工厂电气控制

工厂电气控制电力工程系绪论1.本课程的性质和义务3.本课程的主要内容及要求2.电气控制技术的开展概略一、课程的性质与义务<工厂电气控制技术>是一门专业根底课程。主要内容是以电动机或其他执行电器为控制对象，引见消费和机械制造过程中消费机械设备的电气控制的根本原理、线路及控制器的原理、系统设计，以及在消费中的运用等有关知识。1、性质2、内容实际性较强的专业课本课程主要引见低压电器的根本知识以及作为驱动设备的电动机的电气控制原理、线路、设计的根本知识。了解常用低压电器的构造原理、用途、型号及选用方法熟习电气控制的根本环节具备阅读分析普通电气控制线路的才干,初步具备对普通电动机控制线路缺点分析才干了解电气控制线路的普通设计原那么,初步具备对普通电动机控制线路进展设计3、目的二、电气控制技术的开展在控制方法上，从手动控制开展到自动控制；在控制功能上，从简单控制开展到智能化控制；在操作上，从笨重开展到信息化处置；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统开展到以微处置器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合运用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通讯技术、网络技术等先进的科学技术成果。简史：19世纪末到20世纪初为消费机械电力拖动的初期；继电器接触器控制产生于20世纪20－30年代；60、70年代出现了顺序控制器，可编程控制器〔PLC〕问世。三、本课程的主要内容及要求主要有四部分：〔1〕常用低压电器〔2〕根本电气控制线路〔3〕典型消费机械电气控制系统〔4〕电气控制设计根底经过学习，应到达以下根本要求：〔1〕熟习常用控制电器的构造、任务原理、用途，并能正确选用；〔2〕熟习电气控制线路的根本环节，对普通线路具有独立分析才干；〔3〕初步具有对不太复杂的电气控制系统进展改造和设计的才干；〔4〕初步具有对普通继电器—接触器控制线路的缺点分析与检查才干。第一章常用低压控制电器电力工程系学习目的：学习重点：1、电磁构造；2、接触器；3、继电器；4、主令开关；5、熔断器学习难点：1、掌握常用低压电器的选用方法；2、掌握常用低压低压电器的参数及任务性能。才干目的：1、掌握常用低压电器的选用方法；2、掌握常用低压低压电器的参数及任务性能。我国低压电器产品种类和质量要求符合国家规范、部颁规范和到达国际电工委员会(1EC)规范。当前，低压电器继续沿着体积小、分量轻、平安可靠、运用方便的方向开展，主要途径是利用微电子技术提高传统电器的性能；在产品种类方面，大力开展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器、漏电继电器、电子式电机维护器和半导体起动器等，以顺应控制系统迅速电子化的需求。本章主要引见在机械设备电气控制系统中经常用到的低压电器，着重引见部分技术先进、符合IEC规范的电器产品，为阅读和了解电气控制线路和正确运用及选择这些器件打好根底。是指任务于交流1000V、直流1200V及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、检测、维护、变换、调理等作用的根本器件。高压电器：交流1000V以上、直流1200V以上。采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器；利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式低压电器；利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智能化电器或可通讯电器等。低压电器：电器：根据外界信号自动或手动接通或断开电路，实现对电路或非电对象的切换、控制、维护、检测、变换和调理的电气元件或设备。§1.1概述一、常用低压电器的分类〔一〕按用途分类1〕控制电器：用于各种控制电路和控制系统。2〕配电电器：用于电能保送和分配。3〕执行电器：用于完成某种动作或传送某种能。4〕可通讯低压电器：用于计算机接口和通讯口。5〕终端电器：用于线路末端的小型化、模数化的组合式电器。〔二〕按运用场所分类1〕普通用途低压电器；2〕框用低压电器3〕化工低压电器；4〕船用低压电器5〕牵引低压电器；6〕航空低压电器〔三〕按操作方式分类：手动和自动电器〔四〕按运用系统分类1〕自动控制电力系统用电器2〕电力系统用电器3〕自动化通讯系统用电器〔五〕按电器执行功能分类1〕有触头电器2〕无触头电器3〕混合电器〔六〕按电力拖动自动控制系统用电器分类1〕接触器2〕主令电器3〕继电器4〕执行电器5〕熔断器6〕低压断路器7〕隔分开关8〕成套电器控制电器的分类及作用中间继电器继电器热继电器溶丝交流接触器主令开关行程开关压力继电器接近开关空气开关123456123465主控器件维护器件控制器件发信器件信号器件辅助器件变压器指示灯交流电机熔丝交流接触器热继电器刀开关按钮开关二、低压电器的运用在电力拖电动系统中，低压电器主要用于对电动机进展控制、调理和维护。三、低压电器额定任务制1〕8小时任务制：电器的任务时间不超越8小时。2〕长期任务制:延续任务8小时以上。3〕短时任务制：有载时间和空载时间相互交替，且有载时间小于空载时间。4〕断续周期任务制：有载时间和空载时间循环交替，且有一定比值。低压电器的根本构造电磁机构低压电器的根本构造触头系统一、电磁机构电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，将电磁机构中吸引线圈的电流转换成电磁力，带动触头动作，完成通断电路的控制造用。电磁机构由铁心、衔铁和线圈等几部分组成，其作用原理：当线圈中有任务电流经过时，电磁吸力抑制弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由衔接机构带动相应的触头动作。电磁铁任务时，线圈产生的磁通作用于衔铁，产生电磁吸力，并使衔铁产活力械位移。衔铁复位时，复位弹簧将衔铁拉回原位。因此，作用在衔铁上的力有两个：电磁吸力与反力。当线圈中通以交流电，磁感应强度为交变量，电磁吸力按正弦函数平方的规律变化。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁心吸合；当电磁吸力瞬时值小于反力时，铁心释放。所以，电源电压变化一个周期，电磁铁吸合两次、释放两次，使电磁机构产生猛烈的振动和噪音，因此不能正常任务。★交流电磁铁的振动问题通常采用短路环来处理交流电磁铁的振动问题。短路环的作用短路环的表示图如图示。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到达零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时辰，假设使合成后的吸力在任一时辰都大于弹簧拉力，就消除了振动。

电压线圈和电流线圈触头的作用：触头是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用，因此要求触头要具有良好的接触性能，电流容量较小的电器(如接触器、继电器等)常采用银质资料作触头，这是由于银的氧化膜电阻率与纯银类似，可以防止触头外表氧化膜电阻率添加而呵斥接触不良。二、触头系统〔一〕触头的接触方式点接触：用于小电流接触器中。线接触：用于通电次数多，电流大的场所。面接触：允许经过较大电流。图1-5触头的接触方式a-点接触b-线接触c-面接触图1-4触头的构造方式a-点接触桥式触头b-面接触桥式触头c-线接触指形触头〔二〕触头的种类主触头：用于接通和断开主电路，允许经过较大电流。辅助触头：用于接通和断开控制电路，允许经过较小电流。按触头控制的电路分：按触头原始形状分：常开触头：电磁线圈未通电时，断开的触头。常闭触头：电磁线圈未通电时，闭合的触头。三、灭弧系统1、电弧当触头分断电路时，假设触头间的电压达12V～20V、电流达0.25～1A，触头间隙就会产生电弧。电弧会使触头烧蚀，并使电路切断时间延伸，甚至不能断开，呵斥事故，为此，必需采取灭弧措施，加速并可靠的熄灭电弧。电弧产生：在触点由闭合形状过渡到断开形状的过程中由于电场的存在,使触头外表的自在电子溢出而产生电弧。气体放电方式之一，是一种带电质点的急流。电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。电弧的危害：触头烧毁；电路切断时间延伸；弧光短路；引起火灾。灭弧的根本方法降低电弧温度；减少电弧两端电压。〔1〕拉长电弧，从而降低电场强度；〔2〕用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；〔3〕将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；〔4〕将电弧分成许多串联的短弧，添加维持电弧所需的临极电压降。2、灭弧方法图1-6双断口电动力吹弧1-静触头2-动触头3-电弧金属栅片灭弧表示图1一灭弧栅片2一触头3一电弧图1-7磁吹灭弧原理1-磁吹线圈2-铁心3-导磁夹板4-引弧角5-灭弧罩6-磁吹线圈磁场7-电弧电流磁场8-动触头复习上节内容：1、什么是低压电器，常用低压电器的分类及其构造。低压电器：是指任务于交流1000V、直流1200V及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、检测、维护、变换、调理等作用的根本器件。高压电器：交流1000V以上、直流1200V以上。3、电弧的产生及灭弧方法。2、电磁机构的任务原理、构造。按电力拖动自动控制系统用电器分类1〕接触器2〕主令电器3〕继电器4〕执行电器5〕熔断器6〕低压断路器7〕隔分开关8〕成套电器电磁机构由铁心、衔铁和线圈等几部分组成，其作用原理：当线圈中有任务电流经过时，电磁吸力抑制弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由衔接机构带动相应的触头动作。直流线圈：输入电能不同交流线圈：铁芯构造、线圈外表、有振动〔短路环〕。电弧产生：在触点由闭合形状过渡到断开形状的过程中由于电场的存在,使触头外表的自在电子溢出而产生电弧。灭弧方法：降低电弧温度；减少电弧两端电压。学习目的：学习重点：常用低压电器的构造原理、适用范围、图文符号及选择原那么。学习难点：1、掌握常用低压电器的选用方法；2、掌握常用低压低压电器的参数及任务性能。§1.2刀开关与自动开关低压开关又称低压隔离器、闸刀开关，是低压电器中构造比较简单、运用广泛的一类手动电器。适用范围：用于低压电路中不频繁的接通或断开电路或用于隔离电路与电源。主要类型有大电流刀开关、组合开关、负荷开关〔铁壳开关和胶盖闸刀刀开关〕、熔断器式刀开关等。l—静插座2—支配手柄3—触刀4—支座5—绝缘底板符号本卷须知刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄能够因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备平安。选择原那么主要根据：电源种类、电压等级、断流容量以及需求极数等。电动机负载：额定电流大于电动机额定电流的3倍b〕双极c〕三极QSQSa〕单极QS型号HD系列〔单投刀开关〕HS系列〔双投刀开关〕HK系列〔开启式刀开关〕HH系列〔封锁式刀开关〕HR系列〔熔断器式刀开关〕

11〔中央手柄〕121314极数额定电流0〔不带灭弧罩〕189系列符号HK系列开启式负荷开关HH系列封锁式负荷开关二、转换开关转换开关又称组合开关，也是一种刀开关，不过它的刀片是转动式的，操作比较轻巧，它的动触头(刀片)和静触头装在封锁的绝缘件内，采用叠装式构造，其层数由动触头数量决议，动触头装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改动各对触头的通断形状。HZl0型组合开关构造1—手柄2—转轴3—弹簧4—凸轮5—绝缘底板6—动触头7—静触头8—绝缘方轴9—接线柱选择原那么主要根据：电源种类、电压等级、触头数量、断流容量以及需求极数等。同刀开关一样，组合开关本身不带过载和短路维护安装。三、自动开关自动开关又称自动空气断路器，是一种具有齐备维护功能的控制电器。当电路发生严重过载、短路以及失压等缺点时能自动切断电路，有效地维护串接在其后的电气设备，在正常条件下，也可以用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机。执行机构〔触头和灭弧系统〕缺点检测部分〔各种脱扣器〕操作机构和自在脱扣机构根本组成触头和灭弧系统缺点检测部分〔各种脱扣器〕操作机构和自在脱扣机构适用范围当电路发生严重过载、短路以及失压等缺点时能自动切断电路，有效维护串接于其后的电气设备，适用于不频繁地通断电路及控制电动机。图文符号

自动开关选择原那么自动开关的额定电压、电流大于电路的正常任务电压和任务电流；热脱扣器的整定电流应于所控制负载的额定电流相等；电流脱扣器的脱扣整定电流应大于负载电路正常任务的尖峰电流；控制电动机时，整定电流为电动