电气控制技术与应用项目式教程 教学课件 ppt 作者 赵红顺 项目一

12IH1,主编,1)认识刀开关、组合开关、低压断路器、熔断器、接触器、按钮及热继电器等常用低压电器的主要结构和电路符号，能正确选择其主要参数。 2)能正确识读三相异步电动机单向起动控制电路并掌握其工作原理。 3)能根据三相异步电动机单向起动控制电路原理图，按工艺要求完成电路的安装接线与调试；能对所接电路进行检查，根据检查结果判断电路的性能；会用万用表排除常见电气故障。 一、任务描述,二、任务目标 三、任务实施 四、技能考核单向手动控制电路的安装接线 五、拓展知识电气控制系统图的分类及电气原理图的绘制 一、任务描述 二、任务目标 三、任务实施 四、技能考核点动正转控制电路的安装接线 五、拓展知识电气安装接线图的绘制,一、任务描述 二、任务目标 三、任务实施 四、技能考核具有自锁的单向起动控制电路的安装接线 五、拓展知识点动与连续运转混合的电动机正转控制电路,1)认识刀开关、组合开关、低压断路器、熔断器、接触器、按钮及热继电器等常用低压电器的主要结构和电路符号，能正确选择其主要参数。,2)能正确识读三相异步电动机单向起动控制电路并掌握其工作原理。,3)能根据三相异步电动机单向起动控制电路原理图，按工艺要求完成电路的安装接线与调试；能对所接电路进行检查，根据检查结果判断电路的性能；会用万用表排除常见电气故障。,一、任务描述,图1-1 单向手 动控制电路,二、任务目标,1)能熟练使用刀开关、熔断器及三相异步电动机。 2)能正确识读电动机单向手动控制电路的原理图，并根据电路原理图进行安装接线。 3)能够进行电动机单向手动控制电路的检查与调试，排除常见的电气故障。,1)能熟练使用刀开关、熔断器及三相异步电动机。,2)能正确识读电动机单向手动控制电路的原理图，并根据电路原理图进行安装接线。,3)能够进行电动机单向手动控制电路的检查与调试，排除常见的电气故障。,三、任务实施,(一)刀开关 (二)熔断器 (三)三相异步电动机 (四)单向手动控制电路的分析,三、任务实施,图1-2 任务实施流程,(一)刀开关,1.开启式负荷开关 开启式负荷开关旧称胶盖闸刀开关，主要用来隔离电源或手动接通与断开交、直流电路，适用于照明、电热设备及功率在55kW以下电动机的控制，实现不频繁地手动接通和分断电路。图13所示为开启式负荷开关的外形、结构和电路符号。开启式负荷开关主要由与瓷质手柄相连的触刀、静触座、熔丝、进线及出线接线座等组成。其中导电部分都固定在瓷底板上且用胶盖盖着，所以当刀开关合上时，操作人员不会触及带电部分。,图1-3 开启式负荷开关的外形、结构和电路符号,(一)刀开关,表1-1 HK2系列开启式负荷开关的技术数据,103A.TIF,(一)刀开关,1)电源进线应装在静触座上，而负载应接在触刀一边的出线端。 2)刀开关在合闸状态时，手柄应向上，不可倒装或平装，以防误操作合闸。 2.封闭式负荷开关 封闭式负荷开关旧称铁壳开关，其灭弧性能、通断能力和安全防护性能都优于开启式负荷开关，一般用来控制功率在10kW以下的电动机不频繁的直接起动。封闭式负荷开关的外形、结构和电路符号如图14所示。,图1-4 封闭式负荷开关的外形、结构和电路符号 1触刀 2静触座 3熔断器 4速断弹簧 5转轴 6手柄,(二)熔断器,1.熔断器的结构与型号 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管(或熔座）两部分组成。熔体由易熔金属材料（如铅、锌、锡、银、铜及其合金）制成，通常制成丝状和片状。熔管是用于装熔体的，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧的作用。,104A.TIF,(二)熔断器,图1-5 熔断器的主要结构和电路符号,2.熔断器的主要技术参数,(二)熔断器,熔断器的主要技术参数有额定电压、额定电流和极限分断能力。 (1)额定电压 熔断器的额定电压是指能保证熔断器长期正常工作的电压。 (2)额定电流 熔断器的额定电流是指能保证熔断器长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作时的允许温升决定的。 (3)极限分断能力 极限分断能力是指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。,(二)熔断器,表1-2 常用熔断器的主要技术参数,(二)熔断器,3.熔断器的正确选用 对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断；当出现短路时，熔断器应立即熔断；当电流发生正常变动(如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，熔断器应延时熔断。对熔断器的选用主要包括其类型的选择和熔体额定电流的确定。 1)对于电阻性负载或照明电路，由于这类负载的起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的11.1倍选择熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流。 2)对于电动机等感性负载，由于这类负载的起动电流为额定电流的47倍，一般选择熔体的额定电流的要求有如下几点。,(二)熔断器, 对于单台电动机，选择熔体额定电流为电动机额定电流的1.52.5倍。 对于频繁起动的单台电动机，选择熔体额定电流为电动机额定电流的33.5倍。 对于多台电动机，则要求,(三)三相异步电动机,1.三相异步电动机的结构 三相异步电动机由两个基本部分组成：一是固定不动的部分，称为定子；二是旋转部分，称为转子。图16为一台三相异步电动机的外形和主要结构。,图1-6 三相异步电动机的外形和主要结构,(1)定子 定子由机座、定子铁心、定子绕组和端盖等组成。,(三)三相异步电动机,图1-7 三相异步电动机定子绕组的接法,(2)转子 转子由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等组成。,(三)三相异步电动机,图1-8 笼型转子的结构,(三)三相异步电动机,图1-9 绕线转子,2.三相异步电动机的工作原理,(三)三相异步电动机,图1-10 三相异步电 动机的工作原理,(三)三相异步电动机,3.铭牌数据的识读 三相异步电动机的机座上都有一块铭牌，上面标有电动机的型号、规格和相关技术数据，要正确使用电动机，就必须看懂铭牌。现以Y180M4型电动机为例来说明铭牌上各个数据的含义，见表13。,表1-3 三相异步电动机的铭牌,(1)型号 型号是电动机类型、规格的代号。 (2)接法 接法是指电动机在额定电压下，三相定子绕组的联结方式，或。,(三)三相异步电动机,(3)额定频率fN(Hz) 额定频率是指电动机定子绕组所加交流电源的频率，我国工业用交流电源的标准频率为50Hz。 (4)额定电压UN(V) 额定电压是指电动机在正常运行时加到定子绕组上的线电压。 (5)额定电流IN(A) 额定电流是指电动机在正常运行时，定子绕组线电流的有效值。 (6)额定功率PN(kW)和额定效率N 额定功率也称额定容量，是指在额定电压、额定频率和额定负载条件下运行时，电动机轴上输出的机械功率。 (7)额定转速nN(r/min) 额定转速是指在额定频率、额定电压和额定输出功率条件下，电动机每分钟的转数。,(三)三相异步电动机,(8)温升和绝缘等级 电动机运行时，其温度高出环境温度的允许值即为温升。,表1-4 绝缘等级和最高允许温度之间的关系,(9)功率因数cos 三相异步电动机的功率因数较低，在额定运行时约为0.70.9，空载时只有0.20.3。 (10)工作方式 异步电动机常用的工作方式有连续、短时和断续三种。 1)连续工作方式。,(三)三相异步电动机,图1-11 三相异步电动机的电路符号,2)短时工作方式。,(三)三相异步电动机,3)断续工作方式。 4.电路符号 三相异步电动机的电路符号如图111所示。,(四)单向手动控制电路的分析,1.识读电路图,表1-5 单向手动控制电路图的识读过程,2.识读电路的工作过程 通过刀开关QS直接控制电动机的起动与停止。闭合QS，电动机得电运转；断开QS，电动机断电停止。 3.电路安装接线,(四)单向手动控制电路的分析,图1-12 手动控制电路的安装接线图,4.电路断电检查,(四)单向手动控制电路的分析,使用万用表的欧姆挡，将量程选为“×100”或“×1k”，L1、L2、L3先不通电，闭合电源开关QS，分别测量L1U、L2V、L3W三个电阻值，若显示阻值为零，则表明电路连接正确。 5.通电调试和故障排除 在电路安装完成并经检查确定电路连接正确后，将L1、L2、L3接通三相电源，闭合QS，电动机应立即通电运行，断开QS，电动机应断电停止。,四、技能考核单向手动控制电路的安装接线,1.准备材料 2.安装接线和试验 3.注意事项,1.准备材料,2.安装接线和试验,1)根据电动机容量选择刀开关和熔断器的规格(电压、电流)。 2)用万用表检测所选电气元器件的好坏。 3)在电气安装板上安装电气元器件，安装接线应牢固，并符合工艺要求。 4)将三相电源接入刀开关。 5)经教师检验合格后通电试验。,3.注意事项,1)电动机使用的电源电压和绕组的接法必须与铭牌规定的相符。 2)通电试验时，观察是否有异常情况，若发现异常情况，应立即断电检查。,五、拓展知识电气控制系统图的分类及电气原理图的绘制,1.电气控制系统图的分类 2.电气原理图 1.判断题 2.有一台三相异步电动机，额定功率为14kW，额定电压为380V，功率因数为0.85，效率为0.9，若采用螺旋式熔断器，试选择熔断器的型号。,1.电气控制系统图的分类,(1)电气原理图 电气原理图是为了便于阅读与分析控制电路，根据简单、清晰的原则，采用电气元器件展开的形式绘制而成的图样。 (2)电气安装接线图 电气安装接线图是为了安装电气设备和电气元器件及进行配线或检修电气故障服务的。 (3)电气元器件布置图。,2.电气原理图,图1-13 某机床电气原理图,(1)绘制电气原理图的基本原则 绘制继电器-接触器控制原理图时,2.电气原理图,，要遵循以下几点原则。 1)电气原理图主要分主电路和控制电路两部分。 2)在电气原理图中，各电气元器件不用画出实际的外形图，而是采用国家制定的标准图形符号和文字符号来表示。 3)在电气原理图中，同一电器的不同部件常常不画在一起，而是画在电路的不同地方，但同一电器的不同部件都用相同的文字符号标明。 4)同一种电器一般用相同的字母表示，但需在字母的后边加上数字或其他字母下标来区别。 5)全部触头都按初始状态画出。,2.电气原理图,6)在电气原理图中，无论是主电路还是控制电路，各电气元器件一般按动作顺序从上到下、从左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置。 7)在电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点(·)表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。 (2)图面区域的划分 图样下方的1、2、3等数字是图区编号，它是为了便于检索电气控制电路，方便阅读分析、避免遗漏而设置的。 (3)符号位置的索引,1.判断题,1)开启式负荷开关安装时，合闸状态手柄应向下。 2)熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流。 3)在螺旋式熔断器的熔管内要填充石英沙，起灭弧作用。 4)刀开关可以用于分断堵转的电动机电源。 5)异步电动机直接起动时的起动电流为额定电流的47倍，所以电路中配置的熔断器的额定电流也应按电动机额定电流的47倍来选择。,2.有一台三相异步电动机，额定功率为14kW，额定电压为380V，功率因数为0.85，效率为0.9，若采用螺旋式熔断器，试选择熔断器的型号。,一、任务描述,图1-14 点动正转控制电路,二、任务目标,1)会识别和使用组合开关、熔断器、接触器和按钮。 2)能正确识读电动机点动正转控制电路的电气原理图，根据电气原理图绘制电气安装接线图，并按电气安装接线工艺要求完成安装接线。 3)能够对安装好的电路进行检测和通电试验，会用万用表检测电路和排除常见的电气故障。,1)会识别和使用组合开关、熔断器、接触器和按钮。,2)能正确识读电动机点动正转控制电路的电气原理图，根据电气原理图绘制电气安装接线图，并按电气安装接线工艺要求完成安装接线。,3)能够对安装好的电路进行检测和通电试验，会用万用表检测电路和排除常见的电气故障。,