电气控制技术及应用

2019/8/5沈阳航空职业技术学院1电气控制技术及应用《电气控制技术》专业课程的性质：电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置或者系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。在电气控制技术中，其控制系统是主要的组成部份。本门课程就是将电气控制系统作为主要的研究对象进行理论和实践这两个环节的学习和探讨。在现今社会中，电气控制技术已在各行各业中被广泛应用，其电气控制系统已经是实现工业生产自动化的重要的技术手段。因此，《电气控制技术》是工业自动化、电气技术等专业的一门理论性和实践性极强的专业技术课。2019/8/5沈阳航空职业技术学院2电气控制技术及应用《电气控制技术》课程的学习内容：1、电气控制系统中常用电器的基础知识；2、电气控制系统的基本控制原理；3、电气控制线路的基本环节；4、典型生产机械控制电路分析；5、电气控制线路的设计、原理图的绘制及元件选用；6、电气控制系统的日常保养与检修；7、实际操作。2019/8/5沈阳航空职业技术学院3电气控制技术及应用学习《电气控制技术》课程的目的（基本要求）：1、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能够正确选用；2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独立分析能力；3、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能力；4、初步具有对一般的继电器—接触器控制线路故障的分析、检查和排除故障的能力；5、初步具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力。2019/8/5沈阳航空职业技术学院4电气控制技术及应用重点掌握《电气控制技术》课程的内容：1、常用控制电器元件的文字与图形符号（GB符号）；2、电气控制线路原理图的绘制规则；3、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；4、典型机床的控制电路分析；5、常见故障的分析与解决方法。2019/8/5沈阳航空职业技术学院5电气控制技术及应用《电气控制技术》课程的学习方法：2019/8/5沈阳航空职业技术学院6电气控制技术及应用“电气”与“电器”的区别*什么是“电气”？“电气”是一个宏观的概念。其所涵盖的内容涉及电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备等等相关的工程领域。其所涉及的相关学科知识主要有：政治理论、外语、工程数学、电网络理论、电磁场理论、电力电子、电力系统可靠性分析方法、高压绝缘理论、电机与电器设计理论与方法、电机与电气质量控制及检测方法、电力系统及其自动化、电力系统安全及其监测装置、高压绝缘测试技术、电工理论研究新进展、计算机应用技术基础、计算机辅助电路分析、现代管理学基础等。“电气”，是对电气系统工程的统称。2019/8/5沈阳航空职业技术学院7“电气”与“电器”的区别*什么是“电器”？“电器”是相对于“电气”来说而相对微观的一个概念。所涵盖的内容涉及到“电气工程”中所应用到的电力装置、设备或器件总成。*“电器”根据其适用环境、应用范围等，细化分种类繁多。*电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。电气控制技术及应用2019/8/5沈阳航空职业技术学院8电气控制技术及应用电气控制技术是以各类电动机作为牵引动力的传动装置和与其相对应的电气控制系统为对象，实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是由各种控制电器、设备、连接导线组成，以实现对生产机械设备进行电气控制的体系；是电气控制技术具体体现的主干部分；是实现工业生产自动化的重要的技术手段。2019/8/5沈阳航空职业技术学院9电气控制技术及应用电气控制技术的发展概况在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在控制操作上，从繁琐笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。2019/8/5沈阳航空职业技术学院10低压电器及其作用：低压电器：*低压电器：低压电器是指工作在交流1200V、直流1500V电压以下的各种电器以及电气设备。统称为低压电器。低压电器在工业电气控制系统电路中的作用主要是对所控制的电路或电路中其他的电器进行通断、保护、控制或调节。电气控制技术及应用2019/8/5沈阳航空职业技术学院11低压电器的分类—配电电器：低压电器的分类：*低压电器根据其控制对象的不同，分为配电电器和控制电器两大类。*低压配电电器——低压配电电器主要用于低压配电系统和动力回路。常用的有：刀开关、转换开关、熔断器、自动开关、接触器等。电气控制技术及应用2019/8/5沈阳航空职业技术学院12低压电器的分类—控制电器：低压电器的分类：*“控制电器”：根据外界的电信号或非电信号可以自动或手动地对所控制的电路或者不具备电性能的对象进行控制的电器设备或器件总成被称之为“控制电器”。*低压控制电器——低压控制电器主要用于电力传输系统和电气自动控制系统中。常用的有：主令电器、继电器、启动器、控制器、电阻器、变阻器、万能转换开关等。电气控制技术及应用2019/8/5沈阳航空职业技术学院13低压电器的分类—配电电器：电气控制技术及应用*低压配电电器低压配电电器主要用于低压配电系统和动力回路。常用的有：刀开关、转换开关、熔断器、自动开关、接触器等。一、刀开关：刀开关（手柄闸刀式开关）是低压配电电器中结构最简单、应用最广泛的电器。广泛应用于照明电路、小容量（5.5KW及以下）的动力电路且不频繁启动的控制电路中。刀开关按极数分为单级、双极和三级；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按刀开关可转换的方向分为单投式和双投式。2019/8/5沈阳航空职业技术学院14配电电器—刀开关电气控制技术及应用常用的刀开关种类：（1）胶盖闸刀开关：胶盖闸刀开关又称为开启式负荷开关。（2）铁壳开关：铁壳开关又称为封闭式负荷开关。一般应用于不频繁地接通和分断负荷电路，也可以用作15KW以下的电动机的不频繁启动的控制开关。（3）熔断器式刀开关：熔断器式刀开关即熔断器式隔离开关。是一种以熔断体或带有熔断体的载融件作为动触点的隔离开关。2019/8/5沈阳航空职业技术学院15刀开关—胶盖闸刀开关电气控制技术及应用——配电电器胶盖闸刀开关外形结构：图形文字符号：HK系列胶盖闸刀开关型号的含义:2019/8/5沈阳航空职业技术学院16刀开关—胶盖闸刀开关电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院17刀开关—封闭式铁壳闸刀开关电气控制技术及应用——配电电器图形文字符号：铁壳开关外形结构封闭式铁壳闸刀开关型号的含义:2019/8/5沈阳航空职业技术学院18刀开关—熔断器式刀开关电气控制技术及应用——配电电器熔断器式刀开关外形结构：HR6型系列HR5系列2019/8/5沈阳航空职业技术学院19配电电器—组合开关电气控制技术及应用——配电电器组合开关又称为转换开关，是由多节触点组合而成的一种手动控制电器。组合开关有单级、双极和三级之分。组合开关可以用作电源引入开关、也可以用作5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。2019/8/5沈阳航空职业技术学院20组合开关实物图片电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院21组合开关结构示意图电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院22组合开关图形文字符号电气控制技术及应用——配电电器HZ系列组合开关型号的含义：2019/8/5沈阳航空职业技术学院23配电电器—自动开关电气控制技术及应用——配电电器自动开关又称为自动空气开关或自动空气断路器。自动开关是一种可以自动切断电路故障的组合型保护电器。自动开关主要用于低压动力线路中，用于分断和接通负荷电路。所以，自动开关又被称之为低压断路器。2019/8/5沈阳航空职业技术学院24自动开关的结构电气控制技术及应用——配电电器自动开关主要由触点、灭弧装置、操作机构、保护装置（各种脱扣器）等部分组成。自动开关具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，能自动切断故障电路，保护用电设备的安全。2019/8/5沈阳航空职业技术学院25自动开关外观及工作原理图电气控制技术及应用——配电电器自动开关外观2019/8/5沈阳航空职业技术学院26自动开关外观及工作原理图电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院27自动开关的工作原理（过流）正常工作状态过流状态电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院28自动开关的工作原理（欠压）正常工作状态欠压状态电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院29自动开关的型号及其含义自动开关的图形、文字符号电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院30自动开关的分类电气控制技术及应用——配电电器自动开关按其用途和结构不同分类，主要有装置式、万能式、直流快速式和限流式。常用的主要是装置式、万能式两种。★智能化框架断路器和智能化塑壳断路器★智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器)。智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器。2019/8/5沈阳航空职业技术学院31自动开关—装置式自动开关电气控制技术及应用——配电电器装置式自动开关外观装置式自动开关又称为塑壳式自动开关。装置式自动开关可通过手动或者电动的方式来进行分合闸的操作。装置式自动开关主要用于电动机及照明系统的控制、供电线路的保护等。2019/8/5沈阳航空职业技术学院32自动开关—装置式自动开关电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院33自动开关—万能式自动开关电气控制技术及应用——配电电器万能式自动开关又称为框架式自动开关或万能式自动断路器。万能式自动开关是指以具有绝缘衬垫的框架结构底座将所有构件组成一个整体并具有多种结构变化方式，能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（如短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。2019/8/5沈阳航空职业技术学院34自动开关—万能式自动开关电气控制技术及应用——配电电器1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示2019/8/5沈阳航空职业技术学院35万能式自动开关外观图电气控制技术及应用——配电电器2019/8/5沈阳航空职业技术学院36自动开关的选用原则（一）电气控制技术及应用——配电电器①根据线路对保护的要求确定自动开关的类型和保护形式；②自动开关的额定电压应等于或大于被保护线路的额定电压；③自动开关欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压；④自动开关的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流；2019/8/5沈阳航空职业技术学院37自动开关的选用原则（二）电气控制技术及应用——配电电器⑤自动开关的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。⑥配电线路中的上、下级自动开关的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。⑦自动开关的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。