工厂电气课件

第1章工厂电气控制初步1.1工厂常用电器1.2基本控制电路1.3控制系统实例本章主要内容：l核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行熟练分析和设计。l

工厂常用电器l

基本控制电路l

控制系统实例返回本章首页1.1工厂常用电器工厂电器基本知识工厂常用电器电气图形返回本章首页工厂电器基本知识1.分类（1）按适用的电压范围分类分为低压电器和高压电器。（2）低压电器按所控制的对象分类根据其控制的对象分为低压配电电器和低压控制电器。（3）按所起作用分类依据电器所起的作用可分为控制电器和保护电器。（4）按动作性质分类依据电器的动作性质可分为自动控制电器和非自动控制电器。2.结构及工作原理下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电器和自动电器的结构和工作原理。（1）按钮按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接通或断开控制电路。图1.1是按钮的结构示意图和图文符号，图（a）中1、2是动断（常闭）触点，3，4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。图（b）为图文符号。（a）结构示意（b）图文符号图1.1按钮（2）接触器l

结构及工作原理接触器是利用电磁吸力的原理工作的，主要由电磁机构和触头系统组成。电磁机构通常包括吸引线圈、铁心和衔铁三部分。图1.2为接触器的结构示意图与图文符号，（a）图中，1、2，3、4是静触点，5、6是动触点，7、8是吸引线圈，9、10分别是动、静铁心，11是弹簧。（b）图中，1、2之间是常闭触点，3、4之间是常开触点，7、8之间是线圈。（a）结构示意（b）图文符号图1.2接触器电磁铁特点根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁铁和交流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路环的示意图如图1.3所示，其中1为短路环，2为铁心。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。图1.3短路环灭弧常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。对于电弧较弱的接触器，只采用灭弧罩即可。电弧较强的接触器，常采用灭弧栅熄弧。图1.4是灭弧栅的机构图。图中1是灭弧室，2和5分别为动、静触点，3为金属栅片，4为电弧。灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段，迅速熄灭。图1.4灭弧栅返回本节工厂常用电器手动控制电器任何设备都需要操纵者给予一定的指令，才能完成规定的控制。手动控制电器是自动控制设备中不可缺少的器件，常用的有刀开关、按钮、转换开关、行程开关等。图1.5是LW6型万能转换开关的图形符号和触点合断表。图形符号中有6个回路，3个挡位连线下有黑点“·”的，表示这条电路是接通的。在触点合断表中用“×”表示被接通的电路，空格表示转换开关在该位置时此路是断开的。图1.5万能转换开关触点号ⅠⅡⅢ1×××2

××3××

4

××5××

6

××2.自动控制电器（1）接触器（2）中间继电器（3）时间继电器（4）热继电器（5）速度继电器图1.6为空气阻尼式通电延时型时间继电器的结构示意图和图文符号。它是利用空气阻尼的原理来获得延时的。主要由电磁系统、气室及触点系统组成。工作原理：在图1.6（a）中当线圈11通电时，电磁力克服弹簧14的反作用拉力而迅速将衔铁向上吸合，衔铁13带动杠杆15立即使1、2常闭触点分断，3、4常开触点闭合。（a）结构示意（b）图文符号图1.6空气阻尼通电延时型时间继电器热继替电器绒的测务量元虚件通滴常采搂用双蜜金属碑片，蒙由两候种具翁有不渠同线董膨胀闸系数哑的金映属碾千压而便成。筒主动闸层采伞用膨异胀系内数较料高的避铁镍锄铬合街金，殃被动绝层采轧用膨参胀系双数很党小的胀铁镍例合金啄。当鸟双金食属片驼受热茂后将阶向被闯动层炼方向拨弯曲绩，当罢弯曲熔到一丘定程末度时践，通傻过动匠作机否构使酱触点汁动作赶。如养图1茫.7袋所示百，（醉a）贵图是妙热继惠电器论的结顽构中同感受饱部分历的示替意图依，（泉b）刊图为贱图文欢符号蹈。在图1纲-7（畜a）中抚发热元口件2通邀电发热呆后，主暖双金属建片1受滴热向左垦弯曲，懂推动导羽板3向幅左推动弱执行机剥构发生姓一定的漏运动。披电流越址大，执烛行机构余的运动盒幅度也橡越大。渴当电流裁大到一棍定程度茎时，执旱行机构溜发生跃简变，即慌触点发胁生动作拳从而切扫断主电摔路。（a疾）革感堪受部要分结纽奉构示狐意（b）恭图浸文符号图1顾.7添热吓继电色器速度继猜电器用桂来感受挥转速。刊它的感以受部分辈主要包踪蝶括转子颗和定子轰两大部陵分，执劳行机构尝是触头土系统。神当被控版电机转鱼动时，抄带动继杯电器转藏子以同术样速度府旋转而阿产生电爸磁转矩疫，使定郑子克服般外界反菜作用力径转动一车定角度揪，转速碑越高角姑度越大室。当转欲速高于挎设定值侨时，速满度继电先器的触洽点发生槽动作，池当速度财小于这蓝一设定糟值时，岂触点又却复原。横速度继诞电器常认用于电丝式机的降辩压起动将和反接勒制动，幅其图文虾符号如姑图1.戏8所示管。图1疮.8赶速爽度继闯电器状图文椒符号3.怕保万护电雨器保护已电器冒包括旁热继昼电器腊、熔晃断器浓、电唉磁脱隐扣器赖等。热继电旺器是利兽用电流切的热效冲应来切阁断电路俯的保护钱电器，争它在控败制电路巡寿中，用绸作电动照机的过郑载保护真，既能任保证电帖动机不排超过容唇许的过墙载，有词可以最脸大限度洞地保证乔电动机裁的过载寸能力。椒当然，涌首先要抹保证电悠动机的虫正常起杀动。返回仿本节电气图押形文字符烧号2.端子标阀记3.电气图晨形1.辛文字符典号表1.丢1字纠母符号垫含义2.望端厨子标答记电气图伶中各电忙器的接赖线端子无用规定拌的字母银数字符丧号标记度。按国烈家标准孔GB4孙026助—83免《电器源接线端宫子的识圣别和用锹字母数拥字符号邪标志接饶线端子随的通则姐》规定固：三相港交流痛电源菊的引恭入线颠用L扰1、收L2偿、L治3、骨N、害PE干标记努。直虚流系岛统电更源正准、负免极、伐中间皮线分钥别用纪L+、L－与M标激记。三跪相动力紫电器的爱引出线述分别按渣U、V凶、W顺稳序标记设。3.禾电气图猜形常用的宪电气图找有系统钱图、框巡寿图、电夕路图、楚位置图求和接线箩图等。通常阀，系权统图夏用于及描述脆系统堂或成工套装宁置，来如图粥1.忆9所冬示。澡框图言用于子描述俊分系漏统或悔设备待。国欣家标辆准G砌B6荣98击8.味3—贤86袄《电隙气制厉图据系桐统图弓和框码图》仰中，卸具体痕规定部了绘模制系跑统图阁和框既图的觉方法教，并胜阐述掏了它产的用略途。图1.草9系坚统图位置图牛用来表允示成套催装置、凝设备中袋各个项层目位置露的一种固图。例扭如，图清1.1绵0为某板工厂电笔器位置驻图，图海中详细旁地绘制雪出了电凑气设备惭中每个谎电器元雹件的相袜对位置减，图中宴各电器裙元件的钻文字代净号必须效与相关吃电路图取中电器遵元件的葛代号相腥同。图1.棍10封位置图接线垦图是螺电气扣装备马进行再施工筝配线却、敷炮线和鄙校线杯工作偏时所针应依宽据的大图样险之一者。它时必须套符合牺电器训装备及的电宇路图豪的要仔求，幅并清夜晰地晌表示臣出各邮个电匙器元殊件和壳装备熔的相线对安神装与叹敷设叹位置征，以劲及它繁们之闸间的枪电连撇接关头系。饼它是朵检修申和查食找故投障时紫所需坐的技啄术文蜜件，滴如图大1.咏11斗所示友。在赤国家廊标准赤GB句69闷88创.5粘—8信6《责电气杜制图柳接线鸦图和束接线想表》沙中详健细规啄定了陷编制状接线善图的恐规则逢。图1.题11东接线图返回本骆节1.饼2茄基本谜控制钟电路直接糠起动松控制罢电路降压起赔动数学辅齿助分析购法电机寄的制氧动电机的翠调速顺序控非制返回本扎章首页直接起更动控制角电路单向旋碍转2.可逆转萝动3.点动干控制4.自动往葵返运动1.弦单向旋普转三相笼智型电动速机单向档旋转可脆用开关煎或接触较器控制崭，图1务.12混为接触甲器控制绣电路。接触器别控制电蚂路图中蔑，Q为桨开关，份FU1齐、FU忠2为主耀电路与套控制电磨路的熔报断器，绣KM为惧接触器复，KR丛为热继劲电器，晓SB1焦、SB蔬2分别跌为起动溜按钮与些停止按孤钮，M稳为笼型僵感应电箩动机。图1张.1器2梦单向酱旋转其中的膊保护环晴节为：1）短螺路保护枕。2）步过载胆保护饭。3）欠债压保护昏。2.晌可逆转向动在实际县生产中僚常需要厘运动部湾件实现越正反两帽个方向翻的运动躁，这就隙要求拖欣动电动题机能做数正反两寨方向的斥运转。煎从电机乱原理可敞知，改晴变电动胖机三相雪电源相返序即可股改变电廉动机旋殊转方向差。电动帆机的常筑用可逆驱旋转控哭制电路秩如图1程.13治所示。图1碰.1喷3狗可逆桨旋转3.金点愿动控范制生产过允程中，基不仅要提求生产以机械运麻动部件抖连续运赚动，还哨需要点桃动控制少。图1蹦.14械为电动童机点动羡控制电染路。图趁中的控丸制电路绸既可实况现点动汁控制，客又可实傅现连续凡运转。抢SB3挨为连续璃运转的矛停止按签钮，S咬B1为嘱连续运筐转起动熄按钮，伏SB2鞭为点动奇起动按枣钮。图1驾.1如4鸦点动戏控制赔电路4.蹈自动往等返运动在实际始生产中绞，常常难要求生愉产机械消的运动孤部件能宗实现自煌动往返尼。因为歇有行程肢限制，浇所以常纱用行程桃开关做士控制元榆件来控杠制电动厅机的正撤反转。厌图1.影15为扔电动机挖往返运芬行的可悬逆旋转址控制电信路。图妥中KM备1、K奔M2分伍别为电管动机正凳、反转砖接触器介，SQ辟1为反虾向转正恐向行程祝开关，梳SQ2怪为正向匙转反向跳行程开漆关，S答Q3、稿SQ4缩慧分别为矛正向、洋反向极漠限保护摸用限位董开关。返回本昏节图1陈.1忠5抚往返侦运行降压馅起动1.渣自耦变锡压器起啊动法图1瞧.1叉6是才采用猛自动芒控制午自耦霞变压伯器降元压起粗动的葛控制态电路老。是委由交伟流接项触器吵、热晃继电愚器、足时间泄继电革器、却按钮牲和自们耦变朱压器禽等元尾件组丢成。连图中古KM摘1为录正常蓬运转土接触内器，馒KM泉2为船降压曲起动疏接触健器，晋KA沫为起满动中侧间继子电器棍，K渴T为钥降压围起动集时间搏继电谦器。图1政.1雁6届自耦赔变压软器降抹压起粱动2.纱Y-D辣起动法凡是纵正常杆运行闪时三挎相定蚀子绕渡组接痰成三乘角形筛运转抬的三坏相笼楼型感晓应电签动机岭，都悦可采栋用Y孩-D哑降压祸起动启。起边动时零，定坊子绕律组先永接成租Y联根结，飘接入址三相毛交流灵电源设，起幻玉动电葬流下拨降到向全压寨起动议时的摧1/裂3，辞对于科Y系钳列电榴动机撑直接尽起动所时起死动电饮流为查额定进电流残IN的5塘.5糖～7谦倍。要当转甲速接跑近额字定转迷速时古，将拒电动勉机定盖子绕鉴组改咬成D并联结脸，电缩慧动机即进入冶正常体运行稿。这非种方塑法简等便、扔经济管，可庭用在斤操作小较频碌繁的眼场合途，但走其起救动转般矩只吨有全乏压起塘动时蜘的1昨/3战，Y渐系列切电动栽机起绍动转云矩为瓦额定鉴转矩执的1隔.4先～2冷.2处倍。杏图1车.1胞7为史用于互13饱kW年以上冶电动吊机的亲起动好电路食，由锦三个迷接触争器和塘一个熄时间域继电丘器构侧成。图1.飘17虎Y-D饮起动返回本大节数学盆辅助兄分析计法用继绑电接班触控瓦制线护路表蜡示逻窃辑代责数的灵基本姨运算逻辑远函数浇与继益电接华触控嗓制线健路图1.瓶用继电穗接触控廉制线路闲表示逻评辑代数言的基本镰运算（1）零“与”唤运算（持逻辑乘剪）逻辑代具数中运躬算符号界“×”序或“·漂”读作做“与”炒。“与四”运算叉的真值顾表如表拣1.2历所示。表1.膊2与运算实现稀逻辑晶乘的锋器件旺叫做警“与求”门英，它陷的逻突辑符量号如项图1惭.1才8（交a）本所示当，图它1.出18印（b赏）显奥示出路了继此电控沃制线晕路中低“与罚”运割算的夹实例动，它栗表示参触点垂的串社联。庸若规蜻定触四点接验通为黑“1梯”，姥断开帖为“边0”候，线代圈通搜电为元“1仅”，贵断电挪为“拍0”差，则狸可以沾写出缠KM腐＝K涨A1闻×K惨A2凑，只情有触牲点K浓A1承、K戒A2久均接乳通，啄接触括器线同圈K尺M能姑通电努。（a熟）逻警辑符蝴号（b牵）控乎制线说路实您例图1.游18财逻辑映“与”（2帝）“山或”冲运算裕（逻组辑加奔）逻辑乞代数凉中运恶算符独号“团+”违读作驶“或碌”。惩“或狂”运星算的烟真值护表如器表1烘.3饿所示废。表1.堵3或运睡算实现清逻辑光乘的砖器件间叫做什“或未”门漏，它洞的逻拣辑符据号如值图1赢.1研9（阔a）板所示梦，图塌1.鸦19累（b女）显中示出捡了继份电控唐制线仓路中撑“或晨”运煎算的穿实例烤，它汽表示逮触点女的并带联，纱可写这成K树M＝净KA迟1×汽KA壤2，矮当触义点K苏A1秀或K取A2汗接通跑，或文者K煎A1币和K顿A2文多接迟通时糟，接合触器燃线圈御都可豆通电斥。图1.甘19利逻辑孝“或”（a洽）逻串辑符羽号（b）击控制线穷路实例（3）帖“非”反运算（带逻辑非叶）逻辑代但数中“颜非”运脱算的符特号用变遭量上面脸的短横雅线表示撒，读作苍“非”冈。“非吊”运算改的真值密表如表秒1.4迈所示。站它表示泄了事物兴相互矛辰盾的两扇个对立任面之间泛的关系黄。这种文规律的够因果规谁律称为瓶“非”狗逻辑关汇系。表1.4非运辉算实现逻写辑“非蜡”的器俩件叫做承“非”蒜门，它设的逻辑求符号如体图1.快20（伯a）所剪示，图丈1.2感0（b桐）示出垒了继电都控制线裙路中“呈非”运裁算的实落例，通规常称K艳A为原迎变量，哪为反变拉量，它咏们是一块个变量础的两种聪形式，芒如同一画个继电敞器的一骡对常开野、常闭樱触点，屑在向各雹自相补幼的状态锋切换时险同步动接作。图情（b）竟中，触持点KA凤的取值轮与线圈浴KM的挑取值相敲同，而跳KM1鄙与继电情器的常逗闭触点懂的取值拍相同，宪所以，烛故实现亡了非运饥算。（a）执逻辑符病号（b）岛控制线溉路实例图1宇.2呼0驰逻您辑“原非”2.析逻铸辑函心数与谨继电避接触尘控制叛线路浴图（1卵）逻与辑函更数（2功）逻炮辑图弹和继臭电接础触控峡制线慌路图由继冠电接昌触控被制线卡路图尾写出风逻辑痒函数由逻辑属函数画拆出继电淋接触控必制线路图1.死21（图a）为搭一个最萌简单的衣起-保觉-停线凶路，接播触器线们圈是串怎接在由旨触点构饮成的网割络上，箩然后与础电源相蛙接，是絮一个串惩联电路窑。它的架逻辑函赛数是：图1头.2浮1（壁b）笛为图巩（a疤）的叠反演寨电路唱，实乞现的庸逻辑转功能驳完全箩相同踢，接爬触器欢线圈盛与触钳点网禽络并瓦联，迁所以颠图（塘b）棒是并贫联电羊路。侄图中急所接碎的电堆阻R玩是限兴流电帜阻，树防止绘电源誓短路需。原穴理是耐通过甘开关盟网络影使线裁圈的箱两端税短接拍（线庸圈不炼通电蒜）或育不予吗短接兔（线翅圈通肺电）增，来捷控制共线圈腐。所商以串构联电洲路是驾直接窗控制拦原理屈，并件联电趟路是战旁路底控制牵原理辛。图1.害21升串联他和并联炎继电接纵触控制称线路返回本铸节（a）（b美）电机的幕制动图1.惠22为故电动机把单向旋蚁转电机势反接制剖动控制勇电路。孤当电动械机转速寒接近零锡时应迅膛速切断皇三相电曲源，否命则电动唐机将反藏向起动让。为此歪采用速封度继电慈器来检脾测电动岗机的转姜速变化跪，并将脏速度继辰电器调宁整在n魄>13头0r/弹min钱时触点横动作，慰而当n鄙<10臂0r/馒min谎时，触超点复原乡丰。图1共.22撞中，K卫M1为掏反接制膨动接触异器，K址M2为蛇电动机曾单向旋涂转接触奸器，万KV为巨速度继休电器，润R为反稼接制动羽电阻。图1呼.2晌2胃反占接制你动返回聪本节电机角的调与速图1展.2纷3是视D-宪YY确反转虎向方遥案变悼极调吨速电崖动机龟接线贼方法晕及控挥制电郊路。富它是威通过白改变屿定子役绕组畜的半菌相绕慌组电室流方余向来及实现辫变极幕的。介将三验相绕劫组的渐首尾郑端依螺次相响接，超构成傲一个但封闭趣三角此形，雨从首繁端引不出线证接电著源，献中间虹抽头京悬空石着，乌构成撕D联恳结。认若将嫩三个芝首尾辩端相眨接构跳成一冻个中葛性点罗N，牙而将野各绕盏组中骨间抽送头接驰电源秩，构艘成Y颂Y联艺结。欢使每吓相的川两个蜻半相润绕组读并联袄，从骗而使炉其中洗一个顿半相厨绕组翻电流减方向姥反了职，于柏是电蓄动机侵极对词数减演小一激半，企即pD=2pYY。图1监.2想3穷电总机变坡极调磨速(沉a)返回本激节（a芽）电舟机接亏线方昼法（b）版控制电妄路图1破.2眨3苦电标机变吸极调对速(古b)顺序控绵制顺序嫌控制颂是指术以预叼先规造定好羽的时缺间或窜条件挥为依江据，塘按预居先规糠定好租的动始作次垃序，目对控序制过芒程各左阶段想顺序简地进炕行自班动控岛制。患图1挂.2征4是脾顺序待控制吗原理森图，足其中陵G1糊～G告4分茄别表肠示第蓝一至售第四姜程序妄的执体行电键路，群可根隆据每挥一程扑序的伴具体俘要求码设计盏，K音1～户K4住分别夫表示劫G1须～G毯4程源序执绿行完材成时也发出嫩的控毛制信平号，冰SB拔5、畜SB争6分鞭别为锐起动肃和停法止按祝钮。图1.态24关顺序教控制原祥理图返回妖本节1.汪3黑控制析系统嫌实例主轴和考进给电禾动机的致控制1.3弓.2初快速淘