電氣控制基礎知識和電氣系統(tǒng)

1、 電氣控制基礎知識和電氣系統(tǒng)二、電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識一、幾種常用低壓電器三、三相異步電動機全壓啟動控制四、三相異步電動機降壓啟動控制五、圖紙分析六、電氣系統(tǒng)調(diào)試及檢修農(nóng)村生活污水電氣系統(tǒng)1、刀開關2、組合開關 一、幾種常用低壓電器3、熔斷器4、按鈕 旋鈕5、接觸器6、熱繼電器7、行程開關8、時間繼電器9、斷路器1、刀開關(一)結(jié)構(gòu)：一種最簡單的手動電器。(三)作用：用在不頻繁接通和分斷的電路中，也用于隔離電路和電源（又稱為隔離開關）(二)分類：單極(單刀)、雙極(雙刀)、三極(三刀)2、組合開關 （一）結(jié)構(gòu)：也是一種刀開關，刀片可轉(zhuǎn)動，由裝在同一軸上的單個或多個單極旋轉(zhuǎn)開關疊裝組成。轉(zhuǎn)動手

2、柄，可使動觸片與靜觸片接通與斷開。（二）分類：單極、雙極、三極、多極。（三）作用：生產(chǎn)機械的電源引入、局部照明等。常用的HZ10系列6 （一）作用：最常用的短路保護電器。熔體由電阻率較高而熔點較低的合金制成，正常工作時熔體不熔斷，短路時熔體立即熔斷，及時切斷電源。3、熔斷器78 （二）分類：實用中，常把熔斷器和刀開關組合在一起，分為閘刀開關和鐵殼開關。94、按鈕 旋鈕一種最簡單的手動電器。(一)作用：發(fā)出操作信號、接通和斷開電流較小的控制電路，以控制電流較大的電動機運行。(二)結(jié)構(gòu)：鈕帽、動觸點、靜觸點和復位彈簧等。10動觸點靜觸點 動斷觸點：動觸點與上面的靜觸點接通。 動合觸點：動觸點與下面

3、的靜觸點斷開。按鈕未按下時： 按下按鈕時：上面的動斷觸點斷開，下面的 動合觸點接通。 當松開按鈕時：動觸點在復位彈簧作用下復位，動斷觸點和動合觸點都恢復原態(tài)。115、接觸器 一種依靠電磁力作用使觸點閉合或分離的自動電器。(一)作用：用于接通和斷開電動機或其它用電設備電路。12 （二）結(jié)構(gòu)：磁鐵分靜鐵心和動鐵心，觸點分主觸點和輔助觸點。線圈KM主觸點輔助觸點動鐵心靜鐵心線圈動合主觸點KMKM動合動斷KM結(jié)構(gòu)示意圖符號主觸點接電動機主電路，輔助觸點用于控制電路。彈簧13當線圈通電時：主觸點閉合，電動機旋轉(zhuǎn)。當線圈斷電時：主觸點分開，電動機停轉(zhuǎn)。 利用線圈中小電流的通斷來控制主電路中大電流的通斷。M

4、3電機146、熱繼電器 1.通常用熱繼電器來實現(xiàn)過載保護。當電動機負載過大，電壓過低或一相斷路時，電流增大，超過額定電流，熔斷器不一定熔斷，但時間長了影響壽命。2.結(jié)構(gòu)發(fā)熱元件雙金屬片發(fā)熱元件動斷觸點153.工作原理：利用膨脹系數(shù)不同的雙金屬片遇熱后彎曲變形，去推動觸點，斷開電動機控制電路。 電動機正常工作時：雙金屬片不起作用。 當電動機過載時：流過發(fā)熱元件的電流超過其整定電流，使雙金屬片因受熱而有較大彎曲，向左推動導板，動觸點離開靜觸點，接觸器線圈KM斷電，斷開電動機電源。167、行程開關 對生產(chǎn)機械的某一運動部件的行程或位置變化進行控制。通常用行程開關來實現(xiàn)。（一）行程開關（限位開關）：

5、是利用機械部件位移來切換電路的自動電器。直線式單滾輪式雙滾輪式17未撞擊撞擊ST動合觸點動斷觸點ST(c)符號188、時間繼電器按一定時間間隔對設備進行控制。（一）時間繼電器： 按所整定的時間間隔的長短來切換電路的自動電器。有空氣式、電動式、電子式等。 是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制。19 （三）工作原理：利用線圈的通電或斷電，控制觸點閉合或分開。靜鐵心固定不變，動鐵心與動觸點連在一起，可左右移動。當線圈通電時，靜、動鐵心間產(chǎn)生電磁吸力，動鐵心帶動動觸點右移，動斷觸點斷開，動合觸點閉合。當線圈斷電時，電磁力消失，動鐵心在彈簧作用下帶動動觸

6、點復位，使動斷觸點和動合觸點恢復原狀。9、斷路器一、斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理： 1）結(jié)構(gòu) 低壓斷路器由操作機構(gòu)、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。 2）工作原理 低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用

7、，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)動作，使主觸點斷開。小型斷路器剩余電流動作斷路器3）實例分析（正泰DZ47斷路器） 正泰DZ47斷路器即小型斷路器，俗稱空氣開關，是塑料外殼式斷路器的一種。 DZ47斷路器適用于照明配電系統(tǒng)(C型)或電動機的配電系統(tǒng)(D型),主要用于交流50Hz/60Hz，單極220V，二、三、四極400V，電流至60A的線路中起過載、短路保護，同時也可以在正常情況下不頻繁地通斷電器裝置和照明線路。當線路中工作電流超過額定電流、短路、失壓等情況下，DZ47斷路器自動切斷電路防止電氣火災的發(fā)生。 符合標準：IEC60

8、898-1 / GB10963.1 符合認證：CCC，RoHS 認證 技術參數(shù)額定電流（A）：1，2，3，4，5，6，8，10，13，16，20，25，32，40，50，63額定工作電壓：230/440V AC沖擊耐受電壓：4kV機械壽命：10000次電氣壽命：4000次產(chǎn)品特點1、分段能力較高2、脫口迅速3、外形小巧、安放在家用pz30配電箱中，為家庭裝修節(jié)省時間和精力。4、采用進口高阻燃及耐沖擊塑料制成.5、節(jié)能環(huán)保。6、使用壽命長。正常工作條件環(huán)境溫度：-5-+40，24小時內(nèi)平均值不超過35海拔高度：安裝地點的海拔不超過2000m附件OF輔助觸頭，SD報警觸頭，MX+OF分勵脫扣器脫扣

9、特性 B型曲線保護短路電流較小的負載（如電源、長電纜等） 脫扣特性：瞬時脫扣范圍 (35) In C型曲線保護常規(guī)負載和配電線纜 脫扣特性：瞬時脫扣范圍 (510) In D型曲線保護起動電流大的沖擊性負荷 (如變壓器等) 脫扣特性：瞬時脫扣范圍 (1014) In 一、 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識D65由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等按不同連接方式組合而成的。電氣控制線路第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識D65實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速和保護，滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電氣控制線路的作用：電氣控制線路：第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識D65點動控制線路

10、正轉(zhuǎn)控制線路正反轉(zhuǎn)控制線路位置控制線路順序控制線路多地控制線路降壓啟動控制線路調(diào)速控制線路制動控制線路電動機常見的基本控制線路：第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識D65GB472885電氣圖常用圖形符號GB715987電氣技術中的文字符號制定通則GB698886電氣制圖GB509485電氣技術中的項目代號 相關國家標準：第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識一、圖形符號和文字符號D65圖形符號文字符號符號要素一般符號限定符號基本文字符號輔助文字符號補助文字符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符。用于電氣技術領域中技術文件的編制，表示電氣設備、裝置和元件的名稱、功能、狀態(tài)和

11、特征。一、圖形符號和文字符號D651.圖形符號具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構(gòu)成一個設備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點符號，由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號，如電動機可用一個圓圈表示。提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。一般符號：符號要素：限定符號：一、圖形符號和文字符號D652.文字符號補充文字符號原則：在不違背國家標準文字符號編制原則的條件下，可采用國 家標準中規(guī)定的電氣文字符號。在優(yōu)先采用基本和輔助文字符號的前提下，可補充國家標 準中未列出的雙字母文字符號和輔助文字符號。使用文字符號時，應按電氣名詞術語國家標準或

12、專業(yè)技術 標準中規(guī)定的英文術語縮寫而成?；疚淖址柌坏贸^兩位字母，輔助文字符號一般不超 過三位字母。文字符號采用拉丁字母大寫正體字，且拉 丁字母中“I”和“O”不允許單獨作為文字符號使用。二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則D65 電氣控制系統(tǒng)圖電氣原理圖電氣安裝圖框圖電器安裝圖電氣互連圖主電路控制電路照明和顯示電路 電氣控制系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則D65原則： 1.電氣原理圖 用圖形符號和項目代號表示電路各個電器元件連接關系和工作原理的圖主電路、控制電路和信號電路應分開繪出。表示出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)。主電路的電源電路一般繪制成水平線，受電的動力裝置

13、（電動機）及其保護電器支路用垂直線繪制在圖的左側(cè)， 控制電路用垂直線繪制在圖面的右側(cè)，D65同一電器的各元件采用同一文字符號表明。所有電路元件的圖形符號，均按電器未接通電源和沒有受 外力作用時的狀態(tài)繪制。循環(huán)運動的機械設備，在電氣原理圖上繪出工作循環(huán)圖。轉(zhuǎn)換開關、行程開關等繪出動作程序及動作位置示意圖表。由若干元件組成具有特定功能的環(huán)節(jié)，用虛線框括起來，并標注 出環(huán)節(jié)的主要作用，如速度調(diào)節(jié)器、電流繼電器等。電路和元件完全相同并重復出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，可以只繪出其中一個環(huán) 節(jié)的完整電路，其余的可用虛線框表示，并標明該環(huán)節(jié)的文字 號或環(huán)節(jié)的名稱。原則：外購的成套電氣裝置，其詳細電路與參數(shù)繪在電氣原理 圖上

14、。電氣原理圖的全部電機、電器元件的型號、文字符號、 用途、數(shù)量、額定技術數(shù)據(jù)，均應填寫在元件明細表內(nèi)。為閱圖方便，圖中自左向右或自上而下表示操作順序， 并盡可能減少線條和避免線條交叉。將圖分成若干圖區(qū)，上方為該區(qū)電路的用途和作用，下 方為圖區(qū)號。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以 說明線圈和觸點的從屬關系。原則：第二節(jié) 三相異步電動機全壓啟動控制一、單向旋轉(zhuǎn)控制1手動控制D65QFM3FUM3QS控制方式簡單開啟式負荷開關控制自動空氣開關控制特點:2.點動控制工作原理：一、單向旋轉(zhuǎn)控制QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2電氣原理圖：啟動：按下起動按鈕SB接觸器KM線圈得電KM主觸頭閉

15、合電動機M啟動運行。停止：松開按鈕SB接觸器KM線圈失電KM主觸頭斷開電動機M失電停轉(zhuǎn)。電氣原理圖3.接觸器自鎖控制自鎖觸點熱繼電器熱元件熱繼電器常閉觸點KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1一、單向旋轉(zhuǎn)控制電氣原理圖3.接觸器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)短路保護 ：FU1、FU2L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2一、單向旋轉(zhuǎn)控制短路保護 ：FU1、FU2過載保護 ：FR一、單向旋轉(zhuǎn)控制3.接觸器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2電氣原理圖短路保護 ：FU1、FU2一、單向旋轉(zhuǎn)控制3.接觸

16、器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)欠壓、失壓保護 ：KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2電氣原理圖過載保護 ：FR開關切換4連續(xù)與點動混合控制按鈕切換一、單向旋轉(zhuǎn)控制開關切換點動控制：SA斷開4連續(xù)與點動混合控制FU1KMM3FRQL1L3L2主電路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路一、單向旋轉(zhuǎn)控制一、單向旋轉(zhuǎn)控制開關切換4連續(xù)與點動混合控制FU1KMM3FRQL1L3L2主電路點動控制：SA斷開連續(xù)控制：SA閉合 FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路按鈕切換4連續(xù)與點動混合控制工作原理： 連續(xù)控制：松開按鈕SB3 按下SB1 點動控制：按下按鈕SB3FU

17、1KMM3FRQL1L3L2主電路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制電路一、單向旋轉(zhuǎn)控制主電路實現(xiàn)順序控制5順序控制控制電路實現(xiàn)順序控制 要求幾臺電動機的啟動或停止按一定的先后順序來完成的控制方式一、單向旋轉(zhuǎn)控制順序啟動同時停止控制順序啟動逆序停止控制順序啟動同時停止控制特點:電氣原理圖：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主電路控制電路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1順序啟動逆序停止控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2電氣原理圖：特點:主

18、電路控制電路一、單向旋轉(zhuǎn)控制多地控制特點：工作原理：在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式啟動(常開)按鈕并聯(lián)，停止(常閉)按鈕串聯(lián)二、可逆旋轉(zhuǎn)控制電路形式:電動機原理：改變電動機三相電源的相序，可改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向倒順開關控制的正反轉(zhuǎn) 按鈕、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)位置控制電路以下的電動機電路直接控制電動機正反轉(zhuǎn)特點:電氣原理圖：應用:SB1KMFU2 FRKMSB2M3L1L2L3KMFRQSFU1SA主電路控制電路用倒順開關實現(xiàn)電源調(diào)相倒順開關主電路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主電路控制電路：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕工作原理：

19、缺點：基本控制電路控制電路：工作原理：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接觸器聯(lián)鎖控制電路：工作原理：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上電源開關按下按鈕SB1KM1線圈通電M正轉(zhuǎn)啟動按下停止按鈕SB3KM1線圈斷電電動機M停止按下按鈕SB2反向啟動控制電路：工作原理：優(yōu)點：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠缺點：操作不便控制電路：工作原理：優(yōu)點：按鈕聯(lián)鎖控制操

20、作方便控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺點：易產(chǎn)生故障控制電路：工作原理：優(yōu)點：接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制電路圖3.位置開關控制 要求設備部件自動往返的場合或運行位置限定的場合，通常利用行程開關控制電動機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)。第三節(jié) 三相異步電動機降壓啟動控制降壓啟動的方法定子繞組串電阻（電抗）啟動自耦變壓器降壓啟動 Y降壓啟動降壓啟動的實質(zhì)：啟動時減小加在定子繞組上的電壓，以減小起動電流；啟動后再將電壓恢復到額定值，電動機進入正常工作狀態(tài)。一、定子繞組串電阻（電抗）啟

21、動控制1.定子串電阻降壓自動啟動控制線路FU1KM1QS主電路M3FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM1KM2控制電路電氣原理圖工作原理合上電源開關按下按鈕SB1KM1、KT線圈通電M串電阻降壓啟動KT延時KM2線圈通電，KM1、KT線圈斷電M全壓運行1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制M3FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2主電路電氣原理圖正常運行接觸器變壓器星點接觸器變壓器電源接觸器1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制SB2KM1FU2FRSB3SB1KM2KM1KM2KAKM3KM1

22、KAKM3KAKM3控制電路電氣原理圖降壓啟動按鈕全壓運行按鈕中間繼電器可以按允許的啟動電流和所需的啟動轉(zhuǎn)矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實現(xiàn)降壓啟動，而且不論電動機的定子繞組采用Y 或接法都可以使用 設備體積大，投資較貴 優(yōu)缺點：三、星形三角形降壓啟動控制 指電動機起動時，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運行。Y起動只能用于正常運行時為形接法的電動機。時間繼電器控制Y降壓起動三個接觸器控制三、星形三角形降壓啟動控制電氣原理圖1234A電源接觸器星形接法接觸器三角形接法接觸器QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1L2L3主電路工作原理第四節(jié) 三相繞線式異步電動機啟動控制 繞線異步電動機的優(yōu)點：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電