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低压电器与PLC控制的电动机 的点动与连续运行 知识点一、低压电器的基本知识 1、什么是低压电器: 在交流电压小于1200V、直流电压小于 1500V(也有说交流1000V,直流1200V)的 电路中起通断、保护、控制或调节等作用 的电气设备。 2、低压电器的常见分类 (1)按用途或控制对象: (a)低压配电电器:开关、接触器、熔断器、断路器等。 (b)低压控制电器:接触器、继电器等。 (2)按照动作方式: (a)自动切换电器:接触器、继电器。 (b)非自动切换电器:刀开关、转换开关、按钮。 (3)按执行机能: (a)有触头电器:接触器、按钮。 (b)无触头电器:接近开关、电子式时间继电器。 (4)按工作原理: (a)电磁式电器:交直流接触器、各种继电器。 (b)非电量控制电器:压力、速度、温度继电器。 1、低压电器的基本组成: 感受机构:以外部信号变化作出反应。电磁 系统 执行机构:执行电路的通断控制。触头系统 和灭弧系统。 2、电磁系统的组成: 铁心、线圈、衔铁 如图1-1 三、低压电器的触头系统 1、触头的材料 银 铜 2、触头系统的结构形式 (1)桥式触头 (2)指式触头 1-2 交流接触器 1、接触器: 是一种可以远距离控制的电器。用来接通或分断正 常工作状态下的主电路和控制电路。它具有低电压 释放保护性能、控制容量大、能远距离控制等优点 ,在自控系统中应用非常广泛。 2、接触器的型号: CJ10、CJ12、 CJ10X、CJ20、3TB、3TD等 CJ20系列为全国统一新产品。 1-2 交流接触器 3、接触器的组成: (1)触头系统(图1-2) (2)动作机构 (3)灭弧装置。 a)产生原因:触头接通电路 时存在接触电阻,引起触头温 升;触头分断时,由于热电子 发射和强电场作用,使气体游 离,从而在分断瞬间产生电弧 。 b)产生后果:使电路延时断 开/产生高温烧毁触头。 c)灭弧措施:灭弧罩等。 1-2 1-2 交流接触器交流接触器 交流接触器结构图 主触头 常闭辅助触头 常开辅助触头 静铁心 动铁心 吸引线圈 灭弧装置 1-2 交流接触器 4、接触器按其触头通过电流的种类不同 ,可分为交流接触器和直流接触器。 5、接触器的结构原理(图1-3a)(实物 展示) 1-2 交流接触器 6、接触器的符号:KM KM 常闭辅助触点线圈 KM 主触点 KM 常开辅助触点 KM 1-2 交流接触器 7、接触器的应用举例与参数选择 (1)一般要求选择类型(交流,直流) (2)触头额定电压(大于或等于负载回路电压),线圈额 定电压(必须与控制电路电压一致) (3)主触头的额定电流(大于或等于负载额定电流),线 圈额定电压(必须与控制电路电压一致) (4)负载类别(常选AC-3类,对于频繁起制动场合选AC-4 类)。 1-2 交流接触器 应用实例分析:一台7.8KW电动机, 380V的三相异步电动机通常2A/KW左右, 所以电动机的额定电流约为16A。KM额定 电流大于16A即可(选CJ20,380V线圈) 。 1-2 交流接触器 课内实训项目: 接触器触头与线圈的测量与判别。 1、观察接触器的主触头、辅助触头(常开、常 闭)与线圈; 2、用万用表的电阻档R100判断主触头、常开 、常闭触头的通断,注意一定要按下与放开 接触器,观察表的电阻是否有变化。 作 业 作业:自习低压电器的符号 预习:查阅工程实例项目相关知识 三、热继电器 1-3 继电器 a) 外形 b) 结构图 1- 电流整定装置 2 - 主电路接线柱 3 - 复位按钮 4- 常闭触头 5 - 动作机构 6 - 热元件 31 -常闭触头接线柱 32-公共动触头接线柱 33 -常开触头接线柱 双金属片式热继电器 1- 1.接线端子 2 -主双金属片 3 -热元件 4 -推动导板 5 -补偿双金属片 6 -常闭触头 7 -常开触头 8 -复位调节螺钉 9 -动触头 110 -复位按钮 11 -偏心轮 12 -支撑件 13 -弹簧 三、热继电器 1-3 继电器 双金属片式热继电器原理示意图 使用与选择 使用:作为电动机的过载保护,注意与熔断器的配合。 选择:eR ed eR:热继电器热元件的额定电流; ed:电动机的额定电流。 三、热继电器 1-3 继电器 1-4 熔断器 一、熔断器的结构原理及分类 熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短 路保护的电器,它串联在线路中,当线路或电 气设备发生短路(或严重过流)时,熔断器中 的熔体首先因电路电流增大而过热熔断,自动 切断电路,以保护电气设备。 二、熔断器的主要参数 额定电压 熔体额定电压 熔断器额定电流 1-4 熔断器 三、常用的熔断器 1、插入式熔断器 2、螺旋式熔断器 3、封闭管式熔断器 4、自复式熔断器 5、高分断能力熔断器 四、熔断器的应用举例与参数选择 对于单台运行的电动机,FU的额定电流选电动机额定电流的1.5- 2.5倍左右; 对于多台运行的电动机,FU的额定电流考虑其他电动机运行时( IN和),最大容量的电动机起动(1.5-2.5倍IN); 对于电热设备等FU的选择只要大于负载电流,考虑线路的承受能 力即可。 上下级配合电流比不小于1.6:1 插入式熔断器 螺旋式熔断器 无填料密封式式熔断器 有填料式密封式熔断器 自恢复熔断器 1-5 低压开关和低压断路器 一、低压开关 主要包括刀开关、组合开关、倒顺开关等。 主要作用是通断电源。 1-5 低压开关和低压断路器 一:低压开关 (一)刀开关: 刀开关是一种手动电器,广泛用于配电设备作隔离电 源用,有时也用于直接起动小容量的笼型异步电动机 。主要包括:开启式负荷开关、封闭式负荷开关 。 作用:通常在电路中起通断、隔离作用。 不能倒装或平装。不能频繁操作,只能通断小负载。 型号:HD、HS、HK、HR 刀开关的选择原则: (1)类型、极数、操作方式 (2)额定电压大于线路电压 (3)额定电流大于线路额定电流。 1-5 低压开关和低压断路器 二、组合开关(转换开关) 特点:刀片式转动,操作灵活、,组合方 便。与普通刀开关相比,抗振性能好,机 床常选用。 符号:QS 选择 (1)适合于小容量电动机起停控制,额定电 流为电动机额定电流的3倍。 (2)作电源开关,额定电流稍大于电动机额 定电流。 (a)外形 (b) 符号 (c) 结构 1-5 低压开关和低压断路器 三、低压断路器: 低压断路器又称自动开关,是低压配电系统和电力拖动系统中 非常重要的电器,具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装 简单、分断能力高等优点。 低压断路器结构:主要由触头、操作机构、脱扣器、灭弧装置 等。 低压断路器的主要技术参数和类型: 主要技术参数:额定电压、额定电流、极数、脱扣器类型、整定电 流范围、分断能力、动作时间等。 类型:框架式断路器、塑料外壳式断路器、直流快速断路器和限流 式断路器等。 低压断路器的选择 万能式低压断路器结构图 塑壳式低压断路器原理图 1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮 线路短 路或严 重过载 保护 远距离跳闸 ,对电路不 起保护作用 线路过载保护 电动机的失 压保护 1-6 主令电器 主令电器是用来接通和分断控制电路以发号 施令的电器。常见的有,按钮、行程开关、 万能转换开关、主令控制器等。 1-6 主令电器 一、按钮 按钮是一种手动且可以自动复位的主令电器。 结构示意图、图形与文字符号见P.20 图1-19 按钮的选择原则 (1)根据使用场合,选择控制按钮的种类,如开启式, 防水式,防腐式。 (2)根据用途,选用合适的形式,如钥匙式,紧急式, 带灯式。 (3)按控制回路的需要,确定不同的按钮数,如单钮, 双钮,三钮,多钮等。 (4)按工作状态指示和工作情况的要求,选择按钮及指 示灯的颜色。 控制按钮 1-6 主令电器 二、位置开关 位置开关:又称行程开关或限位开关,种类很多,按运动 形式分为直动式,旋转式,微动式;按触头的性质分为有 触头式和无触头式。 行程开关:主要用于检测工作机械的位置,发出命令以控 制其运动方向或行程。 接近开关:又称无触头行程开关,是当运动的金属片与开 关接近到一定距离发出接近信号,以不直接接触方式进行 控制。 行程开关 接近开关 1-6 主令电器 三、万能转换开关 万能转换开关是一种多档位、多触头能控制多 回路的主令电器。可用于控制高压油断路器、 低压断路器等操作机构的分合闸,各种配电设 备中线路的换接、遥控和电流表、电压表的换 相测量等;也可用于控制小容量电动机的起动 、换相、调速。 万能转换开关的结构原理,结构示意图见 图1-22 常用型号: 常用型号有LW2、LW5、LW6系列,LW2系列用于高压断路器 操作回路的控制。LW5、LW6系列多用于电力拖动系统中对 线路或电动机实行控制。 万能转换开关 知识点六 交流电动机的基本控制线路 一、三相笼型异步电动机的启动控制线路 启动方式: 直接启动(或全压启动) (一)单向直接启动控制线路 (二)电动机的点动控制线路 降压启动 电动机启动电流Ist为额定电流IN的47倍。 2、线路的保护设置 (1)短路保护 FU1 FU2 (2)欠压和失压保护 优点: 第一,防止电源电压严重 下降时电动机欠压运行。 第二,防止电源电压恢复 时,电动机白行启动造成设 备和人身事故。 第三,避免多台电动机同 时启动造成电网电压的严重 下降。 基本的点动图a 带转换开关图b 点动和连续图c 利用中间继电器图d 技能训练(一) 三相笼型异步电动机点动、长动控制 一、元器件认识 1、熟悉、检查电器元件 2、要求:掌握元器件的文字符号、型号 规格 二、按图接线要求 按图点动、正转控制电路接线,从刀开 关的下端开始自上而下地接线,先接主电路 后接控制电路,先串联后并联,先控制点后 保护点的接线规律连接,最后接电源进线。 技能训练(一) 三相笼型异步电动机点动、长动控制 五、试验过程 1、指导试验操作。 2、解决试验过程中存在的问题。 3、通电试验。 六、小结 1、注意事项强调。 2、共性问题的解答。 思考题:主电路中若有一相熔体接触不良,会出现 什么情况? *147 早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的 。它主要用于顺序控制,实现逻辑运算。因 此,被称为可编程逻辑控制器( Programmable logic controller,略写 PLC ) 随着电子技术、计算机技术的迅速发展,可编 程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范 围。被称为可编程控制器(Programmable controller,略写PC)。为区别于Personal Computer (PC),故沿用PLC 这个名称。 知识点七 可变程序控制器基础知识 PLC PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。是一种专门用于工业控制的计算机。 一、PLC的一般硬件结构 PLC的硬件框图 1、中央处理单元(CPU) CPU主要完成以下功能: 1)接收并存储用户程序和数据。 2)用扫描的方式接收现场输入设备的状态和数 据。 3)诊断电源、PLC内部电路工作状态和编程过 程中的语法错误。 4)完成用户程序中规定的逻辑运算和算术运算 任务。 一、PLC的一般硬件结构 2、存储器 存储器是具有记忆功能的半导体电路,用 来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其 它一些信息。 1)系统程序存储器:用以存放系统管理程序、监 控程序及系统内部数据。 2)系统RAM存储区:系统RAM存储区包括I/O映象 区以及各类软设备,如:逻辑线圈;数据寄 存器;等存储器。 3)用户程序存储区:用户程序存储区存放用户编
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