电气控制与PLC应用技术教案之5课件

内容复习：1.熔断器分类：瓷插式、螺旋式、有填料密封管式、无填料管式等。指标：额定电压、额定电流、极限分断能力选择：无冲击电流时，额定电流≥电路正常工作电流；有冲击电流时，额定电流≥容量最大1台电机额定电流的（1.5~2.5）倍与其余电动机工作电流之和。2.主令电器（控制按钮、位置开关、接近开关、万能转换开关）的结构原理作业更正：1-2答案第1章小结开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作用、结构、工作原理；低压电器图形和文字符号；每种低压电器的技术参数；低压电器的使用和选择方法。习题参考答案：1.答：当开关电气的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。1-3答：二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。1-4答：交流接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关，常用来控制电动机、电热设备、电焊机等，和继电器配合还可以作为过电流和过电压的保护动作的执行元件。结构：由触头系统、电磁系统和灭弧系统三部分组成。工作原理：当吸引线圈两端加上额定电压时，动、静铁芯间产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力，动、静铁芯吸合，带动动铁芯上的触头动作，即常闭触头断开、常开触头闭合；当吸引线圈电压消失后，电磁吸力消失，触头在弹簧反弹力用下回复常态。由于吸合线圈中通入的是交流电，铁芯中产生交变磁通，形成交变的电磁吸力，造成动铁芯吸合不老产生振动和噪音。振动易使电器结构松散、寿命缩短，同时使触头接触不良，易于熔焊和蚀损。噪音污染环境，是工人感到疲劳，为了减少铁芯振动和噪音，在铁芯极面下安装短路环。1-5答：空气开关的脱扣机构包括：过电流脱扣器——当电路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，实现自动跳闸，达到切断电源的目的。失压脱扣器——用于电动机的失压保护。热脱扣器——当电路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，住出头断开，起到过载保护作用。分励脱扣器——当需要断开电路时，按下跳闸按钮，分离电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。1-6答：选择熔断器首先根据额定电流、额定电压和极限分断能力共三个技术参数，然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。1-7答：当线圈通电时，动铁芯和固定在动铁芯上的托板被铁芯电磁吸力吸引而下移。这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于与活塞杆相连的橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用。所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触头断开、常开触头闭合，起通电延时作用。延时范围可通脱延时调节螺钉调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围为0.4~60s和0.4~180s。1-8答：两者结构和工作原理基本相同，均由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。但直流接触器的电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁芯，线圈中通入直流电不会产生涡流。而交流接触器采用E形硅钢片叠压铆成，以减少交变磁场在铁芯中产生的涡流及磁滞损耗。1-9答：若将交流接触器误接入直流电源，交流接触器将烧毁；因阻抗减少，电流增大。若将直流接触器误接入交流电源，直流接触器将烧毁；因阻抗增大、电流减少，吸力不足，起动电流降不下去，此外还有涡流存在。1-10答：短路环是为了减小铁芯振动和噪音而设置的装置，当短路环断裂或脱落后，交流接触器的铁芯上产生的涡流过大可能会导致接触器的损坏，有可能把线圈烧毁。1-11答：如果吸合不好会导致线圈损坏，因为线圈中长时间维持起动电流。1-12答：按钮型号：LA19-11，接触器型号：CJ10-20，熔断器型号：RL1-30，热继电器型号：JR16-20，电源开关型号：DZ15-100A1-13答：启动时热继电器不应动作；若继电器动作，则电动机将反复起动，这样对电动机来说是不允许的。第二章电气控制电路的基本控制环节

第一节电气控制系统图的基本知识第二节三相异步电动机全压启动控制第三节三相异步电动机降压启动控制第四节三相绕线式异步电动机启动控制第五节双速异步电动机变速控制第六节三相异步电动机电气制动控制第七节直流电动机控制第一节电气控制系统图的基本知识D65由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。电气控制线路：第一节电气控制系统图的基本知识D65实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。电气控制线路：电气控制线路的作用：第一节电气控制系统图的基本知识D65电气控制线路：电动机常见的基本控制线路：点动控制线路正转控制线路正反转控制线路位置控制线路顺序控制线路多地控制线路降压启动控制线路调速控制线路制动控制线路电气控制线路的作用：第一节电气控制系统图的基本知识相关国家标准：D65GB4728—85《电气图常用图形符号》GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》GB6988—86《电气制图》GB5094—85《电气技术中的项目代号》第一节电气控制系统图的基本知识一、图形符号和文字符号D65图形符号文字符号符号要素一般符号限定符号基本文字符号辅助文字符号补充文字符号通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设备、装置和元件的名称、功能、状态和特征。图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。一、图形符号和文字符号1.图形符号符号要素：具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。一般符号：表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动机可用一个圆圈表示。限定符号：提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：单字母符号：双字母符号按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分成为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容器类，“R”表示电阻器类等。一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：单字母符号：双字母符号：由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保护器件类，“FU”则表示为熔断器。一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：辅助文字符号：表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。如“RD”表示红色，“L”表示限制等。单字母符号：双字母符号:补充文字符号：当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。一、图形符号和文字符号D652.文字符号补充文字符号原则：在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国家标准中规定的电气文字符号。在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术标准中规定的英文术语缩写而成。基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉丁字母中“I”和“O(英文字母)”不允许单独作为文字符号使用。二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65电气控制系统图电气原理图电气安装图框图电器安装图电气互连图主电路控制电路照明和显示电路电气控制系统图的结构主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件。一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。控制电路由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65原则：1.电气原理图用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，同一电器的各元件采用同一文字符号表明。所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字号或环节的名称。原则：外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理图上。电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序，并尽可减少线条和避免线条交叉。将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触点的从属关系。二、绘制、识读电气控制系统图的原则D652.电气原理图主电路接点表示：三相交流电源采用L1、L2、L3标记主电路按U、V、W顺序标记分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号电气原理图示例：二、绘制、识读电气控制系统图的原则D652.电气安装图电器安装图：表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。详细绘制出电器元件安装位置。50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型车床电器位置图电气互连图：原则：外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实际情况。各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，并保持一致。不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接，必须经接线端子板进行。互连图中的电气互连关系用线束表示，连接导线应注明导线规格（数量、截面积），一般不表示实际走线途径。对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示清楚，并注明电源的引入点。表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据电器互连图示例

EL0HL23142423103×2.5mm22M1M2413×2.5mm23×1mm25×0.75mm23×0.75mm23×2.5mm2QSQ1CW6132型车床电气互连图课堂小结电气控制系统图电气原理图