模块一低压电气控制系统设计与应用优秀PPT.ppt

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1、模块一模块一 低压电气限制系统设计与低压电气限制系统设计与应用应用项目项目1 典型电气限制线路典型电气限制线路项目项目1 典型电气限制线路典型电气限制线路v一、项目要求一、项目要求v本项目将以本项目将以CA6140车床和车床和X62W型铣床限制型铣床限制系统为对象，学习三相异步电动机的起动、系统为对象，学习三相异步电动机的起动、运行、调速、制动的基本限制线路和常见的运行、调速、制动的基本限制线路和常见的爱护环节等。爱护环节等。项目项目1 典型电气限制线路典型电气限制线路v二、项目分析二、项目分析v本项目是电气限制技术的入门学习，依据机床限制系统的要本项目是电气限制技术的入门学习，依据机床限制系

2、统的要求，分解为求，分解为4个任务来完成。个任务来完成。v任务任务1：三相异步电动机起动限制线路的安装与调试：三相异步电动机起动限制线路的安装与调试v任务任务2：三相异步电动机正、反转限制电路的安装与调试：三相异步电动机正、反转限制电路的安装与调试v任务任务3：机床工作台的自动来回限制线路的安装与调试：机床工作台的自动来回限制线路的安装与调试v任务任务4：三相异步电动机依次限制线路与两地限制线路的安：三相异步电动机依次限制线路与两地限制线路的安装与调试装与调试v任务任务5：三相异步电动机降压启动限制电路的安装与调试：三相异步电动机降压启动限制电路的安装与调试v任务任务6：三相异步电动机的制动限

3、制电路安装与调试：三相异步电动机的制动限制电路安装与调试任务任务1：三相异步电动机起动限制线：三相异步电动机起动限制线路的安装与调试路的安装与调试v任务目标任务目标v1、了解常用的低压电器的基本工作原理和结、了解常用的低压电器的基本工作原理和结构特点。构特点。v2、驾驭三相异步电动机干脆启动限制线路的、驾驭三相异步电动机干脆启动限制线路的工作原理。工作原理。v3、驾驭三相异步电动机干脆起动限制线路的、驾驭三相异步电动机干脆起动限制线路的安装过程和工艺要安装过程和工艺要 任务任务1：三相异步电动机起动限制线：三相异步电动机起动限制线路的安装与调试路的安装与调试v任务分析任务分析vCA6140车床

4、和车床和X62W型铣床限制系统的主轴型铣床限制系统的主轴的旋转，刀架的移动和冷却液都是靠电动机的旋转，刀架的移动和冷却液都是靠电动机的来拖动的，因此我们要了解如何使电动机的来拖动的，因此我们要了解如何使电动机运转的原理；熟悉电动机运转各种限制线路运转的原理；熟悉电动机运转各种限制线路的构成和工作原理，并会安装和检修各运转的构成和工作原理，并会安装和检修各运转的限制线路。的限制线路。任务任务1：三相异步电动机起动限制线：三相异步电动机起动限制线路的安装与调试路的安装与调试v基本学问基本学问v一、低压电器基本学问一、低压电器基本学问 v电器在实际电路中的工作电压有凹凸之分，电器在实际电路中的工作电

5、压有凹凸之分，工作于不同电压下的电器可分为高压电器和工作于不同电压下的电器可分为高压电器和低压电器两大类，凡工作在沟通电压低压电器两大类，凡工作在沟通电压 1200V 及以下，或直流电压及以下，或直流电压 1500V 及以下电路中的及以下电路中的电器称为低压电器。电器称为低压电器。v低压电器种类繁多，分类方法有很多种。低压电器种类繁多，分类方法有很多种。一、低压电器基本学问一、低压电器基本学问 v1、按动作方式分 v（1）手动限制电器：依靠外力（如人工）干脆操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮等。v（2）自动限制电器：依靠指令或物理量（如电流、电压、时间、速度等）变更而自动动作的电器，如接触器

6、、继电器等。一、低压电器基本学问一、低压电器基本学问v2、按用途分 v（1）低压限制电器：主要在低压配电系统及动力设备中起限制作用，限制电路的接通、分断以及电动机的各种运行状态，如刀开关、接触器、按钮等。v（2）低压爱护电器：主要在低压配电系统及动力设备中起爱护作用，爱护电源和线路或电动机，使他们不至于在短路状态和过载状态下运行，如熔断器、热继电器等。一、低压电器基本学问一、低压电器基本学问v3、按低压电器有无触头的结构特点分 v可分为有触头电器和无触头电器。目前有触头电器仍占多数，随着电子技术的发展，无触头电器的应用会日趋广泛。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v(一)刀开关 v刀开关又称

7、开启式负荷开关，它是手动限制电器。刀开关是一种结构最简洁且应用最广泛的低压电器，常用来作为电源的引入开关或隔离开关，也可用于小容量的三相异步电动机不频繁地起动或停止的限制。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、刀开关的结构 v图1-1实物图、结构示意图和符号v刀开关又有开启式负荷开关和封闭式负荷开关之分，以开启式负荷开关为例，它的实物图、结构示意图和符号如图1-1所示。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍带保险丝的刀开关 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍2、刀开关的选择与运用（1）刀开关的选择 用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被限制电路中各负载额定电流之和。用于电动机

8、负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）刀开关的运用 v 负荷开关应垂直安装在限制屏或开关板上运用。v 对负荷开关接线时，电源进线和出线不能接反。开启式负荷开关的上接线端应接电源进线，负载则接在下接线端，便于更换熔丝。v 封闭式负荷开关的外壳应牢靠的接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。v 更换熔丝应在开关断开的状况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、型号含义 v型号含义 v（二）组合开关 v组合开关又称转换开关，作为限制电器，常用

9、于沟通380V以下，直流220V以下的电气线路中，手动不频繁地接通或分断电路，也可限制小容量交、直流电动机的正反转、星三角起动和变速换向等。它的种类很多，有单极、双极、三级和四极等种。常用的是三极的组合开关，其外形、符号如图1-3所示。图1-3 组合开关的图形符号（a）单极 （b）三极二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、组合开关的结构与工作原理 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v2、组合开关的选择与运用 v（1）组合开关的选择 v用于照明或电热电路时，组合开关的额定电流应等于或大于被限制电路中各负载电流的总和。v用于电动机电路时，组合开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍

10、。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）组合开关的运用 v组合开关的通断实力较低，当用于限制电动机作可逆运转时，必需在电动机完全停止转动后，才能反向接通。v当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量运用，否则会影响开关寿命 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、型号含义 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（三）自动空气开关v自动空气开关又称自动开关或自动空气断路器。它既是限制电器，同时又具有爱护电器的功能。当电路中发生短路、过载、失压等故障时，能自动切断电路。在正常状况下也可用作不频繁地接通和断开电路或限制电动机。它的外形、结构示意图和符号，如图1-5所示 二、涉及

11、元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、工作原理 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v2、自动空气开关的选择和运用 v（1）自动空气开关的选择 v 自动空气开关的额定工作电压电路额定电压 v 自动空气开关的额定电流电路计算负载电流 v 热脱扣器的整定电流=所限制负载的额定电流 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）自动空气开关的运用 v当断路器与熔断器协作运用时，熔断器应装于断路器之前，以保证运用平安。v电磁脱扣器的整定值不允许随意更动，运用一段时间后应检查其动作的精确性。v断路器在分断短路电流后，应在切除前级电源的状况下刚好检查触头。如有严峻的电灼痕迹，可用干布擦去；若发觉触头烧毛，可用砂

12、纸或细锉当心修整。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、自动空气开关的型号含义 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（四）按钮 v按钮是一种手动电器，通常用来接通或断开小电流限制的电路。它不干脆去限制主电路的通断，而是在限制电路中发出“指令”去限制接触器、继电器等电器，再由它们去限制主电路。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v按钮一般有按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点和外壳等组成。v按钮依据触点结构的不同，可分为常开按钮、常闭按钮，以及将常开和常闭封装在一起的复合按钮等几种。图1-6为按钮结构示意图及符号。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、工作原理v除了这种常见的直上直下的操作

13、形式即揿钮式按钮之外，还有自锁式、紧急式、钥匙式和旋钮式按钮，图1-7为这些按钮的外形。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v2、按钮的选用：v 依据运用场合，选择按钮的型号和型式。v 按工作状态指示和工作状况的要求，选择按钮和指示灯的颜色。v 按限制回路的须要，确定按钮的触点形式和触点的组数。v 按钮用于高温场合时，易使塑料变形老化而导致松动，引起接线螺钉间相碰短路，可在接线螺钉处加套绝缘塑料管来防止短路。v 带指示灯的按钮因灯泡发热，长期运用易使塑料灯罩变形，应降低灯泡电压，延长运用寿命。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v型号含义(以LAY1系列为例)二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介

14、绍v（五）熔断器 v熔断器是一种广泛应用的最简洁有效的爱护电器。常在低压电路和电动机限制电路中起过载爱护和短路爱护。它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，使熔体熔化而自动分断电路。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v熔断器有管式、插入式、螺旋式卡式等几种形式，其中部分熔断器的外形和符号如图1-8所示 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、熔断器的工作原理 v熔断器的主要元件是熔体，它是熔断器的核心部分，常做成丝状或片状。在小电流电路中，常用铅锡合金和锌等低熔点金属做成圆截面熔丝；在大电流电路中则用银、铜等较高熔点的金属作成薄片，便于灭弧。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v2、熔断

15、器的选择与运用 v（1）熔断器的选择 v选择熔断器时，主要是正确选择熔断器的类型和熔体的额定电流。v应依据运用场合选择熔断器的类型。电网配电一般用管式熔断器；电动机爱护一般用螺旋式熔断器；照明电路一般用瓷插熔断器；爱护可控硅元件则应选择快速熔断器。v熔体额定电流的选择 va.对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流。vb.对于输配电线路，熔体的额定电流应略大于或等于线路的平安电流。vc.对电动机负载，熔体的额定电流应等于电动机额定电流的1.52.5倍。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）熔断器的运用 v（1）对不同性质的负载，如照明电路、电动机电路的主电路和限

16、制电路等，应分别爱护，并装设单独的熔断器。v（2）安装螺旋式熔断器时，必需留意将电源线接到瓷底座的下接线端（即低进高出的原则），以保证平安。v（3）瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，同时应留意不要划伤熔丝，也不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸或插断熔丝。v（4）更换熔体时应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、熔断器的型号含义 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v(六)沟通接触器 v接触器是一种电磁式的自动切换电器,适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量的限制电路。其主要限制对象是电动机，也可限制其他负载。触头系统：主

17、触头、协助触头 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二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍1 1结构结构 KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM三、接触器的符号三、接触器的符号 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍交流接触器结构图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二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍2 2工作原理工作原理 线线圈圈加加额额定定电电压压，衔衔铁铁吸吸合合，常常闭闭触触头头断断开开，常常开开触触头头闭闭合合；线线圈圈电电压压消消逝逝，触触头头复复原原常常态

18、态。为为防防止止铁铁心心振振 动动，需需 加加 短短 路路环环。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、沟通接触器的选择 v（1）接触器类型的选择 v接触器的类型有沟通和直流电器两类，应依据负载电流的类型和负载的轻重来选择。v负载的轻重可由以下公式确定：接触器主触头的额定电流（IN 主触头）若接触器限制的电动机起动或正反转频繁，一般将接触器主触头的额定电流降一级运用。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）接触器操作频率的选择 v操作频率是指接触器每小时通断的次数。当通断电流较大及通断频率较高时，会使触头过热甚至熔焊。操作频率若超过规定值，应选用额定电

19、流大一级的接触器。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（3）接触器额定电压和电流的选择 v 主触点的额定电流（或电压）应大于或等于负载电路的额定电流（或电压）。v 吸引线圈的额定电压，则应依据限制回路的电压来选择。v 当线路简洁、运用电器较少时，可选用380V或220V电压的线圈；若线路较困难、运用电器超过5个时，应选用 110V及以下电压等级的线圈。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v4、接触器的运用 v（1）接触器安装前应先检查线圈的额定电压是否与实际须要相符。v（2）接触器的安装多为垂直安装，其倾斜角不得超过5，否则会影响接触器的动作特性；安装有散热孔的接触器时，应将散热孔放在上下位

20、置，以降低线圈的温升。v（3）接触器安装与接线时应将螺钉拧紧，以防振动松脱。v（4）接线器的触头应定期清理，若触头表面有电弧灼伤时，应刚好修复。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v5、型号含义 二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v(七)热继电器 v热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的爱护电器，它主要用作电动机的过载爱护、断相爱护、电流不平衡运行及其他电气设备发热状态的限制。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v热继电器有两相结构、三相结构、三相带断相爱护装置等三种类型,图1-10为热继电器的外形图。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v热继电器主要由双金属片、热元

21、件、动作机构、触点系统、整定调整装置等部分组成。图1-11为实现两相过载爱护的热继电器的结构示意图和符号。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v1、工作原理 v2、热继电器的选择和运用 v(1)热继电器的选择 v选用热继电器作为电动机的过载爱护时，应使电动机在短时过载和起动瞬间不受影响。v 热继电器的类型选择：一般轻载起动、短时工作，可选择二相结构的热继电器；当电源电压的均衡性和工作环境较差或多台电动机的功率差别较显著时，可选择三相结构的热继电器；对于三角形接法的电动机，应选用带断相爱护装置的热继电器。v 热继电器的额定电流及型号选择 热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流。v 热元件的整定

22、电流选择 一般将整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载实力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的 0.60.8 倍；对起动时间较长，拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.11.15倍。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v（2）热继电器的运用 v 当电动机起动时间过长或操作次数过于频繁时，会使热继电器误动作或烧坏电器，故这种状况一般不用热继电器作过载爱护。v 当热继电器与其他电器安装在一起时，应将它安装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。v 热继电器出线端的连接导线应选择合适。若导线过细，则热继电器可能提前动作；若导

23、线太粗，则热继电器可能滞后动作。二、涉及元器件介绍二、涉及元器件介绍v3、型号含义。1.点动限制点动限制工作原理：工作原理：三、单向转动限制三、单向转动限制启动：启动：按下起动按钮按下起动按钮SBSB接触器接触器KMKM线圈得电线圈得电KMKM主触头闭合主触头闭合电动机电动机M M启动运行。启动运行。停止：停止：松开按钮松开按钮SBSB接触器接触器KMKM线圈失电线圈失电KMKM主触头断开主触头断开电动机电动机M M失电停转。失电停转。QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2电气原理图：电气原理图：1.点动限制点动限制应用：应用：常用于电葫芦限制常用于电葫芦限制和车床拖板箱快速和车床拖板箱

24、快速 移动的电机限制移动的电机限制爱护环节：爱护环节：短路爱护短路爱护限制电路限制电路短路爱护短路爱护主电路主电路短路爱护短路爱护工作原理：工作原理：电气原理图：电气原理图：三、单向转动限制三、单向转动限制QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2电气原理电气原理图图2.接触器自锁限制接触器自锁限制自锁触点自锁触点热继电器热继电器热元件热元件热继电器热继电器常闭触点常闭触点KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1三、单向转动限制三、单向转动限制工作原理工作原理电气原理图电气原理图3.接触器自锁限制接触器自锁限制工作原理工作原理爱护环节爱护环节短路爱护短路爱护：FU1、

25、FU2L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2三、单向转动限制三、单向转动限制短路爱护短路爱护：FU1、FU2过载爱护过载爱护：FR三、单向转动限制三、单向转动限制3.接触器自锁限制接触器自锁限制工作原理工作原理爱护环节爱护环节L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2电气原理图电气原理图短路爱护短路爱护：FU1、FU2三、单向转动限制三、单向转动限制3.接触器自锁限制接触器自锁限制工作原理工作原理爱护环节爱护环节欠压、失压爱护欠压、失压爱护：KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2电气原理图电气原理图过载爱护过载爱护：

26、FR开关切换开关切换4 4连续与点动混合限制连续与点动混合限制按钮切换按钮切换三、单向转动限制三、单向转动限制开关切换开关切换点动限制：点动限制：SA断开断开4 4连续与点动混合限制连续与点动混合限制FU1KMM3FRQL1L3L2主电主电路路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电控制电路路三、单向转动限制三、单向转动限制三、单向转动限制三、单向转动限制开关切换开关切换4 4连续与点动混合限制连续与点动混合限制FU1KMM3FRQL1L3L2主电主电路路点动限制：点动限制：SA断开断开连续限制：连续限制：SA闭合闭合 FU2SB1KMKMFRSB2SA限制电路限制电路按钮切换按钮切换4连续与点动混合限制连续与点动混合限制工作原理：工作原理：连续限制：松开按钮连续限制：松开按钮SB3 点动限制：按下按钮点动限制：按下按钮SB3FU1KMM3FRQL1L3L2主电路主电路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路控制电路三、单向转动限制三、单向转动限制