电气控制与PLC教案.doc

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1、《电气控制与PLC》教案渤海石油职业学院机电工程系董瑞情教案任课教师：董瑞情课程名称：电气控制与PLC授课班级：08机械1、208数控章节课题：第一章常用低压电器学时：教学目的：1.掌握电器相关的基本概念。2.掌握几种常用低压电器教学重点：接触器、继电器、低压断路器结构和工作原理教学难点：万能转换开关教学方法：课堂讲授，辅以多媒体电子课件教学效果：教学过程第一章常用低压电器第一节低压电器基本知识一低压电器分类1电器定义：电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。低压电器用

2、于交流1200V、直流1500V级以下的电路中。2、低压电器分类按用途分：低压配电电器：输送和分配电能，刀开关、低压断路器、熔断器等。低压控制电路：用于控制线路和系统，接触器、继电器、控制器、按钮等。按动作原理：手动自动按工作原理：电磁式接触器、电磁式继电器等。非电磁式速度继电器、行程开关二、低压电器作用1、控制作用2、保护作用3、测量作用4、调节作用5、指示作用6、转换作用三、低压电器基本结构电磁式低压电器分感测部分（电磁机构）和执行部分（触头系统）。1、电磁机构组成：吸引线圈、铁心、衔铁按通过线圈的电流种类分有交流电磁机构和直流电磁机构；按电磁机

3、构的形状分有E形和U形两种；按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类。如图1-12、交流电磁机构和直流电磁机构1）直流电磁机构的铁芯不发热，线圈发热，线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。铁芯为整体结构的软钢和工程纯铁制成，以增加磁导率和增强散热；2）交流电磁机构的铁芯、线圈都发热，线圈为有骨架、短而厚的矮胖型。铁芯采用硅钢片叠制而成，目的是减少在铁芯中产生的涡流，使铁芯发热。此外交流电磁机构的铁芯有短路环，以防止电流过零时（滞后90°）电磁吸力不足使衔铁振动。3、触头系统触头是用来接通或断开电路的1）按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种(桥式和指型)

4、。如图1-42）按控制的电路分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流。辅助触头用于接通或断开控制电路，只允许通过较小的电流。3）按原始状态分为常开触头和常闭触头。当线圈不带电时，动、静触头是分开的称为常开触头；当线圈不带电时，动、静触头是闭合的称为常闭触头。1、灭弧装置1）电弧的产生：大气中分断电路，电场使触头表面大量电子溢出。2）电弧的危害：电弧产生高温并有强光，可将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时可引起事故或火灾。3）灭弧原则：拉长、冷却、分段4）灭弧的方法（1）点动力灭弧：如图1-5机械灭弧：通过机械将电弧迅

5、速拉长，用于开关电路。（2）磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电弧被冷却熄灭。如图1-6（3）窄缝灭弧：在电弧形成的磁场、电场力的作用下，将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中，使其分成数段并迅速熄灭，如图1-3所示，该方式主要用于交流接触器中。（4）栅片灭弧：当触头分开时，产生的电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片而被分成数段，彼此绝缘的金属片相当电极，因而就有许多阴阳极压降，对交流电弧来说，在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭，如图1-7所示，交流电器常用栅片灭弧。第二节主令电器主令电器主要用来

6、切换控制电路，即用它来控制接触器、继电器等电器的线圈得电与失电，从而控制电力拖动系统的起动与停止，以及改变系统的工作状态，如正转与反转等。一、控制按钮1、定义：通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关。2、控制按钮结构：由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成。通常制成具有常开触点和常闭触点的复合式结构，其结构示意图如图1-8所示。3、控制按钮分类：指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作。旋钮式按钮是用手扭动旋钮来进行操作的。按钮帽有多种颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作启动按钮。按钮主要根据所许的触点数、使

7、用场合及颜色来进行选择。按钮开关的图形符号及文字符号如图1-9所示。二、行程开关行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换的自动控制电器，用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。行程开关有机械式和电子式两种，机械式常见的有按钮式和滑轮式两种。图1-10为行程开关外形图，图1-11为行程开关图形符号。三、接近开关行程开关是有触点开关，工作时由挡块与行程开关的滚轮或触杆碰撞使触点接通或断开的。在操作频繁时，易产生故障，工作可靠性较低。接近开关是无触点开关，具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、动作迅速等优点，因此在工业控制系统中应用越

8、来越广泛。接近开关包括电感式和电容式。四、万能转换开关作用及原理：由多组相同结构的触点组件叠装而成的多回路控