电气基础知识培训

　　电气基础知识培训_IT认证_资格考试/认证_教育专区。一、几种常用低压电器 二、电气控制系统图的基本知识 三、三相异步电动机全压启动控制 四、三相异步电动机降压启动控制 1、刀开关 2、组合开关 3、熔断器 4、按钮 5、接触器 1、刀开关 (一

　　一、几种常用低压电器 二、电气控制系统图的基本知识 三、三相异步电动机全压启动控制 四、三相异步电动机降压启动控制 1、刀开关 2、组合开关 3、熔断器 4、按钮 5、接触器 1、刀开关 (一)结构：一种最简单的手动电器。 (二)分类：单极(单刀)、双极(双刀)、三极(三刀) (三)作用：用在不频繁接通和分断的电路中，也用于隔离电路和电源（又称 为隔离开关） 2、组合开关 （一）结构：也是一种刀开关，刀片可转动，由装在同一轴上的单个或多 个单极旋转开关叠装组成。转动手柄，可使动触片与静触片接通与断开。 （二）分类：单极、双极、三极、多极。 （三）作用：生产机械的电源引入、局部照明等。 常用的HZ10系 列 3、熔断器 （一）作用：最常用的短路保护电器。熔体由电阻率较高而熔点较低的合金 制成，正常工作时熔体不熔断，短路时熔体立即熔断，及时切断电源。 5 6 （二）分类：实用中，常把熔断器和刀开关组合在一起， 分为闸刀开关和铁壳开关。 7 4、按钮 一种最简单的手动电器。 (一)作用：发出操作信号、接通和断开电流 较小的控制电路，以控制电流较大的电动机运 行。 (二)结构：钮帽、动触点、静触点和复位弹簧 等。 8 动触点 按钮未按下时： 静触点 动断触点：动触点与上面的静触点接通。 动合触点：动触点与下面的静触点断开。 按下按钮时：上面的动断触点断开，下面的 动合触点接通。 当松开按钮时：动触点在复位弹簧作用下复位，动断触点和动合触点 都恢复原态。 9 5、接触器 一种依靠电磁力作用使触点闭合或分离的自动电器。 (一)作用：用于接通和断开电动机或其它用电设备电路。 10 （二）结构：磁铁分静铁心和动铁心，触点分主触点和辅助触点。 辅助触点 主触点 弹簧 静铁心 动铁心 线圈 结构示意图 KM KM KM KM 符号 动断 动合 动合主触点 线圈 主触点接电动机主电路，辅助触点用于控制电路。 11 利用线圈中小电流的通断来控制主电路中大电流的通断。 当线圈通电时：主触点闭合，电动机旋转。 当线圈断电时：主触点分开，电动机停转。 电机 M 3~ 12 6、热继电器 1.通常用热继电器来实现过载保护。当电动机负载过大，电压过低或 一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长 了影响寿命。 2.结构 发热元件 双金属片 发热元件 动断触点 13 3.工作原理：利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形，去推动触 点，断开电动机控制电路。 电动机正常工作时：双金属片不起 作用。 当电动机过载时：流过发热元件 的电流超过其整定电流，使双金属片 因受热而有较大弯曲，向左推动导板， 动触点离开静触点，接触器线圈KM 断电，断开电动机电源。 14 7、行程开关 对生产机械的某一运动部件的行程或位置变化进行控制。通常用 行程开关来实现。 （一）行程开关（限位开关）： 是利用机械部件位移来切换电路的自动电器。 直线式 双滚轮式 单滚轮式 15 未撞击 撞击 ST ST 动合触点 动断触点 (c)符号 16 8、时间继电器 按一定时间间隔对机械进行控制。 （一）时间继电器： 按所整定的时间间隔的长短来切换电路的自动电器。有空气式、电 动式、电子式等。 是从得到输入信号(线 圈通电或断电)起，经过一 段时间延时后才动作的继 电器。适用于定时控制。 17 （三）工作原理：利用线圈的通电或断电，控制触点闭 合或分开。 静铁心固定不变，动铁心与动触点连在一起，可左右 移动。 当线圈通电时，静、动铁心间产生电磁吸力，动铁心 带动动触点右移，动断触点断开，动合触点闭合。 当线圈断电时，电磁力消失，动铁心在弹簧作用下带 动动触点复位，使动断触点和动合触点恢复原状。 18 一、 电气控制系统图的基本知识 电气控制线路：由各种有触点的接触器、继电器、按钮、 行程开关等按不同连接方式组合而成的。 第一节 电气控制系统图的基本 电气控制线路： 电气控制线路的作用： 知识 实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、 调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产 过程自动化。 第一节 电气控制系统图的基本 电气控制线路： 电气控制线路的作用： 知识 电动机常见的基本控制线路： 点动控制线路 正转控制线路 正反转控制线路 位置控制线路 顺序控制线路 多地控制线路 降压启动控制线路 调速控制线路 制动控制线路 第一节 电气控制系统图的基本 相关国家标准： 知识 ?GB4728—85《电气图常用图形符号》 ?GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》 ?GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》 ?GB6988—86《电气制图》 ?GB5094—85《电气技术中的项目代号 》 第一节 电气控制系统图的基本 知识 一、图形符号和文字符号 通常用于图样或其它文件，用以表示一 个设备或概念的图形、标记或字符。 符号要素 图形符号 文字符号 一般符号 限定符号 基本文字符号 辅助文字符号 用于电气技术领域中技术文件的编制， 表示电气设备、装置和元件的名称、功 能、状态和特征。 补助文字符号 一、图形符号和文字符号 1.图形符号 ?符号要素： 具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个 设备或概念的完整符号。 如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开 触点符号组合而成。 ?一般符号： 表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动 机可用一个圆圈表示。 ?限定符号： 提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。 一、图形符号和文字符号 2.文字符号 ?基本文字符号： 单字母符号： 双字母符号 按拉丁字母顺序将各种电气设备、装 置和元器件划分成为23大类，每一类 用一个专用单字母符号表示，如“C” 表示电容器类，“R”表示电阻器类等。 一、图形符号和文字符号 2.文字符号 单字母符号： ?基本文字符号： 双字母符号： 由一个表示种类的单字母符号与另一 个字母组成，且以单字母符号在前， 另一字母在后的次序列出，如“F”表 示保护器件类，“FU”则表示为熔断 器。 一、图形符号和文字符号 2.文字符号 单字母符号： ?基本文字符号： 双字母符号: ?辅助文字符号： 表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特 征。 如“RD”表示红色，“L”表示限制等。 ?补充文字符号： 当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按 国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。 一、图形符号和文字符号 2.文字符号 补充文字符号原则： ?在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国 家标准中规定的电气文字符号。 ?在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标 准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。 ?使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术 标准中规定的英文术语缩写而成。 ?基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超 过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉 丁字母中“I”和“O”不允许单独作为文字符号使用。 二、绘制、识读电气控制系统图的原 电则气控制系统图的结构 主电路 电气原理图 控制电路 电气控制系统图 电气安装图 框图 照明和显示电路 电器安装图 电气互连图 二、绘制、识读电气控制系统图的原 1.电则气原理图 用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图 ?原则： ?主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。 ?表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。 ?主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保 护电器支路用垂直线绘制在图的左侧， 控制电路用垂直线绘制在图面的右侧， ?原则： ?同一电器的各元件采用同一文字符号表明。 ?所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受 外力作用时的状态绘制。 ?循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。 ?转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。 ?由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注 出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。 ?电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环 节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字 号或环节的名称。 ?原则： ?外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理 图上。 ?电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、 用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。 ?为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序， 并尽可能减少线条和避免线条交叉。 ?将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下 方为图区号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表以 说明线圈和触点的从属关系。 二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.电则气原理图 ?主电路接点表示： ?三相交流电源采用L1、L2、L3标记 ?主电路按U、V、W顺序标记 ?分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记 ?分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记 ?控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号 ?电气原理图示例： 二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.电则气安装图 表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。 ?电器安装图： 320 详细绘制出电器 元件安装位置。 FU1 FU2 KM FU3 TC FR FU4 线型车床电器位 置图 ?电气互连图： 表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接， 是实际安装接线的依据 原则： ?外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能 符合电器实际情况。 ?各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电 气原理图为准，并保持一致。 ?不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接， 必须经接线端子板进行。互连图中的电气互连关系用 线束表示，连接导线应注明导线规格（数量、截面 积），一般不表示实际走线途径。 ?对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示 清楚，并注明电源的引入点。 电器互连图示例 EL HL 0 42 31 0 41 42 2 3 2 1 3×2.5mm 2 3×2.5mm 2 3×1mm 2 5×0.75mm2 3×0.75mm2 3×2.5mm2 QS Q1 M1 M2 CW6132型车床电气互连图 第二节 三相异步电动机全压启 一、单向旋转控 动控制 制 1．手动控制 ?电气原理图： ?特点: 控制方式简单 QS QF FU M 3 ～ 开启式负荷开关 控制 M 3 ～ 自动空气开关 控制 第二节 三相异步电动机全压启 一、单向旋转控 动控制 制 1．手动控制 ?电气原理图： ?特点: QS QF FU ?应用: 控制三相电风扇和砂轮机 M 3 ～ 开启式负荷开关 控制 M 3 ～ 自动空气开关 控制 一、单向旋转控 制 2.点动控制 ?电气原理图： ?工作原理： QS FU2 L1 L2 L3 启动： FU1 SB 按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电 →KM主触头闭合→电动机M启动运行。 KM 停止： 松开按钮SB→接触器KM线圈失电 →KM 主触头断开→电动机M失电停转。 M KM 3～ 一、单向旋转控 制 2.点动控制 ?电气原理图： ?工作原理： ?保护环节： 短路保护 QS L1 L2 L3 FU1 控制电路 短路保护 FU2 SB ?应用： 常用于电葫芦控制和车床 KM 拖板箱快速 移动的电主机电控路 制 短路保护 M KM 3～ 一、单向旋转控 制 3.接触器自锁控制 ?电气原理图 QS L1 L2 L3 FU1 FU2 SB1 SB2 热继电器 热元件 KM FR FR M 3～ KM 自锁触点 KM 热继电器 常闭触点 工作原理 一、单向旋转控 制 3.接触器自锁控制 ?电气原理图 ?工作原理 QS L1 L2 L3 ?保护环节 FU1 短路保护 ：FU1、 FU2 KM FR FU2 FR SB2 SB1 KM M 3～ KM 一、单向旋转控 制 3.接触器自锁控制 ?电气原理图 ?工作原理 QS L1 L2 L3 ?保护环节 FU1 短路保护 ：FU1、FU2 过载保护 ：FR KM FR FU2 FR SB2 SB1 KM M 3～ KM 一、单向旋转控制 3.接触器自锁控制 ?电气原理图 ?工作原理 ?保护环节 QS L1 L2 L3 FU1 FU2 FR SB2 短路保护 ：FU1、FU2 过载保护 ：FR KM 欠压、失压保护 ： FR KM SB1 KM M 3～ KM 一、单向旋转控制 4．连续与点动混合控制 ?开关切换 ?按钮切换 一、单向旋转控制 4．连续与点动混合控制 ?开关切换 点动控制：SA断开 L1 L2 L3 Q FU1 KM FR M 3～ 主电路 FU2 FR SB2 KM SB1 SA KM 控制电路 一、单向旋转控制 4．连续与点动混合控制 ?开关切换 点动控制：SA断开 连续控制：SA闭合 L1 L2 L3 Q FU1 KM FR M 3～ 主电路 FU2 FR SB2 KM SB1 SA KM 控制电路 一、单向旋转控制 4．连续与点动混合控制 ?按钮切换 L1 L2 L3 ?工作原理： Q 点动控制：按下按钮SB3 FU1 连续控制：松开按钮SB3 KM FR M 3～ 主电路 FU2 FR SB2 SB1 SB3 KM KM 控制电路 一、单向旋转控制 5．顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式 ?主电路实现顺序控制 ?控制电路实现顺序控制 顺序启动同时停止控制 顺序启动逆序停止控制 ?顺序启动同时停止控制 ?电气原理图： ?特点: L1 L2 L3 Q FU1 KM1 FR1 FU2 FR FR SB3 SB4 SB2 SB1 KM1 KM2 KM2 KM1 FR2 M1 M2 3 3 ～ ～ 主电路 KM1 KM2 控制电路 顺序控制 ?顺序启动逆序停止控制 ?电气原理图： ?特点: L1 L2 L3 Q FU1 KM1 FR1 FU2 FR FR SB3 KM2 SB4 SB2 SB1 KM1 KM2 KM2 KM1 FR2 M M 3 3 ～ ～ 主电路 KM1 KM2 控制电路 一、单向旋转控 制 ５．多地控制 ?特点： 在两地或多地控制同一台电动机的控制方式 启动(常开)按钮并联，停止(常闭)按钮串联 ?工作原理： 三地控制 二、可逆旋转控制 电动机原理： 改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的 旋转方向 电路形式: ?倒顺开关控制的正反转 ?按钮、接触器控制的正反转 ?位置控制 1.倒顺开关控制正反转控制 L1L2L3 电路 ?电气原理图： QS 倒顺开 FU1 关 KM ?特点: 用倒顺开关实现电源调相 SA ?应用: 5.5KW以下的电动机电路 直接控制电动机正反转 FR M 3 ~ 主电路 FU2 FR SB2 SB1 KM KM 控制电路 2.按钮控制正反转控制电路 ?基本控制电路 ?主电路： ?控制电路： ?工作原理： ?缺点： L1 L2 L3 Q 正转按钮 FU1 KM1 KM2 FU2 FR 反转按钮 SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 FR M 3～ 主电路 KM1 KM2 控制电路 2.按钮控制正反转控制电路 ?接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 ?控制电路： ?工作原理： 接触器 联锁 FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 接触器联锁正反转控制电路 2.按钮控制正反转控制电 路 ?接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 ?控制电路： ?工作原理： 合上电源开关 按下按钮SB1 按下停止按钮SB3 KM1线线圈通电 电动机M停止 M正转启动 按下按钮SB2反向启 动 FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 2.按钮控制正反转控制电 路 ?接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 ?控制电路： ?工作原理： ?优点： 工作安全可靠 ?缺点： 操作不便 FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 2.按钮控制正反转控制电 路 ?按钮联锁控制 ?控制电路： ?工作原理： ?优点： 操作方便 ?缺点： 易产生故障 FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 SB2 SB1 KM1 KM2 控制电路 2.按钮控制正反转控制电路 FU2 ?接触器、按钮双重联锁控制 FR ?控制电路： ?工作原理： ?优点： 安全可靠，操作 方便 SB3 SB1 KM1 SB2 KM2 SB2 SB1 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 图 3.位置开关控制 有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能自动往返，通常利 用行程开关控制电动机正反转实现。 工作台自动往返控制 第三节 三相异步电动机降压 降压启动的实质： 启动控制 启动时减小加在定子绕组上的电压， 以减小起动电流； 启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工 作状态。 降压启动的方法 定子绕组串电阻（电抗）启动 自耦变压器降压启动 Y—△降压启动 延边三角形降压启动 一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制 1.定子串电阻降压自动启动控制线路 ?电气原理图 ?工作原理 合上电源开关 按下按钮SB1 KM1、KT线圈通电 M串电阻降压启动 KT延时 KM2线、 KT线圈断电 M全压运行 L1 L2 L3 QS FU1 KM1 KM2 R FR M 3～ 主电路 FR SB2 SB1 KM1 KM2 KM2 KT KM1 KM1 KT KM2 控制电路 一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制 2.手动、自动启动控制线 ?工作原理 QS FU1 KM1 KM2 R FR FU2 FR SB2 SB1 KM1 KM2 SA A A M M KM2 KT SB3 KM1 M 3～ 主电路 KM1 KT KM2 控制电路 二、自耦变压器降压启动控制 1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动 L1 L2 L3 ?电气原理图 QS FU1 正常运行 接触器 KM3 KM2 变压器电 源接触器 FR T M 3~ KM1 主电路 变压器星 点接触器 二、自耦变压器降压启动控制 1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动 ?电气原理图 降压启动 按钮 全压运行 按钮 FU2 FR SB3 SB1 KM2 KA KM3 KM1 KA SB2 KM1 中间继电 器 KM3 KM1 KM2 KA KM3 控制电路 二、自耦变压器降压启动控制 1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动 ?电气原理图 ?工作原理 L1 L2 L3 QS FU1 FU2 FR SB3 SB1 KM2 KA KM3 KM3 KM2 KM1 KA SB2 KM1 FR M 3~ KM1 主电路 T KM3 KM1 KM2 KA KM3 控制电路 二、自耦变压器降压启动控制 2.时间继电器控制自耦变压器降压启动 L1 L2 L3 ?电气原理图 FU2 ?工作原理 QS FU1 KM2 KM1 FR SB4 SB3 SB1 SB2 KM1 KA KA KT FR T KA KM1 M 3~ KM2 主电路 KM1 KT KA KM1 控制电路 三、星形——三角形降压启动控制 指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减 小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电 动机全压运行。 Y—△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。 三、星形——三角形降压启动控制 ?时间 继电器控制Y—△降压起动－－－三个接触器控制 ?电气原理图 L1 L2 L3 QS ?工作原理 电源接触器 FU1 KM1 FR 三角形接法 接触器 星形接法接 触器 U1 V1 W1 M KM3 3～ W2 U2 V2 KM2 主电路 Y—△降压启动控制 四、延边三角形降压启动控制 延边三角形降压启动是指电动机起动时，把电动机定子绕组的一部分 接“△”形，而另一部分接成“Y”形，使整个定子绕组接成延边三角形， 待电动机启动后，再把定子绕组切换成“△”形全压运行。 ?定子绕组的连接方式： 延边△形接法 △形接法 第四节 三相绕线式异步电动机启动控制 绕线异步电动机的优点： 可以在转子绕组中串接电阻来改善 电动机的机械特性，从而达到减小 启动电流、增大启动转矩及平滑调 速之目的。 绕线异步电动机降压启动原理： 起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调 到最大值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的 升高，起动电阻逐级减小。 起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在 额定状态下运行。 二、转子绕组水阻器启动控制线.单向旋转转子串水阻器启动控制 电源 接触器 短接水阻 柜接触器 L1 L2 L3 QS FU1 KM FR M 3～ KM1 FU2 FR SB2 SB1 KM KM1 KT KT KT KM1 RF KT KM KM1 主电路 控制电路 小结 1. 本章重点讲述了电动机的启动、制动、调速等控制线.掌握电动机的启动方法及其使用场合和特点。 3.掌握各种电动机的制动方法及其使用场合和特点。 4.掌握电动机的控制原则,即时间原则、速度原则、电流原则、 电势原则、行程原则、频率原则。 5.掌握电力拖动系统中的保护环节 常用的联锁保护：电气联锁和机械联锁， 常用的互锁环节：动作顺序联锁环节、电气元件与机械动 作的联锁。 电动机常用的保护环节：短路保护、过电流保护、过载保 护、失压和欠压保护，弱磁保护及超速保护等。 电动机的启动、 制动、调速等控 制线路。 电力拖动系 统中的保护 环节？ 电动机的启动 方法及其使用 场合和特点。 常见的电气元 件有哪些？ 电动机的 控制原则？ 谢 谢！