电气控制与PLC应用3（PPT74页)

Date:2019/8/5Page:1电气控制与PLC应用CH1电气控制与PLC之间的关系是什么？为何要放在同一本教材中讲述？电器控制与PLC之间的联系点在哪里？电气控制是PLC的基础；PLC是在电气控制的基础上发展出来的；Date:2019/8/5Page:2电气控制与PLC应用CH1任务一三相异步电动机的单向启停控制第一节、低压电器的基本知识第二节、相关低压电器第三节、三相异步电动机常用单向控制电路Date:2019/8/5Page:3电气控制与PLC应用CH1第一节低压电器的基本知识一、低压电器的基本概念•按对电能的产生、输送、分配和应用起控制、保护、检测、变换、与切换及调节作用的电气器具，通称为电器。•工作在额定电压交流1200V、直流1500V及以下的各种电器称为低压电器。二、低压电器的分类•按电器的动作性质分：手动电器和自动电器•按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器•按有无触点分：有触点电器和无触点电器•按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。Date:2019/8/5Page:4电气控制与PLC应用CH1三、主要技术参数•低压电器的主要性能参数：额定绝缘电压、额定工作电压，额定发热电流、通断能力、额定工作电流、电气寿命和机械寿命。额定工作电压：是指在规定条件下，能保证电器正常工作的电压值，通常指主触点的额定电压，有电磁机构的电器，还规定了吸引线圈的额定电压，例接触器，它的线圈就有220V、380V、24V、36V，110V，等额定工作电流：额定工作电流是指电器在规定的使用条件下，能保证其正常工作时的电流值。额定绝缘电压:是指电器所能承受的最高工作电压,它由电器的结构、材料等因素决定Date:2019/8/5Page:5电气控制与PLC应用CH1额定发热电流：在规定条件下，电器长时间工作，各部分的温度不超过极限值时所能承受的最大电流值通断能力：是指低压电器在规定的使用条件下，能可靠接通和分断的最大电流。电器寿命：是指低压电器在规定条件下，在不需要维修或更换器件时带负载操作的次数机械寿命：是指低压电器在不需要维修或更换器件时所能承受的空载操作次数。Date:2019/8/5Page:6电气控制与PLC应用CH11.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。组成原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。铁芯衔铁线圈四、电磁式低压电器的基本结构交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。Date:2019/8/5Page:7电气控制与PLC应用CH1短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。衔铁铁芯线圈短路环Date:2019/8/5Page:8电气控制与PLC应用CH12.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。类型材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成桥式触头指形触头点接触面接触Date:2019/8/5Page:9电气控制与PLC应用CH13.灭弧系统电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。电弧的危害：延长了切断故障的时间；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；形成飞弧造成电源短路事故。灭弧措施：电动力吹弧、长弧割短弧、多断口灭弧、磁吹灭弧、改善触头表面材料。灭弧栅片触头电弧Date:2019/8/5Page:10电气控制与PLC应用CH1电弧熄灭的方法及装置1－磁吹铁心；2－导弧角；3－灭弧罩；4－磁吹线圈；5－铁夹板；6－静触头；7－动触头；8－绝缘套。图3-3磁吹灭弧装置示意图Date:2019/8/5Page:11电气控制与PLC应用CH1第二节相关低压电器一、刀开关概念：一种手动配电电器，主要用来隔离电源或不频繁通、断小于其额定电流的负载组成：刀开关由手柄、触刀、静插座、铰链支座和绝缘底板等组成，依靠手动来实现触刀插人插座与脱离插座的控制。Date:2019/8/5Page:12电气控制与PLC应用CH11.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：QSDate:2019/8/5Page:13电气控制与PLC应用CH12.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。Date:2019/8/5Page:14电气控制与PLC应用CH13.负荷开关(1)用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。分类：单相双极和三相三极两种Date:2019/8/5Page:15电气控制与PLC应用CH1Date:2019/8/5Page:16电气控制与PLC应用CH13.负荷开关(2)作用：手动通断电路及短路保护。QS文字符号图形符号Date:2019/8/5Page:17电气控制与PLC应用CH1功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。二、低压断路器低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。Date:2019/8/5Page:18电气控制与PLC应用CH112345671-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12345671-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Date:2019/8/5Page:19电气控制与PLC应用CH112345671-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12345671-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Date:2019/8/5Page:20电气控制与PLC应用CH112345671-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12345671-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．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用Date:2019/8/5Page:21电气控制与PLC应用CH112345671-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12345671-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．按钮线路过载保护Date:2019/8/5Page:22电气控制与PLC应用CH112345671-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12345671-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．按钮电动机的失压保护Date:2019/8/5Page:23电气控制与PLC应用CH1三、接触器接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。接触器是用来频繁接通和切断电动机或其他负载主电路的一种自动切换电器.Date:2019/8/5Page:24电气控制与PLC应用CH1触头系统：主触头、辅助触头常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧结构1、交流接触器Date:2019/8/5Page:25电气控制与PLC应用CH1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Date:2019/8/5Page:26电气控制与PLC应用CH1工作原理线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。Date:2019/8/5Page:27电气控制与PLC应用CH1用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。2、直流接触器常用直流接触器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。Date:2019/8/5Page:28电气控制与PLC应用CH1•直流接触器1）触点系统一般做成单极或双极，由于触点接通和断开的电流较大，所以用滚动接触的指形触点，辅助触点的通断电流较小，常采用点接触的双断点桥式触点2）电磁机构也是由铁芯、线圈、衔铁等组成的，由于线圈中通入的直流电，铁芯中不会产生铁损，也不会发热，所以铁芯可用整块铸铁或铸钢制成，不需要安装短路环。3）直流接触器的主触点在分断较大电流直流电路时，往往会产生强烈的电弧，容易熔伤触点和延时断电，为了迅速灭弧，直流接触器一般采用磁吹式灭弧装置。Date:2019/8/5Page:29电气控制与PLC应用CH1KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM接触器的符号Date:2019/8/5Page:30电气控制与PLC应用CH1根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。3、接触器的使用选择原则Date:2019/8/5Page:31电气控制与PLC应用CH1作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作四、热继电器型式：双金属片式热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。Date:2019/8/5Page:32电气控制与PLC应用CH11-1.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-弹簧四、热继电器双金属片式热继电器原理示意图Date:2019/8/5Page:33电气控制与PLC应用CH1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：ＩeR≥ＩedＩeR：热继电器热元件的额定电流；Ｉed：电动机的额定电流。Date:2019/8/5Page:34电气控制与PLC应用CH15、熔断器熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.图1-33熔断器的保护特性（一）熔断器的保护特性Date:2019/8/5Page:35电气控制与PLC应用CH1（二）熔断器的主要技术参数1．额定电压:指保证熔断器能长期正常工作的电压2．额定电流:是指保证熔断器（指绝缘底座）能长期正常工作的电流，它的等级划分随熔断器结构形式而异，熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流3．极限分断能力:是指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。Date:2019/8/5