第1章电气控制基础

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1、可编程序控制器可编程序控制器黄毅文华学院 机电学部机械系TEL: 13971359810l教材教材可编程控制器技术与应用可编程控制器技术与应用陈艳主编陈艳主编 清华大学出版社清华大学出版社l参考资料参考资料l可编程控制器原理与应用可编程控制器原理与应用 程宪平主编程宪平主编l图书馆资源（有关可编程控制器的资料）图书馆资源（有关可编程控制器的资料）l网络资源（如工控网、三菱公司的网站、网络资源（如工控网、三菱公司的网站、编程软件的帮助文件等）编程软件的帮助文件等）绪论绪论可编程序控制器可编程序控制器PLCPLC定义：定义：以微处理器为核心的自动控制装置，能在工业现场以微处理器为核心的自动控制装置

2、，能在工业现场可靠地进行各种工业控制。可靠地进行各种工业控制。在继电器控制技术和计算机控制技术基础上发展起来。在继电器控制技术和计算机控制技术基础上发展起来。经历：经历：可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（PLC）可编程控制器（可编程控制器（PC）可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器，主要用于开关量逻辑控制，简称主要用于开关量逻辑控制，简称PLC。它主要用来代替继电器实现逻辑运算、计算、定。它主要用来代替继电器实现逻辑运算、计算、定时等处理，以开关量的形式输出，控制各种类型的生产机时等处理，以开关量的形式输出，控制各种类型的生产机械或生产过程。械或生产过程。可编程控制器可编程控制器，简称为，简称

3、为PC. 其功能不仅限于开关量逻辑控制，还增加了算术运算、数其功能不仅限于开关量逻辑控制，还增加了算术运算、数据处理、通讯与联网等各种强大的功能据处理、通讯与联网等各种强大的功能人们倾向于把可编程控制器简称为人们倾向于把可编程控制器简称为PLC。绪论绪论课程主要内容与安排（课程主要内容与安排（2424学时理论学时理论+8+8学时实验）学时实验） 第一章第一章 继电器继电器- -接触器控制系统中常用的低压电器及基接触器控制系统中常用的低压电器及基本控制电路。本控制电路。第二、三章第二、三章 PLCPLC的基础知识，包括的基础知识，包括PLCPLC的基本结构与工作的基本结构与工作原理，并重点介绍了

4、原理，并重点介绍了FXFX系列可编程控制器的硬件配置、系列可编程控制器的硬件配置、性能和编程元件。性能和编程元件。第四章第四章 FXFX系列的基本逻辑指令，同时也介绍了部分常用系列的基本逻辑指令，同时也介绍了部分常用的功能指令。的功能指令。第五章第五章 经验设计法、替代设计法、顺序控制设计法等。经验设计法、替代设计法、顺序控制设计法等。绪论绪论第第1 1章章 电气控制基础电气控制基础 教学要求教学要求了解常用控制电器的工作原理了解常用控制电器的工作原理了解了解常开触点常开触点、常闭触点常闭触点和和线圈线圈的概念的概念会分析基本电器控制电路的原理会分析基本电器控制电路的原理学习内容学习内容第一节

5、第一节 常用低压电器常用低压电器第二节第二节 电气控制电路图的基本知识电气控制电路图的基本知识 第三节第三节 三相异步电机典型控制电路三相异步电机典型控制电路第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 低压电器低压电器通常指工作在通常指工作在交流交流1200V1200V以下，直流以下，直流1500V1500V以下以下电路中的电路中的电器电器 低压电器的分类低压电器的分类 按用途或控制对象分按用途或控制对象分 : : 低压配电电器和低压控制电器低压配电电器和低压控制电器 按电器的按电器的动作性质动作性质分分 ：自动切换电器和非自动切换电器：自动切换电器和非自动切换电器 按电器的执行按电器的执行性能性

6、能分：有触点电器和无触点电器分：有触点电器和无触点电器 按按工作原理工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。分：电磁式电器和非电量控制电器。补充：电磁式电器补充：电磁式电器根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器，由根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器，由电磁系统，电磁系统，触点系统及灭弧系统触点系统及灭弧系统组成。组成。 1.1.电磁系统结构及工作原理电磁系统结构及工作原理 l电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点动电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，实现对电路的通、断控制。作，实现对电路的通、断控制。l由由铁心、衔铁和线圈铁心、衔铁和线圈等部分组成。等部分组成。

7、l其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力，其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路动连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控制作用的控制作用 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 电磁系统的结构图电磁系统的结构图 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 2. 2. 触点系统触点系统 触点是电器的执行机构，起接通和断开电路的作用。若要触点是电器的执行机构，起接通和断开电路的作用。若要使触点具有良好的接触性能

8、，通常采用铜质材料制成。使触点具有良好的接触性能，通常采用铜质材料制成。 触点主要结构形式触点主要结构形式 ：桥式桥式触点和触点和指形指形触点触点 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 3. 3. 灭弧系统灭弧系统 电弧的产生：触点在分断电路时，由于接触电阻引起电弧的产生：触点在分断电路时，由于接触电阻引起触点温升，从而引起热电子发射，同时触点间距离极小，触点温升，从而引起热电子发射，同时触点间距离极小，电场强度极大，在强电场的作用下，气隙中电子高速运动电场强度极大，在强电场的作用下，气隙中电子高速运动产生碰撞游离，在游离因素的作用下，触点间的气隙中会产生碰撞游离，在游离因素的作用下，触点间

9、的气隙中会产生大量带电粒子使气体导电，形成炽热的电子流，即电产生大量带电粒子使气体导电，形成炽热的电子流，即电弧。弧。 熄灭电弧的原理：抑制游离因素，增强去游离因素。熄灭电弧的原理：抑制游离因素，增强去游离因素。 在低压电器灭弧中，主要采取的措施有：迅速增加在低压电器灭弧中，主要采取的措施有：迅速增加电弧长度，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足电弧长度，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而使电弧熄灭。使电弧与液体介质或固体介质相接触，而使电弧熄灭。使电弧与液体介质或固体介质相接触，加速冷却以增强去游离作用，使电弧迅速熄灭。加速冷却以增强去游离作用，使电弧迅速熄灭。 第一节第一节 常

10、用低压电器常用低压电器 一、隔离器（刀开关一、隔离器（刀开关Q Q） 低压隔离器是一种最常见的手动电器，又称低压隔离器是一种最常见的手动电器，又称闸刀闸刀，主要用，主要用于低压配电设备中隔离电源和小容量负载非频繁启动的操作开于低压配电设备中隔离电源和小容量负载非频繁启动的操作开关。关。 一般刀开关结构图一般刀开关结构图 刀开关的图形符号刀开关的图形符号 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 不带熔断器式刀开关不带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 二、断路器二、断路器 功能：不频繁通断电路，并能在电路过

11、载、短路及功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。失压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。 分类：分类：框架式（万能式）框架式（万能式）和和塑壳式（装置式）塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 低压断路器结构示意图低压断路器结构示意图 低压断路器图形、文字符号低压断路器图形、文字符号 第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 各种低压断路器各种低压断路器第一节第一节 常用低压电器常用低压电器 三、熔断器（三、熔断器（FU