电气基础知识精选课件.ppt
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1、关于电气基础知识关于电气基础知识第一页,本课件共有56页 工厂配电工厂配电1.1.电的输送电的输送电的输送电的输送 发电发电发电发电输电输电输电输电用电用电用电用电 为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,需要将发为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,需要将发为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,需要将发为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,需要将发电机输出的电机输出的电机输出的电机输出的20kV20kV左右的电压升高。在我国,一般升高到左右的电压升高。在我国,一般升高到左右的电压升高。在我国,一般升高到左右的电压升高。在我国,一般升高到220kV220kV或或或或500
2、kV500kV。变压器的电压等级:。变压器的电压等级:。变压器的电压等级:。变压器的电压等级:20kV/500kV(220kV)20kV/500kV(220kV)500kV(220kV)/110kV500kV(220kV)/110kV 110kV/35kV110kV/35kV 35kV/10kV35kV/10kV 10kV/380V10kV/380V第二页,本课件共有56页 第三页,本课件共有56页 第四页,本课件共有56页 2.线制从变压器出来的电有两种接线方式三项四线制三项五限制三项四线制零与地是混在一起的。三项五线制零与地是分开的。第五页,本课件共有56页 3.线径用作电线电缆的导电材料
3、,通常有铜和铝两种铜的导电性能比铝强。线径计算口诀10下五,100上二,2535三四界,7595两倍半,穿管温度八九折,裸线加一半,铜升级算。第六页,本课件共有56页 常用低压电器常用低压电器一.电气常识 高压:高压:1000V以上以上强电:110V,220V,380V弱电:5V,12V,24V,36V(5V,12V,24V,36V(人体安全电压)两根火线的电压380V380V,一火线一零线220V220V人体为什么会触电第七页,本课件共有56页 二.电气常用的颜色标识1.指示灯颜色第八页,本课件共有56页 2.按钮颜色指示第九页,本课件共有56页 3.电缆颜色标识电缆颜色标识第十页,本课件共
4、有56页三.常用低压电器都有哪些1.刀开关,熔断器,低压断路器,继电器,接触器,主令电器,行程开关与传感器。第十一页,本课件共有56页 2.刀开关第十二页,本课件共有56页 3.主令电器第十三页,本课件共有56页 第十四页,本课件共有56页4.断路器第十五页,本课件共有56页 5.接触器第十六页,本课件共有56页 6.熔断器第十七页,本课件共有56页 7.继电器第十八页,本课件共有56页 7.时间继电器第十九页,本课件共有56页 8.热继电器第二十页,本课件共有56页 9.行程开关与传感器第二十一页,本课件共有56页10.低压电器应用举例第二十二页,本课件共有56页 11.万用表第二十三页,本
5、课件共有56页 12.摇表第二十四页,本课件共有56页 电机与电机应用电机与电机应用 1 1、按结构和工作原理可划分:可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。2、按用途可划分:驱动用电动机和控制用电动机。1 1)驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。2)控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。第二十五页,本课件共有56页 1)异步电机原理三相绕组
6、接通三相电源产生的磁场在空间旋转,称为旋转磁场,转速的大小由电动机极数和电源频率而定。转子在磁场中相对定子有相对运动,切割磁杨,形成感应电动势。转子铜条是短路的,有感应电流产生。转子铜条有电流,在磁场中受到力的作用。转子就会旋转起来。第一:要有旋转磁场,第二:转子转动方向与旋转磁场方向相同,第三:转子转速必须小于同步转速,否则导体不会切割磁场,无感应电流产生,无转矩,电机就要停下来,停下后,速度减慢,由于有转速差,转子又开始转动,所以只要旋转磁场存在,转子总是落后同步转速在转动。第二十六页,本课件共有56页 第二十七页,本课件共有56页 2)同步电机同步电机与异步电机的定子绕组是相同的,区别在
7、于电机的转子结构。异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。而同步电机的转子结构相对复杂,有直流励磁绕组,因此需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;因此同步电机的结构相对比较复杂,造价、维修费用也相对较高。第二十八页,本课件共有56页 3)单项电机单项电机是异步电机的一种它的极对数是1我们家中的洗衣机就是采用单级电机采用电容倒转第二十九页,本课件共有56页 4)4)步进电机步进电机 什么是步进电机什么是步进电机什么是步进电机什么是步进电机 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情
8、况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进
9、电机工作原理步进电机工作原理步进电机工作原理步进电机工作原理 当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会
10、角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。第三十页,本课件共有56页 第三十一页,本课件共有56页 5)5)伺服电机 原理:交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相原理:交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似其定子上装有两个位置互差异步电动机相似其定子上装有两个位置互差9090的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕上;另一个是控制绕组组L,联接
11、控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。控制方式:控制方式:用户通过对伺服驱动器的控制操作,伺服驱动器转换为对应用户通过对伺服驱动器的控制操作,伺服驱动器转换为对应的三相电输出进行控制。的三相电输出进行控制。对伺服驱动器的控制操作方式,有三种的控制方式对伺服驱动器的控制操作方式,有三种的控制方式 位置,速位置,速度和转矩控制。度和转矩控制。位置,使用脉冲输入方式进行控制,其中又分为位置,使用脉冲输入方式进行控制,其中又分为 AB相脉冲,正反脉冲和脉冲+方向控制;速度和转矩,一般使用模拟量输入进行控制。第三十二页,本课件共有56页 第三十三页,本课件共有56页 传感器传感器 1.
12、1.传感器定义传感器定义 传感器(传感器(英文英文名称:名称:transducer/sensortransducer/sensor)是一种检测装置,)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动
13、控制的首要环系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。件和味敏元件等十大类。第三十四页,本课件共有56页 2.我们所常用的分两类我们所常用的分两类(1)开关量的1 1)电
14、容开关:检测非金属物体的位置。)电容开关:检测非金属物体的位置。2 2)电感开关:检测金属物体的位置三线制)电感开关:检测金属物体的位置三线制NPNNPN型(输出负信号)型(输出负信号)PNPPNP型(输出正信号)。型(输出正信号)。3 3)漫反射型的:当开关被挡住时会有信号输出。)漫反射型的:当开关被挡住时会有信号输出。反射板式的:当光无法从反射板返回时会有信号输出。反射板式的:当光无法从反射板返回时会有信号输出。4 4)光纤放大器:但物体在光纤放大器的范围内时会有限号输出)光纤放大器:但物体在光纤放大器的范围内时会有限号输出第三十五页,本课件共有56页(2)模拟量)模拟量1)热敏电阻:当温
15、度变化时电阻的阻值会发生变化然后根据阻值来确定温度。2)热电偶:当温度变化时会在热电偶内部产生感应电压通过感应电压的大小来反应温度高低。3 3)压力变送器:当液体气体或者固体的压力发生变化时会在会使传感器内部的电阻值发生变化通过阻值来反应压力大小(压阻效应)在通过电子电路产生4-20MA或者是0-5V的电压。的电压。第三十六页,本课件共有56页 4)液位传感器)液位传感器:常见的有超声波式液位传感器、伺服式液位传感器和静压式液位传感器三种超声波液位传感器的工作原理是由换能器发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射
16、到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示:S=CT/2(在通过电子电路产生4-20MA或者是0-5V的电压)。静压式的它一的电压)。静压式的它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号(在通过电子电路产生号(在通过电子电路产生4-20MA或者是0-5V的电压)第三十七页,本课件共有56页 变频器变频器1.异步电机的调速方法可以从交流异步电机的公式n=(60f/p)(1-s)看出。其中p是异步电机的极对数,s s是转差率(异步才有转差,同步没有),f是频率,所以可
17、以知道调速的方法就是调频-f-f,调极对数-p,还有调转差率-s。变转差率可以通过定子调压,转子串电阻,串级。变转差率可以通过定子调压,转子串电阻,串级调速等实现。调速等实现。第三十八页,本课件共有56页 2、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能变频器实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。第三十九页,本课件共有56页 3、变频器工作原理通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电
18、(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。第四十页,本课件共有56页 4.变频器的控制方式(1)控制字,采用通讯线给变频器一个控制字变频器回馈一个状态字,通过控制字对变频器进行启停转速控制通过状态字反应变频器的运行状态。如sew,西门子s120(2)模拟量控制,通过plc或其他控制设备将电压电流电阻信号传给变频器通过改变控制量的大小来改变变频器的频率。如西门子的m440(3)简单手动控制通过信号线给启停信号。如LG第四十一页,
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