电气基础知识.ppt

1、1、讲座内容1。工厂配电2。常用的低压电器3。电机和电机应用4。传感器5。变频器6.plc基础知识7。触摸屏8。上位机，a，2，工厂配电1。电力传输发电电力传输3354电力消耗为了将发电厂产生的电力向各个方向传输给用户，需要从发电机输出大约20kV的电压。在中国，它通常被提高到220千伏或500千伏。变压器电压等级：20kv/500kv (220kv)、500kv (220kv)/110kv/35kv、35kv、10kv/380v、a、3、a、4、a、5、2。从变压器出来的电有两种接线方式，包括三项和三项四线制。三个五线制零线与地分开。电线直径用作电线和电缆的导电材料。通常有两种铜，铜和铝，它

2、们的导电性比铝强。导线直径的计算公式为10、5、100、2、25、35、3、4、75、95，两倍半，管道温度的89%折扣，裸线和铜线的一半升级。a，7，常用低压电器，1。电气知识：1000伏以上高电压，大电流：a，10V，220V，380V，小电流：5V，12V，24V，36V(人体安全电压)，两根火线的电压是380伏，一根火线和一根零线的电压是220伏，为什么人体会触电，a，8，2。常用的颜色识别电，3。电缆颜色识别，a，11，3。常用的低压电器是什么？1.闸刀开关、保险丝、低压断路器、继电器、接触器、主指令装置、行程开关和传感器。a，12，2。刀开关，a，13 a，23。主命令装置，a，1

3、4，a，15，4。断路器a，16，5。接触器，a，17，6。保险丝，a，18，7。继电器11。万用表，a，24，12。振动台，a，25，电机和电机应用，1。根据结构和工作原理，可分为DC电机、异步电机和同步电机。2.根据用途可分为驱动电机和控制电机。1)驱动电机可分为：电动工具电机(包括钻孔、抛光、研磨、开槽、切割、铰孔等)。)，家用电器电机(包括洗衣机、电风扇、冰箱、空调、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、吹风机、电动剃须刀等。)和其他一般小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械等。2)控制电机分为步进电机和伺服电机。异步电动机的原理三相绕组与三相电源连接产生的磁场在空间旋转，称为旋转

4、磁场，旋转速度由电动机的极数和电源频率决定。转子在磁场中相对于定子移动，切割磁性阳并形成感应电动势。转子铜排短路，产生感应电流。转子铜排有电流，在磁场中受力作用。转子将旋转。首先，必须有一个旋转磁场；第二，转子的旋转方向与旋转磁场的方向相同；第三，转子的转速必须小于同步转速；否则，导体不会切断磁场，也不会有感应电流和扭矩，因此电机将停止。停车后，速度会变慢。由于速度差异，转子开始再次旋转，因此只要旋转磁场存在，转子将总是以同步速度旋转。同步电动机的定子绕组与异步电动机的定子绕组相同，不同之处在于电动机的转子结构。异步电动机的转子是一个短路绕组，它通过电磁感应产生电流。但是，同步电机的转子结构比

5、较复杂，有DC励磁绕组，所以需要外部励磁电源通过滑环引入电流；因此，同步电机的结构相对复杂，成本和维护成本相对较高。单电机单电机是异步电机的一种。它的极数是1。我们家的洗衣机采用单级电机和电容逆变。步进电机步进电机是一种开环控制元件步进电机，它将电脉冲信号转换成角位移或线性位移。在无过载情况下，电机的转速和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到脉冲信号时，它驱动步进电机以设定的方向旋转一个固定的角度。通过控制脉冲数可以控制角位移，从而达到精确定位的目的；同时，通过控制脉冲频率可以控制电机的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机的工作原理当电流流过定子

6、绕组时，定子绕组产生一个矢量磁场。磁场将驱动转子旋转一个角度，从而使转子的一对磁场的方向与定子的方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度时。转子也与磁场成一定角度旋转。每次输入电脉冲，电机都会旋转一个角度向前移动。它的输出角位移与输入脉冲数成正比，它的转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机将反转。因此，控制脉冲的数量和频率以及电机每相绕组的通电顺序可以用来控制步进电机的旋转。伺服电机原理：交流伺服电机的定子结构与电容式分相单相异步电机的定子结构基本相似。定子上有两个位置差为90的绕组，一个是励磁绕组Rf，它总是与交流电压Uf相连；另一个是与控制信号电压Uc连接的控制绕组l。因此，交流伺服

7、电机也称为两个伺服电机。控制方式：用户控制伺服驱动器，伺服驱动器转换成相应的三相电输出进行控制。伺服驱动器的控制操作模式有三种控制模式：位置、速度和扭矩控制。位置控制采用脉冲输入方式，分为AB相脉冲、正负脉冲和脉冲方向控制；速度和扭矩通常由模拟输入控制。传感器定义传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，它能感知被测信息，并能根据一定的规则将感知到的信息转换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。传感器的特点包括小型化、数字化、智能化、多功能、系统化和网络化。这是实现自动检测和控制的第一步。随着传感器的存在和发展，物体具

8、有触觉、味觉和嗅觉等感官，这使得物体慢慢变得有生命。通常，根据它们的基本传感功能，它们被分为十类：热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、辐射敏感元件、色敏元件和味觉敏感元件。a，35，2。我们通常使用两种类型(1)开关值1)电容开关：检测非金属物体的位置。2)感应开关：三线NPN型(输出负信号)PNP型(输出正信号)，用于检测金属物体的位置。3)漫反射型：当开关被阻挡时，会有信号输出。反射板：当光不能从反射板返回时，会有信号输出。4)光纤放大器：但是，当物体在光纤放大器的范围内时，它会输出有限数量的a，36，(2)模拟量1)热敏电阻：当温度变化时，电阻的电阻值会

9、发生变化，然后根据电阻值来确定温度。2)热电偶：当温度变化时，热电偶内部会产生感应电压来反映温度。3)压力变送器：当液体、气体或固体的压力发生变化时，传感器内部的电阻值也会发生变化，压力会通过电阻值反映出来(压阻效应)，电子电路会产生4-20MA或0-5V的电压。液位传感器：常用的超声波液位传感器包括超声波液位传感器、伺服液位传感器和静液压液位传感器。的工作原理超声波脉冲以声波的速度传播，从发射到接收超声波脉冲的时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。距离值S、声速c和传输时间t之间的关系可以由公式表示：S=CT/2(当电子电路产生4-20MA或0-5V的电压时)。在静压类型中，硅压力传感

10、器通常用于将测量的压力转换成电信号(4-20MA或0-5V电压由电子电路产生)，a，38，变频器，1。异步电动机的调速方法可以从交流异步电动机的公式n=(60f/p)(1-s)中看出。其中p是异步电动机的极数，s是转差率(异步转差率，同步转差率)，f是频率，所以我们可以知道调速方法是调频-f，极数调节-p和转差率调节-s.可变滑差可以通过定子电压调节、转子串联电阻和串级调速来实现。a，39，2，什么是变频器？变频器是一种电能控制装置，它利用功率半导体器件的开关作用将工频电源转换成另一频率。可实现交流异步电动机软启动、变频调速、提高运行精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。变频器的工作

11、原理一般来说，将恒压恒频交流转换成变压或变频交流的装置称为变频器。设备必须首先将三相或单相交流电转换成直流电(DC)。然后将直流电(DC)转换成三相或单相交流电。变频器同时改变输出频率和电压，即改变电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。因此，变频器可以用较小的启动电流使电机获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载。a，41，4。变频器的控制方式(1)控制字，利用通信线路给变频器一个控制字，变频器返回一个状态字，通过控制字控制变频器的启动和停止速度，并通过状态字反映变频器的运行状态。例如，sew、西门子s120 (2)模拟控制，通过plc或其他控制设备，将电压和电流电阻信号传送到变频器，

12、并通过改变控制量来改变变频器的频率。例如，西门子m440 (3)通过信号线简单地手动控制启动和停止信号。如LG、A、42、plc基础知识、A、43、A、44、A、45、1。PLC的起源在工业生产过程中，大量的开关是按顺序控制的，它们按照逻辑条件按顺序动作，按照逻辑关系控制连锁保护动作，并采集大量的离散数据。传统上，这些功能是通过气动或电动控制系统实现的。1968年，美国通用汽车公司提出更换继电器电气控制装置的要求。第二年，美国数字公司开发了基于集成电路和电子技术的控制设备，这些设备首先通过编程应用于电气控制。这是第一代可编程控制器，称为可编程控制器。可编程控制器的组成分为两种类型：固定式可编程

13、控制器和模块化可编程控制器。固定式可编程控制器包括中央处理器板、输入输出板、显示面板、存储模块、电源等。这些元素结合成一个不可分割的整体。模块化可编程逻辑控制器包括中央处理器模块、输入/输出模块、存储器、电源模块、背板或机架，它们可以根据特定规则进行配置。中央处理器是可编程逻辑控制器的核心，起着神经中枢的作用。每套可编程逻辑控制器至少有一个中央处理器，根据可编程逻辑控制器系统程序给出的功能接收并存储用户程序和数据，通过扫描收集现场输入设备发送的状态或数据，并将其存储在指定的寄存器中。同时，对电源和PLC内部电路的工作状态以及编程过程中的语法错误进行诊断。进入操作后，从用户程序存储器中逐个读取指

14、令，并根据指令中指定的任务产生相应的控制信号从用户的角度来看，没有必要详细分析中央处理器的内部电路，但应该充分了解各部分的工作机理。中央处理器控制器控制中央处理器读取、解释和执行指令。但是工作节奏是由振荡信号控制的。算术单元用于数字或逻辑运算，并在控制器的命令下工作。寄存器参与操作并存储操作的中间结果。它也在控制器的命令下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定了PLC的工作速度、输入输出数量和软件容量，从而限制了控制规模。一个48，4输入/输出模块可编程逻辑控制器通过输入/输出部分与电路接口。输入输出模块集成了可编程逻辑控制器的输入输出电路，输入寄存器反映输入信号的状态，输出点

15、反映输出锁存器的状态。输入模块将电信号转换成数字信号并进入PLC系统，而输出模块则相反。输入输出分为开关输入、开关输出、模拟输入、模拟输出等模块。常用的输入输出分类如下：开关值：除以电压电平，包括220伏交流电、110伏交流电和24伏直流电；按隔离模式划分，包括继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型划分，包括电流型(4-20mA，0-20mA)、电压型(0-10V，0-5V，-10-10V)等。除以精度，包括12位、14位、16位等。除了上述一般的输入输出外，还有特殊的输入输出模块，如热电阻、热电偶、脉冲等。模块的规格和数量取决于输入/输出模块的数量。可能会有更多或更少的输入/输出模块，但

16、输入/输出模块的最大数量受限于中央处理器可以管理的基本配置能力，即背板或机架插槽的最大数量。一、49、5电源模块PLC电源用于为PLC模块的集成电路提供工作电源。同时，有些还为输入电路提供24V工作电源。电源输入的类型有交流电源(220伏交流电或110伏交流电)和DC电源(通常使用24伏直流电)。6基板或机架大多数模块化可编程逻辑控制器使用基板或机架，其功能是：电气地实现模块之间的连接，使中央处理器可以访问基板上的所有模块，机械地实现模块之间的连接，使每个模块形成一个整体。a、50、a、51、a、52、a、53、触摸屏和上位机，组态软件是指一些用于数据采集和过程控制的专用软件，是自动控制系统监

17、控级的软件平台和开发环境。通过灵活多样的配置方式(而非编程方式)可以提供良好的用户开发界面和简单的使用方法，解决了控制系统的通用性问题。预置的软件模块可以轻松实现和完成监控层的功能，同时可以支持各种硬件厂商的计算机和输入输出产品。它与高可靠性的工业控制计算机和网络系统相结合，可以为系统集成提供控制层和管理层的所有软硬件接口。组态软件通常具有以下功能：(1)强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大多运行在Windows环境下，充分利用Windows的图形功能来提高界面的美观性。有了可视化的M风格界面和丰富的工具栏，操作人员可以直接进入开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工作条件库不仅提供了必