电工培训课件.ppt

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1、电工培训,第一章 安全培训,第一节 电流对人体的危害,电流作用机理 电流通过人体时破坏人体内部细胞组织的正常工作,主要表现为生物学效应。 电流作用还包括热效应、化学效应、机械效应,电流的大小 人体电阻主要由表皮电阻和体内电阻构成,体内电阻一般较为稳定,约在500左右,表皮电阻则与表皮湿度、粗糙程度、触电面积等有关,一般人体电阻在1k2k之间 持续时间 电流频率(50Hz60Hz时电流对人体伤害最严重) 电流途径 人体健康状况,电流对人体作用因素,第二节 触电事故种类、方式与规律,电流对人体伤害的类型,1、电击 电击是电流对人体内部组织造成的伤害 (50mA即可致命),按通过人体的电流大小而使人

2、体呈现不同的状态,可将电流划分为三级:,感知电流(成年男性1.1mA;女性 0.7mA) 是指在一定的概率下通过人体引起人有任何感觉的最小电流 摆脱电流(成年男性16mA;女性 10.5mA) 在一定概率下人触电后能自行摆脱带电体的最大电流 致命电流 (30mA以上有生命危险;50mA以上可引起心室颤动;100mA足可致死),2、电伤 电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成的伤害,灼伤 电烙印 皮肤金属化 机械性损伤 电光眼,主要特征,单相触电 两相触电 跨步电压触电,按人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径,触电可分为三种情况:,触电事故方式,触电事故规律,1、触电事故季节性明显

3、,69月事故最多; 2、低压触电事故多; 3、携带式设备和移动式设备触电事故多; 4、电气连接部位触电事故多; 5、错误操作和违章作业造成的触电事故多; 6、不同行业、不同年龄、不同地域触电事故各不相同,1、施工现场电动建筑机械或手持电动工具的载荷线,必须按其容量选用无接头的铜芯橡皮护套软电缆。其性能应符合现行国家标准的要求。其中绿/ 黄双色线在任何情况下只可用做保护零线或重复接地线。 2、各种熔断器的额定电流必须按规定合理选用。 严禁在现场用铁丝、铝丝等非专用熔丝替代。 3 、施工现场的各种配电箱、开关箱必须有防雨(水)设施,并应装设端正、牢固。固定式配电箱、开关箱的底部与地面的垂直距离应为

4、1.3 1.5m;移动式配电箱、开关箱的底部与地面的垂直距离应为0.6 1.5 m。,第三节 电工安全操作,4 、每台电动建筑机械应有各自专用的开关箱,必须实行 “一机一闸”制。开关箱应设在机械设备附近。配电箱电力容量在15KW以上的 电源开关严禁采用瓷底胶木刀型开关。 4.5KW 以上的电动机不得用刀型开关直接启动。 5 、各种电源导线严禁直接绑扎在金属架上。 6 、严禁利用大地作工作零线,不得借用机械本身金属结构作工作零线。 严禁在一个接地(零)线中串联几个接地(零)点。 7 、电气装置遇跳闸时,不得强行合闸。应查明原因,排除故障后方可再行合闸。,8、严禁带电作业或预约停送电时间的方式进行

5、电气检修。 检修前必须先切断电源并在电源开关上挂“禁止合闸,有人工作”的警告牌。 警告牌的挂、取应有专人负责。 9、各种配电箱、开关箱应配备安全锁,每班工作完毕后,切断电源, 锁好箱门。 10 、发生人身触电,应切断电源,方可救护。 11 、电气设备或线路发生火警时,应先切断电源, 断电前不得用水或泡沫灭火器进行灭火。 12 、电工人员必须持证上岗。上班必须穿绝缘鞋, 并保证工具性能完好。禁止酒后作业,三相异步电动机原理及控制,第二章,电动机的分类:,异步电动机的优点,构造简单、价格便宜、工作可靠、使用维护方便 在全国电动机总容量中有85以上是三相异步电动机。,三相异步电动机的构造,笼型电机的

6、各部件,铁心:由内周有槽的0.5mm厚硅钢片叠成。磁路的一部分,机座:铸铁或钢板焊接,支撑铁心和固定电机,硅钢片,装有三相绕组的定子,1、定子,定子绕组,接线盒,定子三相绕组的联接方法。通常,Y 联结, 联结,2、转子,转子: 在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流,产生旋转力矩,转轴 转子铁心 转子绕组,0.5mm的硅钢片叠压,笼型转子,(2) 绕线式转子,同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。,三相转子绕组通常连接成星形,即三个末端连在一起,三个首端分别与转轴上的三个滑环(滑环与轴绝缘且滑环间相互绝缘)相连,通过滑环和电刷接到外部的变阻器上,以便改善电机的起动和调速性能。,绕线式转子绕

7、组与外接变阻器的连接,三相异步电动机工作原理,旋转磁场的产生,规定,()电流出,()电流入,三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时,将在电机气隙空间产生旋转磁场;,分析可知:三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过360,取决于三相电流的相序,旋转磁场的旋转方向,结论: 任意调换两根 电源进线,则旋转 磁场反转。,任意调换两根电源进线,若定子每相绕组由两个线圈串联 ,绕组的始端 之间互差60,将形成两对磁极的旋转磁场。,旋转磁场的极对数P,极对数,小常识,P=1,表示二极电机,P=2,表示四极电机,旋转磁场转速n1与极对数 p 的关系,电动机转子转动方向与磁场

8、旋转的方向是一致的,旋转磁场的同步转速和电动机转子转速会有一定停滞。根据转子转速 n 与旋转磁场的转速n1之间的关系,可分为,=,例如:380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时 采用 Y联结;线电压为 220V 时采用 联结。,电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。,电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。,例如: Y / 6.73 / 11.64 A 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。,电动机的Y/联结,异步电动机的运行与控制,起动问题:起动电流大,起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流

9、的4 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.02.2)倍。,直接起动:,后果:,起动方法,直接起动 7.5千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。,(适用于笼型电动机),降压起动,Y 换接起动,降压起动时的电流 为直接起动时的,注: 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。,三相异步电动机的正、反转,方法:任意调换电源的两根进线,电动机反转。,电动机 正转,电动机 反转,继电控制电路,重点,系统组成:,主电路: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),控制电路:由接触器线圈、继电器等电器元件组成(电流小),任务:根据给定的指令,依照自动控制系统的规律和具

10、体 的工艺要求对主电路进行控制。,常用控制电器,1、刀闸开关,控制对象: 380V,5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流,刀闸的额定电流值应如下选择: (3-5)倍异步电机额定电流,2、组合开关,又称转换开关,是一种转动式的闸刀开关,作用:用作电源引入开关,控制对象:380V、5.5kW 以下小电机,电路符号:,短片,3、按钮,(b) 结构,按钮常用于接通和断开控制电路。,按钮开关的外形和符号,(a) 外形图,动画,4、熔断器,符号:,熔断器额定电流IF的选择:,(1) 电灯、电炉等电阻性负载,IF IL,(3) 频繁起动的电机,(2) 单台电机,用于低压线路中的短路保护。,用于频

11、繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,(a) 外形,(b) 结构,5、交流接触器,动作过程,线圈通电,交流接触器,动画,交流接触器,构成: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。,符号:,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自锁,停止 按钮,起动 按钮,特点:小电流控 制大电流。,继电器只能通过小电流。所以继电器一般用于控制电路中,6、继电器,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:,接触器的主触点可以通过大电流;,继电器类型:,(1)中间继电器,通常用于传递信号和同时控制多个电路 。,符号:,外形,(2)热继电器,用于电动机的过载保护。

12、,(a) 外形,(b) 结构,发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,杠杆被弹簧拉回,常闭触点断开。,发热元件,杠杆,热继电器,工作原理:,双金属片,常闭触头,结构:,符号:,串联在主电路中,串联在控制电路中,电气自动控制原理图的绘制原则:,1.控制线路由主电路和控制电路组成。,2.属同一电器元件的不同部分,可按其功能和所接电路的不 同分别画在不同的电路中,但必须标注相同的文字符号。,3.所有电器的图形符号均按通电前的状态绘制。,4.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控制电路中 不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点:,使

13、控制电路简单,电器元件少,且工作又要准确可靠,(2)尽可能避免多个电器元件依次动作接通另一个电器的控制电路,(3)必须保证每个线圈的额定电压,不能将两个线圈串联。, 电机起动、停车 (点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等),常见的控制电路, 电机正反转控制, 行程控制, 时间控制,一、点动控制,动作过程,按钮松开,按下按钮(SB),控制电路,主电路,电动机直接起动的控制线路,二、电动机连续运行,自锁,自锁的作用,按下按钮(SB2),线圈(KM)通电,,电机起动;同时,辅助触头(KM)闭合,,即使按钮松开,线圈保持通电状态电机连续运转。,三、异步机的直接起动 + 过载保护,热继电 器触头,短路

14、保护,过载保护,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。,将其常闭触点串接在控制电路中。,原因:,将任意两相热元件串接在电动机任意两相中。,操作:,方法一:用复合按钮,四、点动+连续运行,SB3:点动 SB2:连续运行,方法:起动按钮并联;停止按钮串联,乙地,甲地,五、 两地控制一台电动机,例如:甲、乙两地同时控制一台电机。,按SB1,再按SB2,控制顺序要求:M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动,也不能单独停车。,六、电机的顺序控制,动画,QS,这样接,主触头(KM1)的负荷过重,例1:两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动,由一套起停

15、按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上,要求电动机按下述顺序起动和停止: 起动时: M1起动后 M2才能起动; 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制?,起动:,停止:,七、电动机的正反转控制,缺点:该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。,操作过程:,SBF和SBR不能同时按下,否则会造成短路!,加互锁的正反转控制,正转时,SBR不起作用;反转时,SBF不起作用。从而避免两个接触器同时工作造成主回路短路。,互锁作用:,双重互锁的正反转控制,电器互锁,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。,解决措施:在控制电路中加入机械连锁。,一、行程开关,

16、电路的限位保护、行程控制、自动切换等,常开(动合)触头,符号,行程控制,与按钮类似,但其动作要由机械撞击,作用,结构,常闭(动断)触头,二、行程控制,主电路与电动机的正反转电路相同,行程控制实质为电机的正反转制,只是在行程的终端要加限位开关。,1.行程控制的基本原理,例:要求下图中的行车运动到A、B两处时能够自动停车。,控制回路,SB2,动作过程,2.自动往复运动控制,行程开关采用复 合式开关。正向运 行停车的同时,自 动起动反向运行; 反之亦然。,措施,在前面要求基础上,到达A、B处能自动返回。,时间继电器,时间控制,一、时间继电器,时间继电器有通电 延时和断电延时两种,时间控制:采用时间继

17、电器进行延时控制,符号:,时间继电器触点类型,断 电 式,常闭断电后 延时闭合,常开断电后 延时断开,通 电 式,瞬 时 动 作,延 时 动 作,常闭触点,常开触点,常开通电后 延时闭合,常闭通电后 延时断开,常闭触点,常开触点,KM,FU,QS,FR,A,x,B,y,C,z,主电路,二、时间控制,电动机Y起动控制,运行时KM、KM-工作,电动机接成形,Y 转换完成,主电路,顺序控制电路,M1起动后 M2再起动,要求,控制问题1,两电机只保证起动的先后顺序,没有延时要求。,控制问题2,M1起动后,M2延时起动。,顺序控制电路1:M1起动后,M2起动 没有延时要求。 M2可单独停车,且有总停止按

18、钮,控制电路,FU,QS,FR1,KM1,M1,3,M2,3,KM2,.,.,.,FR2,主电路,KM1,SB1,SB2,KT,FR1,KM1,KM2,KM2,KT,顺序控制电路2:M1起动后,M2延时起动。,SB2 ,主电路同前,控制电路,FR2,用以下电路可不可以?,继电器、接触器的线圈有各自的 额定值,线圈不能串联。,思考题,不可以,设计一个运料小车控制电路,同时满足以下要求: 1. 小车启动后,前进到A地。然后做以下往复运动: 到A地后停1分钟等待装料,然后自动返回B地。 到B地后停1分钟等待卸料,然后自动返回A地。 2. 有过载和短路保护。,应用举例,例题1:,主电路,与电动机的正反

19、转控制的主电路相同,热继电器过载保护,熔断器 短路保护,控制电路,STa 、STb 为 A、B 两处的 行程开关,KTa 、KTb 为 时间继电器,KMF,FR,KMR,SB1,KMF,STa,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,起动后工作台控制要求:,例题2:工作台位置控制,工作台位置控制电路,设计步骤:,安全常识、口决估算、工具表的使用,第三章,安全电压36V,安全常识,安全电流30mA,10KV的高压电 有效安全距离为0.7米,保护接零,在三相四线制供电系统中,规定零线中的电流不得超过相线电流的25%,在主干线上不得安装任何开关或熔电器,零线截面积不得小于相线截面积的1/2,设备1,

20、设备2,自动开关,自动开关,自动开关,这样使用行吗?,L1,L2,L3,N,电机熔断体选择:,I熔电体电流Iq/K,式中Iq-电动机起动电流 一般为(48)电动机额定电流的48倍。 K-比例系数。一般为1.52.5 对不经常起动的电动机,取2.5 对频繁起动的电动机应取1.5,已知三相电动机容量,求其额定电流 口诀:容量除以千伏数,商乘系数点七六。 10KW=10000W 10000W/380V*0.76=20A 三相二百二电机,千瓦三点五安培。 常用三百八电机,一个千瓦两安培。,常用电工工具表,万用表: 可以测量电阻、交直电流、交直电压等。,用万能表并联测电压,用万能表测电阻,用万能表串联测

21、电流,钳形电流表: 可以方便的测量导线中的电流。,注意:量程的选择,兆欧表(俗称摇表): 可以测量较大的电阻值。 一般常用于测电动机等电器设备的绝缘。,一般环境下使用的电动机的绝缘电阴要求达到0.5兆欧以上,小常识,PLC的简单介绍,第四章,一、PLC的产生,1968年美国通用汽车公司(GE),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。 1969年由美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司(GE)的要求研制成功。,二、 PLC的特点,吸取继电器和计算机两

22、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),三、 PLC的定义及主要品牌,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)

23、、,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:,西门子PLC外形图,S7-200系列PLC,S7-300系列PLC,S7-400系列PLC,三菱PLC外形图,Q系列PLC,FX2N系列PLC,FX1N系列PLC,FX1S系列PLC,欧姆龙PLC外形图,C200H系列PLC,CPM1A、CPM2A系列PLC,四、 PLC常用功能介绍,1 逻辑控制功能 2 定时控制功能 3 计数控制功能 4 步进控制功能 5 数据处理功能 6 回路控制功能 7 通讯联网功能 8 监控功能 9 停电记忆功能 10 故障诊断功能,逻辑控

24、制功能,M,接触器,水位线,定时控制功能,定时控制功能是PLC的最基本功能之一。 PLC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,也可以在运动过程中根据需要进行修改,使用方便灵活。 同时PLC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PLC的最基本功能之一。 PLC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,PLC设置了较强的监控功能。 利用编程器或监视

25、器,操作人员可以对PLC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PLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容,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,五、 PLC基本组成及应用,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

26、的编程软件有CX-Pro7.0、西门子有step 7,这些 软件可以运行在个人计算机上。,1. 梯形图编程语言,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PLC编程语言中应用最多的一种语言。,PC的继电器不是物理的电器,它是PC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“软继电器”。,PLC每一个继电器都对应着内部的一个寄存器位,该位为“1”态时,相当于继电器接通;为“0”态时,则相当于继电器断开。,两种控制的梯形图比,线圈,线圈,输出设备,一个简单的实际电路,结 束,

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