项目一任务1.1 认知低压电器

电气控制与驱动目录项目1电气控制电路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器

任务1.2识读电气控制系统图

任务1.3分析电气控制原理图

任务1.4典型机床控制电路的连接与调试项目2PLC控制系统的构建、编程与调试

任务2.1认知PLC

任务2.2认知三菱PLC

任务2.3PLC控制系统的应用设计项目3变频驱动（调速）系统的构建与调试

任务3.1认知变频器

任务3.2应用变频器基本运行功能控制传送带

任务3.3应用变频器的基本参数控制传送带

任务3.4应用变频器多段速度控制传送带电气控制与驱动目录项目4步进驱动系统的构建与调试

任务4.1利用步进驱动系统实现机械手的直线移动控制

任务4.2利用步进驱动系统实现机械手的定位控制

任务4.3搬运机械手的应用设计项目5伺服驱动系统的构建与调试

任务5.1认识交流伺服系统

任务5.2利用伺服系统速度控制模式控制圆形转盘工作台

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台

任务5.4

利用伺服系统位置控制模式控制圆形转盘工作台项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器【任务引入】

电气控制设备的强电控制电路中会使用到各种电气元器件——低压控制电器，简称低压电器。

常用的低压电器包括按钮、开关、熔断器、断路器、接触器和继电器等。

图1-1所示为某电气控制柜的实物图，其中的电气元器件大家都认识吗？每个电气元器件的功能是什么？它们的工作过程是怎样？【任务目标】1.能够识别常用的电气元器件；2.了解常用电气元器件的功能和结构，熟记它们的电气符号；3.掌握常用电气元器件的工作过程。

项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器【相关知识】

1.1.1低压电器的基本知识低压电器——泛指工作电压在交流1200V、直流1500V以下的电器设备，用来对低压电路进行通断控制、保护和调节。低压电器通常分为如下几类：（1）开关电器：包括刀闸开关、转换开关、自动开关等；（2）主令电器：包括按钮、行程开关和接近开关等；（3）执行电路：包括接触器和各类继电器等；（4）保护电器：包括熔断器、漏电保护器和各种过载、过电压、过电流、短路等保护电器。实际的一些电器兼有保护功能，以便于安装和使用。例如，在刀闸开关中一般都配有熔断器，自动开关则兼有短路、过载、失压等保护功能。项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器刀开关转换开关空气开关按钮行程开关接触器热继电器中间继电器时间继电器常用低压电器项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器1.1.2开关电器与熔断器1．刀闸开关（QS）刀闸开关是一种最常用的手动电器。刀闸开关由刀片（动触点）和刀座（静触点）装在瓷质底板上再配上胶木盖构成。刀闸开关分为单极、双极和三极几种。

刀闸开关用于不频繁地接通和切断电源，选用刀闸开关时应根据电源的负载情况确定其额定电压和额定电流。

用刀闸开关切断电流时，刀片与刀座分开时会产生电弧，特别当切断较大电流时，电弧持续不易熄灭。因此，为安全起见，不准用无隔弧、灭弧装置的刀闸开关切断大电流。

在继电器-接触控制系统中，刀闸开关一般作为隔离电源用，而用接触器接通和断开负载。图1-2-2刀闸开关电气符号图1-2-1刀闸开关实物图片项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器2．转换开关（SCB）

转换开关又称组合开关，是由数层动、静触片组装在绝缘盒内而成的。动触片装在转轴上，用手柄转动转轴，使动触片与静触片接通或断开，可实现多条线路、不同联结方式的转换。

转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，有利于熄灭电弧。

转换开关的触片通流能力有限。转换开关具有体积小，使用方便等特点。

图1-3.2转换开关接线图SCB图1-3.1转换开关实物

图1-3.3转换开关电气符号项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器3．熔断器（FU）

熔断器是一种最常见的短路保护器件。

熔断器中的熔丝或熔片统称为熔体。

熔断器串接在电路中，在额定电流情况下，熔体不熔断，当发生短路或严重过载时，熔体立即熔断切断电源，保护电路和设备不受损坏。

熔断器额定电流IN选择应遵循如下原则：

1）对电阻性负载如电灯、电阻炉等，可按IN≥IL（负载总电流）确定；2）对电动机等起动电流Ist大于工作电流IL的负载，熔断器额定电流IN的选择原则是：既要有短路保护作用，又要在起动瞬间熔断器不能熔断，依实际情况确定。3）如果是多台电动机共用一条电源干线上的总熔断器，则IN等于1.5～2.5倍容量最大电动机的额定电流+其余电动机额定电流之和。图1-4熔断器电气符号

及熔断特性曲线熔断器熔丝项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器4.自动空气断路器（QF）

自动空气断路器又称自动空气开关，用于低压交、直流配电系统中。在正常供电情况，作不频繁接通和切断电路之用，一旦电路发生过载、短路及失压故障，其保护装置立即动作切断电路。当故障排除后，无需更换零件，可迅速恢复供电，因此，使用非常方便。

自动空气开关的工作原理如图所示：1）正常工作时，锁钩锁住，主触电闭合，主电路通电；2）严重过载或短路时，过流脱扣器因其电磁铁吸力过大而顶开锁钩；3）欠压或失压时，失压脱扣器因其电磁铁吸力过小而顶开锁钩。图1-5.1空气开关原理图图1-5.2空气开关

电气符号项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器1.1.3主令电器主令电器是在需接通和分断控制电路时，发出操作命令的电器。1．按钮（SB）由一对动合触点和一对动断触电组成。按下按帽，动断触电断开，动合触电闭合；松开按帽，在弹簧力作用下复位。还有一种闭锁式按钮，带有自锁机关，可机械锁住。图1-6.2按钮结构及电气符号图1-6.1按扭实物项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器2.行程开关（SQ）

行程开关也称为位置开关，它是反映生产机械运动部件运行位置的主令电器。行程开关分为机械式和电子式两大类。

机械式行程开关的内部结构类似于按钮，区别是触发机械式行程开关的外力是装在机器运动部件上的撞块。

电子式接近开关也可作为位置检测开关，它采用对某种物理量敏感的半导体传感器，配合放大电路、开关电路而构成，具有工作可靠、精度高、动作快，无电弧（无触点）、寿命长等优点。工作时，当运动部件到达预定工位，靠近接近开关的传感器时，传感器的参数值发生变化，使电子开关电路导通或关断，输出相应的切换命令，进入相应的操作程序。项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器1.1.4执行电器1.接触器（KM）

接触器是利用电磁力来接通和断开主电路的执行电器。

常用的三相交流接触器的结构及符号如图1-8所示。它由电磁机构、触点系统和灭弧装置组成。

三相交流接触器的触点系统中有三对主触点和若干对辅助触点。主触点可通过较大电流，并设有隔弧和灭弧装置。主触点用在主电路中以控制三相负载，辅助触点用在电流较小的控制电路中。

在选用接触器时应注意：

接触器的额定电流指主触点的定额电流，例如CJ10―100交流接触器的额定电流为100A；

另外，要根据控制电路的工作电压，选择吸引线圈的额定电压，常用的交流额定电压有36V，220V和380V。

（b）图1-8接触器结构及电气符号项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器2．继电器

继电器是广泛用于自动控制系统和保护系统中的自动电器。其输入控制量可以是电压、电流等电量，也可以是温度、压力等非电量。

（1）电磁式控制继电器（KA）电磁式控制继电器的基本结构、工作原理和接触器相似，只是它的触点电流容量较小，一般为5A或10A，没有灭弧装置。图1-9为电磁式控制继电器的结构示意图和符号。电磁式控制继电器种类很多：

电压继电器可用于电动机失压、欠压保护装置；

电流继电器可作为过载或短路保护装置；

中间继电器的触点数目较多，触点的电流容量相对较大，可作为信号放大和增加控制回路数。图1-9电磁式继电器结构示意及电气符号项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器

（2）时间继电器（KT）

时间继电器是反映时间的自动控制电器。

时间继电器有电磁式和电子式两类，前者是在电磁式控制继电器上加装空气阻尼（气囊）或机械阻尼（钟表机械）组成，后者是利用电子延时电路实现延时动作。

时间继电器的共同特点是从接受信号到触点动作有一定延时，延时长短可根据需要预先整定。时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种。

通电延时型是指当接收输入信号后延时一定时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出瞬时复原。

断电延时型是指当接收输入信号时，瞬时产生相应的输出信号；当输入信号消失后，延迟一定时间，输出信号才复原。时间继电器的符号如图1-11所示。

项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器

通电延时型时间继电器断电延时型时间继电器图1-11时间继电器的电气符号项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器3．热继电器（FR）热继电器是一种以感受元件受热而动作的继电器，常用于电动机的过载保护。图1-12a为其内部结构图；图1-12b为电气符号图。热继电器主要由发热元件、动断（常闭）触点及动作机构组成。

热继电器的发热元件是一段阻值不大的电阻丝，它绕在双金属片上。双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片轧制而成。双金属片一端是固定的，另一端为自由端。双金属片受热弯曲，推动下端导板位移，使动作机构动作，常闭触点断开。双金属片冷却后恢复常态。若动断触点不能自动复原时，需按下复位按钮使其复原。

热继电器的发热元件串接在电动机的主电路中，常闭触点串联在电动机的控制电路中。正常情况下双金属片变形不大，但当电动机过载到一定程度时，热继电器将在规定时间内动作，切断电动机的供电电路，使电动机断电停车而受到保护（b）图1-12热继电器结构示意及电气符号（a）项目1电气控制线路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器【任务实施】

任务要求：根据图1-13所示的某机床电器柜