电气控制技术
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工厂电气控制技术
现代电气自动控制技术，黄向慧等，机械工业出版社
工厂电气控制技术，方承远等，机械工业出版社
《电气控制技术》专业课程的性质
电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置或者系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。在电气控制技术中，其控制系统是主要的组成部份.本门课程就是将电气控制系统作为主要的研究对象进行理论和实践这两个环节的学习和探讨。
在现今社会中，电气控制技术已在各行各业中被广泛应用，其电气控制系统已经是实现工业生产自动化的重要的技术手段.因此，《电气控制技术》是一门理论性和实践性极强的专业技术课。
《电气控制技术》课程的学习内容
1、电气控制系统中常用电器的基础知识;
2、电气控制系统的基本控制原理;
3、电气控制线路的基本环节；
4、典型生产机械控制电路分析；
5、电气控制线路的设计、原理图的绘制及元件选用；
6、电气控制系统的日常保养与检修;
7、实际操作。
学习《电气控制技术》课程的目的（基本要求）
1、熟悉常用控制电器元件的结构、工作原理、用途、型号，并能够正确选用;
2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般的电气控制线路具有独立分析能力;
3、初步具有对相对比较简单的电气控制系统进行改造和设计的能力；
4、初步具有对一般的继电器-接触器控制线路故障的分析、检查和排除故障的能力;
5、初步具有独立完成相对简单控制电路的装配和调试能力.
重点掌握《电气控制技术》课程的内容
1、常用控制电器元件的文字与图形符号（GB符号）；
2、电气控制线路原理图的绘制规则；
3、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；
4、典型的控制电路分析；
5、常见故障的分析与解决方法。
重点掌握《电气控制技术》课程的内容
1、常用控制电器元件的文字与图形符号（GB符号）;
2、电气控制线路原理图的绘制规则；
3、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；
4、典型的控制电路分析；
5、常见故障的分析与解决方法。
总 目 录
第1篇 电气控制
第1章 常用低压控制电器
第2章 电气控制线路的基本环节 第3章 生产机械电气控制线路分析
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
第2篇 可编程控制器
第5章 可编程控制器的组成及工作原理
第6章 可编程控制器的指令
第7章 可编程控制器的应用
第8章 可编程控制器的通信及网络
第1章 常用低压控制电器
1．1 主令电器
1．2 低压开关类电器
1．3 熔断器
1．4 接触器
1．5 继电器
“电气”与“电器”的区别
*什么是“电气”？
“电气”是一个宏观的概念.其所涵盖的内容涉及电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备等等相关的工程领域.其所涉及的相关学科知识主要有:外语、数学、工程数学、电网络理论、电磁场理论、电力电子、电力系统可靠性分析方法、高压绝缘理论、电力系统及其自动化、电力系统安全及其监测装置、高压绝缘测试技术、电工理论研究新进展、计算机应用技术基础、现代管理学基础等。 “电气”，是对电气系统工程的统称。
*什么是“电器”？
“电器”是相对于“电气”来说而相对微观的一个概念.所涵盖的内容涉及到“电气工程”中所应用到的电力装置、设备或器件总成。
＊“电器”根据其适用环境、应用范围等,细化分种类繁多。
＊电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器.
电气控制技术是以各类电动机作为牵引动力的传动装置和与其相对应的电气控制系统为对象，实现生产过程自动化的控制技术。
电气控制系统是由各种控制电器、连接导线组成,以实现对生产机械设备进行电气控制的体系；是电气控制技术具体体现的主干部分；是实现工业生产自动化的重要的技术手段。
电气控制技术的发展概况
在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；
在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制;
在控制操作上，从繁琐笨重发展到信息化处理；
在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。
第1章 常用低压控制电器
低压电器 ：交流1000V、直流1200V及以下的电器 .
用途：对供电、用电系统进行开关、控制、保护和调节.
分类：根据控制对象,分为配电电器(刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等)和控制电器（接触器、起动器和各种控制继电器等）。
按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器.通过电器本身参数变化或外来信号（如电、磁、光、热等）自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器.常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等
本章重点：主要介绍主令电器、低压开关类电器、熔断器、接触器、继电器等低压电器的结构和工作原理。
1．1 主令电器
用于自动控制系统中发出指令的操作电器
1．1．1按钮开关
用于短时接通或分断小电流电路的手动控制电器外形和结构见图1-1,主要由按钮帽、复位弹簧、常开触头、常闭触头、接线桩、外壳等组成
第1章 常用低压控制电器
1．1．2 行程开关
又称限位开关或位置开关。它的作用与按钮相同,只是其触点的动作不是靠手动操作,而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路的。
作用:利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来接通或分断电路,从而限制机械运动的行程、位置或改变其运动状态，实现自动控制.
分类：直动式（按钮式）、滚轮式（旋转式)。
第1章 常用低压控制电器
特点:
直动式：触点分合速度取决于挡块移动速度，触点动作慢。
滚轮式:有盘形弹簧机构，能瞬时动作。
选用原则：主要根据被控电路特点、要求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综合考虑。
接近开关
接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。
接近开关包括电感式和电容式两种。
电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而存在振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开”、“关"的控制作用。
电容式接近开关
这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接.当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。
常用的电感式接近开关型号有 LJ1、 LJ2 等系列，电容式接近开关型号有
LXJ15 、 TC等系列产品。
接近开关的选型 对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近开关，以使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则:
1。当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开关，该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测最灵敏。对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低.
2。当检测体为非金属材料时,如;木材、纸张、塑料、玻璃和水等,应选用电容型接近开关.
接近开关技术指标检测
1。动作距离测定:当动作片由正面靠近接近开关的感应面时，使接近开关动作的距离为接近开关的最大动作距离,测得的数据应在产品的参数范围内。
2.释放距离的测定:当动作片由正面离开接近开关的感应面，开关由动作转为释放时，测定动作片离开感应面的最大距离。
1。1.4主令控制器
作用：按照预定程序转换控制电路，在控制系统中发布命令，通过接触器实现对电动机的起动、制动、调速和反转控制.
1．2 低压开关类电器
常用刀开关、转换开关、自动开关三类。
1．2．1 刀开关
刀开关（手柄闸刀式开关）是低压配电电器中结构最简单、应用最广泛的电器.广泛应用于照明电路、小容量(5。5KW及以下)的动力电路且不频繁启动的控制电路中。刀开关按极数分为单级、双极和三级；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按刀开关可转换的方向分为单投式和双投式。
刀开关是一种结构较为简单的手动电器，主要由手柄、触刀、静插座和绝缘底板等组成,如下图所示。刀开关在切断电源时会产生电弧,因此在安装刀开关时手柄必须朝上,不得倒装或平装。
接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外发生。
常 用 的 刀 开 关 种 类：
(1）胶盖闸刀开关：胶盖闸刀开关又称为开启式负荷开关。
（2）铁壳开关：铁壳开关又称为封闭式负荷开关。一般应用于不频繁地接通和分断负荷电路,也可以用作15KW以下的电动机的不频繁启动的控制开关。
(3）熔断器式刀开关：熔断器式刀开关即熔断器式隔离开关。是一种以熔断体或带有熔断体的载融件作为动触点的隔离开关.
1． 胶盖闸刀开关
用途：又称开启式负荷开关，广泛用作照明电路和小容量（5．5KW及以下）动力电路不频繁起动控制开关
2. 铁壳开关
用途:又称封闭式负荷开关，可不频繁地接通和分断负荷电路,也可用作15KW以下电动机不频繁起动的控制开关.
三相交流异步电动机：功率N（kW）=根下3×电压U（V）×电流I（A）, 所以I=N/（根下3×U)
单相交流电动机功率N（kW）=电压U（V）×电流I(A)，所以I=N/U
