《电气自动控制技术》PPT课件.ppt

1,电工电子技术 第12章 电气自动控制技术,2,控制功能和控制器 12.1常用控制电器低压电器,12.1常用控制电器低压电器,低压电器：工作在交流电压1200V及以下的电器设备。,3,选取原则：电机控制电路中，考虑到起动电流较大，刀闸额定电流值应如下选择：（35)*异步电机额定电流,12.1.11 刀开关,作用：主要做为隔离开关使用。内部装有保险丝，可以起短路保护作用。控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机，低压供电线路。 技术数据：额定电压，额定电流。,12.1.1 2 熔断器,作用：用于短路保护。 串连在保护电路中。 技术数据：额定电压，额定电流。,额定电流 IF 的选择,2. 一般电机,1. 无冲击电流场合(如电灯、电炉),4,12.1.2 自动空气开关,12.1.3 主令电器,作用：用于闭合、断开控制线路的电器设备，用以发布指令或用于程序控制。常用主令电器：1 按钮；2 行程开关；3 组合开关,12.1.3 1 按钮：用于远距离操作接触器、继电器，或用于控制电路作发布指令及电气连锁。,作用：对低压配电网络实现过载、短路、失压保护。 技术数据：额定电压，额定电流，极数。 保护过程描述,5,作用：将机械位移变成电信号，实现对机械运动的电气控制：限位保护、行程控制、自动切换等。,12.1.3 2 行程开关,12.1.3 3 组合开关,作用：常用作电源引入开关，也可以用于小容量电动机的不频繁启动控制和局部照明电路中。,12.1.4 接触器,作用：适用于远距离频繁接通和断开交、直流电路及大容量控制电路的电器。 技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,6,12.1.4 接触器结构及原理,7,接触器主触头:接于主电路 (流过的电流大，需加灭弧装置),接触器辅助触头:接于控制电路(流过的电流小，无需加灭弧装置),12.1.4 接触器有关符号,接触器线圈:接于控制电路，控制主触头和辅助触头动作。 线圈得电，所有常开触头闭合，所有常闭触头断开；反之保持原态。,接触器三大模块 线圈 主触头 辅助触头,8,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持环节,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,12.1.4 简单的接触器控制,9,作用：通断控制电路。 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于： 1，触发器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。2，输入信号可以是电信号或非电信号。,12.1.5 控制继电器,10,发热元件,作用：过载保护,结构：,I,常闭触头,工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,热继电器,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,发热元件 常闭触头 配合工作,11,12.2 三相异步电动机基本控制电路 典型控制电路的分析和设计步骤,分析步骤： 1.分清 主电路、控制电路，以及各种电器的接法 2.从自动控制、自动保护两方面分析整个系统的功能，以及 各种电器的作用。,设计步骤： 1.了解系统要实现的功能。 2.根据要实现的功能选用相应的电器以及控制环节。 3.设计并做出整个系统的电路图。,典型控制电路中的3类电器元件 信号元件：按钮、行程开关、热继电器等。 控制元件：接触器、继电器等。 执行元件：电动机、电磁阀等。,12,点动控制过程分析,12.2.1 异步机的直接起动 一：点动控制,自动保护分析：熔断器接法正确，仅能实现短路保护。无过载保护和欠压保护功能。,控制电路：单相电路，根据所需电压取自主电路任一相电压或线电压。本例取自线电压。控制电路电源接法：取自熔断器和KM主触头之间，为什么？,13,控制过程分析： 按下SB2，KM线圈通电，KM主触头闭合，电机起动；同时，KM辅助触头闭合，自锁。电机起动后，即使SB2松开，由于自锁环节的存在，线圈继续保持通电状态，电机连续运转。 按下 SB1 ，KM线圈失电，电机停车；且自锁解除。,12.2.1 异步机的直接起动 二：电动机连续运行,保护功能分析：熔断器实现短路保护。自锁环节 实现欠压保护功能，为什么？无过载保护功能。,14,电流成回路 ，只要接两相 就可以了。,12.2.1 异步机的直接起动 三：异步机的直接起动 + 过载保护,过载保护分析：热继电器实现。过载时，主电路电流过大，发热元件过热，导致控制回路KH常闭触头断开，KM线圈断电，KM主触头断开，电机断电停转；同时，KM辅助触头断开自锁解除。,保护功能分析： 熔断器实现短路保护。 自锁环节实现欠压保护功能。 热继电器实现过载保护功能。,15,QS,KH,方法一：用复合按钮。,该电路缺点：动作不够可靠。为什么？,主电路,控制电路,12.2.1 异步机的直接起动 四：点动+连续运行,16,方法二：加中间继电器（KA）。,主电路,控制电路,17,三相异步电动机常用控制系统,12.2.1-1 电机的正反转控制 12.2.1-2 行程控制 限位控制 自动往复运动 12.2.3 时间控制和顺序控制 电机的Y起动 多台电机的顺序控制,18,该电路必须先停车才能进行转向改变。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！,操作过程： QS闭合,SBF,SBR,停车,SB1,12.2.1-1 电机的正反转控制(1),KMF线圈得电,KMF辅助触头闭合，自锁,KMF辅助触头闭合，正转,KMF 、 KMR线圈断电,KMR线圈得电,KMR辅助触头闭合，自锁,KMR辅助触头闭合，反转,主电路,控制电路,19,互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,特点：实现正反转控制，必须先停车,12.2.2-1 电机的正反转控制(2) 加互锁,20,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,KMR,KMF,12.2.2-1 电机的正反转控制(3) 加双重互锁,21,行程控制实质为电机正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。,12.2.2-2 行程控制,行程控制电路(1) 限位控制,反向运行分析 略,若正反向运行未到极限位置呢？ 由SB1、SBF、SBR实现停车、正反转控制,若正反向运行到达极限位置 由STA、STB实现停车控制,22,行程控制(2) -自动往复运动,关键措施：限位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。,工作要求： 1. 能正向运行也能反 向运行； 2. 到位后能自动返回,控制电路,23,12.2.3-1 时间控制,时间继电器定时类型：空气、钟表、电子等类型。,空气式时间继电器的工作原理,24,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,时间继电器触头类型,25,KM,FU,QS,KH,A,x,B,y,C,z,主电路,KM 闭合情况下： KM -Y闭合，电机接成 Y 形； KM- 闭合，电机接成 形。,定时控制例一： 电机的Y起动,26,SB2 ,Y 起动主电路,Y 起动过程分析,27,控制要求：1. M1 起动后，M2才能起动；2. M2 可单独停。,定时控制例二：顺序控制,28,控制电路,12.2.3-2 顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。,29,KM1,SB1,SB2,KT,KH,KM1,KM2,KM2,KT,SB2 ,主电路同前,控制电路,12.2.2-2 顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动,30,继电接触器控制系统设计的一般原则（1） 满足功能要求条件下，力求简单经济。,1，尽量选用标准的、常用的、或经过实际考验过的线路和环节。 2，尽量缩短连接导线的数量和长度。特别是电气柜、操作台和行程开关之间的连接线。 3，尽量缩减电器数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号