《电气控制与plc-第一章.优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与plc-第一章.优秀PPT.ppt（64页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电电 气气 控控 制制 与可编程限制器技术与可编程限制器技术1绪 论电气限制的发展概况 1.成组拖动 2.单电机拖动 3.多电机拖动 4.PLC 5.计算机群控系统，CAM，智能机器人2目目 录录第一篇第一篇 电气限制部分电气限制部分第一章第一章 常用低压电器常用低压电器1-1 电器的功能、分类和工作原理电器的功能、分类和工作原理1-2 电气限制中常用电器电气限制中常用电器1-3 主令电器主令电器1-4 动力线路中常用电器动力线路中常用电器1-5 智能电器智能电器31.1 1.1 电器功能、分类电器功能、分类 和工作原理和工作原理一、一、电电 器器定义：一种依据外界的信号和要求，手动定义：一种
2、依据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、限制、爱护、检路或非电对象的切换、限制、爱护、检测、变换和调整的元件或设备测、变换和调整的元件或设备基本功能：实现电路的通与断基本功能：实现电路的通与断第第一一章章4二、电器的分类按工作电压等级分类按工作电压等级分类高压电器：沟通电压高压电器：沟通电压1200V，直流电压，直流电压1500V以以上上低压电器：沟通额定电压低压电器：沟通额定电压1200V，直流额定电，直流额定电压压1500V以下以下按动作原理分类按动作原理分类手动电器和自动电器手动电器和自动电器按用途分类按用途分类限
3、制电器、配电电器、主令电器、爱护电器和限制电器、配电电器、主令电器、爱护电器和执行电器执行电器5三、电磁式电器工作原理：电磁感应原理电磁感应原理电磁式电器由检测部分检测部分和执行部分执行部分组成，即电磁机构电磁机构和触头系统触头系统。6电磁机构结构形式由吸引线圈、铁心和衔铁组成。按衔铁的运动方式分为直动式直动式和拍合式拍合式。7电磁结构工作原理电磁铁工作时，线圈产生的磁通作用于衔铁，产生电磁吸力，使衔铁产朝气械位移衔铁复位时，复位弹簧将衔铁拉回原位8电磁结构工作特性1、吸力特性、吸力特性 是指电磁吸力是指电磁吸力Fat随随衔铁与铁心间气隙衔铁与铁心间气隙变更变更的关系曲线。的关系曲线。2、反力
4、特性、反力特性 是指反作用力是指反作用力Fr随随衔铁与铁心间气隙衔铁与铁心间气隙变更变更的关系曲线。的关系曲线。9触头系统触头是电磁式电器的执行元件，用来接通触头是电磁式电器的执行元件，用来接通或者断开限制电路。或者断开限制电路。按其所限制的电路分为主触头和协助触头按其所限制的电路分为主触头和协助触头按触头原始状态分为常开触头和常闭触头按触头原始状态分为常开触头和常闭触头按触头结构形式分为桥形触头和指形触头按触头结构形式分为桥形触头和指形触头按触头接触形式分为点接触、线接触和面按触头接触形式分为点接触、线接触和面接触三种接触三种1011电弧与灭弧电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开电弧产生：在
5、触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体放电形式状态的过程中产生的电弧。气体放电形式之一，是一种带电质点的急流。之一，是一种带电质点的急流。电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。的温度和密度很大的电流。12常用的灭弧装置（一）13常用的灭弧装置（二）14常用的灭弧装置（三）151.2 1.2 电气限制中常用电器电气限制中常用电器一、低压隔离器一、低压隔离器作用：作用：电源切除后，将电路电源切除后，将电路隔离隔离1.刀开关刀开关操作：手动推动操作：手动推动文字符号：文字符号：QS图形符号：图形符号：162 2、组合开关、组合开
6、关v组合开关的结构组合开关的结构 组合开关又称转换开关，组合开关又称转换开关，它的它的动、静触头分别叠装动、静触头分别叠装于数层绝缘壳内于数层绝缘壳内，当转动，当转动手柄时，每层动触头随方手柄时，每层动触头随方形轴一起转动，使动、静形轴一起转动，使动、静触头接通或者断开触头接通或者断开。172 2、组合开关、组合开关作用：作用：w1、小容量电源开关、小容量电源开关w2、非频繁操作的电动、非频繁操作的电动机起、停开关机起、停开关文字符号：文字符号：QS图形符号：图形符号：操作：手动旋转操作：手动旋转18二、熔断器作用：是一种爱护电器，作用：是一种爱护电器，短路爱护作用短路爱护作用结构：熔体、熔断
7、管组成结构：熔体、熔断管组成工作原理：熔体发热熔断工作原理：熔体发热熔断 爱护特性：安秒特性曲线爱护特性：安秒特性曲线 文字符号：文字符号：FU 图形符号：图形符号：FU192.熔断器的选择熔断器类型的选择 由电控系统整体设计确定熔断器额定电压 熔断器的额定电压不小于实际电路工作电压熔断器额定电流 熔断器额定电流不小于熔体额定电流20熔体额定电流的确定（1）对于电阻性负载，熔体的额定电流等于或略大于电路的工作电流对于电容器设备的容性负载，熔体的额定电流应大于电容器额定电流的1.6倍考虑电动机电流冲击的影响单台电动机：多台电动机：21熔体额定电流的确定（2）电路中两级都装有熔断器 为防止发生越级
8、熔断，上下级熔断器之间应有良好的协作关系，上级熔断器的 熔体额定电流比下级大12个级差。22三、限制继电器继电器是一种依据某种输入信号的变更，使其继电器是一种依据某种输入信号的变更，使其自身的执行机构动作的自动限制电器。自身的执行机构动作的自动限制电器。分类分类 原理分：电磁式、感应式、热继电器等原理分：电磁式、感应式、热继电器等 用途分：限制继电器、爱护继电器用途分：限制继电器、爱护继电器 参数分：电流、电压、速度、压力继电器等参数分：电流、电压、速度、压力继电器等 输出形式分：有触点、无触点继电器输出形式分：有触点、无触点继电器23继电器的继电特性 x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值继
9、电器的重要参数1.返回系数2.吸合时间和释放时间3.影响继电器的操作频率24（一）电磁式继电器251 1、电流继电器、电流继电器作用：反映输入电流信号的变更。作用：反映输入电流信号的变更。接线：继电器线圈串接于被测电路中；继接线：继电器线圈串接于被测电路中；继电器触头接于限制电路中电器触头接于限制电路中特点：线圈匝数少，导线粗，阻抗小特点：线圈匝数少，导线粗，阻抗小文字符号：文字符号：KI图形符号：图形符号：分类：欠电流继电器和过电流继电器分类：欠电流继电器和过电流继电器 KI KI KI26欠电流继电器欠电流继电器吸合电流是线圈额定电流的吸合电流是线圈额定电流的30%65%，释放电流是线圈额
10、定电流的释放电流是线圈额定电流的10%20%.思索题：思索题：正常工作的时候，欠电流继电器始终是正常工作的时候，欠电流继电器始终是（）的。当电流降至额定电流的）的。当电流降至额定电流的20%以下时，欠电流继电器（以下时，欠电流继电器（），从而变），从而变更电路的状态。更电路的状态。A.吸合吸合 B.释放释放 AB272 2、电压继电器、电压继电器作用：检测输入电压信号的变更。作用：检测输入电压信号的变更。接线：继电器线圈并联于被测电路中；继电器接线：继电器线圈并联于被测电路中；继电器 触头接于限制电路中触头接于限制电路中特点：线圈匝数多，导线细，阻抗大特点：线圈匝数多，导线细，阻抗大文字符号：
11、文字符号：KV图形符号：图形符号：分类：过电压继电器、欠（零）电压继电器分类：过电压继电器、欠（零）电压继电器283 3、中间继电器、中间继电器实质：电压继电器实质：电压继电器作用：用于限制电路作用：用于限制电路中触头容量与数量的中触头容量与数量的扩展，起到中间放大扩展，起到中间放大的作用。的作用。文字符号：文字符号：KA图形符号：图形符号：KAKAKA294、电磁式继电器的整定调整释放弹簧的松紧程度变更非磁性垫片的厚度5、电磁式继电器的选择30（二）时间继电器定义：定义：凡是敏感元件获得信号之后，其触头经过凡是敏感元件获得信号之后，其触头经过确定延时再动作的继电器。确定延时再动作的继电器。延
12、时方式：延时方式：通电延时和断电延时通电延时和断电延时分类：分类：电磁阻尼式、空气阻尼式、电子式和电动电磁阻尼式、空气阻尼式、电子式和电动机式机式311、直流电磁式时间继电器阻尼铜套322、空气阻尼式时间继电器33优点：延时范围大（优点：延时范围大（优点：延时范围大（优点：延时范围大（0.40.4180s180s），不受电压和频率波），不受电压和频率波），不受电压和频率波），不受电压和频率波动的影响，结构简洁，寿命长，价格便宜。动的影响，结构简洁，寿命长，价格便宜。动的影响，结构简洁，寿命长，价格便宜。动的影响，结构简洁，寿命长，价格便宜。缺点：延时误差大，难以得到确定的延时值。缺点：延时误差
13、大，难以得到确定的延时值。缺点：延时误差大，难以得到确定的延时值。缺点：延时误差大，难以得到确定的延时值。34时间继电器的图形符号35（三）热继电器（三）热继电器作用：用于电动机过作用：用于电动机过载爱护载爱护结构：热元件、双金结构：热元件、双金属片和触头部分属片和触头部分工作原理：工作原理：特点：具有热惯性，特点：具有热惯性，只能用于过载爱护，只能用于过载爱护，不能用于短路爱护。不能用于短路爱护。36热继电器文字符号：热继电器文字符号：FR图形符号：图形符号：3738（四）速度继电器速度继电器结构原理速度继电器图形符号及文字符号39小 结重点：继电器的特性（输入输出特性）、重点：继电器的特性
14、（输入输出特性）、两个重要参数（返回系数和吸合时间与释两个重要参数（返回系数和吸合时间与释放时间）；电压、电流继电器、中间继电放时间）；电压、电流继电器、中间继电器、空气阻尼式时间继电器和热继电器的器、空气阻尼式时间继电器和热继电器的工作原理以及表示符号工作原理以及表示符号了解各元器件的型号及特性参数，选用方了解各元器件的型号及特性参数，选用方法法401-3 1-3 主令电器主令电器是用来发布吩咐，可以干脆或者主令电器是用来发布吩咐，可以干脆或者通过电磁式电器间接作用于限制电路的电通过电磁式电器间接作用于限制电路的电器。器。常见的主令电器有：按钮、行程开关、接常见的主令电器有：按钮、行程开关、
15、接近开关、万能转换开关、主令限制器、脚近开关、万能转换开关、主令限制器、脚踏开关等。踏开关等。41按钮的结构：按钮的结构：由按钮帽、复位弹簧、由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳组成。桥式触头和外壳组成。一、按 钮42按钮的图形符号43按钮型号的含义LA25-12D25系列带有一个常闭触头，两个常开触头的带灯按钮44GB522685对按钮颜色的规定作用颜色停止和急停红色启动绿色启动和停止交替动作 黑、白或灰色点动黑色复位蓝色45二、行程开关二、行程开关行程开关又称为位置开关，接触式行程开关是一种利用生产机械行程开关又称为位置开关，接触式行程开关是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出限制指令的
16、主令电器。某些运动部件的碰撞来发出限制指令的主令电器。用于限制生产机械的运动方向、行程大小或位置爱护用于限制生产机械的运动方向、行程大小或位置爱护46行程开关的图形符号行程开关的图形符号47接近式行程开关：非接触式的、无触点行程开关。接近式行程开关：非接触式的、无触点行程开关。通过感辨头与被测物体间介质能量的变更来获得信通过感辨头与被测物体间介质能量的变更来获得信号，用于行程限制和限位爱护，还可用于高频计数、号，用于行程限制和限位爱护，还可用于高频计数、测速、液面限制、检测零件尺寸、加工程序的自动测速、液面限制、检测零件尺寸、加工程序的自动连接等。连接等。48主令限制器和凸轮限制器主令限制器和
17、凸轮限制器主令限制器：频繁按依次切换多个限制电路的主令主令限制器：频繁按依次切换多个限制电路的主令主令限制器：频繁按依次切换多个限制电路的主令主令限制器：频繁按依次切换多个限制电路的主令电器。与磁力限制盘协作，实现对起重机、轧钢机电器。与磁力限制盘协作，实现对起重机、轧钢机电器。与磁力限制盘协作，实现对起重机、轧钢机电器。与磁力限制盘协作，实现对起重机、轧钢机及其他生产机械的远距离限制。及其他生产机械的远距离限制。及其他生产机械的远距离限制。及其他生产机械的远距离限制。凸轮限制器：大型手动限制器。主要用于起重设备凸轮限制器：大型手动限制器。主要用于起重设备凸轮限制器：大型手动限制器。主要用于起
18、重设备凸轮限制器：大型手动限制器。主要用于起重设备中干脆限制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、中干脆限制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、中干脆限制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、中干脆限制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、调速、换向和制动等调速、换向和制动等调速、换向和制动等调速、换向和制动等 。49第四节 动力线路中常用电器一、低压断路器一、低压断路器 低压断路器又称自动空气开关或自动低压断路器又称自动空气开关或自动开关。开关。相当于刀开关、熔断器、热继电器、相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合。过电流继电器和欠电压继电器的组合。既有手动开关作用又能自
19、动进行短路、既有手动开关作用又能自动进行短路、过载、过流和欠压爱护的电器。过载、过流和欠压爱护的电器。50（一）低压断路器的结构原理51（二）低压断路器文字图形符号52（三）低压断路器的选择低压断路器的额定电流和额定电压应大于或者等于线路、设备的低压断路器的额定电流和额定电压应大于或者等于线路、设备的正常工作电流和额定电压。正常工作电流和额定电压。低压断路器的极限通断实力（分断短路电流）应等于或者略大于低压断路器的极限通断实力（分断短路电流）应等于或者略大于线路最大短路电流。线路最大短路电流。断路器欠压脱扣器额定电压应等于线路额定电压。断路器欠压脱扣器额定电压应等于线路额定电压。断路器过电流脱
20、扣器额定电流大于或者等于线路的最大负载电流。断路器过电流脱扣器额定电流大于或者等于线路的最大负载电流。依据线路对爱护的要求，确定断路器的爱护形式。断路器可进行依据线路对爱护的要求，确定断路器的爱护形式。断路器可进行欠压、过载、过流等爱护，但并不是每种规格都有全部功能。欠压、过载、过流等爱护，但并不是每种规格都有全部功能。53二、接触器二、接触器频繁地接通或断开大电流电路的自动切换电频繁地接通或断开大电流电路的自动切换电器。主要用于限制电动机，也可用于限制其器。主要用于限制电动机，也可用于限制其他电力负载。他电力负载。541.分类分类 沟通接触器：沟通接触器：沟通接触器：沟通接触器：主触点接通或
21、断开沟通主电路主触点接通或断开沟通主电路主触点接通或断开沟通主电路主触点接通或断开沟通主电路 。直流接触器：直流接触器：直流接触器：直流接触器：主触点接通或断开直流主电路主触点接通或断开直流主电路主触点接通或断开直流主电路主触点接通或断开直流主电路 。线圈电流种类与主触点电流可以相同，线圈电流种类与主触点电流可以相同，线圈电流种类与主触点电流可以相同，线圈电流种类与主触点电流可以相同，也可以不同。也可以不同。也可以不同。也可以不同。552、结构与原理结构与原理电磁机构电磁机构电磁机构电磁机构 触点系统触点系统触点系统触点系统 灭弧装置灭弧装置灭弧装置灭弧装置 感测部分感测部分感测部分感测部分
22、组成：线圈、铁心、组成：线圈、铁心、组成：线圈、铁心、组成：线圈、铁心、衔铁衔铁衔铁衔铁 执行部分执行部分执行部分执行部分 分类：分类：分类：分类：按原始状态按原始状态按原始状态按原始状态 常开触点常开触点常开触点常开触点 常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点 按限制电路按限制电路按限制电路按限制电路 主触点主触点主触点主触点 协助触点协助触点协助触点协助触点563、与继电器的异同点与继电器的异同点相同点：相同点：结构与工作原理和继电器基本相同结构与工作原理和继电器基本相同 不同点：不同点：继电器用于切换小电流的限制和爱护电路，无灭继电器用于切换小电流的限制和爱护电路，无灭弧装置；接触器用来限制大
23、电流电路，有灭弧装弧装置；接触器用来限制大电流电路，有灭弧装置置继电器可以对各种输入量的变更作出反应；接触继电器可以对各种输入量的变更作出反应；接触器只在确定的电压信号下动作。器只在确定的电压信号下动作。574、图形和文字符号、图形和文字符号585、接触器的主要技术参数及型号、接触器的主要技术参数及型号 额定电压额定电压 额定电流额定电流 吸引线圈的额定电压吸引线圈的额定电压 电气寿命和机械寿命电气寿命和机械寿命额定操作频率额定操作频率主触点的额定工作电压主触点的额定工作电压直流有：直流有：110V、220V、440V沟通有：沟通有：127V、220V、380V、500V协助触点的常用额定电压
24、：沟通协助触点的常用额定电压：沟通380V；直流；直流220V。主触点的额定电流：主触点的额定电流：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A电气寿命指无需修理或者更换零件的负载操作次数电气寿命指无需修理或者更换零件的负载操作次数机械寿命在须要正常修理或者更换机械零件前，所机械寿命在须要正常修理或者更换机械零件前，所能承受的无载操作循环次数能承受的无载操作循环次数每小时的操作次数每小时的操作次数一般：一般：300次次/h、600次次/h、1200次次/h59接触器的型号含义CJ12-250/3含义为含义为CJ12系列沟通接触器，额定电流系列沟通接触器
25、，额定电流250A，3个主触点个主触点 60CZ0-100/20CZ0-100/20含义为含义为含义为含义为CZ0CZ0系列直流接触器，额定电流系列直流接触器，额定电流系列直流接触器，额定电流系列直流接触器，额定电流100A100A，2 2个个个个常开主触点常开主触点常开主触点常开主触点616、接触器的选用、接触器的选用1 1）类型的选择）类型的选择）类型的选择）类型的选择 限制沟通负载应选用沟通接触器；限制直流负载限制沟通负载应选用沟通接触器；限制直流负载限制沟通负载应选用沟通接触器；限制直流负载限制沟通负载应选用沟通接触器；限制直流负载则选用直流接触器。接触器的类型应与负载性质则选用直流接
26、触器。接触器的类型应与负载性质则选用直流接触器。接触器的类型应与负载性质则选用直流接触器。接触器的类型应与负载性质相一样。相一样。相一样。相一样。2 2）额定电压的选择）额定电压的选择）额定电压的选择）额定电压的选择 接触器的额定电压应大于或等于负载电路的电压接触器的额定电压应大于或等于负载电路的电压接触器的额定电压应大于或等于负载电路的电压接触器的额定电压应大于或等于负载电路的电压3 3）额定电流的选择）额定电流的选择）额定电流的选择）额定电流的选择 接触器的额定电流应大于或等于负载电路的额定接触器的额定电流应大于或等于负载电路的额定接触器的额定电流应大于或等于负载电路的额定接触器的额定电流
27、应大于或等于负载电路的额定电流电流电流电流624 4）吸引线圈额定电压的选择）吸引线圈额定电压的选择）吸引线圈额定电压的选择）吸引线圈额定电压的选择 吸引线圈的额定电压应与限制回路电压相一样，吸引线圈的额定电压应与限制回路电压相一样，吸引线圈的额定电压应与限制回路电压相一样，吸引线圈的额定电压应与限制回路电压相一样，电压大于接触器线圈额定电压电压大于接触器线圈额定电压电压大于接触器线圈额定电压电压大于接触器线圈额定电压85%85%及以上时能牢及以上时能牢及以上时能牢及以上时能牢靠的吸合靠的吸合靠的吸合靠的吸合5 5）接触器触头数量、种类选择）接触器触头数量、种类选择）接触器触头数量、种类选择）接触器触头数量、种类选择 主触点和协助触点的数量和种类应能满足限制系主触点和协助触点的数量和种类应能满足限制系主触点和协助触点的数量和种类应能满足限制系主触点和协助触点的数量和种类应能满足限制系统的须要统的须要统的须要统的须要63本章小结重点：驾驭各种低压电器的结构、工作原重点：驾驭各种低压电器的结构、工作原理、应用场合、符号。理、应用场合、符号。了解各元器件的规格、技术参数、选用方了解各元器件的规格、技术参数、选用方法。法。64