电气控制基本知识

1、第一章：电气控制基本知识第一章：电气控制基本知识常用低压电器介绍常用低压电器介绍基本电气控制系统设计（继电接触控制）基本电气控制系统设计（继电接触控制）121.1常用低压电器常用低压电器1、低压、中压、高压、超高压、特高压、低压、中压、高压、超高压、特高压新国家电网企业标准电业安全工作规程规定：电器工作分为高压和低压两种。高压电气设备：电压1000V及以上者；低压电气设备：电压Ie（3）单台长期运行的电动机：Ire(1.52.5)Ie（4）单台频繁启动的电动机：Ire(33.5)Ie（5）多台长期工作的电动机：Ire（1.52.5)Iemax+IeINmax-容量最大单台电机的额定电流。IN其

2、余.电动机额定电流之和。lre-熔体额定电流le-负载额定电流（6）防止越级熔断，上一级额定电流要比下一级大（12）个级差。1.1常用低压电器常用低压电器继电接触控制控制系统继电接触控制控制系统5、主令电器、主令电器（1）控制按钮）控制按钮动合（常开）触头动合（常开）触头动断（常闭）触头动断（常闭）触头按钮帽按钮帽复位弹簧复位弹簧 注意动作先后顺序注意动作先后顺序按下时：常闭先动作按下时：常闭先动作复位时：常开先动作复位时：常开先动作1.1常用低压电器常用低压电器按钮的颜色意义红色：急停、停止、分断黄色：紧急干预绿色：启动、接通蓝色、黑色、灰色、白色：其他功能，但不代替上述功能标准符号标准符号

3、注意：通过按钮的最大电流不要超过注意：通过按钮的最大电流不要超过5A1.1常用低压电器常用低压电器（2）位置开关：行程开关、接近开关、光电开关等）位置开关：行程开关、接近开关、光电开关等A：行程开关：行程开关标准符号标准符号 1.1常用低压电器常用低压电器B：接近开关：接近开关标准符号标准符号 1.1常用低压电器常用低压电器C：光电开关（接近开关的一种）：光电开关（接近开关的一种）1.1常用低压电器常用低压电器6:接触器接触器工作原理工作原理标准符号标准符号M3 接触器是用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控接触器是用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动

4、开关电器。制电路的一种自动开关电器。 功能：用于自动控制交、直流电动机，电热设备及电容器组等设功能：用于自动控制交、直流电动机，电热设备及电容器组等设备。接触器具有大的执行机构，大容量的主触头及迅速熄灭电弧的能备。接触器具有大的执行机构，大容量的主触头及迅速熄灭电弧的能力。力。 当电路发生故障时，能迅速、可靠地切断电源，并有低压释放功当电路发生故障时，能迅速、可靠地切断电源，并有低压释放功能，与保护电器配合可用于电动机的控制及保护。能，与保护电器配合可用于电动机的控制及保护。 接触器由电磁机构、触头系统、灭弧装置、释放弹簧、触头弹簧、接触器由电磁机构、触头系统、灭弧装置、释放弹簧、触头弹簧、触

5、头压力弹簧、支架及底座等组成。触头压力弹簧、支架及底座等组成。接触器的选型：接触器的选型：额定电流大于线路电流即可额定电流大于线路电流即可分类分类短时工作制：空载时间长短时工作制：空载时间长断续周期工作制（频繁动作）断续周期工作制（频繁动作）八小时工作制（基本工作制）八小时工作制（基本工作制）不间断工作制不间断工作制:有载时间长（月有载时间长（月年）年）需考虑散热、防尘、容需考虑散热、防尘、容量放大量放大20%以上以上需考虑机械强度、触点寿命、需考虑机械强度、触点寿命、启动电流启动电流380V、7.5KW三相异步鼠笼电机，直接启停。选用接触器三相异步鼠笼电机，直接启停。选用接触器电机额定电流约

6、等于功率的电机额定电流约等于功率的2倍倍电机功率等级0.37kw、0.55kw、0.75kw、1.1kw、1.5kw、2.2kw、2.5kw、3kw、4kw、5.5kw、7.5kw、11kw、15kw、18.5kw、22kw、30kw、37kw、45kw、55kw、75kw、90kw、110kw、132kw、160kw红色部分可以直接启动，与电源容量有关。一般要求启动电流一般低于25倍额定电流（直接启动一般是47倍额定电流）1.1常用低压电器常用低压电器7:继电器继电器继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量

7、，而输出则是触点的动作或者是电路参数的变化。可以认为：继电器就是控制系统的感觉器官，用于信息可以认为：继电器就是控制系统的感觉器官，用于信息输入在继电接触控制系统和输入在继电接触控制系统和PLC控制系统中几乎都为开控制系统中几乎都为开关量关量继电器用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。1.1常用低压电器常用低压电器（1）电磁继电器）电磁继电器过电流继电器过电流继电器电流继电器电流继电器电压继电器电压继电器中间继电器中间继电器1.1常用低压电器常用低压电器电磁式继电器结构和工作原理与电磁式接触器相

8、似，由电磁机构、触头系统和调节装置组成。电磁式继电器按输入信号不同有电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器。1）电磁式电压继电器电磁式电压继电器线圈并接在电路电压上，其触头的动作与线圈电压大小直接有关，在电力拖动控制系统中起电压保护盒控制作用。2）电磁式电流继电器电磁式电流继电器线圈串接在电路中，用来反映电路电流的大小，触头的动作与否与线圈电流大小直接有关。3）电磁式中间继电器电磁式中间继电器实质是一种电磁式电压继电器，其特点是触头数量较多，在电路中起增加触头数量和起中间放大作用。1.1常用低压电器常用低压电器电磁继电器的选用电磁继电器的选用1）使用类别的选用继电器的典型用

9、途是控制接触器的线圈，即控制交、直流电磁铁。按规定，继电器使用类别有：DC-11控制交流电磁铁负载与DC-11控制直流电磁铁负载。2）额定工作与额定工作电压的选用继电器在对应使用类别下，继电器的最高工作电压为继电器的额定绝缘电压，继电器的最高工作电流应不小于继电器的额定发热电流。3）工作制的选用继电器工作制应与其使用场合工作制一致，且实际操作频率应低于额定操作频率。4）继电器返回系数的调节应根据控制要求来调节电压和电流继电器的返回系数。一般采用增加衔铁吸合后的气隙、减小衔铁打开后的气隙或适当放松释放弹簧等措施来达到增大返回系数的目的。1.1常用低压电器常用低压电器（2）时间继电器）时间继电器直

10、流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器电动式时间继电器电动式时间继电器电子式时间继电器电子式时间继电器时间继电器是继电器输入信号后，经一定的延时后才有输出信号的继电器。对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触头状态才发生变化。1.1常用低压电器常用低压电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器是在电磁式电压继电器铁心上套个阻尼铜套后构成。当电磁线圈接通电源时，在阻尼套筒内产生感应电动势，流过感应电流。在感电流作用下产生的磁通阻碍穿过铜套内的原磁通变化，因而对原磁通起阻尼作用，使磁路中的原磁通增加缓慢，使达到吸合磁

11、通值的时间加长，衔铁吸合时间后延，触头也延时动作。由于电磁线圈通电前，衔铁处于打开位置，磁路气隙大，磁阻大，磁通小，阻尼套筒作用也小，因此衔铁吸合时的延时只有0.10.5s，延时作用可不计。但当衔铁已处于吸合位置，在切断电磁线圈直流电源时，因磁路气隙小，磁阻小，磁通变化大，铜套的阻尼作用大，使电磁线圈断电后衔铁延时释放，相应触头延时动作，线圈断电获得的延时可达0.35s。直流电磁式时间继电器具有结构简单、寿命长、允许通电次数多等优点。但仅适用于直流电路，若用交流电路需加整流装置；仅能获得断电延时，且延时时间短，延时精度不高。1.2基本电气控制线路基本电气控制线路(a）线圈一般符号；）线圈一般符

12、号；(b）通电延时线圈；）通电延时线圈；(c）断电延时线圈；）断电延时线圈；(d）延时闭合常开触点；）延时闭合常开触点；(e）延时断开常闭触点；）延时断开常闭触点；(f）延时断开常开触点；）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；）延时闭合常闭触点；(h）瞬时常）瞬时常开触点；开触点；(i）瞬时常闭触点）瞬时常闭触点半圆的开口方向是触点的动作方向半圆的开口方向是触点的动作方向1.1常用低压电器常用低压电器（3）热继电器）热继电器热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器。由于发热元件具有热惯性，所以在电路中不能用于瞬时过载保护，更不能做短路保护

13、，主要用作电动机的长期过载保护。1.1常用低压电器常用低压电器(a）常闭触点(b）热元件热继电器还具有断相保护功能（看书）热继电器还具有断相保护功能（看书）热继电器的选型热继电器的选型（1）热元件整定电流=电动机额定电流：电动机启动电流为其额定电流的6倍、启动时间不超过5S时；（2）热元件整定电流=1.11.15倍电动机额定电流；当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时。1.1常用低压电器常用低压电器（4）速度继电器）速度继电器KS标准符号1.2基本电气控制线路基本电气控制线路1、电气控制线路图的绘制原则、电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图：电气原理控制线路图、电器布置图、电器

14、安装接线图电气控制线路图：电气原理控制线路图、电器布置图、电器安装接线图 1.2基本电气控制线路基本电气控制线路绘制原则见书第绘制原则见书第10页页1.2基本电气控制线路基本电气控制线路2、三相笼型异步电动机直接起动控制线路、三相笼型异步电动机直接起动控制线路短路保护：熔断器FU1，FU2；过载保护：热继电器FR；零电压保护：KM线圈，防止电机自启动（1）三相电机直接启动控制线路）三相电机直接启动控制线路自锁自锁1.2基本电气控制线路基本电气控制线路（2）点动控制环节）点动控制环节1.2基本电气控制线路基本电气控制线路1.2基本电气控制线路基本电气控制线路3、正反转控制线路、正反转控制线路控制原理：A、B、C三相换相即可实现电机正反转切换（1）电动机“正停反”控制线路互锁互锁1.2基本电气控制线路基本电气控制线路（2）电动机“正反停”控制线路1.2基本电气控制线路基本电气控制线路（3）自动往复行程控制线路1.2基本电气控制线路基本电气控制线路4、鼠笼式三相异步电动机降压起动控制线路、鼠笼式三相异步电动机降压起动控制线路 (1)定子串电阻降压起动控制线路缺点：在电动机起动后缺点：在电动机起动后KM1和和KT一直处于带电状态，能耗一直处于带电状态，