电气控制与PLC应用

河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术第一章常用低压电器第一节概述一、低压电器的定义：1、电器：在电气控制线路或配电线路中起控制、调节、检测、切换及保护作用的电气元件称之为电器。2、低压电器：工作在直流电压1500伏、交流电压1200伏以下电路的电器称之为低压电器。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术二、低压电器的用途：在电气控制线路或配电线路（把发电厂生产的电能直接配给用电单位的10kV以下的电力线路，称为配电线路）中起控制、调节、检测、切换及保护作用。其特点是品种多、用量大、用途广。三、低压电器的分类：1、按低压电器在电气控制线路中的地位和作用分类：河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术（1）、配电电器：这类电器主要有刀开关、熔断器、低压断路器、转换开关等。这类电器要求断流能力强、限流效果好、同时具有好的热稳定性及动稳定性。（2）、控制电器：主要用于自动控制系统。主要包括各种传感器、继电器、接触器、启动器等。此类电器要求操作频率高、寿命长、有一定的转换能力。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术2、按国标可分为十三类电器产品：（1）刀开关H，例如HK为开启式负荷开关HZ为组合开关。（2）熔断器R，例如RC为瓷插式熔断器，RM为无填料封闭式熔断器。（3）断路器D，例如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。（4）控制器K，例如KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术（5）接触器C，例如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器。（6）起动器Q，例如QJ为自耦变压器降压起动器，QX为星三角起动器。（7）控制继电器J，例如JR为热继电器，JS为时间继电器。（8）主令电器L，例如LA为按钮，LX为行程开关河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术（9）电阻器Z，例如ZG为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。（10）变阻器B，例如BP为频敏变阻器，BT为起动调速变阻器。（11）调整器T，例如TD为单相调压器，TS为三相调压器。（12）电磁铁M，例如MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。（13）其他A，例如AD为信号灯，AL为电铃。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术四、低压电器的基本结构：河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术常见低压电器的基本结构可分为三大部分：1）、感应机构：接收输入信号如电压、电流、压力、频率等。2）、中间机构：将输入信号检测、转换、放大比较、并传递给执行机构。3）、执行机构：接收中间机构输入的信号，通过自身的通断动作向被控制电路输出指令，实现对被控制电路的控制。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术五、低压电器的三大系统：低压电器一般分为三大系统：电磁系统、灭弧系统、触头系统。（一）触头系统触头系统分类：1、按结构分：动触头、静触头两种；2、按触头材料分：铜、银、合金3、按自然状态分：常开触头、常闭触头两种。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术注：a、常开触头：电器在未动作前，处于分断状态的触头。b、常闭触头：电器在未动作前，处于闭合状态的触头。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术触头的作用电器中常开触头一般分为主触头、常开辅助触头，主触头用于联通、分断主电路，常开辅助触头用于自锁或顺序控制。常闭辅助触头主要用于联锁控制，辅助触头主要用于控制电路。（二）电磁系统电磁系统的组成：（1）、励磁线圈（2）、磁路1、励磁线圈：（1）、分类：A、电压线圈-与电源并联-匝数多而细。B、电流线圈-与电路串联-匝数少而粗。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术（2）工作原理：线圈得电-产生激励磁场-产生磁场力-衔铁动作-触头通断-完成对电路的控制。2、磁路：（1）、组成：铁心、衔铁、气隙；（2）、衔铁的运动方式：a、旋转式b、直动式（3）、铁心的形式：E型、U型。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术线圈的表示方法：（三）灭弧系统1、作用：触头分断的瞬间在触头之间会产生电弧，所以接触器设置了灭弧装置来灭弧，将开断回路时的电弧对触头的损害降到最低，以保持接触器的寿命。2、主要形式：河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术L3L2L1QSFUKMFRM隔离开关：刀开关、空气开关。隔离作用熔断器：短路保护接触器：控制开关继电器：过载保护电源端用电器UVW设备端河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术第二节低压开关一、开启式负荷开关（ＨＫ系列）１、结构：（如图示）２、用途：主要用于照明线路、电热线路的控制开关，也可用于分支线路的隔离开关及小容量感应电动机的控制开关。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术３、开启式负荷开关的型号及图形文字符号：（１）、型号：例如：ＨＫ１—１５／３其中：Ｈ—负荷开关；Ｋ—开启式；１—设计序号（一般用途）；１５A—每极触刀额定电流Ｉｅ；３—三极触刀。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术（２）图形文字号：•４、选用：•（1）、根据使用场合，选择类型、基数及操作方式；•（2）、Uhke≧Ujs•（3）、容量的确定：•Ihke=3Ide•（4）、熔体额定电流的确定：•A、照明线路、电热线路：Ｉｒｅ≧Ｉｊｓ•B、电动机：Ｉｒｅ＝０.３８Ｉｑｄ（电动机的启动电流）QSL1L2L3河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术５、开启式负荷开关的使用：（１）、开启式负荷开关可用作隔离开关（在电路的首端提供明显断口的机械开关装置）。（２）、开启式负荷开关应垂直安装。（３）、开启式负荷开关的尾端应安装一组熔断器，以保护刀开关。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术解：电动机额定电流计算方法已知三相电动机容量，求其额定电流口诀：容量除以千伏数，商乘系数点七六。二百二伏电机，1千瓦三点五安培。常用三百八伏电机，一个千瓦两安培。则有：电动机的额定电流为：11A。则有HK系列刀开关每极触刀的额定电流为：Ihke≧33A，则有刀开关的型号为：HK1—40/3熔丝的额定电流为：0.38×（5—8）×11=20.9—33.44A河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术二、低压断路器（空气开关）1、结构：1234567L1L2L3低压断路器又称空气开关，多用于不频繁地转换及起动电动机，对线路、电器设备及电动机实行保护，当发生严重过载、短路及欠电压时能自动切断电源，起到保护作用河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术2、分类：1）框架式（DW系列万能式）大容量断路器，用于总配电网络和保护2）塑料外壳式（DZ系列装置式）用于配电，电机保护和其它负载，多用于配电柜3）小型模数式小型或微型断路器，终端电器河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术3、工作原理：低压断路器主触头1234567L1L2L3低压断路器的主触头是靠手动电动操作分合闸或自动分闸的河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术低压断路器过电流保护1234567L1L2L3过流脱扣器线圈电器线圈与主电路串联。当电路发生短路，过流继电器脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣器机构动作，使主触头断开主电路。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术低压断路器过载保护1234567L1L2L3当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣器机构动作，主触头断开主电路。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术低压断路器远程控制1234567L1L2L3分励脱扣器则用作远距离控制，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下起动按扭，使线圈通电衔铁带动自由脱扣器机构动作，使主触头断开。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术低压断路欠压保护1234567L1L2L3正常工作电压情况下，欠压脱扣器衔铁被吸下，保持主触头闭合，当电路欠压时，欠压继电器衔铁被释放，使自由脱扣器动作（被顶开），合主电路断开，起到保护作用河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术4、低压断路器的型号及图形文字符号河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术图4-37低压断路器图形符号河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术5、选用（1）、低压断路器额定电流的确定：1）、电路电流平稳的情况：Ize≥Ijs其中Ize--低压断路器额定电流Ijs—线路的计算电流2）、电路有尖峰电流的情况：A、单台电动机回路：Ize≈KjsIqd河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术其中：Kjs—计算系数DZ型取1.7～2DW型取1.35～1.4Iqd—电动机的启动电流；B、配电回路：Ize≥Kz｛Iqd1＋Ijs（n－1）｝其中：Kz=1.2Iqd1—线路中启动电流最大的那一台电动机的启动电流Ijs（n－1）---线路的计算电流减去线路中启动电流最大的那一台电动机的额定电流河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术•作业：•有4台笼式感应电动机“380V、7.5KW”、“380V、5.5KW”、“380V、10KW”、“380V、5.5KW”，由低压断路器控制启停，电动机的启动电流均为电动机额定电流的5倍，试确定断路器的型号。河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术第三节主令电器一、主令电器的定义及分类：1、定义：指在控制电路中发出闭合、分断指令或作程序控制的开关电器。2、分类：：A、按钮；B、限位开关、接近开关。二、按钮：1、结构：如图示河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术BCDA河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术•2、分类：•（1）、常开（启动）按钮：如图示（绿色）•SB•（2）、常闭（停车）按钮：如图示（红色）•SB•（3）、复合（联锁）按钮：如图示•SB河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技术3、型号：LA18—2—2J其中：L—主令电器；A—按钮式；18—设计序号；2—常开触头数；2—常闭触头数；J—紧急式；河南农业职业学院电气控制与可编程控制器应用技术第一篇电气控制技