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电气控制技术,主讲教师:,1,2019年9月28日,一、什么是电气控制?,指在很少人参与的情况下,利用自动控制系统,使被控对象自动的按预定的规律去进行工作。 电气控制与PLC技术、机器人技术、计算机辅助设计技术列为现代制造业的三大支柱。,2,3,二、电气控制技术的发展,20世纪初,电动机取代蒸汽机用于驱动生产机械。 1.成组拖动(路径长,损耗大、操作不便、安全性能差) 2.单独拖动(机械装置复杂) 3.多电机拖动 将电能转换为机械能,用于实现生产机械起动、停止和速度调节,满足各种生产设备的工艺要求,保证生产过程的正常要求。,4,三、本课程的性质和任务,性质:专业核心课程。(课程教材) 任务: 电气控制系统,工作原理 设计方法 实际应用 故障检修,5,电气控制,电动机的星形-三角形降压启动,两台电动机的顺序控制,6,项目一:电动机点动控制线路的安装接线,7,训练目标,(1)掌握常用低压电器的结构、工作原理和测试方法。 1认识交流接触器、电流继电器等常用低压电器的一般结构 2掌握交流接触器的测试方法 (2)通过对三相异步电动机点动控制的实际接线,掌握由电气原理图绘制电气安装接线图的知识。(能看懂电气原理图) (3)能够根据电气原理图绘制电气安装接线图,合理布置电气元件,正确安装电动机控制线路。(能自己接线),8,学习情境,9,1.开关电器、接触器、按钮的作用、结构、工作原理是什么? 2.你能通过观察低压电器图形和文字符号认识它们吗,分别写出刀开关、接触器、按钮的符号? 3.怎样正确的选用低压电器?,学习情境一 常用低压电器,10,2019年9月28日,1.1 低压电器的基本知识,1.1.1 低压电器的概念及分类 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械称为电器。 低压电器:用于频率50HZ交流电压1200V、直流1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。,11,表1-1 常用低压电器的分类(按工作原理),(1)电磁式电器: 接触器 、热继电器,(2)非电量控制电器: 刀开关 、转换开关、断路器、熔断器,12,1.1.2电磁式电器,1.电磁式电器的结构:电磁机构和执行机构 2.电磁机构组成:吸引线圈、铁心、衔铁。,图1-1 电磁机构几种结构形式 1铁心 2衔铁 3吸引线圈,13,电磁机构的作用原理是:当线圈中有工作电流通过时,电磁吸力使得衔铁与铁心闭合,由连接机构带动相应的触头动作。 牵引电磁铁:用于远距离控制和操作各种机构 阀用电磁铁:远距离控制各种气动阀,液压阀 制动电磁铁:用来控制自动抱闸装置,实现快速停车,14,3.电磁式电器的执行机构,在工作过程中可以分开和闭合的电接触称为可分合接触,又叫做触头。 触头系统作用通过触头的开合控制电路通、断。 触头是成对的 动触头 静触头 又叫主触头、辅助触头。,15,材料:一般采用铜材料制成;对于小容量电器常用银质材料制成。,桥式触头,指形触头,类型,16,触点接触形式:点接触、线接触、面接触 接触电阻 理想情况下:触点闭合:接触电阻为零。 触点断开:接触电阻无穷大。,17,学习情境二 2.1刀开关、组合开关、按钮、接触器,一、刀开关 作用:隔离电源,不频繁通断电路 分类:按刀的级数分:单极、双极和三极 按有无熔断器分:带熔断器和不带熔断器,18,一、刀开关 1.开关板用刀开关(不带熔断器式刀开关) 作用:不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 :,19,2.带熔断器式刀开关用作50HZ,电压660V以下的电路中,电源开关、隔离开关和应急开关,并作电路保护用。HR5 HR11,20,低压触电事故案例,死者情况:男,32岁,工地负责人 时间:2008年9月19日 地点:某建筑工地搅拌机电门箱前 经过:某建筑工地新装了一台搅拌机。上午电工接上线就走了。下午工地开始使用搅拌机时,发现转向错了。工地没有电工,工地负责人就自己去摆弄电门。他边摆弄边说:“这事很简单,把两根线一倒就行了。”于是他把三相闸刀开关拉下,伸手去抓开关电源侧的导线。结果手握导线触电死亡。,21,22,3.封闭式负荷开关(铁壳开关)HH3 HH4 作用:手动通断电路及短路保护。用于异步电动机的非频繁全电压启动的控制开关。铁壳开关的铁盖上有机械联锁装置,能保证合闸时打不开盖,而开盖时合不上闸,可防止电弧伤人,所以使用中较安全。可以控制22千瓦以下的三相电动机。,23,二、转换开关 结构:静触头一端固定在胶木盒内,另一端伸 出盒外,与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上,绝缘方轴每次作90正 或反方向的转动,带动静触头通断。 特点:结构紧凑,安装面积小,操作方便。 用途:电源的引入开关;通断小电流电路; 控制7以下电动机。,24,(a)外形 (b) 符号 (c) 结构,25,26,三、 按钮,27,控制按钮,控制按钮,40,控制按钮,控制按钮,28,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,四、接触器,1结构,交流接触器,功能:用来频繁接通或切断电动机或其他负载的主电路的一种控制电器。,29,接触器的结构,交流接触器结构图,灭弧装置,30,常闭 触点,线圈通电,衔铁被吸合,触点闭合 或断开,接通或断开 被控制电路,静铁心,吸引 线圈,衔铁,2. 接触器的工作原理,31,自然状态,通电状态,32,3、接触器的符号,33,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型; 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压; 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致; 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,接触器的使用选择原则,34,作用:短路保护 应用:串接于被保护电路的首端 分类:,五、熔断器,35,5.1瓷插式熔断器,用作380v及以下电压等级的电路的短路保护,瓷插式熔断器:,36,螺旋式熔断器: 多用于机床线路中,可用于电压等级500v及其以下、电流等级200A以下的电路中做短路保护。,5.2螺旋式熔断器,37,有填料式熔断器:用于较大短路电流的电路中,电压500v以下、电流等级1KA以下的电路中。,5.3有填料式熔断器,38,无填料密封式熔断器:用于低压电力线路的短路和过载保护。500v,600A以下电力网。,5.4无填料密封式式熔断器,39,项目1:电动机点动控制线路,电动机点动控制线路状态: 一点一动 连续按连续动 不按不动,40,工作原理:,启动: 按下起动按钮SB接触器KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运行。 停止: 松开按钮SB接触器KM线圈失电KM 主触头断开电动机M失电停转。,电气原理图:,基本点动控制,41,电路原理图和电气元件布置图,42,电气安装接线图,43,板前明线布线的工艺要求:,1、布线通道尽可能少,同路并行导线按主电路、控制电路分类集中,单层密排.紧贴安装面布线。 2、同一平面的导线应高低一致或前后一致不能交叉。非交又不可时,该根导线应在接线端子引出时就水平架空跨越,但必须走线合理。 3、布线应横平竖直.分布均匀。变换走向时应垂直。 4、布线时.严禁损伤线芯和导线绝缘。 5、布线顺序一般以接触器为中心,由里向外,由低至高,先控制电路,后主电路进行,以不妨碍后续布线为原则。 6、在每根剥去绝缘层的导线两端套上编码套管。所有从一个接线端子(或接线桩)到另一个接线端子或接线桩)的导线必须连续中间无接头。 7、导线与接线端子或接线桩连接时.不得压绝缘层,不反圈及不露铜过长。 8、同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离应保持一致。 一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根,每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。,44,
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