“電氣控制與PLC”第1課(1.1)

第1章低壓電器及控制環(huán)節(jié)北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院§１－１低壓電器與電氣圖的基本知識(shí)

§１－２手動(dòng)啟、?？刂?/p>

§１－３點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制

§１－４正、反轉(zhuǎn)控制

§１－５順序和多點(diǎn)控制

§１－6

時(shí)間控制§１－7行程控制

凡是自動(dòng)或手動(dòng)，在電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電氣元件統(tǒng)稱(chēng)為電器。工作在交流1200V或直流1500V以下的電器稱(chēng)為低壓電器。問(wèn)題1：什么是低壓電器？問(wèn)題2：基本控制環(huán)節(jié)由什么構(gòu)成？

基本控制環(huán)節(jié)是由控制電器組成的簡(jiǎn)單控制線(xiàn)路。北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院分類(lèi)按動(dòng)作方式按用途分手控自控控制電器保護(hù)電器問(wèn)題1：低壓電器是如何分類(lèi)的？主令電器配電電器執(zhí)行電器電磁式電器按工作原理分非電量控制電器按斷續(xù)控制系統(tǒng)組成分檢測(cè)電器控制電器執(zhí)行電器北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院§１－１低壓電器與電氣圖的基本知識(shí)一、電器的分類(lèi)（一）按工作電壓等級(jí)分1．低壓電器：工作電壓在交流1200V或直流1500V以下的各種電器。2．高壓電器：工作電壓高于交流1200V或直流1500V以上的各種電器。（二）按動(dòng)作原理分1．手控電器：指需要人工直接操作才能完成指令任務(wù)的電器。2．自控電器：指不需人工操作，而是按照電的或非電的信號(hào)自動(dòng)完成指令任務(wù)的電器。

§１－１低壓電器與電氣圖的基本知識(shí)一、電器的分類(lèi)（三）按用途分1．控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。2．主令電器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。3．保護(hù)電器：用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。4．配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。5．執(zhí)行電器：用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器。

§１－１低壓電器與電氣圖的基本知識(shí)一、電器的分類(lèi)（四）按斷續(xù)控制系統(tǒng)組成分類(lèi)

1、檢測(cè)電器：將電的或非電的模擬量轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量的電器，可 看作是模擬量至開(kāi)關(guān)量的變送器。2、控制電器：實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算及延時(shí)、計(jì)數(shù)的電器。3、執(zhí)行電器：接受控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)而動(dòng)作（改變狀態(tài)）， 并驅(qū)動(dòng)受控元件的電器。（五）按工作原理分1．電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作的電器。2．非電量控制電器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的 變化而動(dòng)作的電器。§１－１低壓電器與電氣圖的基本知識(shí)北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)栴}2：低壓電器的基本結(jié)構(gòu)是什么?組成:一般有兩個(gè)基本部分:一是感測(cè)部分----由電磁機(jī)構(gòu)組成;二是執(zhí)行部分----由觸點(diǎn)系統(tǒng)組成.執(zhí)行部分——觸頭系統(tǒng)，是電器的執(zhí)行部分，起著接通及分?jǐn)嚯娐返淖饔谩?/p>

二、電磁式電器----直流電磁式電器結(jié)構(gòu)

感測(cè)部分一電磁機(jī)構(gòu)，主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，從而完成接通或分?jǐn)嚯娐贰６?、電磁式電?---交流電磁式電器結(jié)構(gòu)

感測(cè)部分一電磁機(jī)構(gòu)，主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，從而完成接通或分?jǐn)嚯娐?。?zhí)行部分——觸頭系統(tǒng)，是電器的執(zhí)行部分，起著接通及分?jǐn)嚯娐返淖饔谩?/p>

二、電磁式電器----(一)電磁機(jī)構(gòu)

常用的磁路結(jié)構(gòu)①銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，這種型式廣泛應(yīng)用于直流電器中。②銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，其鐵心形狀有E形和U形兩種。此種構(gòu)多用于觸點(diǎn)容量較大的交流電器中。③銜鐵直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的雙E型直動(dòng)式鐵心，多用于交流接觸器、繼電器中。

1---銜鐵2----鐵心3----吸引線(xiàn)圈二、電磁式電器----(一)電磁機(jī)構(gòu)吸引線(xiàn)圈◆吸引線(xiàn)圈的作用是將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能量?！舭赐ㄈ胛€(xiàn)圈的電流種類(lèi)可分為直流線(xiàn)圈和交流線(xiàn)圈。◆對(duì)于直流電磁鐵，因其鐵心不發(fā)熱，只有線(xiàn)圈發(fā)熱，所以直流電磁鐵的吸引線(xiàn)圈做成高而薄的瘦高型，且不設(shè)線(xiàn)圈骨架，使線(xiàn)圈與鐵心直接接觸，易于散熱。◆對(duì)于交流電磁鐵，由于其鐵心存在磁滯和渦流損耗，這樣線(xiàn)圈和鐵心都發(fā)熱，所以交流電磁鐵的吸引線(xiàn)圈設(shè)有骨架，使鐵心與線(xiàn)圈隔離并將線(xiàn)圈制成短而厚的矮胖型，這樣做有于鐵心和線(xiàn)圈的散熱。平均電磁吸力二、電磁式電器----(一)電磁機(jī)構(gòu)

交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用反力交變分量交流電磁吸力鐵心短路環(huán)二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)

1、觸頭的結(jié)構(gòu)型式

點(diǎn)接觸的橋式觸頭面接觸的橋式觸頭指形觸頭二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)

1、觸頭的結(jié)構(gòu)型式觸頭的結(jié)構(gòu)型式主要有橋式和指形兩種，①點(diǎn)接觸的橋式觸頭②面接觸的橋式觸頭③指形觸頭2、電弧對(duì)于電器及電路的不利影響①由于電弧的存在，使應(yīng)分?jǐn)嗟碾娐穼?shí)際未被分?jǐn)啵虎陔娀〉臏囟群芨?，易使觸頭熔化；

③電弧向周?chē)鷩娚洌瑫?huì)損壞電器設(shè)備，還可能造成短路故障二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)3、常用的滅弧裝置----①電動(dòng)力吹弧

雙斷口電動(dòng)力吹弧

磁場(chǎng)方向電弧電流電弧電流受到指向外側(cè)的電動(dòng)力作用，電弧向外運(yùn)動(dòng)并被拉長(zhǎng)，從而穿過(guò)冷卻介質(zhì)被冷卻并熄滅。二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)3、常用的滅弧裝置----②磁吹滅弧磁吹滅弧裝置示意圖

磁吹線(xiàn)圈電弧電流磁場(chǎng)方向電弧電流受到指向外側(cè)的電動(dòng)力作用，電弧向外運(yùn)動(dòng)并被拉長(zhǎng)，從而進(jìn)入滅弧罩中被冷卻并熄滅。二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)3、常用的滅弧裝置----③窄縫滅弧

窄縫滅弧原理示意圖

縱縫結(jié)構(gòu)下寬上窄電弧在電動(dòng)力作用下進(jìn)入縱縫，窄縫將電弧柱直徑壓縮，使電弧同縫壁緊密接觸，加強(qiáng)冷卻并熄滅。二、電磁式電器----(二)觸頭系統(tǒng)3、常用的滅弧裝置----④柵片滅弧

柵片滅弧原理示意圖

一組彼此相互絕緣的鐵片稱(chēng)為柵片電弧在電動(dòng)力作用下進(jìn)入柵片，被分割成若干短弧，達(dá)不到電弧燃燒電壓，同時(shí)柵片吸收電弧熱量，加強(qiáng)冷卻并熄滅。北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)栴}3：低壓電器的型號(hào)含義是什么?北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)栴}4：電器元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)？1.圖形符號(hào)用于表示元件的圖形或標(biāo)記，是一種具有確定意義的簡(jiǎn)單圖形。均應(yīng)按無(wú)電壓,無(wú)外力作用的正常狀態(tài)繪制.2.電氣圖中的文字符號(hào)標(biāo)明元件的名稱(chēng)、功能等。國(guó)際電工委員會(huì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（熟練掌握?。╇姎饪刂葡到y(tǒng)圖的基本知識(shí) 電氣控制系統(tǒng)圖包括：

>電氣原理圖：重點(diǎn)

>電氣安裝圖

>電氣互連圖電氣原理圖： 電氣原理圖是說(shuō)明電氣設(shè)備工作原理的線(xiàn)路圖。在電氣原理圖中并不考慮電氣元件的實(shí)際安裝位置和實(shí)際連線(xiàn)情況，只是把各元件按接線(xiàn)順序用符號(hào)展開(kāi)在平面圖上，用直線(xiàn)將各元件連接起來(lái)。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)在閱讀和繪制電氣原理圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

電氣原理圖中各元器件的文字符號(hào)和圖形符號(hào)必須按標(biāo)準(zhǔn)繪制和標(biāo)注。同一電器的所有元件必須用同一文字符號(hào)標(biāo)注。電氣原理圖應(yīng)按功能來(lái)組合，同一功能的電氣相關(guān)元件應(yīng)畫(huà)在一起，但同一電器的各部件不一定畫(huà)在一起。電路應(yīng)按動(dòng)作順序和信號(hào)流程自上而下或自左向右排列。電氣原理圖分主電路和控制電路，一般主電路在左側(cè)，控制電路在右側(cè)。電氣原理圖中各電器應(yīng)該是未通電或未動(dòng)作的狀態(tài)，二進(jìn)制邏輯元件應(yīng)是置零的狀態(tài)，機(jī)械開(kāi)關(guān)應(yīng)是循環(huán)開(kāi)始的狀態(tài)，即按電路“常態(tài)”畫(huà)出。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)主電路三相籠型異步電動(dòng)機(jī)控制電氣原理圖：

控制回路電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)電氣安裝圖： 電氣安裝圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置。它將提供電氣設(shè)備各個(gè)單元的布局和安裝工作所需數(shù)據(jù)的圖樣。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)在閱讀和繪制電氣安裝圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

按電氣原理圖要求，應(yīng)將動(dòng)力、控制和信號(hào)電路分開(kāi)布置，并各自安裝在相應(yīng)的位置，以便于操作和維護(hù)。電氣控制柜中各元件之間，上、下、左、右之間的連線(xiàn)應(yīng)保持一定間距，并且應(yīng)考慮器件的發(fā)熱和散熱因素，應(yīng)便于布線(xiàn)、接線(xiàn)和檢修。給出部分元器件型號(hào)和參數(shù)。圖中的文字代號(hào)應(yīng)與電氣原理圖和電氣設(shè)備清單一致。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路安裝圖：

電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)電氣互連圖：

電氣互連圖是用來(lái)表明電氣設(shè)備各單元之間的接線(xiàn)關(guān)系，一般不包括單元內(nèi)部的連接，著重表明電氣設(shè)備外部元件的相對(duì)位置及它們之間的電氣連接。四、電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)在閱讀和繪制電氣互連圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

外部單元同一電器的各部件畫(huà)在一起，其布置應(yīng)該盡量符合電器的實(shí)際情況。不在同一控制柜或同一配電屏上的各電氣元件的連接，必須經(jīng)過(guò)接線(xiàn)端子板進(jìn)行。圖中文字符號(hào)、圖形符號(hào)及接線(xiàn)端子板編號(hào)，應(yīng)與電氣原理圖相一致。電氣設(shè)備的外部連接應(yīng)標(biāo)明電源的引入點(diǎn)。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路電氣互連圖：

電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識(shí)北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)栴}5：了解電氣圖的分類(lèi)與作用.電氣圖包括電氣原理圖,電氣安裝圖,電氣互連圖電氣原理圖說(shuō)明電氣設(shè)備工作原理的線(xiàn)路圖(1)文字符號(hào)與圖形符號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)(2)按功能畫(huà)圖,自左向右排(3)分主電路和控制電路(4)各電器應(yīng)是未通電或未動(dòng)作狀態(tài)電氣安裝圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置(1)將動(dòng)力,控制和信號(hào)分開(kāi)布置(2)各元件上,下,左右保持間距(3)給出部分元器件的參數(shù)(4)文字符號(hào)應(yīng)與電氣原理圖和設(shè)

備清單一致.

電氣互連圖表明電氣設(shè)備各單元之間的接線(xiàn)關(guān)系.(1)同一電器的各部件畫(huà)