常用电器元件及基本控制原理.ppt

常用电器元件及基本控制原理常用电器元件及基本控制原理 一、常用基本电器元件一、常用基本电器元件 二、基本控制方式二、基本控制方式 三、简单的应用三、简单的应用第一部分：常用基本电器元件第一部分：常用基本电器元件高低压定义高低压定义电器定义电器定义：一种能控制电路的设备。：一种能控制电路的设备。低压电器低压电器：用于交流：用于交流1200V、直流、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。节作用的电器产品。高压电器高压电器：交流：交流1200V以上、直流以上、直流1500V以上。以上。常用低压电器分类常用低压电器分类手动电器手动电器自动电器自动电器刀开关刀开关按钮按钮熔断器熔断器接触器接触器继电器继电器热继电器热继电器时间继电器时间继电器常用低压常用低压电器电器1 1 刀开关刀开关 常用的手动电器，用来接通或分断常用的手动电器，用来接通或分断电路，一般作电源隔离开关。电路，一般作电源隔离开关。文字符号：文字符号：Q(quench)电气图形符电气图形符号：号：Q2按钮按钮手动切换电器，常用于接通和断开控制手动切换电器，常用于接通和断开控制电路。电路。结构结构外形外形常开触点常开触点常闭触点常闭触点复位弹复位弹簧簧支柱连杆支柱连杆常闭触点常闭触点触桥触桥常开触常开触点点外壳外壳按钮帽按钮帽4SBSBSB结结构构图形图形符符号号名名称称常闭按常闭按钮钮(停止按停止按钮钮)常开按常开按钮钮(启动按启动按钮钮)复合按复合按钮钮12341233接触器接触器是一种利用电磁铁的电磁吸力来操作的是一种利用电磁铁的电磁吸力来操作的电磁开关，用于频繁的接通和分断带有电磁开关，用于频繁的接通和分断带有负荷的电路。负荷的电路。功能：功能：频繁的接通和分断带有负荷的电路；频繁的接通和分断带有负荷的电路；失压或欠压保护。失压或欠压保护。分类：分类：交流接触器、直流接触器。交流接触器、直流接触器。组成：组成：触点系统、电磁机构、灭触点系统、电磁机构、灭弧装置。弧装置。衔铁衔铁弹簧弹簧M3电机电机动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合主触点闭合主触点闭合电机接通电机接通电源电源接触器动作原接触器动作原理理铁芯铁芯常开常开线圈线圈常闭常闭主触点主触点辅助触点辅助触点电源电源图形符号：图形符号：线线圈圈KM常开主触常开主触点点KM常闭辅助触常闭辅助触点点KM常开辅助触常开辅助触点点KM接触器主要技术参数接触器主要技术参数额定电压额定电压额定电压额定电压：指主触点的额定工作电压。：指主触点的额定工作电压。：指主触点的额定工作电压。：指主触点的额定工作电压。直流直流直流直流 有有有有：24V24V24V24V、48V48V48V48V、110V110V110V110V、220V220V220V220V、440V440V440V440V交流交流交流交流 有有有有：36V36V36V36V、127V127V127V127V、220V220V220V220V、380V380V380V380V额定电流额定电流额定电流额定电流：主触点的额定电流。：主触点的额定电流。：主触点的额定电流。：主触点的额定电流。机械寿命机械寿命机械寿命机械寿命：1000100010001000万次以上万次以上万次以上万次以上电气寿命电气寿命电气寿命电气寿命：100100100100万次以上万次以上万次以上万次以上操作频率操作频率操作频率操作频率：300300300300次次次次/h/h/h/h、600600600600次次次次/h/h/h/h、1200120012001200次次次次/h/h/h/h （每小时的操作次数）（每小时的操作次数）（每小时的操作次数）（每小时的操作次数）4继电继电器器主要用于控制电路中，将被主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电控量转换成控制电路所需电量或开关信号量或开关信号继电器继电器分类分类按用途按用途：控制继电器、保护继电器、：控制继电器、保护继电器、中间继电器中间继电器按原理按原理：电磁式、感应式、热继电器：电磁式、感应式、热继电器等等按参数按参数：电流、电压、速度、压力继：电流、电压、速度、压力继电器电器按动作时间按动作时间：瞬时继电器、延时继电：瞬时继电器、延时继电器器按输出形式按输出形式：有触点、无触点继电器：有触点、无触点继电器（1）热继电器）热继电器是一种过载保护是一种过载保护(热保护热保护)电器。电器。动作原理动作原理发热元件接入电机主电路，发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点扣板被弹簧拉回，常闭触点断开。断开。扣板扣板双金属片双金属片发热元件发热元件常常闭闭触触点点（2）时间继）时间继电器电器是根据时间的变化信号是根据时间的变化信号使触点接通和断开的一使触点接通和断开的一种控制电器。适用于延种控制电器。适用于延时控制。时控制。文字符号：文字符号：KT(Time)图形符号：图形符号：常开触常开触点点KT常闭触点常闭触点KT线圈线圈KT图形符号图形符号区别区别继电器：用于控制电路、电流小，没有灭继电器：用于控制电路、电流小，没有灭 弧装置，可在电量或非电量的作弧装置，可在电量或非电量的作 用下动作。用下动作。接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装 置，一置，一 般只能在电压作用下动般只能在电压作用下动 作。作。第二部分：基本控制方式第二部分：基本控制方式 自锁自锁 互锁互锁 连锁连锁自锁控制自锁控制依靠接触器自身辅助触点依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现而使其线圈保持通电的现象象-自锁自锁为什么加自锁？为什么加自锁？为什么用点动开关？为什么用点动开关？工作过程工作过程合上合上QS，按下，按下SB2，KM线线圈吸合，圈吸合，KM主触点闭合，主触点闭合，电动机运转。电动机运转。KM辅助常开触点闭合，自辅助常开触点闭合，自锁。锁。按下按下SB1，KM线圈断电，主线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动触点、辅助触点断开，电动机停止。机停止。自锁另一作用：实现欠压和自锁另一作用：实现欠压和失压保护失压保护互锁控制互锁控制控制要求：控制要求：正、反转；正、反转；如何实现？如何实现？缺点缺点解决解决加互锁加互锁-在同在同一时间里两个一时间里两个接触器只允许接触器只允许一个工作的控一个工作的控制作用称为互制作用称为互锁（联锁）。锁（联锁）。缺点缺点解决解决复合联锁正、反复合联锁正、反复合联锁正、反复合联锁正、反转控制转控制转控制转控制控制规律控制规律当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点。入甲接触器的动断触点。当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断触点。方的动断触点。连锁控制所谓连锁是指有关设备之间的互相制约或相互配所谓连锁是指有关设备之间的互相制约或相互配合。例如，某自动运料小车，必须在小车进到装合。例如，某自动运料小车，必须在小车进到装料位时才允许卸料机动作；又如机械手必须在确料位时才允许卸料机动作；又如机械手必须在确保物体加紧后，机械手才能后退。这种动作的顺保物体加紧后，机械手才能后退。这种动作的顺序体系了各电机之间的相互联系和制约序体系了各电机之间的相互联系和制约连锁控制线路连锁控制线路连锁控制线路控制规律控制规律当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。器的动合触点。当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端。联在甲接触器的停止按钮两端。第三部分：应用举例第三部分：应用举例三相异步电动机的构造及转动原理三相异步电动机的构造及转动原理(1)构造构造异步电动机由定子（固定部分）异步电动机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两个基本部和转子（转动部分）两个基本部分组成。分组成。V2V1W2U2U1W1定子作用：定子作用：转子作转子作用：用：异步电动机定子由铁心，定子异步电动机定子由铁心，定子绕组和机座三个主要部分组成。绕组和机座三个主要部分组成。三相对称绕组引出的六根线可三相对称绕组引出的六根线可以根据需要接成星形或三角形。以根据需要接成星形或三角形。其作用是产生旋转磁场，并从其作用是产生旋转磁场，并从电网吸收电能。电网吸收电能。异步电动机的转子组要由转子异步电动机的转子组要由转子铁心，转子绕组和转轴组成。铁心，转子绕组和转轴组成。转子绕组分成绕线型转子和笼转子绕组分成绕线型转子和笼型转子。其作用是产生电磁转型转子。其作用是产生电磁转矩，并输出机械能。矩，并输出机械能。KMSB2KMSB1KMFUQKHM3KH动作过程：动作过程：3手按按钮手按按钮SB1KM线圈线圈断电断电主触点及辅助触点断开主触点及辅助触点断开电机停电机停合上刀开关合上刀开关Q1手按按钮手按按钮SB2KM线圈通电线圈通电KM主触点、辅助触点闭合主触点、辅助触点闭合电机转动电机转动2松开按钮松开按钮SB2电机仍转动电机仍转动(自锁环节自锁环节)电机的正转原理图电机的正转原理图将电动机同电源相接的三根导线中任意互换将电动机同电源相接的三根导线中任意互换两根即可。两根即可。三相异步电动机实现反转方法三相异步电动机实现反转方法正转正转反转反转L1L2L3M3U1V1W1电电源源M3L1L2L3U1V1W1电电源源具体控制由两个交流接触器具体控制由两个交流接触器KMF，KMR完成。完成。KMRL1KMFFUQL2L3M3在同一时间在同一时间内，两个接触器只内，两个接触器只允许一个通电工作允许一个通电工作的控制作用，称为的控制作用，称为“互锁互锁”（联锁）（联锁）。为避免正、反为避免正、反转接触器同时工作转接触器同时工作造成主电路短路，造成主电路短路，要在控制电路中加要在控制电路中加互锁互锁。KMRL1KMFFUQL2L3M3SBF和和SBR决不允许同决不允许同时按下时按下，否则造成电源否则造成电源两相短路。两相短路。正反转的控制线正反转的控制线路路3MKHFU正转触点正转触点正转触点正转触点KMF.KMRKHQKMFSB.SBFKMF正转接触器正转接触器正转接触器正转接触器正转按钮正转按钮正转按钮正转按钮SBRKMRKMR.反转接触器反转接触器反转接触器反转接触器反转按钮反转按钮反转按钮反转按钮.反转触点反转触点反转触点反转触点M3L1KMFFUQKHL2L3KMRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSBRKH互锁互锁KMRKMF利用接触器的触点实现联锁控制利用接触器的触点实现联锁控制电气联电气联锁锁缺点：缺点：改变转向时必须先按停改变转向时必须先按停止按钮。止按钮。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。小结：小结：电动机正反转控制电路图电动机正反转控制电路图互锁的作用：使正转互锁的作用：使正转接触器接触器KMF和和反转反转接触接触器器KMR不能同时工不能同时工作，避免主作，避免主电路短路。电路短路。自锁的作用：保持电动机连续自锁的作用：保持电动机连续运转运转。注意：注意：对同一个电器的线圈、触点要用对同一个电器的线圈、触点要用同一文字符同一文字符号表示，如号表示，如KMF、KMR、KH等等。保护措施：熔断器保护措施：熔断器FU实现短路保护；实现短路保护；热继电器热继电器KH实现过载实现过载(热热)保护；保护；接触器接触器KM实现失压实现失压(或或欠压欠压)保护。保护。1.控制线路控制线路图上所有电器，必须按国家统图上所有电器，必须按国家统一符号标一符号标注，按未通电状态表示，并且同一个电注，按未通电状态表示，并且同一个电器的线圈、器的线圈、触点不论在什么位置都用相同的文字符触点不论在什么位置都用相同的文字符号表示；号表示；2.继电器、接触器的线圈只能并联，继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；不能串联；3.主电路、控制电路分开阅读或设计；主电路、控制电路分开阅读或设计；控制电路中，控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行的顺序进行读图或设计；读图或设计；注意事项：注意事项：4.控制顺序由控制电路实现，不能由主控制顺序由控制电路实现，不能由主电路实现。电路实现。继电器线路图转换继电器线路图转换PLC梯形图梯形图二者表述思想是一致的，一硬一软。PLC梯形图梯形图