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文檔簡(jiǎn)介
常用低壓電器主要內(nèi)容:1、低壓電器的基本知識(shí)2、開關(guān)電器接觸器繼電器熔斷器主令電器智能電器第一節(jié)低壓電器的分類一電器1電器:對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測(cè)和保護(hù)作用,在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛2可編程序控制器(PLC)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器、接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其輸入、輸出與低壓電器密切相關(guān)。
電器元件的分類
按工作電壓等級(jí)分類:?高壓電器:AC1200V、DC1500V及以上電路中的電器。
?低壓電器:AC1200V、DC1500V以下電路中的電器。按動(dòng)作原理分類:?手動(dòng)電器:通過人的操作發(fā)出動(dòng)作指令的電器。?自動(dòng)電器:產(chǎn)生電磁吸力而自動(dòng)完成動(dòng)作指令的電器。按用途分類:?控制電器:用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。?配電電器:用于電能的輸送和分配的電器。?主令電器:用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送動(dòng)作指令的電器。?保護(hù)電器:用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。?執(zhí)行電器:用于完成某種動(dòng)作或傳送功能的電器。第二節(jié)電磁機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)一、電磁式電器1.電磁機(jī)構(gòu)——將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。
組成
原理:線圈通入電流,產(chǎn)生磁場(chǎng),經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路,產(chǎn)生電磁力,將銜鐵吸向鐵芯。
鐵芯銜鐵線圈
交流:硅鋼片疊加直流:整塊鑄鐵或鑄鋼直動(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)式電壓線圈:并聯(lián)在電路中,匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。電流線圈:串聯(lián)在電路中,匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。交流線圈:短而粗,有骨架。直流線圈:細(xì)而長(zhǎng),無骨架。2.短路環(huán)——減小銜鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。3.觸頭系統(tǒng)——通過觸頭的開合控制電路通、斷。
類型
材料:一般采用銅材料制成;對(duì)于小容量電器常用銀質(zhì)材料制成橋式觸頭指形觸頭.速拉滅弧.冷卻滅弧.吹磁式.滅弧柵式.窄縫滅弧.真空滅弧室滅弧4、滅弧裝置
二、電磁式電器3.滅弧系統(tǒng)
電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時(shí),觸頭間電壓大于
10V,電流超過80mA時(shí),觸頭間會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色的光柱,即電弧。
電弧的危害:
延長(zhǎng)了切斷故障的時(shí)間;
高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞;
形成飛弧造成電源短路事故。
滅弧措施:吹弧、拉弧、長(zhǎng)弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料。機(jī)械壽命:是電器在無電流下能操作的次數(shù)。電氣壽命:是指按所定使用條件不需要修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)。4、壽命
指示燈的顏色及含義顏色含義解釋典型應(yīng)用紅色異常情況或報(bào)警當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)或需要及時(shí)處理的情況用于報(bào)警超溫、短路故障黃色警示或警告常量接近極限值劃狀態(tài)發(fā)生變化溫度值偏離、出現(xiàn)過載綠色準(zhǔn)備好安全設(shè)備預(yù)備啟動(dòng),處于安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)正常運(yùn)行藍(lán)色特殊指示上述幾種顏色未包括的任一種功能選擇開關(guān)在指定位置白色一般信號(hào)上述幾種顏色未包括的其它功能某種動(dòng)作正常5、顏色顏色含義典型應(yīng)用紅色發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候操作作用急停按鈕停止、斷開設(shè)備的停止按鈕黃色應(yīng)急情況開啟按鈕綠色啟動(dòng)藍(lán)色上述幾種顏色未包括的任一種功能白色黑色灰色其它的任一種功能按鈕的顏色及含義序號(hào)導(dǎo)線的顏色標(biāo)志電路1黑色裝置和設(shè)備的內(nèi)部布線2棕色直流電路的正極3紅色交流三相電路的W相,三極管的集電極4黃色交流三相電路的U相,三極管的基極5綠色交流三相電路的V相6藍(lán)色直流電路的負(fù)極,三極管的發(fā)射極7淡藍(lán)色三相交流電的零線或中性線,直流電路的接地線8黃綠安全接地線導(dǎo)線顏色的標(biāo)志第三節(jié)接觸器電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用量大,涉及面廣的一種低壓自動(dòng)控制電器,用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟弧⒅绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐贰?/p>
1-主觸點(diǎn)2-常閉輔助觸點(diǎn)
3-常開輔助觸點(diǎn)4-動(dòng)鐵心5-線圈
6-靜鐵心7-滅弧罩8-彈簧
電磁接觸器結(jié)構(gòu)示意圖
電磁機(jī)構(gòu):將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,產(chǎn)生電磁吸力帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作.觸點(diǎn):接觸器的執(zhí)行元件,用來接通或斷開被控制電路。滅弧裝置:熄滅觸點(diǎn)分?jǐn)嚯娏魉查g觸點(diǎn)之間氣隙中產(chǎn)生的電弧。其它:包括釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架與底座等。動(dòng)鐵心(銜鐵)靜鐵心電磁線圈按所控制電路?主觸點(diǎn)
?輔助觸點(diǎn)按原始狀態(tài)?常開觸點(diǎn)
?常閉觸點(diǎn)滅弧罩滅弧柵磁吹滅弧裝置
接觸器根據(jù)電磁原理工作:
當(dāng)電磁線圈通電后,線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng),使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵,并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作,使常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合,兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí),電磁力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點(diǎn)復(fù)原,即常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合。
接觸器分類及特點(diǎn):交流接觸器:線圈通以交流電,主觸點(diǎn)接通、切斷交流主電路?!窠蛔兇磐ù┻^鐵心,產(chǎn)全渦流和磁滯損耗,使鐵心發(fā)熱?!耔F心用硅鋼片沖壓而成以減少鐵損?!窬€圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上以便于散熱?!耔F心端面上安裝銅制的短路環(huán),以防止交變磁通使銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲?!駵缁⊙b置通常采用滅弧罩和滅弧柵。
直流接觸器:線圈通以直流電,主觸點(diǎn)接通、切斷直流主電路。●不產(chǎn)全渦流和磁滯損耗,鐵心不發(fā)熱?!耔F心用整塊鋼制成?!窬€圈制成長(zhǎng)而薄的圓筒狀?!?50A以上的直流接觸器采用串聯(lián)雙繞組線圈?!駵缁⊙b置通常采用滅弧能力較強(qiáng)的磁吹滅弧裝置。
接觸器主要技術(shù)參數(shù):線圈電壓主觸點(diǎn)額定電流、額定電壓輔助觸點(diǎn)額定電流、對(duì)數(shù)接觸器極數(shù)接觸器機(jī)械壽命、電壽命CJ
20-〇
〇
/〇
〇
交流設(shè)計(jì)額定電流用K表示礦用額定工作電壓(03-380V)TH(濕熱帶產(chǎn)品)接觸器序號(hào)(AC3,380V)啟動(dòng)器的接觸器(06-660V;11-1140V)CZ
16-
〇
/〇
〇
直流設(shè)計(jì)額定電流常開主觸點(diǎn)數(shù)常閉主觸點(diǎn)數(shù)接觸器序號(hào)交流接觸器型號(hào)意義說明舉例:
直流接觸器型號(hào)意義說明舉例:
選擇接觸器主要考慮的因素:接觸器的使用類別應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)相一致●控制交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器●控制直流負(fù)載則選用直流接觸器
主觸點(diǎn)的額定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓主觸點(diǎn)的額定工作電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電流接觸器主觸點(diǎn)的額完工作電流是在規(guī)定條件下(額定工作電壓、使用類別、操作頻率等)能夠正常工作的電流值,當(dāng)實(shí)際使用條件不同時(shí),這個(gè)電流值也將隨之改變
吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路電壓相一致
●接觸器在線圈額定電壓85%及以上時(shí)應(yīng)能可靠地吸合主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的需要第四節(jié)繼電器用于控制與保護(hù)電路中作信號(hào)轉(zhuǎn)換用的電器。具有輸入電路(感應(yīng)元件)和輸出電路(執(zhí)行元件),當(dāng)感應(yīng)元件中的輸入量(如電流、電壓、溫度、壓力等)變化到某一定值時(shí)繼電器動(dòng)作,執(zhí)行元件便接通和斷開控制回路。繼電器用于控制電路,流過觸點(diǎn)的電流小,一般不需要滅弧裝置。
繼電特性曲線:
繼電器的重要參數(shù):返回系數(shù):k=x1/
x2
●釋放彈簧的松緊程度
●鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚薄
吸合時(shí)間:線圈接受電信號(hào)到銜鐵完全吸臺(tái)所需的時(shí)間
釋放時(shí)間:
線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時(shí)間
x2:繼電器吸合值
x1:繼電器釋放值常用繼電器:電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器以及溫度、壓力、計(jì)數(shù)、頻率繼電器等。
作用:控制、放大、聯(lián)鎖、保護(hù)和調(diào)節(jié)分類:按用途分:控制和保護(hù)繼電器按動(dòng)作原理分:電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式、機(jī)械式按輸入量分:電流、電壓、時(shí)間、速度、壓力按動(dòng)作時(shí)間分:瞬時(shí)、延時(shí)繼電器特點(diǎn):額定電流不大于5A一、電流繼電器特點(diǎn):線圈串接于電路中,導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。分類:過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器一、電流繼電器欠電流繼電器KAI<KAKA過電流繼電器>IKAKAKA主要技術(shù)指標(biāo):
動(dòng)作電流Iq:使電流繼電器開始動(dòng)作所需的電流值;返回電流If:電流繼電器動(dòng)作后返回原狀態(tài)時(shí)的電流值;返回系數(shù)Kf:返回值與動(dòng)作值之比,Kf=If/Iq。特點(diǎn):線圈并聯(lián)在電路中,匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì)分類:過電壓繼電器和欠電壓繼電器結(jié)構(gòu)原理:與電流繼電器類似欠電壓繼電器KAU<KAKA過電壓繼電器>UKAKAKA二、電壓繼電器電壓繼電器:用KV表示欠壓線圈過壓線圈常開常閉
U>U<電壓繼電器的符號(hào)與結(jié)構(gòu)電壓繼電器
是一種用來實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通或斷開的控制電器。目前常用的時(shí)間繼電器主要有空氣阻尼式,晶體管式、電子式及直流電磁式幾種。時(shí)間繼電器按延時(shí)動(dòng)作方式分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)繼電器。時(shí)間繼電器用KT表示時(shí)間繼電器
時(shí)間繼電器符號(hào)
直流電磁時(shí)間繼電器
作用是在電路中主要起信號(hào)的傳遞與轉(zhuǎn)換??梢詫?shí)現(xiàn)多路控制,并將小功率的控制信啊轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭動(dòng)作,以驅(qū)動(dòng)電氣執(zhí)行元件工作。還能控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。中間繼電器的符號(hào)用KA表示線圈常閉常開中間繼電器的結(jié)構(gòu)跟交流接觸器基本一樣,只是沒有主觸點(diǎn),是開啟式。中間繼電器的動(dòng)作原理與接觸器的原理相似。中間繼電器
中間繼電器的型號(hào)定義中間繼電器
中間繼電器欠壓繼電器
是一種用來實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通或斷開的控制電器。目前常用的時(shí)間繼電器主要有空氣阻尼式,晶體管式、電子式及直流電磁式幾種。時(shí)間繼電器按延時(shí)動(dòng)作方式分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)繼電器。時(shí)間繼電器用KT表示時(shí)間繼電器
時(shí)間繼電器符號(hào)
直流電磁時(shí)間繼電器
空氣阻尼時(shí)間繼電器
晶體管時(shí)間繼電器
電子式時(shí)間繼電器
.又叫反接制動(dòng)繼電器,是用來反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向變化的繼電器。.種類有:.JY1型:能在3000r/min以下可靠地工作。.JFZ0型:有兩對(duì)動(dòng)合、動(dòng)斷觸頭,只用于輔助電路上,一般速度繼電器轉(zhuǎn)軸在120r/min左右即能動(dòng)作,100r/min觸頭即能恢復(fù)正常位置,可通過螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)來改變繼電器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速。.JFZ0-1型適用于300-1000r/min.JFZ0-2型適用于1000-3600r/min速度繼電器
用KS表示速度繼電器的符號(hào)及定義JY1型號(hào)
低壓電器的保護(hù)類電器1、保護(hù)類電器的含義2、保護(hù)類電器的種類、用途、分類及工作原理保護(hù)類電器的含義含義低壓保護(hù)電器主要是用于對(duì)線路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。電路中常見的故障如過載和短路,如不及時(shí)的切斷回路,就會(huì)燒毀設(shè)備和線路,造成很大的損失。保護(hù)類電器的種類、用途、分類及工作原理
熔斷器熔斷器又叫保險(xiǎn)絲,在低壓電路中,當(dāng)線路或電氣設(shè)備發(fā)生過載或短路時(shí),它能自動(dòng)切斷電路,主要作為短路保護(hù)之用。它的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。符號(hào)型號(hào)定義
按結(jié)構(gòu)形式分類:半開啟式無填料閉管式有填料管式按分?jǐn)嚯娏髂芰Ψ诸悾喝秶謹(jǐn)嗄芰Σ糠址秶謹(jǐn)嗄芰Π词褂妙悇e分類:一般用途的熔斷器保護(hù)電動(dòng)機(jī)回路的熔斷器分類
RT0型有填料式
RL型
RM型
RZ復(fù)式型
是用來保護(hù)電器設(shè)備的過熱過和反映被控制設(shè)備的發(fā)熱狀態(tài)作過載保護(hù),是利用輸入電流的熱效應(yīng)做出相應(yīng)動(dòng)作的繼電器。
符號(hào):主線路的熱元件常閉觸點(diǎn)熱繼電器
由兩種不同膨脹系數(shù)的雙金屬作感應(yīng)元件,串接在負(fù)載主電路內(nèi)的線圈為發(fā)熱元件,當(dāng)電流過載時(shí),發(fā)熱元件使雙金屬片受熱彎曲,使動(dòng)靜觸點(diǎn)分離,從而切斷了接觸器線圖電路,接觸器釋放而切斷電路,起到過載保護(hù)作用。型號(hào)定義工作原理.發(fā)熱元件:是阻值不大的電阻絲,串接在被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的主電路中。承受的電流大于或等于主電路上的電流。.雙金屬片:是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成的,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),通過發(fā)熱元件的電流超過整定電流,雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板,使常閉觸點(diǎn)斷開。.觸點(diǎn):接在輔助電路中。常開點(diǎn)一般起接通故障指示和報(bào)警電路中,常閉與各類繼電器的線圈相串聯(lián),起切斷故障時(shí)的電路電源。.傳動(dòng)機(jī)構(gòu):由推動(dòng)桿和彈簧等組成。雙金屬片受熱后彎曲變形后帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),使觸點(diǎn)動(dòng)作。.調(diào)整機(jī)構(gòu):調(diào)整工作電流的大小。結(jié)構(gòu)發(fā)熱元件雙金屬片扣板觸點(diǎn)1、按額定電流選擇熱繼電器和熱元件的型號(hào)。熱元件的額定電流應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。2、按周圍環(huán)境修正熱繼電器的整定電流。應(yīng)按下式進(jìn)行修正:
I=I35(95-t)/603、根據(jù)熱繼電器特性曲線校驗(yàn)4、盡量采用帶溫度補(bǔ)償。熱繼電器的選用
熱繼電器
.又叫空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān).作用是不但可以正常工作時(shí)頻繁接通或斷開電路,而且在電路發(fā)生過載、短路或失壓等故障時(shí),能自動(dòng)跳閘切斷電路。.它用在500V以下的低壓電系統(tǒng)中,作線路或單臺(tái)電設(shè)備的控制、過載、短路、失壓及欠壓等,不宜頻繁操作。低壓斷路器
斷裝型DZ:是裝置式自動(dòng)空氣斷路器。優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電部分全部裝于盒中。缺點(diǎn)是電弧游離氣體不易排出。不易連續(xù)操作。斷萬式DW:又叫萬能式自動(dòng)空氣斷路器。這是開啟式的,體積比斷裝式大。保護(hù)式性能好。有延時(shí)機(jī)構(gòu),有可以調(diào)節(jié)電流的裝置。
低壓斷路器種類
符號(hào)用QF表示低壓斷路器的圖形符號(hào)
例如:DZ-20Y-630表示額定電流為630A,DZ20系列塑料外殼一般型斷路器。型號(hào)含義:
低壓斷路器結(jié)構(gòu)原理
當(dāng)電流超過一定值時(shí),銜鐵動(dòng)作,將頂桿一端吸下,而另一端向下,撞開鎖鉤,當(dāng)主觸頭在彈簧的作用下迅速斷開,開關(guān)跳閘。工作原理DZ10型
DW型第七節(jié)主令電器用來發(fā)布命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制電器??梢灾苯幼饔糜诳刂齐娐罚部梢酝ㄟ^電磁式電器的轉(zhuǎn)換對(duì)電路實(shí)現(xiàn)控制。按鈕開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖按鈕開關(guān):常態(tài):常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn)閉合,常開(動(dòng)合)觸點(diǎn)斷開。按下:常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn)斷開,常開(動(dòng)合)觸點(diǎn)閉合。按鈕開關(guān)顏色規(guī)定:“停止”和“急?!卑粹o必須是紅色?!皢?dòng)”按鈕的顏色是綠色?!包c(diǎn)動(dòng)”按鈕必須是黑色?!皢?dòng)”與“停止”交替動(dòng)作的按鈕必須是黑白、白色或灰色?!皬?fù)位”按鈕必須是藍(lán)色。復(fù)位按鈕兼有停止的作用時(shí),則必須是紅色。1、2-常閉觸點(diǎn)3、4-常開觸點(diǎn)5-橋式觸點(diǎn)6-彈簧7-按鈕帽
行程開關(guān):用于檢測(cè)工作機(jī)械的位置,發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向或行程長(zhǎng)短的控制電器。機(jī)械結(jié)構(gòu)的接觸式有觸點(diǎn)行程開關(guān):移動(dòng)物體碰撞行程開關(guān)的操動(dòng)頭,使行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)接通和常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?。行程開關(guān)分類:外殼防護(hù)形式:開啟式、防護(hù)式、防塵式。動(dòng)作速度:瞬動(dòng)、慢動(dòng)(蠕動(dòng))。復(fù)位方式:自動(dòng)復(fù)位、非自動(dòng)復(fù)位。接線方式:螺釘式、焊接式、插入式。操作形式:直桿式(柱塞式)、直桿滾輪式(滾輪柱塞式)、轉(zhuǎn)臂式、方向式、叉式、鉸鏈杠桿式。用途:一般用途行程開關(guān)、起重設(shè)備用行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)。接近開關(guān):電氣結(jié)構(gòu)的非接觸式行程開關(guān):運(yùn)動(dòng)著的物體接近它到一定距離時(shí),發(fā)出信號(hào),從而進(jìn)行相應(yīng)的操作。類型:高頻振蕩型、霍爾效應(yīng)型、電容型、超聲波型等。參數(shù):動(dòng)作距離、重復(fù)精度、操作頻率及復(fù)位行程等。光電開關(guān):光電結(jié)構(gòu)的非接觸式行程開關(guān):運(yùn)動(dòng)著的物體接近它到一定距離時(shí),通過光的發(fā)射和接收部件,發(fā)出信號(hào),從而進(jìn)行相應(yīng)的操作。根據(jù)光的發(fā)射和接收部件的安裝位置和光的接收方式的不同,分為對(duì)射式和反射式。作用距離從幾厘米到幾十米不等。作業(yè)基本電氣控制線路第一節(jié)電氣圖繪圖原則電氣圖:用電氣圖形符號(hào)繪制的工程圖,是電氣工程領(lǐng)域中提供信息的最主要方式,提供的信息內(nèi)容可以是功能、位置、設(shè)備制造及接線等。電氣圖的命名:根據(jù)其所表達(dá)信息的類型和表達(dá)方式確定,包括系統(tǒng)圖與框圖、電路圖、接線圖與接線表、功能表圖、邏輯圖、位置圖等。電氣控制系統(tǒng)圖:根據(jù)國(guó)家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)、文字符號(hào)以及規(guī)定的畫法,用工程圖的形式,將電氣設(shè)備及電氣元件按照一定的控制要求連接,表達(dá)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理及安裝、調(diào)試、維修等技術(shù)要求等。電氣控制系統(tǒng)圖內(nèi)容及類型:電路圖(電氣原理圖)電氣接線圖電器元件布置圖電氣圖形符號(hào):符號(hào)要素限定符號(hào)一般符號(hào)非電操作動(dòng)作符號(hào)電氣文字符號(hào):基本文字符號(hào)●表示電氣設(shè)備、裝置和元器件的類型、特性等。輔助文字符號(hào)●表示電氣設(shè)備、裝置和元器件的功能、狀態(tài)和特征等。圖形符號(hào)組合示例
部分常用電器的電氣圖形符號(hào)和基本文字符號(hào)
一般三極電源開關(guān)低壓斷路器常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)復(fù)合觸點(diǎn)限位開關(guān)QKQFSQ熔斷器常開常閉復(fù)合按鈕FUSB線圈主觸點(diǎn)常開輔助觸點(diǎn)常閉輔助觸點(diǎn)接觸器KM線圈常開延時(shí)閉合觸點(diǎn)常閉延時(shí)打開觸點(diǎn)常開延時(shí)打開觸點(diǎn)常閉延時(shí)閉合觸點(diǎn)時(shí)間繼電器KT部分常用電器的電氣圖形符號(hào)和基本文字符號(hào)
常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)速度繼電器熱元件常閉觸點(diǎn)熱繼電器線圈常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)中間繼電器KVFRKA電磁鐵YA線圈常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)電壓繼電器KU線圈常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)電流繼電器KI信號(hào)燈HL直流電動(dòng)機(jī)M變壓器三相異步電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)換開關(guān)SA電氣原理圖:根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理,采用電器元件展開的形式繪制的電氣圖。方法:不按電器元件實(shí)際布置繪制,而是根據(jù)電器元件在電路中所起的作用畫在不同的部位上。作用:用于分析研究系統(tǒng)的組成和工作原理,為尋找電氣故障提供幫助,同時(shí)也是編制電氣接線圖的依據(jù)。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,層次分明。主電路:設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路,包括從電源到用電設(shè)備的電路,是強(qiáng)電流通過的部分??刂齐娐罚河砂粹o、接觸器和繼電器的線圈、各種電器的常開、常閉觸點(diǎn)等組合構(gòu)成的控制邏輯電路,實(shí)現(xiàn)所需要的控制功能,是弱電流通過的部分。信號(hào)指示電路保護(hù)電路主電路用粗實(shí)線,控制電路和輔助的信號(hào)指示及保護(hù)電路用細(xì)實(shí)線。水平布置:電源線垂直畫,其他電路水平畫,控制電路中的耗能元件(如接觸器的線圈)畫在電路的最右端。垂直布置:電源線水平畫,其他電路垂直畫,控制電路的耗能元件畫在電路的最下端。電器元件不畫出實(shí)際的外形圖,采用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示。同一電器的各個(gè)部件可畫在不同的地方,用相同的文字符號(hào)標(biāo)注。多個(gè)同一種類的電器元件,可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào)加以區(qū)分。電器元件的可動(dòng)部分以非激勵(lì)或不工作的狀態(tài)和位置的形式表示:●繼電器和接觸器的線圈在非激勵(lì)狀態(tài);
●斷路器和隔離開關(guān)在斷開位置;●零位操作的手動(dòng)控制開關(guān)在零位狀態(tài),不帶零位的手動(dòng)控制開關(guān)在圖中規(guī)定的位置;●機(jī)械操作開關(guān)和按鈕在非工作狀態(tài)或不受力狀態(tài);●保護(hù)類元器件處在設(shè)備正常工作狀態(tài),特別情況加以說明。元器件的數(shù)據(jù)和型號(hào),用小號(hào)字體標(biāo)注在電器元件符號(hào)的附近,需要標(biāo)注的元器件的數(shù)量比較多時(shí),可以采用設(shè)備表的形式統(tǒng)一給出。電器元件布置圖:表明電氣設(shè)備上所有電器和用電設(shè)備的實(shí)際位置,是電氣控制設(shè)備制造、裝配、調(diào)試和維護(hù)必不可少的技術(shù)文件。電氣控制柜與操作臺(tái)(箱)內(nèi)部布置圖電氣控制柜與操作臺(tái)(箱)面板布置圖控制柜與操作臺(tái)(箱)外形輪廓用細(xì)實(shí)線繪出電器元件及設(shè)備,用粗實(shí)線繪出外形輪廓,標(biāo)明實(shí)際的安裝位置電器元件及設(shè)備代號(hào)與有關(guān)電路圖和設(shè)備清單上所用的代號(hào)一致電氣接線圖:表示電氣設(shè)備或裝置連接關(guān)系的簡(jiǎn)圖,用于電氣設(shè)備安裝接線、電路檢查、電路維修和故障處理。根據(jù)電氣原理圖和電器元件布置圖編制與電氣原理圖和電器元件布置圖配合使用表示出電氣設(shè)備和電器元件的相對(duì)位置、項(xiàng)目代號(hào)、端子號(hào)、導(dǎo)線號(hào)、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線截面積、屏蔽和導(dǎo)線絞合等情況電路繪圖
電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件按一定的要求聯(lián)接在一起的。是為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖的,同時(shí)也是為了便于電氣系統(tǒng)的按裝、調(diào)整、使用和維修,需要將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件的聯(lián)接用一定的圖形表達(dá)出來,這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖。一、圖形符號(hào)用以表示一個(gè)設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。是由國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)繪制的。圖形符號(hào)種類符號(hào)要素:它是具有確定意義的簡(jiǎn)單圖形,必須同其它圖形組合才構(gòu)成一個(gè)設(shè)備或概念的完整符號(hào)。如常開常閉一般符號(hào):用來表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡(jiǎn)單的符號(hào)。限定符號(hào):用于提供附加信息的一種加在其符號(hào)上的符號(hào)。電氣控制圖的種類有電氣原理圖、電器布置圖、電氣按裝接線圖□□□□
數(shù)字符號(hào)輔助符號(hào)基本符號(hào)數(shù)字符號(hào)基本符號(hào)是用于表明電工設(shè)備、電器元件的基本名稱,如C、J、M、T表是接觸器、繼電器、電動(dòng)機(jī)和變壓器。輔助符號(hào)是用于標(biāo)明電工設(shè)備、裝置和元件發(fā)以及電路的功能、狀態(tài)和特征的。如RD表示紅色首位數(shù)字符號(hào)是用于區(qū)別同一圖面上的許多相同的設(shè)備。補(bǔ)充數(shù)字符號(hào)是用于規(guī)定的基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)不夠用時(shí),可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號(hào)組成規(guī)律和原則來補(bǔ)充的。
二、文字符號(hào)1、三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記2、電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序標(biāo)記。3、分級(jí)三相交流電源主電路采用三相文字代號(hào)1U、1V、1W等。三、主電路各接點(diǎn)標(biāo)記4、各電動(dòng)機(jī)分支路電路各接點(diǎn)的標(biāo)記采用三相文字代號(hào)后面加數(shù)字來表示,數(shù)字中的各位數(shù)表示電動(dòng)機(jī)的代號(hào),十位數(shù)字表示該支路接點(diǎn)的代號(hào),從上到下按數(shù)字大小順序標(biāo)記。如U11M1電動(dòng)機(jī)的第一相的第一個(gè)接點(diǎn),U21表示第一相的第二個(gè)接點(diǎn)。5、電動(dòng)機(jī)繞組首端分別用U、V、W標(biāo)記,尾端用U'、V'、W'標(biāo)記,雙繞組的中點(diǎn)則用U″、V″、W″標(biāo)記。6、控制電路采用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào),一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。標(biāo)注方法按等電位原則進(jìn)行,在垂直繪制的電路中,標(biāo)號(hào)順序一般由上而下編號(hào)。1、電氣原理圖用規(guī)定的圖形符號(hào),按主電路與輔助電路相互分開交依據(jù)各電氣元件動(dòng)作順序等原則所繪制的線路圖叫原理接線圖。主電路:是電氣控制線路中強(qiáng)電流的部分,供電電壓有380V或220V,主要原件有電動(dòng)機(jī),刀開關(guān)、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件、或電熱絲、電磁吸盤等。輔助電路:又叫控制電路,電路有控制電路、照明電路、信號(hào)電路等,供電電壓有380V、220V、127V、110V、36V、24V12V、6V。主要電器元件有按鈕開關(guān)、接觸器的線圈、各類繼電器的線圈、常開常閉輔助觸點(diǎn)等。四、電氣控制系統(tǒng)圖區(qū)域作用電器原理圖元器件位置說明KM主觸點(diǎn)所在的位置輔助常開所在的位置輔助常閉所在的位置KA
左區(qū)域右區(qū)域常開的區(qū)域常閉的區(qū)域元器件位置說明
電器位置圖詳細(xì)地繪制出電氣設(shè)備零件安裝位置。2、電器位置圖
用規(guī)定的圖形符號(hào),按各電氣元件相對(duì)位置繪制的實(shí)際接線圖叫安裝接線圖。在此圖中詳細(xì)地標(biāo)明導(dǎo)線及所穿管子的型號(hào)、規(guī)格等。3、電氣安裝接線圖基本電路
三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn),所以在生產(chǎn)上得到應(yīng)用。它的控制線路大都是由繼電器、接觸器、按鈕等有觸點(diǎn)的電器組成??刂品绞饺珘海?jiǎn)蜗騽?dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控線路正反轉(zhuǎn)控制線路單向運(yùn)轉(zhuǎn)
1、主電路的組成是由刀開關(guān)QS、熔斷器FR、接觸器KM的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR的熱元件與電動(dòng)機(jī)M構(gòu)成主電路。2、控制電路
由起動(dòng)按鈕SB2、停止按鈕SB1、接觸器KM的線圈及輔助常開觸頭、熱繼電器FR的常閉觸頭和控制回路熔斷器FU2構(gòu)成。起動(dòng)單向運(yùn)轉(zhuǎn)原理圖
起動(dòng):合上QS→FU1→1→FU2→2FR熱常閉→3→SB1停止→4→按下SB2起動(dòng)→5→KM線圈→6→FU2→7構(gòu)成回路KM線圈得電→主觸點(diǎn)閉合→FR熱元件→電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)→輔助常開閉合形成自鎖停止:按下SB1停止,KM線圈斷電,KM主觸頭斷開電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)3、工作原理
短路保護(hù):是由熔斷器FU1、FU2分別對(duì)主電路和輔助電路進(jìn)行短路保護(hù)的。過載保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于長(zhǎng)時(shí)間過載時(shí),是由FR熱繼電器的熱元件變曲變形后帶動(dòng)輔助常閉觸點(diǎn)動(dòng)作,切斷交流接觸器的線圈電路,使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。欠壓和失壓保護(hù):當(dāng)電源電壓降低時(shí),接觸器的電磁鐵吸力下降或消失,銜鐵釋放,主觸頭斷開,電動(dòng)機(jī)會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。4、電路的保護(hù)環(huán)節(jié)
點(diǎn)動(dòng)控線路
1、主電路的組成是由刀開關(guān)QS、熔斷器FR、接觸摸器KM的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR的熱元件與電動(dòng)機(jī)M構(gòu)成主電路。2、控制電路
是由起動(dòng)按鈕SB接觸器KM的線圈、控制回路熔斷器FU2構(gòu)成。點(diǎn)動(dòng)控制線路
起動(dòng):合上QS→FU1→1→FU2→按下SB→KM線圈→FU2→2構(gòu)成回路。
KM主觸點(diǎn)吸合,M電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止:放松SB,KM線圈斷電,KM主觸點(diǎn)斷開,電機(jī)停止.3、工作原理正反轉(zhuǎn)控制電路
在生產(chǎn)加工過程中,要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)可逆運(yùn)行。如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)后退、主軸的正反轉(zhuǎn)、起重機(jī)的上升下降等。通過電動(dòng)機(jī)的工作原理可知,只要是改變電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序,就能改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向?;Q電源的任意兩相,就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。接線圖正轉(zhuǎn)ABCM3~電源反轉(zhuǎn)M3~電源ABC方法正反轉(zhuǎn)控制電路控制電路有幾種倒順開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路:適用于電動(dòng)機(jī)容量為5.5KW以下的控制電路中。按鈕控制的正反轉(zhuǎn)控制電路:有控制互鎖和接觸器輔助觸點(diǎn)互鎖兩種。適合于中小型電動(dòng)機(jī)的控制電路中。自動(dòng)往返的正反轉(zhuǎn)控制電路:是利用行程開關(guān)來檢測(cè)往返運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位置,進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的往返運(yùn)動(dòng)。倒順開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路
正轉(zhuǎn)起動(dòng):合上QS→U11→FU2→1→FR熱常閉→2→SB1停止→3→按下SB2正起動(dòng)→4→SB3反起常閉→5→KM2反常閉→6→KM1線圈→0構(gòu)成回路KM1線圈得電→KM1主觸點(diǎn)閉合→FR熱元件→電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)→KM1常開閉合形成自鎖→KM1常閉斷開形成互鎖正轉(zhuǎn)停止:按下SB3常閉斷開,切斷KM1線圈電源,KM1主觸點(diǎn)斷開,電機(jī)停止正轉(zhuǎn)。按鈕開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路原理圖
反轉(zhuǎn)起動(dòng):合上QS→U11→FU2→1→FR熱常閉→2→SB1停止→3→按下SB3反起動(dòng)→7→SB2正起常閉→8→KM1正常閉→9→KM2線圈→0構(gòu)成回路KM2線圈得電→KM2主觸點(diǎn)閉合→FR熱元件→電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)→KM2常開閉合形成自鎖→KM2常閉斷開形成互鎖反轉(zhuǎn)停止:按下SB3常閉斷開,切斷KM2線圈電源,KM2主觸點(diǎn)斷開,電機(jī)停止反轉(zhuǎn)。按鈕開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路原理圖正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)構(gòu)成回路自鎖自鎖在自動(dòng)化生產(chǎn)中,根據(jù)加工工藝的要求,加工過程按一定的程序(工步)進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)工作。在組合機(jī)床和專用機(jī)床中常用采用這類方式工作。自動(dòng)過程的進(jìn)行需要有條件來完成。左右電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返原理圖
按下啟動(dòng)按鈕SB2或SB3實(shí)現(xiàn)(正向或反向)啟動(dòng),如按下正向啟動(dòng)按鈕SB2后,接觸器KM1得電并自鎖,M1回路接通運(yùn)轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工作臺(tái)左行,一直到機(jī)械撞塊壓下行程開關(guān)SQ1使得正向回路斷開,工作臺(tái)停止左行。同時(shí)SQ1的常開觸點(diǎn)閉合使KM2得電并自保,接通反向回路,電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)右行。當(dāng)機(jī)械撞塊壓下行程開關(guān)SQ2使得反向回路斷開,工作臺(tái)停止右行。同時(shí)SQ2的常開觸點(diǎn)閉合使KM1得電并自保,接通正向回路,電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)左行,依次往復(fù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。設(shè)置位置極限開關(guān)SQ3、SQ4。
自動(dòng)往返工作原理對(duì)于10kW以上的異步電機(jī),其很大的啟動(dòng)電流(額定電流的5-7倍)會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的沖擊,所以一般不直接全壓?jiǎn)?dòng),通常采用降壓方式啟動(dòng)。鼠籠式電機(jī)降壓的方式有:星三角降壓起動(dòng)定子串電阻降壓起動(dòng)延邊三角形降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)
繞線式電降壓起動(dòng)方式:轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)星三角降壓起動(dòng)
功率在4kW以上的鼠籠異步電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)均為三角形接法,故采用星形——三角形降壓?jiǎn)?dòng)可有效限制啟動(dòng)電流。星形——三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制電路。
為了實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)過程的自動(dòng)切換,在控制電路中使用了一只時(shí)間繼電器KT。按下啟動(dòng)按鈕SB2后,接觸器KM得電并自鎖,KMY也得電,電動(dòng)機(jī)以星型接法開始啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈也得電而開始定時(shí),當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)其觸點(diǎn)動(dòng)作,KT的延時(shí)斷開觸點(diǎn)斷開KMY,而延時(shí)閉合觸點(diǎn)接通KM△并自鎖,使電動(dòng)機(jī)定子繞組切換成三角形接法,轉(zhuǎn)為額定電壓下的正常運(yùn)行。KMY和KM?不能同時(shí)接通,否則將發(fā)生三相短路
星三角降壓起動(dòng)工作原理定子串電阻降壓起動(dòng)
為減少起動(dòng)電流,可以在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在定子回路中串入電阻器,起動(dòng)結(jié)束后,再將電阻短接。這種起動(dòng)電路,由于啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩較小,一般只適用于空載起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。串電阻啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)的設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低;缺點(diǎn)是能量損耗較大。1、合上電源刀閘QS,線路有電。2、按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT的線圈同時(shí)得電吸合,KM1的主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)定子串電阻R降壓起動(dòng)。接觸器KM1的輔助常開接點(diǎn)閉合電路實(shí)現(xiàn)自鎖。時(shí)間繼電器KT的線圈得電后,開始延時(shí)。3、時(shí)間繼電器延時(shí)的時(shí)間到,時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合的常開接點(diǎn)閉合,接觸器KM2線圈得電吸合,KM2的主觸點(diǎn)閉合,將電阻器R短接,電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行,KM2的輔助常開接點(diǎn)閉合實(shí)現(xiàn)電路自鎖,同時(shí)KM2的輔助常閉接點(diǎn)斷開,切除接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT線圈的電路,使KM1和KT失電復(fù)位。4、電動(dòng)機(jī)過電流保護(hù)由熱繼電器FR完成。工作原理延邊三角形降壓起動(dòng)
延邊三角形起動(dòng)是在‘Y/△’起動(dòng)方法基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種新的起動(dòng)方法。它是利用電機(jī)引出的九個(gè)出線端(即每相定子繞組多引出一個(gè)線端)的特定接法,達(dá)到降壓起動(dòng)的目的。電機(jī)起動(dòng)時(shí),定子繞組作延邊△形連接(從圖形上看,就是三角形的三條邊延長(zhǎng),故稱為延邊三角形),待轉(zhuǎn)速增加到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),再換接為△連接,電機(jī)就進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。動(dòng)作程序與‘Y/△’的降壓起動(dòng)時(shí)的要求完全一樣。延邊三角形降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)
自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的啟動(dòng)電壓。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,再使電動(dòng)機(jī)與自耦變壓器脫離,從而在全壓下正常運(yùn)動(dòng)。這種降壓?jiǎn)?dòng)分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種。
自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)優(yōu)點(diǎn)可以按允許的啟動(dòng)電流和所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng),而且不論電動(dòng)機(jī)的定子繞組采用Y或Δ接法都可以使用。缺點(diǎn)
設(shè)備體積大,成本較高。
自耦變壓器降壓起動(dòng)電路圖轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)
繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻降壓起動(dòng)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以通過滑環(huán)在轉(zhuǎn)子繞組中串接外加電阻,來達(dá)到?jīng)]有減小起動(dòng)電流、提高轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)和增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。串接在三相轉(zhuǎn)子繞組中的起動(dòng)電阻,一般都接成星形接線。轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)合上電源開關(guān)QS,按下起動(dòng)按鈕SB2,接觸器線圈KM4通電并自鎖,KT1同時(shí)接通,KT1常開觸頭延時(shí)閉合,接觸器KM1通電動(dòng)作,使轉(zhuǎn)子回路中KM1常開觸頭閉合,切除第一級(jí)電阻R1,同時(shí)使KT2通電,KT2常開觸頭延時(shí)閉合,KM2通電動(dòng)作,切除第二級(jí)起動(dòng)電阻R2,同時(shí)使KT3通電,KT3常開觸頭延時(shí)閉合,KM3通電并自鎖,切除第三級(jí)起動(dòng)電阻R3,KM3的另一副常閉觸頭斷開,使KT1線圈失電,進(jìn)而KT1的常開觸頭瞬時(shí)斷開,使KM1、KT2、KM2、KT3依次斷電釋放,恢復(fù)原位。只有接觸器KM3保持工作狀態(tài),電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程全部結(jié)束,進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。工作原理調(diào)速控制
多速電機(jī)的調(diào)速控制線路轉(zhuǎn)速:n=n0(1-S)=60f/P(1-S)若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,有三種方法改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率f改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s(1)接電次數(shù)在500次小時(shí)以下,對(duì)調(diào)速要求不高,可采用籠型電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。限制起動(dòng)電流:降壓起動(dòng)快速制動(dòng):能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)。(2)接電次數(shù)在700次小時(shí)左右,對(duì)調(diào)速無特殊要求,可采用交流繞線型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。提高可靠性:直流操作并以時(shí)間為變化參量分級(jí)起動(dòng)??赡孢\(yùn)轉(zhuǎn)并要求迅速反向:反接制動(dòng),靜阻轉(zhuǎn)矩變化不大時(shí),采用以時(shí)間為變化參量控制反接制動(dòng),否則采用以轉(zhuǎn)速(電勢(shì))為變化參量控制反接制動(dòng)。單向運(yùn)轉(zhuǎn)并要求淮確停車的,一般采用能耗制動(dòng)。調(diào)速電路的選擇(3)工作比較緊張,接電次數(shù)在1000次小時(shí)上下,采用由車間直流電網(wǎng)供電的直流復(fù)勵(lì)或并勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),以時(shí)間為變化參量分級(jí)起動(dòng)。準(zhǔn)確停車,采用一級(jí)或二級(jí)能耗制動(dòng),迅速反轉(zhuǎn),采用反接制動(dòng)。根據(jù)需要在制動(dòng)時(shí)可采用電氣、機(jī)械聯(lián)合制動(dòng)。(4)工作特別緊張,接電次數(shù)在1200次小時(shí)以上,要求滿速范圍寬,調(diào)速性能好,具有挖土機(jī)特性。采用晶閘管供電電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。
變極調(diào)速是通過改變定子空間磁極對(duì)數(shù)的方式改變同步轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到調(diào)速的目的。在恒定頻率情況下,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與磁極對(duì)數(shù)成反比,磁極對(duì)數(shù)增加一倍,同步轉(zhuǎn)速就下降一半,從而引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降。顯然,這種調(diào)速方法只能一級(jí)一級(jí)地改變轉(zhuǎn)速,而不能平滑地調(diào)速。適用于鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。變極調(diào)速雙叫多極電動(dòng)機(jī),其定子繞組的接線方式很多:三角接雙星形?/YY星形接雙星形Y/YY變極調(diào)速變極調(diào)速:三角形接雙星形變極調(diào)速:三角形接雙星形
合上開關(guān)QS,按下起動(dòng)按鈕SB1,KM1通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)作三角形聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn),需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),按下起動(dòng)SB2,KM2、KM3通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)接成雙星形實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。工作原理星形接成雙星形改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率
變頻調(diào)速的功能是將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻交流電變換為變壓變頻的交流電,它是通過平滑改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率來調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。這種調(diào)速方法由于調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速,故可以由高速到低速保持有限的轉(zhuǎn)差率,效率高、調(diào)速范圍大、精度高,是交流電動(dòng)機(jī)一種比較理想的調(diào)速方法。
交流交流交流直流交流
基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速基頻以上的弱磁變頻調(diào)速
變頻器的調(diào)速方法為了保持電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力,應(yīng)保持氣隙主磁通Φ不變,這就要求降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),保持E1/f1=常數(shù),即保持電動(dòng)勢(shì)與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制,這種控制又稱為恒磁通變頻調(diào)速,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。由于E1難于直接檢測(cè)和直接控制,可以近似地保持定子電壓U1和頻率f1的比值為常數(shù),即認(rèn)為E1≈U1,保持U1/f1=常數(shù)。這就是恒壓頻比控制方式,是近似的恒磁通控制?;l以下的恒磁通變頻調(diào)速頻率由額定值向上增大時(shí),電壓U1由于受額定電壓U1N的限制不能再升高,只能保持U1=U1N不變,這樣必然會(huì)使主磁通隨著f1的上升而減小,相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速的情況,即近似的恒功率調(diào)速方式。
基頻以上的弱磁變頻調(diào)速改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s
變壓調(diào)速
變壓調(diào)速是異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中比較簡(jiǎn)便的一種。由電氣傳動(dòng)原理可知,當(dāng)異步電機(jī)的等效電路參數(shù)不變時(shí),在相同的轉(zhuǎn)速下,電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的二次方成正比,因此,改變定子外加電壓就可以改變機(jī)械特性的函數(shù)關(guān)系,從而改變電機(jī)在一定輸出轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速。調(diào)壓調(diào)速目前主要采用晶閘管交流調(diào)壓器變壓調(diào)速,是通過調(diào)整晶閘管的觸發(fā)角來改變異步電動(dòng)機(jī)端電壓進(jìn)行調(diào)速的一種方式。這種調(diào)速方式調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差功率損耗在轉(zhuǎn)子里或其外接電阻上效率較低,僅用于小容量電動(dòng)機(jī)。
轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速
轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速是在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外電路上接入可變電阻,通過對(duì)可變電阻的調(diào)節(jié),改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性斜率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的一種方式。電機(jī)轉(zhuǎn)速可以按階躍方式變化,即有級(jí)調(diào)速。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,但轉(zhuǎn)差功率損耗在電阻上,效率隨轉(zhuǎn)差率增加等比下降,故這種方法目前一般不被采用。
串級(jí)調(diào)速
繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組能通過集電環(huán)與外部電氣設(shè)備相連接,可在其轉(zhuǎn)子側(cè)引入控制變量如附加電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行調(diào)速。前述的在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串入不同數(shù)值的可調(diào)電阻,從而獲得電動(dòng)機(jī)的不同機(jī)械特性,以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)就是基于這一原理的一種方法。
在生產(chǎn)過程中,有些設(shè)備電動(dòng)機(jī)斷電后由于慣性作用,停機(jī)時(shí)間拖得太長(zhǎng),影響生產(chǎn)率并造成停機(jī)位置不準(zhǔn)確,工作不安全。為了縮短輔助工作時(shí)間,提高生產(chǎn)效率和獲得準(zhǔn)確的停機(jī)位置,必須對(duì)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)采取有效的制動(dòng)措施。制動(dòng)的含義在負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩的機(jī)械設(shè)備中(例如起重機(jī)下放重物時(shí),運(yùn)輸工具在下坡運(yùn)行時(shí))使設(shè)備保持一定的運(yùn)行速度。在機(jī)械設(shè)備需要減速或停止時(shí),電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)減速和停止。制動(dòng)控制機(jī)械制動(dòng)利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。最常見的是電磁抱閘。電氣制動(dòng)使異步電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n的方向相反。
電氣制動(dòng)分為:(1)能耗制動(dòng)。(2)反接制動(dòng)。(3)反饋制動(dòng)。制動(dòng)的方法能耗制動(dòng)方法:將運(yùn)行著的異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組從三相交流電源上斷開后,立即接到直流電源上。特點(diǎn):能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng),制動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)是需要一套專門的直流電源供制動(dòng)用。
當(dāng)定子繞組通入直流電源,將在電機(jī)中將產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)切割這一恒定磁場(chǎng),從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流。轉(zhuǎn)子電流又和恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T,根據(jù)右手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反,則T為一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降,當(dāng)n=0時(shí),T=0,制動(dòng)過程結(jié)束。轉(zhuǎn)子的動(dòng)能變?yōu)殡娔?,消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。原理能耗制動(dòng)nTaTLb120能耗制動(dòng)機(jī)械特性圖1-固有機(jī)械特性2-能耗制動(dòng)機(jī)械特性能耗制動(dòng)反接制動(dòng)電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。方法:改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序。原理:當(dāng)電源的相序發(fā)生變化,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n1立即反轉(zhuǎn),從而使轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電勢(shì)、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機(jī)械慣性,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化,則電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n方向相反,電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài),這個(gè)制動(dòng)過程我們稱為電源反接制動(dòng)。
異步電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)接線圖電源反接制動(dòng)的機(jī)械特性nTaTLb120b’3n1-n1c倒拉反接制動(dòng)方法:當(dāng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載時(shí),在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。原理:在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻,機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€,因機(jī)械慣性,工作點(diǎn)向下移。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)電機(jī)減速至n=0,電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,在位能負(fù)載的作用下,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),工作點(diǎn)繼續(xù)下移。此時(shí)因n<0,電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài),直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行。倒拉反接制動(dòng)原理圖
TaTL10b2cn1倒拉反接制動(dòng)機(jī)械特性倒拉反接制動(dòng)
反饋制動(dòng)方法:電動(dòng)機(jī)在外力(如起重機(jī)下放重物)作用下,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。原理:起重機(jī)下放重物。在下放開始時(shí),n<n1,電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。在位能性轉(zhuǎn)矩的作用下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢(shì)、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化,電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀碗娋W(wǎng),所以稱反饋制動(dòng)。
n<n1電動(dòng)狀態(tài)n>n1反饋制動(dòng)NSn1TnNSn1nT電磁機(jī)械抱閘
抱閘結(jié)構(gòu)圖制動(dòng)電磁鐵閘瓦制動(dòng)器抱閘電氣原理圖
直流控制
直流電動(dòng)機(jī)不如三相交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,維護(hù)方便,但它具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍廣,調(diào)速精度高,調(diào)速平滑性好和易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn),容易實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)控制。直流電動(dòng)機(jī)按不同的勵(lì)磁方式分他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)四種,他勵(lì)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多,其性能和控制線路基本相同。本章以他勵(lì)為主要內(nèi)容。1、單向運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)控制線路2、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路3、制動(dòng)控制線路他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)直流電機(jī)的接法串勵(lì)并勵(lì)他勵(lì)復(fù)勵(lì)單向運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)控制線路直流電動(dòng)機(jī)電勢(shì)平衡方程與反電動(dòng)勢(shì)為:
U=Em+ImRmEm=CcΦnU電壓電源Em電樞反電動(dòng)勢(shì)Im電樞電流Rm電樞電阻由上式得出,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)問題:1、必須先給勵(lì)磁繞組加上電壓再加電樞電壓,若沒有勵(lì)磁就加電樞電壓,電機(jī)不能起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),就不會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)Em,而電樞回路電阻Rm又很小,因而使電樞回路電流大超過其額定電流,電機(jī)將被燒壞。2、起動(dòng)時(shí)不得將額定電壓直接加到電樞上去,應(yīng)逐漸升高,電樞員壓直到其額定值。因?yàn)樵趧偲饎?dòng)瞬間,電機(jī)轉(zhuǎn)速n=0,從而反電動(dòng)勢(shì)Em=0,此時(shí),在電樞兩端所加的額定電壓的作用下,通過電樞的電流將很大,其數(shù)值高出額定電流的10-20倍,引起換向條件的惡化,產(chǎn)生極大的火花和機(jī)械沖擊,必須采用加大電樞電路電阻或降低電樞電壓的方法來限制起動(dòng)電流。直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制.合上開關(guān)Q1和控制開關(guān)Q2,KT1通電,其常閉觸點(diǎn)斷開,切斷KM2、KM3電路。保證起動(dòng)時(shí)串入電阻R1、R2。按下起動(dòng)SB2,KM1通電并自鎖,主觸點(diǎn)閉合,接通電動(dòng)機(jī)電樞電路,電樞串入二級(jí)電阻起動(dòng),同時(shí)KT1斷電,為KM2、KM3通電短接電樞回路電阻作準(zhǔn)備。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)同時(shí),并接在電阻R1電阻兩端的KT2通電,其常閉觸點(diǎn)打開,使KM3不能通電,確保R2串入電樞,經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)后,KT1延時(shí)閉合的觸點(diǎn)閉合,KM2通電,短接電阻R1,隨著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升,電樞電流減小,為保持一定的加速轉(zhuǎn)矩,起動(dòng)過程中串接電阻逐級(jí)切除,就在R1被短接的同時(shí),KT2線圈斷電,經(jīng)一定延時(shí),KT2常閉觸點(diǎn)閉合,KM3通電,短接R2,電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。工作原理
可逆運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)控制線路直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于電磁轉(zhuǎn)矩Em=CmΦI的方向,因此,改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向有兩種:1、勵(lì)磁電壓不變時(shí),改變電樞繞組端電壓極性。2、電樞繞組兩端電壓極性不變,改變勵(lì)磁繞組兩端電壓極性。改變電樞繞組端電壓極性方法時(shí),因主回路電流較大,幫接觸器容量也較大,并要求采用滅弧能力強(qiáng)的直流接觸器。改變勵(lì)磁繞組兩端電壓極性方法時(shí),電磁的慣性大,對(duì)于頻繁正反向運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī),不適合。
正反他勵(lì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制線路直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)。1、能耗制動(dòng)
在電動(dòng)機(jī)具有較高轉(zhuǎn)速時(shí),切斷其電樞電源而保持其勵(lì)磁為額定狀態(tài)不變時(shí)電動(dòng)機(jī)因慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn),面為直流發(fā)電機(jī)。如果用一個(gè)電阻R使電樞回路成為閉路,則此回路中產(chǎn)生電流和制動(dòng)力矩,使拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并在轉(zhuǎn)子回路電阻中以發(fā)電熱形式消耗掉。這種制動(dòng)較為平穩(wěn),故在機(jī)床的直流拖動(dòng)中比較普遍。
制動(dòng)前接觸器KM的常開觸頭閉合,常閉觸頭斷開,電動(dòng)機(jī)有勵(lì)磁將處于正向電動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),即電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相同(均為順時(shí)針方向),為拖動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中保持勵(lì)磁,斷開常開觸頭KM使電樞電源斷開,閉合常閉觸頭KM用電阻將電樞回路閉合,則進(jìn)入能耗制動(dòng)。原理圖
能耗制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向變化情況
反接制動(dòng)分為電樞電壓反向反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩種。電樞反向反接制動(dòng)原理圖制動(dòng)前,接觸器的常開觸頭KM1閉合,另一個(gè)接觸器的常開觸頭KM2斷開,假設(shè)此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于正向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài),電磁轉(zhuǎn)矩Tem與轉(zhuǎn)速n的方向相同,即電動(dòng)機(jī)的U、I、E、T、n均為正值。
2、反接制動(dòng)在電動(dòng)運(yùn)行中,斷開KM1,閉合KM2使電樞電壓反向并串入電阻Rf,則進(jìn)入制動(dòng)。反接制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向變化情況反接制動(dòng)時(shí),加到電樞兩端的電源電壓為反向電壓,同時(shí)接入反接制動(dòng)電阻Rf。反接制動(dòng)初始瞬間,由于機(jī)械慣性,轉(zhuǎn)速不能突變,仍保持原來的方向和大小,電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也保持原來的大小和方向。制動(dòng)原理電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下,由于某種條件的變化(如帶位能性負(fù)載下降、降壓調(diào)速等),使電樞轉(zhuǎn)速n超過理想空載轉(zhuǎn)速n0,則進(jìn)入回饋制動(dòng)。工作原理回饋制動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速方向并未改變,而n>n0,使Ea>U,電樞電流Ia=(U-Ea)/Ra<0反向,電磁轉(zhuǎn)矩(Tem<0)也反向,為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)時(shí)U未改變方向,而Ia已反向?yàn)樨?fù),電源輸入功率P1=UIa<0;而電磁功率Pem=UIa<0,表明電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),將電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能變?yōu)殡娔懿⒒仞伒诫娋W(wǎng),故稱回饋制動(dòng)3、回饋制動(dòng)液壓電器電液組合控制系統(tǒng)是靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液泵工作,液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件完成動(dòng)作的。液壓傳動(dòng)是靠密封容器內(nèi)的液體壓力能來進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞與控制的一種傳動(dòng)方式。特點(diǎn)為:輸出力矩大,運(yùn)轉(zhuǎn)傳遞平穩(wěn)、均勻,調(diào)整控制方便,能方便實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。電磁閥是實(shí)現(xiàn)電液一體化轉(zhuǎn)換元件的重要元件,常見的有電磁鐵、電磁閥、電磁離合器、電磁抱閘和液壓閥。電磁閥是一種隔離閥,可以配合電源控制閥門的開啟和關(guān)閉。常用于控制液體流量,操作簡(jiǎn)單方便。電磁閥的性能可以用位置和通路數(shù)來表示,并有單電磁鐵和雙電磁鐵兩種。電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)單電式二位五通閥雙電式二位五通閥雙電式三位五通閥單電式二位二通閥單電式二位四通閥電磁閥的圖形符號(hào)油泵液壓元件相關(guān)的圖形符號(hào)液壓傳動(dòng)由:液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力元件:為液壓系統(tǒng)提供壓力,它把電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過液壓泵轉(zhuǎn)換為壓力能。執(zhí)行元件:用來驅(qū)動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng),它把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出??刂普{(diào)節(jié)元件:通過用控制調(diào)節(jié)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)中壓力、流量和流向的控制,保證執(zhí)行元件完成運(yùn)動(dòng)。輔助元件:有油箱、油管、濾油器及壓力表,保證液壓系統(tǒng)正常工作。液壓傳動(dòng)的組成為保證液壓執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)完成所需要的工作循環(huán),首先記電動(dòng)機(jī)提前起動(dòng),單方向運(yùn)轉(zhuǎn),提供壓力油,根據(jù)電磁閥電源種類的不同,控制電路分交流和直流兩種。電液組合控制電路的分析方法:首先根據(jù)液壓設(shè)備的工作循環(huán)圖對(duì)照電磁閥動(dòng)作順序表閱讀液壓系統(tǒng)圖;其次分析電氣控制系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)順序控制;最后分析機(jī)、電、液有機(jī)結(jié)合起來的控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制電路液壓滑臺(tái)自動(dòng)工作循環(huán)控制是一個(gè)典型的電液組合控制。例如:工作臺(tái)的工作循環(huán)是:快進(jìn)→工進(jìn)→快退→原位停止當(dāng)工作件放好在SQ1位置時(shí),起動(dòng)液壓泵,當(dāng)油到達(dá)一定壓力時(shí),按下起動(dòng)工作件開始自動(dòng)完成工作。液壓泵液壓系統(tǒng)圖YV1工作YV3工作YV2工作液壓動(dòng)力電氣控制電路圖
1、動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)在原位SQ1被檔鐵壓合,按下起動(dòng)SB1,KA1、YA1、YA3工作,滑臺(tái)快進(jìn)2、動(dòng)力滑臺(tái)工進(jìn)當(dāng)滑臺(tái)快進(jìn)到SQ2位置時(shí),KA2得電,YA3斷電,工作臺(tái)工進(jìn)3、動(dòng)力滑臺(tái)快退當(dāng)工作臺(tái)到SQ3位置時(shí),YA1、YA3、KA1斷電,同時(shí)KA3得電工作,帶動(dòng)滑臺(tái)快速后退工作原理可編程序控制器原理及應(yīng)用1.1緒論1.2plc的基本功能1.3plc的特點(diǎn)1.4plc的分類1.5plc的應(yīng)用1.6plc的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1、概述1.1緒論1.1.1可編程控制器的簡(jiǎn)稱1.1.2可編程控制器的定義1.1.3可編程控制器的產(chǎn)生歷史1.1.4可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì)
1.1.1可編程控制器的簡(jiǎn)稱可編程序控制器(ProgrammabieController)簡(jiǎn)稱PC,將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫PLC。
1.1.2可編程控制器的定義
PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順時(shí)運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。1.1.3可編程控制器的產(chǎn)生歷史
世界上第一臺(tái)plc是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制的。20世紀(jì)70年代中末期,可編程進(jìn)入了實(shí)際的發(fā)展階段。20世紀(jì)80年代初,可編程在先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家中已廣泛應(yīng)用。
1.1.4可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì)①、向高速度、大容量方向發(fā)展②、向超大、超小型發(fā)展③、發(fā)展智能化模塊、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展④、增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力⑤、編程語言多樣化1.2PLC的基本功能1、邏輯控制功能6、過程控制功能2、定時(shí)控制功能7、通信聯(lián)網(wǎng)功能3、計(jì)數(shù)控制功能8、監(jiān)控功能4、步進(jìn)控制功能9、停電記憶功能5、數(shù)據(jù)處理功能10、故障診斷功能
1.3PLC的特點(diǎn)
1、可靠性高,搞干擾能力強(qiáng)2、編程簡(jiǎn)單、直觀3、適應(yīng)性好,維護(hù)簡(jiǎn)單4、速度較慢,價(jià)格較高1.4PLC的分類1、按結(jié)構(gòu)分類2、按功能分類3、按I\O點(diǎn)數(shù)分類1、按結(jié)構(gòu)分類整體式分類:是把CPU、RAM、ROM、I\O接口及與編程器或EPROM寫入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。模塊式分類:又叫積木式。這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是把PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊。機(jī)器有一塊帶有插槽的母板,實(shí)質(zhì)上是計(jì)算要的總線。2、按功能分類低檔PLC:具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及自診斷、監(jiān)控等基本功能。中檔PLC:除了具有低檔功能外,還具有較強(qiáng)的模擬量輸入和輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I\O、子程序及通信聯(lián)網(wǎng)等功能。高檔PLC:除了具有中檔功能外,還增加了帶有符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能。3、按I\O點(diǎn)數(shù)分類超小型小型中型大型超大型64點(diǎn)以下64-128點(diǎn)128-512點(diǎn)512-8192點(diǎn)8192點(diǎn)以上1.5PLC的應(yīng)用制造業(yè)娛樂業(yè)醫(yī)療\健康建筑\環(huán)境農(nóng)業(yè)\漁業(yè)交通食器工業(yè)1.6PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.6.1PLC的組成
硬件:中央處理器、存儲(chǔ)、輸入輸出接口、電源、編程接口、擴(kuò)展接口
軟件:梯形圖、語句表、順序功能圖、功能模塊圖1.6.2PLC的工作原理掃描工作原理掃描工作過程執(zhí)行的過程及特點(diǎn)
硬件1.6.1plc的組成中央處理器CPU
通用微處理器有16位8086M6800
單片機(jī)8039、8031、M6801
比極行位片式微處理器有AMD2900、AMD2903存儲(chǔ)器1、功能PLC的存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)2、分類系統(tǒng)存儲(chǔ)器
用戶存儲(chǔ)器
ROM或EPROMEEPROM
后備電池的RAM輸入輸出I\O單元1、功能
I\O接口就是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I\O設(shè)備或其他外部高務(wù)的邊接(如開關(guān)、按鈕、傳感器)的狀態(tài)或信息讀入CPU,通過用戶程序的運(yùn)算與操作,把結(jié)果通過執(zhí)行結(jié)構(gòu)輸出接口傳給執(zhí)行結(jié)構(gòu)(如電磁閥、繼電器、接觸器等)。2、輸入接口第一種直流(12-24v)第二種交流(100-120v、200-240v)第三種交直流(12-24v)3、輸出接口繼電器晶體管晶閘管輸出供電電源
市電直流電24v允許電源電壓在額定+10%——-15%波動(dòng)輸出DC24v,電流不超過100mA擴(kuò)展接口功能1、擴(kuò)展I\O單元2、連接特殊功能模塊3、通訊接口,連接通訊設(shè)備器編程接口功能1、將用戶程序送入PLC的存儲(chǔ)器2、用編程器檢查程序和修改程序3、利用編程器還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)梯形圖(Ladderdiagram)①、梯形圖:是用一種以圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示的編程語言,是從繼電器電路圖演變過來的。②、符號(hào):常開、常閉、線圈
軟件③、梯形圖的畫法:始于左母線,終于右母線接點(diǎn)在水平線上,不能在垂直線上不宜使用雙線圈輸出觸點(diǎn)可以串聯(lián)并聯(lián),線圈只能并聯(lián)線圈右邊無觸點(diǎn)輸出的線圈不能不經(jīng)過任何接點(diǎn)下接接在兩個(gè)邏輯電源線之間觸點(diǎn)線圈都應(yīng)有編號(hào),以相互區(qū)別程序結(jié)束以END為標(biāo)記繪圖時(shí)右母線可以省略常開常閉線圈左母線語句表語句表(Instruction)又叫指令表,由語句指令依一定的順序排列而成。一般由助記符和操作數(shù)組成。0LDX0ORY0ANIX1OUTY0
利用PLC基本指令對(duì)梯形圖編程時(shí),務(wù)必按從左到右、自上而下的原則進(jìn)行。在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí),如觸點(diǎn)塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令,指令表的表達(dá)順序?yàn)椋合葘懗鰠⑴c因素的內(nèi)容,再表達(dá)參與因素間的關(guān)系。順序功能圖順序功能圖(Sequentialfunctionchart)是用來編制順序控制類程序。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖,它是一種通用的技術(shù)語言。順序功能圖的編制方法:步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作(或命令)
起動(dòng)功能模塊圖
功能模塊圖(Functionblockdiagram)是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言。
掃描工作原理當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí),是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的。掃描是從第一條程序開始,在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下,控程序存儲(chǔ)順序的先后,逐條執(zhí)行用戶程序,直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開始掃描執(zhí)行,周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)動(dòng)。2、plc工作原理
掃描工作過程
執(zhí)行的過程及特點(diǎn)作業(yè)1、什么是plc?它與繼電器相比主要優(yōu)點(diǎn)是什么?2、plc是如何分類的?按結(jié)構(gòu)型式不同,plc可分為哪幾類?各有什么特點(diǎn)?3、plc有什么特點(diǎn)?為什么具有高可靠性?4、plc的編程語言有哪幾種?5、什么是plc的掃描周期?其掃描過程分為哪幾個(gè)階段?各階段完成什么任務(wù)?2、應(yīng)用程序2.1三菱FX系列PLC的介紹2.2輸入繼電器2.3輸出繼電器2.4輔助繼電器2.5定時(shí)器2.6計(jì)數(shù)器
2.1三菱FX系列PLC的介紹2.1.1FX系列的命名方式2.1.2FX系列的一般指標(biāo)2.1.3FX系列的技術(shù)指標(biāo)2.1.4PLC編程元素2.1.1FX系列的命名方式
FX系列的PLC型號(hào)含義:FX□□-□□
□
□-□123451、系列序號(hào)如1S,1N,2N、2NC等2、I\O總點(diǎn)數(shù):14點(diǎn)-254點(diǎn)3、單元類型:M為基本單元
E為I\O混合擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊
EX為輸入擴(kuò)展
EY為了輸出擴(kuò)展4、輸出形式:R為繼電器T為晶體管S為雙向晶閘管輸出5、電源形式
FX1S系列有10點(diǎn)、14點(diǎn)、20點(diǎn)、30點(diǎn)有繼電器和晶體管輸出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性價(jià)比高FX1N系列有14點(diǎn)、24點(diǎn)、40點(diǎn)、60點(diǎn)有繼電器和晶體管輸出FX2N系列有16點(diǎn)、32點(diǎn)、48點(diǎn)、64點(diǎn)、80點(diǎn)、128點(diǎn)有繼電器和晶體管輸出,是最高級(jí)別的模塊,有高速度,高級(jí)的功能,邏輯組件和定位功能FX2NC系列有16點(diǎn)、32點(diǎn)、48點(diǎn)、64點(diǎn)、80點(diǎn)是卡片式大小的PLC,連接口降低成本2.1.2FX系列的一般指標(biāo)
一般指標(biāo)指的是電源電壓,允許電壓波動(dòng)范圍、耗電情況、直流輸出電壓、絕緣電阻、耐壓情況、抗噪聲性能、耐機(jī)械振動(dòng)、及沖擊情況、使用環(huán)境溫度、接地要求、外形尺寸及質(zhì)量。2.1.3FX系列的技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)是指plc具有的技術(shù)能力1、I\O點(diǎn)數(shù)2、掃描速度:小型的掃描時(shí)間可能大于40ms。3、內(nèi)存容量:小型機(jī)的存儲(chǔ)容量為1KB-幾千字節(jié),大型則為幾十千字節(jié),甚至達(dá)到1-2MB。4、指令系統(tǒng)5、內(nèi)部寄存器6、特殊功能模塊2.1.4PLC編程元素
FX2N系列的編程元素編程元件的使用元素含元件的啟動(dòng)、復(fù)位信號(hào)、工作對(duì)象、設(shè)定值、及掉電特性等,不同的類型的元件涉及的使用要素不盡相同。1、輸入繼電器2、輸出繼電器3、輔助繼電器4、定時(shí)器5、計(jì)數(shù)器2.2輸入繼電器
輸入繼電器編號(hào)范圍為X0-X177(128點(diǎn))可編程控制器輸入接口一個(gè)接線點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入繼電器。輸入繼電器是接收外信號(hào)的窗口。主要是由起動(dòng)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)構(gòu)成的
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