电气控制技术讲义(含PLC)

电气控制技术讲义(含PLC)
电气控制技术讲义(含PLC)

电气控制技术

教学内容:电器控制(上篇)、PLC原理及应用(下篇)

参考书目:

1.现代电气控制技术

郑萍主编重庆大学出版社

2.电器控制

李仁主编机械工业出版社

3.可编程序控制器应用技术

廖常初等编重庆大学出版社

4.可编程序控制器应用指南

易传禄等编上海科普出版社

5.可编程序控制器原理及程序设计

崔亚军等编电子工业出版社

学习要求:

熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要注意的重要技术参数。

熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。

灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步电机“Y/△”电气控制线路等,理解它们的设计思路,学会设计相应的电气控制电路。

透彻了解PLC的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。

熟练掌握PLC的组成、各主要部件的功能、PLC的工作原理(扫描工作过程、系统响应时间),了解三菱FX2N PLC编程元件的地址。

熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则,学会自己设计PLC梯形图程序,掌握三菱FX2N PLC的基本指令。

熟练掌握PLC程序设计的功能表图法和其基本概念,学会用功能表图法设计PLC控制程序并能熟练地转化为梯形图。

掌握PLC控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由PLC来构成的特性以及PLC选型时应考虑的问题。

学会用PLC设计控制系统(包括PLC硬件、软件和电气控制回路)。

上篇 电器控制

第一章. 常用低压电器及其符号

低压电器(Low voltage Apparatus )通常指工作在交、直流电压1200V 以下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备。本章主要介绍常见的接触器、继电器、低压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本结构、功能及工作原理。

1.1 电器的作用与分类

电器就是广义的电气设备。它可能很大、很复杂,比如一台彩色电视机或者一套自动化装置;它也可以很少、很简单,比如一个钮子开关或者一个熔断器。在工业意义上,电器是指能根据特定的信号和要求,自动或手动地接通或断开电路,断续或连续地改变电路参数,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。电器的种类繁多,构造各异,通常按以下分类方法分为几类。

① 按 电 压 等 级 分:高压电器(High-voltage Apparatus )、低压电器(Low-voltage Appara-tus ); ② 按所控制的对象分 :低压配电电器(Distributing Apparatus )、低压控制电器(Control Apparatus )。

前者主要用于配电系统,如刀开关、熔断器等,后者主要用于电力拖动自动控制系统和其他用途的设备中。 ③ 按 使 用 系 统 分:电力系统用电器、电力拖动及自动控制系统用电器、自动化通信系统用电器; ④ 按 工 作 职 能 分:手动操作电器、自动控制电器(自动切换电器、自动控制电器、自动保护电器)、

其他电器(稳压与调压电器、起动与调速电器、检测与变换电器、牵引与传动电器); ⑤ 按 电 器 组 合 分:单个电器、成套电器与自动化装置;

⑥ 按 有 无 触 点 分:有触点电器、无触点电器、混合式电器;

⑦ 按 使 用 场 合 分:一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、其他场合(如航空、船舶、热带、高原)用电器。

本章主要涉及电力拖动、自动控制系统用电器,如交直流接触器、各类继电器、自动空气断路器、行程开关、熔断器、主令电器等。

1.2 低压电器的电磁机构及执行机构

从结构上来看,电器一般都具有两个基本组成部分——感测部分、执行部分。

感测部分接受外界输入的信号,并通过转换、放大、判断,作出有规律的反应,使执行部分动作,输出相应的指令,实现控制的目的。

执行部分则是触头。

对于有触头的电磁式电器,感测部分大都是电磁机构。对于非电磁式的自动电器,感测部分因其工作原理不同而各有差异,但执行部分仍是触头。

1.2.1 电磁机构

电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要组成部分一,它将电磁能转换成机械能,带动触点使之闭合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。

3

1

2 3

1

2 图2.1 1. 铁心 2. 线圈 3. 衔铁

1.2.2 执行机构

低压电器的执行机构一般由主触点及其灭弧装置组成.

(1) 触点

触点用来接通或断开被控制的电路。它的结构形式很多,按其接触形式可分为3种,即点接触、线接触和面接触,如图2.2示。

图 2.2(a )所示为点接触,它由两个半球形触点或一个半球形与一个平面形触点构成。它常用于小电流的电器中,如接触器的辅助触点或继电器触点。

图2.2(b )所示为线接触,它的接触区域是一条直线。触点在通断过程中是滚动接触,这样,可以自动清除触点表面的氧化膜,同时长期工作的位置不是在易烧灼的起始点而是在终点,保证了触点的良好接触。这种滚动线接触多用于中等容量的触点,如接触器的主触点。

图 2.2(c )所示为面接触,它可允许通过较大的电流。这种触点一般在接触面上镶有合金,以减小触点接触电阻和提高耐磨性,多用作较大容量接触器或断路器的主触点。

(2) 电弧的产生与灭弧装置

当断路器或接触器触点切断电路时,如电路中电压超过10-20V 和电流超过80-100mA ,在拉开的两个触点之间将出现强烈火花,这实际上是一种气体放电的现象,通常称为“电弧”。 根据上述电弧产生的物理过程可知,欲使电弧熄灭,应设法降低电弧温度和电场强度,以加强消电离作用。当电离速度低于消电离速度,则电弧熄灭。根据上述灭弧原则,常用的灭弧装置有如下几种。 1) 磁吹式灭弧装置

这种灭弧装置是利用电弧电流产生的磁场来灭弧,因而电弧电流越大,吹弧的能力也越强。它广泛应用于大电流的直流接触器中。

2) 灭弧栅

灭弧栅灭弧原理:灭弧栅片3由许多镀铜薄钢片组成,片间距离为2-3mm ,安放在触点上方的灭弧罩内。一旦发生电弧,电弧周围产生磁场,使导磁的钢片上有涡流产生,将电弧吸入栅片,电弧被栅片分割成许多串联的短电弧,当交流电压过零时电弧自然熄灭,两栅片间必须有150-250V 电压,电弧才能重燃。这样一来,一方面电源电压不足以维持电弧,同时由于栅片的散热作用,电弧自然熄灭后很难重燃。这是一种常用的交流灭弧装置。

3) 灭弧罩

比灭弧栅更为简单的是采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩,用以降温和隔弧,可用于交流和直流灭弧。

4) 多断点灭弧

(a) 点接触

(b) 线接触

(c) 面接触

图2.2 触点的3种接触形式

(b )断开状态

图2.3 桥式触

1.动触点;

2.静触点;

3.电

(a )闭合状态

在交流电路中也可采用桥式触点,如图2.3所示。有两处断开点,相当于两对电极,若有一处断点要使电弧熄灭后重燃需要150-250V,现有两处断点就需要23(150-250)V,所以用利于灭弧。若采用双极或三极触点控制一个电路时,根据需要可灵活地将二个极或三个极串联起来当做一个触点使用,这组触点便成为多断点,加强了灭弧效果。

1.3 接触器

接触器(Contactor)是用来频繁接通和切断电动机或其他负载主电路的一种自动切换电器。接触器由于生产方便、成本低廉、用途广泛,故在各类低压电器中,生产量最大、使用面最广。

接触器是利用电磁吸力的作用来使触头闭合或断开大电流电路的,是一种非常典型的电磁式电器。接触器的主要组成部分为电磁系统和触头系统。电磁系统是感测部分,触头系统是执行部分。触头工作时,需经常接通和分断额定电流或更大的电流,所以常有电弧产生,为此,一般情况下都装有灭弧装置,并与触头共称触头一灭弧系统,只有额定电流甚小者才不设灭弧装置。

接触器按其主触头通过的电流种类,分为直流接触器和交流接触器。按主触头的极数又可分为单极、双极、三极、四极和五极等几种。直流接触器一般为单极或双极;交流接触器大多为三极,四极多用于双回路控制,五极用于多速电动机控制或者自动式自耦减压起动器中。

1.3.1 接触器的主要技术数据

(1)额定电压

接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。通常用的电压等级为

直流接触器:220、440、660V。

交流接触器:220、380、500V。

按规定,在接触器线圈已发热稳定时,加上85%的额定电压,衔铁应可靠地吸合;反之,如果工作中电网电压过低或者突然消失,衔铁亦应可靠地释放。

(2)额定电流

接触器铭牌额定电流是指主触点的额定电流。通常用的电流等级为

直流接触器:25、40、60、100、150、250、400、600A。

交流接触器:5、9、12、16、20、25、32、40、52、63、、75、110、170、250、400、630A。

上述电流是指接触器安装在敞开式控制屏上,触点工作不超过额定温升,负载为间断-长期工作制时的电流值。所谓间断-长期工作制是指接触器连续通电时间不超过8h。若超过8h,必须空载开闭3次以上,以消除表面氧化膜。如果上述诸条件改变了,就要相应修正其电流值。具体如下:

当接触器安装在箱柜内时,由于冷却条件变差,电流要降低10%-20%使用;

当接触器工作于长期工作制时,则通电持续率不应超过40%;敞开安装,电流允许提高10%-25%;箱柜安装,允许提高5%-10%。

(3)线圈的额定电压

通常用的电压等级为:

直流线圈:24、48、110、220、440V。

交流线圈:24、36、120、220、380V。

一般情况下,交流负载用交流接触器,直流负载用直流接触器,但交流负载频繁动作时也可采用直流吸引线圈的接触器。

(4)额定操作频率

额定操作频率指每小时接通次数。现代生产的接触器,允许接通次数为150-1500次/h。

(5)电寿命和机械寿命

电寿命是指接触器的主触点在额定负载条件下,所允许的极限操作次数。机械寿命是指接触器在不需修理的条件下,所能承受的无负载操作次数。现代生产的接触器其电寿命可达50-100万次,机械寿命可达500-1000万次。(106-7数量级)

(6) 接触器的电气符号 接触器的电气符号,如图2.4所示。

1.3.2 交流接触器

交流接触器(Alternating Current Contactor )一般有3对主触头,两个动合(常开)辅助触头,两个动断常闭辅助触头。中等容量及以下为直动式,大容量为转动式。

目前,国内市场产品繁多,举不胜举。有工厂自行设计改进的,有全国统一设计研制的,也有引进国外制造技术生产的,还有国外产品。介绍几种具有代表性的产品(可参考电气工程手册)。

1.3.3 直流接触器

直流接触器(Direct Current Contactor )是一种通用性很强的电器产品,除用于频繁控制电动机外,还用于各种直流电磁系统中。随着控制对象及其运行方式不同,接触器的操作条件也有较大差别。接触器铭牌上所规定的电压、电流、控制功率及电气寿命,仅对应于一定类别的额定值。GB1497-85《低压电器基本标准》列出了低压电器常见的使用类别及其代号,详见电气工程手册附录。 1.3.4 接触器的选择依据

接触器分直流接触器、交流接触器两大类 选择依据是: 主触头数、额定电流(I KM )、线圈控制电压的类型、等级等。 对于电动机负载,可按下面的经验公式计算接触器的额定电流: I KM = Pe / (K * Ue )

式中 Pe —— 电机的额定功率

Ue —— 电机的额定线电压

K —— 经验系数 , 取1 ~ 1.4

对于动作频繁的工作情况,为了防止主触点的烧坏/过早损坏,应将I KM 降低1~2等级使用。

1.4 继电器

1.4.1 继电器的特性及主要参数

继电器(Relay )是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。一般来说,继电器由承受机构、中间机构和执行机构三部分组成。承受机构反映断电器输入量,并传递给中间机构,将它与预定的量(即整定值)进行比较,当达到整定值时(过量或欠量),中间机构就使执行机构产生输出量,用于控制电路的开、断。继电器通常触点容量较小,接在控制电路中,主要用于反应控制信号,是电气控制系统中的信号检测元件;而接触器触点容量较大,直接用于开、断主电路,是电气控制系统中的执行元件。

继电器还可以有以下各分类方法:按输入量的物理性质分为电压继电器、电流继电器、功率继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器等;按动作原理分为电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器、电子式继电器等;按动作时间分为快速继电器、延时继电器、一般继电器;按执行环节作用原理分

为有触点继电器、无触点继电器;本节主要介绍控制继电器中的电磁式(电压、电流、中间)继电器、时间

(a) 线圈 (b) 主触点

(c) 常开辅助触点

(d) 常闭辅助触点

KM

KM

KM

KM

图2.4接触器符号

继电器、热继电器等。

继电器的主要特点是具有跳跃式的输入-输出特性,电磁式继电器的特性如图2.5所示,这一矩形曲线统称为继电器特性曲线。

一般,继电器的吸合时间、释放时间为0.05 ~ 0.15 s 。

1.4.2 电磁式继电器

常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器和时间继电器。中间继电器实际上也是一种电压继电器,只是它具有数量较多、容量较大的触点,起到中间放大(触点数量及容量)作用。电磁式继电器的结构与原理与接触器类似,是由铁心、衔铁、线圈、释放弹簧和触点等部分组成客观上,接触器与中间继电器无截然的分界线。某些容量特别小的接触器与一些中间继电器相比,无论从原理和外观都难以看出有什么明显的不同。

电磁式继电器种类很多,下面仅介绍几种较典型的电磁式继电器。

(1) 电流/电压继电器

电流继电器(Current Relay )与电压继电器(V oltage Relay )在结构上的区别主要是线圈不同。电流继电器的线圈与负载串联以反映负载电流,故它的线圈匝数少而导线粗,这样通过电流时的压降很少,不会影响负载电路的电流,而导线粗电流大仍可获得需要的磁势。电压继电器的线圈与负载并联以反映负载电压,其线圈匝数多而导线细。

y 常开

触点 K

I 常闭

触点

K I (a) 欠电流继电

线 圈 K I K

I (b) 过电流继电器符号

线

圈 图2.6 电流继电器符号

常开

触点

K I 常闭触点

K

I

y 1

x 1

2图2.5 继电特性曲线

x

(a) 过压继电器符号

线

圈 KV

常开触点 KV

常闭触点

KV

KV

(b) 欠压继电器符号

图2.7 电压继电器符号

线 圈

KV

常开触点

KV

常闭触点

(2) 中间继电器

中间继电器(Auxiliary Relay )在结构上是一个电压继电器,是用来转换控制信号的中间元件。它输入的是线圈的通电断电信号,输入信号为触点的动作。其触点数量较多,各触点的额定电流相同。中间继电器通常用来放大信号,增加控制电路中控制信号的数量,以及作为信号传递、连锁、转换以及隔离用。

1.4.3 时间继电器

凡是在敏感元件获得信号后,执行元件要延迟一段时间才动作的继电器叫时间继电器(Time Delay Relay )。这里指的延时区别于一般电磁继电器从线圈得到电信号到触点闭合的固有动作时间。时间继电器一般有通电延时型和断电延时型,其符号如图2.9所示。时间继电器种类很多,常用的有电磁阻尼式、空气阻

1.4.4 行程开关

行程开关(Travel Switch )又称限位开关,是一种根据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关电器。它是通过其机械结构中可动部分的动作,将机械信号变换为信号,以实现对机械的电气控制。

从结构看,行程开关由3个部分组成:操作头,触头系统和外壳。操作头是开关的感测部分,它接受机械结构发出的动作信号,并将此信号传递到触头系统。触头系统是开关的执行部分,它将操作头传来的机械信号,通过本身的转换动作,变换为电信号,输出到有关控制回路,使之能按需要作出必要的反应。

(1) JW 系列基本型微动开关

(Sensition Switch ),图2.10为JW 构示意图。JW 系列微动开关由带纯银触点的动静触头、度不高,使用时必须注意避免撞坏。

(2) LX19K 型行程开关

KA

图2.8 中间继电器符号

线 圈 常开触点 KA

常闭触点

KA

图2.10 JW 系列微动开关

线 圈 通电延时合 通电延时断 线 圈

断电延时断

断电延时合

(a )通电延时继电器符号 (b )断电延时继电器符号

图2.9 时间继电器符号

图2.11 所示为最典型的LX19K 型行程开关的结构示意图,它由按钮、常开静触点、常闭静触点、接触桥(桥式动触点)、触头弹簧、恢复弹簧和塑料基座等组成。其中,接触桥采用弹性铜片制造。其工作原理如下:当外界机械力碰压按钮,使它向内运动时,压迫弹簧,并通过弹簧使接触桥由与常闭静触头接触转而同常开静触头接触。此时,触头弹簧和接触桥本身的弹性都有助于使触头转换加速,起到了瞬动机构的作用。当外界机械力消失后,恢复弹簧使接触桥重新自动恢复到原来的位置。LX19系列开关配有动合触头、动断 触头各一对。该系列行程开关是以LX19K 型元件为基础,装上金属或塑料的保护外壳,增设不同的滚轮和传动杆,就可组成单轮、双轮及径向传动杆等形式的行程开关。如装设传动杆的SX19-001型行程开关、装设单轮的LX19-111、122、131、型行程开关、装设双轮的LX19-212、222、232型行程开关。单滚轮行程开关在外力去掉后,触点能依靠弹簧自动复位。双滚轮行程开关在撞块通过其中一滚轮时,使开关动作。当撞块离开滚轮后,开关不能自动复位。直到撞块在返回行程中撞击另一滚轮时,开关才复位。这种开关具有记忆功能,在某些情况下,可使线路简化。

(3) JLXK1系列行程开关

在上述LX19系列行程开关使用中,由于有较大的机械碰撞和磨擦,只适用于低速的机械。为了控制运动速度较高的机械,行程开关必须快速而可靠地动作,以减少电弧对触头的电侵蚀。为此,在JLXK1系列行程开关中采用了触头的速动机构。JLXK1系列行程开关头部的操作机构可在相差90°的4个方向任意安装,而且能够通过调整撞块的位置和方向,以适应不同的需要和满足单向或双向动作的要求。图1.24 o JLXK1-111型行程开关结构原理图。其动作原理是:当运动机构制子的移动压到行程开关滚轮上时,传动杠杆带动轴一起转动,使凸轮推动撞块,当撞块被压到相当位置时,推动钮使微动开关快速动作。当滚轮上的制子移开后,复位弹簧就使行程开关各部分自动恢复原始位置。这种单轮自动恢复式行程开关是依靠本身的恢复弹簧来复原,在生产机械的自动控制中应用较广泛。双轮旋转式行程开关,一般不能自动复原,而是依靠运动机械反向移动,制子碰撞另一个滚轮将其复原。这种双轮非自动恢复式行程开关结构较为复杂,价格较贵,但运行较为可靠,仍广泛用于需要的地方。

滚轮式行程开关由于带有瞬动机构,故触点切断速度快。国

产行程开关的种类很多,目前常用的还有LX21、LX23、LX32、LXK3等系列。近年来国外生产技术不断引入,引进生产德国西门

子公司的3XE3系列行程开关,规格全、外形结构多样、技术性能

优良、拆装方便、使用灵活、动作可靠,有开启式、保护式两大

类;单轮、双轮滚轮摆杆可调、杠杆可调和弹簧杆等行程开关的符号如图2.12所示。

1.4.5热继电器

工作原理:

热继电器(Thermal over-load Relay )是利用电流的热效应原理来工作的保护电器,它在电路中用作三相异步电动机的过载保护。热继电器的测量元件通常用双金属片,它是由主动层和被动层组成。主要层材料采用较高膨胀系数的铁镍铬合金,被动层材料采用膨胀系数很小的铁镍合金。因此,这种双金属片在受热后将向膨胀系数较小的被动层一面弯曲。

双金属片有直接、间接和复式3种加热方式。直接加热就是把双金属片当作发热元件,让电流直接通过;间接加热是用与双金属片无电联系的加热元件产生的热量来加热;复式加热是直接加热与间接加热两种加热形式的结合。

常开触点

常闭触点 图2.12 行程开关触点符号

SQ SQ 图2.11 LX19K 行程开关结构标意图

热继电器的基本工作原理如图2.13所示。发热元件串联于电动机工作回路中。电机正常运转时,热元件仅能使双金属片弯曲,还不足以使触头动作。当电动机过载时,即流过热元件的电流超过其整定电流时,热元件的发热量增加,使双金属片弯曲得更厉害,位移量增大,经一段时间后,双金属片推动导板使热继电器的动断触头断开,切断电动机的控制电路,使电机停车。为了使热继电器触头快速动作,往往采瞬跳动作结构。热继电器的电气符号如图2.14所示。

热继电器的整定值是指热继电器长久不动作的最大电流,超过此值即动作。热继电器的整定电流可以通过热继电器所带的专门的调节旋钮进行调整。

型号:热继电器的型号也很多。目前较新型的有:国产的JR16、JR20双多属片式热继电器,引进德国西门屋-芬纳尔公司制造技术生产的JR-23(KD7)系列热过载继电器,与ABB 公司的B 系列交流接触器配套的T 系列热继电器,引进德国西门子公司制造技术生产的JRS3(3UA )系列热过载继电器等产品。 作用:热继电器主要用于电机过载保护。

分类: 两相式、三相式、三相带缺相保护式 三种形式

选择依据:形式、额定电流(I FR )。

热继电器热元件的整定电流可调, 范围约为 0.8 ~ 1.2 I FR (热继电器的额定电流)

热继电器热元件的整定电流一般按0.95 ~ 1.05 I e (电动机的额定电流)选用,

对过载能力较差的电机可选得更小些。

1.5 其他常用电器

1.5.1低压熔断器

熔断器(Fuse )是一种利用熔体的熔化作用而切断电路的、最初级的保护电器,适用于交流低压配电系统,作为线路的过负载及系统的短路保护用。

熔断器的作用原理可用保护特性或安秒特性来表示。所谓安秒特性是指溶化电流与熔化时间的关系,如表1.1和图1.30所示。

熔断器作为过负载及短路保护电器具有分断能力高、限流特性好、结构简单、可靠性高、使用维护方便、价格低又可与开关组成组合电器等许多优点,所以得到广泛的应用。

熔断器是由熔断体及支持件组成。熔断体常制成丝状或片状,熔断体的材料一般有两种:一种是低熔点材料如铅锡合金、锌等;另一种是高熔点材料如银、铜等。支持件是底座与载熔件的组合。支持件的额定电

触图 2.13 热继电器原理

热元件 常闭触点

图2.14 热继电器符号

FR

FR

熔断器有很多类型和规格,如有填料封闭管式RT 型、无填料封闭管式RM 型、螺旋式RL 型、快速式RS 型、插入式RC 型等,熔体额定电流从最小的

0.5A(FA4型)到最大的2 100A (RSF 型),按不同的形式有不同的规格。

图1.31所示为RL1型螺旋式熔断品结构图。熔断器由瓷帽1、金属管2、指示器3、熔管4、瓷套5、下接线端6、上接线端7和瓷座8等组成。熔管为封闭有填料管式熔断体,它由变截面熔体及高强度瓷管、石英砂等组成。当线路发生过负截或短路时,故障电流通过熔体,熔体被加热、熔化、汽化、断裂而产生电弧。在电弧的高温作用下,熔体金属蒸气迅速向四周喷溅,石英砂使金属蒸气冷却,加速了电弧的熄灭,熔体熔断而切断了故障电路。

有填料管式熔断器具有较好的限流作用,因此,各种形式的有填料管式熔断器得到了广泛的应用。 目前,较新式的熔断器有取代RL1的RL6、RL7型螺旋式熔断器;取代RT0的RT16、RT17、RT20型有填料管式熔断器;取代RS0、RS3的RS 、RSF 型快速熔断器;取代RLS 的RLS2型螺旋式快速熔断器。另外,还有取代R1型下班管式熔断器并可用于二次回路的RT14、RT18,RT19B 型有填料封闭管式圆筒形熔断器。

熔断器主要用于短路保护。

熔断器结构上主要由熔断器座、熔断体(熔体)组成 熔断器分 插入式、螺旋式、填料封闭管式 等等。 选择依据是:形式、熔体额定电流(I FU )。

(1) 对电流较为平稳的负载(如照明、信号、热电电路等),熔体额定电流就取线路的额定电流。 (2) 对具有冲击电流的负载(如电动机),熔体额定电流可按下式计取:

单台电机: I FU = 1.5 ~ 2.5 I e

多台电机: I FU = 1.5 ~ 2.5 I Nmax + ∑ I e 式中 I Nmax —— 功率最大电机的额定电流

∑ I e —— 除去功率最大电机之外,其余电机额定电流之和

轻载、起动时间短 取 1.5 ;重载、起动时间长、起停频繁则取 2.5。

1.5.2低压隔离器

低压隔离器是指在断开位置能符合规定的隔离功能要求的低压机械开关电器,而隔离开关的含义是在断开位置能满足隔离器隔离要求的开关。近十余年来,隔离开关和隔离器的发展非常迅速,常用产品除了HD11-HD14及HS11-HS13(B )系列外,很多都是新开发或引进国外技术生产的新产品,这些产品在结构及技术性能上都较好,代表相当的领先水平。

HR3系列熔断器式刀开关适用于交流50Hz 、额定电压380V 和直流电压440V 、额定电流100-600A 的工

FU

t

RT I

QS QS

业企业配电网络中,作为电缆、导线及用电设备的过负载和短路保护,以及在网络正常供电的情况下不频繁地接通和切断电源,如图1.32所示。熔断器式开关是由RT0型熔断器、静触头、操作机构和底座组成的组合电器。它具有熔断器和刀开关的性能,在正常馈电的情况下,接通和切断电源由刀开关承担,熔断器用作导线和用电设备的短路保护或导线的过负载保护。

HR3系列开关都装有灭弧室,灭弧室是由酚醛纸板和钢板冲制的栅片铆合而成。熔断器式刀开关的熔断体固定在带有弹簧钩子锁板的绝缘横梁上,在政常运行时,保证溶断体不脱扣,而当熔断体因线路故障而熔断后,只需按下钩子便可以很方便地更换熔断体。

1.5.3 低压断路器

低压断路器(Automatic Cicuit Breaker)按结构形式分为万能式和塑料外壳式两类。其中,万能式原称作框架式断路器,为与IEC标准使用的名称相符合,已改称为万能式断路器。

低压器断路器又称作自动空气断路器,简称自动空气开关或自动开关。低压断路器与接触器不同的是,虽然允许切断短路电流,但允许操作的次数较低,不适宜频繁操作。

低压断路器主要由触头系统、操作机构和保护元件3部分组成。主触头由耐弧合金(如银钨合金)制成,采用灭弧栅片灭弧。操作机构较复杂,其通断可用手柄操作,也可用电磁机构操作,大容量的断路器也可采用电动机操作;自动脱扣装置可应付各种故障,使触点瞬时动作,而与手柄的操作速度无关。

低压断路器的工作原理如图1.33 所示。它相当于闸刀开关、熔断器、热断器、热继电器和欠电压继电器的组合,是一种自动切断电路故障用的保护电器。政常工作时主触头1串联于主电路,处于闭合状态,此时锁键2由搭钩3勾住。自动开关一旦闭合后,由机械连锁保持主触头闭合,而不消耗电能。锁键2被扣住后,分断弹簧13被拉长,储蓄了能量,为开断作准备。过电流脱扣器12的线圈串联于主电路,当电流为正常值时,衔铁吸力不够,处于打开位置。当电路电流超过规定值时,电磁吸力增加,衔铁11吸合,通过杠杆5使搭钩3脱开,主触点1在弹簧13作用下切断电路,这就是过电流保护;当电压过低(欠压)或失压时,欠电压脱扣器8的衔铁7释放,同样由杠杆使搭钩脱开,切断电路,实现了失压保护;过载时双金属片10弯曲,也通过杠杆5使搭钩3脱开,主触点电路被切断,完成过负荷保护。图1.33中其他分别是:转轴4、弹簧6、加热电阻丝9。

QF QF

低压断路的新型号很多,有用引进技术生产的,如C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE等系列,有国内开发研制的,如CM1、DZ20系列。在20世纪90年代,部分生产厂与国外企业合资建厂引进技术及零件,生产具有当代水平的新型断路器如S、F、M系列等,使我国断路器生产在某些方面达到新的水平。

C45、DPN、NC100小型塑料外壳系列断路器是中法合资天津梅兰有限公司用法国梅兰日兰公司的技术和设备制造的产品,适用于交流50Hz或Hz,额定电压为240/415V及以下的电路中,作为线路、照明及动力设备的过负载与短路保护,以及线路和设备的通断转换。该系列断路器也可用于直流电路。

DZ20系列断路器是我国20世纪80年代以来研制的作为替代DZ10等系列老产品的新型断路器,是目前国内应用得最多的断路器之一。DZ20系列断路器适用于交流50Hz、额定电压380V及以下,直流电压220V 及以下网络中,作配电和保护电机用。在正常情况下,可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动用,其外形如图1.34所示,技术数据详见附录1表1.6。

断路器除了断开电路的作用外,还具有电流过载、欠压、短路保护的作用。

断路器类型有:框架式、塑料外壳式、限流式、手动操作式、电动操作式。

选择依据是:极数、额定电流、电压类型、电压等级、分断能力、动作频繁程度等。.

1.5.4主令电器

主令电器(Master Switch )是电气控制系统中用于发送控制指令的非自动切换的小电流开关电器。在控制系统中用以控制电力拖动系统的起动与停止,以及改变系统的工作状态,如正转与反转。主令电器可直接作用于控制线路,也可以通过电磁式电器间接作用。由于它是一种专门发号施令的电器,故称主令电器。

主令电器应用广泛,种类繁多,主要有控制按钮、万能转换开关等。 (1) 控制按钮

控制按钮(Push-button )是一种结构简单,应用广泛的主令电器,在控制回路中用于远距离手动控制各种电磁机构,也可以用来转换各种信号线路与电气连锁线路等。

控制按钮的基本结构如图1.35所示,一般由钮帽1、恢复弹簧2、桥式动触头4、静触头3和外壳5等组成。当按下按钮时,先断开常闭触头,然后接通常开触头。当按钮释放后,在恢弹簧作用下使按钮自动复原。这就是一般的按钮,通常称为自复式按钮,也有带自保持机构的按钮,第一次按下后,由机械结构锁定,手放开后不复原,要第二次按下后,锁定机构脱扣,手放开后自动复原。

生产控制中,按钮常常成组使用。为了便于识别各个按钮的作用,避免误操作,通常在按钮上作出不同标志或涂以不同的颜色。通常以绿色或黑色表示起动按钮,红色表示停止按钮。

国内生产的按钮种类很多,目前用得最多的仍然是LA18、LA19、LA20系列。

按钮是一种用来短时接通/断开小电流控制电路的主令电器

选择依据是: 触点对数、动作要求、结构形式、颜色、是否自带指示灯等; 电压等级、通流能力(1 ~ 8 A )。.

一般 启动按钮 —— 绿色

停止按钮 —— 红色

紧急操作 —— 蘑菇式按钮 (2) 万能转换开关

万能转换开关(Control Switch )是一种多挡式、控制多回路的主令电器。它一般可用为各种配电装置的远距离控制,也可作为电压表、电流表的转换开关,或作为小容量电动机的起动、调速和换向之用。由于换接的线路多、用途广,故有“万能”之称。

万能转换开关的基本结构如图1.36所示。它由开关手柄1、面板2、固定板3、定位机构4、触头基座5、尾座6以及转轴,凸轮、触头、螺杆等组成。工作时,旋转手柄带动套在转轴上的凸轮来控制触点的接通和断开。由于每层凸轮可做成不同的形状,因此用用柄将开关转到不同位置时,通过作用,可使各对触点按所需要的变化规律接通或断开,以适应不同线路的需要。

我国生产的转换开关种类很多。长久以来,使用得最多的主要有LW2、LW5、LW6、LWX1等几种,这些开关以黑胶木为主要绝缘材料,绝缘强度和机械强度较差,加之触头机构复要,外观比较粗糙,外形比较大,因此质量一直不能使用户满意。近年来,新材料、新技术不断推广,一批新型开关已经上市,其中最有

动合(常开)按钮

SB

动断(常闭)按钮

SB

代表性的有国内技术生产的LW12-16系列万能转换开引进ABB技术生产的ABG10系列开关、ADA10转换开关、ABG12万能转换开关等。最常见的国外时口万能转换开关是奥地利生产的蓝系列开关,此开关性能优越,外观也比较好看,但其通断图表不符合国内用户习惯,所以不易使用。

万能转换开关组合形式多样,通断关系十分复杂。要掌握电气控制设计,熟悉开关通断图表是非常重要的。下面以ABG12-2.8N/3电动机可逆转开关为例,简要介绍开关触点图表的基本表示方法。

图1.37(a)为触点通断图,图中3条垂直虚线表示转换开关手柄的3个不同操作位置,分别代表正转、停止和反转3种工作状态;水平线表示端子引线;各对数字1-2、3-4表示6对触点脚号;在虚线上与水平线对应的黑点表示该对触点的虚线位置时是接通的,否则是断开的。

图(b) 为通断表,它以表格形式示出开关工作状态、手柄操作位置和触点对编号等。通常表中以“3”号表示触点接通,以“—”号或空白表示触点断开。如表中,手柄位于中间时,电动机停止;手柄逆时针旋转45°触点1-2、3-4、7-8、和9-10接通。不难看出,通断图和通断表是一一对应的两种表示方法,因此,它们也可以合在一起,组成通断图表。

特别需要指出的是,对于一些触点形式特别复杂的开关,如LW2、LWX1系列等,通断图表上还有必要示出其各层的触点形式代号。限于篇幅,本章不作介绍。

近十年来,低压电器技术迅速发展,更新换代产品日益增多。为了便于正确选择和使用低压电器,现列出低压电器的使用类别代号及其对应的用途性质,见附录1表1.3。

正停反

(a)

ABG12-2.8N/3 电动机可逆转开关

(b)

1.6 常用电气元件图形符号

原理、接线图图形符号

欠流继电器线圈

行程开关的常开触点

SQ

SQ

行程开关的常闭触点

继电器线圈

KA

接触器线圈

KI 过流继电器线圈

KI

过压继电器线圈

欠压继电器线圈

动断

(常闭)触点

KM

KI

KV

KA 动合(常开)触点或

KM

KI

KV

KA

接触器的主触点

KM

延时断

的动断

(常闭)触点

延时

合的

动合

(常开)触点

动合(常开)按钮

SB

动断(常闭)按钮

SB

温度开关

液位开关

热继电器的热元件

电 钟

电流表

A

电压表

V

电度表

kwh

QS

热继电器常闭触点

FR

三极断路器

3 3 3

QF

断路器

3

QF

熔 断

FU

三级熔断器式隔离开关

QS

电流互感器

TA

电压互感器

TV

电感器电容器一般符号

电阻器的一般符号

放大器

桥式全波整流器

热敏电阻器注:Q可用t°代替

可变电容器

发光二极管一般符号

极性电容器

半导体二极管一般符号

单向击穿二极管

双向击穿二极管

光敏电阻

光电池

电动机

M

气功或液压操作

接 地

接机壳

变换器

同轴电缆

屏蔽电缆

导线的连接

导线的不连接

端 子

插头和插座

三个独立绕组

3

三角形连接的三相绕组

星形连接的三相绕组

中性点引出的星形 连接的三相绕组

三相串励换向器电动机

三相绕线转子异步电动机

双绕组变压器

三绕组变压器

安装图图形符号

自耦变压器

电 抗 器

避 雷 针

热 电 器

天线一般符号

无线电的一般符号

动力或动力—照明配电箱 注:需要时符号可标示电流种类符号

屏、台、箱、柜一般符号

照明配电箱(屏)

注:需要时允许涂红

信号板、信号箱(屏)

阀的一般符号

电 滋 阀

按钮一般符号

注:若不混淆、小圆允许涂墨

单相插座

暗装的单相插座

密闭(防水)的单相插座

带接地插孔的单相插座

暗装的单相插座

密闭(防水)的单相插座

带接地插孔的三相插座

暗装的带接地插孔的三相插座

开关的一般符号

单极开关

暗装的单极开关

双极开关

暗装的双极开关

单极接线开关

单极双控接线开关

单极限时开关

双控开关(单极三线

) 电流表

电压表

无功电流表

功率表

无功率表

功率因素表

相位表

频率表

第二章. 基本电气控制线路

2.1 电气设备简单的起停保控制线路

2.2 多地点控制线路

2.3 异步电机正、反转电气控制线路

图3-1 简单的起、停、保护电气控制线路

图3-2 电动机的多地点控制

(a)

(b)

电气控制技术讲义含PLC

电气控制技术 教学内容:电器控制(上篇)、原理及应用(下篇) 参考书目: 1.现代电气控制技术 郑萍主编重庆大学出版社 2.电器控制 李仁主编机械工业出版社 3.可编程序控制器应用技术 廖常初等编重庆大学出版社 4.可编程序控制器应用指南 易传禄等编上海科普出版社 5.可编程序控制器原理及程序设计 崔亚军等编电子工业出版社 学习要求: 熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要注意的重要技术参数。 熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。 灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步电机“△”电气控制线路等,理解它们的设计思路,学会设计相应的电气控制电路。 透彻了解的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。 熟练掌握的组成、各主要部件的功能、的工作原理(扫描工作过程、系统响应时间),了解三菱2N编程元件的地址。 熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则,学会自己设计梯形图程序,掌握三菱2N的基本指令。 熟练掌握程序设计的功能表图法和其基本概念,学会用功能表图法设计控制程序并能熟练地转化为梯形图。 掌握控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由来构成的特性以及选型时应考虑的问题。 学会用设计控制系统(包括硬件、软件和电气控制回路)。

上篇 电器控制 第一章. 常用低压电器及其符号 低压电器( )通常指工作在交、直流电压1200V 以下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备。本章主要介绍常见的接触器、继电器、低压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本结构、功能及工作原理。 1.1 电器的作用与分类 电器就是广义的电气设备。它可能很大、很复杂,比如一台彩色电视机或者一套自动化装置;它也可以很少、很简单,比如一个钮子开关或者一个熔断器。在工业意义上,电器是指能根据特定的信号和要求,自动或手动地接通或断开电路,断续或连续地改变电路参数,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。电器的种类繁多,构造各异,通常按以下分类方法分为几类。 ① 按 电 压 等 级 分:高压电器( )、低压电器( ); ② 按所控制的对象分 :低压配电电器( )、低压控制电器( )。 前者主要用于配电系统,如刀开关、熔断器等,后者主要用于电力拖动自 动控制系统和其他用途的设备中。 ③ 按 使 用 系 统 分:电力系统用电器、电力拖动及自动控制系统用电器、自动化通信系统用电器; ④ 按 工 作 职 能 分:手动操作电器、自动控制电器(自动切换电器、自动控制电器、自动保护电器)、 其他电器(稳压与调压电器、起动与调速电器、检测与变换电器、牵引与传动 电器); ⑤ 按 电 器 组 合 分:单个电器、成套电器与自动化装置; ⑥ 按 有 无 触 点 分:有触点电器、无触点电器、混合式电器; ⑦ 按 使 用 场 合 分:一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、其他场合(如航空、船舶、热 带、高原)用电器。 本章主要涉及电力拖动、自动控制系统用电器,如交直流接触器、各类继电器、自动空气断路器、行程开关、熔断器、主令电器等。 1.2 低压电器的电磁机构及执行机构 从结构上来看,电器一般都具有两个基本组成部分——感测部分、执行部分。 感测部分接受外界输入的信号,并通过转换、放大、判断,作出有规律的反应,使执行部分动作,输出相应的指令,实现控制的目的。 执行部分则是触头。 对于有触头的电磁式电器,感测部分大都是电磁机构。对于非电磁式的自动电器,感测部分因其工作原理不同而各有差异,但执行部分仍是触头。 1.2.1 电磁机构 电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要组成部分一,它将电磁能转换成机械能,带动触点使之闭合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。 3 1 2 3 1 2

电气自动化控制技术及其应用

电气自动化控制技术及其应用 1.电气自动化控制技术简介 电气自动化控制技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科,随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展,使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。它主要体现在传感器技术、自动控制技术、电机控制技术以及通信网络等控制技术上,并且通过发展研究,已经成为了现代工业自动化的一个重要的技术手段。过去的电气控制主要是以低电压器件为主,不断形成新的继电为主的新型电气控制系统。近些年来,随着电子行业的不断发展,我国电气控制系统从根本上发生了很大的变化,从最先的继电器的控制系统发展到微处理的自动化控制系统,同时我们也开始利用网络技术把它们结合起来,在一个控制网络系统上体现出来,最终形成一个开放性的网络化的控制系统。 2.电气自动化控制技术的具体应用 2.1在当代建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展,建筑系统势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑,特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。 楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应

《电机与电气控制技术应用》课程标准

锦州市机电工程学校 《电机与电气控制技术应用》 课程标准

《电机与电气控制技术应用》课程标准 一、课程简介 课程名称:《电机与电气控制技术应用》; 学时:96 授课对象:机电技术应用专业一年级学生; 课程性质:《电机与电气控制技术应用》是中等职业学校机电技术应用专业的一门核心专业课程,特点是理论与实践联系非常紧密,它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识,进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。它不仅为《可编程序控制器技术及应用》等后续课程、集中实训和顶岗实习打下基础,而且为相关专业学生考取初、中级维修电工职业资格证书做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉三相异步电动机及其电气控制系统的基本控制电路,具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重,要求理论必须与操作密切结合,强调技术应用。内容大致分为三相异步电动机正转、正反转、降压启动和制动等部分。教学应在电气控制实训室中进行,通过对典型工作任务完整工作过程的完成,培养学生的理论能力、实践能力、方法能力与社会能力,并养成良好自觉的职业习惯与素养。 前期课程:计算机应用基础、机械基础、电工技术; 同步课程:电子技术、机械制图; 后续课程:可编程序控制器技术及应用。

二、课程设计思路 (一)课程基本理念: 1.突出学生为主体,注重学生的能力培养 本课程在教学过程中,注重学生从事本专业工作所需的基本理论、基本方法和基本技能的学习,教学中注意激发学生的学习兴趣,在启发、提示下引导学生自主学习,提高学生的思维能力和实践技能,增强他们理论联系实际的能力,培养学生的自学能力,使他们在走上工作岗位后实现可持续发展。培养学生作为准职业人的良好职业习惯与素养。 2.改变传统教学方式,培养学生实践动手能力 本课程在教学过程中要打破传统的知识体系架构,重新建立以工作任务为引领的、任务驱动为导向的能力体系架构。通过对典型工作任务完整工作过程的完成,培养学生自主资讯、归纳总结、实践操作的能力,使学生学会如何在一个团队的工作中通过沟通与交流,形成工作方案并具体实施,以团队合作的方式完成项目工作的能力与经验。 3.尊重个体差异,看到学生进步,注重过程评价 本课程在教学过程中,倡导学生自主分析、积极思考,鼓励多元思维方式并将其表达出来,尊重个体差异。在教学评价过程中,多看到学生个体的进步,而不要对学生的要求搞“一刀切”,只要学生有进步,哪怕还较其他同学差些,但相对自己有了进步,教师就应及时鼓励,给予表扬,并在过程评价中予以体现,注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。评价要遵循有利于促进学生的知识与技能掌握为原则,并能促进学生健康人格的发展。 (二)课程设计思路

工厂电气控制技术复习资料及答案

工厂电气控制技术复习资料 、单选题 1. 某调速系统调速范围为150 —1500转/分,要求静差率为 0.02,此时该系统的静态转 速降是(A )。 = 1500 n max、 150 10n(仁) n 二n max、二1500 0.02 _ 3 n ~ D(1 —、)一10(1-0.02)一3 A. 3 B . 5 C . 10 D . 30 2. 某直流调速系统最高理想转速为 1450转/分,最低理想空载转速 250转/分,额定负载 静态速降为50转/分,该系统调速范围为( C )。 A . 3 B . 6 C . 7 D . 8 6-n N - n02 50 150 二 0.2 D n max6 n N (1450-50) 0.2 二7 n n N(1-、) 50(1-0.2) 3.某直流调速系统额定最高转速为1450转/分, 该系统调速范围为10,静差率为0.1 , 额疋负载时转速降洛为(C )。 A . 5.11 B .10.11 C .16.11 D .20.11 n 二n max、_ D(1-、) 1450 0.1 - 10(1-0.1) 16.1 1 4 ?双闭环调速系统在启动过程中调节作用主要靠( D )的作用。 A. P调节器 B . I调节器 C .速度调节器 D .电流调节器 5 .采用晶闸管通断控制法的交流电路( B )。 A .存在高次谐波 B .不存在高次谐波 C .存在少量的高次谐 D .有时存在高次谐波有时不存在高次谐波 6 .晶闸管调速系统中,PI调节器中的电容元件发生短路就会出现( A )。 A .调速性能下降 B .超速运行 C .无法调速 D .低速运行 7 .异步电机串级调速采用的电路是( B )电路。 A .无源逆变 B .有源逆变 C .普通逆变 D .整流 8 .为了保持小容量调速系统晶闸管不受冲击电流的损坏,在系统中应采用( D )。 A .电压反馈 B .电流正反馈 C .转速负反馈 D .电流截止负反馈 9.转速负反馈调速系统在稳定运行过程中,转速反馈线突然断开,电动机的转速会(A )。D

电气控制技术与应用-习题与解答(五)

习题与解答(五) 一、填空题 1.刀开关安装时,手柄要向上装,不得倒装或平装,否则手柄可能因动下落而引起误合闸,造成人身和设备安全事故。接线时,电源线接在上端,下端接用电器,这样拉闸后刀片与电源隔离,用电器件不带电,保证安全。 2.按钮用来短时间接通或断开小电流,常用于控制电路,绿色表示起动,红色表示停止。 3.熔断器用于短路保护,热继电器用于过载保护,它们都是利用电流的热效应来工作的。 4.低压断路器又称空气开关或自动开关,它是既能通断电路,又能进行短路、过载、失压、欠压保护。 5.交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧系统组成。 6.电流继电器的线圈应串联在电路中,绕组较短粗,电压继电器的线圈应并联在电路中,绕组较细长。 7.控制原理图一般分为电源电路、控制电路、主电路、信号电路及照明电路绘制。原理图中各触头位置都应按电路未通电或电器未动作时的常态位置画出。 8.需要在不同的场所对电动机进行控制,可在控制电路中并联几个启动按钮和串联几个停止按钮。 9. SQ是位置开关的文字符号,自动空气开关的文字符号是QF ,中间继电器的文字符号是KA。 10. “JR16-20/3D”是表示热继电器,“20”表示额定电流为20A ,“3”表示三相式热继电器,“D”表示具有差动断相保护机构。它可以用来对三角形接法的电动机进行有效的保护。 二、判断题 1.在自动空气开关中,起短路保护的是电磁脱扣器。(√) 2采用了自动空气开关,可以对电动机实行无熔丝保护。(√) 3根据触头的延时特点不同,时间继电器可分为通电延时型和断电延时类两种。(√) 4.速度继电器是用来反映转速变化的继电器。(√) 5.过电流继电器在电路电流正常时,其铁心处于未吸合状态。(√)

工厂电气控制技术测试题

工厂电气控制技术测试题 1电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是()。 A、反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且被此靠近; B、反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近; C、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方; D、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方。正确答案:A 2关于接触电阻,下列说法中不正确的是()。 A、由于接触电阻的存在,会导致电压损失 B、由于接触电阻的存在,触点的温度降低 C、由于接触电阻的存在,触点容易产生熔焊现象 D、由接触电阻的存在,触点工作不可靠 正确答案:B 3为了减小接触电阻,下列做法中不正确的是()。 A、在静铁芯的表面上嵌有短路环; B、加一个触点弹簧; C、接触面xx; D、在触点上镶一块纯银块 正确答案:A 4由于电弧的存在,将导致()。 A、电路的分断时间加长; B、电路的分断时间缩短; C、电路的分断时间不变;

D、电路的分断能力提高 正确答案:A 5在接触器的铭牌上常见到AC3 AC4等字样,它们代表()。 A、生产厂家代号 B、使用类别代号; C、国标代号; D、名称代号。 正确答案:B 6电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比,具有的特点是( A、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻小; B、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大; C、电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小; D、电压继电器的线圈匝数少,导线粗,电阻大。 正确答案:B 7增大电压继电器的返回系数,应采的办法是()。 A、减小非磁性垫片的厚度; B、增大非磁性垫片的厚度; C、减小衔铁吸合后的气隙; D、增大衔铁释放后的气隙。)。正确答案:B 8在延时精度要求不高,电源电压波动较大的场合,应选用()

电气控制技术的应用发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/692429397.html, 电气控制技术的应用发展 作者:崔红敏 来源:《装饰装修天地》2016年第04期 摘要:电气工程的电子自动化和人们的生活息息相关,在行业内得到广泛的应用,随着我国国际标准接口的不断开放,控制系统应当具备更强的灵活性和适用性,才能实现控制系统的自动化数据存取,满足网络控制的要求。本文针对电气控制技术的的应用现状进行阐述,并对未来的发展趋势进行了展望,为相关研究人员提供参考。 关键词:电气控制技术;应用现状;发 前言 电气控制技术的发展象征人类文明的进步,电气控制技术涉及的电气原理、电气线路、电气系统也逐渐复杂,当前,随着我国科学技术的不断快速发展,电气控制技术也获得了飞速发展,为人类提供了极大的便利,同时还要求电气控制技术要向着智能化和数控化的技术方向发展,以便更好的满足时代的发展需求。 一、电气控制技术的应用现状 科技的进步带动了电气控制技术的快速发展,电气设备的自动化水平与智能化水平越来越高,同时还将计算机抚摩、网络技术应用其中,在一定程度上提高了对电气设备的有效控制。 1.在环保工程中的重要作用 环保工程是为了加快生态环境的治理与改善,涉及到很多学科的应用,其中脱硫技术的应用是比较关键的一环。通过脱硫技术,有效降低二氧化硫的排放,避免因过多的二氧化硫造成的酸雨,对环境起到净化的作用。在工业生产中我们要尽量减少对生态环境的破坏,在进行烟气排放之前利用电气控制技术实现对风机、水泵等设备的自动化控制,将烟气中的二氧化硫进行分解,有效减少其排放到大气中,并且提高工作效率,提高了工作人员的安全操作。据研究分析,通过电气控制技术的应用,通过提高设备的自动化控制,最大程度上降低工作人员的工作量,对脱硫工程设备实现了自动化控制,为加快我国环保工程的发展起到了一定的推动作用。 2.在炼钢行业中的重要作用 在炼钢行业中应用电气控制技术的设备主要以高炉鼓风机为主,该设备以其可靠性与稳定性受到众多青睐。炼钢过程中所需要的氧气基本都是由高炉负责供应,并且针对高炉料柱阻力还需要提供气体动力。利用高炉鼓风机能够增加钢水的提取量,从而提高钢铁企业的生产效益。高炉所要求的就是其安全稳定运行,不过在高炉运行过程中往往存在着一些不足,如果现

电气控制技术与应用-习题与解答(六)

习题与解答(六) 一、填空题 1.用热继电器对电动机进行保护,其整定电流值应由电动机的额定电流来确定。热继电器可以用来防止电动机因过载而损坏,不能用来对电动机进行失压保护。 2.可以用中间继电器来扩大控制回路的数目。中间继电器是把一个输入信号变成多个输出信号的继电器。 3.中间继电器的结构与原理和接触器相同,故也称为接触器式继电器。其各对触头允许通过的电流是相同的,额定电流一般为 5 A。 4.电流继电器的吸引线圈应串联在主电路中。欠电流继电器在主电路通过正常工作电流时,动铁心已经被吸合,当主电路的电流低于其整定电流时,动铁心才被释放。 5.电动机的正反转控制电路,其实就是正转控制与反转控制电路的组合。但在任何时候只允许其中一组电路工作,因此必须进行互锁,以防止电源短路。 6.“JR16-20/3D”是表示热继电器,“20”表示额定电流为20A ,“3”表示三相式热继电器,“D”表示具有差动断相保护机构。它可以用来对三角形接法的电动机进行有效的保护。 7.闸刀开关一般来说应垂直装于控制板上,不能倒装。接线时,进出线不能反接,否则在更换熔丝时会发生触电事故。 8.SQ是位置开关的文字符号,自动空气开关的文字符号是QF ,中间继电器的文字符号是KA。 9.时间继电器按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。 10.电气控制原理图一般分为电源电路、控制电路、主电路、信号电路及照明电路绘制。原理图中各触头位置都应按电路未通电或电器未动作时的常态位置画出。 二、判断题 1.只要流经热继电器的电流超过其整定电流值,热继电器会立即动作。(×) 2.不能采用二相结构的热继电器对三角形接法的电动机进行有效的断相保护。(√) 3.中间继电器触头数目多,并且没有主、辅触头之分。(√) 4.自动空气开关适用于频繁启动和停止电动机。(×) 5.在自动空气开关中,起短路保护的是电磁脱扣器。(√) 三、简答题

工厂电气控制技术课程标准.

烟台汽车工程职业学院 <<工厂电气控制>> 课程标准 专业带头人:杜俊贤 系主任:林治熙 教学中心:信息自动化教研室 批准日期:二〇一一年八月 二〇一一年八月

目录 一、课程概述 (1) (一)课程性质.............................................................. 错误!未定义书签。(二)课程基本理念...................................................... 错误!未定义书签。(三)课程设计思路...................................................... 错误!未定义书签。 二、课程目标..................................................................... 错误!未定义书签。(一)总体目标.............................................................. 错误!未定义书签。(二)具体目标.............................................................. 错误!未定义书签。 三、内容标准 (4) (一)学习目标 (4) (二)活动安排 (4) (三)知识要点 (9) (四)技能要点 (9) 四、实施建议 (10) (一)教学建议 (10) (二)考核评价建议 (10) (三)教材编写建议 (11) (四)实验实训设备配置建议 (12) (五)课程资源开发与利用建议 (18) 五、其它说明 (19)

电气控制讲义

常用低压电器及典型电气控制图的分析 电器是用来完成对被控对象实施控制、调节、检测和保护等作用的电气设备(器件)的 总称。主要应用于电能的产生、输送、分配和电气控制。常用低压电器是按照电器的工作电 压等级进行划分的。通常将交流50Hz (或60Hz )、额定电压1200V 以下及直流额定电压1500V 以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器元件称为低压电器(简称电器),例如 接触器、继电器等。 一、电器元器件的分类 电器的功能多、用途广、品种规格繁多,通常按以下分类方法进行分类: 1、按工作电压等级分 ①高压电器 用于交流电压1200V 、直流电压1500V 及以上电路中的电器,例如高压断 路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 ②低压电器 用于交流50Hz (或60Hz )、额定电压1200V 以下及直流额定电压1500V 以 下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器元件称为低压电器,例如接触器、继电器。 2、按动作原理分 ①手动电器 人操作发出动作指令的电器,例如刀开关、按钮等。 ②自动电器 产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器,例如接触器、继电器、电磁阀 等。 3、按用途分 ①控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器,例如接触器、继电器、电动机起动 器等。 ②配电电器 用于电能的输送和分配的电器,例如高压断路器。 ③主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器,例如按钮、转换开关等。 ④保护电器 用于保护电路及用电设备的电器,例如熔断器、热继电器等。 ⑤执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器,例如电磁铁、电磁离合器等。 二、低压电器的电磁机构及执行机构 从结构上来看,电器一般都具有两个基本组成部分——感测部分、执行部分。 感测部分接受外界输入的信号,并通过转换、放大、判断,做出有规律的反应,使执行部分 动作,输出相应的指令,实现控制的目的。执行部分则是触头。对于有触头的电磁式电器, 感测部分大都是电磁机构。对于非电磁式的自动电器,感测部分因其工作原理不同而各有差 异,但执行部分仍是触头。 1、 电磁机构 电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要组成部分之一,它将电磁能转换成机械能,带动触 点使之闭合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、线圈和 空气隙。 3 1 2 3 1 2 图1.1 常用电磁机构的形式 1. 铁心 2. 线圈 3. 衔铁

电气控制技术论文

The application of electrical control technology in the industrial production --------电气控制技术在工业上产中的应用 姓名:韩冲 学号: 班级:机械2094 授课教师:周力 2012年5月 目录 前言 (1) 摘要 (2) 第一章PLC的简介 1.1 PLC的发展 (3) 1.2PLC与电气控制相结合的优点 (3) 1.3 PLC与电气控制的特例解析 (4) 第二章三相异步电动机基础 2.1 三相异步电动机的结构 (5) 2.2 三相异步电动机的工作原理 (6) 2.3 三相异步电动机的几个工作过程的分析 (7) 第三章PLC基础 3.1 PLC的定义 (10) 3.2 PLC与继电器控制的区别 (10) 3.3 PLC的工作原理 (10) 3.4 PLC的应用分类 (11) 第四章三相异步电动机的PLC控制 4.1 三相异步电动机的正反转控制 (12) 4.2 两台电动机顺序起动联锁控制 (13) 4.3三相异步电动机使用PLC控制优点 (15) 结束语 (16) 参考文献 (17) 前言 电气控制技术是一门多学科交叉的技术,是实现工业生产自动化的重要技术手段。随着科学技术的不断发展,特别是计算机和网络技术的应用,以及新型控制策略的出现,使电气控制系统从控制结构到控制理念均发生了根本的变化。系统介绍先进科学技术的成果在工业生产中的应用以及电气控制系统的发展方向。电气控制技术是随着科学技术的不断发展、

生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的.从最早的手动控制发展到自动控制,从简单的控制设备发展到复杂的控制系统,从有接触的硬接线继电器控制系统发展到以计算机为中心的软件控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学技术成果。 本论文主要讲述PLC和三相异步电动机的综合应用。三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机常常运行在恶劣的环境下,导致产生过流,短路,断相,绝故,对缘老化等事故,应用于大型工业设备重要场合的高压电动机,大功率电动机来说,一旦发生故障所造成的损失无法估量。在生产过程中,科学研究和其它产业领域中,电气控制技术应用十分广泛,在机械设备的控制中,电气控制也比其它的控制方法使用的更为普遍。 本系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形语言,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路,可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,它是专为在恶劣工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。 长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业,企业对自动化的需要。进入20世纪80年代,由于计算机技术和微电子技术的迅猛发展,极大地推动了PLC的发展,使得PLC的功能日益增强,目前,在先进国家中,PLC已成为工业控制的标准设备,应用面几乎覆盖了所有工业,企业。由于PLC 综合了计算机和自动化技术,所以它发展日新月异,大大超过其出现时的技术水平,它不但可以很容易的完成逻辑,顺序,定时,计数,数字运算,数据处理等功能,而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系,从而实现生产过程的自动化控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息,网络时代的到来,扩展了PLC的功能,使它具有很强的联网通讯能力,从而更广泛的运用于众多行业。 摘要 PLC在三相异步电动机控制中的应用,与传统的继电器控制相比具有速度快,可靠性高,灵活性强,功能完善等优点。长期以来,PLC始终处于自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。本文设计了2个三相异步电动机的PLC控制电路,分别是三相异步电动机的正反转控制和两台电动机顺序起动联锁控制,与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点,可作为高校学生学习PLC的控制技术的参考,也可作为工业电机的自动控制电路。 关键词 PLC; 三相异步电动机; Abstract PLC in the three-phase asynchronous machine control`s application compares with the traditional black –white control, has the control speed to be quick, the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device it can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current industrial enterprise to the automated need. This paper designs a three-phase asynchronous motor, 2 of PLC control circuit, which is of positive &negative three-phase asynchronous motor control and two motor starting interlocks control, and the sequence of traditional relay control, control speed, high reliability and flexibility, as college students' learning PLC control technology, but also can be used as reference for the automatic control of

电气控制技术与应用-习题与解答(八)

习题与解答(八) 一、填空题 1.在电动机控制电路中,是利用熔断器作为短路保护,利用热继电器作为过载保护。 2.接触器主要控制大电流的主电路;而继电器主要控制小电流的辅助电路。故继电器一般不需要灭弧装置。 3.对电动机和生产机械实现控制和保护的电工设备,叫做控制电器。 4.交流接触器是用来频繁地远距离接通和切断主电路的控制电路,它主要由触点、电磁操作机构、灭弧装置三部分组成。 5.电气控制线路图就是用一定的图形来表达电气控制系统中各电气元件及其连接。常见的电器控制线路图有电气原理图、电气元件分布图、电气安装接线图三类。 6.现有保护控制电器A、熔断器B、自动开关C、热继电器D、交流接触器E、过电流继电器,以上电器能用于短路保护的有A、B,能用于过载保护的有B、C,能用于过电流保护的有D、E,能用于零电压或欠电压保护的有B、D。 7.SQ是位置开关的文字符号,自动空气开关的文字符号是QF ,中间继电器的文字符号是KA。8.热继电器的整定电流值是指热继电器长期工作而不动作时的最大电流值。 9.电动机控制电路中,具有欠压或失压保护的电器是接触器。 10.热继电器它是利用电流的热效应而动作的。它的发热元件应串接于电动机电源回路中。 二、判断题 1.熔断器既是保护电器又是控制电器。(×) 2.主触头额定电流在20A以上的交流接触器,一般都配有专门的灭弧装置。(√) 3.当吸引线圈未通电时,接触器所处的状态称为接触器的常态。(√) 4.接触器的辅助触头和主触头一样,可以用来切断和接通大电流的主电路。(×) 5.不能将吸收线圈额定电压为220V的交流接触器接到380V的电源上。(√) 三、简答题. 1、两个同型号的交流接触器,线圈额定电压为110V,试问能不能串联后接于220V交流电源?答:不能串联。否则,将因衔铁气隙的不同,线圈交流阻抗不同,电压不会平均分配,导致电器不能可靠工作。 2、什么是保护接地?什么是保护接零? (1)保护接地:在三相三线制电力系统中,将电力设备的外壳与大地作可靠地金属连接称为保护接地。

工厂电气控制技术习题集答案

一、选择题 (每题4个选项,只有1个是正确的,将正确的选项填入括号内) 1.电气图中,断路器的符号为()。 (A)K (B)D (C)L (D)DL 2.不属于笼型异步电动机降压启动方法的是()启动。 (A)自耦变压器降压(B)星形一三角形换接 (C)延边三角形(D)在转子电路中串联变阻器 3.中小容量异步电动机的过载保护一般采用()。 (A)熔断器(B)磁力启动器 (C)热继电器(D)电压继电器 4.笼型异步电动机的延边三角形启动方法,是变更()接法。(A)电源相序(B)电动机端子 (C)电动机定子绕组(D)电动机转子绕组 5.属双速异步电动机接线方法的是()。 (A)YY/YY (B)YY/△ (C)YY/Y (D)△△/Y 6.异步电动机的反接制动是指改变()。 (A)电源电压(B)电源电流 (C)电源相序(D)电源频率 7.异步电动机的能耗制动采用的设备是()装置。 (A)电磁抱闸(B)直流电源 (C)开关与继电器(D)电阻器 8. 在电动机的连续运转控制中,其控制关键是。 ①自锁触点②互锁触点 ③复合按钮④机械联锁 9. 下列低压电器中可以实现过载保护的有。 ①热继电器②速度继电器 ③接触器④低压断路器⑤时间继电器 10. Y-△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的。 ① 1/2 ② 1/3 1 ③ 1/4 ④3 11. 下列属于低压配电电器的是。 ①接触器②继电器 ③刀开关④时间继电器 12. 表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为。 ①电路图②电气互联图 ③系统图④电气安装图 13. 交流接触器是利用配合动作的一种自动控制电器。 ①电动力与弹簧弹力②外施压力与弹簧弹力 ③电磁力与空气阻尼力④电磁力与弹簧弹力 14.对绕线型电动机而言,一般利用()方法进行调速。 (A)改变电源频率(B)改变定子极对数

电气控制技术与应用-习题与解答(三)

习题与解答(三) 一、填空题 1.接触器选用时,其主触点的额定工作电压应_大于_或_等于_负载电路的电压,主触点的额 定工作电流应大于_或_等于负载电路的电流,吸引线圈的额定电压应与控制回路__相等____。 2.直流电机按励磁方式的不同可分为_他励_、__并励_、串励__、复励_四种。 3.三相笼型异步电动机降压起动的方法包括定子电路串接电阻、星-三角降压和 自耦变压器降压三种。 4.行程开关也称限位开关,可将机械位移信号转化为电信号,通过控制其它电器来控制运动 部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。 5.接触器可用于频繁通断主电路,又具有欠压保护作用。 6.制动措施可分为电力制动和机械制动两大类。电力制动有能耗制动、反接制动两种,是 用电气的办法使电动机产生一个与转子转向相反的制动转矩。 7.刀开关安装时,手柄要向上装,不得倒装或平装,否则手柄可能因动下落而 引起误合闸,造成人身和设备安全事故。接线时,电源线接在上端,下端接用电器,这样拉闸后刀片与电源隔离,用电器件不带电,保证安全。 8.按钮用来短时间接通或断开小电流,常用于控制电路,绿色表示起动,红色 表示停止。 9.熔断器用于短路保护,热继电器用于过载保护,它们都是利用电流的热效应来 工作的。 10. 电动机正反转控制电路必须有互锁,使换相时不发生相间短路。 二、判断题 1.用自动开关作为机床的电源引入开关,一般就不需要再安装熔断器作短路保护。(√) 2.欠电流继电器一般情况下衔铁处于释放状态,当电流超过规定值衔铁吸合(×)。 3.能耗制动比反接制动所消耗的能量小,制动平稳。(√) 4.热继电器的额定电流就是其触点的额定电流(×) 5.熔断器是安全保护用的一种电器,当电网或电动机发生负荷过载或短路时能自动切断电路。 (×) 三、简答题

工厂电气控制技术概述

概述 电器与电气的区别 计划授课时间:2013.9.10 电器 泛指所有用电的器具,比如:电视机、电冰箱、风扇、电脑,从专业角度上来讲,主要指用于对电路进行接通、分断,对电路参数进行变换,以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件。 按工作原理分类。 1)电磁式电器依据电磁感应原理来工作,如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2)非电量控制电器依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器,如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。 按动作原理分类 (1)手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器,如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 (2)自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器,如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 电气 电气就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学,涵盖电能的转换、利用和研究三方面,包括基础理论,应用技术,设施设备等。 电气含义 电气是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造的/维持于改善限制空间空间和环境的一门科学,叫“电气”只要是以电能传输以及使用的途径只要有两种:一是直接的电的联系,每个电压等级内的所有用电设备,通过导线、断路器或者隔离开关等,均有电的直接联系。二是没有电的直接联系,而是通过气隙内的磁场进行能量交换(传输),比如说变压器的各绕组之间,就是通过气隙联系的。比如电机定子之间也都是通过气隙来联系的。 电气是指电气工程的弱电部分,只要研究信息的处理、变换;电子又可分为两块:电子电路和电子系统。电子电器(电子原件:制作电路板和电子设计的电子零部件,如二极管、三极管、硅类、LED灯。电子器件:有单个和多个电路板组成的一个电子功能器件),电子系统:由电子设备组成的一个系统即——弱电工程系统 电气之于电器,该怎么理解呢?电气/电气工程(EE),其外延涵盖了微电子,光子学,以及微机应用技术。但似乎又与我们谈论的电气有所偏差。但,可以肯定一点,大家所认同的是,电器是具体的物体形象,电气是不可触摸的分类概念!电气包含电器。“电气”者,外文翻译之词也,盖西方工业之初,动力机械均由蒸汽轮机驱动,后来则有了电,故“电气”者,开始泛指工业动力者也,然现在也无蒸汽轮机了,故干脆以电气泛指电了。 电气:根据字面的含义,感觉就是不可触摸的东西而有些却是能看到摸不着的,上面提到的以前的蒸汽机驱动,还有以前的蒸汽机火车。 从字面上的意思我认为电气在汽车上所包括的:汽车空调系统、汽车气囊、以及汽车上的一些辅助设备,空气净化器等一些设备原件。还包括一些用空气来来连接的一些开关。 电气:电气是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。电气设备指的是使用强电的设备,电子设备指的是使用弱电的设备。 电器:凡是根据外界特定的信号和要求,自动或手动接通或断开电路,继续或连续地改变电路参数,实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。 电器的范围要狭隘一些,而电气更为宽泛,与电有关的一切相关事物都可用电气表述,而电器一般是指保证用电设备与电网接通或关断的开关器件。电器侧重于个体,是元件和设备,而电气则涉及到整个系统或者系统集成。电气是广义词,指一种行业,一种专业,不具体指某种产品。电气也指一种技术,比如电气自动化专业,包括工厂电气(如变压器,供电线路)、建筑电气等;电器是实物词,指有具体的物质,比如电视机,空调等。 低压电器的作用与分类 控制电器按其工作电压的高低,以交流1200V、直流1500V为界,可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。

电机与电气控制技术应用课程标准

电机与电气控制技术应用 课程标准 Final approval draft on November 22, 2020

锦州市机电工程学校 《电机与电气控制技术应用》 课程标准

《电机与电气控制技术应用》课程标准 一、课程简介 课程名称:《电机与电气控制技术应用》; 学时:96 授课对象:机电技术应用专业一年级学生; 课程性质:《电机与电气控制技术应用》是中等职业学校机电技术应用专业的一门核心专业课程,特点是理论与实践联系非常紧密,它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识,进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。它不仅为《可编程序控制器技术及应用》等后续课程、集中实训和顶岗实习打下基础,而且为相关专业学生考取初、中级维修电工职业资格证书做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉三相异步电动机及其电气控制系统的基本控制电路,具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重,要求理论必须与操作密切结合,强调技术应用。内容大致分为三相异步电动机正转、正反转、降压启动和制动等部分。教学应在电气控制实训室中进行,通过对典型工作任务完整工作过程的完成,培养学生的理论能力、实践能力、方法能力与社会能力,并养成良好自觉的职业习惯与素养。 前期课程:计算机应用基础、机械基础、电工技术; 同步课程:电子技术、机械制图; 后续课程:可编程序控制器技术及应用。 二、课程设计思路 (一)课程基本理念: 1.突出学生为主体,注重学生的能力培养

本课程在教学过程中,注重学生从事本专业工作所需的基本理论、基本方法和基本技能的学习,教学中注意激发学生的学习兴趣,在启发、提示下引导学生自主学习,提高学生的思维能力和实践技能,增强他们理论联系实际的能力,培养学生的自学能力,使他们在走上工作岗位后实现可持续发展。培养学生作为准职业人的良好职业习惯与素养。 2.改变传统教学方式,培养学生实践动手能力 本课程在教学过程中要打破传统的知识体系架构,重新建立以工作任务为引领的、任务驱动为导向的能力体系架构。通过对典型工作任务完整工作过程的完成,培养学生自主资讯、归纳总结、实践操作的能力,使学生学会如何在一个团队的工作中通过沟通与交流,形成工作方案并具体实施,以团队合作的方式完成项目工作的能力与经验。 3.尊重个体差异,看到学生进步,注重过程评价 本课程在教学过程中,倡导学生自主分析、积极思考,鼓励多元思维方式并将其表达出来,尊重个体差异。在教学评价过程中,多看到学生个体的进步,而不要对学生的要求搞“一刀切”,只要学生有进步,哪怕还较其他同学差些,但相对自己有了进步,教师就应及时鼓励,给予表扬,并在过程评价中予以体现,注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。评价要遵循有利于促进学生的知识与技能掌握为原则,并能促进学生健康人格的发展。 (二)课程设计思路 本课程对机电产品装配工、机电产品维修工、机电设备操作工、机电产品现场安装工等工种的岗位能力、岗位素质要求进行分析,结合《电机与电气控制技术应用》课程的专业知识、职业能力和职业素养需求,设计出五个教学情境。

《现代电气控制技术》期末复习资料

第1章常用低压电器 【填空题】 1.电器一般具有两个基本组成部分:感测部分(电磁机构)和执行部分(触头)。 2.电弧熄灭方法:降低电场强度和电弧温度。 3.接触器:用来频繁接通和切断电动机或其它负载主电路的一种自动切换电器。具有远距离操作功能和失(欠)压保护功 能;但没有低压断路器所具有的过载和短路保护功能。 4.接触器按其主触头通过的电流种类,分为直流接触器和交流接触器。 5.接触器符号: 6.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。由承受机构、中间机构和执行机构三部分构成。 7.继电器返回系数,是继电器重要参数,吸合时间和释放时间。 8.继电器的主要特点是具有跳跃式的输入-输出特性。 9.继电器符号: 10.中间继电器:用来放大信号,增加控制电路中控制信号的数量,以及作为信号传递、连锁、转换及隔离用。 11.中间继电器符号: 12.时间继电器:在敏感元件获得信号后,执行元件要延迟一段时间才动作的电器。 13.时间继电器符号:通电延时(b,d,e),断电延时(c,f,g) 14.速度继电器也称反接制动继电器,用在异步电动机的反接制动控制。 15.速度继电器符号: 16.热继电器:利用电流的热效应原理来工作的保护电器,用作三相异步电动机的过载保护。(双金属片) 17.热继电器符号: 18.行程开关:又称限位开关,根据生产机械运动的行程位置发出命令以控制其运动方向或行程长短的小电流开关电器。

19.行程开关触点符号: 20.低压熔断器:利用熔体的熔化作用而切断电路的、最初级的保护电器,适用于交流低压配电系统或直流系统,作为线路 的过负载及系统的短路保护用。 21.低压断路器:按结构形式分为万能式和塑料外壳式两类。用于电路过载、短路和失压保护。 【简答题】 1.12 时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用? 时间继电器:分为 通电延时:接收输入信号延时一定的时间,输出信号才发生变化,当输入信号消失时,输出瞬时复原; 断电延时:接收输入信号时,瞬时产生相应的输出信号,当信号消失后,延迟一点过时间,输出复原。 中间继电器:实质上是一种电压继电器,特点是触头数目多,电流容量可增大,起到中间元件的作用。 1.13 热继电器与熔断器的作用有何不同? 答:都是利用电流的热效应实现动作的。但热继电器发热元件为两个不同膨胀系数的金属片,受热弯曲,推动相应的机械结构使触点通断;一般用于过载保护;而熔断器是低熔点熔体在高温作用下,通过自身熔化切断电路,可用于过载及短路保护。 1.14 什么是接触器?什么是隔离开关?什么是断路器?各有什么特点?主要区别是什么? 答:接触器:用来频繁接通和切断电动机或其它负载主电路的一种自动切换电器;根据电路电压的大小而通断电路; 隔离开关:在断开位置能起符合规定的隔离功能要求的低压开关;只能通断“可忽略的电流”即无载通断;因为具有明显的开断点,也可用在维修时起到电源隔离; 断路器:可通断正常负荷电流、短路电流;具有过载保护、低压保护功能;但不适宜频繁操作。功能强,动作后不需更换器件。主要区别在:开关操作的频率和通断电流的大小上。 第2章基本电气控制线路及其逻辑表示 【填空题】 1.短路保护:熔断器FU1或FU2熔体熔断实现; 过载保护:热继电器FR实现。过载或电动机单相运行时,FR动作,其常闭触点打开;KM线圈失电,KM主触点打开,切断电动机主电路。 零压保护:当电源电压消失或严重下降时,电动机应停转;电源恢复后,要求电动机不能自行起动。 2.连续工作(长动)与点动控制 实现方法:长动:自锁电路,点动:取消自锁触点或使其失去作用 长动:按下按钮SB2,KM自锁; 点动:将点动按钮SB3的常闭触点串联在KM的自锁电路中; 实现: 按下点动按钮SB3,KM带电;但SB3的常闭触点使自锁电路断开; 松开按钮SB3,KM失电;当接触器KM的释放时间小于按钮恢复时间;KM常开触点先 于SB3常闭触点断开,电动机停转。 触点竞争:当接触器KM的释放时间大于按钮恢复时间,点动结束,SB3常闭触点复位 时,KM常开触点还未断开,自锁电路继续通电,无法实现点动。

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