第01章电动机的自动控制基础电气班
电动机的自动控制基础54页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
电动机的自动控制基础
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
1电机与电气控制课件(精品PPT)
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三、多地联锁(lián 控 suǒ) 制
第二章
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图2-9 多地控制(kòngzhì)电路图
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四、顺序控制
按顺序(shùnxù)起动与停止的控制 电路
第二章
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二、点动与连续运转(yùnzhuǎn)的控 制
第二章
图2-8 电动机点动与连续运转控制电路
a) 根本点动控制电路 b) 开关选择(xuǎnzé)运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
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ura＞ut Ura＜ut ura＞ut Ura＜ut
V1导通 V1关断 V2导通 V2关断
第二章
截止 截止
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第三十二页，共四十三页。
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〔4〕双极性脉宽调制
第二章
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图2-37 双极性SPWM调制(tiáozhì)波形
二、电动机可逆运行(yùnxíng)反接制动控制
第二章
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图2-17 电动机可逆运行反接(fǎn jiē)制动控制电路
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三、电动机单向运行能耗制动(zhì dònɡ)控制
第二章
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电气自动控制知识
2021/9/15
18
交流电机的调速 据电机学知，交流异步电机的转速表达式为：
数控机床的伺服系统按其控制原理和有无位置反 馈装置分为开环、闭环、半闭环伺服系统；
按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系 统；
按其驱动执行元件的动作原理分为电液伺服驱动
系统和电气伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又
分为直流伺服驱动系统、交流伺服驱动系统及直
线电动机伺服系统。
2021/9/15
10
一、开环和闭环伺服系统
开环伺服系统采用步进电机作为驱动元件，
它没有位置反馈回路和速度反馈回路，因此设 备投资低，调试维修方便，但精度差，高速扭 矩小，被用于中、低档数控机床及普通机床改 造。
工作台
齿轮箱
步进电机
指令脉冲
驱动控制 线路
2021/9/15
图6-2开环伺服系统简图
11
位置控制模 块
半闭环伺服系统一般将位置检测元件安装在电动机轴上，用以精确控 制电机的角度。因为坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，其 传动误差没有得到系统的补偿，因而半闭环伺服系统的精度低于闭环 系统。目前在精度要求适中的中小型数控机床上，使用半闭环系统较 多。
指令 + 位 置 比 较
—- -
速度控 制
速度反馈
应用。
直线电动机的实质是把旋转电动机沿径向剖开，然后
拉直演变而成，利用电磁作用原理，将电能直接转换成直
第1章 电气控制基础知识
（二）继电器的种类及其特点 1、电磁式继电器：结构与接触器类似。 、电磁式继电器：结构与接触器类似。 结构一样， 结构一样，动作灵 电流继电器——线圈匝数少、导线粗 线圈匝数少、 电流继电器 线圈匝数少 接点容量小， 敏、接点容量小，且 电压继电器——线圈匝数多、导线细 线圈匝数多、 电压继电器 线圈匝数多 一个接点。 只有 一个接点。 中间继电器——接点容量大且数量多。起中间放大和转换小继电器 中间继电器 接点容量大且数量多。 接点容量大且数量多 接点数量和容量的作用。 接点数量和容量的作用。 2、磁电式继电器：结构与电流表类似。灵敏度高，能反映信号的 、磁电式继电器：结构与电流表类似。灵敏度高， 极性，接点容量小，常用于微弱信号的检测。 极性，接点容量小，常用于微弱信号的检测。 3、时间继电器：指继电器通电（或断电）到其触点动作有一些延 、时间继电器：指继电器通电（或断电） 不是同步！ 时，不是同步！ 电磁式（铜套阻尼式） 靠铜套延时， 电磁式（铜套阻尼式）——靠铜套延时，仅有断电延时，延时误差 靠铜套延时 仅有断电延时， 仅延时几秒。 大，仅延时几秒。 空气阻尼式——靠气囊延时，延时误差大，可延时几秒到几分。 靠气囊延时， 空气阻尼式 靠气囊延时 延时误差大，可延时几秒到几分。 电动机式——靠齿轮变速延时，体积大、价格高，延时准确，可延 靠齿轮变速延时， 电动机式 靠齿轮变速延时 体积大、价格高，延时准确， 时几秒到几个小时。 时几秒到几个小时。 半导体式——靠电容充、放电延时，体积小、价格低，延时准确， 靠电容充、 半导体式 靠电容充 放电延时，体积小、价格低，延时准确， 可延时几秒到几小时。 可延时几秒到几小时。
第一章 电气控制基础知识
本章主要学习常用低压电器的结构、 本章主要学习常用低压电器的结构、 工作原理和电器控制线路的组成,为后面 工作原理和电器控制线路的组成 为后面 学习PLC打下一些理论基础。 打下一些理论基础。 学习 打下一些理论基础
《电气工程概论》第一章 电机与电器基础(第1节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章电机与电器基础（第1节）课堂笔记及练习题主题：第一章电机与电器基础（第1节）学习时间：2015年9月28日--10月4日内容：我们这周主要学习绪论以及第一节开关电器的部分内容，主要学习开关电器的技术参数，低压断路器（自动开关）的用途、分类、选择要点，低压控制器的用途、选用。
通过绪论的学习对电气工程概论这门课程有个总体的了解，同时要对低压断路器（自动开关）、低压控制的概念以及技术参数和使用方法重点掌握。
绪论1.电气工程的历史和形成电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。
根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科:电力系统及其自动化技术、电机与电器及其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新技术,其结构简图如下：2.电气工程的地位和发展电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位。
1）是国民经济的一些基本工业（能源、电力、电工制造等）所依靠的技术科学；2）是另一些基本工业（交通、铁路、冶金、化工、机械等）必不可少的支持技术；3）是一些高新技术的重要科技组成部分。
3.电气工程的展望1）20世纪中叶以来，以电子信息技术为核心的新技术革命正在兴起，冲击着所有传统科学，包括基础科学、技术科学、综合科学，甚至社会科学等在内的广大领域。
2）有人统计，最近20年中的科技创造和发明超过了过去两千年中创造发明的总和。
3）在技术科学范围内，不少学科都发生了“旧貌换新颖”的变化，电工学科的巨大变化也十分显著。
第一章电机与电器基础第一节开关电器1.1.1概述1.开关电器概述(1)断路器：电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。
(2)隔离开关：将高压设备与电源隔离，以保证检修工作人员的安全。
(3)熔断器：电路发生故障或短路时,依靠熔件的熔断来开断电路。
(4)低压控制电器：接通和分断低压交、直流的控制电路。
其中，高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合、开断正常线路工作，更主要是用来在电力系统发生短路故障时自动切断短路电流。
第01章电动机的自动控制基础(电气班)
接触器的主要技术参数
（1）线圈额定电压：指接触器吸合线圈的额定工作 电压。 （2）额定电流：指主触头的额定工作电流。
（3）动作值：指接触器的吸合线圈电压和释放电压。
主令电器
主令电器是切换控制线路的单极或多极 电器，其触头容量小，不能切换主电路。 主令电器主要包括按钮、行程开关、万 能转换开关、主令控制器等。
低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额 定电压1500v及以下的电路中的电器产品
§1 控制电器的结构原理和功能
常用低压电器
其 他 电 器
行 程 开 关
钮 如 按、直 动式滚 动 式
微 动 式
刀
开 关 等
熔自
断动
器空
气
快螺管 断
速旋式 路
式塞 器
式 式
开装 敞置
式式
继 电 器 压速温 时 力度度 间 继继继 继 电电电 电 器器器 器 半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
1
三极开关 （组合开关）
空
正式图符
2
气 开Biblioteka 关简化图符文字符号
QS
QF
序号
名称
线圈
常开主触头
接 3触
器 常开辅助触头
常闭辅助触头
图形符号
文字符号
KM
序号
名称
线圈
继 4 电 常开触头
器
常闭触头
热
热元件
5
继 电
器 常闭触头
图形符号
文字符号
K
FR
序号
名称
常开触头
6
按 钮
常闭触头
急停常闭
行 常开触头
7
程 开
~ 作用使衔铁释放。
电气传动自动控制系统第1章
电力传动自动控制系统2013-03-30第1章电力传动系统基础1.1 电力传动系统的目的、要求和分类主要讨论电力传动系统的基本概念及其发展概况。
一．电力传动及其基本组成1．传动以原动机带动生产机械运行，完成一定的生产任务。
古代动力的来源是人力、畜力。
后来出现了借助于风力、水力传动的生产机械。
再以后，发明了热机(蒸汽机、内燃机、柴油机)，就以高温蒸汽为动力。
直到十九世纪出现了电能，就以电能为动力带动生产机械，从此，人类从繁重的体力劳动中解放出来。
气动、液压传动、电动(电力传动或电气传动)电力传动以电动机作为原动机，带动生产机械运行。
早期的机械能来源于水力、蒸汽。
比如，水车、蒸汽机车等。
电、电机出现以后，由于电能具有变换、传输、分配、使用和控制都非常方便、经济，而且易于大量生产、集中管理和实现自动控制的优点，就由电力传动代替了水力和蒸汽。
在现代工业生产中，大量的生产机械采用电力传动，电力传动极为普遍，约占80%。
如机床、汽车、电车等。
2．电力传动系统的基本组成电力传动系统是电气与机械综合的系统。
由以下四部分组成：1)电动机及其供电电源——把电能转换成机械能2)传动机构——把机械能转化成所需要的运动形式并进行传递与分配3)工作机构——完成生产工艺任务(或称为执行机构)4)电气控制装置——控制系统按照生产工艺的要求来工作，并对系统起保护作用或进行更高层次的自动化控制。
工作机械的运动形式是多种多样的。
车床的主轴做旋转运动，龙门刨床的工作台做直线往复运动，吊车的卷扬机构做上下直线运动，冲剪床的执行机构做简谐运动。
在电力传动系统中，原动机是电动机，一般做旋转运动。
通过传动机构可获得各种不同形式的运动。
以车床为例的电力传动系统如图1-1所示。
图1-1 车床的电力传动系统示意图绘成方框图如图1-2所示。
— 1 —图1-2 电力传动系统方框图随着生产的发展，生产工艺对电力传动系统在准确性、快速性、经济性、先进性等方面提出愈来愈高的要求，因此，需要不断地进行改进和完善电气控制设备，使电力传动自动化得到不断发展。
第1章 电机与拖动基础解读
图1-7 三相异步电动机的引出线
a) 出线端的排列 b) 丫连接 c) △连接
通常把定于三相绕组的六根出线头都引出来。根据需 要可接成Y型或△型，如图1-8所示Y/△降压起动、起 动过程用丫连接(KM1闭合，KM2断开)，起动过程结 束后切换为△连接(KM2闭合，KM1断开)。 防护等级 IP为防护代号，第一位数字(0～6)规定了电 动机防护体的等级标准。第二位数字(0～8)规定了电动 机防水的等级标淮。如IP00为无防护，数字越大，防 护等级越高。 共他 对于绕线转子电动机还必须标明转子绕组接法、 转子额定电动势及转子额定电流．有些还标明了电动 机的转子电阻，有些特殊电动机还标明了冷却方式等。
图1-2 三相异步电动机的结构图
a）笼型绕组；b）转子外形
图1-3 绕线式异步电动机定转子绕组 及外加电阻的接线方式
2. 异步电动机的简单工作原理： 如图1-4所示。当定子接三相电源后，电动机内便形成 圆形旋转磁场。若转子不转，转子笼型导条与旋转磁 场有相对运动，导条中有感应电动势e，方向由右手定 则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中 有电流，不考虑电动势与电流的相位差时。电流方向 同电动势方向。转子受力，产生转矩 T ，即为电磁转 矩，方向与旋转磁场同方向，转子便在该方向上旋转 起来。
1. 异步电动机的工作原理： 图1-1是一台三相异步电动机，它主要由定子、转子两 大部分构成，定子与转子之间有一定的气隙。定子是 静止不动的部分，由定子铁心、定子绕组和机座组成。 转子是旋转部分，由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
图1-1 三相异步电动机的结构图
1-轴承盖；2-端盖；3-接线盒；4-散热筋； 5-定子铁心；6-定子绕组； 7-转轴； 8-转子；9-风扇；10-罩壳；11-轴承；12机座
第章电动机的自动控制基础电气班(一)
第章电动机的自动控制基础电气班(一)第章电动机的自动控制基础电气班电动机自动控制是现代工业中普遍采用的一种控制方式，它通过应用电子技术、自动化技术和控制理论，能够实现电动机的快速启动、精准控制和自动保护等功能，为现代工业生产提供了基础支撑。
第章电动机的自动控制基础电气班就是培养这方面人才的重要专业班级之一，下面将对其进行介绍。
一、课程设置第章电动机的自动控制基础电气班是电气工程类专业的一种，它主要侧重于培养学生在电动机自动控制方面的基础理论知识和实践技能。
课程设置涵盖了电动机的工作原理、运行特性、启动方式、控制方法和保护措施等方面的知识内容，同时还包括了电气控制系统的设计、调试和运行维护等方面的技能要求。
课程设置主要包括以下几个方面：1.电动机的基础知识：电动机的基本构造、工作原理、运行特性等方面的基础知识。
2.电动机的启动方式：直接启动、星角启动、自耦启动、变频起动等不同启动方式的原理和应用场景。
3.电动机的控制方法：定速控制、变速控制、转矩控制等不同控制方法的原理和应用场景。
4.电气控制系统的设计：PLC编程、控制回路设计、中央控制系统设计等方面的基础知识。
5.电气控制系统的调试与维护：控制系统的调试、参数设置以及系统维护与保养等方面的技能要求。
二、教学特点第章电动机的自动控制基础电气班的教学特点主要表现在以下几个方面：1.理论与实践相结合：理论与实践相结合是本专业教学中最为重要的特点之一。
教师团队在教学中不仅注重给学生讲解理论知识，更是注重让学生通过实践操作，深入了解电动机自动控制的原理和技术要点。
2.实践环节多样化：专业实践是本专业教学中的一个重要环节。
在实验室中，学生们可以通过模拟实验、实际实验等多种形式来学习和掌握电动机的自动控制技术，培养其实际操作能力和解决问题的能力。
3.案例教学：通过实践案例的引导，激发学生的探究欲望与创造力，培养其解决实际问题的能力。
案例教学不仅可以提高学生的实践能力，还可以让学生在实际操作中应用理论知识，更好地理解和掌握所学知识。
电动机的自动控制基础.pptx
8.1控制电器的结构原理和功能
8.1.1接触器（KM）
利用电磁吸力原理用于频繁地接通和切断大电流电路（即主
电路）的多路开关电器。
接触器的电路符号
常闭触点（动断） 常开触点（动合）
吸引线圈
2
接触器的结构成及特性
1.电磁机构：包括铁心，吸引线 圈，衔铁
2.触头系统：按用途可分为主触 衔铁 头、辅触头；按开关状态可分为 常开触头，常闭触头 3.灭弧装置：用以熄灭主触头断 开时所产生的电弧
双金属片
9
热继电器在电动机控制电路中的应用
发热元件串接在电动机主电路中 常闭触点串接在接触器线圈回 路中 电动机的电流流过发热元件 当电动机电流超过整定值 FR常闭触点断开，接触器线圈 KM失电，主触点断开，电动机 停转
10
8.2电动机的基本保护环节
保护对象：设备及操作人员 保护措施：接触器线圈断电，电动机停止运行 保护类别： 1.短路保护（当主电路或控制电路出现短路时）：
按钮电路符号
常闭触点（动断） 常开触点（动合）
5
异步电动机点动控制电路
电路原理图
6
异步电动机连续运行控制电路
点动控制电路
用接触器常开触点 并联在起动按钮上 进行自锁，以实现 连续运行控制
串入按钮（常闭）实 现停止控制
7
8.1.4 继电器 继电器是根据电量(如电流、电压)或非电量(如时间、温度、 压力、转速等)的变化而通断控制线路的电器，常用于信号传 递和多个电路的扩展控制。
（线圈）通电延时闭合， 断电瞬时打开的常开触点
（线圈）通电瞬时闭合， 断电延时打开的常开触点
线圈
（线圈）通电延时打开， 断电瞬时闭合的常闭触点
通电延时型
自动控制第一章
（2）第二阶段。时间为20世纪60～70年代，称为“现 代控制理论”时期。这个时期，由于计算机的飞速发展， 推动了空间技术的发展。经典控制理论中的高阶常微分 方程可转化为一阶微分方程组，用以描述系统的动态过 程，即所谓状态空间法。这种方法可以解决多输入-多输 出问题，系统既可以是线性的、定常的，也可以是非线 性的、时变的。这一时期的主要代表人物有庞特里亚金、 贝尔曼（Bellman）及卡尔曼（R.E.Kalman）等人。 庞特里亚金于1961年发表了极大值原理；贝尔曼在 1957年提出了动态规化原则；1959年，卡尔曼和布西 发表了关于线性滤波器和估计器的论文，即所谓著名的 卡尔曼滤波。
加到反馈控制系统上的外作用有两种类型，一种是有 用输入，一种是扰动。有用输入决定系统被控量的变化规 律；而扰动是系统不希望有的外作用，它破坏有用输入对 系统的控制。在实际系统中，扰动总是不可避免的。如电 源电压的波动，环境温度、压力以及负载的变化等。
基本术语
自动控制 —利用控制装置自动地操纵机器设备或生产过程，
实现步骤：
1、用脑记住水位的希望值 2、用眼睛和测量工具测量实际值 3、比较希望值与实际值得出偏差值 4、根据偏差的大小和正负用手调节进水阀门
人在参与控制中起了以下三方面的作用 1) 测量实际液面高度h1—眼睛。
2) 测得的实际液面高度h1与希望液面高度h0相比较—脑。
3) 根据比较的结果，按照偏差的正负去决定的动作—手。
例子 数控车床按照预定程序自动切削工件 化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定 无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行 人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收
应用范围 空间技术、军事科技、生物、 交通、环境等
优点
提高劳动生产率，改善劳动 条件，探索未知世界
电气控制基础培训课程PPT(共 44张)
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
常见的控制电器
Wang yan弘毅
刀开关
刀开关是一种手动电器，由操作手柄、 触刀、静插座和绝缘地板组成；按刀数可分 为单极、双极和三极。
刀开关是一种手动配电电器。 它主要用来隔离电源、手动接通或断开 交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断 额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉 等。
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
控制电器分类：
（一）按用途分 1） 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器，各种控 制继电器等。 2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如：控制按钮、主 令开关、行程开关、转换开关等。 3）保护电器：用于保护电设备的电器。如：熔断器、热继电器、避雷器等。 4）执行电器：指用于完成某种动作或传动功能的电器。如：电磁铁、电磁阀 等。 （二）按工作原理分 1） 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、各 种电磁式继电器等。 2） 非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如： 刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
Wang yang
Wang yang
1.7 编码器
信以致远捷行弘毅
编码器
它是一种将旋转位移转换成一 串数字脉冲信号的旋转式传感器， 这些脉冲能用来控制角位移，如果 编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在 一起，也可用于测量直线位移。
KM
KM
a)
b)
c)
接触器的符号 a) 线圈 b) 常开触头 c) 常闭触头
1.5 接触器
信以致远捷行弘毅
Wang yang
Wang yang
第章电动的自动控制基础电气班-V1
第章电动的自动控制基础电气班-V1
文章正文：
自动控制基础电气班是一门重要的电气专业课程，它涵盖了电气自动
化领域的很多基本概念和技术。
其中最重要的是电动的自动控制基础。
以下是自动控制基础电气班的一些基本内容：
1. 自动控制系统的基础原理
这个章节包含了自动控制系统的概念，阐述了自动控制系统的基本组
成部分和原理。
它介绍了基本的反馈控制原理和控制系统的稳定性分析。
2. 电气传感器
在这个章节，学习者将学习到电气传感器的种类和原理。
传感器是自
动化系统的重要组成部分，通过获取物理量并将其转化为电信号，传
感器能够实现监测和控制。
3. 电动执行机构
在这个章节中，学生会学习到电动执行机构（如电动阀门和电动马达）的种类和原理，它们在自动化控制系统中起到关键性作用，负责根据
控制信号实施动作。
4. 自动控制电路基础
这个章节包括了自动控制电路的基础，包括了可编程逻辑控制器（PLC）技术的基础原理以及PLC的应用场景。
5. 模拟控制技术
此章节介绍了模拟控制技术的基础信息，包括程序控制器的设计，PID
控制方式的原理和应用。
6. 数字控制技术
这个章节讲解了数字控制技术的基础概念和差别和模拟控制技术的区别，介绍了微处理器系统和数字信号控制器的基本原理，以及控制算
法的设计与实现。
以上就是自动控制基础电气班的六个主要章节。
通过学习这些内容，
电气工程师们将能够理解电气自动控制系统，从而为他们的职业生涯
做好准备。
自动化原理电气控制基础知识【共46张PPT】
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号（1）
QK 一般三极电源开关
QF
SQ
FU
低压断路器
常开触点 常闭触点 复合触点 限位开关
熔断器
SB
常开
常闭
复合
按钮
KM
线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点 接触器
KT
线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点 时间继电器
电流继电器： 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器 ➢过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断
■ 线圈电流小于整定电流时，继电器不动作 ■ 线圈电流超过整定电流时，继电器才动作 ■ 动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN
直流为(70％～300％)IN ➢欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
自动化原理电气控制 基础知识
目录
第一章 第二章
第三章
第四章
自动化生产概念 电气控制基本原理
常用电气控制器件
可编程序控制器简介
第一章 自动化生产概念
自动化生产的概念
■ 自动化生产：时指人们通过自动化的技术手段来创造各种产品的过程，它能 够实现作业过程的主动完成而无须或只需极少的人工参与。
■ 自动化目的：省人，省力，提高质量，降低成本。
触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。
■ 结构复杂，体积较大。
系统周而复始地依一定的顺序完成一系列的具体的动作，这种工作方式叫做循环扫描工作方式。
额定电压：长期工作所承受的最大电压，大于所控制的线路额定电压。
◆▪P手LC动的■电基本器控检：制通原测过理：人装的操置作（发出五动作官指）令的：电器从。 被控现场获得各种信号，供控制器分析、判断和决
电机与电气控制(第4版)课件全套 第1--5篇 直流电机及拖动---电气控制技术
第5章 三相变压器
内容提要 三相变压器的磁路结构及特点。 三相变压器的电路系统。 判断绕组极性的方法。 电力系统常采用多台变压器并联运行的意义，以及变压器并联运行的条件。
第6章 其他用途的变压器
内容提要 自耦变压器的结构特点、电磁关系、容量以及使用时的注意事项。 仪用互感器的结构特点、工作原理以及互感器与被测线路的连接方法、使用中的注意事项。 电弧焊工艺对电焊变压器的要求；电焊变压器应具有急剧下降的外特性；其输出电流I2在一定 范围内应具有可调性；为实现I2可调所采用的方法不同，便有不同的电焊变压器。这些电焊压器 均有着不同的结构特点。
第4章 单相变压器
内容提要 变压器的用途和结构。 变压器的运行原理。 阐述分析变压器运行的三种方法—电磁平衡关系、等值电路和向量图。 变压器参数的测定。 衡量变压器运行性能的重要标志是外特性和效率特性。掌握这些知识为选择、使用、维护变 压器奠定基础。
3．变压器的效率特性 当变压器电源电压和功率因数一定时，效率 随负载电流 （即负载系数 ）的变化关 系 称为变压器的效率特性，其变化规律如图4.29所示。
第1章 直流电机原理
内容提要 本章主要讲述直流电动机的基本工作原理；直流电动机的结构以及各部件的作用，重点介
绍能量转换的核心部件—电枢绕组不同形式的连接规律和特点。 感应电势和电磁转矩的计算。 直流电动机不同励磁方式的特点。 直流电机的磁场以及改善换向的方法。
1.1 直流电机基本工作原理
（4）单叠绕组和单波绕组的应用。
1.3.2 直流电机的磁场
1．直流电动机的分类 （1）直流他励电动机。 （2）直流并励电动机。 （3）直流串励电动机。 （4）直流复励电动机。
3．改善换向的方法 产生火花的电磁原因是换向元件K中出现了附加电流 ，因此要改善换 向，就得从减小甚至消除附加电流 着手。
《自动控制基础学习知识原理》习题集及解答
《自动控制原理》习题解答西北工业大学自动化学院第一章习题及答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。
解 （1）负反馈连接方式为：d a ↔，c b ↔；（2）系统方框图如图解1-1 所示。
1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。
这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
电气基础与S7-1200PLC控制技术 第1章 低压电气
《电气基础与S7-1200PLC控制技术》
1.2.3 接触器的型号与参数及其选用
1. 接触器的型号及代表意义
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2. 接触器选用原则 接触器在选用时，可遵循以下原则： （1）额定电压 接触器的额定电压是指主触头的额定电压，
应等于负载的额定电压。 （2）额定电流 接触器的额定电流是指主触头的额定电流，
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电继电器主要用于控制与保护电路或作信号转换用。当输入 量变化到某一定值时，继电器动作，其触头接通或断开交、直 流小容量的控制回路。
继电器的种类很多，常用的分类方法有： • 按用途分：有控制继电器和保护继电器。 • 按动原理作分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式 继电器、电子式继电器和热继电器。 • 按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继电器、电 流继电器、时间继电器、速度继电器等。
电磁式继电器的图形、文字符号如
图1-7所示。
图1-7 电磁式继电器图形、文字符号
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2. 电磁式继电器的特性
当继电器输入量 x 由零增至 x2 以前，继电器输出量 y为零。 当输入量增加到 x2 时，继电器吸合，输出量为 y1 ，若 x 再增
大，y1 值保持不变。当x 减小到时x1，继电器释放，输出量由 y1
1. 电磁式继电器
热继电器由电热丝、双金属片、导板、测试杆、推杆、动触
片、静触片、弹簧、螺钉、复位按钮和整定旋钮等组成。只有
流过发热元件的电流超过发热元件额定电流值时，内部机构才
会动作，使常闭触点断开（或常开触点闭合），电流越大，动
自动控制原理 第一章
钱学森
§1.1 自动控制的基本原理与方 式
经典控制理论—标志阶段 经典控制理论 标志阶段(3/3) 标志阶段
• 从20世纪40年代到50年代末,经典控制理论的发展与应用 使整个世界的科学水平出现了巨大的飞跃,几乎在工业、 农业、交通运输及国防建设的各个领域都广泛采用了自动 化控制技术。
– 第二次世界大战期间,反馈控制方法被广泛用于设计研制飞机自 动驾驶仪、火炮定位系统、雷达天线控制系统以及其他军用系统。 – 这些系统的复杂性和对快速跟踪、精确控制的高性能追求,迫切 要求拓展已有的控制技术,促使了许多新的见解和方法的产生。 – 同时,还促进了对非线性系统、采样系统以及随机控制系统的研 究。 – 可以说工业革命和战争促使了经典控制理论的发展。
§1.1 自动控制的基本原理与方 式
经典控制理论
经典控制理论即古典控制理论 。它的发展大致 经历了以下几个过程： –萌芽阶段 萌芽阶段 – 起步阶段 –发展阶段 发展阶段 – 标志阶段
§1.1 自动控制的基本原理与方 式
经典控制理论--萌芽阶段 经典控制理论 萌芽阶段
• 早在古代,劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和 对反馈概念的直观认识,发明了许多闪烁自动控制 自动控制智慧火 自动控制 花的杰作。 • 如果要追朔自动控制技术的发展历史,早在两千年前中国 就有了自动控制技术的萌芽 萌芽。 萌芽
– 例如,两千年前我国发明的 指南车,就是一种开环 开环自动 指南车 开环 调节系统。
指南车
§1.1 自动控制的基本原理与方 式
经典控制理论—起步阶段(1/4) 经典控制理论 起步阶段(1/4) 起步阶段
• 随着科学技术与工业生产的发展,到十七、十八世 十八世 纪,自动控制技术逐渐应用到现代工业中。 – 1681年法国物理学家、发明家巴本巴本(D. Papin)发明了用做安全调节装置的锅炉压力调 节器; – 1765年俄国人普尔佐诺夫(I. Polzunov)发明了 蒸汽锅炉水位调节器等；
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(b)急停按钮外形
按钮的外形与结构
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按钮结构、图形、文字符号及工作原理
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通常用来接通或断开控制电路，从而控制电动机 或其他电气设备的运行。
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功能性等方面不如后者。 用于低压线路中的短路保护。
组成：熔体、容管、触点插座； 类型：管式、插式、螺旋式；
FU 符号
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FU
电路符号 IF t
安秒特性
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熔体额定电流 I F
1. 平稳负载 （如电灯、电炉）
的选择：
I F I L （稍大）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2 组合开关或万能转换开关(多路多极开关)
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组合开关结构、图形、文字符号及工作原理
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转换开关有自复位式和定位式两种操作方式。自复 位式转换开关当人手离开操作手柄时能自动回复到 原始位置；定位式转换开关则每隔30°或45°有一 个定位。
接触器的触头控制交流电还是直流电，分为交流 接触器和直流接触器，二者之间的差异主要是灭 弧方法不同。
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交流接触器工作原理
当吸引线圈通电后，产生的电磁吸力将衔铁吸合，带动触
头工作。当线圈断电或电流小到一定程度时，由反力弹簧
~ 作用使衔铁释放。
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4 主令控制器
主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适 合于频繁操作并要求有多种控制状态的场合，例 如起货机、锚机的控制等。
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熔断器 其与空气开关的区别：可靠性、可恢复性、多
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§1 控制电器的结构原理和功能
常用低压电器
其 他 电 器
行 程 开 关
钮 如 按、直 动式滚 动 式
微 动 式
刀
开 关 等
熔自
断动
器空
气
快螺管 断
速旋式 路
式塞 器
式 式
开装 敞置
式式
继 电 器 压速温 时 力度度 间 继继继 继 电电电 电 器器器 器 半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
电 磁 式 继 电 器 电中 流间 继继 电电 器器
接 触 器 直交 流流 接接 触触 器器
电 压 继 电 器
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熔断器
中间继电器
组合按钮
按钮
限位开关
接触器
时间继电器
热继电器
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接触器
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动作过程
主触头
线圈通电
弹簧
线圈
铁芯
衔铁
M
电机
3~
衔铁被吸合
触头闭合
辅助 触头
电机接通电源
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6
（a）线圈通以直流电的电磁机构
I与δ无关
I U R
F
∝ 2 ∝ Gm2
∝
1
2
电磁式电器工作原理示意图
1—铁芯 3—衔铁 5—动触点 7—释放弹簧
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3 行程开关
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行程开关结构、图形、文字符号及工作原理
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行程开关又称限位开关，是利用机械运动部件 的碰撞或接近来控制其触头动作的开关电器。 常用型式有按钮式和转臂式两种
2—线圈 4—静触点 6—触点弹簧
b）线圈通以交流电
U 4.44 fN
U
4.44 fN
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接触器有关符号：
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接触器线圈
接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置）
接触器辅助触头－－用于控制电路 常开 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
(a) 外形1
(b)外形2
交流接触器的外形与结构
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接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交直 流主电路和控制电路的自动控制电器。其主要控 制对象是电动机，也可用于其他电力负载，如电 热器、电焊机等。
接触器还具有欠电压释放保护、零压保护、控制 容量大、工作可靠、寿命长等优点，是自动控制 系统中应用最多的一种电器。
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主令电器
主令电器是切换控制线路的单极或多极 电器，其触头容量小，不能切换主电路。 主令电器主要包括按钮、行程开关、万 能转换开关、主令控制器等。
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1.按钮
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(a) 普通按钮外形
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继电一接触器控制
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§1 控制电器的结构原理和功能 §2 电动机的基本保护环节 §3 控制电路的基本控制环节
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内容简介
本章介绍常用的控制电器如继电 器、接触器等，讲述组成电器控 制线路的基本规则。
常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
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接触器的主要技术参数
（1）线圈额定电压：指接触器吸合线圈的额定工作 电压。 （2）额定电流：指主触头的额定工作电流。
（3）动作值：指接触器的吸合线圈电压和释放电压。
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什么是电器
电器是一种能根据外界的信号 （机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开 电路，从而断续或连续地改变 电路参数或状态，实现对电路 或非电对象的切换、控制、保 护、检测和调节用的电气元件 或设备。
低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额 定电压1500v及以下的电路中的电器产品