电工基础知识培训

1、新申报厂控职称培训 -自动化、计算机、仪表主要内容： 电路基础知识 电动机的基本原理和结构 接触器控制系统 PLC原理及应用 电子技术基础认识电学常用名词、物理量及单位 第一章 电路基础知识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) 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

2、电流的符号表示是：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、AI=Qt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 2A 102mA23635、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，电场力把电荷从某点搬运到参考点（

3、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UaUaUb零电位R1R2a 、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UU = Ua - Ub5、电阻电阻是电荷在物体中运动所受到的阻力，是物质本身具有的导特性，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=LS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=UR上式是部分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=ER+r0用于分析包含电

4、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：把两个以上的电阻首尾相连接成一串，中间没有分支，称为电阻的串联电路。特点：I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2II1I2并联电路：把两个以上的电阻头接头尾接尾并列相连，称为电阻的并联电路。I1 I2R1I+UR221111RRR特点：I=I1+I2 U=U1=U2混联电路：包含了串联和并联两种联接方式的电路。R1R2R3计算：u=10V R1=R2=R3=R4=R5=8欧 求流过R4的电流？R1R2R3R4R5U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

5、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=UItU-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表示公式公式: P=W/t=UIt/t=UI: P=W/t=UIt/t=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

6、、电磁感应 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：tIim sini-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 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。

7、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：fT22tT2T23Tt234T2uiOf 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/sfff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

8、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：2mII正弦电压和电动势的有效值：正弦电压和电动势的有效值：22mmEEUU 有效

9、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。tIimsin相位：相位：t初相位：初相位： 0 0it OtIim sin相位：相位：t 初相位：初相位： it 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：2121tt 当 时， 比 超前 角， 比 滞后 角。uiui21ui2tIim sin1tUum sin 正弦交流电路中电压和电流的频率

10、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：tuiOBeCeAe0te60o240120tEetEetEemmmsinsinsinCBA三相正弦交流电三相正弦交流电相位上彼此相差1200llllllIUSIUQIUP333sincos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

11、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1000KW，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

12、磁 力线。（3）磁力线的方向：在磁体外面，从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

13、手定则：右手伸开，四指并拢，拇指与四指垂直，燕在同一平面，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感生电

14、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+AkNNII11221Vu+kNNUU2121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第二章第二章 电动机构造及原理电动机构造及原理电机种类电机种类1直流电机直流电机3同步电机同步电机5测速发电机测速发电机7交磁电机扩大机交磁电机扩大机8伺服电机伺服电机6异步电机异步电机4旋转原理旋转原理2机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。流。笼型转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)转子 铁芯

15、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) 绕线型转子绕线型转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。笼型笼型绕线型绕线型 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i3i1i2iitmIoU1V2W1V1W2U20n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。 ()电流出( )电流入i3i1i2it mIoU1U2V2W1V1W2

16、U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 合成磁场方向向下合成磁场方向向下 合成磁场旋转合成磁场旋转600n60 90t 合成磁场旋转合成磁场旋转90600动画3i2i1ii tmIoSNSN)/( 6010分分转转pfn 旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。2p180分）转/( 50011p360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Hz)50(1 f3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 75090U1U2V2W1V1W2分）分）转转/( 6010

17、pfn BlvBliFvF0nNS转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。 由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转不可能达到与旋转磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即0nn 异步电动机异步电动机如果如果:0nn 无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条无转矩因此，

18、转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。%s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n= =975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns22Tcos IKT 常数，与电机结构有关旋转磁场每极磁通转子电流转子电路的功

19、率因数ilBF 22cos, , IT maxTmSNSOTS曲线曲线)(sfT 曲线曲线)(Tfn 根据转矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲线：NnmaxTstTOnTNT0nstT1NTNnNT)/()(9550NNN分分转转千瓦千瓦nPT OnT0n(N m) 如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型) 的额定功的额定功率为率为7.5kw, 额定转速为额定转速为1440r/min, 则额定转矩则额定转矩为为nPnPT9550602 m.N7 .4914405 . 795509550NNN nPTT2 sT2 TT =T2n T T2达到新的平衡T

20、20nnTOn三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动起动性能起动性能 起动问题：起动问题：起动电流大，起动转矩小。起动电流大，起动转矩小。 一般中小型笼型电机起动电流为额定电流的一般中小型笼型电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的电动机的起动转矩为额定转矩的(1.02.2)倍。倍。大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热后果：后果：原因：起动：起动： n = 0，s =1, 接通电源。接通电源。起动时起动时 ，n = 0，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子感

21、应电势转子电流转子电流定子电流 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。星形-三角形(Y ) 换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3) 转子串电阻起动转子串电阻起动以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。ZUIll3:Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：Z31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2M3M3A2849230880380310453. (1)NNN3N2Ncos310 UPI 一台Y225M-4型的三相异步电 动机，定子绕组型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN

22、=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求： (2) 由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四极电动机）（四极电动机）minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns (3)mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT pfsnsn106011 f=50HzM3 +变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1

23、f1N）制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（制动转距），使转子迅速停止转动。转距（制动转距），使转子迅速停止转动。nF转子转子T n0=0 停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，使转子迅速停止转

24、动。 运转运转制动制动运转运转nFT n0 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制动状态，驱动转距变为制动转距。电动机进入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。电网。nF转子转子T n0n n0 磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中

25、心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表8.8.1中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。异步电动机产品名称代号。通常联结联结电机容量电机容量Y3kW 联结联结电机容量电机容量 kW4U2U1W2V1V2W1W2U2V2V1W1U1接线盒W1V1W2V2接电源接电源W1V1W2V2接电源 表示星形联结下电机的线电流为 6.73A；三角形联结下线电流为 11.64A。两种接法下相电流均为 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行

26、时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。 电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O 0N0Nnnns 额定转差率额定转差率指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。系统组成：系统组成：主电路：主电路：由电动机、（接通、断开、

27、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。 第三章第三章 继电控制电路继电控制电路M3AB CKMFUQKMSB2CBSB1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M3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

28、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） 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继电器继电器继

29、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

30、) 外形外形(b) (b) 结构结构 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M3AB CKMFUQSBKM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（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

31、控制线路BC二、电动机连续运行二、电动机连续运行KM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，M3AB CKMFUQKMSB2CBSB1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。KMKMSB1SB2FRM3KMABCFUQFR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

32、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。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 KMSB1KMSB2KHSB思考思考方法一：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

33、行：连续运行KMSB1KMSB2FRSB3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KMSB1甲甲SB2甲甲KMFR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FR1KM2.FR2.SB1KM1KM1SBFR

34、1SB2KM2KM2FR2七、电动机的正反转控制七、电动机的正反转控制KMFKMFSB1SBFKHM3ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR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

35、两个接触器同时工作造成主回路短路。路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBR互锁互锁KMR互锁作用互锁作用：M3A BCKMFFUQ SKHKMF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KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR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：在控制电路中加入机械连锁。机械联锁机械联锁时间继电器时间继电

36、器钟表式钟表式空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闭常闭通电通电后后延时断开延时断开常闭触点常

37、闭触点常开触点常开触点电机电机绕组绕组ABCXYZYZBYXCAKMFUQSFRAxByCzKM -YKM- 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：KMFUQFR电机AxByCzKM -YKM- KM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMY 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 K

38、M-Y KM- 延时延时 KM- Y 第四章 PLC原理及应用 19681968年美国通用汽车公司（G GE E），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。 19691969年由美国数字设备公司（DECDEC）根据美国通用汽车公司（G GE E）的要求研制成功。 吸取继电器和计算机两者的优点 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，但简单易懂、价格便宜； 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编

39、程困难； 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，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（Programmable Logic Controller）德国的西门子(SIEMENS)、美国A-B（Allen-Bradly）GE（General Electric）日本三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日本产品约占有70的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位各大品牌各大品牌：西门子PLCPLC外形图S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLCS7-40

40、0系列系列PLCQ系列系列PLCFX2N系列系列PLCFX1N系列系列PLCFX1S系列系列PLC欧姆龙PLCPLC外形图C200H系列系列PLCCPM1A、CPM2A系列系列PLC1 1 逻辑控制功能2 2 定时控制功能3 3 计数控制功能4 4 步进控制功能5 5 数据处理功能6 6 回路控制功能7 7 通讯联网功能8 8 监控功能9 9 停电记忆功能10 10 故障诊断功能逻辑控制功能M接触器定时控制功能定时控制功能是PLCPLC的最基本功能之一。 PLCPLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器线路中的时间继电器。 定时器的设定值( (定时时间) )可以在编程时设定，也可以在

41、运动过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。 同时PLCPLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确实时控制 计数控制功能是PLCPLC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，产生一个状态信号( (计数值到) )，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。 计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。计数控制功能PLCPLC设置了较强的监控功能。 利用编程器或监视器，操作人员可以对PLCPLC有关部分的运行状态进行监视。 利用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以根据需要改变PLCPLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容，

42、为调整和维护提供了极大的方便。监控功能PLC内部硬件框图及各部分作用PLC由四部分组成 ：中央处理单元（CPU板）、输入输出（I/O）部件和电源部件PLC系统软件 程序的表达方式基本有四种：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。PLC编程语言 用户程序可以在PLC系统软件上完成，并下载到PLC中应用，每种PLC都有不同的系统编程软件，如OMROM的编程软件有CX7.0、西门子有step 7，这些软件可以运行在个人计算机上。 1. 1. 梯形图编程语言两种梯形图的继电器符号图对照两种梯形图的继电器符号图对照 梯形图（Ladder diagram）编程语言是一

43、种图形语言 , ,类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是PLCPLC编程语言中应用最多的一种语言。 物理继电器物理继电器 PLC继电器继电器常开常开常闭常闭 触触 点点线线 圈圈 PC PC的继电器不是物理的电器，它是的继电器不是物理的电器，它是PCPC内部的寄存器位，因内部的寄存器位，因为它具有与物理继电器相似的功能，常称之为为它具有与物理继电器相似的功能，常称之为“软继电器软继电器”。 PLC PLC每一个继电器都对应着内部的一个寄存器位，该位为每一个继电器都对应着内部的一个寄存器位，该位为“1”1”态时，相当于继电器接通；为态时，相当于继电器接通；为“0”0”

44、态时，则相当于继态时，则相当于继电器断开。电器断开。常闭触点线圈常开触点说明：说明：两种控制的梯形图比000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM继电器继电器 控控 制制SB1线圈线圈线圈线圈常开触点常开触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KMQFUKR M 3 SB1SB2KMKHKM输入设输入设备备PLCSB1SB2KRKM输出设输出设备备一个简单的实际电路案例2： PLC控制三相异步电动机Y降压电路接线图： 元件布置图、接线图Y- 降压控制电路梯形图第五章 电子技术基础 常用元器件 几个基本电子电路分析 113114115 1常见的电阻116117

45、118电容119 =定义单位 1电容具有隔直流、通交流的特性.因此在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等120主要特性 2 电容两端的电压不能突变的特性： 电容两端的电压由下试决定 V=Q/c 式中Q为电容器内部的电荷量，C为电容器的容量 3 容抗特性： 电容器的容抗大小XC由下列公式决定 XC= 式中f为交流信号的频率，C为电容器的容量 4 储能特性： 理论上，电容器不消耗电能，所以电容器充到的电荷会储存在电容器中，只要外电路不存在让电容器放电的条件，电荷就一直在电容器中。fc2/1121分类2 5常见电容外形贴片电容122钽电容 云母电容云母电容123 3、 电感124ISASV 1L=定义 特性： 2 fL2 j125126四、 晶体二极管127主要特性128锗管正向特性 10硅管I/mAU/V02040302010 20死 区 电压A 0.5 1.0 1.5反 向 特性 图1-10 二极管的伏安特性 二极管的VA特性 2）、反向