常用低压电器及电气控制系统图的设计
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常用低压电器及电气控制电路电子教案第一章:低压电器概述1.1 低压电器的定义与分类1.2 低压电器的基本结构与原理1.3 低压电器的性能与选用第二章:开关与保护电器2.1 开关电器概述2.2 刀开关、转换开关与断路器2.3 熔断器与热继电器2.4 低压断路器选用与安装第三章:接触器与启动器3.1 接触器的工作原理与结构3.2 接触器的选用与安装3.3 启动器的工作原理与结构3.4 启动器的选用与安装第四章:变频器与软启动器4.1 变频器的工作原理与结构4.2 变频器的选用与安装4.3 软启动器的工作原理与结构4.4 软启动器的选用与安装第五章:电气控制电路基础5.1 电气控制电路的组成与特点5.2 电气控制电路的图形符号与文字符号5.3 电气控制电路的设计与分析方法5.4 电气控制电路的调试与维护第六章:电气控制电路实例分析6.1 简单电气控制电路分析6.2 典型生产机械电气控制电路分析6.3 复杂电气控制电路分析方法与技巧6.4 电气控制电路的优化与改进第七章:可编程控制器(PLC)基础7.1 PLC的定义与工作原理7.2 PLC的硬件组成与功能7.3 PLC的编程语言与指令系统7.4 PLC的安装、调试与维护第八章:PLC控制系统设计与应用8.1 PLC控制系统设计步骤与方法8.2 PLC控制系统的硬件设计与软件编程8.3 PLC在电气控制中的应用实例8.4 PLC控制系统的故障诊断与维修第九章:电气控制系统的设计与仿真9.1 电气控制系统设计原则与方法9.2 电气控制系统仿真技术简介9.3 电气控制系统仿真软件的使用9.4 电气控制系统仿真实例分析第十章:电气工程案例分析与实践10.1 电气工程项目概述10.2 电气控制系统施工与验收10.3 电气工程案例分析10.4 电气工程实践操作与技能训练重点和难点解析第一章:低压电器概述重点环节:低压电器的定义与分类、基本结构与原理。
补充说明:详细解释低压电器的概念,包括其工作电压范围;阐述不同类型低压电器的功能和应用场景;解析低压电器的工作原理,如接触器、断路器等。
常用低压电器及电气控制电路电子教案第一章:概述1.1 教学目标了解低压电器的定义和分类掌握低压电器的基本工作原理和功能熟悉低压电器在电气控制系统中的应用1.2 教学内容低压电器的定义和分类低压电器的基本工作原理低压电器的主要功能低压电器在电气控制系统中的应用1.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解低压电器的工作原理和功能引导学生进行思考和讨论,提高学生对低压电器在实际应用中的认识1.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对低压电器的定义和分类的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对低压电器的工作原理和功能的掌握情况通过实际操作和模拟实验,评估学生对低压电器在电气控制系统中的应用能力第二章:低压断路器2.1 教学目标了解低压断路器的定义和分类掌握低压断路器的工作原理和功能熟悉低压断路器在电气控制系统中的应用2.2 教学内容低压断路器的定义和分类低压断路器的工作原理低压断路器的主要功能低压断路器在电气控制系统中的应用2.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解低压断路器的工作原理和功能引导学生进行思考和讨论,提高学生对低压断路器在实际应用中的认识2.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对低压断路器的定义和分类的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对低压断路器的工作原理和功能的掌握情况通过实际操作和模拟实验,评估学生对低压断路器在电气控制系统中的应用能力第三章:接触器3.1 教学目标了解接触器的定义和分类掌握接触器的工作原理和功能熟悉接触器在电气控制系统中的应用3.2 教学内容接触器的定义和分类接触器的工作原理接触器的主要功能接触器在电气控制系统中的应用3.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解接触器的工作原理和功能引导学生进行思考和讨论,提高学生对接触器在实际应用中的认识3.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对接触器的定义和分类的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对接触器的工作原理和功能的掌握情况通过实际操作和模拟实验,评估学生对接触器在电气控制系统中的应用能力第四章:继电器4.1 教学目标了解继电器的定义和分类掌握继电器的工作原理和功能熟悉继电器在电气控制系统中的应用4.2 教学内容继电器的定义和分类继电器的工作原理继电器的主要功能继电器在电气控制系统中的应用4.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解继电器的工作原理和功能引导学生进行思考和讨论,提高学生对继电器在实际应用中的认识4.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对继电器的定义和分类的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对继电器的工作原理和功能的掌握情况通过实际操作和模拟实验,评估学生对继电器在电气控制系统中的应用能力第五章:电气控制电路基础5.1 教学目标了解电气控制电路的定义和分类掌握电气控制电路的基本组成和原理熟悉电气控制电路的设计方法和步骤5.2 教学内容电气控制电路的定义和分类电气控制电路的基本组成电气控制电路的基本原理电气控制电路的设计方法和步骤5.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制第六章:电气控制电路分析6.1 教学目标学会分析电气控制电路的方法和步骤能够识别和理解电气控制电路中的各种控制环节掌握典型电气控制电路的分析技巧6.2 教学内容电气控制电路分析的方法和步骤电气控制电路中的常见控制环节典型电气控制电路分析案例6.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制电路的运行原理引导学生进行思考和讨论,提高学生对电气控制电路分析的掌握能力6.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对电气控制电路分析的方法和步骤的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对电气控制电路中常见控制环节的识别和理解能力通过实际操作和模拟实验,评估学生对典型电气控制电路分析的技巧掌握情况第七章:电气控制电路设计7.1 教学目标掌握电气控制电路设计的方法和步骤熟悉电气控制电路设计中的注意事项能够独立完成简单电气控制电路的设计电气控制电路设计的方法和步骤电气控制电路设计中的注意事项电气控制电路设计案例分析7.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制电路设计的原理和过程引导学生进行思考和讨论,提高学生对电气控制电路设计的掌握能力7.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对电气控制电路设计的方法和步骤的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对电气控制电路设计中注意事项的熟悉程度通过实际操作和模拟实验,评估学生对电气控制电路设计的实际应用能力第八章:电气控制电路的调试与维护8.1 教学目标学会电气控制电路调试的方法和步骤能够对电气控制电路进行故障诊断和排除熟悉电气控制电路的维护保养知识8.2 教学内容电气控制电路调试的方法和步骤电气控制电路故障诊断与排除技巧电气控制电路的维护保养知识采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制电路调试和维护的方法引导学生进行思考和讨论,提高学生对电气控制电路故障诊断和排除的掌握能力8.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对电气控制电路调试方法和步骤的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对电气控制电路故障诊断与排除技巧的熟悉程度通过实际操作和模拟实验,评估学生对电气控制电路维护保养的实际应用能力第九章:电气控制电路在自动化生产线中的应用9.1 教学目标了解自动化生产线的组成和原理掌握电气控制电路在自动化生产线中的应用熟悉电气控制电路在自动化生产线中的设计方法和步骤9.2 教学内容自动化生产线的组成和原理电气控制电路在自动化生产线中的应用电气控制电路在自动化生产线中的设计方法和步骤9.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制电路在自动化生产线中的应用引导学生进行思考和讨论,提高学生对电气控制电路在自动化生产线中设计的掌握能力9.4 教学评估通过课堂讲解和案例分析,评估学生对自动化生产线的组成和原理的理解程度通过课后作业和小组讨论,评估学生对电气控制电路在自动化生产线中的应用的熟悉程度通过实际操作和模拟实验,评估学生对电气控制电路在自动化生产线中设计的实际应用能力第十章:电气控制电路的发展趋势10.1 教学目标了解电气控制电路的发展历程掌握电气控制电路的最新发展趋势能够预测电气控制电路未来的发展方向10.2 教学内容电气控制电路的发展历程电气控制电路的最新发展趋势电气控制电路未来的发展方向10.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学通过实物演示和图片展示,帮助学生直观理解电气控制电路的最新发展趋势引导学生进行思考和讨论,提高学生对电气控制电路未来发展重点解析1. 低压电器的定义、分类、工作原理、功能及其在电气控制系统中的应用。
电气控制系统中常用的低压电器1.1低压电器的作用和分类电器是一种能够根据外界的信号的要求,手动或自动的接通或断开电路、断续或连续地改变电路的参数,以实现电路或非点对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节作用的电气设备。
简言之,电器就是一种能控制点的工具。
电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。
低压电器通常指在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制和调节作用的电器产品。
一、按操作方式分类1、手动电器由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动电器,如刀开关、按钮和转换开关等。
2、自动电器不需要人工直接操作,按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器,如低压断路器、接触器、和继电器等。
二、按用途分类,1.低压配电电器主要用于低压供电系统,如刀开关、低压断路器、转换开关和熔断器等。
2.低压控制电器主要用于电力拖动控制系统,如接触器、继电器、控制器、控制按钮、行程开关主令控制器和万能转换开关等。
三、按工作原理分类1.电磁式电器根据电磁感应原理来工作的电器,如交直流接触器、电磁式继电器等。
2.非电量控制电器电器的工作是靠外力或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和温度继电器等。
1.2 电磁式低压电器的基础知识由于电磁式电器在电气控制线路中使用量较大,其类型也很多,并且各类电磁式电器在工作原理和结构上基本相同,所以,本节将介绍电磁式低压电器的基础知识。
从结构上看,电器一般都具有两个基本组成部分,即感测部分和执行部分。
感测部分是接收外界输入的信号,并通过转换、放大、判断,做出有规律的反应,使执行部分动作,输出相应的指令,实现控制目的。
对于电磁式电器,感测部分大都是电磁机构,而执行部分则是触点系统。
,1.2.1 电磁机构电磁机构是电磁式电菇的重要组成部分之一,它将电磁能转换成机械能,带动触点使之闭合或断开。
电磁机构由吸引线圈、铁心(静铁心)、衔铁(动铁心)、铁轭和空气隙等组成。
第1章 常用低压电器1.1 低压电器的定义、分类1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.3 接触器1.4 继电器1.5 主令电器1.6 信号电器1.7 开关电器1.8 熔断器1.9 电磁执行器件1.1 低压电器的定义、分类1.按用途和控制对象分2.按动作方式分3.按工作原理分图1-1 常用低压电器的分类1.按用途和控制对象分(1)低压配电电器(2)低压控制电器2.按动作方式分(1)自动电器(2)手动电器3.按工作原理分(1)电磁式电器(2)非电量控制电器1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.2.1 电磁机构1.2.2 触点系统1.2.3 灭弧系统1.2.1 电磁机构1.电磁机构的结构形式及工作原理2.电磁机构的吸力特性与反力特性3.单相交流电磁机构上短路环的作用1.电磁机构的结构形式及工作原理1)衔铁沿棱角转动的拍合式,如图1-2a所示。
2)衔铁沿轴转动的拍合式,如图1-2b所示。
3)衔铁作直线运动的双E形直动式,如图1-2c所示。
图1-2 常用的电磁机构结构形式1—衔铁 2—铁心 3—电磁线圈图1-3 电磁式电器的工作原理示意图1—铁心 2—电磁线圈 3—衔铁4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧7—释放弹簧 δ—气隙2.电磁机构的吸力特性与反力特性(1)直流电磁机构的吸力特性(2)交流电磁机构的吸力特性(3)吸力特性与反力特性的配合(1)直流电磁机构的吸力特性•对于直流线圈,当电压U与线圈电阻R不变时,流过线圈的电流I不变。
由磁路定律Φ=INRm(式中,Rm为气隙磁阻,Rm=δμ0S;N为线圈匝数)可知,Fat∝Φ2∝1Rm2∝1δ2,即衔铁动作过程中为恒磁动势工作,电磁吸力Fat与气隙δ的二次方成反比,所以直流电磁机构的吸力特性为二次曲线形状,如图1‐4所示。
它表明衔铁闭合前后吸力变化很大,气隙越小吸力越大。
•直流电磁机构在衔铁吸合过程中,电磁吸力是逐渐增加的,完全吸合时电磁吸力达到最大。
对于可靠性要求很高或动作频繁的控制系统常采用直流电磁机构。