护电气设备，根据检修计划，清理杂物与灰尘。电弧与电火花电弧与电火花 在电气设备运行中，很容易因导线绝缘层破坏等产生电弧与电火花 解决办法：让易产生电弧与电火花的设备远离危险场地，并做好应急措施，配备，合适好防护设备。可以将不易点燃的电缆应用其中，且应用不具有燃烧性的导线，同时做好日常检查。谐波引发故障谐波引发故障 在电子设备运行中，难免会产生谐波，这些谐波对电子设备的影响很大，更会引发误动作 解决办法：谐波无法自动消除，这就需要通过改变变流装置构造， 应用一定的控制策略将谐波消除。同时，还可以采用抑制谐波产生的

5、方案，如将滤波器应用进来。0303部部分分电电气气元元件件介介绍绍传感器传感器电磁阀电磁阀继电器继电器伺服电机伺服电机传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电磁阀（Electromagnetic valve）是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。继电器（relay）是一种电控制器件，具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。

6、通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装 置 ， 伺 服 系 统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。 光电传感器光电传感器漫反射型对射型槽型光纤传感器颜色传感器光栅 光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现

7、象。 光电传感器在一般情况下，由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制。 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号，如有图所示。 对于漫反射式光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被 检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小， 粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度， 而且， 被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。漫反射光电传感器漫反射光电传感器

8、发送器接收器遮挡物发送器接收器对射光电传感器对射光电传感器发送器接收器遮挡物 对射式是发射端发出红光或红外，接收端接收。有物体经过光线切断，便输出信号。对射光电传感器的优势：1、检测距离长 2、对检测物体的限制少 3、响应时间短 光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。 4、分辨率高 能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。 5、可实现非接触的检测 无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。6、便于调整 在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进

9、行调整。光纤传感器光纤传感器 光纤传感器是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（强度、相位、偏振态、频率、波长）发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。遮挡物光纤检测头放大器光纤传感器的优势：1、光纤传感器通过光纤线传输光线，提高光束的聚拢程度，易判断收光量的大小，检测精度要高。2、光纤传输的是光信号，因此安全性、可靠性好，抗电磁干扰能力强。3、抗腐蚀，抗污染能力强，可用于温差较大的地方，时间老化特性优良，工作寿命长。4、体积小，重量轻，容易安装，对被测对象环境适应能力强。5、光纤是无源器件，自身独立性好

10、，不会破坏被测量的状态。6、测量对象广泛。目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤传感器。颜色传感器颜色传感器 颜色识别传感器又称色彩传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。 一、设定灵敏度：1、把标的物放在传感器发射的聚束光点的焦点位置上，按一次“SET”（设置）按钮：在设定值监视器上，“SET”显示位绿色；2、没有标的物是按“SET”一次：设定值显示为绿色。 二、设定最大灵敏度：1、在没有标的物时，持续按住“SET”至少3秒，检查“S

11、ET”闪动后，释放“SET”按钮。 三、对灵敏度进行微调：按UP（上）或者DOWN（下）按钮，更改设定值（显示为绿色的数值）。检测物发射器接收器检测指示灯光发射光缆光发射电缆中间继电器中间继电器 它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。 作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用：1）扩大控制范围：例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。2）放大：例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的

12、电路。3）综合信号：例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。4）自动、遥控、监测：例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。电磁阀电磁阀 电磁阀（Electromagnetic valve）是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。通电时，电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的气管，腔中间是活塞，一面或两面有电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同

13、的排气孔，而进气孔是常开的，介质就会进入不同的排气管，然后通过气体的压力来推动气缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。 1 常用的有单向阀、先导阀、速度调节阀等。伺服电机伺服电机 伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速的装置。伺服电机转子转速受输入信号控制，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，并能快速反应，精确控制。在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性。伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。 04