電氣控制技術(shù)入門及應(yīng)用演示文稿

電氣控制技術(shù)入門及應(yīng)用演示文稿當(dāng)前1頁，總共109頁。目錄第一部分：常用低壓電器介紹。第一章：概述第二章：常用低壓電器第二部分：基本應(yīng)用,常用計算知識。

第一章電器控制應(yīng)用實(shí)例。第二章常用計算。第三部分：PLC介紹及基本應(yīng)用。第四部分:儀器儀表方面的知識。

當(dāng)前2頁，總共109頁。第一部分：常用低壓電器介紹。第一章：概述第二章：常用低壓電器當(dāng)前3頁，總共109頁。第一章：概述電壓的基本概念電壓的基本概念電壓是指電路中兩點(diǎn)A、B之間的電位差(簡稱為電壓)，其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等，直流電壓與交流電壓如果電壓的大小及方向都不隨時間變化，則稱之為穩(wěn)恒電壓或恒定電壓，簡稱為直流電壓，用大寫字母U表示。如果電壓的大小及方向隨時間變化，則稱為變動電壓。對電路分析來說，一種最為重要的變動電壓是正弦交流電壓(簡稱交流電壓)，其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化。交流電壓的瞬時值要用小寫字母u或u(t)表示。當(dāng)前4頁，總共109頁。第一章：概述電壓的基本概念

電壓是推動電荷定向移動形成電流的原因。電流之所以能夠在導(dǎo)線中流動，也是因?yàn)樵陔娏髦杏兄唠妱莺偷碗妱葜g的差別。這種差別叫電勢差，也叫電壓。換句話說。在電路中，任意兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)的電壓。通常用字母U代表電壓。電壓的大小可以用電壓表（符號：V）測量。串聯(lián)電路電壓規(guī)律：串聯(lián)電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓和公式：U總=U1+U2并聯(lián)電路電壓規(guī)律：并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，且等于電源電壓公式：U總=U1=U2當(dāng)前5頁，總共109頁。第一章：概述電壓的基本概念

能產(chǎn)生幅值相等、頻率相等、相位互差120°電勢的發(fā)電機(jī)稱為三相發(fā)電機(jī)；以三相發(fā)電機(jī)作為電源，稱為三相電源；以三相電源供電的電路，稱為三相電路；U、V、W稱為三相，相與相之間的電壓是線電壓，電壓為380V；相與中性線之間稱為相電壓，電壓是220V。

當(dāng)前6頁，總共109頁。第一章：概述電壓的基本概念

1,三相電源與單相電源的區(qū)別：發(fā)電機(jī)發(fā)出的電源都是三相的，三相電源的每一相與其中性點(diǎn)都可以構(gòu)成一個單相回路為用戶提供電力能源。注意在這里交流回路中不能稱做正極或負(fù)極，應(yīng)該叫線端（民用電中稱火線）和中性線（民用電中稱零線）。

2,按照規(guī)定，380伏（三相）的民用電源的中性點(diǎn)是不應(yīng)該在進(jìn)戶端接地的（在變壓器端接地，這個接地是考慮到不能因懸浮點(diǎn)位造成高于電源電壓的點(diǎn)位，用戶端的接地與變壓器端的接地在大地中是存在一定的電阻的），供電方式是一根火線和一根零線（中性點(diǎn)引出線）構(gòu)成回路，在單相三芯的電源插孔中還接有一根接地線。這是考慮到漏電保護(hù)器功能的實(shí)現(xiàn)，（漏電保護(hù)器的工作原理是：如果有人體觸摸到電源的線端即火線，或電器設(shè)備內(nèi)部漏電，這時電流從火線通過人體或電器設(shè)備外殼流入大地，而不流經(jīng)零線，火線和零線的電流就會不相等，漏電保護(hù)器檢測到這部分電流差別后立刻跳閘保護(hù)人身和電器的安全，一般這個差流選擇在幾十毫安）如果，把電源的中性點(diǎn)直接接地（這在民用電施工中是不允許的），漏電保護(hù)器就失去了作用，不能保護(hù)人身和電器設(shè)備的短路了。當(dāng)前7頁，總共109頁。第一章：概述

什么是電器呢？概括的說，電器就是一種控制電的工具。它可以根據(jù)外界指令，自動或者手動接通和斷開電器，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換，控制，保護(hù)，檢測和調(diào)節(jié)用的電氣設(shè)備。通常我們所說的低壓電器是指：其工作電壓為交流1200V，直流1500V以下的電器。

當(dāng)前8頁，總共109頁。第一章：概述低壓電器的分類低壓電器的分類，低壓電器種類繁多，分類方法有很多種。（1）按動作方式可分為手控電器和自控電器兩大類。手控電器是指電器的動作由操作人員手工操作，如刀開關(guān)，按鈕開關(guān)等。自控電器是指按照指令或物理量（如電流，電壓，時間，速度）變化而自動動作的電器，如接觸器，時間繼電器等。（2）按照用途來分類可分為開關(guān)電器和保護(hù)電器。開關(guān)電器主要在配電系統(tǒng)及動力設(shè)備中起控制作用，如刀開關(guān)，電路器等。保護(hù)電器主要在配電系統(tǒng)及動力設(shè)備中起保護(hù)作用，如熔斷器，繼電器等。（3）按種類分類可分成刀開關(guān)和刀行轉(zhuǎn)換開關(guān)，熔斷器，斷路器，接觸器，繼電器，主令電器和控制器等。當(dāng)前9頁，總共109頁。第三章常用低壓電器第一節(jié)：刀開關(guān)刀開關(guān)也稱閘刀開關(guān)，它廣泛地應(yīng)用在低壓線路中作不頻繁接通或分?jǐn)嗳萘坎惶蟮牡蛪汗╇娋€路，有時也作為隔離開關(guān)（將相連的電路空載切斷或關(guān)合的設(shè)備）使用。當(dāng)前10頁，總共109頁。第一節(jié)刀開關(guān)（1）刀開關(guān)的外形結(jié)構(gòu)，主要由靜插座，手柄，觸刀，鉸鏈支座和絕緣底座所組成。接通操作是用手握住手柄，使觸刀鉸鏈支座轉(zhuǎn)動，推入插座內(nèi)即完成。它所形成的電流通路是由鉸鏈支座，觸刀和靜插座形成的。分?jǐn)嗖僮髋c接通操作相反，向外拉出手柄，使觸刀脫離靜插座。當(dāng)前11頁，總共109頁。第一節(jié)刀開關(guān)（2）刀開關(guān)的滅弧刀開關(guān)在分?jǐn)嘤胸?fù)載的電路時，在觸刀與靜插座之間會產(chǎn)生電弧，而且電壓等級越高，分?jǐn)嚯娏髟酱螅a(chǎn)生電弧越嚴(yán)重。這種極高溫度的電弧，輕則將觸刀或靜插座灼傷或燒毀，嚴(yán)重時會產(chǎn)生相間短路，造成重大事故。為了保障操作人員的安全，防止出現(xiàn)意外事故傷人，我們在使用刀開關(guān)來通斷大功率電器時，要做好滅弧。當(dāng)前12頁，總共109頁。第一節(jié)刀開關(guān)(3)選用與安裝選用：使用刀開關(guān)，首先應(yīng)根據(jù)其在線路中的作用和在成套配電裝置中的安裝位置，確定其結(jié)構(gòu)形式。如果電路中的負(fù)載是由斷路器，接觸器或其他具有一定分?jǐn)嗄芰Φ拈_關(guān)電器來分?jǐn)?，即刀開關(guān)僅僅是用來隔離電源時，則只需選用帶滅弧罩的產(chǎn)品；反之，如果刀開關(guān)必須分?jǐn)嘭?fù)荷，就應(yīng)使用帶滅弧罩，而且是通過杠桿來操作的產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)注意，僅僅考慮正常工作電流是不夠的，還應(yīng)當(dāng)看一下電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流是否在該額定電流等級所對應(yīng)的電動穩(wěn)定性電流和熱穩(wěn)定性電流以下，否則就應(yīng)當(dāng)使用額定電流更大一級的刀開關(guān)。還有，如果刀開關(guān)是被用來控制電動機(jī)的話，就必須考慮電動機(jī)的啟動電流（它往往可達(dá)電動機(jī)額定電流的6~7倍，甚至更大）。當(dāng)前13頁，總共109頁。第一節(jié)刀開關(guān)安裝：刀開關(guān)一般應(yīng)垂直安裝在開關(guān)板上，并使用靜插座位于上方，以防止觸刀等運(yùn)動部件因支座松動而在自重作用下向下掉落，同插座接觸，發(fā)生合閘而造成事故。在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)?shù)堕_關(guān)被用作隔離開關(guān)時，合閘順序是先合上刀開關(guān)，再合上其他用以控制負(fù)載的開關(guān)電源；分閘順序則相反，要先使控制負(fù)載的開關(guān)電器分閘。（2）嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書規(guī)定的分?jǐn)嗄芰矸謹(jǐn)嘭?fù)載，若是無滅弧罩的產(chǎn)品，一般不允許分?jǐn)嘭?fù)載，不然的話，有可能導(dǎo)致持續(xù)燃弧，并造成電源短路。（3）若是多極的刀開關(guān)，應(yīng)保證各級動作的同步，而且接觸良好，否則當(dāng)負(fù)載是籠型異步電動機(jī)時，便有可能發(fā)生電動機(jī)因單相運(yùn)轉(zhuǎn)而燒壞的事故。（4）如果刀開關(guān)不是安裝在封閉的箱內(nèi)，則應(yīng)經(jīng)常檢查，防止因積塵過多而發(fā)生相間閃絡(luò)現(xiàn)象。當(dāng)前14頁，總共109頁。第二節(jié)：熔斷器熔斷器也稱為保險，其熔體也稱為保險絲，它是一種保護(hù)類電器。在使用中，熔斷器串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)該電路中發(fā)生過載或短路故障時，如果通過熔斷體的電流達(dá)到或超過了某一定值，在熔斷體上產(chǎn)生的熱量便會使其溫度升高到熔體金屬的熔點(diǎn)，導(dǎo)致熔體自行熔斷，并以此切斷故障電流，達(dá)到保護(hù)目的。這樣，利用熔體的局部損壞，保護(hù)整個線路中的電氣設(shè)備，防止它們因遭受過多的熱量或過大的電動力而損壞。從這一點(diǎn)來看，相對被保護(hù)的電路來說，熔斷器的熔體是一個“薄弱環(huán)節(jié)”來限制乃至消滅事故。當(dāng)前15頁，總共109頁。第二節(jié)：熔斷器熔斷器通常有兩種，一種為瓷插式熔斷器，一種為螺旋式熔斷器。他們的常見形式如右圖所示：上圖為保險座，下圖為保險管。當(dāng)前16頁，總共109頁。第二節(jié)：熔斷器熔斷器的選用與安裝：（1）對于一臺電動機(jī)負(fù)載的短路保護(hù)：式中，系數(shù)(1.5~2.5)視負(fù)載性質(zhì)和啟動方式不同而選取：當(dāng)輕載啟動，啟動次數(shù)少，時間短或降壓啟動時，取小值；當(dāng)重載啟動、啟動頻繁、時間長或全壓啟動時，取大值。（2）對于多臺電動機(jī)負(fù)載的短路保護(hù)：

熔斷體的額定電壓應(yīng)大于或等于線路工作電壓。熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于所裝熔體的額定電流。當(dāng)前17頁，總共109頁。第三節(jié)、按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)是一種典型的主令電器，其作用是“發(fā)布命令”，所以它是一種操作人員與控制設(shè)備之間的中間環(huán)節(jié)。外形結(jié)構(gòu)與符號按鈕開關(guān)的文字符號為SB。按鈕開關(guān)一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動觸點(diǎn)及解靜點(diǎn)、推桿和外殼組成。根據(jù)觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，按鈕開關(guān)分為動斷（停止）按鈕、動合（啟動）按鈕及動合、動斷（復(fù)合）按鈕。為了便于識別各個按鈕的作用，避免誤動區(qū)，通常以紅色表示停止按鈕，綠色表示啟動按鈕。當(dāng)前18頁，總共109頁。第三節(jié)、按鈕開關(guān)二、工作原理與型號含義動合按鈕、動斷按鈕和復(fù)合按鈕其結(jié)構(gòu)類似，工作原理為：（1）動合按鈕，外力沒作用時（手未按下），觸點(diǎn)是斷開的，外力作用時，動合觸點(diǎn)閉合，但外力消失后，在復(fù)位彈簧作用下自動恢復(fù)原來打開的狀態(tài)。（2）動斷按鈕，外力未作用時（手按下），觸點(diǎn)是閉合的，外用作用時，動合觸點(diǎn)斷開，但外力消失后，在復(fù)位彈簧的作用下自動恢復(fù)原來的閉合狀態(tài)。（3）復(fù)合按鈕，動合觸點(diǎn)和動斷觸點(diǎn)全部使用在同一線路中的一種方式。要注意的是按下復(fù)合按鈕時，所有和觸點(diǎn)都向相反和變化。即動合觸點(diǎn)要閉合，動斷觸點(diǎn)要斷開。但是，這二對觸點(diǎn)的變化是有先后次序的。按下按鈕時，動斷觸點(diǎn)先斷開，動合觸點(diǎn)后閉合；松開按鈕時，動合觸點(diǎn)先復(fù)位（斷開），動斷觸點(diǎn)后復(fù)位（閉合）。當(dāng)前19頁，總共109頁。第三節(jié)、按鈕開關(guān)三，選用與安裝選用根據(jù)使用場合的經(jīng)濟(jì)效益選用。簡單的設(shè)備無特殊要求的，一般選用價格便宜的面板安裝式。環(huán)境條件差，如油水較多的場所，一般選保護(hù)式或防水式。夜間操作且照明條件不好時，宜先用帶燈式等。根據(jù)工作狀態(tài)指示的要求選擇按鈕和指示燈的顏色。按鈕帽和指示燈的顏色，具有指示電路工作狀態(tài)功能，是使用者避免誤操作的標(biāo)記，因此在選用與更換按鈕時應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定顏色進(jìn)行，否則會出現(xiàn)事故。當(dāng)前20頁，總共109頁。第三節(jié)、按鈕開關(guān)使用安裝按鈕時，在面板上應(yīng)嚴(yán)格按按鈕頸部的螺紋外徑鉆孔。安裝孔的尺寸一般為∮22mm過大了，按鈕固定不緊；過小了，易把頸部螺紋磨損。按壓按鈕的時間要根據(jù)控制電路的工作狀態(tài)進(jìn)行。一般作為啟動和停止電動機(jī)時，按壓時間不用太長；如用于制動的停止按鈕，就必須按的時間略長一些，否則不起制動作用。按壓按鈕時，不要用力過大，否則會減少按鈕的機(jī)械壽命。當(dāng)前21頁，總共109頁。第四節(jié)接觸器接觸器的定義及特點(diǎn)：接觸器是一種自動控制電器，可以用來頻繁地遠(yuǎn)距離接通或斷開交、直流電路及大容量控制電路。它不同于刀開關(guān)類型的手動切換電器，它不但具有手動切換電器所不能實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離操作功能，同時又具備有具備手動切換電器所沒有的失電壓保護(hù)功能。另外，接觸器也不同于自動開關(guān)，因?yàn)榻佑|器雖然具有一定的過載能力，但卻不能切斷短路電流，也不具備過載保護(hù)能力。接觸器就其用途來說，主要是作用電力拖動與控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電器，而控制交流籠型異步電動機(jī)應(yīng)是其最主要的用途之一。當(dāng)前22頁，總共109頁。第四節(jié)接觸器外形結(jié)構(gòu)與符號外形結(jié)構(gòu)與符號接觸器的外形結(jié)構(gòu)如右圖所示，在電器控制電路中接觸器通常以KM來表示。當(dāng)前23頁，總共109頁。第四節(jié)接觸器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：（1）電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng)由線圈、動鐵心和靜鐵心等組成。交流接觸器的線圈是由絕緣銅導(dǎo)線繞制而成，并與鐵心之間有一定的間隙，以免與鐵心直接接觸而受熱燒壞。交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊壓而成，以減少鐵心中的渦流損耗，避免鐵心過熱。在鐵心上裝有一個短路銅環(huán)，其作用是減少交流結(jié)觸器吸合時產(chǎn)生的振動和噪音，故又稱減振環(huán)（短路環(huán)），其材料為銅或鎳鉻合金等。(2)觸點(diǎn)系統(tǒng)觸點(diǎn)系統(tǒng)分主觸點(diǎn)和輔觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)用以通斷電流較大的主電路，體積較大，一般由三對動合組成；輔觸點(diǎn)用以通斷電流較小的控制電路，體積較小，它通常有動合和動斷各兩對觸點(diǎn)。觸點(diǎn)是用導(dǎo)電性能較好的純銅制成，并在接觸點(diǎn)部分鑲銀或銀合金塊，以減少接觸電阻。為了使觸點(diǎn)接觸得更緊，以減小接觸電阻，并消除開始接觸時發(fā)生的有害振動，在觸點(diǎn)上裝有接觸彈簧，以加大觸點(diǎn)閉合時的互壓力。當(dāng)前24頁，總共109頁。接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前25頁，總共109頁。第四節(jié)接觸器工作原理工作原理與型號含義其工作原理為：按下按鈕，其動合觸點(diǎn)閉合電磁線圈經(jīng)過按鈕和熔斷器接通到電源上。線圈得電以后，產(chǎn)生的磁場將鐵心磁化，吸動鐵心，克服反作用彈簧的彈力，使它向著靜鐵心運(yùn)動，并最終吸合在一起。接觸器觸點(diǎn)系統(tǒng)中的動觸點(diǎn)是同動鐵心機(jī)械地固定在一起的，當(dāng)動鐵心與靜鐵心吸引向下運(yùn)動時，動觸點(diǎn)亦隨之向下運(yùn)動，與靜觸點(diǎn)閉合。這樣，電動機(jī)便經(jīng)由接觸器系統(tǒng)的熔斷器接通電源，開始啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦電源電壓消失或者顯著降低，以致電磁線圈沒有勵磁或勵磁不足，動鐵心就會因磁吸力消失或過小而在反作用彈簧的彈力作用下釋放，脫離靜鐵心。與此同時，和動鐵心固定在一起的動觸點(diǎn)也與靜觸點(diǎn)脫離，使電動機(jī)同電源脫開，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。和電動機(jī)電路比較，接觸器電磁線圈的電流是很小的，所以能很方便地用細(xì)導(dǎo)線接到遠(yuǎn)處進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。當(dāng)前26頁，總共109頁。第五節(jié)繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號接通或斷開電路電流的電器，它一般通過接觸器或其他電器對主電路進(jìn)行控制，因此繼電器觸點(diǎn)的額定電流較小（5~10A），無滅弧裝置，但它動作的準(zhǔn)確性較高。繼電器按輸入信號的性質(zhì)來分類，有中間繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器、其他繼電器等。當(dāng)前27頁，總共109頁。中間繼電器中間繼電器中間繼電器的主要作用是起中間轉(zhuǎn)換作用，是將一個信號變成多個信號的繼電器。其輸入為線圈的得電和失電，輸出信號是觸點(diǎn)的斷開和閉合。它可以將輸出信號同時傳給幾個控制元件或回路。顯然中間繼電器可起到記憶信號和放大信號的控制作用，一般控制線路的中間控制環(huán)節(jié)也基本上由中間繼電器組成。中間繼電器可分為直流與交流兩種。其結(jié)構(gòu)是由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)等組成，電磁機(jī)構(gòu)與接觸器相似。其觸點(diǎn)因?yàn)橥ㄟ^控制電路的電流容量較小，所以不需加裝滅弧裝置，觸點(diǎn)形式多為雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)。當(dāng)前28頁，總共109頁。中間繼電器在電器控制電路中接觸器通常以KA來表示。常用中間繼電器外觀：當(dāng)前29頁，總共109頁。中間繼電器工作原理：中間繼電器結(jié)構(gòu)與交流接觸器相似，工作原理也相同，當(dāng)線圈得電時，鐵芯被吸合，觸點(diǎn)系統(tǒng)動作，動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開；線圈失電后，鐵芯釋放，觸點(diǎn)系統(tǒng)復(fù)位。中間繼電器的觸點(diǎn)通常有一動合一動斷、兩動合兩動斷、三動合三動斷這三種方式。當(dāng)前30頁，總共109頁。中間繼電器選用與安裝：選用。（1）種類、型號與使用類別。選用繼電器的種類，主要看被控制和保護(hù)對象的工作特性；而型號主要依據(jù)控制系統(tǒng)提出的靈敏度或精度要求進(jìn)行選擇；使用量程決定了繼電器所控制的負(fù)載性質(zhì)及通斷條件，應(yīng)與控制電路的實(shí)際要求相比較，看能否滿足要求。（2）使用環(huán)境。根據(jù)使用環(huán)境選繼電器，主要考慮繼電器的防護(hù)和使用區(qū)域，如對于含塵及腐蝕氣體，易燃、易爆的環(huán)境，應(yīng)選用帶罩的全封閉式繼電器。對于高原及濕熱帶等特殊區(qū)域，應(yīng)選用適合其使用的產(chǎn)品。（3）額定數(shù)據(jù)和工作制。繼電器的額定數(shù)據(jù)在選用時主要主要線圈額定電壓、觸點(diǎn)額定電壓和觸點(diǎn)額定電流。線圈額定電壓必須與所控制電路相符，觸點(diǎn)額定電壓可為繼電器的最高額定電壓。繼電器的最高工作電流一般小于該繼電器的發(fā)熱電流。當(dāng)前31頁，總共109頁。中間繼電器安裝。安裝前的檢查。根據(jù)控制電路設(shè)備的要求，檢查繼電器名牌和整定值是否與要求相符。檢查繼電器的活動部分是否靈活、可靠，外罩及殼體是否有損壞或短缺部件等情況。清潔繼電器表面的污垢，去除部件表面的防護(hù)油脂及灰塵，以保證運(yùn)行可靠。安裝與調(diào)整。安裝接線時，應(yīng)檢查接線是否正確，接線螺釘是否擰緊；對于導(dǎo)線芯很細(xì)的對折一次，以增加線芯截面積，以免造成虛連。當(dāng)前32頁，總共109頁。熱繼電器熱繼電器為了充分發(fā)揮電動機(jī)的潛力，電動機(jī)短時過載是允許的。當(dāng)然，無論過載量的大小如何，時間長了總會使繞組的溫升超過允許值，叢而加劇繞組結(jié)緣的老化，縮短電動機(jī)的壽命。另外，嚴(yán)重過載會很快燒毀電動機(jī)，為防止電動機(jī)長期過載運(yùn)行，可在線路中串入按照預(yù)定發(fā)熱程度進(jìn)行動作的熱繼電器。它可以有效的監(jiān)視電動機(jī)是否長期過載或短時嚴(yán)重過載情況，并在超額過載預(yù)定值時有效切斷控制系統(tǒng)電源，確保電動機(jī)安全。當(dāng)前33頁，總共109頁。熱繼電器在電器控制電路中接觸器通常以FR來表示。熱繼電器常見形式：當(dāng)前34頁，總共109頁。熱繼電器外形、結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上看，熱繼電器主要由熱元件、觸點(diǎn)、動作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕和整定電流裝置等組成。當(dāng)前35頁，總共109頁。熱繼電器（1）熱元件。由單極、兩極或三極雙金屬片纏繞在外面的電阻絲組成。雙金屬片是由熱膨脹系數(shù)不同的金屬片復(fù)合而成。使用時，將電阻絲串聯(lián)在異步電動機(jī)的定子電路上。(2)觸點(diǎn)。由一個動合觸點(diǎn)、一個動斷觸點(diǎn)組成。(3)動作機(jī)構(gòu)。由導(dǎo)板、補(bǔ)償雙金屬片、推桿、杠桿及拉簧組成。(4)復(fù)位按鈕。是熱繼電器動作后進(jìn)行手動復(fù)位的按鈕，可防止熱繼電器動作后，因故障未被排除而電動機(jī)又啟動造成更大的故障。(5)整定電流裝置。熱繼電器長期不動作的最大電流稱為整定電流。當(dāng)電動機(jī)繞組的過載電流超過整定電流的1.2倍時，熱繼電器便要動作。整定電流的大小是通過熱繼電器上部的旋鈕，即整定電流裝置調(diào)節(jié)的。當(dāng)前36頁，總共109頁。熱繼電器工作原理當(dāng)電動機(jī)過載時，電流增大，串入電路的電阻絲產(chǎn)生熱量加熱雙金屬片。因雙金屬片膨脹系數(shù)不同，引起雙金屬片向膨脹系數(shù)小的一側(cè)彎曲，推動導(dǎo)板等動作機(jī)構(gòu)使觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開，達(dá)到自動切斷電源和發(fā)出相應(yīng)報警信號的目的。當(dāng)前37頁，總共109頁。熱繼電器選用。熱繼電器主要用于保護(hù)電動機(jī)的過載，為得到比較好的效果，所以選用時手先了解所保護(hù)電動機(jī)的特性、工作條件、啟動情況和負(fù)載性質(zhì)。應(yīng)使熱繼電器的秒安特性位于電動機(jī)的過載特性之下，并盡可能的接近，甚至重和，以充分發(fā)揮電動機(jī)的能力，通常使電動機(jī)在短時過載和啟動瞬間（5~6In）時不受影響，熱繼電器保護(hù)電動機(jī)的特性匹配。安裝。熱繼電器一般置于開展柜和啟動器中，與接觸器配合使用，安裝位置應(yīng)在接觸器下面，一是接線方便，二是可免受其他電器發(fā)熱造成的溫度影響而誤動作。熱繼電器接線螺釘與線頭之間的接觸面積應(yīng)盡量大一些，接線要牢固，否則會使接頭熱燒毀膠木外殼。繼電器在出廠時其出點(diǎn)一般調(diào)為手動復(fù)位。若需自動復(fù)位，可將復(fù)位調(diào)整螺釘順時針方向轉(zhuǎn)動，用手撥動幾次，動觸點(diǎn)沒有在斷開位置停頓現(xiàn)象后可將螺釘固緊。當(dāng)前38頁，總共109頁。時間繼電器時間繼電器也稱為延時繼電器，當(dāng)它的感測部分接受輸入信號以后，需經(jīng)過一定的時間延時，它的執(zhí)行部分才會動作，并輸出信號以操縱控制電路。當(dāng)前39頁，總共109頁。時間繼電器時間繼電器的分類：時間繼電器可以按照延時方式來分類：(1)通電延時型。通電延時型時間繼電器在其感測部分接受信號后，開始延時，一旦延時完畢，就立即通過執(zhí)行部分輸出信號以操縱控制電路。當(dāng)輸入信號消失時，繼電器就立即恢復(fù)到動作前的狀態(tài)(復(fù)位)。(2)斷電延時型。與通電延時型相反，斷電延時型時間繼電器在其感測部分接受輸入信號后，執(zhí)行部分立即動作，但當(dāng)輸入信號消失后，繼電器必須進(jìn)過一定的延時，才能恢復(fù)到原來（即動作前）的狀態(tài)(復(fù)位)，并且有信號輸出。(3)重復(fù)延時型。重復(fù)延時型是指接通電源以后，時間繼電器以一定的周期周而復(fù)始地連續(xù)工作。它是利用時間繼電器與接觸器(或繼電器)組成控制電路實(shí)現(xiàn)重復(fù)延時功能。當(dāng)前40頁，總共109頁。時間繼電器時間繼電器在電氣原理圖中圖形符號如下圖所示。其中文字符號為KT。當(dāng)前41頁，總共109頁。當(dāng)前42頁，總共109頁。第六節(jié)斷路器斷路器也稱為自動空氣開關(guān)、自動空氣斷路器等，是一種自動切斷線路故障用的保護(hù)電器。它可以在電動機(jī)主回路同時實(shí)現(xiàn)短路、過載和欠電壓保護(hù)。功能上相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合作用。斷路器一般使用在非頻繁的接通和斷開電源的場合。開關(guān)全部封裝在盒內(nèi)，手柄或操作按鈕露出盒外。扳動手柄或按下按鈕即可實(shí)現(xiàn)“分”與“和”操作。當(dāng)前43頁，總共109頁。第六節(jié)斷路器斷路器的外形結(jié)構(gòu)與符號(QF)斷路器種類很多，外形各異，其形狀如下圖所示

當(dāng)前44頁，總共109頁。斷路器工作原理斷路器主要部件除了動、靜觸點(diǎn)、滅弧室和操作機(jī)構(gòu)之外，還有電磁脫扣器、熱脫扣器、手動操作機(jī)構(gòu)以及外殼等部件組成。有的自動空氣開關(guān)還帶有欠電壓脫扣器。電磁脫扣器是一個電磁鐵，它的電磁線圈串聯(lián)在主電路中，當(dāng)電路出現(xiàn)短路時，他就吸合玄鐵，使操作機(jī)構(gòu)動作，將主觸點(diǎn)斷開，可作短路保護(hù)用。電磁脫扣器帶有調(diào)節(jié)螺釘，以便調(diào)節(jié)瞬時脫扣整定電流。熱脫扣器是一個雙金屬片熱繼電器，發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中，當(dāng)電路過載時，過載電流流過發(fā)熱元件，使雙金屬片受熱彎曲，操動機(jī)構(gòu)動作，斷開主觸點(diǎn)，可作過載保護(hù)用，其頂端也帶有調(diào)節(jié)螺釘，可以調(diào)節(jié)各級同步。當(dāng)前45頁，總共109頁。斷路器選用斷路器的額定電壓大于線路額定電壓，額定電流大于等于線路計算負(fù)載電流。斷路器的額定短路通斷能力大于等于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流，一般按有效計算。線路末端單相對地短路電流大于等于1.25倍斷路器（或短路延時）脫扣器整定電流。斷路器欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。斷路器的分勵脫扣器額定電壓等于控制電流電壓。電動傳動機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓。電動機(jī)保護(hù)用斷路器可分為兩類：一類是指斷路器只做保護(hù)而不負(fù)擔(dān)正常操作；另一類是指斷路器須兼作保護(hù)和不頻繁操作用。后一類情況需考慮操作條件和電器壽命。電動機(jī)保護(hù)用斷路器長延時電流整定值等于電動機(jī)額定電流。對保護(hù)籠型電動機(jī)的斷路器，瞬時整定電流等于8~15倍電動機(jī)額定電流。對于保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的斷路器，瞬時整定電流等于3~6倍電動機(jī)額定電流。6倍長延時電流整定值的可返回時間大于等于電動機(jī)實(shí)際啟動時間。按啟動時負(fù)載的輕重，可選用可返回時間為1、3、5、8、15s中的一檔。照明、生活用導(dǎo)線保護(hù)斷路器的整定值小于等于線路計算負(fù)載電流。而瞬時動作整定值等于6~20倍線路計算負(fù)載電流。當(dāng)前46頁，總共109頁。第二部分基本應(yīng)用,常用計算知識。第一章電器控制應(yīng)用實(shí)例。第二章常用計算。當(dāng)前47頁，總共109頁。第一章電氣控制應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制是異步電動機(jī)兩種不同的控制，實(shí)際應(yīng)用中又常將兩者結(jié)合起來使用，使同一臺電動機(jī)既能點(diǎn)動又能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到控制的要求。點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)主要區(qū)別在于松動啟動按鈕后，電動機(jī)能否繼續(xù)保持得電運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。如果所設(shè)計的控制線路能滿足松開啟動按鈕后，電動機(jī)仍然保持運(yùn)轉(zhuǎn)，即為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制；若松開啟動按鈕，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，即為點(diǎn)動控制。當(dāng)前48頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

一、點(diǎn)動控制線路點(diǎn)動控制是指按下按鈕時，電動機(jī)就得電運(yùn)轉(zhuǎn)；松開按鈕時，電動機(jī)就斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣控制。點(diǎn)動控制線路如右圖所示：右圖中左側(cè)部分為主電路，三相電源經(jīng)開關(guān)QF熔斷器FU和接觸器KM的的三對主觸點(diǎn)，接到電動機(jī)M上。主電路中流過的電流是電動機(jī)的工作電流，電流值較大。右側(cè)部分為控制電路，按鈕SB和接觸器線圈KM串聯(lián)而成，控制電流較小。當(dāng)前49頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

點(diǎn)動控制線路工作原理：合上開關(guān)QF后，因沒有按下點(diǎn)動按鈕SB，接觸器KM線圈沒有得電，KM的主觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)M不得電所以沒有啟動。按下點(diǎn)動按鈕SB后，控制電路中接觸器KM線圈得電，其主回路中的動合觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)得電運(yùn)行。松開按鈕SB，按鈕在復(fù)位彈簧作用下自動復(fù)位，控制電路KM線圈斷電，主電路中KM觸點(diǎn)恢復(fù)原來斷開狀態(tài)，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前50頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

二、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制是相對點(diǎn)動控制而言的，它是指在按下啟動按鈕啟動電動機(jī)后，若松開按鈕，電動機(jī)仍然能夠得電連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法很多，所以對應(yīng)的控制線路也就很多。利用接觸器本身的動合觸點(diǎn)來保證連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路如圖所示，比較上面點(diǎn)動控制線路和下面連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路可見，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制在啟動按鈕SB2上并聯(lián)一個接觸器的輔助動合觸點(diǎn)KM。當(dāng)前51頁，總共109頁。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路圖（帶指示燈）當(dāng)前52頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制原理圖和接線圖。當(dāng)前53頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路工作原理如下：合上開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈得電。一方面它的并聯(lián)主觸點(diǎn)閉合，保證電動機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)；另一方面與按鈕SB2并聯(lián)的輔助動合觸點(diǎn)閉合，這時即使松開SB2按鈕（復(fù)位），控制線路由該觸點(diǎn)閉合保證接觸器KM線圈不失電，使得電動機(jī)能夠長期運(yùn)轉(zhuǎn)下去。這種并聯(lián)在啟動按鈕SB2上的動合輔助觸點(diǎn)稱為自鎖（自保）觸點(diǎn)。若在電動機(jī)運(yùn)行中按下停止按鈕SB1，接觸器kM線圈失電，它的主觸點(diǎn)和自保觸點(diǎn)都斷開，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前54頁，總共109頁。第一節(jié)點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制

當(dāng)前55頁，總共109頁。PLC教學(xué)模型手動控制接線圖：當(dāng)前56頁，總共109頁。當(dāng)前57頁，總共109頁。第二節(jié)基本應(yīng)用1.哈希COD儀器的常用控制方法。說明：由于哈希COD在有做樣請求時本身會給出一個狀態(tài)信號，因此我們可以利用這個狀態(tài)信號來控制水泵的工作。由于這個狀態(tài)信號為無源的，并且考慮到安全性，我們可以利用DC24V電源和中間繼電器來起中間控制，將信號轉(zhuǎn)換成接觸器能夠接受的AC220V信號。他們的轉(zhuǎn)換過程如圖：當(dāng)前58頁，總共109頁。當(dāng)前59頁，總共109頁。怡文COD儀器上面提供了兩個觸點(diǎn)，一個為外接泵控制觸點(diǎn)，一個為外接閥控制觸點(diǎn)。并且為交流220V有源信號。因此我們可以直接利用這個觸點(diǎn)來啟動交流接觸器開控制水泵動作。接線如右圖所示：2.怡文COD儀器的常用控制方法當(dāng)前60頁，總共109頁。第二章常用計算1.導(dǎo)線截面積與載流量的計算

1.導(dǎo)線截面積與載流量的計算一、一般銅導(dǎo)線載流量導(dǎo)線的安全載流量是根據(jù)所允許的線芯最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來確定的。一般銅導(dǎo)線的安全載流量為5~8A/mm2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為3~5A/mm2。如：2.5mm2BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值2.5×8A/mm2=20A4mm2BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值4×8A/mm2=32A二、計算銅導(dǎo)線截面積利用銅導(dǎo)線的安全載流量的推薦值5~8A/mm2，計算出所選取銅導(dǎo)線截面積S的上下范圍：S=【I/（5~8）】=0.125I~0.2I（mm2）

S-----銅導(dǎo)線截面積（mm2）I-----負(fù)載電流（A）當(dāng)前61頁，總共109頁。第二章常用計算2.熔斷器的計算2.熔斷器的計算

熔斷器的容量是以電流A為單位,若要按設(shè)備的功率選擇熔斷器,以下作為參考資料。(1)照明電路熔體額定電流≥被保護(hù)電路上所有照明電器工作電流之和。(2)電動機(jī)：①單臺直接起動電動機(jī)熔體額定電流＝(1.5～2.5)×電動機(jī)額定電流。②多臺直接起動電動機(jī)總保護(hù)熔體額定電流＝(1.5～2.5)×多臺電動機(jī)中容量最大一臺電動機(jī)的額定電流+其余各臺電動機(jī)額定電流之和。③降壓起動電動機(jī)熔體額定電流＝(1.5～2)×電動機(jī)額定電流。④繞線式電動機(jī)熔體額定電流＝(1.2～1.5)×電動機(jī)額定電流。

當(dāng)前62頁，總共109頁。第二章常用計算3.功率計算

3.功率計算（1）一般負(fù)載（也可以成為用電器，如電燈、冰箱等等）分為兩種，一種是電阻性負(fù)載，一種是電感性負(fù)載。對于電阻性負(fù)載的計算公式：P=UI對于日光燈負(fù)載的計算公式：P=UIcosф，其中日光燈負(fù)載的功率因數(shù)cosф=0.5。不同電感性負(fù)載功率因數(shù)不同，統(tǒng)一計算家庭用電器時可以將功率因數(shù)cosф取0.8。也就是說如果一個家庭所有用電器加上總功率為6000瓦，則最大電流是I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A)但是，一般情況下，家里的電器不可能同時使用，所以加上一個公用系數(shù)，公用系數(shù)一般0.5。所以，上面的計算應(yīng)該改寫成I=P*公用系數(shù)/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A)也就是說，這個家庭總的電流值為17A。則總閘空氣開關(guān)不能使用16A，應(yīng)該用大于17A的。當(dāng)前63頁，總共109頁。第二章常用計算（2）交流電動機(jī)功率計算:對于單相電路而言，電機(jī)功率的計算公式是：P=IUcosφ，

相電流I=P/Ucosφ；

式中：

I為相電流，它等于線電流

P為電機(jī)功率

U為相電壓，一般是220V

cosφ是電機(jī)功率因素，一般取0.75

對于三相平衡電路而言，三相電機(jī)功率的計算公式是：

P=1.732IUcosφ。

由三相電機(jī)功率公式可推出線電流公式：I=P/（1.732Ucosφ）

式中：

P為電機(jī)功率

U為線電壓，一般是380V

cosφ是電機(jī)功率因素，一般取0.75~0.85，當(dāng)前64頁，總共109頁。第三部分PLC的基本應(yīng)用PLC的概述PLC的概述：可編程控制器（ProgrammableController）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品。早期的可編程控制器主要用于代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制，因此稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC.當(dāng)前65頁，總共109頁。第三部分PLC的基本應(yīng)用PLC的應(yīng)用PLC的應(yīng)用：現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計時、步進(jìn)控制功能、還能完成A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、模擬量處理、高速計數(shù)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，可以通過上位計算機(jī)進(jìn)行顯示、報警、記錄，進(jìn)行人機(jī)對話。因此，PLC具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠很好的滿足各種類型控制的需要，是目前工廠中應(yīng)用最廣泛的自動化設(shè)備。當(dāng)前66頁，總共109頁。第三部分PLC的基本應(yīng)用PLC的特點(diǎn)PLC的特點(diǎn)：

PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。PLC的輸入/輸出系統(tǒng)能夠直觀的反映現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、I/O點(diǎn)狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運(yùn)行和維護(hù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)前67頁，總共109頁。第三部分PLC的基本應(yīng)用目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的廠家有美國的AB、通用（GE）、莫迪康（MODICON）；日本公司的三菱（MITSUBISHI)、歐姆龍（OMRON）、富士電機(jī)（FUJI）、松下電工；德國的西門子（SIEMENS）；法國的TE、施奈德(SCHNEIDER);韓國的三星(SAMSUNG)、LG等。西門子公司常用的PLC主要由小型機(jī)S7-200序列（控制點(diǎn)位在幾個到幾十個），中型機(jī)S7-300序列（控制點(diǎn)位在幾十個到幾百個），大型機(jī)S7-400序列（控制點(diǎn)位在幾百到幾千個）。常用200系列PLC有以下幾種:cup221(6輸入4輸出共10點(diǎn)）cpu222（8輸入6輸出共14點(diǎn)）cpu224（14輸入10輸出共24點(diǎn))cpu226(24輸入16輸出共40點(diǎn)）當(dāng)前68頁，總共109頁。PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLC通常由CPU，存儲器，輸入輸出接口，電源等幾部分構(gòu)成，典型plc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如右圖所示：當(dāng)前69頁，總共109頁。常用S7-200系列西門子PLC外觀圖：當(dāng)前70頁，總共109頁。S7-200系列西門子PLC西門子CUP222PLC為8路輸入6路輸出。I/O共計14點(diǎn)，它可以進(jìn)行一定量模擬量的控制和兩個模塊的擴(kuò)展，在點(diǎn)位比較少的控制系統(tǒng)中它的應(yīng)用非常廣泛。當(dāng)前71頁，總共109頁。常用擴(kuò)展模塊：I\O接口模塊：

PLC最常用的的I\O接口模塊主要包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊。（1）模擬量輸入模塊用來把變送器輸出的模擬信號（如4~20mA）轉(zhuǎn)換成CUP內(nèi)部的數(shù)字信號，供CUP處理。（2）模擬量輸出模塊的作用剛好與模擬量輸入模塊相反，它是把CUP處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓或電流信號。（3）開關(guān)量輸入模塊，由于現(xiàn)場過程來的數(shù)字量信號主要有交流電壓、直流電壓等信號類型，而PLC內(nèi)部所能接收和處理的是電平二進(jìn)制信號，所以開關(guān)量輸入模塊的作用是將現(xiàn)場過來的信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的信號電平。（4）開關(guān)量輸出模塊，開關(guān)量輸出模塊是將CPU內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所需要的外部信號，驅(qū)動電磁閥、繼電器、接觸器、指示燈、電機(jī)等各種負(fù)載設(shè)備。按輸出開關(guān)器件它可分為晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出三種類型，相應(yīng)的輸出信號為直流信號、交流信號和無源接點(diǎn)信號。當(dāng)前72頁，總共109頁。模擬量輸入模塊PLC擴(kuò)展模塊EM231，是將4路模擬量輸入信號轉(zhuǎn)換成PLC的CUP能夠識別的數(shù)字信號。當(dāng)前73頁，總共109頁。模擬量輸出模塊PLC擴(kuò)展模塊EM232具有2路模擬量輸出，它既能進(jìn)行電壓輸出也能進(jìn)行電流輸出.

電壓輸出：±10V

電注輸出：0～20mA

當(dāng)前74頁，總共109頁。模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊EM235具有4路模擬量輸入\1路模擬量輸出當(dāng)前75頁，總共109頁。當(dāng)前76頁，總共109頁。當(dāng)前77頁，總共109頁。當(dāng)前78頁，總共109頁。第四部分儀器儀表方面的知識兩線制三線制四線制接線方式：（1)兩線制：即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線，這兩根電線即是電源線又是信號線。多數(shù)情況下，其中一根為+24V電源線，另一根既作為電源負(fù)極引線，又作為信號傳輸線。在信號傳輸線的末端通過一只標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電阻（也稱取樣電阻）接地（也就是電源負(fù)極），將電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號。（2）三線制：即電源正端用一根線，信號輸出正端用一根線，電源負(fù)端和信號負(fù)端共用一根線。其供電大多為24VDC。輸出信號為4~20mA，負(fù)載電阻為250歐姆。（3）四線制：兩根線負(fù)責(zé)電源的供應(yīng)，另外兩根線負(fù)責(zé)輸出被轉(zhuǎn)換放大的信號。當(dāng)前79頁，總共109頁。兩線制接線方式：兩線制變送器如圖一所示，其供電為24V.DC，輸出信號為4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω，24V電源的負(fù)線電位最低，它就是信號公共線，對于智能變送器還可在4-20mA.當(dāng)前80頁，總共109頁。三線制接線方式：三線制變送器如圖三所示，所謂三線制就是電源正端用一根線，信號輸出正端用一根線，電源負(fù)端和信號負(fù)端共用一根線。其供電大多為24V.DC，輸出信號有4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω當(dāng)前81頁，總共109頁。四線制接線方式：

四線制變送器如圖二所示，其供電大多為220V.AC，也有供電為24V.DC的。輸出信號有4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω，當(dāng)前82頁，總共109頁?？刂葡到y(tǒng)的防護(hù)儀表的防爆凈化穩(wěn)壓電源UPS電源防雷接地當(dāng)前83頁，總共109頁。儀表的防爆防爆儀表的防爆標(biāo)志為“Ex”,控制儀表的防爆主要是采用隔爆型防爆措施和本質(zhì)安全型防爆措施。（1）隔爆型防爆儀表，采用隔爆型防爆措施的儀表稱為隔爆型防爆儀表，它的特點(diǎn)是儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)，其表殼強(qiáng)度足夠大，接合面間隙足夠深，最大的間隙寬度又足夠窄。這樣，即使儀表因事故在表殼內(nèi)部燃燒或者爆炸時，火焰穿過縫隙過程中，受縫隙壁吸熱及阻滯作用，將大大降低其外傳能量和溫度，從而不會引起儀表外部規(guī)定的易燃性氣體混合物的爆炸。隔爆型防爆儀表安裝及維護(hù)正常時，它能達(dá)到規(guī)定的防爆要求，但是揭開儀表殼后，它就失去了防爆性能，因此不能在通電運(yùn)行的情況下打開表殼進(jìn)行檢修或調(diào)整。此外，這種防爆結(jié)構(gòu)長期使用后，由于表殼結(jié)合面的磨損，縫隙寬度將會增大，因而長期使用會逐漸降低防爆性能。當(dāng)前84頁，總共109頁。儀表的防爆本質(zhì)安全型防爆儀表，采用本質(zhì)安全型防爆措施的儀表稱為本質(zhì)安全型防爆儀表，也稱為安全火花型防爆儀表。這種防爆結(jié)構(gòu)的儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會引起規(guī)定的易燃易爆型氣體的爆炸。安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有以下兩個方面：①儀表采用底的工作電壓和小的工作電流。通常，正常工作電壓不大于24VDC，電流不大于20mADC；故障時電壓不大于35VDC，電流不大于35mADC。②在線路設(shè)計上，對于危險場所的電路，適當(dāng)選擇電阻、電容和電感的參數(shù)值，借以限制火花能量，使其只產(chǎn)生安全火花；同時在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，以消除不安全的火花。顯然，安全火花型儀表防爆性能是儀表電路本身固有的防爆性能。它在本質(zhì)上就是安全的，即使產(chǎn)生電火花現(xiàn)象，由于能量很小，也是安全火花，不至于引起爆炸。當(dāng)前85頁，總共109頁。儀表的防爆防爆儀表在其所實(shí)用的危險場合中使用，還必須考慮與其配合的儀表及信號導(dǎo)線可能對危險場所產(chǎn)生的影響，即應(yīng)使整個測量或控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能。要使整個測量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求，必須滿足兩個條件：①在危險場所使用安全火花型防爆儀表；②在控制室儀表與危險場所儀表之間設(shè)置安全柵。安全柵的作用是限制由控制室至現(xiàn)場的能量。常用的安全柵有兩種，一種是齊納式安全柵，一種是隔離式安全柵。當(dāng)前86頁，總共109頁。安全柵是一種安裝在安全場所的本質(zhì)安全型防爆儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，當(dāng)本安防爆系統(tǒng)的本安儀表發(fā)生故障時，安全柵能將串入到故障儀表的能量限制在安全值以內(nèi)，從而確?，F(xiàn)場設(shè)備、人員和生產(chǎn)的安全。

安全柵總體上分為二大類：一類為齊納式安全柵，它是通過快速熔斷絲和限壓、限流電路實(shí)現(xiàn)能量限制作用，使在本安防爆系統(tǒng)中，不論現(xiàn)場本安儀表發(fā)生任何故障，都保證傳輸?shù)浆F(xiàn)場(危險區(qū))的能量處于一個安全值內(nèi)(不會點(diǎn)燃規(guī)定的分級、分組爆炸性氣體的混合物)，從而保證現(xiàn)場安全。另一類是隔離式安全柵，它是通過本安回路與非本安回路之間用變壓器耦合實(shí)現(xiàn)電源、信號輸入、信號輸出的隔離，并在本安端加類似于齊納式安全柵的快速熔斷絲和限流、限壓電路實(shí)現(xiàn)能量的限制，保證本安防爆系統(tǒng)的安全，并具有抗干擾能力。當(dāng)前87頁，總共109頁。常見安全柵外形：當(dāng)前88頁，總共109頁。凈化穩(wěn)壓電源隨著工業(yè)的發(fā)展，電源污染日益嚴(yán)重，電源或多或少都會受到電壓浪涌的干擾，這些干擾可能是由于工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行及供電質(zhì)量造成的，其表現(xiàn)形式為：電壓變化忽高忽低及瞬態(tài)突變。即短期（10ms）或長期的尖峰高壓，它占精密電子設(shè)備損壞的45.3%,雷擊占9.4%。供電電網(wǎng)的各種干擾是造成計算機(jī)和精密電子設(shè)備損壞的主要原因之一。當(dāng)前89頁，總共109頁。凈化穩(wěn)壓電源凈化功能：凈化功能是交流凈化穩(wěn)壓電源特有的功能，所謂凈化功能即對干擾雜波的濾除能力，這種凈化功能是雙向的，即可以濾除電網(wǎng)對負(fù)載的干擾，又可以濾除負(fù)載對電網(wǎng)的干擾，還能吸收外電路的高能量脈沖干擾，具有一定的防雷擊能力。過載能力：穩(wěn)壓電源具有較強(qiáng)的抗過載能力，而且存過載時其運(yùn)行特性不變響應(yīng)速度：交流凈化穩(wěn)壓電源對負(fù)載突變和線路輸入突變具有很短的響應(yīng)時間，其典型響應(yīng)時間不少于4Oms（兩個電源周期）,因此它特別適合應(yīng)用于電壓起伏波動較大的場合（如工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場）。當(dāng)前90頁，總共109頁。UPS電源UPS是不間斷電源(uninterruptiblepowersystem)的英文簡稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。UPS顧名思義，它就是一臺這樣的機(jī)器，它在市電停止供應(yīng)的時候，能保持一段供電時間，使人們有時間存盤，再從容地關(guān)閉機(jī)器。當(dāng)前91頁，總共109頁。UPS電源

UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。當(dāng)市電正常時，UPS將市電穩(wěn)壓或穩(wěn)壓、穩(wěn)頻后供負(fù)載使用，同時向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷時（異常時），UPS立即在4-10毫秒內(nèi)或“零”中斷時間內(nèi)將蓄電池的電源通過逆變轉(zhuǎn)換的方式向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)電力，使負(fù)載維持正常的工作，以便保存資料并保護(hù)負(fù)載的軟硬件不受損壞。從原理上來說，UPS是一種集數(shù)字和模擬電路,自動控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備；從功能上來說，UPS可以在市電出現(xiàn)異常時,有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時持續(xù)一定時間給電腦等設(shè)備供電,使你能有充裕的時間應(yīng)付；從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應(yīng)用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)，其重要性是隨著信息應(yīng)用重要性的日益提高而增加的。當(dāng)前92頁，總共109頁。UPS電源使用中的幾點(diǎn)說明(1)UPS電源的場所擺放應(yīng)避免陽光直射，并留有足夠的通風(fēng)空間，同時，禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負(fù)載。

(2)使用UPS電源時，應(yīng)務(wù)必遵守廠家的產(chǎn)品說明書有關(guān)規(guī)定，保證所接的火線、零線、地線符合要求，用戶不得隨意改變其相互的順序。比如，美國PULSE牌UPS電源的交流輸入接線與我國的交流電輸入插座的連接方式正好相反。還有例如EAST〈東方〉的三相UPS需要注意相序問題，否則會出現(xiàn)相序錯誤報警，其他品牌也是如此。

3)嚴(yán)格按照正確的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序進(jìn)行作，避免因負(fù)載突然加上或突然減載時，UPS電源的電壓輸出波動大，而使UPS電源無法正常工作。

(4)禁止頻繁地關(guān)閉和開啟UPS電源，一般要求在關(guān)閉UPS電源后，至少等待6秒鐘后才能開啟UPS電源，否則，UPS電源可能進(jìn)入"啟動失敗"的狀態(tài)，即UPS電源進(jìn)入既無市電輸出，又無逆變輸出的狀態(tài)。

(5)禁止超負(fù)載使用，廠家建議：UPS電源的最大啟動負(fù)載最好控制在80%之內(nèi)，如果超載使用，在逆變狀態(tài)下，時常會擊穿逆變?nèi)龢O管。實(shí)踐證明：對于絕大多數(shù)UPS電源而言，將其負(fù)載控制在30%～60%額定輸出功率范圍內(nèi)是最佳工作方式。

(6)定期對UPS電源進(jìn)行維護(hù)工作：清除機(jī)內(nèi)的積塵，測量蓄電池組的電壓，更換不合格的電池，檢查風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況及檢測調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。

當(dāng)前93頁，總共109頁。防雷1、避雷有關(guān)概念1、雷電過電壓是由于電力系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或構(gòu)筑物遭受直接雷擊或感應(yīng)雷引起的過電壓，引起這種過電壓的能量來源于外界，又稱外部過電壓。雷電過電壓產(chǎn)生的沖擊波，其電壓幅值可達(dá)1億伏，其電流幅值可達(dá)幾十萬安培，因此對電力系統(tǒng)危害極大，必須采取有效措施加以防護(hù)。A、直擊雷過電壓：（直擊雷）雷直接擊中電氣設(shè)備、線路、建筑物。強(qiáng)大的雷電流通過物體泄入大地，在物體上產(chǎn)上很高的電位降，稱為雷擊過電壓，雷電流通過被擊物體時，將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)，機(jī)械效應(yīng)，相伴還有電磁效應(yīng)和對物體的閃絡(luò)放電。B、感應(yīng)過電壓：（感應(yīng)雷）當(dāng)雷云在架空線路（或其他物體）上方時，在地面物體上感應(yīng)出與雷擊等量的相及電荷，當(dāng)雷擊放電時，先導(dǎo)通道中電荷迅速中和，架空線路上的感應(yīng)電荷失去束縛，變成自由電荷，流向線路兩端，產(chǎn)生很高的過電壓，（高壓線路幾十萬伏，低壓幾萬伏）。C、雷電波侵入（高電位引入）由于直擊雷或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的高電位雷電波，沿架空線路或金屬管道侵入變配電所或用戶，而造成危害，供電系統(tǒng)由于雷電波的侵入而造成的雷害事故，在整個雷害過程中占50%以上，因此更應(yīng)注意此種過電壓。當(dāng)前94頁，總共109頁。防雷2、雷的有關(guān)名詞概念（1）幅值與陡度雷電流幅值是（Im）與雷擊中的電荷量及雷擊放電通道的阻抗有關(guān)的量，雷電流一般在1-4us內(nèi)增長到幅值。在幅值前一段波形稱為波頭，而從幅值起到雷電流衰減到Im/2的一段波形稱波尾。雷電波陡度是波頭增長的速率α＝di/dt，陡度α可達(dá)50KA/us以上，雷電流陡度越大，產(chǎn)生的電壓越高，對絕緣破壞越嚴(yán)重。（2）年平均雷暴日數(shù)：凡有雷活動的日子，包括看到雷閃聽到雷聲都稱為雷暴日，由當(dāng)?shù)貧庀笈_統(tǒng)計的多年雷暴是年平均值,稱年平均雷暴日數(shù)，少雷區(qū)：每年平均雷暴日數(shù)不超過15天。多雷區(qū)：年平均雷暴日數(shù)超過40天。年平均雷暴日數(shù)越多，說明該地區(qū)雷電活動越頻繁，因此防雷要求越高，防雷措施越要加強(qiáng)。當(dāng)前95頁，總共109頁。防雷3、防雷設(shè)備（1）接閃器：專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬桿稱為避雷針，接閃的金屬線稱為避雷線（架空地線），接閃的金屬帶，金屬網(wǎng)稱為避雷帶、避雷網(wǎng)。所有的接閃器都必須經(jīng)過接地引下線與接地裝置相連。A.避雷針B.避雷線C.避雷帶和避雷網(wǎng)當(dāng)前96頁，總共109頁。防雷3、防雷設(shè)備A、避雷針鍍鋅圓鋼（針長1-2M，直徑不小于16mm）鍍鋅焊接鋼管（針長1-2M；直徑不小于是25mm）安裝在電桿（支柱）或構(gòu)架建筑物上，下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接。避雷針的功能：引雷作用，它對雷電場產(chǎn)生附加電場（這附加