电气控制的基础知识共42页文档
电气控制基础知识
电⽓控制基础知识第三章电⽓控制基础知识第⼀节电⽓控制⼀、常⽤低压电器低压电器被⼴泛地应⽤于⼯业电⽓和建筑电⽓控制系统中，它是实现继电——接触器控制的主要电器元件。
1.常⽤低压电器的分类常⽤低压电器是按照电器的⼯作电压等级进⾏划分的。
通常将⼯作电压直流1200V，交流1000V 以下的电器元件称为低压电器。
电器是⽤来完成对被控对象实施控制、调节、检测和保护等作⽤的电⽓设备（器件）的总称。
主要应⽤于电能的产⽣、输送、分配和电⽓控制。
低压电器的分类由低压配电电器和低压控制电器两类组成。
低压配电电器包括断路器、漏电保护器、熔断器、⼑开关、转换开关等。
低压控制电器包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等。
在我国低压电器⽬前有国家产品、合资产品、进⼝产品。
相⽐之下进⼝和合资的产品价格偏⾼，在设计和使⽤的过程中，不⼀定⾮要追求品牌，现在国产品牌⼤多都经过了ISO9002的质量认证，在质量上也很过关。
具有很⾼的性能价格⽐。
(1)低压配电电器的分类低压配电电器的分类包括断路器、漏电保护器、熔断器、⼑开关、转换开关等，主要⽤来实现电能的分配和电⽓保护（短路、过载、⽋压、防漏电等）。
(2)低压控制电器的分类低压控制电器的分类包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等，主要⽤来实现电路的接通和断开（实现被控对象的运⾏和停⽌）。
2.低压断路器低压断路器是⽤于线路和设备保护的电⽓产品，它具有短路、过载、⽋压等保护功能。
按种类划分低压断路器有保护配电线路、保护电动机、保护照明负载和漏电保护四种⽤途，按结构划分有框架式和装置式。
(1)低压断路器的组成低压断路器主要由触头系统、灭弧装置、操作机构以及各种脱扣机构组成。
1)触头系统和灭弧装置。
触头系统是低压断路器的执⾏机构，主触头⽤于实现主电路的接通和断开，其配套的辅助触头⽤于控制电路中的联锁控制。
灭弧装置⽤于主触头的熄弧。
电气控制基础知识
TT系统：系统中的所有设备的外露可导电部分均各自经 PE线单独接地
设备受到外界的干扰 小，单台设备发生故 障时，对其它设备无 影响。
IT系统：系统中的所有设备的外露可导电部分也都各自经PE
第 1章
电气控制基础知识
1.1 控制电器概述
1.1.1 控制电器的分类和应用特点 1.1.2 工厂低压配电电压及中性点运行方式
1.2 常用低压电器
1.2.1 低压电器的定义和分类 1.2.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 1.2.3接触器 1.2.4继电器 1.2.5开关电器 1.2.6熔断器 1.2.7主令电器 1.2.8其它电器
线单独接地。它与TT系统不同的是，其电源中性点不接地 或经1000 阻抗接地，且通常不引出中性线 。 三相三线制 无N线，用在三相平衡 系统。
4. 电子设备接地
（1）信号地。为了使电子设备在工作时有一个统一的公共参考电 位（即基准电位），不致于因浮动而引起信号量的误差，并防 止其内外的有害电磁场的干扰，使电子设备稳定可靠地工作， 实现其固有的功能，电子设备中的信号电路应接地，这种接地 称为信号接地，简称信号地。属于电子设备的功能性接地。这 个“地”，可以是大地，也可以是接地母线、总接地端子等， 总之只要是一个等电位点或等电位面即可。 （2）安全地。当电子设备由TN（或TT）系统供电的交流线路引 入时，为了保证人身和电子设备本身的安全，防止在发生接地 故障时其外露导电部分上出现超过限值的危险的接触电压，电 子设备的外露导电部分应接保护线或接大地，这种接地称为安 全接地，简称安全地，即电子设备的保护性接地。
电气控制的基础知识共42页文档
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
42Βιβλιοθήκη 电气控制的基础知识1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
电气控制基本知识及电路
第一章：电气控制基本知识
常用低压电器
基本电气控制线路
1
2
1.1常用低压电器
1．1．1 低压电器的分类
按工作电压等级分类
（1）低压电器 工作电压交流1200V或直流1500V以下的电器，主要用于低压供配电控制系统中。例如继电器、接触器、刀开关、熔断器、起动器等。
1 三相电机直接启动控制线路
自锁
(1) 控制线路
(2) 工作原理
1.2基本电气控制线路
2 点动控制
SA---手动开关，需要点动时将SA断开。
1.2基本电气控制线路
SB2----连续控制按钮； SB3---点动控制按钮。
SB2----点动控制按钮； SB3---连续控制按钮。
具有点动和连续控制的线路
1.1常用低压电器
(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点
(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；
1.1常用低压电器
3热继电器
(a）常闭触点 (b）热元件
利用电流的热效应原理实现电动机过载保护的电器 。
1.1常用低压电器
4 速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。
1.1常用低压电器
D :万能转换开关
(a) 图形表示法； ( b) 通断表表示法
1.1常用低压电器
1.1.5 接触器
1---主触点；2---衔铁； 3---电磁线圈；4---铁心
接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器 。
~
M 3~
接触器的控制原理
1.1常用低压电器
SB
常开按钮
SB
复合按钮
电气控制基础知识详解
2．参数
① 额定工作电流：在规定的条件下， 保证电器正常工作的电流。
② 约定发热电流：在规定的条件下实 验，电器在8小时工作制下，各部件的温升 不超过极限数值时所承载的最大电流。
电气控制基础知识详解
③ 分断电流：在分断过程中，产生电 弧的瞬间所流过电器的电流数值。
④ 短路电流：由于电路的故障或者连 接错误造成的短路而引起的过电流。
电气控制基础知识详解
④ 工作地浮地方式只适用于小规模设 备和工作速度较低的电路，而对于规模较 大的复杂电路或者设备不应该采用浮地方 式。
电气控制基础知识详解
⑤ 电柜中的工作地线、保护地线和屏 蔽地线一般都接至电柜中的中心接地点， 然后连接大地，这种接法可使柜体、设备、 屏蔽地和工作地保持在同一电位上（见图 1-9），保护地和屏蔽地最终都连在一起后 又与大地连通。
电气控制基础知识详解
⑦ 使用类别：与开关电器或熔断器完 成功能条件有关的、表示使用特点的若干 规定要求。对于开关电器而言，是指有关 工作条件的组合，通常用额定电流和额定 电压的倍数，相应的功率因素和时间常数， 表征电器额定接通和分断能力的类别。
电气控制基础知识详解
⑧ 可逆转化：通过电器触头的转化改 变电动机回路上的电源相序（对于直流电 动机则为电源极性），以实现电动机反向 运转的过程。
④ 为了防止静电危险影响而设的接地， 称为防静电接地。
电气控制基础知识详解
2．保护接地的形式
（1）TT系统
电气控制基础知识详解
图1-1 TT系统的字母含义及接线方法
电气控制基础知识详解
（2）TN系统
① TN-S系统 ② TN-C-S系统 ③ TN-C系统。
电气控制基础知识详解
电气控制技术知识点
电气控制技术知识点电气控制技术是现代工业自动化领域中的重要组成部分，它利用电气设备和控制系统对工业生产过程进行监控和调节，实现自动化生产。
掌握电气控制技术知识对于从事自动化控制、电气工程等领域的专业人士来说至关重要。
本文将介绍电气控制技术的一些基本知识点，希望能够为相关领域的学习者提供参考。
一、电气控制系统的基本组成电气控制系统主要由以下几个部分组成：传感器、执行器、控制器和电源装置。
传感器用于感知被控对象的状态或参数，例如温度、压力、速度等；执行器根据控制信号执行相应的操作，例如开关、阀门、电机等；控制器接收传感器的信号，运算后输出控制信号给执行器，实现对被控对象的控制；电源装置为整个系统提供电能。
二、常见的电气控制技术及其原理1. 电路控制技术电路控制技术是指利用电气元件构建各种控制电路来实现对设备或系统的控制。
例如利用继电器、接触器、电磁接触器等元件构建的控制电路，通过控制这些元件的通断来实现对电机、灯光、加热器等的控制。
2. PLC控制技术可编程逻辑控制器(PLC)是一种特殊的微型计算机，广泛应用于工业控制领域。
PLC控制技术通过编程控制输入/输出模块，实现对生产过程中的各种信号采集、处理和控制。
PLC控制技术具有灵活性强、扩展性好、可靠性高等特点，被广泛应用于各种自动化生产系统中。
3. 集散控制技术集散控制技术是指将控制系统中的各个部分(传感器、执行器、控制器)连接起来，以实现对整个生产过程的集中监控和控制。
通过网络通讯技术和现场总线技术，实现各个控制设备之间的信息交换和数据共享，提高了系统的整体性能和可靠性。
三、电气控制技术的应用领域电气控制技术在工业自动化、家庭智能化、交通运输、能源系统等领域得到广泛应用。
在工业自动化领域，电气控制技术可以实现生产线的自动化控制、设备的远程监控、工艺参数的精确调节等功能。
在家庭智能化领域，电气控制技术可以实现家庭安防系统、智能家居设备的智能控制、能源管理等功能。
电气控制基础知识
没有进线与出线之分
手动电器2:按钮
手动电器2：按钮
图1-6 控制按钮
手动电器3：刀开关
刀开关主要用来手动接通或断开交、直流电路， 也可用于不频繁动作的负载。 刀开关分为：单极、双极和三极
图1-7 刀开关
D
C
B
A
接触器
继电器
各类传感器
自动空气开关
E
软启动器
F
变频器
什么是自动控制电器？
自动器件：自动空气开关
软件启动器（Soft Starter）是一种用于电动启动时降低启动电压保护电机的电子装置。它实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。
工厂常用电器分类 工厂常用电器结构 工厂常用电器工作原理
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1.2 工厂常用电器
按适用的电压范围:低压电器和高压电器。
低压电器按所控制的对象: 低压配电电器和低压控制电器。
按所起作用:控制电器和保护电器。
按动作性质:自动控制电器和非自动控制电器。
按与控制器连接方式:输入电器、输出电器或 输入输出电器
光电开关用于产品计数动画。
（续）传感器：光电开关
（续）传感器：光电开关
纸箱标签检测 漫射型光电开关应用
PCB板定位孔检测 反射型光电开关应用
（续）传感器：光电开关
产品计数 对射型光电开关应用
IC上印字检测 光纤型光电开关应用
传感器：行程开关
行程开关定义： 用于检测工作机械的位置，反馈位置信息以控制其运行方向或行程长短的电器 行程开关又称为限位开关或终点开关 行程开关的分类： 按接点结构分：机械式、电子式（接近开关）、通常称机械式为行程开关 按结构分：直动式（LX1、JLXK1）、滚轮式（LX2、JLXK2）和微动式（LX2-11、JLXK1-11）
电气控制基本知识-44页精品文档
1.2基本电气控制线路
5、三相异步电动机的制动控制电路 （1）反接制动控制线路
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
（2）能耗制动控制线路
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
单相交流电机正反转
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
4、鼠笼式三相异步电动机降压起动控制线路
(1)定子串电阻降压起动控制线路
缺点：在电动机起动后KM1和KT一直处于带电状态，能耗
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
（2）星形—三角形换接降压起动控制线路
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
（3）自耦变压器降压起动控制线路
26.10.2019
1.1常用低压电器
（3）速度继电器
标准符号 KS
n
n
转子
常开触点
常闭触点
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
1、电气控制线路图的绘制原则
电气控制线路图：电气原理控制线路图、电器布置图、电器安装接线图
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
绘制原则见书第10页
26.10.2019
26.10.2019
1.2基本电气控制线路
3、正反转控制线路
控制原理：A、B、C三相换相即可实现电机正反转切换 （1）电动机“正—停—反”控制线路
26.10.2019
互锁
1.2基本电气控制线路
（2）电动机“正—反—停”控制线路
26.10.2019
电气控制基础知识
电气控制系统图的分类 电气原理图
电气控制系统图的分类
电气控制基础知识
电气控制系统图的分类 电气原理图又称电路图，是根据生产机械运动形式 对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气 图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作 顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本 组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。 如图1所示为CW6140普通车床电气控制原理图。电气 原理图能充分表达电气设备和电器的用途、作用和 工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依 据。
电气控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ础知识
电气控制系统图的分类
原理图一般分电源电路、主电路、控制电路和辅助电路四 部分来绘制。 电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3自 上而下依次画出，中线N和保护接地线PE依次画在相线之下。 直流电源的“＋”极画在上边，“－”极画在下边。电源开关 要水平画出。 主电路是从电源向用电设备供电的路径，由主熔断器、接 触器的主触点、热继电器的热元件以及电动机等组成。主电路 通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路的垂直电源电 路画在原理图的左侧。 控制电路是指控制主电路工作状态的电路；辅助电路一般 包括信号电路和照明电路等。信号电路是指显示主电路工作状 态的电路；照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。
电气控制基础知识
电气控制系统图的分类
电气控制基础知识
电气控制系统图的分类
电气元件位置图 电气元件位置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置， 采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）而绘制的一种 简图。它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原 理，主要用于电器元件的布置和安装。图中各电器的文字符号必 须与原理图和接线图的标注相一致。
电气控制技术基础
或门电路
实现输入全为低电平，输出才为低 电平的功能。在电路中，或门可以 用于信号的增强和多个条件之一的 满足。
非门电路
实现输入与输出信号相反的功能。 在电路中，非门可以用于信号的翻 转和逻辑状态的改变。
常用组合逻辑电路
编码器
将输入的多个信号转换为二进制码或其它数字码的电路。编码器 广泛应用于数据采集、通信和控制系统中。
目的和目标
目的
通过学习电气控制技术，掌握电气设 备的基本原理、控制方法和应用技能 ，为从事电气工程领域的工作打下坚 实的基础。
目标
培养学生具备电气控制系统的设计、 安装、调试和维护能力，以及解决实 际工程问题的能力，同时提高学生的 创新思维和实践能力。
02
电气控制基础知识
电气控制系统的组成
01
控制系统优化与改进
系统性能评估
对现有控制系统的性能进行评估，分析系统的优缺点 和改进空间。
优化方案制定
根据性能评估结果，制定相应的优化方案，包括元件 升级、电路改进和程序优化等。
改进效果评估
对优化后的控制系统进行测试和评估，验证改进效果 是否达到预期目标，并作出相应的调整和改进。
THANKS
感谢观看
02
03
04
电源
提供电能，是整个电气控制系 统正常工作的基础。
控制元件
用于实现各种控制动作，如接 触器、继电器等。
执行机构
接受控制元件的指令，驱动被 控对象进行相应的动作。
检测元件
检测被控对象的参数变化，如 温度、压力、流量等，并将检
测结果反馈给控制元件。
常用低压电器元件
开关
用于接通或断开电路， 是电气控制系统中最基
易维护性原则
1电气控制基本知识
主令电器是用来接通和分断控制电路以发号施令的电器。 常见的有按钮、行程开关、万能转换开关等。 ( 一 ) 按钮（SB）
10
1.0 概述
可编程序控制器的应用领域
•中央空调 •电梯控制 •运动系统 •纺织机械 •木工机械 •污水处理 •包装机械
•通用机械 •汽车制造 •立体仓库 •磨床 •印刷机械 •橡胶化工机械
11
1.1 常用低压电器
低压电器
低压电器指工作在交流50Hz（或60Hz ）额定电 压为1200V以下、直流额定电压1500V及以下电 路内起通断、保护、控制或调节作用的各种电 器，如接触器、继电器等。
易熔合金式
结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构 等部分组成 。
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Date: 2019/11/1
Page: 44
CH1 电器控制基本知识
热继电器
~
结构：
双金属片 常闭触头
工作原理：
发热元件
杠杆
发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。
因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回
Page: 24
CH1 电器控制基本知识 1.1 常用低压电器
瓷插式熔断器
25
Date: 2019/11/1
Page: 25
CH1 电器控制基本知识 1.1 常用低压电器
螺旋式熔断器
26
Date: 2019/11/1
Page: 26
CH1 电器控制基本知识 1.1 常用低压电器
自恢复熔断器
27
Page: 38
CH1 电器控制基本知识 1.1 常用低压电器
电磁式继电器的符号
39
Date: 2019/11/1
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
电气控制的基础知识
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比