电器控制与PLC技术.ppt

1、电气控制与可编程控制器技术，总体进度电气控制部分：20小时，包括18小时教学和2小时实验，可编程控制器与应用部分：28小时，包括22小时教学和6小时实验，电气控制与可编程控制器技术， 教学内容：分为六个部分：第一部分：常见低压电器及其选择(教材第一章)第二部分：电气控制的基本电路和原理(教材第一章)第三部分：可编程控制器的基本知识(教材第二章)第四部分：小型可编程控制器及其指令系统(FX系列)(教材第三章和第四章(自学)第五部分：可编程控制器程序设计(教材第五章) 第六部分：可编程控制器应用系统设计(教材第6章和第7章)，才真旺姆电器控制基金会，福建理工大学电子信息与电气工程系，一、电器概念二

2、。 电器分类。电器的功能。常用低压控制电器五、中国低压控制电器的发展六。低压电器的基本组成，总结在第1节完成由控制电器组成的自动控制系统，它被称为继电器接触器控制系统，或简称电器控制系统。1按工作电压分类2按动作原理分类3按用途分类4按工作原理分类2。电器分类1按工作电压分类(1)高压电器用于交流电压为1200伏、DC电压为1500伏或以上的电路中的电器。如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。(2)交流50Hz(或60Hz)使用低压电器，额定电压低于1200伏；额定DC电压为1500伏及以下的电路中的电器。如接触器、继电器等。2根据动作原理进行分类1)用手操作或依靠机械力操作的电器，如主命

3、令电器，如手动开关、控制按钮和行程开关。2)自动电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。它通过电磁力或某一物理量的变化自动运行。(1)控制电器用于各种控制电路和系统，如接触器、继电器、电机起动器等。(2)主控电器用于自动控制系统中的电器发送动作指令，如按钮、行程开关、凸轮开关等。(3)保护电器用于保护电路和电气设备的电器，如保险丝、热继电器、各种保护继电器和避雷器。(4)执行电器是指用于完成某些动作或传动功能的电器，如电磁铁和电磁离合器。(5)用于输送和分配电能的配电电器，如高压断路器、隔离开关、闸刀开关、自动空气开关等。3按用途分类，4按工作原理分类，1)电磁器具按电磁感应原理工作，如接

4、触器和各种类型的电磁继电器。2)非电气控制设备，如闸刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。电器功能低压电器可根据运行信号或外部现场信号的要求，自动或手动改变电路的状态和参数，实现电路或被控对象的控制、保护、测量、指示和调整。低压电器的功能如下：(1)控制(4)调节(2)保护(5)指示(3)测量(6)转换；(4)常用低压控制电器及其用途；(5)中国低压控制电器的发展；解放后(1953-1957年):低压电器的试生产取得了成功。改革开放以来，低压电器制造业发展迅速，引进了大量国外先进技术，基本实现了国产化，部分产品返销国外；当前发展方向：体积小、可靠性高、使用方便、功能可组合。感应部分

5、执行部分示例：闸刀开关-最简单的电气手柄：感应触点(触点):执行部分六。低压控制电气设备的基本组成第二节低压电气设备的电磁机构和执行器1电磁机构将电能转化为机械能的结构：固定铁芯、电枢和电磁线圈。(吸引线圈)分类：直动式、卡扣式。外形原理见图：电磁线圈通电后，电磁吸引力大于弹力，衔铁闭合。核心材料：DC电工软铁；交流硅钢片(端面嵌入铜短路环以克服交流颤抖声)、磁路结构和电磁铁特性，根据吸引线圈通电电流的性质分为DC电磁铁和交流电磁铁。短路环通常用于解决交流电磁铁的振动问题。短路环示意图如图1.3所示，其中1为短路环，2为铁芯。短路环起到磁通分相的作用，将极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并在两

6、个磁通之间产生相位差，因此它们产生的吸力之间也存在相位差，这样两部分的吸力不会同时达到零值，当然，合成后的吸力不会在任何时候都为零。如果合成后的吸力在任何时候都大于弹簧张力，振动将被消除。短路环，图1.3短路环，2触点系统(执行器)，结构：图桥型：点接触表面接触指型：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。材质：黄铜指型；银铜合金桥，灭弧系统，电弧产生：电弧在从闭合状态过渡到打开状态时产生。气体自持放电的一种形式是带电粒子的喷射流。电弧特性：外有白炽电弧，内有高温高密度电流。3、灭弧系统，电弧类型：交流电弧和DC电弧有交流过零点，电弧容易熄灭。灭弧原理：快速伸长电弧冷却和解离方法应用：用于熄灭触头切断

7、负载电流时产生的电弧。灭弧方法机械灭弧方法利用弹性力快速拉长灭弧方法的纵向焊缝分割电弧并起到冷却作用。例如，纵缝粘土灭弧罩的网格灭弧法，由金属网格划分电弧如图所示，以及磁吹灭弧法，即电弧在电磁引力作用下迅速伸长，用于熄灭DC电弧。图3中的电网灭弧、磁吹灭弧和接触器。目的：大电流负载电路的自动开关。根据控制电路的类型，接触器可分为交流接触器和DC接触器。交流接触器1。交流接触器的结构和工作原理组成：电磁机构触头灭弧罩图工作原理：线圈通电后，在铁芯中产生磁通量和电磁引力。这种电磁吸引克服了弹簧反作用力，使电枢吸引，驱动接触机构动作，断开常闭触点，闭合常开触点，互锁或连接电路。当线圈断电或线圈两端的

8、电压显著降低时，电磁吸引力小于弹簧反作用力，这使得电枢释放、接触机构复位、电路断开或联锁释放。CJ20交流接触器，2个交流接触器根据主触点的数量分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。根据灭弧介质：空气接触器、真空接触器等。根据有无接触：可分为接触式接触器和非接触式接触器。3、交流接触器基本参数，额定电压：指主触头的额定工作电压。有24V、48V、110V、220V和440V DC、36V、127V、220V和380V交流额定电流：主触头额定电流。机械寿命(1000万次以上)和电气寿命(100万次以上)工作频率：工作3.接触器的符号和型号说明，图形符号：图1-2接触器的图形符号A)线圈B)主触

9、点C)辅助触点的文本符号：KM，接触器4的型号说明。接触器和交流接触器的选择应根据负载类型和工作参数合理选择。具体分为以下几个步骤：1)选择接触器的类型；2)选择接触器的额定参数；第四节继电器，用途：根据信号变化打开或关闭电路；传感器输出触点继电器分类：用途：控制继电器、保护继电器和中间继电器。原理要点：输入信号的性质如电磁、电感和热继电器点：电压、电流、时间、温度、速度、压力等动作时间点：瞬时继电器、延时继电器输出形式点：接触式和非接触式继电器、继电器和接触器的异同、继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别如下：继电器用于控制电路，体积小，接触容量小，触点多，只能通过小电流，无灭弧装

10、置，可在电或非电的作用下动作。接触器：用于主电路，具有大电流和灭弧装置，只能在电压作用下工作。普通继电器，1个电压和电流继电器，2个中间继电器，3个时间继电器，4个热继电器，5个速度继电器，6个固态继电器，1个电流和电压继电器，1个。定义：控制电器，根据线圈电流或电压的变化输出接触动作。2.分类：过电流(电压):过电流(电压)期间的触点动作。潜流(电压):触点在电流(电压)下复位。3.符号：电流和电压继电器的图表、电气图形和文本符号；2.中间继电器，用途(功能):增加控制点或放大信号。分类：交流和DC结构：电磁机构接触系统的符号，常用的中间继电器和小继电器，JZ7系列中间继电器，3。时间继电器

11、，定义：继电器根据时间原理工作。用途：用于时间控制，也称为计时器。延迟类型：上电延迟类型和断电延迟类型。结构分类：空气型、电子型、电动型等。空气式时间继电器电子时间继电器电子时间继电器，空气式时间继电器，组成：电磁机构接触气缸(活塞)原理：它根据空气阻尼原理工作。上电延时类型A和断电延时类型B的主要参数：延时类型和接触吸引线圈电压延时范围0.460秒或0.418秒电气符号：图形特征：价格低，延时范围大，结构简单，但精度低。空中时间继电器，带上电延时的空中时间继电器原理图，延时触点，顺时针触点，缺少：结构复杂，体积大。电子时间继电器分类：晶体管型(电阻-电容型):基于充放电原理的延时操作，小继电

12、器触点输出。数字：脉冲计数执行器。热继电器、过载保护过流继电器。(长期过载、频繁启动、欠压和断相运行会导致过流)用于电机或其他设备的过载保护和断相保护。分类：双金属普通，电子结构：热元件触点动作机构设置装置复位装置示意图原理：触点通过导板由双金属板变形断开。复位：故障排除后，手动复位和设置：通常设置在电机的额定电流。符号：图纸、热继电器结构示意图、断相保护、型号、图形符号、热继电器接入电机定子电路的方式。速度继电器，目的：检测转速过零点。用于反向制动，切断反相序电源。结构：转子(极)笼型空心绕组接触图原理：电磁感应类似于鼠笼异步电机。当旋转时，笼形绕组感应电势，形成电流并被迫摆动，钟摆带动接触

13、系统工作。当它停止运行(N=0)时，摆是垂直的，触点复位。符号：图，速度继电器结构，速度继电器结构示意图1-电机轴2-永磁转子3-定子4-绕组5-摆杆6，7-静触点8，9-动触点8-簧片，速度继电器图形符号，6，固态继电器，由电源开关器件组成，通过输入信号电压控制输出电子器件的导通。用途：无火花无触点继电器。广泛用于数字电路和控制系统。分类：交流输出和DC输出。分别用于关闭/DC负载。主要参数：输入信号电压范围，输出额定电压/电流耐受电压强度，第5节保险丝，保险丝是最简单和最有效的短路保护电器。熔丝或熔丝，通常被称为熔丝，通常由具有高电阻率的易熔合金或具有小横截面积的良导体制成。当线路正常运行

14、时，保险丝不应熔断；当线路短路或严重过载时，应立即熔断保险丝。保险丝，1。成分：壳熔体(芯)。材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属2。保护(熔断)特性：熔体电流超过IfN并熔断。熔化时间与熔化电流成反比。当熔化电流小于或等于IfN时，它不会熔化并能长时间工作。3.分类：插入式、螺旋式、管式(无填料封闭管、填料封闭管)、导轨式、快熔式。熔断器的额定电流的选择，(1)电阻性负载，如电灯和电炉，中频感应，(3)频繁启动的电机，(2)单电机，熔断器，开关和断路器，开关是最常见和最早使用的电器。它的功能是打开和关闭电路并切断电流。常用的有闸刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关(组合开关)、自动空气开关(空气

15、开关)等。1刀开关，刀开关是手动电器中最简单的结构，主要用作电源隔离开关，也可偶尔用于小容量低压配电线路的连接和断开。接线时，连接上端的电源线和下端的负载，使刀片在切断电源后与电源隔离，可以防止事故的发生。普通闸刀开关的形状，a)HD系列闸刀开关；B)HS系列闸刀开关、单极、q、双极、q、三极、q、闸刀开关符号、图形符号、2个低压断路器，也称为自动空气开关，可用于接通和断开负载电路，也可用于控制不经常启动的电机。其功能相当于闸刀开关、过流继电器、失压继电器、热继电器和漏电保护器部分或全部功能的总和，是低压配电网中的重要保护电器。低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠压保护等)。)，动作值可调，分断能力强，操作方便，安全可靠，目前应用广泛。可以实现短路、过载和失压保护。，锁钩，主触点手动闭合，电枢释放，自动空气开关原理图，联动装置，释放弹簧，自动空气开关原理图2)断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。3)断路器欠压释放的额定电压应等于被保护线路的额定电压。4)断路器的额定电流和过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。5)断路器的极限分断能