电气自动化基础知识
电气工程及其自动化专业必备知识
电气工程及其自动化专业必备知识电气工程及其自动化专业必备知识1.电气工程基础1.1 电路分析1.1.1 电压、电流和电阻1.1.2 电路定律（欧姆定律、基尔霍夫定律等） 1.1.3 电路元件（电阻、电容、电感等）1.2 电路图1.2.1 电路符号1.2.2 电路图简化和转换1.2.3 电路组成和连接1.3 电源和电源系统1.3.1 直流电源和交流电源1.3.2 电源稳定性和负载特性1.3.3 电源故障和保护装置2.电机与变频技术2.1 电机基础知识2.1.1 电机分类和工作原理2.1.2 电机性能参数和特性曲线2.1.3 电机调速原理和方法2.2 变频技术2.2.1 变频器工作原理和分类2.2.2 变频器控制策略2.2.3 变频器参数设置和应用2.3 电机保护与维护2.3.1 电机过载和过热保护2.3.2 电机维护与故障排除2.3.3 电机安全使用和检修要点3.自动控制系统3.1 控制系统基础3.1.1 控制系统组成和分类3.1.2 控制系统的闭环与开环3.1.3 控制系统传递函数和频率响应3.2 控制器与传感器3.2.1 控制器工作原理和种类3.2.2 传感器基础原理和应用3.2.3 控制器与传感器的选型和参数设置 3.3 自动化过程控制3.3.1 自动化流程控制方案设计3.3.2 PID控制器的应用与调试3.3.3 自动化系统的安全与可靠性评估4.电气安全与电气法规4.1 电气安全知识4.1.1 电击和感电危害及防护4.1.2 电气火灾和爆炸危害及防护4.1.3 电气事故应急处理和救援4.2 电气设备与工程标准4.2.1 国家电气标准及相关法规4.2.2 电气工程设计规范与验收标准4.2.3 电气设备安装和维护规程附件：本文档没有涉及附件内容。
法律名词及注释：1.欧姆定律：描述电流、电压和电阻之间的数学关系，即I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。
2.基尔霍夫定律：电流在任何一个节点的进出代数和为零，电压环路中各个电压的代数和等于零。
电气自动化基础知识 PPT课件
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目录
01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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调速原理： N=60F/P N:转速 F:频率
P：极对数
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电气元件认知
6 伺服驱动器
服驱动器是用来控制伺服电动机的一种控制器，又称为“伺服控制 器”、“伺服放大器”，主要应用于高精度的定位系统。何服驱动 器一般通过位置、速度和转矩三种方式对间服电动机进行控制，实 现高精度的传动系统定位。伺服驱动器一般采用数字信号处理器 （DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字 化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM） 为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电 压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，在主回路中还加 入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首 先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到 相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦 PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电动机。 功率驱动单元的整个过程可以简单地说就是AC-DC-AC的过程
交流接触器 电气符号
主触点
线圈
辅助触点
电气工程及其自动化基础知识培训
电气工程及其自动化基础知识培训公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]`电气工程及其自动化基础知识1、电力系统基本概念1）电力系统定义由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
2）电力系统的组成电力系统由发电厂的发电机、电力网及电能用户（用电设备）组成的。
3）电力系统电压等级系统额定电压：电力系统各级电压网络的标称电压值。
系统额定电压值是：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750 kV。
4）电力设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。
二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系2、电力系统故障及其危害凡造成电力系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。
电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。
短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。
短路故障可分为三相短路、单相接地短路（简称单相短路）两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。
三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。
断线故障可分为单相断线和两相断线。
断线又称为非全相运行，也是一种不对称故障。
大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障，称为简单故障或单重故障，但有时可能有两处或两处以上故障同时发生，称为复杂故障或多重故障。
短路故障一旦发生，往往造成十分严重的后果，主要有：（1）电流急剧增大。
电气自动化入门基础知识
电气自动化入门基础知识
电气自动化是指利用电气技术和计算机技术实现自动控制的一种技术手段。
以下是电气自动化入门基础知识：
1. 电气基础知识：了解电流、电压、电阻、电感、电容等基本概念，掌握欧姆定律、基尔霍夫定律、电路分析等基础知识。
2. 控制系统基础：了解控制系统的基本概念、分类和组成部分，例如传感器、执行器、控制器、信号处理器等。
3. 自动化基础：了解自动化的基本概念、分类和实现方法，掌握自动化系统的基本组成和工作原理。
4. 工业通讯协议：掌握Modbus、Profibus、CAN、Ethernet等
常用的工业通讯协议，了解其原理和应用领域。
5. PLC编程：了解PLC的基本组成、编程方法和应用场景，
能够使用Ladder Logic语言编写简单的控制程序。
6. HMI设计：学习HMI的基本原理、功能和设计方法，能够
使用软件设计出符合工业标准的HMI界面。
7. 机器视觉：了解机器视觉的原理、分类和应用领域，能够使用视觉检测软件实现简单的检测任务。
8. 调试和故障排除：学会基本的电气线路调试方法、PLC程
序调试和故障排除技巧。
以上是电气自动化入门基础知识，只是简单的介绍，实际学习中还需要更深入的了解和实践。
电气工程自动化专业面试必备基础知识
电气工程自动化专业面试必备基础知识1、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。
2、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。
包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。
3、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。
如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。
4、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。
它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
5、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。
它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。
6、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。
7、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。
8、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。
9、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。
10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。
电工之家11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。
12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。
电气工程及其自动化基础知识电力培训
电气工程及其自动化基础知识电力培训Revised by Jack on December 14,2020电气工程及其自动化基础知识1、电力系统基本概念1）电力系统定义由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
2）电力系统的组成电力系统由发电厂的发电机、电力网及电能用户（用电设备）组成的。
3）电力系统电压等级系统额定电压：电力系统各级电压网络的标称电压值。
系统额定电压值是：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750 kV。
4）电力设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。
二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系2、电力系统故障及其危害凡造成电力系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。
电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。
短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。
短路故障可分为三相短路、单相接地短路（简称单相短路）两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。
三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。
断线故障可分为单相断线和两相断线。
断线又称为非全相运行，也是一种不对称故障。
大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障，称为简单故障或单重故障，但有时可能有两处或两处以上故障同时发生，称为复杂故障或多重故障。
短路故障一旦发生，往往造成十分严重的后果，主要有：（1）电流急剧增大。
电气自动化专业知识
电气自动化专业知识．电气自动化专业知识电工学基础知识第一部分电路基础一、电路：电流流过的全部通路称为电路。
它是由一些电的、 1 设备或器件组成的总体。
2电源：电路中提供电能或电讯号的器件。
负载：在电路中吸收电能或输出讯号的器件称为负载。
3、4激励：电源的电流或电压称为激励函数或激励。
、5响应：负载上的电流或电压称为响应。
、电路元件：电路器件的理想化模型称为电路元件。
电容元件：具有储存或释放电场能量的性质，即电场效7、应电感元件：具有储存或释放磁场能量的性质，即磁场效8、应。
电压：电路中两点电位之差称为电位差，或电压。
、9。
(KVL)10、和电压定律基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)）、11基尔霍夫（第一定律）电流定律（KCL：对于任一电路中的任一节点，在任一瞬时，流出该节点的所有支路电流的代数和为零。
12：对于任一电）基尔霍夫（第二定律）电压定律（、KVL路中的任一闭合回路，在任一瞬时，流出该闭合回路的所有支路电压的代数和为零。
．交流电路：电流、电压的大小或方向随时间变化的电路13、称为交流电路。
电流或电压按照正弦规律变化的电路称正弦交流电路：、14为正弦交流电路：正弦电流或电压瞬时值的大小和方向最大值（振幅）15、随时间而变化，幅值变化的最大范围称为最大值或振幅。
16、周期：正弦函数是一个周期函数，重复变化一次需要的）表示，单位为秒（s。
时间称为周期。
周期用T表示，单位为频率：周期的倒数称为频率。
频率f17、。
芝，简称赫（Hz）?弧度，、2角频率：正弦电流变化一个周期，幅角变化为18表2单位时间幅角变化的弧度数?/T,叫做角频率。
用?示，单位为弧度/秒。
?/Tf=2??。
=2）?相位：正弦电流的幅角（19、t+i，叫做正弦量的相位。
时的相位是时间的函数，表示正弦量变化的进程。
t=0 i叫做正弦量的初相。
?相位、20正弦量的三要素：正弦量的振幅，角频率（或频率）和初相，是决定正弦量的三个基本参数，也是进行比较和区分各个正弦量的依据，称为正弦量的三要素。
电气工程及其自动化基础知识
电气工程及其自动化基础知识电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合，电工技术与电子技术相结合，元件与系统相结合，使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。
1、电力系统基本概念1）电力系统定义由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
2）电力系统的组成电力系统由发电厂的发电机、电力网及电能用户（用电设备）组成的。
3）电力系统电压等级系统额定电压：电力系统各级电压网络的标称电压值。
系统额定电压值是：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV。
4）电力设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。
二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系2、电力系统故障及其危害凡造成电力系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。
电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。
短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。
短路故障可分为三相短路、单相接地短路（简称单相短路）两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。
三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。
断线故障可分为单相断线和两相断线。
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电气元件认知
1 断路器 断路器又叫空气开关，既能使用开关作用，也能自动进行失压、欠压、 过载和短路保护。可用来分配电能、不频繁的启动电机、对电源线路和 电动机进行保护。当发生严重的过载过流或欠电压时能自动切断电路。
3P断路器 电气符号
微型(1P)断路器 电气符号
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气动系统认知
2 电磁阀分类
两位三通阀NC
两位三通阀NO
两位五通阀
三位五通中封阀
三位五通中压阀
三位五通中泄阀
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电气图纸认知
1 完整的电气图纸包含的内容
图纸封面 图纸目录 箱柜清单 电柜布局图 网络拓扑图 电气原理图 端子图表 电缆图表 PLC总览表
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电气符号
© 2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and 中间继电器
用于继电保护与自动控制系统中，以增 加触点的数量及容量。 它用于在控制电 路中传递中间信号。中间继电器的结构 和原理与交流接触器基本相同，与接触 器的主要区别在于：接触器的主触头可 以通过大电流，而中间继电器的触头只 能通过小电流。所以，它只能用于控制 电路中。 它一般是没有主触点的，因为 过载能力比较小。所以它用的全部都是 辅助触头，数量比较多
PLC基本组成： 中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元(I/O)、通信接口 电源和编程器
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PLC基础认知
2 PLC输出方式
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气动系统认知
3 气缸分类
双作用气缸
单作用气缸
叶片式摆动气缸
双活塞杆气缸
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电气图纸认知
2 机床控制电路 接触器互锁控制电机降压启动
主回路
控制回路
U1 V1 W1 W2 U2 V2
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电气图纸认知
3 图纸显示内容
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目录
01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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气动系统认知
1 气源处理系统
组成及作用： 手动开关阀：手动打开或关闭设备总进气 过滤减压阀：过滤空气中的杂质、水分，同时 具有调压稳压的作用 分气块：对气体进行分流 电动开关阀：由程序控制其气流开关
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PLC基础认知
1 PLC基本概念
可编程序控制器称为PLC（Programmable Logic Controller)。 IEC（国际电工委员会）于1987年对可编程序控制器下的 定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计；它采用一类可编程的存储 器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定 时、计数和算术操作等面向用户的指令；并通过数字是或 模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
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01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在 输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体 管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。
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01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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交流接触器 电气符号
主触点
线圈
辅助触点
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电气元件认知
2 接触器
接触器工作原理： 当接触器线圈通电后，线圈电流会产 生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电 磁吸力吸引动铁芯，并带动交流接触 器点动作，常闭触点断开，常开触点 闭合，两者是联动的。 当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁 在释放弹簧的作用下释放，使触点复 原，常开触点断开，常闭触点闭合。
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电气元件认知
3 开关电源
是一种高频化电能转换装置，是电源供 应器的一种。其功能是将一个位准的电 压，透过不同形式的架构转换为用户端 所需求的电压或电流。开关电源的输入 多半是交流电源（例如市电）或是直流 电源，而输出多半是需要直流电源的设 备 开关电源的工作流程是： 电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关 管（振荡逆变）→开关变压器→输出整流与滤波
1、弹簧
2、主触头 3、锁链
4、自由脱扣器 5 、过电流脱扣器
6、过载脱扣器 7 、欠电压脱扣器
8、分励脱扣器
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电气元件认知
2 接触器
交流接触器是交流接触器是电力拖动 和自动控制系统中应用最普遍的一种 低压控制电器。作为执行元件，用于 接通、分断线路、或频繁的控制电动 机等设备启动、停止和正反转。由动、 静主触头，灭弧罩，动、静铁芯，辅 助触头和支架外壳等组成。
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电气元件认知
1 断路器
断路器工作原理： 1、当电路发生短路或严重过载 时，过电流脱扣器5的衔铁西河， 使自由脱口机构动作、主触点断 开主电路。 2、当电路过载时，过载脱扣器6 的热元件发热使双金属片上弯曲， 推动自由脱扣机构动作。 3、当电路欠电压时，欠电压脱 扣器7的衔铁释放，使自由脱扣 器动作。 4、分励脱扣器8作为远距离控制 用，在正常工作时，其线圈是断 电的，需要远距离控制时，按下 启动按钮，使线圈通电，衔铁带 动自由脱扣器动作使主触点断开
电气符号
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8
电气元件认知
5 变频器
应用变频技术与微电子技术的原理，通 过改变电机工作电源频率的方式来控制 交流电动机的电力控制设备。使用的电 源分为交流电源和直流电源，一般的直 流电源大多是由交流电源通过变压器变 压，整流滤波后得到的
调速原理： N=60F/P N:转速 F:频率
P：极对数
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电气元件认知
6 伺服驱动器
服驱动器是用来控制伺服电动机的一种控制器，又称为“伺服控制 器”、“伺服放大器”，主要应用于高精度的定位系统。何服驱动 器一般通过位置、速度和转矩三种方式对间服电动机进行控制，实 现高精度的传动系统定位。伺服驱动器一般采用数字信号处理器 （DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字 化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM） 为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电 压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，在主回路中还加 入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首 先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到 相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦 PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电动机。 功率驱动单元的整个过程可以简单地说就是AC-DC-AC的过程