各种电气元件工作原理

Plc的输入和输出类型
• PLC的输出类型有继电器和晶体管两种类型 • 继电器型可接交流220V或直流24V负载，没有极性要求；晶体管 型只能接直流24V负载，有极性要求 ；继电器的负载电流比较大 可以达到2A，晶体管负载电流为0.2-0.3A • 继电器控制接触器等感性负载的开合瞬间，由于电感具有电流具 有不可突变的特点，因此根据U=L*(dI/dt)，将产生一个瞬间的尖 峰电压在继电器的两个触点之间，该电压幅值超过继电器的触点 耐压的降额；继电器采用的电磁式继电器，触点间的耐受电压是 1000V（1min），若触点间的电压长期的工作在1000V左右的话， 容易造成触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良和 触点粘接的现象。而且动作频率越快现象越严重。瞬间高压如下 图2所示，持续的时间在1ms以内，幅值为1KV以上
光电隔离器ji耦合
• 光电隔离器（optical coupler，英文缩写为 OC）亦称光耦合器，简称光耦。光耦合器 以光为媒介传输电信号。它对输入、输出 电信号有良好的隔离作用 • 物理学上指两个或两个以上的体系或两种 运动形式间通过相互作用而彼此影响以至 联合起来的现象。如放大器各级之间逐级 放大的信号量通过阻容耦合或变压器耦合。 两个线圈之间的互感是通过磁场的耦合。
热电偶 和 热电阻
• pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化 而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100 欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。 • 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增 加而增加这一特性来进行温度测量的。 • 两种不同种类的金属接触时，在接触点施加温度 差时会产生电动势形成电流。产生的电动势称作 热电势，其大小随接触点的温度差及相接触的金 属不同而异 • http://hi.baidu.com/iamvpllw/blog/item/c4554a3d f4c3dae63c6d9769.html(热点偶型号简介)
变频器及其工作原理
• 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制 动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成
1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ *1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min] 4极电机 50Hz 1500 [r/min] $电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。 感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。 由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。 由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。 另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 $ 改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同 时改变电压。 输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。 例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ *1: 工频电源 由电网提供的动力电源（商用电源） *2: 起动电流 当电机开始运转时，变频器的输出电流 ------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动-----电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。 而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。
继电器的种类及特点
• 1.电磁继电器:在输入电路内电流的作用下， 由机械部件的运动产生预定效果 • 2.固态继电器 :输入、输出功能由电子元件 完成而无机械运动部件的一种继电器。
空气开关和漏电保护(1)
• 空气开关，是空气断路器的简称。 断路器，指具有接通和分断电路的作用，并且分断电路可以是“自动” 的，作为保护线路设备的器件。 • 空气开关是一种只要有短路现象,开关形成回路就会跳闸的开关。 • 1当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电 流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭 钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主 触头分断，切断电源.2当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使 电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向 上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源 • 分励脱扣就是机构闭合后通过机械结构自锁，脱扣时需要一个外力来 触动机械自锁结构使其动作，当然由于这个机械机构设计的很巧妙运 用了杠杆原理，需要很小的外力经过放大（通过机械机构）就能动作 分断。 外力就是通过一个线圈中间有一个衔铁（动），线圈通电后线圈产生 磁场使得衔铁沿着轴向位移，一端触发机械自锁机构，动作。
网址收集
• http://www.elmomc.com/ （外国网站） • http://www.lm.gov.cn/gb/training/200901/29/content_274901.htm （变频器原理） • http://jpkc.lzpcc.com.cn/08/zzx/jxkj/chapter5yykz f/%B5%DA%D2%BB%BD%B2%B7%BD%CF% F2%BF%D8%D6%C6%B7%A7.ppt#260,1,第五 章 液压控制阀 • http://blog.sina.com.cn/s/blog_497896110100cs mp.html(电气常用英文缩写) • http://www.ceesky.com/shuyu/view.asp?id=931 2(1000个电气常用英文)
电弧的原理（接线端子被烧坏）
• 如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80~100mA，电器的触 头间便会产生电弧。 • 电弧的温度具有普遍的意义，在电弧产生中，可能在几个微秒的时间 内达到大约4000~5000K的高温。 • 电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头 分离时，触头间距离很小，电场强度E很高(E = U/d)。当电场强度超 过3×10---6---V/m时，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头 空间的自由电子。这种游离方式称为：强电场发射。 • 从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子，在电 场力的作用下向阳极作加速运动，途中不断地和中性质点相碰撞。只 要电子的运动速度v足够高，电子的动能A = mv2足够大，就可能从 中性质子中打出电子，形成自由电子和正离子。这种现象称为碰撞游 离。新形成的自由电子也向阳极作加速运动，同样地会与中性质点碰 撞而发生游离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离 子，具有很大的电导；在外加电压下，介质被击穿而产生电弧，电路 再次被导通。
晶闸管以及触发电路原理
• 晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称 做可控硅整流器，以前被简称为可控硅； • 晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、 双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、 BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。 • 可关断晶闸管GTO（Gate Turn-Off Thyristor）亦称门控 晶闸管。其主要特点为，当门极加负向触发信号时晶闸管 能自行关断。 • 固态继电器和可控硅的区别就在于固态继电器只是相当于 一个通断开关，不能调节电流；而可控硅可以通过控制导 通角，来调节电流的大小。
空气开关和漏电保护(2)
• 所谓漏电就是线路的某一个地方因某种原因（风吹、雨打、 日晒、受潮、碰压、划破、摩擦、腐蚀等）使电线的绝缘 下降，导致线与线、线与地有部分电流通过。 漏泄的电流在流入大地途中，如遇电阻较大的部位 （如钢筋连接部位），会产生局部高温，致使附近的可燃 物着火，引起火灾。 • 通俗的讲，空气开关是过流（超过额定电流）保护！ 漏电保护器是当人误触到电的时候，就会有电流通过身体， 当电流超过30毫安（30mA）时就会危及生命！漏电保护 器能在通过人体电流小于10毫安(10mA) 的时候，在0.1 秒(0.1S)的时间内断开电源！ • 空气天关是当你电路电流大于你的空开的额定电流时他就 会断开的,漏电开关就是当你的电路漏电时即进入的电流 等于输出的电流就不会断开,
PLC如何控制变频器（下）
• 三、PLC通过RS485通讯实现变频调速 • PLC主机上装RS-485BD通讯适配器与变频器的485PU 口相连接通过PLC和变频器之间的RS485半双工串行通讯 来实现电动机的变频调速 • 该过程分5个阶段：1、计算机发出通讯请求；2、变频器 处理等待；3、变频器作出应答；4、计算机处理等待；5、 计算机作出应答。 写变频器启、停控制命令时则只需完成1-3三个过程； 监视变频器运行频率时则需完成1-5五个过程 • 要实现PLC对变频器的通讯控制，必须对PLC进行 编程;通过程序实现PLC对变频器的各种运行控制和数据 的采集。PLC程序首先应完成FX2N-485BD通讯适配器的 初始化、控制命令字的组合、代码转换和变频器应答数据 的处理工作。
PLC如何控制变频器（上）
• 一、 PLC输出的开关量控制的变频调速(有极调速) • 实现方法：PLC的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转 启动)、STR(反转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、REX、 输入端SG等端口分别相连接。PLC通过程序即可以控制变频器的 启动、停止； 也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合 实现多段速度运行（有限）。 二、PLC外加扩展DA转换模块控制的变频调速 （如，FX2N-2DA输出 模块 ） 其功能是把CPU的数字信号量，用于将12位的数字值转换成2点 模拟输出（电压输出和电流输出），以便控制现场设备 。 该程序通过将D100中的数字量转换成输出模拟量（由于FX2N2DA模块的输出特性从数字值0到4000变化，所以若4000相当与50HZ， 则每80为1HZ。故本程序实例中的给D100赋值2400即为设置电动机的 运行频率为30HZ），从而实现电动机的正转速度30HZ-50HZ范围内进 行连续速度调节。
电机启动电路图
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CIMS 计算机集成制造系统 PLC Programmable Logic Controller PROFIBUS Process Files Bus AC Alternating current 交流（电） PID Proportional integral derivative 比例-积分-微分 GEN generator 发电机 SSR(Solid state releys 双向可控硅(Triac) relay output type transistor output type
电机制动方式
• 伺服电机3种制动方式 1.动态制动器由动态制动电阻组成,在故障、急停、电源 断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离. 2.再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能 量通过逆变回路反馈到直流母线,经阻容回路吸收. 3.电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴. • 三者的区别 (1)再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用,在故障,急 停,电源断电时等情况下无法制动电机.动态制动器和电磁 制动工作时不需电源. (2)再生制动的工作是系统自动进行,而动态制动器和电磁 制动的工作需外部继电器控制. (3)电磁制动一般在SV OFF后启动,否则可能造成放大器 过载.动态制动器一般在SV OFF或主回路断电后启动,否 则可能造成动态制动Βιβλιοθήκη Baidu阻过热.