1、电气控制与PLC应用模块一模块一 电动机常用控制电路的电动机常用控制电路的安装与调试安装与调试项目项目一一 电动机点动控制电路的分析与安装电动机点动控制电路的分析与安装电动机正反转控制电路的分析与安装电动机正反转控制电路的分析与安装项目项目三三电动机连续运行控制电路的分析与安装电动机连续运行控制电路的分析与安装项目二项目二电气控制与PLC应用电动机降压启动控制电路的分析与安装电动机降压启动控制电路的分析与安装项目项目五五电动机制动控制电路的分析与安装电动机制动控制电路的分析与安装项目项目六六电动机顺序起动控制电路的分析与安装电动机顺序起动控制电路的分析与安装项目项目四四电气控制与PLC应用【知
2、识知识目标目标】1能根据控制要求,选配合适型号的低压电器。2能根据控制要求,熟练画出典型控制电路原理图,并进行装配。3掌握常用控制电路的调试及维修方法。4能熟练运用所学知识读懂电气图纸。1熟悉常用低压电器的结构、工作原理、型号规格、符号、使用方法 及其在控制电路中的作用。2掌握电气控制电路国家统一的绘图原则和标准。3掌握电动机基本控制电路的工作原理及安装接线方法。【能力能力目标目标】电气控制与PLC应用项目一项目一 电动机点动控制电路的分析与安装电动机点动控制电路的分析与安装一、任务导入一、任务导入如何实现自如何实现自动控制呢?动控制呢?电动机手动控制电路电动机手动控制电路优点:电路简单优点:
3、电路简单 缺点:不适合频繁操作,也不安全,缺点:不适合频繁操作,也不安全, 操作劳动强度大,并且不能操作劳动强度大,并且不能 进行远距离自动控制。进行远距离自动控制。 低压电器的分类低压电器的分类手控电器:如刀开关、按钮自控电器:如接触器、继电器低压控制电器:如刀开关低压保护电器:如熔断器按用途分低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等按种类分按种类分按工作方式分按工作方式分电气控制与PLC应用 电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用,电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用,是所有电工器械的简称。是所有电工器械的简称。低压电器
4、:交流低压电器:交流 50Hz50Hz,额定电压,额定电压1200V1200V以下以下, , 直流额定电压直流额定电压1500V1500V以下以下学习情境学习情境1 低压电器的基础知识低压电器的基础知识自动控制电器大多自动控制电器大多是电磁式低压电器是电磁式低压电器手动电器通常有操手动电器通常有操作手柄作手柄触点触点灭弧系统灭弧系统低压电器的基本知识低压电器的基本知识电磁式低压电磁式低压电器的结构电器的结构电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构低压电器一般都有两个基本部分,即感受部分和低压电器一般都有两个基本部分,即感受部分和执行部分。感受部分
5、感受外界信号,并做出反应。执行部分。感受部分感受外界信号,并做出反应。自控电器的感受部分大多由电磁机构组成;手动电器的自控电器的感受部分大多由电磁机构组成;手动电器的感受部分通常为电器的操作手柄。执行部分根据控制指感受部分通常为电器的操作手柄。执行部分根据控制指令,执行接通或断开电路的任务。下面简单介绍电磁式令,执行接通或断开电路的任务。下面简单介绍电磁式低压电器的电磁机构和触头系统。低压电器的电磁机构和触头系统。1. 电磁机构电磁机构电磁机构一般由线圈、铁芯及衔铁等几部分组成。电磁机构一般由线圈、铁芯及衔铁等几部分组成。电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构按通
6、过线圈的电流种类分有交流电磁按通过线圈的电流种类分有交流电磁 机构和直流电磁机构和直流电磁机构;按电磁机构的形状分有机构;按电磁机构的形状分有E形和形和U形两种;按衔铁的运动形两种;按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类,如图形式分有拍合式和直动式两大类,如图1-2所示。所示。图图1-2 常用的电磁机构常用的电磁机构1衔铁;衔铁; 2铁芯;铁芯; 3线圈线圈电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构(1)铁芯)铁芯交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯(衔铁)有交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯(衔铁)有所不同,直流电磁铁由于通入的是直流电,所不同,直流电磁铁由于通入的是直
7、流电,其铁芯不发其铁芯不发热,只有线圈发热,热,只有线圈发热,因此线圈和铁芯接触以利于散热,因此线圈和铁芯接触以利于散热,线圈形状做成线圈形状做成无骨架、瘦高型无骨架、瘦高型,以改善自身的散热。,以改善自身的散热。 交流电磁铁由于通入的是交流电,铁芯中存在磁滞交流电磁铁由于通入的是交流电,铁芯中存在磁滞损耗和涡流损耗,损耗和涡流损耗,线圈和铁芯都发热线圈和铁芯都发热,所以交流电磁铁,所以交流电磁铁的线圈有骨架,使铁芯和线圈隔离并将线圈制成的线圈有骨架,使铁芯和线圈隔离并将线圈制成短而厚短而厚的矮胖型的矮胖型,以利于铁芯和线圈的散热。铁芯用硅钢片叠,以利于铁芯和线圈的散热。铁芯用硅钢片叠加而成,
8、以减少涡流损耗。加而成,以减少涡流损耗。电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构(2)线圈)线圈线圈是电磁机构的心脏,按接入线圈电源种类的线圈是电磁机构的心脏,按接入线圈电源种类的不同,可分为直流线圈和交流线圈。根据励磁的需要,不同,可分为直流线圈和交流线圈。根据励磁的需要,线圈可分串联和并联两种,前者称为电流线圈,后者称线圈可分串联和并联两种,前者称为电流线圈,后者称为电压线圈。为电压线圈。电流线圈电流线圈 电压线圈电压线圈电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构(3)工作原理)工作原理当线圈中有工作电流通过时,通电线圈产生磁场,于是电
9、磁当线圈中有工作电流通过时,通电线圈产生磁场,于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使衔铁与铁芯闭合,由连接机构带动相应吸力克服弹簧的反作用力使衔铁与铁芯闭合,由连接机构带动相应的触头动作。的触头动作。(4)短路环的作用)短路环的作用当线圈中通以直流电时,气隙磁场感应强度不变,直流电磁当线圈中通以直流电时,气隙磁场感应强度不变,直流电磁铁的电磁吸力为恒值。当线圈中通以交流电时,气隙磁场感应强度铁的电磁吸力为恒值。当线圈中通以交流电时,气隙磁场感应强度为交变量,交流电磁铁的电磁吸力在为交变量,交流电磁铁的电磁吸力在0和最大值之间变化,会产生剧和最大值之间变化,会产生剧烈的振动和噪声,因此交流电磁机构一般
10、都有短路环,如图烈的振动和噪声,因此交流电磁机构一般都有短路环,如图1-4所示所示,其作用是将磁通分相,使合成后的吸力在任一时刻都大于反力,其作用是将磁通分相,使合成后的吸力在任一时刻都大于反力,消除振动和噪声。消除振动和噪声。电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构图图1-3 接触器短路环示意图接触器短路环示意图1铁芯;铁芯; 2短路环短路环电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构2 触头系统触头系统触头是用来接通或断开电路的,其结构形式有很多种。下面介绍常见的触头是用来接通或断开电路的,其结构形式有很多种。下面介绍常见的几种分类方式。
11、几种分类方式。(1)按其接触形式分)按其接触形式分触头按其接触形式分为点接触、线接触和面接触触头按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种,如图种,如图1-4所示。所示。 (a) 点接触点接触 (b) 面接触面接触 (c) 线接触线接触 图图1-4 常见的触头结构常见的触头结构电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构(2)按控制的电路分)按控制的电路分触头按控制的电路分为主触头和辅助触头。触头按控制的电路分为主触头和辅助触头。(3)按原始状态分)按原始状态分触头按原始状态分为常开触头和常闭触头。触头按原始状态分为常开触头和常闭触头。电气控制与PLC应用(二)低压电器
12、的基本结构(二)低压电器的基本结构3 电弧的产生与熄灭电弧的产生与熄灭(1)电弧的产生)电弧的产生 当动、静触头分开瞬间,两触头间距极小,电场强度极大,当动、静触头分开瞬间,两触头间距极小,电场强度极大,在高热及强电场的作用下,金属内部的自由电子从阴极表面逸在高热及强电场的作用下,金属内部的自由电子从阴极表面逸出,奔向阳极。出,奔向阳极。 这些自由电子在电场中运动时撞击中性气体分子,使之激这些自由电子在电场中运动时撞击中性气体分子,使之激励和游离,产生正离子和电子,这些电子在强电场作用下继续励和游离,产生正离子和电子,这些电子在强电场作用下继续向阳极移动。同时撞击其他中性分子,因此,在触头间隙
13、中产向阳极移动。同时撞击其他中性分子,因此,在触头间隙中产生了大量的带电粒子,使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。生了大量的带电粒子,使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。电弧产生高温并有强光,可将触头烧损,并使电路的切断时间电弧产生高温并有强光,可将触头烧损,并使电路的切断时间延长,严重时可引起事故或火灾。延长,严重时可引起事故或火灾。电气控制与PLC应用(二)低压电器的基本结构(二)低压电器的基本结构(2 2)电弧的分类)电弧的分类电弧分直流电弧和交流电弧,交流电弧有自然过零点,故其电弧分直流电弧和交流电弧,交流电弧有自然过零点,故其电弧较易熄灭。电弧较易熄灭。(3 3)灭弧的方法)灭弧的方
14、法 机械灭弧:通过机械将电弧迅速拉长,用于开关电路。机械灭弧:通过机械将电弧迅速拉长,用于开关电路。 磁吹灭弧:在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用磁吹灭弧:在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下,电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内,电弧被下,电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内,电弧被冷却熄灭。冷却熄灭。 窄缝灭弧:在电弧形成的磁场、电场力的作用下,将电弧窄缝灭弧:在电弧形成的磁场、电场力的作用下,将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中,使其分成数段并迅速熄灭,该方式拉长进入灭弧罩的窄缝中,使其分成数段并迅速熄灭,该方式主要用于交流接触器中。主要用于交流接触器中。 栅片灭弧:当触
15、头分开时,产生的电弧在电场力的作用下栅片灭弧:当触头分开时,产生的电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片而被分成数段,彼此绝缘的金属片相当于被推入一组金属栅片而被分成数段,彼此绝缘的金属片相当于电极,因而就有许多阴阳极压降,对交流电弧来说,在电弧过电极,因而就有许多阴阳极压降,对交流电弧来说,在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭,交流电器常用栅片灭弧。零时使电弧无法维持而熄灭,交流电器常用栅片灭弧。电气控制与PLC应用(一)低压断路器(一)低压断路器 过电流脱扣器12、热脱扣器10、欠压脱扣器8 低压断路器(也称自动空低压断路器(也称自动空气开关)既可以接通和分断正常气开关)既可以接通和分断正常负
16、荷电流和过负荷电流,又可以负荷电流和过负荷电流,又可以接通和分断短路电流的开关电器接通和分断短路电流的开关电器。它在电路中除起控制作用外,。它在电路中除起控制作用外,还具有一定的保护功能,如过负还具有一定的保护功能,如过负荷、短路、过载、欠压、漏电保荷、短路、过载、欠压、漏电保护等。低压断路器可以手动直接护等。低压断路器可以手动直接操作也可以电动操作,还可以远操作也可以电动操作,还可以远方遥控操作。方遥控操作。 作用作用学习情境学习情境2 低压断路器低压断路器低压断路器的结构和动作低压断路器的结构和动作电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用手动操作手动操作按极数分:按极数
17、分:按灭弧介质分:按灭弧介质分:空气式、真空式空气式、真空式按操作方式分:按操作方式分:手动操作手动操作 电动操作电动操作弹簧储能弹簧储能机械操作机械操作按结构形式分:按结构形式分:万能式、塑壳式万能式、塑壳式电气控制与PLC应用低压断路器的型号及符号低压断路器的型号及符号一定要记牢一定要记牢呀!呀!低压断路器的型号及符号低压断路器的型号及符号电气控制与PLC应用怎么选择低压怎么选择低压断路器呢?断路器呢?4 4选型选型 低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。于线路、设备的正常工作电压和工作电流。 低压断路器的极限
18、通断能力应大于或等于电路低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路最大短路电流。最大短路电流。 欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。 过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。大负载电流。 电气控制与PLC应用学习情境学习情境3 熔断器熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器 圆筒形帽熔断器圆筒形帽熔断器 螺栓连接熔断器螺栓连接熔断器 作用:作用:熔断器简称保险丝,短路保护,串接于被保护电路中。熔断器简称保险丝,短路保护,串接于被保护电路中。电气控制与PLC应用RT0RT0系列有填料封闭管式熔断器系列有填料封闭
19、管式熔断器适用于交流50Hz,额定电压交流380V,额定电流至1000A的配电线路中,作短路保护。电气控制与PLC应用熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的,当流过熔体的电流大于它的整熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的,当流过熔体的电流大于它的整定值时,熔体立刻熔断,切断电源,起到保护作用。定值时,熔体立刻熔断,切断电源,起到保护作用。电气控制与PLC应用RW3RW3、RW7RW7、RW10 RW10 、RW11RW11户外跌落式熔断器户外跌落式熔断器用于交流50Hz额定电压为10kV的电力系统中,作输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护。电气控制与PLC应用熔断器的型号及符号熔断器的型号
20、及符号 熔断器按结构形式可分为瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式等类别。一定要记牢一定要记牢呀!呀!电气控制与PLC应用3 3主要参数主要参数低压熔断器的主要参数如下。低压熔断器的主要参数如下。 额定电压额定电压:指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压,:指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压,其值一般等于或大于电气设备的额定电压。其值一般等于或大于电气设备的额定电压。 额定电流:熔断器的额定电流额定电流:熔断器的额定电流I Igege表示熔断器的规格。表示熔断器的规格。熔体熔体的额定电流的额定电流I ITeTe表示熔体在正常工作时不熔断的工作电流。熔体表示熔体在正常工作时不熔
21、断的工作电流。熔体的熔断电流的熔断电流I Ib b表示使熔体开始熔断的电流,表示使熔体开始熔断的电流,I Ib b (1.3 (1.32.1)2.1)I ITeTe。极限分断能力(熔断器的断流能力极限分断能力(熔断器的断流能力I Id d)是指熔断器在规定的是指熔断器在规定的额定电压和功率因素(或时间常数)的条件下,能分断的最大额定电压和功率因素(或时间常数)的条件下,能分断的最大电流值,在电路中出现的最大电流值一般指短路电流值。所以电流值,在电路中出现的最大电流值一般指短路电流值。所以极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。如果线路电流大于
22、熔断器的断流能力,熔丝熔断时电如果线路电流大于熔断器的断流能力,熔丝熔断时电弧不能熄灭,可能引起爆炸或其他事故。低压熔断器的几个弧不能熄灭,可能引起爆炸或其他事故。低压熔断器的几个主要参数之间的关系为:主要参数之间的关系为:I Id d I Ib b I IgegeI ITeTe。电气控制与PLC应用怎么选择熔断怎么选择熔断器呢?器呢?3选型选型熔断器的选型主要是选择熔断器的形式、额定电流、额定电熔断器的选型主要是选择熔断器的形式、额定电流、额定电压以及熔体额定电流。压以及熔体额定电流。熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压;熔断器额定电流应大于
23、等于所装熔体的额定电流。作电压;熔断器额定电流应大于等于所装熔体的额定电流。 熔体额定电流的选择是熔断器选择的核心,其选择方法如表熔体额定电流的选择是熔断器选择的核心,其选择方法如表1-1所示。所示。电气控制与PLC应用作用:作用:接通或断开小电流接通或断开小电流 电路的电器电路的电器 按钮的动画 按钮的结构常闭触点常闭触点学习情境学习情境4 按钮按钮电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用按钮的型号及符号按钮的型号及符号 一定要记牢一定要记牢呀!呀!将电磁能转换成机械能,通过电磁力吸引衔铁带动触点动作,实现对电路的控制。接触器适用于远距离频繁通断交、直流电路。作用作用电磁
24、部分为感受部分,触点为执行部分铁心铁心 线圈线圈返回弹簧返回弹簧衔铁衔铁主触点主触点辅助触点辅助触点结构结构学习情境学习情境5 接触器接触器电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用结构示意图结构示意图动画动画电气控制与PLC应用CJ20CJ20接触器,控接触器,控制交流电动机制交流电动机CJ16CJ16(1919)接触器,控制)接触器,控制功率补偿的电容器的切除功率补偿的电容器的切除 CJ20CJ20接触器,控接触器,控制交流电动机制交流电动机电气控制与PLC应用CJ12CJ12接触器,控制起重设备接触器,控制起重
25、设备 CJX2-NCJX2-N接触器,控制电动机正反转接触器,控制电动机正反转 CJT1CJT1接触器,控制大容量电动机接触器,控制大容量电动机 吸引线圈吸引线圈额定电压额定电压交流有36V、110V、220V、380V;直流有24V、48V、220V、440V。 接触器铭牌上的额定电流是指主触点的额定电流,有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。 接触器铭牌上的额定电压是指主触点的额定电压。交流有220V、380V、500V;直流有110V、220V、440V。 接触器的技术参数接触器的技术参数电气控制与PLC应用寿命及操寿命及操作频率作频率
26、通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。 接触器的电气寿命是按规定使用类别的正常操作条件下,不需修理或更换零件的负载操作次数。 额定操作频率(次/h)是指允许每小时接通的最多次数。 电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用接触器的型号及符号接触器的型号及符号一定要记牢一定要记牢呀!呀!电气控制与PLC应用怎么选择接触怎么选择接触器呢?器呢?(五)(五) 接触器的选用接触器的选用选择接触器时应注意以下几点。选择接触器时应注意以下几点。接触器的类型选择:根据接触器所控制的负载性质,选择接触器的类型选择:根据接触器所控制的负载性质,选择直
27、流接触器或交流接触器。直流接触器或交流接触器。接触器主触头的额定电压大于等于负载额定电压。接触器主触头的额定电压大于等于负载额定电压。接触器的额定电流应大于或等于所控制电路的额定电流。接触器的额定电流应大于或等于所控制电路的额定电流。对于电动机负载可按下列经验公式计算对于电动机负载可按下列经验公式计算 式中:式中:I IC C为接触器主触头电流,单位为接触器主触头电流,单位A A;P PN N为电机额定功率为电机额定功率 KWKW; U UN N为电动机额定电压,为电动机额定电压,V V;K K为经验系数,一般取为经验系数,一般取1 11.41.4。NNCKUPI电气控制与PLC应用 接触器线
28、圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时,可接触器线圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时,可选用选用220 V220 V或或380 V380 V;当线路复杂、使用电器较多或在不太安;当线路复杂、使用电器较多或在不太安全的场所时,可选用全的场所时,可选用36 V36 V、110 V110 V或或127 V127 V。接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。操作频率(每小时触头通断次数)。当通断电流较大且通操作频率(每小时触头通断次数)。当通断电流较大且通断频率超过规定数值时,应选用额定电流大一级的接触器型断频率超过规定数值时,应选用额定电流大一级的接触
29、器型号。否则会使触头严重发热,甚至熔焊在一起,造成电动机号。否则会使触头严重发热,甚至熔焊在一起,造成电动机等负载缺相运行。等负载缺相运行。电气控制与PLC应用电动机的点动控制电路是用按钮开关、接触器来控制电动机电动机的点动控制电路是用按钮开关、接触器来控制电动机运转的,是最简单的控制电路,其控制电路如图运转的,是最简单的控制电路,其控制电路如图1-181-18所示。所示。学习情境学习情境6 电动机点动控制电路的分析电动机点动控制电路的分析M3 动动合合主主触触点点3 起动按钮起动按钮动铁心动铁心静静铁铁心心M3 点动点动!连续运行怎么办连续运行怎么办?电气控制与PLC应用任务实施任务实施(一
30、)电动机点动控制电路分析(一)电动机点动控制电路分析主电路主电路控制电路控制电路电气控制与PLC应用 1 1、元件选择与检查、元件选择与检查 2 2、电路的安装与连接、电路的安装与连接装接电路的原则:应遵循装接电路的原则:应遵循“先主后控,先串后并;从上到下,先主后控,先串后并;从上到下,从左到右;上进下出,左进右出。从左到右;上进下出,左进右出。”的原则进行接线。其意的原则进行接线。其意思是接线时应先接主电路,后接控制电路;先接串联电路,思是接线时应先接主电路,后接控制电路;先接串联电路,后接并联电路;并且按照从上到下,从左到右的顺序逐根连后接并联电路;并且按照从上到下,从左到右的顺序逐根连
31、接;对于电气元件的进出线,则必须按照上面为进线,下面接;对于电气元件的进出线,则必须按照上面为进线,下面为出线,左边为进线,右边为出线的原则接线,以免造成元为出线,左边为进线,右边为出线的原则接线,以免造成元件被短接或接错。件被短接或接错。 3 3、电路的检查、电路的检查 4 4、通电试车、通电试车 电气控制与PLC应用四、知识扩展四、知识扩展 刀开关刀开关 刀开关是一种手动电器,在低压电路中用于不频繁地接通和分刀开关是一种手动电器,在低压电路中用于不频繁地接通和分断电路,或用于隔离电源,故又称断电路,或用于隔离电源,故又称 “ “ 隔离开关隔离开关 ” ” 。电气控制与PLC应用电气控制与P
32、LC应用隔离开关隔离开关HRT0HRT0系列系列-2-2(熔断式刀开关)(熔断式刀开关)电气控制与PLC应用刀开关的型号及符号刀开关的型号及符号一定要记一定要记牢呀!牢呀!电气控制与PLC应用怎么选择刀开怎么选择刀开关呢?关呢?刀开关种类很多,有两极(额定电压刀开关种类很多,有两极(额定电压250V250V)和三极(额定电压)和三极(额定电压380V380V)的刀开)的刀开关,额定电流由关,额定电流由1010100A100A不等。不等。(1)用于照明电路时可选用额定电压)用于照明电路时可选用额定电压220V或或250V,额定电流等于或大于电路最大工作电流的,额定电流等于或大于电路最大工作电流的
33、两极开关。两极开关。(2)用于电动机的直接起动,可选用额定电压为)用于电动机的直接起动,可选用额定电压为380V或或500V,额定电流等于或大于电动机额定电,额定电流等于或大于电动机额定电流流3倍的三极开关。倍的三极开关。电气控制与PLC应用一、任务导入一、任务导入项目二项目二 电动机连续运行控制电路的分析与安装电动机连续运行控制电路的分析与安装一、任务导入一、任务导入 在生产过程中,要经常对电气控制系统进行维护,这是要接触到各种各在生产过程中,要经常对电气控制系统进行维护,这是要接触到各种各样的电气图纸,那么到底有哪些种类的电气图呢样的电气图纸,那么到底有哪些种类的电气图呢?同时,在生产过程
34、中,往同时,在生产过程中,往往要求起动生产后,生产要能够连续进行,这就需要电动机能够连续运行,往要求起动生产后,生产要能够连续进行,这就需要电动机能够连续运行,显然,电动机的点动控制电路不能实现此功能,那么,到底如何实现电动机显然,电动机的点动控制电路不能实现此功能,那么,到底如何实现电动机的连续运行呢?的连续运行呢? 电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识 电气控制线路是用导线将电机、继电器、接触器等电气元电气控制线路是用导线将电机、继电器、接触器等电气元件按一定的要求和方法连接起来,并能实现某种控制功能的线件按一定的要求和方法连接起来,并能实现某种
35、控制功能的线路。路。 电气控制系统中的基本电路包括电机(电动机和发电机)的电气控制系统中的基本电路包括电机(电动机和发电机)的启动、调速和制动等控制电路。启动、调速和制动等控制电路。 电气控制线路图是根据国家电气制图标,用规定的图形符号、电气控制线路图是根据国家电气制图标,用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制的。将各电气元件的连接用图来文字符号以及规定的画法绘制的。将各电气元件的连接用图来表达,各种电气元件用不同的图形符号表示,并用不同的文字表达,各种电气元件用不同的图形符号表示,并用不同的文字符号来说明其所代表电气元件的名称、用途、主要特征及编号符号来说明其所代表电气元件的名称、用途
36、、主要特征及编号等。等。 常用的电气控制系统图有常用的电气控制系统图有3种:电路图(电气系统图、原理种:电路图(电气系统图、原理图、线路图)、接线图和元件布置图。图、线路图)、接线图和元件布置图。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识(二)电路图(二)电路图电路图用于表达电路、设备、电气控制系统的组成部分电路图用于表达电路、设备、电气控制系统的组成部分和连接关系。和连接关系。1 1概述概述电气原理图一般分为主电路和辅助电路两个部分电气原理图一般分为主电路和辅助电路两个部分。主电主电路路是电气控制线路中强电流通过的部分,是由电机以及与它相是电气控制线路中
37、强电流通过的部分,是由电机以及与它相连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的热连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器等组成的线路。元件、熔断器等组成的线路。辅助电路辅助电路中通过的电流较小,中通过的电流较小,包包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识2 2绘制电气原理图的原则绘制电气原理图的原则 根据简单清晰的原则,原理图采用电气元件展开的形式根据简单清晰的原则,原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线
38、端点,但并不按绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点,但并不按照电气元件的实际位置来绘制,也不反映电气元件的尺寸大小。照电气元件的实际位置来绘制,也不反映电气元件的尺寸大小。绘制电气原理图应遵循以下原则:绘制电气原理图应遵循以下原则: (1 1)所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的)所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。图形符号和文字符号来表示。 (2 2)主电路用主电路用粗粗实线绘制在图的左侧或上方,辅助电实线绘制在图的左侧或上方,辅助电路用路用细细实线绘制在图的右侧或下方实线绘制在图的右侧或下方。 (3 3)无论是主电路还是辅助电路或其元件,均应按
39、功能)无论是主电路还是辅助电路或其元件,均应按功能布置,布置,各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识 (4 4)在原理图中,同一电路的不同部分(如线圈、触点)在原理图中,同一电路的不同部分(如线圈、触点)应根据便于阅读的原则安排在图中应根据便于阅读的原则安排在图中, ,为了表示是同一元件,要为了表示是同一元件,要在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。对于同类电器,对于同类电器,必须在名称后或下标加上数字序号以区别,如必须在
40、名称后或下标加上数字序号以区别,如KM1KM1、KM2KM2等。等。 (5 5)所有电器的可动部分均以自然状态画出,)所有电器的可动部分均以自然状态画出,所谓自所谓自然状态是指各种电器在没有通电和没有外力作用时的状态然状态是指各种电器在没有通电和没有外力作用时的状态。对。对于接触器、电磁式继电器等是指其线圈未加电压,触点未动作;于接触器、电磁式继电器等是指其线圈未加电压,触点未动作;控制器按手柄处于零位时的状态画;按钮、行程开关触点按不控制器按手柄处于零位时的状态画;按钮、行程开关触点按不受外力作用时的状态画。受外力作用时的状态画。 (6 6)原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。)原理图上
41、应尽可能减少线条和避免线条交叉。各各导线之间有电的联系时,在导线的交点处画一个实心圆点导线之间有电的联系时,在导线的交点处画一个实心圆点。根。根据图面布置的需要,可以将图形符号旋转据图面布置的需要,可以将图形符号旋转9090o o、180180o o或或4545o o绘制。绘制。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识 一般来说,原理图的绘制要求是层次分明,各电气元件一般来说,原理图的绘制要求是层次分明,各电气元件以及它们的触点安排要合理,并保证电气控制线路运行可靠,以及它们的触点安排要合理,并保证电气控制线路运行可靠,节省连接导线,以及施工、维修方便。
42、节省连接导线,以及施工、维修方便。3 3图面区域的划分图面区域的划分 为了便于检索电气线路,方便阅读电气原理图,应将图为了便于检索电气线路,方便阅读电气原理图,应将图面划分为若干区域,图区的编号一般写在图的下部。图的上面划分为若干区域,图区的编号一般写在图的下部。图的上方设有用途栏,用文字注明该栏对应电路或元件的功能,以方设有用途栏,用文字注明该栏对应电路或元件的功能,以利于理解原理图各部分的功能及全电路的工作原理。利于理解原理图各部分的功能及全电路的工作原理。 例如,图例如,图1-211-21所示为电动机正反转的电气原理图。所示为电动机正反转的电气原理图。电气控制与PLC应用学习情境学习情境
43、1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识图图1-21 电动机正反转的电气原理图电动机正反转的电气原理图电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识图中接触器线圈下方的触头表是用来说明线圈和触图中接触器线圈下方的触头表是用来说明线圈和触头的从属关系的,其含义如下:头的从属关系的,其含义如下: KM KM 2 6 2 2 主 触 头所在图区 辅助常开触头所在图区 辅助常闭触头所在图区 对未使用的触头用对未使用的触头用“”表示。表示。4 4电路图中技术数据的标注电路图中技术数据的标注电路图中元器件的数据和型号(如热继电器动作电流电路图中元器件的数据和型号(如热
44、继电器动作电流和整定值的标注、导线截面积等)可用小号字体标注在电器和整定值的标注、导线截面积等)可用小号字体标注在电器文字符号的下面。文字符号的下面。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识(三)(三) 元件布置图元件布置图电器元件布置图主要是表明机械设备上所有电气设备和电器元件布置图主要是表明机械设备上所有电气设备和电器元件的电器元件的实际安装位置实际安装位置,是电气控制设备制造、安装和维修,是电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。在图中电器元件用实线框表示,而不必必不可少的技术文件。在图中电器元件用实线框表示,而不必按其外形形状画出,在图中
45、往往还留有按其外形形状画出,在图中往往还留有10%10%以上的备用面积以以上的备用面积以及导线管的位置,以供走线和改进设计时用,在图中还需要标及导线管的位置,以供走线和改进设计时用,在图中还需要标出必要的尺寸。图出必要的尺寸。图1-221-22所示为电动机正反转的元件布置图。所示为电动机正反转的元件布置图。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识图图1-22 电动机正反转的元件布置图电动机正反转的元件布置图电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识(四) 接线图接线图是各控制单元内部元件之间的接线关系,主要用于安装接
46、线、线路检查、线路维修和故障处理。图1-23所示为电动机正反转的接线图。电气控制与PLC应用学习情境学习情境1 电气控制系统基础知识电气控制系统基础知识图图1-23 电动机正反转的接线图电动机正反转的接线图配电盘或电控柜安装的步骤 根据原理图,根据原理图,选择元件型选择元件型号、数量,号、数量,完成明细表。完成明细表。 根据元件实际根据元件实际尺寸尺寸, ,设计电设计电器元件位置图器元件位置图绘制接线图并绘制接线图并标注线号标注线号 自锁电控柜通自锁电控柜通电调试电调试 按照布线要求,按照布线要求,安装自锁电控安装自锁电控柜柜电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电动机自锁电路的安装与调试电
47、动机自锁电路的安装与调试(3)电动机接线U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1W2 U2 V 2星星形形(Y)联联结结3 U1 V1 W1W2 U2 V 2三三角角形形()联联结结3 电动机定电动机定子接线盒子接线盒电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用(4)通电试运行电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气设备的安装电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气控制与PLC应用电气设备的安
48、装电气控制与PLC应用(5)电气故障检修方法 电压测量法电压测量法若某两点间无电若某两点间无电压,说明这两点压,说明这两点之间有断路之间有断路电气控制与PLC应用电阻测量法电阻测量法若某两点间阻值若某两点间阻值无穷大,说明这无穷大,说明这两点之间有断路两点之间有断路电气控制与PLC应用二、相关知识二、相关知识继电器的定义:继电器的定义: 继电器是根据一定的信号(如电流、电压、时间和速度等物理量)继电器是根据一定的信号(如电流、电压、时间和速度等物理量)的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。继电器继电器接触器接触器电动机电动机作用作用
49、:控制、放大、联锁、保护和调节:控制、放大、联锁、保护和调节 【接触器接触器】 【继电器继电器】区别区别用于主电路、电流用于主电路、电流大,有灭弧装置,大,有灭弧装置,一一 般只能在电压作般只能在电压作用下动作。用下动作。用于控制电路、电流用于控制电路、电流小,没有灭弧装置,小,没有灭弧装置,可在电量或非电量的可在电量或非电量的作用下动作。作用下动作。电气控制与PLC应用控制电器控制电器按输入信号分:按输入信号分:按工作原理分:按工作原理分:电磁式、感应式、电动式、电子式、热继电器电磁式、感应式、电动式、电子式、热继电器按用途分:按用途分:保护电器保护电器按输出形式分:按输出形式分:有触点、无
50、触点有触点、无触点继电器的分类:继电器的分类:特点特点:额定电流不大于:额定电流不大于5A5A电气控制与PLC应用继电器的型号含义继电器的型号含义 结构和符号结构和符号线圈焊片线圈焊片线圈线圈铁心铁心轭铁轭铁衔铁衔铁支杆支杆触点触点触点焊片触点焊片KK是用较小的电流控制较大电流的自动开关是用较小的电流控制较大电流的自动开关电气控制与PLC应用通电前通电前通电后通电后工作原理工作原理动断动断(常闭常闭)触点触点通电前通电前动合动合(常开常开)触点触点通电后通电后电气控制与PLC应用学习情境学习情境2 继电特性和热继电器继电特性和热继电器电气控制与PLC应用 继电器的主要特性是输入继电器的主要特性