王永华工厂电气控制技术经典课件
工厂电气控制技术第三版
方承远 张振国 编著
机械工业出版社
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绪性 内
论
一、“工厂电气控制技术”课程的性质和任务 质 —— 实践性强的专业课。 容 —— 电机、其他执行电器为控制对 象，介绍电气控制的基本原 理、线路、程序及控制装置的 设计方法。 标 ——1、电气控制线路、程序、技术资料 的阅读分析能力。 2、电气控制线路、程序的设计能力。
目
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任
务： 1、熟练掌握常用控制电器、电气控制线路的构 成、原理及用途，独立分析和设计能力。 2、掌握可编程序控制器(PLC)的基本构成、 工作原理、特点及其应用发展情况。 3、掌握小型PLC的硬件构成、工作原理、编程 语言、指令系统与编程方法。 4、掌握PLC控制系统的设计方法、设计过程、 步骤、PLC模块选择方法、应用程序设计 与调试方法等。
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二、电气控制技术的发展 控制方法 —— 手动 自动 控制功能 —— 简单 复杂 操作方式 —— 笨重 轻巧 控制原理 —— 有触点硬接线继电器 微处理器的软件 控制方式 —— 集中拖动 顺序控制 DCS 网络 现场总线 以太网 新 技 术 —— 综合应用电子技术、检测技术、 计算机技术、自动控制理论
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主电路
总开关及保护起动 L1 L2 L3 QS FU1
主轴转动 制动 正转 FU2
进给传动 反转
冷确泵
变压器及照明60VA 380 / 36V
KM3 12
KM2 9
KM4 15
KM5 18
KM1 7
T
FU
R
3132
关 SA4 开 EL
反转 停 正转 SA5 KM6 19
W2
U2
V2
U3 V3
W1
FR1 7 KS
FR2 13
M! 3~5.5kW 1410r/min
M2 3~1.5kW 1410r/min
YA快速 进给
M3 3~0.125kW 2790r/min
W3
U1
V1
FR3 7
150VA 380 /127V
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第一章 继电接触器逻辑控制基础义 —— 继电器、接触器控制技术是进 代先进电气控制基础。 低压电器 —— 电力拖动自动控制系统的基本 组成元件。 介 绍 —— 常用低压电器元件的用途、类 型、符号、选用四方面。 举 例 —— 电气线路的阅读分析方法。 意
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第一节 电器的基本知识
一、电器的定义及分类 (一)电器的定义—— 凡是自动或手动接通和 断开电路，以及能实现 对电路或非电对象切 换、控制、保护、检 测、变换和调节目的的 电气元件统称为电器。
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(二)电器的分类 1、按工作电压等级分类 (1)低压电器 —— 交流AC < 1200V; 直流DC < 1500V。 (2)高压电器 —— 交流AC > 1200V; 直流DC > 1500V。
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2、按用途分类 (1)控制电器 ——用于各种控制电路和控制系统的电器。 (2)主令电器 ——用于各种控制系统中发送控制指令的电 器。 (3)保护电器 ——用于保护电路及用电设备的电器。 (4)配电电器 ——用于电能的输送和分配的电器。 (5)执行电器 ——用于完成某种动作或传动功能的电器。
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3、按
工作原理分类
(1)电磁式电器 ——依据电磁原理来工作的电器。 (2)非电类控制电器 ——电器的工作是靠外力或某种非电物理量 的变化而动作的电器。
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二、电磁式电器的工作原理与结构特点 组成： 感测部分——电磁结构； 触头系统——执行部分。 (一)电磁结构 作用——将电磁能量转换为机械能量，带 动触头动作，完成接通和分断电 路。 组成——吸引线圈、铁心、衔铁等。
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1、常用的磁路结构(图1-1) 1)衔铁沿棱角转动的拍合式铁心 ——广泛应用于直流电器中。 2)衔铁沿轴转动的拍合式铁心 ——应用触点容量较大的交流电器中。 3)衔铁直线运动的双E形直动式铁心 ——多用于交流接触器、继电器中。 2、吸引线圈 作用——将电能转换成磁场能量。 注意——结构、交、直流、热的产生。
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线圈自然状态 —— 没有电
图1-1
常用的磁路结构
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线圈通电
图1-1
常用的磁路结构
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机械运动
图1-1
常用的磁路结构
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机械运动
图1-1
常用的磁路结构 通电后动作情况
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(二)电磁吸力与吸力特性
电磁吸力 F
αt
7 10 8π
B 2S
(1-1)
式中 Fαt ——电磁吸力，单位为N; B ——气隙中磁感应强度，单位为T; S ——磁极截面积，单位为m2 ; δ ——固定铁心与衔铁之间的气隙。 直流电磁铁时 B=恒定值； 交流电磁铁时 B=Bmsinωt。 (1-2)
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将式1-2代入式1-1整理得
F tm F tm F cos 2 t F0 F0 cos 2 t αt 2 210 7 Fα B m 2 S ——电磁吸力最大值； tm 8π
式中
F tm F0 2
—— 电磁吸力平均值。
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