机械自动控制优秀PPT.ppt

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1、机械自动控制课件你现在浏览的是第一页，共37页本章要求：本章要求：1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。了解常用低压电器的结构、功能和用途。2.掌握自锁、联锁的作用和方法。掌握自锁、联锁的作用和方法。3.掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。4.掌握基本控制环节的组成、作用和工作过掌握基本控制环节的组成、作用和工作过 程。能读懂简单的控制电路原理图、能设程。能读懂简单的控制电路原理图、能设 计简单的控制电路。计简单的控制电路。第第2章章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统你现在浏览的是第二页，共37页 利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控利用继

2、电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。制和保护，称为继电接触控制。本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型线路。和保护环节的典型线路。第第第第2 2章章章章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统继电接触器控制系统继电接触器控制系统 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。电器的用途及电工表示符号。你现在浏览的是第三页，共37页2.1

3、 常用控制电器常用控制电器2.1.1 组合开关组合开关 组合开关又称转换开关，由数组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装在绝缘盒而成层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。图为用转换开联接方式的转换。图为用转换开关实现三相电动机起停控制的接关实现三相电动机起停控制的接线图。线图。M3你现在浏览的是第四页，共37页2.1.2按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)(b)结构结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开

4、控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a)外形图外形图常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开触点常开触点你现在浏览的是第五页，共37页控制按钮由按钮帽控制按钮由按钮帽1、复位弹簧、复位弹簧2、桥式触头、桥式触头3、4、5和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断触点，其结构示意图见下图所示。触点，其结构示意图见下图所示。你现在浏览的是第六页，共37页控制铵钮的种类很多，指示控制铵钮的种类很多，指示灯式按钮内可装入信号灯显灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇

5、形钮帽，以便于紧急操作；旋示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。常见按钮的外形如下图常见按钮的外形如下图所示：所示：你现在浏览的是第七页，共37页复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式静触头桥式静触头常开静触头常开静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮(停止按钮停止按钮)常开按钮常开按钮(起动按钮起动按钮)复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽你现在浏览的是第八页，共37页交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构2.1.3 接触器接触器用于频繁地接通和断开大电流

6、电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构你现在浏览的是第九页，共37页2.1.3接触器接触器如图所示，交流接如图所示，交流接触器主要由电磁机构触器主要由电磁机构（包括电磁线圈（包括电磁线圈1、铁心铁心2和衔铁和衔铁3）、）、触头系统（主触头触头系统（主触头4和辅助触头和辅助触头5）、灭）、灭弧装置（图中未画出）弧装置（图中未画出）及其他部分组成。及其他部分组成。你现在浏览的是第十页，共37页2.1.3 接触器接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电

7、流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁电源电源电机电机主触点主触点常闭常闭常开常开弹簧弹簧你现在浏览的是第十一页，共37页各种接触器的实物图各种接触器的实物图你现在浏览的是第十二页，共37页符号符号线圈线圈KM 用于主电路用于主电路 流过流过的大电流的大电流(需加需加灭弧灭弧 装置装置)用于控制电路流用于控制电路流过的小电流过的小电流(无无需加灭弧装置需加灭弧装置)KM动合动合(常开常开)辅助触点辅助触点动断动断(常闭常闭)辅助触点辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器

8、技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。动合动合(常开常开)主触点主触点KM常用的交流接触器有常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和和3TB等系列。等系列。如如CJ10系列主触点额定电流系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种；额定工作电压通常是等数种；额定工作电压通常是220V或或380V。你现在浏览的是第十三页，共37页2.1.4 继电器继电器 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：接触器的主触点可以通过大电流；接

9、触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过通过小电流小电流。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于控制电路控制电路中。中。继电器是根据一定的信号（如电流、电压、时间继电器是根据一定的信号（如电流、电压、时间和速度等物理量）的变化来接通或分断小电流电路和和速度等物理量）的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。电器的自动控制电器。你现在浏览的是第十四页，共37页(1)电流继电器电流继电器电流继电器电流继电器主要用于过载及短路保护。主要用于过载及短路保护。电流继电器的线圈串联接入主电路，用来感测主电电流继电器

10、的线圈串联接入主电路，用来感测主电路的电流，触点接于控制电路，为执行元件。常用的电路的电流，触点接于控制电路，为执行元件。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。欠电流继电器用于欠电流保护，在电路正常工作时，欠电流继电器用于欠电流保护，在电路正常工作时，欠电流继电器的衔铁是吸合的，欠电流继电器的衔铁是吸合的，其动合触点闭合，动断其动合触点闭合，动断触点断开。触点断开。只有当电流降低到某一整定值时，衔铁释放，只有当电流降低到某一整定值时，衔铁释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。你现在浏览的是

11、第十五页，共37页(1)电流继电器电流继电器过电流继电器实物图过电流继电器实物图欠电流继电器实物图欠电流继电器实物图你现在浏览的是第十六页，共37页(2)(2)电压继电器：电压继电器：电压继电器：电压继电器：电压继电器反映的是电压信号。它的线圈并联在被测电压继电器反映的是电压信号。它的线圈并联在被测电路的两端，所以匝数多、导线细、阻抗大。电路的两端，所以匝数多、导线细、阻抗大。电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的电压；触点接于控线圈并联接入主电路，感测主电路的电压；触点接于控制电路，为执行元件。制电路，为执

12、行元件。按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。和欠电压继电器。你现在浏览的是第十七页，共37页v(2)电压继电器：电压继电器：过电压继电器用于线路的过电压保护，当被保护的电路电压过电压继电器用于线路的过电压保护，当被保护的电路电压正常时衔铁不动作，当被保护电路的电压高于额定值，达到过正常时衔铁不动作，当被保护电路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。失电，控制接触器及时分断被保护电路。欠电压继电器

13、用于电路的欠电压保护，其释放整定值为电路额欠电压继电器用于电路的欠电压保护，其释放整定值为电路额定电压的定电压的0.10.6倍。当被保护电路电压正常时衔铁可靠吸合，倍。当被保护电路电压正常时衔铁可靠吸合，当被保护电路电压降至欠电压继电器的释放整定值时衔铁释放，触当被保护电路电压降至欠电压继电器的释放整定值时衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。你现在浏览的是第十八页，共37页2.中间继电器中间继电器 通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。控

14、制小容量电动机或其他电气执行元件。(b)(b)符号符号符号符号KA线圈线圈常开触头常开触头KA常闭触头常闭触头KA(a)(a)外形外形外形外形中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大(触点数目触点数目和电流容量和电流容量)的作用。的作用。你现在浏览的是第十九页，共37页3.3.时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器在自动控制系统中，有时需要继电器得到信号后不立即动在自动控制系统中，有

15、时需要继电器得到信号后不立即动作，而是要顺延一段时间后再动作并输出控制信号，以达到按作，而是要顺延一段时间后再动作并输出控制信号，以达到按时间顺序进行控制的目的。时间继电器就能实现这种功能。时间顺序进行控制的目的。时间继电器就能实现这种功能。时间继电器按工作时间继电器按工作原理分：电磁式、空气原理分：电磁式、空气阻尼式（气囊式）、晶阻尼式（气囊式）、晶体管式、体管式、单片机控制单片机控制式等。其外形如图所示。式等。其外形如图所示。你现在浏览的是第二十页，共37页3.时间继电器时间继电器空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的。其外形如图所示

16、。的。其外形如图所示。空气阻尼时间继电器由电磁机构、延空气阻尼时间继电器由电磁机构、延时机构、触头系统三部分组成。延时方式时机构、触头系统三部分组成。延时方式有通电延时和断电延时两种。有通电延时和断电延时两种。你现在浏览的是第二十一页，共37页a)通电延时继电器通电延时继电器b)断电延时继电器断电延时继电器KT线圈线圈通电延时闭合通电延时闭合常开触点常开触点KT通电延时断开通电延时断开常闭触点常闭触点KTKT线圈线圈断电延时断开断电延时断开常开触点常开触点KT断电延时闭合断电延时闭合常闭触点常闭触点KT空气式延时继电器空气式延时继电器3.时间继电器时间继电器 是从得到输入信号是从得到输入信号(

17、线圈通电或断电线圈通电或断电)起，经过一段起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制。时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制。你现在浏览的是第二十二页，共37页通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 微动开关微动开关微动开关微动开关2 2微动开关微动开关微动开关微动开关1 1常开触头常开触头常闭触头常闭触头线圈通电线圈通电线圈通电线圈通电 衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合 连杆动作连杆动作连杆

18、动作连杆动作 触头动作触头动作触头动作触头动作 工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔你现在浏览的是第二十三页，共37页通电延时的空气式时间继电器动画演示通电延时的空气式时间继电器动画演示通电延时的空气式时间继电器动画演示通电延时的空气式时间继电器动画演示你现在浏览的是第二十四页，共37页断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开

19、常开触头常开触头常闭触头常闭触头空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大(有有 0.4 60 s 和和0.4 180s两种两种)。结构简单，但准结构简单，但准确度较低。确度较低。时间继电器的型号有时间继电器的型号有JS7-A和和JJSK2等多种类型。等多种类型。你现在浏览的是第二十五页，共37页空气阻尼式断电延时型时间继电器工作过程演示空气阻尼式断电延时型时间继电器工作过程演示线圈通电后，上方微动开关触头迅速转换。微动开关延时常开触点线圈通电后，上方微动开关触头迅速转换。微动开关延时常开触点马上闭合，常闭触点马上断开。马上闭合，常闭触点马上断开。线圈断电时，在空气室内与橡皮膜相

20、连的活塞杆在弹簧作用下向上移线圈断电时，在空气室内与橡皮膜相连的活塞杆在弹簧作用下向上移动，由于橡皮动，由于橡皮膜下方的空气稀薄形膜下方的空气稀薄形成负压，起到空气阻成负压，起到空气阻尼的作用，因此活塞尼的作用，因此活塞杆只能缓慢向上移动，杆只能缓慢向上移动，可通过调节螺钉调整。可通过调节螺钉调整。经过一段延时后，使经过一段延时后，使其常开触点延时断开，其常开触点延时断开，常闭触点延时闭合。常闭触点延时闭合。你现在浏览的是第二十六页，共37页3.3.时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器按延时方式可分为通电延时型时间继电器和断电延时型时间继电按延时方式可分为通电延时型时间继电器和断电延时型时

21、间继电器。器。对于通电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触对于通电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点要延时一段时间才闭合，延时动断触点要延时一段时间才断开。点要延时一段时间才闭合，延时动断触点要延时一段时间才断开。当线圈失电时，其延时动合触点迅速断开，延时动断触点迅速闭当线圈失电时，其延时动合触点迅速断开，延时动断触点迅速闭合。合。对于断电延时型时间继电器，对于断电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点当线圈得电时，其延时动合触点迅速闭合，延时动断触点迅速断迅速闭合，延时动断触点迅速断开。当线圈失电时，其延时动合开。当线圈失电时，其延时动合触点要延时一段时间再断开，

22、延触点要延时一段时间再断开，延时动断触点要延时一段时间再闭时动断触点要延时一段时间再闭合。合。时间继电器的图形符号及文字符号时间继电器的图形符号及文字符号你现在浏览的是第二十七页，共37页2.1.5 热继电器热继电器用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构你现在浏览的是第二十八页，共37页 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被发热元件接入电机主电路，若长时间

23、过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。杆被弹簧拉回，常闭触点断开。杆被弹簧拉回，常闭触点断开。杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件发热元件杠杆杠杆2.1.5 热继电器热继电器工作原理工作原理结构原理图结构原理图结构原理图结构原理图双金属片双金属片常闭触头常闭触头用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。你现在浏览的是第二十九页，共37页2.1.52.1.5热继电器热继电器热继电器热继电器热

24、继电器的形式有多种，其中以双金属片式应用最多。双金属热继电器的形式有多种，其中以双金属片式应用最多。双金属片式热继电器主要由发热元件片式热继电器主要由发热元件1、主双金属片、主双金属片2和触点和触点4组成。组成。电动机正常运行时，双金属片的弯曲程度不足以使热继电器动电动机正常运行时，双金属片的弯曲程度不足以使热继电器动作。但是当电动机过载时，流过热元作。但是当电动机过载时，流过热元件的电流增大，加上时间效应，就会件的电流增大，加上时间效应，就会加大双金属片的弯曲程度，最终使双加大双金属片的弯曲程度，最终使双金属片推动导板金属片推动导板3使热继电器的触点使热继电器的触点4动作，切断电动机的控制电

25、路。动作，切断电动机的控制电路。热继电器动画演示热继电器动画演示你现在浏览的是第三十页，共37页2.1.6熔断器熔断器熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的短路保护电器。有效的短路保护电器。1.熔断器的结构和工作原理熔断器的结构和工作原理熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。熔座）组成。熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或熔体允许通过一定大小的电流

26、而不熔断。当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量使熔体温度升高达到熔点时，熔体熔断并切断电路，从而量使熔体温度升高达到熔点时，熔体熔断并切断电路，从而达到保护的目的。达到保护的目的。你现在浏览的是第三十一页，共37页2.1.62.1.6熔断器熔断器熔断器熔断器2.熔断器的分类熔断器的分类按结构形式可分按结构形式可分为插入式熔断器、为插入式熔断器、螺旋式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自快速熔断器和自复式熔断器等。复式熔断器等。熔断器的外形熔断器的外形如右图所示。如右图所示。螺旋

27、式熔断器螺旋式熔断器圆筒形帽熔断器圆筒形帽熔断器螺栓连接熔断器螺栓连接熔断器你现在浏览的是第三十二页，共37页2.1.62.1.6熔断器熔断器熔断器熔断器3.熔断器的型号含义和电气符号如下图所示。熔断器的型号含义和电气符号如下图所示。型号含义型号含义电气符号电气符号你现在浏览的是第三十三页，共37页用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。2.1.7 行程开关行程开关(限位开关限位开关)(b)示意图示意图 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。未撞击未撞击撞击撞击(a)外形图外形图ST常开触点常开触点常闭触点常闭触点ST(c)符号符号行程

28、开关的外形符号行程开关的外形符号你现在浏览的是第三十四页，共37页可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。2.1.8 自动空气断路器自动空气断路器(自动开关自动开关)锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁释放衔铁释放自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧你现在浏览的是第三十五页，共37页2.1.9刀开关刀开关刀开关是一种手动电器，在低压电路中用于不频繁地接通和刀开关是一种手动电器，在低压电路中用于不频繁地接通和分断电路，或用于隔离电源，故又称分断电路，或用

29、于隔离电源，故又称“隔离开关隔离开关”。1.刀开关的结构和安装刀开关的结构和安装刀开关是一种结构较为简单的手动刀开关是一种结构较为简单的手动电器，主要由手柄、触刀、静插座和绝电器，主要由手柄、触刀、静插座和绝缘底板等组成，如下图所示。刀开关在缘底板等组成，如下图所示。刀开关在切断电源时会产生电弧，因此在安装刀切断电源时会产生电弧，因此在安装刀开关时手柄必须朝上，不得倒装或平装。开关时手柄必须朝上，不得倒装或平装。接线时应将电源线接在上端，负载接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外发生。可防止意外发生。你现在浏览的是第三十六页，共37页2.常用刀开关常用刀开关常用刀开关有常用刀开关有HD系列系列及及HS系列板用刀开关、系列板用刀开关、HK系列开启式负荷开关和系列开启式负荷开关和HH系列封闭式负荷开关。系列封闭式负荷开关。（）（）HD系列及系列及HS系系列刀开关列刀开关（2）HK系列开启式负系列开启式负荷开关荷开关（3）HH系列封闭式负系列封闭式负荷开关荷开关刀开关的外形如图所示。刀开关的外形如图所示。2.1.9刀开关刀开关你现在浏览的是第三十七页，共37页