电气控制技术
电气控制技术二
第三节 电器(diànqì)控制线路的基本规律
实现方法(fāngfǎ)：对调交流电动机的任意两相电源相序。
一、正反转(fǎn zhuǎn)的控制线路：
a接触器互锁正/反转控制电路
b按钮和接触1、接触器互锁正/反转控制电路 工作过程：（1）SB1↓—→ KM1+ —→KM1自锁（ ）→ 正转（2）SB3↓—→ 停（3）SB2↓—→ KM2+ —→ KM2自锁（ ）→ 反转（4）SB3↓—→ 停 问题：KMl、KM2同时闭合，造成相间短路。 电气互锁：利用接触器（继电器）的常闭触点串接在对方线圈回路中而形成的相互制约(zhìyuē)的控制。 （工作可靠） 结论：在控制中，凡具有相反动作的均需电气互锁。2、按钮和接触器双重互锁控制电路 工作过程：（1） SB1↓—→ KM1+ —→ 正转（2） SB2↓—→KM1— KM2+ —→ 反转（3） SB1↓—→KM2— KM1+ —→ 正转
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起动方式：1、直接起动(全压起动)：将额定电压直接加在定子(dìngzǐ)绕组上使电动机起动。 优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间短 缺点：起动电流大(额定电流的5～7倍)。过大的起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。 直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。 电动机直接起动的判断：
电气接线图：表明所有电器元件、电器设备联接方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的资料。 绘制原则： 1、接线图中，各电器元件的相对位置与实际安装的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸(chǐ cun)以统一比例绘制的虚线框中。
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电气自动化专业电气控制技术优秀教案范本
电气自动化专业电气控制技术优秀教案范本一、课程信息1.1 课程名称：电气控制技术1.2 课程性质：专业必修课1.3 学时安排：48学时二、教学目标本教学案旨在培养学生的电气控制技术，让他们掌握基本的电气控制原理以及能够独立设计并调试电气控制系统。
具体教学目标如下：2.1 理论目标：a) 理解电气控制系统的基本原理和组成部分；b) 能够分析电气控制系统的各种信号传递方式；c) 掌握PLC编程和HMI编程的基本知识。
2.2 技能目标：a) 能够使用常见的电气控制元件和仪器设备，并进行正确的接线；b) 能够进行简单的PLC编程，并调试电气控制系统；c) 能够利用HMI界面设计控制界面，并实现人机交互功能。
三、教学内容与方法3.1 教学内容a) 电气控制系统概述；b) 电气控制元件与设备；c) 传感器及其信号处理；d) 电动机控制；e) PLC编程与调试；f) HMI界面设计与编程。
3.2 教学方法为了达到教学目标，将采用以下教学方法：a) 理论授课：通过教师讲解、案例分析等方式，向学生传授电气控制的基本理论知识；b) 实验操作：在实验室中进行电气控制设备的使用和调试，让学生亲自操作并培养实际操作能力；c) 课堂讨论：通过课堂讨论，促进学生对电气控制问题的思考和分析能力；d) 作业与实践：布置电气控制相关的作业和实践项目，以培养学生的综合运用能力。
四、考核评价4.1 考核方式a) 平时成绩：包括课堂表现、课堂作业以及实验操作等；b) 期中考试：对学生的理论知识进行考核；c) 期末考试：对学生的实际操作能力进行考核。
4.2 评价标准a) 平时成绩占总评成绩的30%；b) 期中考试占总评成绩的30%；c) 期末考试占总评成绩的40%。
五、教学资源5.1 参考教材a) 《电气控制技术导论》；b) 《PLC编程与应用》；c) 《HMI界面设计与实践》。
5.2 实验设备a) 电气控制实验箱；b) PLC编程实验器；c) HMI界面设计软件。
《电气控制技术》课件
ABCD
插入式熔断器
主要用于电路板或配电盘中的线路保护。
快速熔断器
主要用于半导体整流装置等高频电路中。
接触器
接触器概述
接触器是一种用于接通或断开电动机或其他负载的主电路的电器。
交流接触器
主要用于交流电源的电动机控制。
直流接触器
主要用于直流电源的控制回路。
真空接触器
主要用于真空断路器或其他高压电器中。
断路器
主要用于低压配电系统中的短路保护和过载 保护。
刀开关
主要用于不频繁操作的低压配电系统，分为 闸刀开关和铁壳开关两类。
漏电保护开关
主要用于防止漏电事故，具有短路和漏电保 护功能。
熔断器
熔断器概述
熔断器是一种电流保护器件，当电路中发生过载 或短路时，熔断器会熔断，从而切断电路。
螺旋式熔断器
主要用于可动部分和分断能力要求较高的场合。
详细描述
电源部分是电气控制系统的核心，负责提供电能，为整个系统提供稳定、可靠的能源， 确保系统的正常运行。电源一般包括交流电源和直流电源两种类型，根据具体应用需求
进行选择。
控制部分
总结词
控制部分是电气控制系统的指挥中心。
详细描述
控制部分是电气控制系统的指挥中心，负责接收输入信号，根据预设的逻辑或 算法处理信号，输出控制信号，驱动执行部分完成相应的动作。控制部分通常 由各种继电器、接触器、控制器等组成。
总结词
电气控制系统设计的一般步骤和方法
详细描述
电气控制系统设计的一般步骤包括明确控制要求、确定 系统规模和结构、选择合适的硬件设备、设计控制电路 和控制逻辑、进行系统仿真和调试等。设计方法包括经 验设计法、解析设计法和现代设计法等。
对于电气控制技术的认识
对于电气控制技术的认识电气控制技术是指利用电气信号来控制机械、设备或系统的运行状态的一种技术。
在现代工业生产中，电气控制技术已经成为不可或缺的一部分，它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方面发挥重要作用。
下面将从以下几个方面对电气控制技术进行详细介绍。
一、电气控制技术的基础1.1 电路基础在学习电气控制技术之前，需要先了解一些基本的电路知识。
例如，直流电路和交流电路的特点、欧姆定律、基本元件（如电阻、电容、电感）等等。
只有对这些基础知识有了深刻的理解，才能更好地理解和应用于实际工作中。
1.2 控制原理在掌握了基本的电路知识之后，需要学习一些控制原理。
例如，自动化控制系统中常用的反馈控制原理、比例积分微分（PID）控制算法等等。
这些原理是实现自动化控制必不可少的组成部分。
二、常见的电气元件及其应用2.1 继电器继电器是一种常见的电气元件，它可以将小电流转换成大电流，从而控制大功率设备的开关。
在自动化控制系统中，继电器常用于实现逻辑控制、定时控制、步进控制等功能。
2.2 开关开关是一种常见的电气元件，它可以用来控制电路的通断。
在自动化控制系统中，开关通常被用来实现手动操作或紧急停机等功能。
2.3 传感器传感器是一种能够将物理量转换成电信号的装置。
在自动化控制系统中，传感器可以用来检测温度、压力、光强度等物理量，并将其转换成电信号送入计算机或PLC进行处理。
三、自动化控制系统3.1 PLCPLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化领域的计算机。
它具有高速、高精度、可靠性强等特点，并且可以通过编程实现各种复杂的逻辑和运算。
在自动化生产线上，PLC通常被用来实现各种复杂的逻辑和运算。
3.2 SCADASCADA（监视、控制和数据采集系统）是一种用于监视和控制工业生产过程的软件系统。
它可以实时监测生产过程中各种物理量，并将其转换成图形化界面供操作人员进行监视和控制。
四、电气控制技术在实际应用中的应用4.1 机械加工行业在机械加工行业中，电气控制技术被广泛应用。
电气控制技术
图7.22 接触器的线圈通电连接
图7.12 直接启动控制线路
7.2.2 正反转控制线路
图7.13 三相异步电动机正反转控制线路
7.2.3 顺序控制线路
图7.14 三相异步电动机顺序控制线路
7.2.4 行程控制电路 1. 行程开关
(b) 动作原理 图7.15 行程开关结构 1—滚轮；2—杠杆；3—转轴；4—复位弹簧；5—撞块；6—微动开关；7—凸轮；8—调节螺钉
2. 控制电路
图7.18 星形—三角形启动的控制电路
7.2.6 两地控制线路
图7.19 两地控制线路
7.2.7 电气控制回路应注意的问题 1. 低压交流控制回路设计
图7.20 低压交流控制回路接线示例图
2. 低压交流控制回路施工
(a) (b) 图7.21 按钮、主令控制器相邻触点连接
(a)
(b)
7.1.2 熔断器 熔断器(fuse)是最简便而且是最有效的短路保 护电器，串接在被保护的电路中 熔断器的选择包括熔断体额定电流的确定， 熔断器支持件的额定电流确定以及按短路电 流校验熔断器的分断能力三部分 7.1.3 断路器 断路器(circuit breaker)能在正常电路条件下 接通、承载、分断电流，也能在规定的非正 常电路条件(例如短路)下接通、承载一定时间 和分断电流的一种机械开关电器
(a) 结构
行程开关(travel switch)又称限位开关。它是用来反映工作机 械的行程，发布命令以控制其运动方向或行程大小的主令电 器
2. 控制电路
图7.16 行程控制电路
7.2.5 时间控制电路 时间控制或称时限控制，是按照所需的时间 间隔来接通、断开或换接被控制的电路，以 协调和控制生产机械的各种动作。 1. 时间继电器 交流时间继电器1—主触头；2—锁键；3—锁钩；4—转轴；5—连杆；6、11—弹簧； 7—过流脱扣器；8—欠压脱扣器；9、10—衔铁；12—热元件；13—双 金属片；14—分励脱扣器；15—按钮
《电气控制技术》课件
通信协议
探索工业现场总线通信协 议，如Ethernet/IP和 Profinet，了解它们在数据 传输中的作用。
网络安全
提供有关工业现场总线网 络安全的信息，如数据加 密和访问权限控制。
应用案例分析
通过实际应用案例，探讨电气控制技术在各个行业中的应用和影响。
1
自动化生产线
展示电气控制技术在汽车制造业中的应用，如自动化生产线和机器人装配。
集成系统概念
了解机电一体化系统的基本概念和优势，探索它 们如何提高生产效率。
机器人应用
介绍机电一体化系统中的机器人应用，如自动化 装配线和搬运机器人。
工业现场总线技术
深入研究工业现场总线技术，了解其在工业控制系统中的重要性和应用。
总线网络
介绍工业现场总线网络的 概念，如Profibus、CAN 和Modbus，以及它们在 工业控制中的应用。
总结
通过本课程，您将获得深入了解电气控制技术的知识和技能，并了解其在工业自动化中的重要性和应用。 谢谢您的关注，希望您能在本课程中获得丰富的学习体验！
学习不同类型的电机控制方法，包括直流 电机和交流电机的控制技术。
3 Pห้องสมุดไป่ตู้C及其应用
4 传感器与执行器
深入探讨可编程逻辑控制器（PLC）的原 理和应用，了解工业自动化中的PLC控制 系统。
探索传感器和执行器的技术原理，了解它 们在电气控制系统中的作用。
机电一体化系统控制
介绍机电一体化系统控制的概念和技术，了解机电一体化系统在工业自动化中的广泛应用。
2
能源管理系统
介绍电气控制技术在能源领域中的应用，如智能电网和能源管理系统。
3
智能建筑
探索电气控制技术在智能建筑中的应用，如照明控制和楼宇自动化。
电气控制技术概述教案
电气控制技术概述教案电气控制技术概述教案导言电气控制技术是现代工程领域的重要组成部分，它在各个领域都扮演着至关重要的角色。
本文将对电气控制技术进行一次概述，从简单到复杂，由浅入深地介绍其基本原理、应用领域和未来发展趋势。
通过深入细致的剖析，你将能够更好地理解电气控制技术的重要性和应用前景。
一、电气控制技术的基本原理1. 电气控制技术的定义和作用电气控制技术是利用电气信号控制电气设备的一种技术，它能够实现对各种机械、化工、自动化等系统的控制和监测。
电气控制技术的应用广泛，从家庭中的电灯控制到工业生产线的自动化控制都离不开电气控制技术的支持。
2. 电气控制技术的基本组成电气控制技术由传感器、执行器、控制器和信息系统四个基本组成部分组成。
传感器负责将环境参数转换成电信号，执行器则根据控制信号执行相应动作，控制器负责监测和控制信号的处理，信息系统则负责整合和管理各个组成部分之间的信息传递。
3. 电气控制技术的工作原理电气控制技术的工作原理可以简单地理解为输入-处理-输出的过程。
控制信号经过传感器采集并传送给控制器，控制器根据预设的逻辑和算法处理输入信号，并产生相应的输出信号，再通过执行器转化为对被控制对象的实际控制，从而实现系统的控制和监测。
二、电气控制技术的应用领域1. 工业自动化领域电气控制技术在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以实现生产线的自动化控制和监测，提高生产效率和产品质量。
可编程逻辑控制器（PLC）是工业自动化中常用的控制设备，它可以根据设定的逻辑条件和算法，实现各种设备的自动控制和协调。
2. 建筑智能化领域电气控制技术在建筑智能化方面也有着重要的应用。
它可以实现建筑设备的智能控制和管理，提高建筑能源利用效率和居住舒适度。
智能家居控制系统可以通过集成各种控制设备和传感器，实现对灯光、温度、安防等设备的远程控制和自动化管理。
3. 能源管理领域电气控制技术在能源管理方面也有着重要的应用。
它可以实现对能源的自动化控制和监测，提高能源资源的利用效率和环境保护水平。
电气控制技术总结
电气控制技术总结电气控制技术是指利用电气信号对各种设备和系统进行控制的一种技术。
随着电子技术的快速发展，电气控制技术在工业自动化及生活中的应用越来越广泛。
电气控制技术的核心是信号的传输与处理。
在电气控制系统中，信号经过传感器采集后，经过放大、滤波等处理后，被送入控制器进行逻辑运算和控制决策，最终输出控制信号，实现对被控对象的控制。
电气控制技术的主要目标是提高生产效率、质量和安全性，降低能源消耗和人力成本。
电气控制技术广泛应用于工业自动化领域，如机械制造、化工、电力、交通等行业。
在机械制造领域，电气控制技术可以实现对机械设备的自动化操作，提高生产效率和产品质量。
在化工领域，电气控制技术可以实现对化工过程的自动化控制，确保生产过程的安全稳定。
在电力领域，电气控制技术可以实现对电网的监测和管理，保障电力系统的安全运行。
在交通领域，电气控制技术可以实现对交通信号灯、地铁、电梯等的智能控制，提高交通运输的效率和安全性。
除了工业领域，电气控制技术也广泛应用于生活中的各个方面。
例如，家庭中的智能家居系统就是利用电气控制技术实现的。
通过手机APP或遥控器，可以对家庭中的电器设备进行远程控制，实现智能化的生活。
此外，医疗设备、安防系统、环境监测等领域也都离不开电气控制技术的支持。
电气控制技术的发展离不开传感器技术、计算机技术和通信技术的进步。
传感器技术的不断创新和发展，使得电气控制系统能够更加准确地采集和处理各种信号。
计算机技术的发展，使得电气控制系统的计算能力和控制精度得到了极大的提升。
通信技术的进步，使得电气控制系统能够实现远程监控和远程操作，提高了系统的灵活性和可靠性。
然而，电气控制技术也面临着一些挑战和问题。
首先，由于电气控制系统通常由大量的设备和元件组成，系统的可靠性和稳定性是一个重要的考虑因素。
其次，电气控制技术在应用过程中需要考虑到电磁兼容性、电气安全和环境保护等因素。
另外，电气控制技术在面对复杂的控制问题时，需要合理选择控制策略和算法，以提高系统的控制性能和效果。
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3．接触器的选用 接触器的选择主要依据以下几方面：
（1） 根据负载性质选择接触器的类型； （2） 额定电压应大于或等于主电路工作电压； （3） 额定电流应大于或等于被控电路的额定电流； （4） 吸引线圈的额定电压和频率要与所在控制电路的选用电 压和频率相一致。
接触器的额定电压、电流是指主触头的额定电压、电流。当控 制电动机负载时，一般根据电动机容量Pd计算接触器的主触头 电流Ic,即
最初的电气控制主要是继电器－接触器控制，由继电器、接触器、 控制按钮、行程开关等组成，按一定的控制要求用电气连接线连接 而成，通过对电动机的起动、制动、反向和调速的控制，来实现生 产加工过程的自动化，保证生产加工工艺要求。
其主要优点是：线路简单、设计安装方便、维护容易、价格低廉、 抗干扰能力强，因而在许多机械设备中得到了广泛应用。
1-1 电器的分类
自动与非自动
非自动转 按换 钮开关等
• 按用途分类
控制电器：接触器、按钮、开关等 保护电器：熔断器、热继电器、自动开关 既可控制又可保护：行程开关
二 、接触器 接触器是一种可频、电焊机等，在电力拖动自动控制线路中被广 泛应用。
继电接触器控制
可编程序控制器 （Programmable
Controller) (PC)
许多生产工程中，用PLC来实现整个生产流程的控制，常 规电器仅仅是输入设备或执行电器。PLC、机器人、 CAD/CAM技术已被列为工业自动化的三大支柱。
在电气控制技术中，低压电器元件是重要基础件，是电
气控制系统安全可靠运行的基础和主要保证。现代化的工 业生产过程不断需要逻辑控制，而且生产过程中的各种参 数（例如温度、压力、流量、速度、时间、功率等），也 要求自动控制，这使得电气控制技术必须能够向前发展， 满足生产要求。许多新技术就被引入到电气控制技术中， 依据生产过程的参数变化和规律，自动调节各控制变量， 保证生产过程和设备的正常运行，而且这个生产过程也可 由计算机来智能管理，实现集中数据处理、集中监控以及 强电控制与弱电控制的结合。现代电气控制技术已经是应 用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量、人工智能、 网络技术等许多先进科学技术的综合成果。
其缺点是采用固定接线方式，灵活性差，但继电器－接触器控制 系统是现代电气控制技术的基础，其它控制技术都是在此基础上发 展而来的。
随着生产技术的进步和生产过程的复杂化，对控制系统提出了新
的要求，特别是多品种、小批量生产技术的出现，需要针对不同的 生产工艺和要求来不断变换控制系统，而固定接线式的继电器接触 器控制系统根本无法满足不断变化的控制要求，而且生产系统的扩 大需要采用更多的继电器，控制系统的可靠性进一步降低。为此， 美国数字设备公司（DEC）依据通用汽车公司（GM）的生产要求 研制了第一台用来代替继电器接触器控制系统的PLC，可以依据生 产工艺要求，通过改变控制程序来满足控制系统的变化要求，并在 通用公司的汽车生产线上试用成功，获得了极为满意的效果。PLC 技术一出现，就得到了广泛应用，并且发展极为迅速，现已成为电 气控制技术的主流。
目录
交直可继 流流编电 电电程接 动动控触 机机制器 调调器控 速速及制 控系应系 制统用统
第一章 继电接触器控制系统 第一节 常用低压电器
一、概述
低压电器是用于额定电压交流1200V或直流1500V及以下能 够根据外界施加的信号或要求，自动或手动地接通和断开电路， 从而断续或连续地改变电路参数或状态，以实现对电路或非电 对象切换、控制、保护、检测、变换以及调节的电器设备。
名 称
线圈
图 形 符 号
文字 符号
常开 触点
常闭 触点
工作原理是：当吸引线圈通电后，电磁系统即把电能转化为机 械能，所产生的电磁力克服释放弹簧与触头弹簧的反力使铁心 吸合，并带动触头支架使动、静触头接触闭合。当吸引线圈断 电或电压显著下降时，由于电磁吸力消失或过小，衔铁在弹簧 反力作用下返回原位，同时带动动触头脱离静触头，将电路切 断。 2．接触器的分类 按主触头控制的电路中电流种类划分，接触器可分为交流接触 器和直流接触器；按电磁机构的操作电源划分，则分为交流励 磁操作和直流励磁操作的接触器两种。此外，接触器还可按主 触头的数目分为单极、二极、三极、四极和五极等几种，直流 接触器通常为前两种，交流接触器通常为后三种。
电气控制技术
电气控制技术及其发展
在现代化的生产和实践中，产品是通过设备来生产和 加工的，设备控制方式主要有机械控制、电气控制、液 压控制、气动控制或配合使用。在某些生产设备中，各 种控制方式的结合（机电液一体化）更显示出优点，如 液压控制与电气控制的大型压力机等。由于电气控制方 式的显著优点，使得电气控制技术成为设备控制的主要 方式。在电气控制技术中，对电动机的控制是电气控制 技术的主要研究内容，电动机控制包括普通电动机和控 制电动机，控制方法有继电器－接触器控制、交直流调 速控制、可编程序控制器（PLC）控制等。
一是感受部分，它感受外界的信号，并通过转换、放大和判 断，做出有规律的反应。在非自动切换电器中，它的感受部分 有操作手柄、顶杆等多种形式；在有触头的自动切换电器中， 感受部分大多是电磁机构。二是执行部分，它根据感受部分的 指令，对电路执行“开”“关”等任务。有的低压电器具有把 感受和执行两部分联系起来的中间传递部分，使他们协同一致， 按一定规律动作，如断路器类的低压电器。
Ic ≥ Pd×103/K Unom 式中 K—经验常数，一般取1～1.4； Pd—电动机功率（kW）； Unom— 电动机额定线电压（V）； Ic—接触器主触头电流（A）。
三、继电器 继电器是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路 实现控制目的的电器。输入信号可以是电压、电流等电量，也可 以是温度、速度、压力等非电量。 继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电 流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原 理可分为：电磁式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继 电器等。 继电器的结构及工作原理与接触器类似，主要区别在于：继电 器可对多种输入量的变化做出反应，而接触器只有在电压信号下 动作；继电器是用于切断小电流的控制电路和保护电路，而接触 器是用于控制大电流电路；继电器没有灭弧装置，也无主副触头 之分。