《電氣控制原理》課件

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1、電氣控制電路基礎(chǔ) 電氣控制線路圍的繪制原則q 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 圖 一 般 有 三 種 ： 電 氣 原 理 圖 、 電 器 布 置 圖 和 電 氣 安裝 接 線 圖 。 由 于 它 們 的 用 途 不 同 ， 繪 制 原 則 也 有 差 別 。 根 據(jù) 學(xué) 習(xí) 的 實際 需 要 ， 這 里 重 點 介 紹 電 氣 原 理 圖 。q 電 氣 原 理 圖 目 的 是 便 于 閱 讀 和 分 析 控 制 線 路 ， 應(yīng) 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、層 次 分 明 清 晰 的 原 則 ， 采 用 電 器 元 件 展 開 形 式 繪 制 。 它 包 括 所 有 電 器元 件 的 導(dǎo) 電 部 件 和

2、接 線 端 子 ， 但 并 不 按 照 電 器 元 件 的 實 際 布 置 位 置 來繪 制 ， 也 不 反 映 電 器 元 件 的 實 際 大 小 。q 下 面 以 圖 2 1所 示 的 某 機 床 的 電 氣 原 理 圖 為 例 ， 來 說 明 電 氣 原 理 圖的 規(guī) 定 畫 法 和 應(yīng) 注 意 的 事 項 繪制電氣原理圖時應(yīng)遵循的原則q 電 氣 原 理 圖 一 般 分 主 電 路 和 輔 助 電 路 （ 控 制 電 路 ） 兩 部 分 。q 主 電 路 是 電 氣 控 制 線 路 中 大 電 流 通 過 的 部 分 ， 包 括 從 電 源 到 電 機 之 間 相 連的 電 器 元 件

3、； 一 般 由 組 合 開 關(guān) 、 主 熔 斷 器 、 接 觸 器 主 觸 點 、 熱 繼 電 器 的 熱元 件 和 電 動 機 等 組 成 。q 輔 助 電 路 是 控 制 線 路 中 除 主 電 路 以 外 的 電 路 ， 其 流 過 的 電 流 比 較 小 和 輔 助電 路 包 括 控 制 電 路 、 照 明 電 路 、 信 號 電 路 和 保 護 電 路 。 其 中 控 制 電 路 是 由按 鈕 、 接 觸 器 和 繼 電 器 的 線 圈 及 輔 助 觸 點 、 熱 繼 電 器 觸 點 、 保 護 電 器 觸 點等 組 成 。q 電 氣 原 理 圖 中 所 有 電 器 元 件 都 應(yīng)

4、采 用 國 家 標(biāo) 準 中 統(tǒng) 一 規(guī) 定 的 圖 形 符 號 和 文字 符 號 表 示 。 電氣原理圖中電器元件的布局q 電 氣 原 理 圖 中 電 器 元 件 的 布 局 ， 應(yīng) 根 據(jù) 便 于 閱 讀 原 則 安 排 。 主 電 路 安 排 在 圖 面 左 側(cè)q 或 上 方 ， 輔 助 電 路 安 排 在 圖 面 右 側(cè) 或 下 方 。 無 論 主 電 路 還 是 輔 助 電 路 ， 均 按 功 能 布置 ， 盡 可 能 按 動 作 順 序 從 上 到 下 ， 從 左 到 右 排 列 。q 電 氣 原 理 圖 中 ， 當(dāng) 同 一 電 器 元 件 的 不 同 部 件 （ 如 線 圈 、 觸

5、 點 ） 分 散 在 不 同 位 置 時 ，為 了 表 示 是 同 一 元 件 ， 要 在 電 器 元 件 的 不 同 部 件 處 標(biāo) 注 統(tǒng) 一 的 文 字 符 號 。 對 于 同 類器 件 ， 要 在 其 文 字 符 號 后 加 數(shù) 字 序 號 來 區(qū) 別 。 如 兩 個 接 觸 器 ， 可 用 KMI、 KMZ文 字符 號 區(qū) 別 。q 電 氣 原 理 圖 中 ， 所 有 電 器 的 可 動 部 分 均 按 沒 有 通 電 或 沒 有 外 力 作 用 時 的 狀 態(tài) 畫 出 。q 對 于 繼 電 器 、 接 觸 器 的 觸 點 ， 按 其 線 圈 不 通 電 時 的 狀 態(tài) 畫 出 ，

6、控 制 器 按 手 柄 處 于 零位 時 的 狀 態(tài) 畫 出 ； 對 于 按 鈕 、 行 程 開 關(guān) 等 觸 點 按 未 受 外 力 作 用 時 的 狀 態(tài) 畫 出 。q 電 氣 原 理 圖 中 ， 應(yīng) 盡 量 減 少 線 條 和 避 免 線 條 交 叉 。 各 導(dǎo) 線 之 間 有 電 聯(lián) 系 時 ， 在 導(dǎo) 線 交 點 處 畫 實 心 圓 點 。 根 據(jù) 圖 面 布 置 需 要 ， 可 以 將 圖 形 符 號 旋 轉(zhuǎn) 繪 制 ， 一 般 逆 時 針 方向 旋 轉(zhuǎn) 90o， 但 文 字 符 號 不 可 倒 置 。 圖面區(qū)域的劃分q 圖 紙 上 方 的 1、 2、 3等 數(shù) 字 是 圖 區(qū) 的

7、編 號 ， 它 是 為 了 便 于 檢 索 電 氣 線 路 ，方 便 閱 讀 分 析 從 而 避 免 遺 漏 設(shè) 置 的 。 圖 區(qū) 編 號 也 可 設(shè) 置 在 圖 的 下 方 。q 圖 區(qū) 編 號 下 方 的 的 文 字 表 明 它 對 應(yīng) 的 下 方 元 件 或 電 路 的 功 能 ， 使 讀 者 能 清楚 地 知 道 某 個 元 件 或 某 部 分 電 路 的 功 能 ， 以 利 于 理 解 全 部 電 路 的 工 作 原 理 。 符號位置的索引q 符 號 位 置 的 索 引 用 圖 號 、 負 次 和 圖 區(qū) 編 號 的 組 合 索 引 法 ， 索 引 代 號 的 組 成 如 下 ：q

8、 圖 號 是 指 當(dāng) 某 設(shè) 備 的 電 氣 原 理 圖 按 功 能 多 冊 裝 訂 時 ， 每 冊 的 編 號 ， 一 般 用 數(shù) 字 表 示 。q 當(dāng) 某 一 元 件 相 關(guān) 的 各 符 號 元 素 出 現(xiàn) 在 不 同 圖 號 的 圖 紙 上 ， 而 當(dāng) 每 個 圖 號 僅 有 一 頁 圖紙 時 ，q 索 引 代 號 中 可 省 略 “ 頁 號 ” 及 分 隔 符 “ ”。 當(dāng) 某 一 元 件 相 關(guān) 的 各 符 號 元 素 出 現(xiàn) 在 同 一 圖 號 的 圖 紙 上 ， 而 該 圖 號 有 幾 張 圖 紙 時 ， 可省 略q “ 圖 號 ” 和 分 隔 符 “ ”q 當(dāng) 某 一 元 件

9、相 關(guān) 的 各 符 號 元 素 出 現(xiàn) 在 只 有 一 張 圖 紙 的 不 同 圖 區(qū) 時 ， 索 引 代 號 只 用“ 圖 區(qū) ” 表 示 。q 如 圖 2 1圖 區(qū) 9中 的 KA常 開 觸 點 下 面 的 “ 8”即 為 最 簡 單 的 索 引 代 號 。 它 指 出 了 繼電 器 KA的 線 圈 位 置 在 圖 區(qū) 民 q 圖 2 1中 接 觸 器 KM線 圈 及 繼 電 器 KA線 圈 下 方 的 文 字 是 接 觸 器q KM和 繼 電 器 KA相 應(yīng) 觸 點 的 索 引 。q 電 氣 原 理 圖 中 ， 接 觸 器 和 繼 電 器 線 圈 與 觸 點 的 從 屬 關(guān) 系 使 用

10、右 圖 表q 示 。 即 在 原 理 圖 中 相 應(yīng) 的 線 圈 的 下 方 ， 給 出 觸 點 的 圖 形 符 號 ， 并 在 下 面 標(biāo) 電氣控制原理圖 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 按 鈕 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交

11、 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 1 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 12 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 123 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 1234 電氣控制原理圖

12、交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 12345 電氣控制原理圖交 機 電 機熔 絲交 流 接 觸 器熱 妓 電 器空 氣 開 關(guān) 12345 436 3 基本電路 基本電路45 基本電路12345 3 基本電路12345 3 基本電路12345 3 3 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 基本電路 主 電 路 的 組 成 空 氣 開 關(guān) （ 斷 路 器 ）熔 絲 （ 短 路 保 護 ）交 流 接 觸

13、器 三 相 異 步 交 流 電 機熱 繼 電 器 （ 過 載 保 護 ） 主 電 路 的 組 成 空 氣 開 關(guān) （ 斷 路 器 ）熔 絲 （ 短 路 保 護 ）交 流 接 觸 器 三 相 異 步 交 流 電 機熱 繼 電 器 （ 過 載 保 護 ） 斷 路 器 、 熱 繼 電 器交 流 接 觸 器 交 流 電 源 控 制 電 器 的 分 類 中 間 繼 電 器 繼 電 器熱 繼 電 器溶 絲交 流 接 觸 器 主 令 開 關(guān)行 程 開 關(guān)壓 力 繼 電 器接 近 開 關(guān) 開 關(guān)空 氣 開 關(guān) 123 456123465 主 控 器 件保 護 器 件控 制 器 件發(fā) 信 器 件信 號 器 件輔

14、 助 器 件 變 壓 器 指 示 燈 自 動 開 關(guān) （ 斷 路 器 ） 自 動 開 關(guān) 又 稱 自 動 空 氣 斷 路 器 。 當(dāng) 電 路發(fā) 生 嚴 重 過 載 、 短 路 以 及 失 壓 等 故 障 時 能 自動 切 斷 電 路 ， 有 效 地 保 護 串 接 在 其 后 的 電 氣設(shè) 備 在 正 常 條 件 下 ， 也 可 用 于 不 頻 繁 地 接通 和 斷 開 電 路 及 控 制 電 動 機 ， 因 此 自 動 開 關(guān)是 低 壓 線 路 中 常 用 的 具 有 齊 備 保 護 功 能 的 控制 電 器 。 由 于 自 動 開 關(guān) 具 有 可 以 操 作 、 動 作值 可 調(diào) 、 分

15、斷 能 力 較 高 ， 以 及 動 作 后 一 般 不需 要 更 換 牢 部 件 等 優(yōu) 點 因 此 得 到 了 廣 泛 應(yīng)用 自 動 開 關(guān) （ 斷 路 器 ） 主 觸 點 接 線 主 觸 點 接 線 交 流 接 觸 器 電 磁 式 的 接 觸 器 是 利 用 電 磁 吸 力的 作 用 使 主 觸 點 閉 合 或 斷 開 電 動 機電 路 或 負 載 電 路 的 控 制 電 器 。 用 它可 以 實 現(xiàn) 頻 繁 的 遠 距 離 操 作 ， 它 具有 比 工 作 電 流 大 數(shù) 倍 的 接 通 相 分 斷能 力 。 接 觸 器 最 主 要 的 用 途 還 是 控制 電 動 機 的 啟 動 、

16、正 反 轉(zhuǎn) 、 制 動 和調(diào) 速 等 。 因 此 ， 它 是 電 力 拖 動 控 制 系 統(tǒng) 中 員 重 要 的 也 是 最 常 用 的 控 制電 器 。 接 觸 器 按 其 主 觸 點 控 制 的 電 路 中 的電 流 分 為 直 流 接 觸 器 和 交 流 接 觸 器 。 接 觸 器 和 繼 電 器 構(gòu) 造 接 觸 器 和 繼 電 器 構(gòu) 造 交 流 接 觸 器 控 制 線 圈 接 線主 觸 點 接 線 繼 電 器 繼 電 器 是 一 種 根 據(jù) 某 種 物 理 量 的 變 化 ， 使 其 自 身 的 執(zhí) 行 機 構(gòu) 動 作 的 電 器 。它 既 可 以 用 來 改 變 控 制 線 路 的

17、 工 作 狀 態(tài) ， 按 照 預(yù) 先 設(shè) 計 的 控 制 程 序 完 成 預(yù)定 的 控 制 任 務(wù) ； 也 可 以 根 據(jù) 電 路 狀 態(tài) 、 參 數(shù) 的 改 變 對 電 路 實 現(xiàn) 某 種 保 護 。 繼 電 器 一 般 由 3個 基 本 部 分 組 成 ： 檢 測 機 構(gòu) 、 中 間 機 構(gòu) 和 執(zhí) 行 機 構(gòu) 。 檢 測 機 構(gòu) 的 作 用 是 接 受 外 界 輸 入 信 號 并 將 信 號 傳 遞 給 中 間 機 構(gòu) ； 中 間 機構(gòu) 對 信 號 的 變 化 進 行 判 斷 、 物 理 量 轉(zhuǎn) 換 、 放 大 等 ； 當(dāng) 輸 入 信 號 變 化 到 一 定值 時 ， 執(zhí) 行 機 構(gòu) (

18、一 般 是 觸 頭 )動 作 ， 從 而 使 其 所 控 制 的 電 路 狀 態(tài) 發(fā) 生 變 化 ，接 通 或 斷 開 某 部 分 電 路 ， 達 到 控 制 或 保 護 的 目 的 。 繼 電 器 種 類 很 多 ， 按 輸 入 信 號 可 分 為 ： 電 壓 繼 電 器 、 電 流 繼 電 器 、 功 率繼 電 器 、 速 度 繼 電 器 ， 壓 力 繼 電 器 、 溫 度 繼 電 器 等 ； 按 工 作 原 理 可 分 為 ：電 磁 式 繼 電 器 、 感 應(yīng) 式 繼 電 器 、 電 動 式 繼 電 器 、 電 子 式 繼 電 器 、 熱 繼 電 器 等 ； 按 用 途 可 分 為 控

19、制 與 保 護 繼 電 器 ； 按 輸 出 形 式 可 分 為 有 觸 點 和 無 觸點 繼 電 器 。 繼 電 器 電 磁 式 繼 電 器 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 和工 作 原 理 與 電 磁 式 的 接 觸 相似 ， 它 也 是 由 電 磁 機 構(gòu) 和 觸點 系 統(tǒng) 兩 個 主 要 部 分 組 成 。電 磁 機 構(gòu) 由 線 圈 、 鐵 心 、 銜鐵 組 成 。 觸 點 系 統(tǒng) 由 于 其 觸點 都 接 在 控 制 電 路 中 ， 且 電流 小 ， 故 不 裝 設(shè) 滅 弧 裝 置 。它 的 觸 點 一 般 為 橋 式 觸 點 ，有 常 開 和 常 閉 兩 種 形 式 。 另外 ， 為 了 實 現(xiàn)

20、 繼 電 器 動 作 參數(shù) 的 改 變 ， 繼 電 器 一 般 還 具有 改 變 釋 放 彈 簧 松 緊 和 改 變銜 鐵 開 后 氣 隙 大 小 的 裝 置 。 中 間 繼 電 器 電 磁 繼 電 器 主 要 包 括 電 流 繼 電 器 、電 壓 繼 電 器 相 中 間 繼 電 器 。 選 用 時主 要 依 據(jù) 繼 電 器 所 保 護 或 所 控 制 對象 對 繼 電 器 提 出 的 要 求 ， 如 觸 頭 的數(shù) 量 、 種 類 ， 返 回 系 數(shù) ， 控 制 電 路的 電 壓 、 電 流 、 負 載 性 質(zhì) 等 。 出 于繼 電 器 觸 頭 容 量 較 小 ， 所 以 經(jīng) 常 將被 頭 并

21、 聯(lián) 使 用 。 有 時 為 增 加 觸 頭 的分 斷 能 力 ， 也 有 把 觸 頭 串 聯(lián) 起 來 使用 的 。 控 制 線 圈 接 線主 觸 點 接 線 中 間 繼 電 器 電 磁 繼 電 器 主 要 包 括 電 流 繼 電 器 、電 壓 繼 電 器 相 中 間 繼 電 器 。 選 用 時主 要 依 據(jù) 繼 電 器 所 保 護 或 所 控 制 對象 對 繼 電 器 提 出 的 要 求 ， 如 觸 頭 的數(shù) 量 、 種 類 ， 返 回 系 數(shù) ， 控 制 電 路的 電 壓 、 電 流 、 負 載 性 質(zhì) 等 。 出 于繼 電 器 觸 頭 容 量 較 小 ， 所 以 經(jīng) 常 將被 頭 并 聯(lián)

22、 使 用 。 有 時 為 增 加 觸 頭 的分 斷 能 力 ， 也 有 把 觸 頭 串 聯(lián) 起 來 使用 的 。 控 制 線 圈 接 線 控 制 線 圈 接 線 主 觸 點 接 線 主 觸 點 接 線 控 制 線 圈 時 間 繼 電 器SIRIUS 3RP1時 間 繼 電 器 在 自 動 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 需 要 有 瞬 時 動 作 的 繼 電器 。 也 需 要 延 時 動 作 的 繼 電 器 。 時 間 繼 電 器 就 是 利 用 某 種 原 理 實 現(xiàn) 觸 頭 延 時 動 作 的 自 動電 器 ， 經(jīng) 常 用 于 按 時 間 原 則 進 行 控 制 的 場 合 。其 種 類 主 要

23、有 電 磁 阻 尼 式 、 空 氣 阻 尼 式 、 晶體 管 式 和 電 動 機 式 。 熱 繼 電 器 電 磁 式 低 壓 電 器 中 感 測元 件 接 受 的 是 電 壓 或 電 流 信號 ， 但 許 多 低 壓 電 器 其 感 測元 件 的 信 號 是 發(fā) 熱 、 溫 度 、轉(zhuǎn) 速 、 壓 力 等 各 種 形 式 的 非電 量 信 號 。 這 些 不 同 形 式 的信 號 和 感 泅 元 件 就 組 成 了 不同 于 電 磁 式 的 電 器 元 件 ； 如熱 繼 電 器 、 溫 度 繼 電 器 、 速度 繼 電 器 、 按 鈕 、 行 程 開 關(guān) 熱 繼 電 器 熔 斷 器 熔 斷 器

24、擔(dān) 負 的 主 要 任 務(wù) 是 為 電 線 電 纜 作 過 載與 短 路 保 護 ， 不 論 短 路 電 流 值 有 多 高 ， 它 都能 切 斷 。 其 次 ， 也 適 宜 用 作 設(shè) 備 和 電 器 的 保護 電 磁 閥 行 程 開 關(guān)超 程 柱 塞 滾 子 柱 塞 滾 子 杠 桿 帶 角 度 滾 子 杠 桿 滾 子 曲 柄 超 程 柱 塞 M18 1 滾 子 柱 塞 M18 1 行 程 開 關(guān) 的 功 能 是 相 應(yīng) 于 移 動 機 械 的 位 置 產(chǎn) 生 電 信號 。 設(shè) 備 使 用 于 任 何 氣 候 條 件 。 接 近 開 關(guān) 及 微 動 開 關(guān) 行 程 開 關(guān) 的 功 能 是 相

25、 應(yīng) 于 移 動 機 械 的 位 置 產(chǎn) 生 電 信號 。 設(shè) 備 使 用 于 任 何 氣 候 條 件 。 接 近 開 關(guān) 微 動 開 關(guān) 主 令 開 關(guān) 控 制 按 鈕 是 一 種 接 通 或 分 斷 小 電 流 電 路 的 主 令 電 器 ， 其結(jié) 構(gòu) 簡 單 應(yīng) 用 廣 泛 。 觸 頭 允 許 通 過 的 電 流 較 小 一 般 不 超過 5A， 主 要 用 在 低 壓 控 制 電 路 中 手 動 發(fā) 出 控 制 信 號 。 控 制 按 鈕 由 按 鈕 帽 ， 復(fù) 位 彈 簧 ， 橋 式 動 、 靜 觸 頭 和 外 殼等 組 成 。 一 般 為 復(fù) 合 式 即 同 時 具 有 常 開 、 常 閉 觸 頭 。 按 下 時 常 閉 觸 頭 先 斷 開 ， 然 后 常 干 )f觸 頭 閉 合 。 去 掉 外 力 后 在 復(fù) 恢彈 簧 的 作 用 下 ， 常 開 觸 頭 斷 開 ， 常 閉 秒 久 頭 復(fù) 位 。 主 令 開 關(guān) 主 令 開 關(guān) 指 示 燈 和 CRT