低压电器及可编程控制
02207电气传动与可编程控制器(PLC)
模拟试题一距答题结束还有119分11秒一填空题（本大题共7小题，共20分）1电器。
（5分）正确答案：低压电器，高压电器，1200V，1500V答案讲解:按工作电压等级电器分为高压电器和低压电器。
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；低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的习题出处:第一章常用低压电器——第一节电器的基本知识难易度：低23分）正确答案：直流，交流，欠压和失压答案讲解:按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。
接触器是一种自动的电磁式电器，线圈通入电流，产生磁场，经铁心、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁心，当处于欠压和失压习题出处:第一章常用低压电器——第二节低压电器的电磁机构及执行机构难易度：低32分）正确答案：常开、常闭答案讲解:复合按钮带有常开触头和常闭触头，手指按下按钮帽，先断开常闭触头再闭合常开触头；手指松开，常开触头和常闭触头先后复位。
习题出处:第一章常用低压电器——第八节主令器难易度：低42分）正确答案：反接制动，能耗制动答案讲解:交流异步电动机定子绕组脱离电源后，由于系统惯性作用，转子需经一段时间才能停止转动。
为了对拖动电动机采取有效的制动措施，电气制动一般有反接制动和能耗制动。
习题出处:第二章常用低压电器——第二节三相异步电动机的基本控制线路难易度：低5、PLC3分）正确答案：输入采样，程序执行，输出刷新，循环扫描答案讲解:PLC大多采用周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。
一个完整的周期可分为三个阶段：输入采样、，程序执行、输出刷新。
习题出处:第三章 PLC概述及构成原理——第三节 PLC的工作原理难易度：高6、PLC2分）正确答案：用户程序，系统程序答案讲解:PLC由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统包括中央处理器、存储器、输入/输出模块、编程器等。
电气控制与PLC——常用低压电器
❖ 一、电器
1. 电器就是广义的电气设备。 例如：一台彩色电视机或者一套自动化装置； 一个钮子开关或者一个熔断器。
2. 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、变换和调节用的电气设备。
引言 9
接触器：用来频繁接通和分断交直流主回路和大容量控制回路。 具有欠(零)电压保护，能实现远距离控制。 主要控制对象－电动机。
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
由三组成部分： 1. 电磁系统 2. 触点系统 3. 灭弧装置
第1节 接 触 器(Contactor) 10
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
包括：膜电阻和收缩电阻。
接触面积，当电流经过时，
减小接触电阻的方法：增大接触力。 产生电流收缩现象，导致
(4) 触点材料
电阻增加、接触区导电性
通常为铜、银、镍及其合金材料 在触头表面电镀锡、银或镍。
能降低。
第1节 接 触 器(Contactor) 11
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
3. 灭弧装置 (1) 电弧的产生 当断路器或接触器触点切断电路时，若电路中电压超过10～
2. 灭弧装置 灭弧较难，一般采用磁吹灭弧装置
第1节 接 触 器(Contactor) 14
❖ 四、技术参数
(一) 主要技术参数 1. 额定电压 铭牌额定电压是指主触点的额定电压。 2. 额定电流 铭牌额定电流是指主触点的额定电流。 3. 线圈电压 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，
❖ 二、接触器的图形、文字符号 第1节 接 触 器(Contactor)
机电控制与可编程序控制器技术
机电控制与可编程序控制器技术考核说明《机电控制与可编程序控制器技术》是以电工学、微机原理与应用课程为基础，密切结合工程实际的一门专业基础课，是机械设计制造及其自动化专业必修课程。
本课程主要内容包含常用低压电器、电器控制基础、可编程序控制器工作原理、可编程序控制应用、可编程序控制器网络的基本知识。
本课程的任务是使学生掌握现将有关考核的几个问题说明如下：考核对象：电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。
考核方式：采用形成性考核和终结性考试相结合的方式。
考核依据：本课程所用教学大纲为2001年审定通过并下发执行的、电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生《机电控制与可编程序控制器技术》；所用文字教材为王立权等编著的2001年12 月由中央电大出版社出版的《机电控制与可编程序控制器技术》。
本课程考核说明是形成性考核和终结性考试命题的基本依据。
课程总成绩的记分方法：形成性考核成绩在课程总成绩中占20%，终结性考试成绩在课程总成绩中占80%。
课程总成绩为百分制，60分为合格。
形成性考核的要求和形式：形成性考核的形式有平时作业和课程实验。
能够按时、按质、按量完成平时作业和课程实验者方可得满分。
终结性考试的要求和形式：考试要求：本课程以应用为最终目的，考核重点是考察学员是否掌握常用电压电器原理，电器控制系统的基本控制电路及应用，可编程控制器工作原理、等效电路，可编程序控制器应用基础，可编程序控制器网络基础等基本知识，初步掌握可编程序控制器控制系统分析设计的能力。
具体考核要求分为几个层次：掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用所学的内容分析、初步设计和解答与实际应用相关的问题，能够举一反三。
熟悉：要求学生能够较好地理解和掌握相应内容，并能够进行简单分析和判断。
了解：要求学生能够一般地了解所学内容。
组卷原则：在教学大纲和考核说明所规定的目的、要求和内容范围之内命题。
在教学内容范围之内，按照理论联系实际原则，考察学员对所学知识应用能力的试题，不属于超纲。
低压电器定义
低压电器定义低压电器定义一、概述低压电器是指额定电压在1000V及以下，额定电流在100A及以下的各种电气设备和部件的统称。
低压电器广泛应用于工业、建筑、交通、能源等领域，是现代化生产和生活的必要设备。
二、分类1. 动力控制类低压电器：包括接触器、继电器、断路器等设备，主要用于控制和保护各种动力设备。
2. 信号控制类低压电器：包括按钮开关、指示灯、信号灯等设备，主要用于控制和指示各种设备运行状态。
3. 保护类低压电器：包括过载保护器、欠压保护器、短路保护器等设备，主要用于对各种设备进行过载、短路等故障保护。
4. 测试仪表类低压电器：包括万用表、钳形表等仪表，主要用于对各种参数进行测试和测量。
5. 自动化控制类低压电器：包括PLC（可编程逻辑控制器）、变频调速装置等设备，主要用于对各种设备进行自动化控制。
三、主要特点1. 安全可靠：低压电器采用了多重保护措施，如过载保护、短路保护等，能够有效地保障电气设备的安全运行。
2. 灵活多样：低压电器具有很强的适应性和灵活性，可以根据不同的需求进行组合和配置。
3. 易于维护：低压电器结构简单、部件标准化程度高，易于维护和更换。
4. 节能环保：低压电器采用了节能技术和环保材料，能够有效地降低能耗和环境污染。
四、应用领域1. 工业领域：低压电器广泛应用于各种生产设备、机械设备、输配电系统等方面，是现代化工业生产的必要设备。
2. 建筑领域：低压电器在建筑物内的照明、空调、通风等方面发挥着重要作用，是现代化建筑的必要设备。
3. 交通领域：低压电器在交通信号灯、铁路信号控制、电动车充电等方面发挥着重要作用，是现代化交通运输的必要设备。
4. 能源领域：低压电器在发电、输配电等方面发挥着重要作用，是现代化能源生产和利用的必要设备。
五、结语低压电器是现代化生产和生活中不可缺少的一部分，具有广泛的应用领域和重要的作用。
随着科技的进步和社会的发展，低压电器将不断推陈出新，为人类创造更加美好的生活。
plc基础知识入门到精通
绪论
、定时、计数控制 、闭环过程控制 、冗余控制 、监控 、数字通信和联网控制
五、发展方向
、小型化方向：多功能、体积小、点数少；
、大型化方向：功能强、应用范围大、性能高、编 程软件多样化和高级化、标准化、构成形式的分散化 和集散化
六、控制系统与其他控制系统的比较
本课程具体内容
预备知识
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 第六部分
继电器控制技术
可编程控制器绪论 可编程控制器基础知识 三菱可编程控制器 网络及通信 控制系统设计与应用 其他可编程控制器简介
继电器控制技术
一、常用低压电器 二、基本控制线路
常用低压电器
、概述 电器的定义： 电器是根据外界信号（机械力、电动力和其它物 理量）自动或手动接通和断开电路,实现对电路或非电 对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的元 件或设备。 电器的构成：
基本控制线路
（） “正—反—停”控制
基本控制线路
、异步电动机降压起动控制线路 （） 定子串电阻降压起动控制电路
问题
此 电 路 的 缺 点 为 何 ？
基本控制线路
改进后的电路
基本控制线路
（） 星形—三角形降压起动控制电路
基本控制线路
（） 自耦变压器降压起动控制线路
基本控制线路
三种降压起动方式优缺点： （）串起动电阻起动的优点：结构简单、成本低、 动作可靠。缺点：消耗电能。适用场合：要求起动 平稳的中小容量电动机以及起动不频繁的场合。
（）停电保持型辅助继电器 地址编号： ～，共点，其中 ～（共点）可通过
参数设定变为非停电保持型（即普通型）。
电器可编程控制原理戏台答案第三
第一章常用低压电器1-1 闸刀开关在安装时，为什么不得倒装？如果将电源线接在闸刀下端，有什么问题？解：如果闸刀开关倒装，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头有可能因重力下落使闸刀开关合闸造成危险。
如果将电源线接在闸刀下端，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头上带电，不安全。
1-2 哪些低压电器可以保护线路的短路？解：保护线路的短路的低压电器主要有熔断器和断路器。
1-3 常用的低压熔断器有哪些类型？解：常用的低压熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、无密封管式熔断器和有密封管式熔断器。
1-4 断路器有哪些保护功能？解：断路器的过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，热脱扣器用于线路的过负荷保护，失压(欠电压)脱扣器用于失压保护。
1-8 空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同吗？通电延时型时间继电器可以改为断电延时型时间继电器吗？解：JS7型空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同，只要将电磁机构旋转180度安装就可将通电延时型时间继电器改为断电延时型时间继电器。
反之亦然。
1-9热继电器在电路中起什么作用？其工作原理是什么？热继电器接点动作后，能否自动复位？解：热继电器在电路中起过载保护作用，常用于保护电动机。
热继电器主要由双金属片和热元件组成，热元件串接于电路中，当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形，热继电器不会动作。
当电动机发生过电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。
热继电器接点动作后，热元件也因失电而逐渐降温，经过一段时间的冷却，双金属片恢复到原来状态。
如将复位螺丝旋出，触点不能自动复位，为手动复位置方式。
如将复位螺丝旋入，触点能自动复位，为自动复位置方式。
1-10按钮和行程开关有什么不同？各起什么作用？解：按钮和行程开关都是主令电器，结构基本相同，不同的是按钮用手来操作的，行程开关是由机械来操作的。
电气控制与可编程控制器技术
8
式中，F为电磁吸力（N）；B为气隙磁感应强度（T）； S为磁极截面积（m2 ）。
当铁心截面积S为常数时，电磁吸力 F与B2成正比，也可认为F 与气隙磁通φ 2 成正比。励磁电流的种类对吸力特性有 很大影响。
对于具有电压线圈的交流电磁机构， 设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的 阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽 略不计，则
当交变磁通穿过短路环所包围的截
面积S2在环中产生涡流时，根据电磁感 应定律，此涡流产生的磁通Φ2 在相位上 落后于短路环外铁心截面S1中的磁通Φ1 ， 由Φ1、Φ2产生的电磁吸力为F1、F2 ，作 用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+ F2，只 要此合力始终大于其反力，衔铁就不会
产生振动和噪声。
（二）触头系统 触头（触点）是电磁式电器的执行
1-静触头 2-动触头 图1-9 电动力灭弧示意图
(2)磁吹灭弧 在触点电路中串入吹弧线圈，如图1-10
所示。
1-磁吹线圈 2-绝缘套 3-铁心 4-引弧角 5-导磁夹板 6-灭弧罩 7-动触头 8-静触头
图1-10 磁吹灭弧示意图*
（3）栅片灭弧 灭弧栅是一组薄铜片，它们彼此间相互
绝缘，如图1-11所示。
1.1 电器的功能、分类和工作原理
二、电器的分类
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） 额定电压为1200V以下、直流额定电压为 1500V及以下的电路中的电器，例如接触 器、继电器等。
刀开关：由操纵手柄、触刀、触刀插座和绝 缘底板等组成。图1-12为其结构简图。
常用低压电器原理及其控制技术
常用低压电器介绍
中间继电器
定义：中间继电器实质上是一种电压继电器。 作用：扩展触点的数量；将信号放大。 文字符号：KA 图形符号：
常用低压电器介绍
时间继电器
作用：在控制电路中，按整定时间长短通断电路。 分类： 电磁式 电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式
按构成原理分：
常用低压电器介绍
时间继电器
时间继电器
文字符号：KT 图形符号：
KT 延时闭合的常开触点 KT 延时断开的常开触点
KT
线圈
KT
KT
线圈
KT
延时断开的常闭触点
延时闭合的常闭触点
通电延时时间继电器
断电延时时间继电器
常用低压电器介绍
速度继电器
作用：根据速度的大小通断电路，主要用于三相笼型异 步电动机的反接制动。
常用低压电器介绍
速度继电器
常用低压电器介绍
转换开关
常用低压电器介绍
行程开关
作用：又称限位开关，用来控制某些机械部件的运动行程 和位置或限位保护。 结构：由操作机构、触点系统和外壳等部分成。 分类： 直杆式 按结构分为 单轮旋转式 双轮旋转式
旋转式
常用低压电器介绍
行程关
行程开关结构与按钮类似，但其要由 机械撞击触发。
(a)未撞击
(b)撞击
常用低压电器介绍
行程开关
文字符号：SQ 图形符号：
常开触头
常闭触头
常用低压电器介绍
行程开关
常用低压电器介绍
接近开关
作用：又称无触点行程开关，可以代替行程开关完成传动 装置的位移控制和限位保护，还广泛用于检测零件尺寸、 测速和快速自动计数以及加工程序的自动衔接等。 分类： 电感式（高频振荡型） 电容式 按工作原理分为 霍尔式 超声波式
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《电器控制与PLC》课程教学大纲
一、适用专业本课程大纲适用于电气自动化技术、机电一体化技术、计算机控制技术、数控技术技术专业。
二、课程目的
《电器控制与PLC》是电气自动化技术、机电一体化技术、计算机控制技术、数控技术技术专业的一门专业课。
通过本课程的的学习，使学生掌握常用控制电器的工作原理，继电器——接触器控制系统的基本环节，典型的机床控制电路，获得生产机械电力装备控制线路设计与改造的初步能力，掌握可编程序控制器工作原理、工作过程、可编程序控制器的指令系统，可编程序控制器的连接与安装，程序编制和调试的一般方法。
本课程的基本要求是：
1、了解常用低压控制电器的结构、原理、型号、规格和用途，并能正确选用各种常用低压控制电器。
2、掌握继电——接触器控制系统的基本环节。
3、掌握典型普通机床控制线路的工作原理、控制特点，具有安装、调试、维修机床电气控制线路的基本能力。
4、具有设计、改造一般生产机械电气控制线路的能力。
5、理解可编程序控制器的基本组成与工作原理。
6、掌握可编程序控制器硬件系统的组成和基本功能。
7、掌握可编程序控制器常用基本指令系统和步进指令。
8、掌握可编程序控制器的顺序控制设计法。
三、课程内容
1、章节内容课时分配表
2、章节内容
第1章、常用低压电器（10课时）
内容：低压电器的工作原理；主令控制器；接触器；继电器；熔断器及自动开关等的结构与工作原理重点：接触器、继电器。
第2章、继电器接触器控制系统基本环节（18+4课时）
内容：电气制图；异步电动机点动、长动、正反转控制线路；、笼型异步电动机降压起动；绕线型异步电动机电动机转子串电阻控制线路、异步电动机制动控制线路；异步电动机的调速控制线路; 普通车床的电器控制系统；摇臂钻床的电器控制系统
重点：电动机的起动、制动控制。
难点：异步电动机的调速控制。
实验一三相异步电动机点动控制、自锁和正反转运行控制
实验二异步电动机降压起动控制
第3章、可编程控制器概述（4课时）
内容：可编程控制器的定义、发展、特点及应用；PLC的硬件结构，工作原理；评价可编程控制器的主要性能指标以及当前国内外PLC的行情及业界动态；理解PLC 的开发要素。
重点：可编程控制器的定义、特点；可编程控制器的硬件结构；可编程控制器的主要性能指标。
难点：PLC的输入输出接口；PLC的分时处理及扫描工作方式；可编程控制器的主要性能指标。
第4章、三菱FX2N系列PLC的指令系统（24+6课时）
内容：PLC的编程语言、编程元件、FX系列可编程控制器的基本逻辑指令、步进指令；掌握 PLC 梯形图编程语言的应用，能够进行基本工业系统控制的编程。
PLC程序的几个基本单元，PLC编程的经验设计法。
重点：FX系列可编程控制器编程元件的分类及编号；编程元件的使用要素；FX系列可编程控制器本指令；梯形图的结构规则；启-保-停电路单元；互锁环节；基本延时环节；“经验”编程方法。
难点：基本延时环节；典型单元电路。
实验三：基本单元程序设计（2课时）
第5章、PLC程序设计
内容：根据继电-接触器控制线路移植法设计梯形图、步进指令、顺序功能图、自锁电路的顺序程序设计、置位复位指令的顺序程序设计、步进指令的顺序程序设计。
重点：步进指令的顺序程序设计。
难点：并行序列结构程序设计、具有多种工作方式的程序设计。
实验四：交通灯程序设计（2课时）
实验五：水塔控制程序（2课时）
第5章、电气控制系统的设计（6课时）
内容：生产机械电气控制设计的基本原则和内容；电力拖动方案确定的原则和电机的选择；继电—接触器控制系统的设计的一般要求；PLC控制系统的设计。
重点：生产机械电气控制设计的基本原则和内容。
难点：继电—接触器控制系统的设计的一般要求；PLC控制系统的设计。
实验六：Z3040摇臂钻床的排故及PLC改造（4课时）
课程设计一周：
通过生电力传动系统的电气控制的设计，进一步提高学生的整体掌握能力和实际应用能力。
使学生建立正确的设计思路，掌握电气传动控制设备、工程设计的一般程序和方法。
四：考核方法
考试课程
五：推荐教材
《电器控制与PLC》丁学恭主编浙江大学出版社。