维修电工基础知识.pptx

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1、培训内容一、维修电工概述二、安全用电三、电气识图四、继电接触控制五、PLC结构及控制原理第1页/共131页一、维修电工概述1.定义：从事机械设备和电气系统线路及器件的安装、调试与维护、修理的人员。维修电工主要掌握：维修电工常识和基本技能，室内线路的安装，接地装置的安装与维修，常见变压器的检修与维护，各种常用电机的拆装与维修，常用低压电器及配电装置的安装与维修，电动机基本控制线路的安装与维修，常用机床电气线路的安装与维修，电子线路的安装与调试，电气控制线路设计，可编程控制器及其应用。第2页/共131页一、维修电工概述2.特点在诸多传统工种中,维修电工可以说是新技术发展最快,与其它技术之间渗透最多

2、,对从业人员文化素质要求最高的工种,尤其是近二十年来,经济的全球化和新技术的涌入,电气新技术的变化可以说是突飞猛进.第3页/共131页2.1 人身安全 2.2 用电安全技术简介安全是时时、事事、处处不能漠视安全是时时、事事、处处不能漠视的的二、安全用电第4页/共131页 教学目的教学目的 1 1、掌握用电安全技术、掌握用电安全技术(包括接地保护、接零包括接地保护、接零保护和漏电保保护和漏电保护护)2 2、了解一般情况下对人体的安全电流和电压，、了解一般情况下对人体的安全电流和电压，了解触电事故的发生，了解安全用电的原则。了解触电事故的发生，了解安全用电的原则。3 3、培养逻辑思维和利用知识解决

3、实际问题培养逻辑思维和利用知识解决实际问题的能力。的能力。重点、难点重点、难点 安全用电的技术是安全用电的技术是维修人员今后工作中保障自身维修人员今后工作中保障自身安全的准则之一，因此是本章内容的重点。安全的准则之一，因此是本章内容的重点。对于触电事故的发生，无论是高压触电还是低压对于触电事故的发生，无论是高压触电还是低压触电都具有不可实验与体验性，要求具有较强的理触电都具有不可实验与体验性，要求具有较强的理解能力和分析能力，所以是本章的难点。解能力和分析能力，所以是本章的难点。二、安全用电第5页/共131页二、安全用电随着电能应用的不断拓展,以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业、社会和家庭

4、生活中，与此同时，使用电气所带来的不安全事故也不断发生。为了实现电气安全，对电网本身的安全进行保护的同时，更要重视用电的安全问题。因此，学习安全用电基本知识，掌握常规触电防护技术，这是保证用电安全的有效途径。电气危害有两个方面：一方面是对系统自身的危害，如短路、过电压、绝缘老化等；另一方面是对用电设备、环境和人员的危害，如触电、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等，其中尤以触电和电气火灾危害最为严重。触电它可直接导致人员伤残、死亡。另外，静电产生的危害也不能忽视，它是电气火灾的原因之一，对电子设备的危害也很大。第6页/共131页1.1 人身安全人身安全1.触电危害触电是指人体触及带电体后，

5、电流对人体造成的伤害。它有两种类型，即电击和电伤。1)电伤非致命的电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身作用造成的人体伤害。电伤会在人体皮肤表面皮肤表面留下明显的伤痕，常见的有灼伤、电烙伤和皮肤金属化等现象。2)电击电击是指电流通过人体内部内部，破坏人体内部组织，影响呼吸系统、心脏及神经系统的正常功能，甚至危及生命。在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。二、安全用电第7页/共131页3）影响触电危险程度的因素（1）电流大小对人体的影响通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应就越强烈，引起心室颤动所需的时间就越短，致命的危害就越大。按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态

6、，工频交流电大致分为下列三种：感觉电流:指引起人的感觉的最小电流(1-3mA)。摆脱电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流(10mA)。致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流(30mA)。二、安全用电第8页/共131页二、安全用电（2）电流的类型工频交流电的危害性大于直流电，因为交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。一般认为4060Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于2000Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。第9页/共131页（3）电流的作用时间人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈

7、大。据统计，触电15min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mA.s。实际产品一般额定动作电流30mA，动作时间0.1s，故小于30mA.s可有效防止触电事故。第10页/共131页（4）电流路径电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。（5）人体电阻人体电阻是不确定的电阻，皮肤干燥时一般为100K左右，而一旦潮湿可降到1K。

8、人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。二、安全用电第11页/共131页(6)安全电压安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。人体触电的本质是电流通过人体产生了有害效应，然而触电的形式通常都是人体的两部分同时触及了带电体，而且这两个带电体之间存在着电位差。因此在电击防护措施中，要将流过人体的电流限制在无危险范围内，也即将人体能触及的电压限制在安全的范围内。国家标准制定了安全电压系列，称为安全电压等级或额定值，这些额定值指的是交流有效值，分别为：42V、36V、24V、12V、6V等几种。第12

9、页/共131页2.常见的触电原因人体触电主要原因有两种：直接或间接接触带电体以及跨步电压。直接接触又可分为单极接触和双极接触。1）单极触电当人站在地面上或其他接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时，电流通过人体流入大地(或中性线)，称为单极触电，如图1.所示。图1.1-1（a）为电源中性点接地运行方式时,单相的触电电流途径。图1.1-1（b）为中性点不接地的单相触电情况。一般情况下，接地电网里的单相触电比不接地电网里的危险性大。要避免单线触，操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。二、安全用电第13页/共131页（a）中性点直接接地（b）中性点不直接接地 图1.1-1 单相触电二、安全用电第1

10、4页/共131页2）双极触电双极触电是指人体两处同时触及同一电源的两相带电体，以及在高压系统中，人体距离高压带电体小于规定的安全距离，造成电弧放电时，电流从一相导体流入另一相导体的触电方式，如图1.1-所示。两相触电加在人体上的电压为线电压，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。为救他，立即断开电源！二、安全用电第15页/共131页图1.1-2 双极触电 二、安全用电第16页/共131页3）跨步电压触电当带电体接地时有电流向大地流散，在以接地点为圆心，半径20m的圆面积内形成分布电位。人站在接地点周围，两脚之间(以0.8m计算)的电位差称为跨步电压Uk，如图1.1-3所示，由此引

11、起的触电事故称为跨步电压触电。高压故障接地处，或有大电流流过的接地装置附近都可能出现较高的跨步电压。离接地点越近、两脚距离越大，跨步电压值就越大。一般10米以外就没有危险。高压线二、安全用电第17页/共131页4）剩余电荷触电剩余电荷触电是指当人触及带有剩余电荷的设备时，带有电荷的设备对人体放电造成的触电事故。设备带有剩余电荷，通常是由于检修人员在检修中摇表测量停电后的并联电容器、电力电缆、电力变压器及大容量电动机等设备时，检修前、后没有对其充分放电所造成的。二、安全用电第18页/共131页3.防止触电产生触电事故有以下原因：（1）缺乏用电常识，触及带电的导线。（2）没有遵守操作规程，人体直接

12、与带电体部分接触。（3）由于用电设备管理不当，使绝缘损坏，发生漏电，人体碰触漏电设备外壳。（4）高压线路落地，造成跨步电压引起对人体的伤害。（5）检修中，安全组织措施和安全技术措施不完善，接线错误，造成触电事故。（6）其他偶然因素，如人体受雷击等。二、安全用电第19页/共131页1)安全制度(1)在电气设备的设计、制造、安装、运行、使用和维护以及专用保护装置的配置等环中，要严格遵守国家规定的标准和法规。(2)加强安全教育，普及安全用电知识。(3)建立健全安全规章制度，如安全操作规程、电气安装规程、运行管理规程、维护检修制度等，并在实际工作中严格执行。二、安全用电第20页/共131页2)安全措施

13、(1)停电工作中的安全措施。在线路上作业或检修设备时，应在停电后进行，并采取下列安全技术措施：切断电源。验电。装设临时地线。二、安全用电第21页/共131页此外,对电气设备还应采取下列一些安全措施:电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。安装自动断电装置。尽可能采用安全电压。保证电气设备具有良好的绝缘性能。采用电气安全用具。设立保护装置。保证人或物与带电体的安全距离。定期检查用电设备。二、安全用电第22页/共131页1.2 用电安全技术简介低压配电系统是电力系统的末端，分布广泛，几乎遍及建筑的每一角落，平常使用最多的是380220V的低压配电系统。从安全用电等方面考虑，低压配电系统有三种接地形

14、式，IT系统、TT系统、TN系统。TN系统又分为TNS系统、TNC系统、TNCS系统三种形式。1）IT系统IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外壳直接接地的系统，如图1.3-1所示。IT系统中，连接设备外壳可导电部分和接地体的导线，就是PE线。二、安全用电第23页/共131页图图1.3-1 IT接地接地二、安全用电第24页/共131页2）TT系统TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外壳也直接接地的系统，如图1.3-2所示。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外壳接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用

15、一个接地装置，图1.3-2中单相设备和单相插座就是共用接地装置的。二、安全用电第25页/共131页图图1.3-2 TT系统接地系统接地二、安全用电第26页/共131页 3）TN 系统TN系统即电源中性点直接接地、设备外壳等可导电部分与电源中性点有直接电气连接的系统，它有三种形式，分述如下。(1)TNS系统TNS系统如图1.3-3所示。图中中性线N与TT系统相同，在电源中性点工作接地，而用电设备外壳等可导电部分通过专门设置的保护线PE连接到电源中性点上。在这种系统中，中性线N和保护线PE是分开的。TNS系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接。TNS系统是我国现在应用

16、最为广泛的一种系统(又称三相五线制）。新楼宇大多采用此系统。二、安全用电第27页/共131页图图1.3-3 TN-S系统接地系统接地二、安全用电第28页/共131页（2）TN-C系统TN-C系统如图1.3-4所示，它将PE线和N线的功能综合起来，由一根称为保护中性线PEN，同时承担保护和中性线两者的功能。在用电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外壳等可导电部分。此时注意火线（L)与零线(N)要接对，否则外壳要带电。TN-C现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采用TNC系统。二、安全用电第29页/共131页图图1.3-4 TN-C系统接地系统接地二、安全用电第30页/

17、共131页（3）TN-C-S系统TN-C-S系统是TN-C系统和TNS系统的结合形式，如图1.3-5所示。TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统只起能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开成单独的N线和PE线，从这一点开始，系统相当于TN-S系统。TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。这里采用了重复接地这一技术。此系统在旧楼改造适用。二、安全用电第31页/共131页图图1.3-5 TN-C-S系统接地系统接地 二、安全用电第32页/共131页为降低因绝缘破坏而遭到电击的危险，对于以上不同的低压配电系统型式，电气设备常采用保护接地、保护接零、重复接地等不同的

18、安全措施。图图1.3-6保护接地、保护接地、工作接地、工作接地、重复接地及保护接零示意图重复接地及保护接零示意图二、安全用电第33页/共131页1、接地和接零保护1）接地保护按功能分，接地可分为工作接地和保护接地。工作接地是指电气设备（如变压器中性点）为保证其正常工作而进行的接地；保护接地是指为保证人身安全，防止人体接触设备外露部分而触电的一种接地形式。在中性点不接地系统中在中性点不接地系统中，设备外露部分（金属外壳或金属构架），必须与大地进行可靠电气连接，即保护接地。接地装置由接地体和接地线组成，埋入地下直接与大地接触的金属导体，称为接地体，连接接地体和电气设备接地螺栓的金属导体称为接地线。

19、接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。保护接地常用在保护接地常用在IT低压配电系统和低压配电系统和TT低压配电系统的型式低压配电系统的型式中中。二、安全用电第34页/共131页 (a)无接地无接地 (b)有接地有接地 图图 1.3-7 保护接地原理图保护接地原理图二、安全用电第35页/共131页2)保护接零保护接零是指在电源中性点接地的系统中在电源中性点接地的系统中，将设备需要接地的外露部分与电源中性线直接连接，相当于设备外露部分与大地进行了电气连接。使保护设备能迅速动作断开故障设备，减少了人体触电危险。保护接零适用于保护接零适用于TN低压配电系统型式低压配电系统型式。保

20、护接零的工作原理当设备正常工作时，外露部分不带电，人体触及外壳相当于触及零线，无危险，如图1.3-8所示。二、安全用电第36页/共131页图图 1.3-8 保护接零原理图保护接零原理图二、安全用电第37页/共131页采用保护接零时注意：(1)同一台变压器供电系统的电气设备不宜将保护接地同一台变压器供电系统的电气设备不宜将保护接地和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。(2)保护零线上不准装设熔断器。保护零线上不准装设熔断器。区别：将金属外壳用保护接地线（区别：将金属外壳用保护接地线（PEE）与接地极直接）与接地极直接连接的叫接地保护；当将金属外壳

21、用保护线（连接的叫接地保护；当将金属外壳用保护线（PE）与保护中）与保护中性线（性线（PEN）相连接的则称之为接零保护。）相连接的则称之为接零保护。二、安全用电第38页/共131页3)重复接地在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地，称为重复接地。从图1.3-9（a）可以看出，一旦中性线断线，设备外露部分带电，人体触及同样会有触电的可能。而在重复接地的系统中，如图1.3-9（b）所示，即使出现中性线断线，但外露部分因重复接地而使其对地电压大大下降，对人体的危害也大大下降。不过应尽量避免中性线或接地线出现断线的现象。二、安全用电第39页/共

22、131页图图 1.3-9 重复接地作用重复接地作用二、安全用电第40页/共131页 以上分析的电击防护措施是从降低接触电压方面进行考虑的。但实际上这些措施往往还不够完善,需要采用其它保护措施作为补充。例如，采用漏电保护器、过电流保护电器等措施。2.漏电保护开关漏电保护开关1）定义：漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而人体尚末触及时，漏电保护装置已切断电源；或者在人体已触及

23、带电体时，漏电保护器能在非常短的时间内切断电源，减轻对人体的危害。二、安全用电第41页/共131页二、安全用电第42页/共131页2）种类：漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按动作机构分，有开关式和继电器式；按极数和线数分，有单极二线、二极、二极三线等等。按动作灵敏度可分为：高灵敏度：漏电动作电流在30mA以下；中灵敏度：301000mA；低灵敏度：1000mA以上。二、安全用电第43页/共131页注意：注意：漏电保护器的接线（1）无论是单相负荷还是三相与单相的混合负荷，相线与零线均应穿过零序互感器。（2）安装漏电保护器时，一定要注意线路中中性

24、线N的正确接法，即工作中性线一定要穿过零序互感器，而保护零线PE决不能穿过零序互感器。若将保护零线接漏电保护器，漏电若将保护零线接漏电保护器，漏电保护器处于漏电保护状态而切断电源。即保护器处于漏电保护状态而切断电源。即保护零线一旦穿过零序互感器就再也不能用作保护线。二、安全用电第44页/共131页(3)配电屏与控制屏的框架，室内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，安装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外壳。(4)在非沥青路面的居民区中，高压架空线路的金属杆塔、钢筋混凝土杆，中性点非直接接地的低压电网中的铁杆、钢筋混凝土杆，装有避雷线的电力线路杆塔。(5)避雷针、避雷器、避雷线

25、等。二、安全用电第45页/共131页3、电气设备的接地范围根据安全规程规定，下列电气设备的金属外壳应该接地或接零。(1)电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳，如手电钻、电冰箱、电风扇、洗衣机等。(2)交流、直流电力电缆的接线盒，终端头的金属外壳，电线、电缆的金属外皮，控制电缆的金属外皮，穿线的钢管；电力设备的传动装置，互感器二次绕组的一个端子及铁心。二、安全用电第46页/共131页(3)配电屏与控制屏的框架，室内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，安装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外壳。(4)在非沥青路面的居民区中，高压架空线路的金属杆塔、钢

26、筋混凝土杆，中性点非直接接地的低压电网中的铁杆、钢筋混凝土杆，装有避雷线的电力线路杆塔。(5)避雷针、避雷器、避雷线等。二、安全用电第47页/共131页电电 气气 识识 图图1.识读电气原理图的要点2.电气原理图3.电气编号图三、电气识图第48页/共131页3 3.1.1识读电气原理图的要点识读电气原理图的要点识读电气原理图的要点识读电气原理图的要点(1)看图纸说明:图纸说明包括图纸目录、技术说明、元件明细表和施工说明书等。看图纸说明有助于了解大体情况和抓住识读的重点。(2)分清电气原理图:分清主电路和控制电路,交流电路和直流电路。三、电气识图第49页/共131页(3)识读主电路:通常从下往上

27、看,即从电气设备(如电动机)开始,经控制元件,依次到电源,搞清电源是经过哪些元件到达用电设备的。(4)识读控制电路:通常从左向右看,即先看电源,再依次到各条回路,分析各回路元件的工作情况及对主电路的控制关系。搞清回路构成、各元件间的联系、控制关系以及在什么条件下回路通路或断路，等等。三、电气识图第50页/共131页3.2 3.2 电气原理图电气原理图电气原理图电气原理图1)主电路：（一般在左边，线粗一般在左边，线粗）首先了解电路中用到那些低压电器 其次了解低压电器所起到的作用 最后根据主电路了解控制电路的控 制原理三、电气识图第51页/共131页a、分清回路（以继电器的输出线圈为一个回路）。b

28、、了解每个回路（线圈通电）所需条件。最后分析其联动作用。c、自锁：用线圈自身的常开触点并联到自身电路的启动按钮两端，实现自身线圈的长期得电。d、互锁：用线圈自身的常闭触点串联到其它回路中，防止其它回路（线圈）得电。2)控制电路。（一般在右边，线细一般在右边，线细）三、电气识图第52页/共131页)端子排，其作用：a、实现电路中按钮、限位开关、指示灯（信号灯）接线（软线）和配电盘接触器及其它继电器接线（硬线）实现连接的端子。b、实现配线盘与配线盘之间的连接。c、实现配线盘与电动机之间的连接。123456端子排三、电气识图第53页/共131页3.3电气编号图（安装图）1)近端标号法：来何处？2)远

29、端标号法：去何方！接线端子号标注的是同一根导线另一端接到电器的位置，书写方式如：2：1其含义是接到2号器件的1号端子位置。我们学习远端标号的接线，一般按以下步骤进行：首先，画出器件位置排列图，并在位置涂上标注器件号和端子号。其次，根据位置图的编号，在控制原理图中写出对应端子的号码。最后，根据原理图画接线图。三、电气识图第54页/共131页a、画出器件位置排列图，并在位置图上标注器件号和端子号。1QS3KM4SB6X11122212345678910SB1SB221 2 34 5 61212432FU15FR三、电气识图第55页/共131页X1X2X33421431212b、在电气原理控制回路中

30、，先标注出需要接端子排的地方，并按顺序编号，如，等等。根据位置图的编号，在控制原理图中写出对应端子的号码。c、根据原理图画接线图。三、电气识图第56页/共131页1QS2FU3KM4SB5FR6X111222123456SB1SB212123456121243U12SB2：3X2:2X1:2X3:2SB2：4SB1：23：35：1X2：15：13:43：15：2V12X1X2X3X3：1U12V12三、电气识图12第57页/共131页四、继电-接触控制继电-接触控制系统4.3正反转控制正反转控制4.1常用控制电器常用控制电器4.2 三相异步电动机的基本控制电路4.4行程控制行程控制4.5时间控

31、制时间控制第58页/共131页控制电器的分类控制电器的分类中间继电器中间继电器继电器继电器热继电器热继电器熔丝熔丝交流接触器交流接触器主令开关主令开关行程开关行程开关压力继电器压力继电器接近开关开关接近开关开关空气开关空气开关123456123465主控器件主控器件保护器件保护器件控制器件控制器件发信器件发信器件信号器件信号器件辅助器件辅助器件变压器变压器指示灯指示灯四、继电-接触控制4.1常用控制电器常用控制电器第59页/共131页自动开关自动开关（断路器）（断路器）自动开关又称自动空气断路器。当电路发生严重过载、短路以及失压等故障时能自动切断电路，有效地保护串接在其后的电气设备在正常条件下

32、，也可用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机，因此自动开关是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控制电器。由于自动开关具有可以操作、动作值可调、分断能力较高，以及动作后一般不需要更换牢部件等优点因此得到了广泛应用 四、继电-接触控制第60页/共131页交流接触器交流接触器电磁式的接触器是利用电磁吸力的作用使主触点闭合或断开电动机电路或负载电路的控制电器。用它可以实现频繁的远距离操作，它具有比工作电流大数倍的接通相分断能力。接触器最主要的用途还是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。因此，它是电力拖动控制系统中员重要的也是最常用的控制电器。接触器按其主触点控制的电路中的电流分为直流接触器和交流接

33、触器。四、继电-接触控制第61页/共131页电磁继电器主要包括电流继电器、电压继电器和中间继电器。选用时主要依据继电器所保护或所控制对象对继电器提出的要求，如触头的数量、种类，返回系数，控制电路的电压、电流、负载性质等。出于继电器触头容量较小，所以经常将被头并联使用。有时为增加触头的分断能力，也有把触头串联起来使用的。继电器继电器四、继电-接触控制中间继电器中间继电器第62页/共131页行程开关行程开关超程柱塞超程柱塞 滚子柱塞滚子柱塞 滚子杠杆滚子杠杆 带角度滚子杠杆带角度滚子杠杆 滚子曲柄滚子曲柄 超程柱塞超程柱塞M181 滚子柱塞滚子柱塞M181 行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生

34、电行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信号。设备使用于任何气候条件信号。设备使用于任何气候条件。四、继电-接触控制第63页/共131页熔断器熔断器熔断器担负的主要任务是为电线电缆作过载与短路保护，不论短路电流值有多高，它都能切断。其次，也适宜用作设备和电器的保护四、继电-接触控制第64页/共131页控制按钮是一种接通或分断小电流电路的主令电器，其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制信号。控制按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。一般为复合式即同时具有常开、常闭触头。按下时常闭触头先断开，然后常干)f触头闭合。去掉外力后在

35、复恢弹簧的作用下，常开触头断开，常闭秒久头复位。四、继电-接触控制主令开关主令开关第65页/共131页行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信号。设备使用于任何气候条件信号。设备使用于任何气候条件。接近开关接近开关微动开关微动开关接近开关及微动开关接近开关及微动开关四、继电-接触控制第66页/共131页电气控制原理图电气控制原理图四、继电-接触控制第67页/共131页4.2 4.2 三相异步电动机的基本控制电路三相异步电动机的基本控制电路通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通或断开来实现的各种控制叫做继电-接触器控制，这种方式构成的自动控制

36、系统称为继电-接触器控制系统。典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、时间控制等。电动机在使用过程中由于各种原因可能会出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切断电源则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压保护和欠压保护等。四、继电-接触控制第68页/共131页4.2.1 4.2.1 点动控制和直接起动控制点动控制和直接起动控制点动控制和直接起动控制点动控制和直接起动控制1 1 1 1、点动控制、点动控制、点动控制、点动控制按下按钮SB，接触器KM线

37、圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB，接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。四、继电-接触控制第69页/共131页合上开关QS，三相电源被引入控制电路，但电动机还不能起动。按下按钮SB，接触器KM线圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB，接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。四、继电-接触控制第70页/共131页2 2、直接起动控制、直接起动控制起起起起动动动动过过过过程程程程：按下起动按钮SBl，接触器KM线圈通电，与SB1并联的KM的辅助常开触点闭合，以

38、保证松开按钮SBl后KM线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。停停停停止止止止过过过过程程程程：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈断电，与SBl并联的KM的辅助常开触点断开，以保证松开按钮SB2后KM线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续断开，电动机停转。四、继电-接触控制第71页/共131页与SBl并联的KM的辅助常开触点的这种作用称为自锁。图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU。一旦电路发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。起过载保护的是热继电器FR。当过载时，热继

39、电器的发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM线圈断电，串联在电动机回路中的KM的主触点断开，电动机停转。同时KM辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新起动，需按下FR的复位按钮，使FR的常闭触点复位（闭合）即可。起零压（或欠压）保护的是接触器KM本身。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM线圈的电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源，电动机停转，同时解除自锁。四、继电-接触控制第72页/共131页4.2.2 4.2.2 多地控制和顺序控制多地控制和顺序控制多地控制和顺序控制多地控制和顺序控制1 1、多地控制、多地控制接线原则接线原则接线原则接线原则：所有的起

40、动按钮并联，所有的停止按钮串联。四、继电-接触控制第73页/共131页2 2、顺序控制、顺序控制因为KM2线圈电路中串接有KM1的常开触点，所以M1未起动时，即KM1线圈未通电时，KM2线圈不可能通电，M2不可能起动；只有当按下SB1，KM1线圈通电，M1起动后，再按SB2，KM2线圈通电，M2才起动。当按下SB3时，KM1、KM2线圈同时断电，M1、M2同时停止运转。四、继电-接触控制第74页/共131页四、继电-接触控制4.3 正反转控制正反转控制第75页/共131页正正正正向向向向起起起起动动动动过过过过程程程程：按下起动按钮SBl，接触器KM1线圈通电，与SBl并联的KM1的辅助常开触

41、点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。停停停停止止止止过过过过程程程程：按下停止按钮SB3，接触器KMl线圈断电，与SBl并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。反反反反向向向向起起起起动动动动过过过过程程程程：按下起动按钮SB2，接触器KM2线圈通电，与SB2并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。特别注意特别注意特别注意特别注意KM1和KM2线圈不能同时通电，因

42、此不能同时按下SBl和SB2，也不能在电动机正转时按下反转起动按钮，或在电动机反转时按下正转起动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。四、继电-接触控制第76页/共131页带电气联锁的正反转控制电路将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线圈回路中，从而保证在KMl线圈通电时KM2线圈回路总是断开的；将接触器KM2的辅助常闭触点串入KM1的线圈回路中，从而保证在KM2线圈通电时KMl线圈回路总是断开的。这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式称为联锁或者互锁，这两个辅助常开触点称为联锁或者互锁触点。存在问题存在问题存在问题存在问题：电路在具体操作

43、时，若电动机处于正转状态要反转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KMl闭合后按下反转起动按钮SB2才能使电动机反转；若电动机处于反转状态要正转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KM2闭合后按下正转起动按钮SBl才能使电动机正转。四、继电-接触控制第77页/共131页同时具有电气联锁和机械联锁的正反转控制电路采用复式按钮，将SB1按钮的常闭触点串接在KM2的线圈电路中；将SB2的常闭触点串接在KMl的线圈电路中；这样，无论何时，只要按下反转起动按钮，在KM2线圈通电之前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2不同时通电；从反转到正转的情况也是一样。这种由机械按钮实现的联锁也叫机械联锁或按钮

44、联锁，四、继电-接触控制第78页/共131页三相异步电机正反转控制三相异步电机正反转控制 动画演示动画演示四、继电-接触控制第79页/共131页4.4 4.4 行程控制行程控制行程控制行程控制1 1、限位控制、限位控制当生产机械的运动部件到达预定的位置时压下行程开关的触杆，将常闭触点断开，接触器线圈断电，使电动机断电而停止运行。四、继电-接触控制第80页/共131页2 2、自动往返控制、自动往返控制按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。当运行到SQ2位置时，挡块压下SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电吸合，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到SQl位置时，

45、挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。四、继电-接触控制第81页/共131页4.5 4.5 时间控制时间控制时间控制时间控制星形星形星形星形-三角形换接起动控制三角形换接起动控制三角形换接起动控制三角形换接起动控制四、继电-接触控制第82页/共131页按下起动按钮SBl，时间继电器KT和接触器KM2同时通电吸合，KM2的常开主触点闭合，把定子绕组连接成星形，其常开辅助触点闭合，接通接触器KMl。KMl的常开主触点闭合，将定子接入电源，电动机在星形连

46、接下起动。KMl的一对常开辅助触点闭合，进行自锁。经一定延时，KT的常闭触点断开，KM2断电复位，接触器KM3通电吸合。KM3的常开主触点将定子绕组接成三角形，使电动机在额定电压下正常运行。与按钮SBl串联的KM3的常闭辅助触点的作用是：当电动机正常运行时，该常闭触点断开，切断了KT、KM2的通路，即使误按SB1，KT和KM2也不会通电，以免影响电路正常运行。若要停车，则按下停止按钮SB3，接触器KMl、KM2同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。四、继电-接触控制第83页/共131页四、继电-接触控制三相异步电机三相异步电机Y-起动控制起动控制 动画演示动画演示第84页/共131页五、可编程

47、序控制器综述五、可编程序控制器综述(PLC的发展与应用)第85页/共131页5.1可编程序控制器产生与发展 5.2可编程序控制器的特点与分类5.3可编程序控制器的组成与工作过程5.4可编程序控制器的硬件基础5.5可编程序控制器的软件基础5.6可编程序控制器网络基础5.7可编程序控制器五、可编程序控制器综述(PLC的发展与应用)五、可编程序控制器综述第86页/共131页5.1可编程序控制器产生与发展 可编程序控制器广泛地应用于工业控制。它通过用户存储的应用程序来控制生产过程，具有可靠性高、稳定性和实时处理能力强的优点。可编程序控制器是把计算机技术与继电器控制技术有机结合起来，为工业自动化提供的几

48、乎完美的现代化自动控制装置。1)接线程序控制系统 在现代化生产过程中，许多自动控制设备、自动化生产线，均需要配备电气控制装置。电气控制装置的输入信号有按钮、开关、时间继电器、压力继电器、温度继电器、过流过压继电器；电气控制装置的输出信号有接触器、继电器、电磁阀。这些信号只有闭合与断开两种工作状态。这类物理量被称为开关量或数字信号。另一类设备，其输入信号是压力传感器、温度传感器、湿度传感器等信号，输出信号是伺服电机、电动阀、距离、速度等控制信号。这类物理量是一种连续变化量，叫做模拟量或模拟信号。以往的电气控制装置主要采用继电器、接触器或电子元件来实现，由连接导线将这些器件按照一定的工作程序组合在

49、一起，以完成一定的控制功能，这种控制叫做接线程序控制。接线程序控制的电气装置体积大，生产周期长，接线复杂，故障率高，可靠性差。控制功能略加变动，就需重新组合、改变接线。五、可编程序控制器综述第87页/共131页2)可编程序控制器产生 1968年，美国通用汽车公司（GM）为适应生产工艺不断更新的需要，提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。使不熟悉计算机的人也能方便地使用，并提出十项招标指标。美国数字设备公司

50、（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器PDP14，并在汽车自动装配线上试用获得成功。该设备用计算机作为核心设备。其控制功能是通过存储在计算机中的程序来实现的，这就是人们常说的存储程序控制。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC）。进入80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，也使得可编程序控制器逐步形成了具有特色的多种系列产品。系统中不仅使用了大量的开关量，也使用了模拟量，其功能已经远远超出逻辑 控 制、顺 序 控 制 的 应 用 范 围。故 称 为 可 编 程