第10章电气控制系统设计PPT课件

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电气控制原理PPT课件

二、控制电气原理图的绘制规则
5)规定所有电器的触点均表示正常位置，即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动作时的位置。 6)为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标—个编号，编号的原则是：靠近左边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注。 7)对具有循环运动的机构，应给出工作循环图。
一、了解常用的低压电器-控制按钮
作用：主要用来接通或断开控制电路
结构：按钮帽、触点、复位弹簧
一、了解常用的低压电器-控制按钮
• 工作原理: • 常闭触点是按钮未按下时
闭合、按下后断开的触点。 • 常开触点是按钮未按下时断
开、按下后闭合的触点。 • 按钮按下时，常闭触点先断
开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。
一、了解常用的低压电器
低压电器的概念： “低压”：交流1000V，直流1200V以下 “电器”：对电能的生产、输送、分配、使用
起开关、控制、调节、保护作用的电气设备。
一、了解常用的低压电器常用低压电器
刀开关熔断器控制按钮断路器接触器热继电器
一、了解常用的低压电器-刀开关
名称:刀开关又叫闸刀开关作用：一般用于不频繁地接通和
电气
SB1
KM2 KM1 SB2
互
锁的
SB3 KM1 KM1
KM2
正
反
转
KM2
互锁
控
制
互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路
三、电动机的基本控制-正、反转控制电路
带有双重互锁的正反转控制
无论何时，只要按下反转起动按钮，在KM2线圈通电之前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2不同时通电；从反转到正转的情况也是一样。

电气控制系统设计课件

统有一个整体上的了解和把握。
1.1 电气控制系统的作用与发展概况
1.1.1电气控制系统在生产设备中的作用
随着生产机械自动化程度的不断提高，现代化的生产设备，
特别是由若干设备组成的自动化生产系统，不仅有工作机构、传动机构和动力源等，而且一般还设计有自动控制系统。传统的自动控制系统相对比较简单，实现的功能也比较单一，主要是由继电器和接触器等低压电气元件构成。例如，三相异步电动机的正反转控制，从电动机的工作原理可知，交换任意两相电源线均可使电动机改变转向，但如果采取人工“倒相”，不仅效率低，而且安全性差，在许多场合甚至是难以实现的。
图1.2.4 电磁系统反力特性
（1）交、直流电磁系统的吸力特性。交流电磁系统激励线圈的阻抗主要取决
于线圈的电阻（其值相对较小)，故有
U E 4.44 f N

U 4.44 f N
（1.2.4）
式中，U为线圈外加电压，V；E为线圈感应电动势，V；f为线圈外加电压的频率，Hz； Φ为气隙磁通，Wb；N为线圈匝数。
1.2.1 低压电器的基本组成
常用低压电器有非自动切换电器和自动切换电器，前者主要
靠外力来完成接通、切断等动作，如按钮、行程开关、刀开关、组合开关等；后者按照外来信号的变化或本身参数的变化自动完成切换功能，如接触器、自动开关等。此外，还有一般工业用电器、农用电器、其它场合用电器；或所谓有触点电器、无触点电器和混合电器等。无论是非自动切换电器还是自动切换电器，都必须能够感受外界信号并做出相应的反应才能完成预定的功能，对于非自动切
图1.2.3是不同结构的电磁系统，其中图a）、b) 、c）和d)
为拍合式电磁铁，其中图a）和b)的铁芯是螺管式结构，其衔铁绕铁轭的棱角转动，磨损较小，铁芯用软铁制成，适用于直流继

电气控制原理图讲解PPT优质课件

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行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。
结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。
常开（动合）触头
ST
常闭（动断）触头
ST
电路符号
.
电路符号
A BC
行程控制
QC
B
A
FU
KMF
KMR
FR
M 3~
逆程
正程
行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。
.
行程控制电路（1）
.
二、继电器—接触器自动控制的基本线路1 以交流异步电动机为控制对象来研究它的启动、正反转、点动、连锁控制等线路。
1．启动控制线路及保护装置 1) 启动控制线路
直接启动
交流接触器的触头保持自己的线圈得电，从而保证长期工作的线路环节称为自锁环节。这种触头称为自锁触头。
.
A BC QC
FU
C'
电机
动反向运行；反之亦然。 STb
STa
.
三、生产机械中常用的几种自动控制方法
2．按时间的自动控制
时间继电器是一种接受信号后，经过一定的延时后才输出信号的控制电器。按动作原理的不同，分为电磁式、空气阻尼式、电动式、晶体管式等类型。时间继电器的使用，可实现从0.05秒一几十小时的延时。
空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用来获得延时。有通电延时和断电延时两种。其型号只要有 JS7-A型和JS16型。其结构主要有电磁系统、延时机构和触头三部分。
3~
制大电流。
.
自保持
绘制原理图的基本规则：7点
1）为了区别主电路与控制电路，在绘线路图时主电路用粗线表示，而控制电路用细线表示。通常习惯将主电路放在线路图的左边而将控制电路放在右边(或下部)。 2) 在原理图中，控制线路中的电源线分列两边，各控制回路基本上按照各电器元件的动作顺序由上而下平行绘制。

电气控制系统ppt课件

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68
第三章可编程控制器概述
• 可编程控制器的产生
可编程控制器（Programmable Logic Controller) 简称PLC。自1969年第一台PLC面世以来，已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。
39
第一节基本控制
• 自锁控制 • 互锁控制 • 顺序控制 • 工作正常与点动连锁控制 • 多点控制连锁控制 • 自动循环控制
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机床系统控制电路图
• 图2-1
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一、起动、自锁控制(光盘)
• 依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象
----自锁
• 3。2。1
• 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。
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9
灭弧方法
• 电动力灭弧
• 图1。2。13
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10
• 灭弧栅灭弧
• 图1。2。14
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11
• 磁吹式灭弧装置 • 灭弧罩灭弧
• 图1。2。15
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12
第二节接触器
• 定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。
接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。
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电磁式继电器
• 过电流继电器 • 欠电流继电器 • 电压继电器 • 中间继电器
• 2。2。1
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25
型号、参数
• P41
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26
表2。2。1

电气控制电路设计ppt课件

认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
b) 电动机额定电压的选择 ➢ 交流电动机额定电压应与供电电网电压一致。中小型异步电动机额定电压为220V/380V（三角形/Y联结）及6380V/660V （三角形/Y联结）两种，后者可用Y/三角形起动；当电动机功率较大时，可选用相应电压的高压电动机。 ➢ 直流电动机的额定电压也要与电源电压相一致。 c) 电动机额定转速的选择
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
电气控制电路设计方法：
➢ 设先设计主电路，再设计控制电路、信号电路及局部照明电路等控制电路设计要求： ➢满足生产机械的工艺要求，能按照工艺的顺序准确而可靠地工作。 ➢电路结构力求简单，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路。 ➢操作、调整和检修方便。 ➢具有各种必要的保护装置和联锁环节。控制电路设计方法： ➢经验设计法：根据生产工艺的要求，按照电动机的控制方法，采用典型环节电路直接进行设计。 ➢逻辑设计法：采用逻辑代数进行设计。
通过下面的例子来说明如何用经验设计法来设计控制电路：例题：某机床有左、右两个动力头，用以铣削加工，它们各由一台交流电动机拖动；另外有一个安装工件的滑台，由另一台交流电动机拖动。加工工艺是在开始工作时，要求滑台先快速移动到加工位置，然后自动变为记速进给，进给到指定位置自动停止，再由操作者发出指令使滑台快速返回，回到原位后自动停车。要求两动力头电动机在滑台电动机正向起动后起动，而在滑台电动机正向停车时也停车。
对于额定功率相同的电动机，额定转速愈高，电动机尺寸、质量愈小，成本愈低，选用高速电动机较为经济。

电气控制系统应用优秀课件

KM2
SB2
SB1 KM1
KM2
A BC
M
KM2
3~
X YZ
4.4电机正－反－停控制线路接线方法
(A)主电路: (1)U1/V1/W1-KM1(主触点)-电机(连接X/Y/Z) (2)U1/V1/W1-KM2(主触点)-电机 (B)控制电路: （1）W1-SB3停止按钮(动断)-SB1电机正转按钮(动合)-SB2电机反转（动断）
（2）反转10秒后自动停机。（3）有双重互锁保护。（4）有过载和短路保护。
3 常用控制电器
控制按钮是一种结构简单应用广泛的电器，供低压网络中作远距离手动控制各种电磁开关，也可用来转换各种信号线路与电气联锁线路等。主要用于电动机的起动、停止以及正、反、停的控制。为了便于识别各个按钮的作用，避免误操作，通常在按钮上作出不同标志或涂以不同的颜色，通常用红色表示停止按钮，黄色为正转按钮，绿色为反转按钮。
4 实训操作（现场讨论题目）
4.5 异步电动机时间控制线路第1题：（1）电动机起动后，能够自锁。（2）按停止按钮后，10秒钟停机。
第2题：（1）电动机起动后，运行10秒钟自动停机。
4 实训操作
4.5 异步电动机时间控制(操作练习) （1）电动机起动后，能够自锁。（2）按停止按钮后，10秒钟停机。
KT
文字符号
常闭触头断电延时断开
图形符号
KT
文字符号
通电延时继电器
断电延时继电器
3.3时Байду номын сангаас继电器
继电器线圈通电延时动合通电延时动断
3.4 自动开关
自动开关又称自动空气断路器,当电路发生严重过载、短路及失压等故障时，能够自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。

电气控制系统设计(1)幻灯片

（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。（2）设计组件布置图、安装图和接线图。（3）设计电气箱、操作台及非标准元件。（4）列出元件清单。（5）编写使用维护说明书。
Date: 2021/5/15
Page: 3
三、电气控制系统设计的一般步骤
1、拟订设计任务书设计任务书是整个电气控制系统的设计依据，又是设备竣工验收的依据。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：（1）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。（2）电力拖动的方式及控制要求等。（3）联锁、保护要求。（4）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。（5）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。（6）设备验收标准。（7）其它要求。
2、确定电力拖动方案电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后各部D分ate:设202计1/5内/15容的基础和P先age决: 4 条件。
主要从几个方面考虑电力拖动方案：（1）拖动方式的选择：电力拖动方式，独立拖动？集中拖动？（2）调速方案的选择：大型、重型设备的主运动和进给运动，应尽可能采用无级调速；精密机械设备为保证加工精度也应采用无级调速；对于一般中小型设备，在没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。（3）电动机调速性质要与负载特性适应恒功率负载？恒转矩负载？在选择电动机调速方案时，要使电动机的调速特性与生产机械的负载特性相适应，使电动机得到充分合理应用。
Date: 2021/5/15
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2、逻辑设计法逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。优点是能获得理想、经济的方案。缺点是这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。

第十章电气控制系统设计b

第十章
3、根据检测元件状态表写出各程序的特征码，并确定相区分组，设置中间记忆元件，使各待相区分组所有程序皆可区分。
4、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动作逻辑函数式，进而画出相应的电路结构图。
5、对画出的电路进行检查、化简和完善。
3/20/2020
作者：许翏
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一、电力拖动方案的确定（一）拖动方式的选择（二）调速方案的选择
（三）电动机调速性质应与负载特性相适应
3/20/2020
作者：许翏
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二、拖动电动机的选择
第十章
（一）电动机选择的基本原则
1）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与负载的负载特性相适应。保证运行稳定且具有良好的起动、制动性能。
作者：许翏
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第十章
二、电磁式继电器的选择
1、电磁式电压继电器的选择
2、电磁式电流继电器的选择
3、电磁式中间继电器的选择
名称
动作特点
主要用途
电压继电器
当电路中的电压达到规定值时动作
用于电动机失电压或欠电压保护、制动和反转制动
电流继电器
当电路中通过的电流达到规定值时动作
3/20/2020
a）不正确
作者：许翏
b）正确
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第十章
3/20/2020
a）不正确 b）正确
作者：许翏
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2．正确连接电器元件的触头
第十章
3/20/2020
a）不正确 b）正确

电气控制课件 PPT

(4)多断点灭弧:
在交流电路中常采纳桥式触点,当触点分断时,两个电弧在回路磁场产生电动力F的作用下,向两侧方向运动,使电弧拉长并受到冷却,电弧特别易熄灭。另外,若一处断点要使电弧熄灭后重燃需要 150∼250V,二处断点就需要300∼500V,因此有利于灭弧。
图1-6 多断点灭弧
线接触由于它的接触区域是一条直线,触点在通断过程中是滚动接触。如图示:开始接触时,静动触点在a点接触,靠弹簧压力经b点滚动到c点,断开时作相反运动,如此能够自动清除触点表面的氧化膜。同时,长期工作的位置不是在易烧灼的a点,而是在c点,保证了触点的良好接触,这种滚动线接触多用于中等容量的触点,如接触器的主触点; 面接触可允许通过较大的电流,这种触点一般在接触表面上镶有合金,以减小触点接触电阻与提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。
当S=常数时， F∝B2. 即F∝气隙磁通Φ2。
激磁电流的种类对吸力特性有很大影响。下面两图分别为交、直流电磁机构的吸力特性：
F与δ基本无关,I与δ成正比
F∝B2∝1/δ2 I与δ无关
(2)反力特性:
电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。
电磁机构使衔铁释放的力主要是弹簧的反力(忽略衔铁自身质量), 如图中3为反力特性
δ1为起始位置,δ2为动、静触头接触时的位置。在δ1-δ2区域内, 反作用力随气隙减小而略有增大, 到达位置δ2时,动、静触头接触。这时触头上的初压力作用到衔铁上,反作用力骤增,曲线发生突变。在δ2 -0区域内,气隙越小,触头压的越紧,反作用力越大,其曲线
比δ1-δ2段陡。
(3)反力特性与吸力特性的配合:
关于直流电磁机构线圈流过直流电,铁心中可不能产生涡流与磁滞损耗 ,铁心可不能发热,只有线圈发热。为加工方便,通常直流电磁机构的铁心用整块钢块或工程纯铁制成,为使线圈散热良好,通常将线圈绕制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁心直截了当接触,易于散热、

电器控制系统设计基础.ppt

线路的工作过程如下：
启动过程：先合上刀开关QK→按下启动按钮SB→ 接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动机M通电直接启动。
停机过程：松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触点断开→KM断电停转。从线路可知，按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转。这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。
目标成本与经费限额。设备布局、安装要求、控制柜（箱）、操作台
布置、照明、信号指示、报警方式等。工期、验收标准及验收方式。
2020/1/14
哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所
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电动机选择的基本原则
电动机选择的基本原则：
电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与被拖动负载特性相适应，以保证运行稳定并具有良好的启动、制动性能，有调速要求时，应合理选择调速方案。
2. 三相笼型电动机减压启动控制
(3)自耦变压器减压启动的控制。启动时电动机定子串人自耦变压器，定子绕组得到的电压为自耦变压器的二次电压，启动完毕，自耦变压器被切除，额定电压加于定子绕组，电动机以全电压投人运行。
9
5. 电器控制原理图设计
电器控制原理图设计的主要内容
制订电器控制设计任务书(技术条件)。
选择电气传动方案与控制方式。
确定电动机的类型及其技术参数。设计电器控制原理框图，确定各部分之间的关系，
拟订各部分技术指标与要求。
设计并绘制电器控制原理图，计算主要技术参数。选择电器元件，制订元器件目录清单。编写设计说明书。
11.3 电器控制系统设计基础
电器控制系统设计电器控制原理图设计
为满足生产机械及其工艺要求而进行的电器控制系统设计。

电气控制系统图ppt课件

xx
机床电气控制技术
2、项目分析掌握电气原理图、接线图、元件布置图三者中电气原理图是完成本项任务的关键。
3、项目决策在电气控制系统图中，电器元件的图形符号和文字符号必须使用国家统一规定的图形符号和文字符号。电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路。 4、项目实施
xx
机床电气控制技术——配电电器
学习重点和难点：
学习重点： 1、电气原理图识读图；
2、识读接线图、元件布置图。
xx
机床电气控制技术
学习难点：绘制电气原理图、元件布置图、接线图。
教学方法：项目教学法：引出问题、项目分析、行为引导法、
学练结合。教具及课前准备：
电气基本控制线路各种图。
xx
机床电气控制技术
教学过程：
1、项目提出
电器元件明细表
电器元件明细表：电器元件明细表是把成套装置、设备中的各组成元件(包括电动机) 的名称、型号、规格、数量列成表格，供准备材料及维修使用。
xx
机床电气电气控制箱及非标准零件的设计工艺文件。各类元器件及材料清单的汇总文件。在电气控制系统原理设计及施工设计结束后，应根据各种图纸，对本设备需要的各种零件及材料进行综合统计。主要有：列出外购元器件清单表、标准件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料消耗定额表，以便采购人员，生产管理部门按设备制造需要备料，做好生产准备工作。设计说明书与使用说明书。
xx
机床电气控制技术—电气控制系统图
标记原则图例
xx
机床电气控制技术—电气控制系统图
标记原则（图例）
xx
机床电气控制技术—电气控制系统图
电气原理图的绘制规则（1）
基本规则：
●电路图一般分为主电路和辅助电路两部分； ●所使用的各电器元件必须按照国家规定的统一标准的图形符号和文字符号进行绘制和标注； ●各电器元件的导电部件如线圈和触点的位置，应根据便于阅读和分析的原则来安排，绘在它们完成作用的地方； ●所有电器的触点符号都应按照没有通电时或没有外力作用下的原始状态绘制； ●图面应标注出各功能区域和检索区域； ●根据需要可在电路图中各接触器或继电器线圈的下方，绘制出所对应的触点所在位置的位置符号图。

电气控制系统的设计(2)幻灯片

4.1 电气控制系统设计的根本内容和一般原
那么
一、电气控制系统设计的根本内容
设计一台电气控制系统的新设备，一般包括以下设计内容：
〔1〕拟定电气设计的技术条件〔任务书〕；
〔2〕选择电气传动形式与控制方案；
〔3〕确定电动机的容量；
〔4〕设计电气控制原理图；
〔5〕选择电气元件，制订电机和电气元件明细表；
〔二〕在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济
(1) 尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的环节和线路。
(2) 尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线路时，应合理安排各电器的位置，考虑到各个元件之间的实际接线，要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线。
例如:图4-1是电气柜接线，要求起动按钮SB1和停顿按钮SB2 装在操作台上，接触器K装在电气柜内。
电气控制系统的设计(2)幻灯片
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电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出符合要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料，包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和说明书等。由于设计是灵活多变的，即使是同一功能，不同人员设计出来的线路构造可能完全不同。因此，作为设计人员，应该随时发现和总结经历，不断丰富自己的知识，开阔思路，才能做出最为合格的设计。
已经确定后，就可以进展电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵循以下原那么：
〔一〕最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求
控制线路是为整个设备和工艺过程效劳的。因此，在设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、构造特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进展调查，收集资料，加以分析和综合，并在此根底上考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。