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成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第1页共11页一般电气元器件介绍一、变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈(一次侧),其余的绕组叫次级线圈(二次侧)。1、电源变压器的特性参数额定功率:在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。额定电压:指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。还有空载电流、空载损耗、效率、绝缘电阻等参数不作详细讨论2、车间一般使用变压器车间采用的变压器的类型比较多,主要有单相380v变成单相100~110V(基本每台设备上都有该类变压器)、单相380v变成单相200~220V(主要使用于C线国产设备)、三相380v变成三相200V(使用于一些采用200V三相电机的设备,如曲轴AB线无心磨床、偏心磨床、活塞倒角机、选配铆接机等)3、接线方法,下图:输入电源输出电源可选择输出电压可选择输入电压成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第2页共11页二、开关电源在通常的设备中采用交流电,但在大部分电子设备中都需要使用直流稳压电源。1、工作原理:下图所示为直流稳压电源的组成框图,实际上它就是表示把交流电转换为直流电的过程。图中各环节的功能如下:电源变压器:将标准交流电源电压变换为符合整流需要的交流电压(一般为降压)。整流电路:利用二极管等整流器件的单向导电特性,将交流电压变换为单向脉动电压。滤波电路:减小整流电压的脉动程度,以适合稳压电路的需要。稳压电路:在交流电源电压波动或负载变化时,使直流输出电压稳定。2、一般输入电源为交流单相100V(220V),主要看开关电源标识,也有同时兼容两种电压的开关电源(需作连接跳线处理),而输出电源为直流24V。替换时主要指标:输入电压、输出电压、定额电流3、线方法,下图:+24V输出0V输出地线AC100V输入电源指示灯输出调整成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第3页共11页三、继电器1、继电器的工作原理和特性继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器的工作原理和特性:电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2、继电器主要产品技术参数额定工作电压:是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。直流电阻:是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第4页共11页吸合电流:是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。释放电流:是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。触点切换电压和电流:是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。3、触点形式继电器的触点有三种基本形式:动合型:线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。动断型:线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。转换型:这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。4、继电器的选用先了解必要的条件:①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;②被控制电路中的电压和电流;③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。车间中使用的继电器的电压一般为DC24V或AC100V,触点组有1组、2组及4组,接线编号见继电器上的标注。四、交流接触器成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第5页共11页交流接触器是利用电磁力来接通和断开主电路的执行电器。常用于电动机、电炉等负载的自动控制。接触器的工作频率可达每小时几百甚至上千次,并可方便地实现远距离控制。1、工作原理:下图是交流接触器的主要结构图。为了减小铁心损耗,交流接触器的铁心由硅钢片叠成,并为了消除铁心的颤动和噪音。在铁心端面的一部分套有短路环。2、选用交流接触器时,除了必须按负载要求选择主触点组的额定电压、额定电流外,还必须考虑吸引线圈的额定电压及辅助触点的数量和类型。一般车间使用交流接触器输入电压为AC100V或200V(也有小量DC24V)。触点有常开式及常闭式两种,替换接线时必须注意。3、接线方法,下图:控制线路动力输入线路动力输出线路成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第6页共11页五、热继电器电动机工作时可能会出现短时间的过载。一般情况下电枢绕组只要不超过其容许温升,就不会产生什么危害。但长时间过载会导致过热而影响使用寿命。而常用的空气开关只能用作短路保护。热继电器就是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。热继电器是利用电流的热效应而动作的。1、热继电器的结构原理如下图所示。由电阻丝做成的热元件,其电阻值较小,工作时将它串接在电动机的主电路中,电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成,左端与外壳固定。当热元件中通过的电流超过其整定值而过热时,由于双金属片的上面一层热膨胀系数小,而下面的大,使双金属片受热后向上弯曲,导致扣板脱扣,扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是串接在电动机的控制电路中的,使得控制电路中的接触器的动作线圈断电,从而切断电动机的主电路。由于双金属片的受热过程需要一定时间,因而在电动机起动或短时过载时,热继电器不会立即动作,从而可避免不必要的停车。因此,热继电器不能用作短路保护。如果要热继电器复位,则按下复位按钮即可恢复工作。热继电器根据热元件的整定电流的大小,有许多规格。整定电流是指当热元件中通过的电流超过整定值的20%时,热继电器应在20min内动作。选用时,应根据电动机的额定电流选择具有相应整定电流值的热元件。成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第7页共11页2、一般热继电器连接在交流接触器与电动机(水泵)中间,本身自带的常闭信号触点控制交流接触器的动作,另一组常开触点发出工作情况信息到PLC中,假如热继电器跳闸PLC接收信号后发出马达过负荷的报警。3、接线方法,下图:六、漏电开关主要作为人身触电保护之用,也可用来防止设备绝缘损坏,产生接地故障电流而引起的火灾危险。通常使用在设备的总开关中。动力线路输入动力线路输出复位键电流调整控制触点动力输入线路动力输出线路手动开关漏电测试按钮成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第8页共11页七、空气开关一种电流保护装置,即当电流超过空气开关规格额定值时,开关将跳脱。空气开关可避免设备内的线路或电子设备线路过电流引起火灾。开动中的设备空气开关跳闸后绝对不能直接重新连接,要检查后端控制电气元件是否出现故障,排除故障后才能重新连接。八、无溶丝开关一种电流保护装置,即当电流超过无溶丝开关的额定值时,BREAKER随即跳脱。假如超过BRESKER的额定值,会造成设备内的线路或电子设备线路过热引起火灾。开动中的设备空气开关跳闸后绝对不能直接重新连接,要检查后端控制电气元件是否出现故障,排除故障后才能重新连接。九、噪声过滤器主要作用是消除供给PLC中的交流电源中高频信号,避免PLC触点的误动作。附图:动力输入线路动力输入线路动力输出线路手动开关输入电源输出电源成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第9页共11页十、变频器改变电源的固有频率,使所控制的异步电动机转速变化。(以后再详细介绍)电气部件连接马达的连接:1、空气开关(或无溶丝开关)主动力线路分路到空气开关的输入端,经过空气开关的控制,输出端直接连到交接触器的输入触点中,主要起过电流保护。2、交流接触器:线圈电压为DC24V及AC100V的交流接触器主要控制电源由PLC输出提供开关信号,由PLC处理完了的输出信号直接连接到热继电器的常闭信号触点(主要作用是当热继电器保护动作时,交流接触器立即断开),常闭信号触点输出到交流接触器线圈的一端,交流接触器线圈的另一端为PLC输出组公共线的另一相。当PLC有输出信号时两相形成工作回路,线圈动作使触点改变现有状态,PLC输出信号停止时工作回路断开触点复位。动力线路主要从空气开关的输出得到,通过交流接触器的触点控制开关。3、热继电器从交流接触器输出的动力线路直接连接到热继电器输入端口中,而热继电器输出端口通过电源线与马达相连。热继电器的控制线路为一组常开触点与一组常闭触点,常开触点负责提供热继电器有否跳闸的信号到PLC的输入组件中,通过PLC处理产生“马达过负荷”的输出信号。而常闭触点则是控制交流接触器的工作,当热继电器跳闸后自动切断通入交流接触器的控制电源使马达停止。4、马达成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第10页共11页热继电器的动力输出线路直接接到马达的线圈触点中,更换时注意马达的相位变化会造成转动方向的变化。注:`1、若马达需变速功能时,必须配备变频器,则交流接触器与热继电器可以不用安装,因变频器内部自身带有两者的相当功能。2、电动机类的连接都可以按上述方法实施。MACPLC输出组件AC100V电源公共线380V电源马达交流接触器空气开关热继电器PLC输入组件DC公共线热继电器常闭触点热继电器常开触点电磁阀的连接成长快乐学习小组教材——一般电气元件介绍及连接第11页共11页通常使用的AC100V的电磁阀电源是直接从PLC输出组件(AC100V)中的触点及与输出组件公共线的另一相组成。通过控制PLC输出触点的开关来控制电磁阀的动作。但有个别设备(如曲轴无心磨床)PLC输出组件只有DC24V,则连接AC100V的电磁阀时需要借助中间继电器完成。ACPLC输出组件AC100V电源公共线
本文标题:一般电气元器件介绍
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