电气控制基本知识课件.ppt
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1、第1章 电气控制基本知识,基本电气控制线路,1.0 概述,电气控制系统的发展,第一代PLC: 一位机开发,磁芯存储器存储,单一的逻辑控制功能;第二代PLC: 8位微处理器及半导体存储器,系列化产品;第三代PLC: 高性能微处理器及位片式CPU,具有多功能及联网通信;第四代PLC: 16位、32位微处理器,高性能位片式微处理器;具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能。,可编程控制器的发展,1.0 概述,PLC及其网络是现代工业自动化的支柱,现代工业自动化三大支柱 :PLC、机器人、CAD/DAM,1、 PLC集三电于一体2、 PLC网络的性能价格比高,1.0 概
2、述,两种实现三电一体化的思路: 一种是在网络一级实现三电一体化,把逻辑控制装置、过程控制装置、运动控制装置连入同一网络,则网络就成了三电统一的载体,在网络一级实现了三电一体化。 另一种是在控制装置一级实现三电一体化,使一台控制装置既有逻辑控制功能,又有过程控制功能,还有运动控制功能。 集散控制系统即DCS(distributed control system)系统沿着前一种思路发展三电一体化,它花费较大,适合于大型自动化系统。PLC则沿着后一种思路发展三电一体化,它灵活机动,三电一体集成度高,适合于各种规模的自动化系统。,1.0 概述,PLC产品概览,PLC的几种流派 PLC产品按地域大体可以
3、分成三个流派:一个流派是美国产品,一个流派是欧洲产品,还有一个流派是日本产品。,1.0 概述,1.0 概述,美国A-B公司PLC,西门子S7-200系列PLC,1.0 概述,三菱FX系列PLC,1.0 概述,欧姆龙C系列PLC,1.0 概述,可编程序控制器的应用领域,中央空调 电梯控制 运动系统 纺织机械 木工机械 污水处理 包装机械,通用机械汽车制造立体仓库磨床印刷机械橡胶化工机械,1.0 概述,1.1常用低压电器,低压电器指工作在交流50Hz(或60Hz )额定电压为1200V以下、直流额定电压1500V及以下电路内起通断、保护、控制或调节作用的各种电器,如接触器、继电器等。工作在交流12
4、00V,直流1500V以上的电器为高压电器,如高压断路器,高压隔离开关等。,1.1常用低压电器,按用途分,按工作原理,按动作原理,1.1常用低压电器,1、刀开关(隔离器QK),低压隔离器是一种最常见的手动控制电器,又称闸刀,主要用于低压配电设备中隔离电源和小容量负载非频繁启动的操作开关。,刀开关的图形符号,不带熔断器式刀开关,带熔断器式刀开关,1.1常用低压电器,1.1常用低压电器,2、组合开关又称转换开关, 是一种转动式的闸刀开关,主要用于:(1)非频繁接通电路、换接电源和负载;(2)测量三相电压以及控制小容量感应电动机 (380V、5.5kW 以下的小电机)。,1.1常用低压电器,组合开关
5、结构示意图,1.1常用低压电器,组合开关实物图片,1.1常用低压电器,3、断路器(QF),功能:不频繁通断电路,并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路,俗称自动开关。 特点:操作安全,分断能力较高。 分类:框架式(万能式)和塑壳式(装置式) 结构:触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。,1.1常用低压电器,各种低压断路器,1.1常用低压电器,低压断路器结构示意图,1.1常用低压电器,低压断路器图形、文字符号,4、 熔断器(FU),熔断器是低压配电系统和电力拖动系统中过载和短路保护作用的电器。使用时,熔体串接于被保护的电路中,当流过熔断器的电流大于规定值时,以其自身产生的热量使熔体熔断,从而
6、自动切断电路,实现过载和短路保护。,熔断器由为熔体和安装熔体的绝缘底座(或称熔管)组成,熔断器种类很多: 按结构分为开启式、半封闭式和封闭式; 按有无填料分为有填料式、无填料式; 按用途分工工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等,1.1常用低压电器,常用的熔断器:插入式熔断器 螺旋式熔断器 封闭管式熔断器 自复式熔断器 高分断能力熔断器,熔断器电气符号,1.1常用低压电器,熔断时间t与通过熔体的电流I的关系,如图。,瓷插式熔断器,1.1常用低压电器,螺旋式熔断器,1.1常用低压电器,自恢复熔断器,1.1常用低压电器,5、接触器(KM),接触器是用于远距离频繁地接通与断开交直流主电路
7、及大容量控制电路的一种自动切换电器。其主要控制对象是电动机 。,按控制电流性质不同,接触器分交流接触器和直流接触器两大类。,(1)交流接触器,由电磁系统、触点系统、灭弧装置和其他部件等组成。,1.1常用低压电器,触头系统:主触头、辅助触头 常开触头(动合触头) 常闭触头(动断触头) 电磁系统:动、静铁芯,吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统:灭弧罩及灭弧栅片灭弧,1动触点; 2静触点; 3衔铁;4缓冲弹簧; 5电磁线圈; 6铁心;7垫毡; 8触点弹簧; 9灭弧罩; 10触点压力簧片,1.1常用低压电器,交流接触器工作原理,线圈加额定电压,衔铁吸合,常闭触头断开,常开触头闭合;线圈电压消失,触头恢复常
8、态。为防止铁心振动,需加短路环。,1.1常用低压电器,接触器,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,弹簧,1.1常用低压电器,(2) 直流接触器,用途:远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构和工作原理基本上与交流接触器相同。 直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。,1.1常用低压电器,(3) 主要技术参数1)额定电压 常用:220V、 380V 、 660V等2)额定电流 常用:5A 、10A 、20A 、40A等3)通断能力 最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。 最大分段电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流
9、。一般通断电流是额定电流的510倍。,1.1常用低压电器,(4) 接触器的符号,1.1常用低压电器,(5)接触器的选择 接触器是控制功能较强、应用广泛的自动切换电器,其额定工作电流或额定功率是随使用条件及控制对象的不同而变化的。为尽可能经济地、正确地使用接触器,必须对控制对象的工作情况及接触器的性能有较全面的了解,选用时应根据具体使用条件正确选择。主要考虑以下几个方面: (1)根据负载性质选择接触器类型。 (2)额定电压应不小于主电路工作电压。 (3)额定电流应不小于被控电路额定电流。对于电动机负载还应根据其运行方式适当增减。 (4)吸引线圈的额定电压与频率与所控制电路的选用电压、频率相一致。
10、,1.1常用低压电器,6、 继电器,继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。继电器在控制、保护电路中起信号转换作用,适用于接通和分断交直流小容量控制电路。其输入量可以是电流、电压等电量,也可以是温度、时间、速度、压力等非电量,而输出则是触点的动作或者是电路参数的变化。继电器种类繁多,常用的有电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器、热继电器、温度继电器等。,1.1常用低压电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于: 接触器的主触点可以通过大电流; 继电器的体积和触点容量小,触点数目多,且只能通过小电流。所以,继电器一般用于控制电路中
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