工廠電氣課件

第1章工廠電氣控制初步1.1工廠常用電器1.2基本控制電路1.3控制系統(tǒng)實例本章主要內容：l核心是掌握繼電器、接觸器、按鈕開關等常規(guī)控制電器的動作執(zhí)行特點，由此對一般繼電接觸控制電路進行熟練分析和設計。l

工廠常用電器l

基本控制電路l

控制系統(tǒng)實例返回本章首頁1.1工廠常用電器工廠電器基本知識工廠常用電器電氣圖形返回本章首頁工廠電器基本知識1.分類（1）按適用的電壓范圍分類分為低壓電器和高壓電器。（2）低壓電器按所控制的對象分類根據(jù)其控制的對象分為低壓配電電器和低壓控制電器。（3）按所起作用分類依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護電器。（4）按動作性質分類依據(jù)電器的動作性質可分為自動控制電器和非自動控制電器。2.結構及工作原理下面分別以控制按鈕和接觸器為例介紹手動電器和自動電器的結構和工作原理。（1）按鈕按鈕是手動控制電器的一種，用來發(fā)出信號和接通或斷開控制電路。圖1.1是按鈕的結構示意圖和圖文符號，圖（a）中1、2是動斷（常閉）觸點，3，4是動合（常開）觸點，5是復位彈簧，6是按鈕帽。圖（b）為圖文符號。（a）結構示意（b）圖文符號圖1.1按鈕（2）接觸器l

結構及工作原理接觸器是利用電磁吸力的原理工作的，主要由電磁機構和觸頭系統(tǒng)組成。電磁機構通常包括吸引線圈、鐵心和銜鐵三部分。圖1.2為接觸器的結構示意圖與圖文符號，（a）圖中，1、2，3、4是靜觸點，5、6是動觸點，7、8是吸引線圈，9、10分別是動、靜鐵心，11是彈簧。（b）圖中，1、2之間是常閉觸點，3、4之間是常開觸點，7、8之間是線圈。（a）結構示意（b）圖文符號圖1.2接觸器電磁鐵特點根據(jù)吸引線圈通電電流的性質分類，電磁鐵分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。通常采用短路環(huán)來解決交流電磁鐵的振動問題。短路環(huán)的示意圖如圖1.3所示，其中1為短路環(huán)，2為鐵心。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的交變磁通分成兩個交變磁通，并且使這兩個磁通之間產生相位差，那么它們所產生的吸力間也有一個相位差，這樣，兩部分吸力就不會同時達到零值，當然合成后的吸力就不會有零值的時刻，如果使合成后的吸力在任一時刻都大于彈簧拉力，就消除了振動。圖1.3短路環(huán)滅弧常用的滅弧方法有：拉長電弧、冷卻電弧和將電弧分段。對于電弧較弱的接觸器，只采用滅弧罩即可。電弧較強的接觸器，常采用滅弧柵熄弧。圖1.4是滅弧柵的機構圖。圖中1是滅弧室，2和5分別為動、靜觸點，3為金屬柵片，4為電弧。滅弧柵是數(shù)片鋼片制成的柵狀裝置，當觸點斷開發(fā)生電弧時，電弧進入柵片內，被分割為數(shù)段，迅速熄滅。圖1.4滅弧柵返回本節(jié)工廠常用電器手動控制電器任何設備都需要操縱者給予一定的指令，才能完成規(guī)定的控制。手動控制電器是自動控制設備中不可缺少的器件，常用的有刀開關、按鈕、轉換開關、行程開關等。圖1.5是LW6型萬能轉換開關的圖形符號和觸點合斷表。圖形符號中有6個回路，3個擋位連線下有黑點“·”的，表示這條電路是接通的。在觸點合斷表中用“×”表示被接通的電路，空格表示轉換開關在該位置時此路是斷開的。圖1.5萬能轉換開關觸點號ⅠⅡⅢ1×××2

××3××

4

××5××

6

××2.自動控制電器（1）接觸器（2）中間繼電器（3）時間繼電器（4）熱繼電器（5）速度繼電器圖1.6為空氣阻尼式通電延時型時間繼電器的結構示意圖和圖文符號。它是利用空氣阻尼的原理來獲得延時的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點系統(tǒng)組成。工作原理：在圖1.6（a）中當線圈11通電時，電磁力克服彈簧14的反作用拉力而迅速將銜鐵向上吸合，銜鐵13帶動杠桿15立即使1、2常閉觸點分斷，3、4常開觸點閉合。（a）結構示意（b）圖文符號圖1.6空氣阻尼通電延時型時間繼電器熱繼替電器絨的測務量元虛件通滴常采摟用雙蜜金屬碑片，蒙由兩候種具翁有不渠同線董膨脹閘系數(shù)啞的金映屬碾千壓而便成。筒主動閘層采傘用膨異脹系內數(shù)較料高的避鐵鎳鋤鉻合街金，殃被動絕層采軋用膨參脹系雙數(shù)很黨小的脹鐵鎳例合金啄。當鳥雙金食屬片駝受熱茂后將階向被闖動層煉方向撥彎曲績，當罷彎曲熔到一丘定程末度時踐，通傻過動匠作機否構使醬觸點汁動作趕。如養(yǎng)圖1茫.7袋所示百，（醉a）貴圖是妙熱繼惠電器論的結頑構中同感受飽部分歷的示替意圖依，（泉b）刊圖為賤圖文歡符號蹈。在圖1綱-7（畜a）中撫發(fā)熱元口件2通邀電發(fā)熱呆后，主暖雙金屬建片1受滴熱向左墾彎曲，懂推動導羽板3向幅左推動弱執(zhí)行機剝構發(fā)生姓一定的漏運動。披電流越址大，執(zhí)燭行機構余的運動盒幅度也橡越大。渴當電流裁大到一棍定程度莖時，執(zhí)旱行機構溜發(fā)生躍簡變，即慌觸點發(fā)脅生動作拳從而切掃斷主電摔路。（a疾）革感堪受部要分結紐奉構示狐意（b）恭圖浸文符號圖1顧.7添熱嚇繼電色器速度繼猜電器用桂來感受揮轉速?？母幸允懿糠州呏饕櫟ㄞD子顆和定子轟兩大部陵分，執(zhí)勞行機構嘗是觸頭土系統(tǒng)。神當被控版電機轉魚動時，抄帶動繼杯電器轉藏子以同術樣速度府旋轉而阿產生電爸磁轉矩疫，使定鄭子克服般外界反菜作用力徑轉動一車定角度揪，轉速碑越高角姑度越大室。當轉欲速高于挎設定值僑時，速滿度繼電先器的觸洽點發(fā)生槽動作，池當速度財小于這藍一設定糟值時，豈觸點又卻復原。橫速度繼誕電器常認用于電絲式機的降辯壓起動將和反接勒制動，幅其圖文蝦符號如姑圖1.戲8所示管。圖1瘡.8趕速爽度繼闖電器狀圖文椒符號3.怕保萬護電雨器保護已電器冒包括旁熱繼晝電器臘、熔晃斷器濃、電唉磁脫隱扣器賴等。熱繼電旺器是利獸用電流切的熱效沖應來切閣斷電路俯的保護錢電器，爭它在控敗制電路巡壽中，用綢作電動照機的過鄭載保護真，既能任保證電帖動機不排超過容唇許的過墻載，有詞可以最臉大限度洞地保證喬電動機裁的過載寸能力。椒當然，涌首先要抹保證電悠動機的蟲正常起殺動。返回仿本節(jié)電氣圖押形文字符燒號2.端子標閥記3.電氣圖晨形1.辛文字符典號表1.丟1字糾母符號墊含義2.望端廚子標答記電氣圖伶中各電忙器的接賴線端子無用規(guī)定拌的字母銀數(shù)字符喪號標記度。按國烈家標準孔GB4孫026助—83免《電器源接線端宮子的識圣別和用鍬字母數(shù)擁字符號邪標志接饒線端子隨的通則姐》規(guī)定固：三相港交流痛電源菊的引恭入線顛用L擾1、收L2償、L治3、骨N、害PE干標記努。直虛流系島統(tǒng)電更源正準、負免極、伐中間皮線分鑰別用紀L+、L－與M標激記。三跪相動力紫電器的愛引出線述分別按渣U、V兇、W順穩(wěn)序標記設。3.禾電氣圖猜形常用的憲電氣圖找有系統(tǒng)錢圖、框巡壽圖、電夕路圖、楚位置圖求和接線籮圖等。通常閥，系權統(tǒng)圖夏用于及描述脆系統(tǒng)堂或成工套裝寧置，來如圖粥1.憶9所冬示。澡框圖言用于子描述俊分系漏統(tǒng)或悔設備待。國欣家標輛準G砌B6榮98擊8.味3—賢86襖《電隙氣制厲圖據(jù)系桐統(tǒng)圖弓和框碼圖》仰中，卸具體痕規(guī)定部了繪模制系跑統(tǒng)圖閣和框既圖的覺方法教，并勝闡述掏了它產的用略途。圖1.草9系堅統(tǒng)圖位置圖牛用來表允示成套催裝置、凝設備中袋各個項層目位置露的一種固圖。例扭如，圖清1.1綿0為某板工廠電筆器位置駐圖，圖海中詳細旁地繪制雪出了電湊氣設備慚中每個謊電器元雹件的相襪對位置減，圖中宴各電器裙元件的鉆文字代凈號必須效與相關吃電路圖取中電器遵元件的葛代號相腥同。圖1.棍10封位置圖接線墾圖是螺電氣扣裝備馬進行再施工箏配線卻、敷炮線和鄙校線杯工作偏時所針應依寬據(jù)的大圖樣險之一者。它時必須套符合犧電器訓裝備及的電宇路圖豪的要仔求，幅并清夜晰地晌表示臣出各郵個電匙器元殊件和殼裝備熔的相線對安神裝與嘆敷設嘆位置征，以勁及它繁們之閘間的槍電連撇接關頭系。餅它是朵檢修申和查食找故投障時紫所需坐的技啄術文蜜件，滴如圖大1.詠11斗所示友。在赤國家廊標準赤GB句69悶88創(chuàng).5粘—8信6《責電氣杜制圖柳接線鴉圖和束接線想表》沙中詳健細規(guī)啄定了陷編制狀接線善圖的恐規(guī)則逢。圖1.題11東接線圖返回本駱節(jié)1.餅2茄基本謎控制鐘電路直接糠起動松控制罷電路降壓起賠動數(shù)學輔齒助分析購法電機寄的制氧動電機的翠調速順序控非制返回本扎章首頁直接起更動控制角電路單向旋礙轉2.可逆轉蘿動3.點動干控制4.自動往葵返運動1.弦單向旋普轉三相籠智型電動速機單向檔旋轉可脆用開關煎或接觸較器控制嶄，圖1務.12混為接觸甲器控制繡電路。接觸器別控制電螞路圖中蔑，Q為槳開關，份FU1齊、FU忠2為主耀電路與套控制電磨路的熔報斷器，繡KM為懼接觸器復，KR叢為熱繼勁電器，曉SB1焦、SB蔬2分別跌為起動溜按鈕與些停止按孤鈕，M穩(wěn)為籠型僵感應電籮動機。圖1張.1器2夢單向醬旋轉其中的膊保護環(huán)晴節(jié)為：1）短螺路保護枕。2）步過載膽保護飯。3）欠債壓保護昏。2.晌可逆轉向動在實際縣生產中僚常需要厘運動部灣件實現(xiàn)越正反兩帽個方向翻的運動躁，這就隙要求拖欣動電動題機能做數(shù)正反兩寨方向的斥運轉。煎從電機亂原理可敞知，改晴變電動胖機三相雪電源相返序即可股改變電廉動機旋殊轉方向差。電動帆機的常筑用可逆驅旋轉控哭制電路秩如圖1程.13治所示。圖1碰.1噴3狗可逆槳旋轉3.金點愿動控范制生產過允程中，基不僅要提求生產以機械運麻動部件抖連續(xù)運賺動，還哨需要點桃動控制少。圖1蹦.14械為電動童機點動羨控制電染路。圖趁中的控丸制電路綢既可實況現(xiàn)點動汁控制，客又可實傅現(xiàn)連續(xù)凡運轉。搶SB3挨為連續(xù)璃運轉的矛停止按簽鈕，S咬B1為囑連續(xù)運筐轉起動熄按鈕，伏SB2鞭為點動奇起動按棗鈕。圖1駕.1如4鴉點動戲控制賠電路4.蹈自動往等返運動在實際始生產中絞，常常難要求生愉產機械消的運動孤部件能宗實現(xiàn)自煌動往返尼。因為歇有行程肢限制，澆所以常紗用行程桃開關做士控制元榆件來控杠制電動廳機的正撤反轉。厭圖1.影15為扔電動機挖往返運芬行的可懸逆旋轉址控制電信路。圖妥中KM備1、K奔M2分伍別為電管動機正凳、反轉磚接觸器介，SQ辟1為反蝦向轉正恐向行程祝開關，梳SQ2怪為正向匙轉反向跳行程開漆關，S答Q3、稿SQ4縮慧分別為矛正向、洋反向極漠限保護摸用限位董開關。返回本昏節(jié)圖1陳.1忠5撫往返偵運行降壓餡起動1.渣自耦變錫壓器起啊動法圖1瞧.1叉6是才采用猛自動芒控制午自耦霞變壓伯器降元壓起粗動的葛控制態(tài)電路老。是委由交偉流接項觸器吵、熱晃繼電愚器、足時間泄繼電革器、卻按鈕牲和自們耦變朱壓器禽等元尾件組丟成。連圖中古KM摘1為錄正常蓬運轉土接觸內器，饅KM泉2為船降壓曲起動疏接觸健器，晉KA沫為起滿動中側間繼子電器棍，K渴T為鑰降壓圍起動集時間搏繼電謙器。圖1政.1雁6屆自耦賠變壓軟器降抹壓起粱動2.紗Y-D辣起動法凡是縱正常桿運行閃時三挎相定蝕子繞渡組接痰成三乘角形篩運轉抬的三壞相籠樓型感曉應電簽動機嶺，都悅可采棟用Y孩-D啞降壓禍起動啟。起邊動時零，定坊子繞律組先永接成租Y聯(lián)根結，飄接入址三相毛交流靈電源設，起幻玉動電葬流下?lián)芙档较蛉珘赫饎幼h時的摧1/裂3，辭對于科Y系鉗列電榴動機撐直接盡起動所時起死動電飲流為查額定進電流殘IN的5塘.5糖～7謙倍。要當轉甲速接跑近額字定轉迷速時古，將拒電動勉機定蓋子繞鑒組改咬成D并聯(lián)結臉，電縮慧動機即進入冶正常體運行稿。這非種方塑法簡等便、扔經濟管，可庭用在斤操作小較頻碌繁的眼場合途，但走其起救動轉般矩只噸有全乏壓起塘動時蜘的1昨/3戰(zhàn)，Y漸系列切電動栽機起紹動轉云矩為瓦額定鑒轉矩執(zhí)的1隔.4先～2冷.2處倍。杏圖1車.1胞7為史用于互13飽kW年以上冶電動吊機的親起動好電路食，由錦三個迷接觸爭器和塘一個熄時間域繼電丘器構側成。圖1.飄17虎Y-D飲起動返回本大節(jié)數(shù)學盆輔助兄分析計法用繼綁電接班觸控瓦制線護路表蠟示邏竊輯代責數(shù)的靈基本姨運算邏輯遠函數(shù)澆與繼益電接華觸控嗓制線健路圖1.瓶用繼電穗接觸控廉制線路閑表示邏評輯代數(shù)言的基本鐮運算（1）零“與”喚運算（持邏輯乘剪）邏輯代具數(shù)中運躬算符號界“×”序或“·漂”讀作做“與”炒?！芭c四”運算叉的真值顧表如表揀1.2歷所示。表1.膊2與運算實現(xiàn)稀邏輯晶乘的鋒器件旺叫做警“與求”門英，它陷的邏突輯符量號如項圖1慚.1才8（交a）本所示當，圖它1.出18?。╞賞）顯奧示出路了繼此電控沃制線暈路中低“與罰”運割算的夾實例動，它栗表示參觸點垂的串社聯(lián)。庸若規(guī)蜻定觸四點接驗通為黑“1梯”，姥斷開帖為“邊0”候，線代圈通搜電為元“1僅”，貴斷電挪為“拍0”差，則貍可以沾寫出纏KM腐＝K漲A1聞×K慘A2湊，只情有觸牲點K濃A1承、K戒A2久均接乳通，啄接觸括器線同圈K尺M能姑通電努。（a熟）邏警輯符蝴號（b牽）控乎制線說路實您例圖1.游18財邏輯映“與”（2帝）“山或”沖運算裕（邏組輯加奔）邏輯乞代數(shù)涼中運惡算符獨號“團+”違讀作駛“或碌”。懲“或狂”運星算的煙真值護表如器表1烘.3餓所示廢。表1.堵3或運睡算實現(xiàn)清邏輯光乘的磚器件間叫做什“或未”門漏，它洞的邏揀輯符據(jù)號如值圖1贏.1研9（闊a）板所示夢，圖塌1.鴉19累（b女）顯中示出撿了繼份電控唐制線倉路中撐“或晨”運煎算的穿實例烤，它汽表示逮觸點女的并帶聯(lián)，紗可寫這成K樹M＝凈KA遲1×汽KA壤2，矮當觸義點K蘇A1秀或K取A2汗接通跑，或文者K煎A1幣和K頓A2文多接遲通時糟，接合觸器燃線圈御都可豆通電斥。圖1.甘19利邏輯孝“或”（a洽）邏串輯符羽號（b）擊控制線窮路實例（3）帖“非”反運算（帶邏輯非葉）邏輯代但數(shù)中“顏非”運脫算的符特號用變遭量上面臉的短橫雅線表示撒，讀作蒼“非”岡。“非吊”運算改的真值密表如表秒1.4邁所示。站它表示泄了事物興相互矛辰盾的兩扇個對立任面之間泛的關系黃。這種文規(guī)律的夠因果規(guī)誰律稱為瓶“非”狗邏輯關匯系。表1.4非運輝算實現(xiàn)邏寫輯“非蠟”的器倆件叫做承“非”蒜門，它設的邏輯求符號如體圖1.快20（伯a）所剪示，圖丈1.2感0（b桐）示出壘了繼電都控制線裙路中“呈非”運裁算的實落例，通規(guī)常稱K艷A為原迎變量，哪為反變拉量，它詠們是一塊個變量礎的兩種聰形式，芒如同一畫個繼電敞器的一騾對常開野、常閉櫻觸點，屑在向各雹自相補幼的狀態(tài)鋒切換時險同步動接作。圖情（b）竟中，觸持點KA鳳的取值輪與線圈浴KM的挑取值相敲同，而跳KM1鄙與繼電情器的常逗閉觸點懂的取值拍相同，憲所以，燭故實現(xiàn)亡了非運饑算。（a）執(zhí)邏輯符病號（b）島控制線溉路實例圖1宇.2呼0馳邏您輯“原非”2.析邏鑄輯函心數(shù)與謹繼電避接觸塵控制叛線路浴圖（1卵）邏與輯函更數(shù)（2功）邏炮輯圖彈和繼臭電接礎觸控峽制線慌路圖由繼冠電接昌觸控被制線卡路圖尾寫出風邏輯癢函數(shù)由邏輯屬函數(shù)畫拆出繼電淋接觸控必制線路圖1.死21（圖a）為搭一個最萌簡單的衣起-保覺-停線兇路，接播觸器線們圈是串怎接在由旨觸點構飲成的網割絡上，籮然后與礎電源相蛙接，是絮一個串懲聯(lián)電路窯。它的架邏輯函賽數(shù)是：圖1頭.2浮1（壁b）笛為圖鞏（a疤）的疊反演寨電路唱，實乞現(xiàn)的庸邏輯轉功能駁完全籮相同踢，接爬觸器歡線圈盛與觸鉗點網禽絡并瓦聯(lián)，遷所以顛圖（塘b）棒是并貧聯(lián)電羊路。侄圖中急所接碎的電堆阻R玩是限興流電幟阻，樹防止繪電源誓短路需。原穴理是耐通過甘開關盟網絡影使線裁圈的箱兩端稅短接拍（線庸圈不煉通電蒜）或育不予嗎短接兔（線翅圈通肺電）增，來捷控制共線圈腐。所商以串構聯(lián)電洲路是駕直接窗控制攔原理屈，并件聯(lián)電趟路是戰(zhàn)旁路底控制牽原理辛。圖1.害21升串聯(lián)他和并聯(lián)炎繼電接縱觸控制稱線路返回本鑄節(jié)（a）（b美）電機的幕制動圖1.惠22為故電動機把單向旋蟻轉電機勢反接制剖動控制勇電路。孤當電動械機轉速寒接近零錫時應迅膛速切斷皇三相電曲源，否命則電動唐機將反藏向起動讓。為此歪采用速封度繼電慈器來檢脾測電動崗機的轉姜速變化跪，并將臟速度繼辰電器調寧整在n魄>13頭0r/彈min錢時觸點橫動作，慰而當n鄙<10臂0r/饅min謊時，觸超點復原鄉(xiāng)豐。圖1共.22撞中，K衛(wèi)M1為掏反接制膨動接觸異器，K址M2為蛇電動機曾單向旋涂轉接觸奸器，萬KV為巨速度繼休電器，潤R為反稼接制動羽電阻。圖1呼.2晌2胃反占接制你動返回聰本節(jié)電機角的調與速圖1展.2紛3是視D-憲YY確反轉虎向方遙案變悼極調噸速電崖動機龜接線賊方法暈及控揮制電郊路。富它是威通過白改變嶼定子役繞組畜的半菌相繞慌組電室流方余向來及實現(xiàn)辮變極幕的。介將三驗相繞劫組的漸首尾鄭端依螺次相響接，超構成傲一個但封閉趣三角此形，雨從首繁端引不出線證接電著源，獻中間虹抽頭京懸空石著，烏構成撕D聯(lián)懇結。認若將嫩三個芝首尾辯端相眨接構跳成一凍個中葛性點羅N，牙而將野各繞盞組中骨間抽送頭接馳電源秩，構艘成Y頌Y聯(lián)藝結。歡使每嚇相的川兩個蜻半相潤繞組讀并聯(lián)襖，從騙而使爐其中洗一個頓半相廚繞組翻電流減方向姥反了職，于柏是電蓄動機侵極對詞數(shù)減演小一激半，企即pD=2pYY。圖1監(jiān).2想3窮電總機變坡極調磨速(沉a)返回本激節(jié)（a芽）電舟機接虧線方晝法（b）版控制電妄路圖1破.2眨3苦電標機變吸極調對速(古b)順序控綿制順序嫌控制頌是指術以預叼先規(guī)造定好羽的時缺間或竄條件揮為依江據(jù)，塘按預居先規(guī)糠定好租的動始作次垃序，目對控序制過芒程各左階段想順序簡地進炕行自班動控島制?；紙D1掛.2征4是脾順序待控制嗎原理森圖，足其中陵G1糊～G告4分茄別表腸示第藍一至售第四姜程序妄的執(zhí)體行電鍵路，群可根隆據(jù)每揮一程撲序的伴具體俘要求碼設計盞，K音1～戶K4住分別夫表示劫G1須～G毯4程源序執(zhí)綠行完材成時也發(fā)出嫩的控毛制信平號，冰SB拔5、畜SB爭6分鞭別為銳起動肅和停法止按祝鈕。圖1.態(tài)24關順序教控制原祥理圖返回妖本節(jié)1.汪3黑控制析系統(tǒng)嫌實例主軸和考進給電禾動機的致控制1.3弓.2初快速淘