电气控制基本知识

2020/7/14电气控制基本知识二矿机电科韩连东常用低压电器介绍基本电气控制系统设计（继电接触控制）122020/7/141.1常用低压电器1、低压、中压、高压、超高压、特高压新国家电网企业标准《电业安全工作规程》规定：电器工作分为高压和低压两种。高压电气设备：电压1000V及以上者；低压电气设备：电压1000V按用电管理分：500V及以上统称为高压，500V以下统称为低压;按供电系统来分：1000V以下低压，1000V-10KV叫中压，10KV-330KV叫高压，330KV及以上叫超高压，500KV及以上叫特高压（500KV、750KV、1000KV）;根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500kV、330kV、220kV、110kV，高压配电网为110kV、66KV、35kV，中压配电网为20kV、10kV、6kV、3KV，低压配电网为0.4kV及以下;电力通常所说:35kV以上到500kV为高压，500～1000kV为超高压，1000kV以上为特高压。2020/7/141.1常用低压电器继电接触控制控制系统2、低压电气分类（1）按电压等级分：（2）按用途分（控制电器、主令电器、保护电器、执行电器）：（3）按工作原理分；2020/7/141.1常用低压电器3、开关电器（1）刀开关刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。标准符号QKQKQK2020/7/141.1常用低压电器（2）组合开关SASA标准符号组合开关的选型主要注意：额定电压和额定电流（具有标准电流）2020/7/141.1常用低压电器继电接触控制控制系统标准电流等级：2020/7/141.1常用低压电器(3):万能转换开关(a)图形表示法；(b)通断表表示法标准符号SF2020/7/141.1常用低压电器继电接触控制控制系统（3）低压断路器（自动空气开关）功能：能切断短路、过载、欠压故障标准符号短路脱扣、过流脱扣、分励脱扣、欠压脱扣2020/7/141.1常用低压电器2020/7/141.1常用低压电器低压断路器的选型（1）确定断路器的额定电流；（2）确定断路器的短路整定电流------应躲过线路的正常工作启动电流；（3）确定断路器的分断能力-----按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（注：分断会产生电弧，分断能力是指切断电弧的能力）（4）确定断路器的动作灵敏性------按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（5）确定断路器的额定短路接通能力------即断路器能允许的瞬时最大短路电流值（短路重合闸情况）2020/7/141.1常用低压电器实际选型：1台7.5KW的电机直接启动，有100W的照明设备、50W的控制设备、300W的电脑3P单相空调（1p=0.735KW，额定电流12A左右、辅热10A）（1）选额定电流：（接线方式有关）电机15A、空调21A。合计40A。选50A、63A额定电流等级A型脱扣曲线：脱扣电流为（2～3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；B型脱扣曲线：脱扣电流为（3～5）In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；C型脱扣曲线：脱扣电流为（5～10）In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路；D型脱扣曲线：脱扣电流为（10～20）In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器电磁阀等；K型脱扣曲线：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲击电流能力。2020/7/141.1常用低压电器4、熔断器标准符号2020/7/141.1常用低压电器熔断器的选型：（1）额定电压大于等于所在电路的额定电压（2）照明电路或电热设备：IreIe（3）单台长期运行的电动机：Ire(1.5~2.5)Ie（4）单台频繁启动的电动机：Ire(3~3.5)Ie（5）多台长期工作的电动机：Ire（1.5～2.5)Iemax+ΣIeINmax-容量最大单台电机的额定电流。ΣIN其余.电动机额定电流之和。（6）防止越级熔断，上一级额定电流要比下一级大（1~2）个级差。2020/7/141.1常用低压电器继电接触控制控制系统5、主令电器（1）控制按钮动合（常开）触头动断（常闭）触头按钮帽复位弹簧注意动作先后顺序按下时：常闭先动作复位时：常开先动作2020/7/141.1常用低压电器按钮的颜色意义红色：急停、停止、分断黄色：紧急干预绿色：启动、接通蓝色、黑色、灰色、白色：其他功能，但不代替上述功能标准符号SBSBSBSBSASASASASASA不具备复位功能的按钮具备复位功能的按钮无复位功能的拉拨开关无复位功能的旋转开关钥匙开关注意：通过按钮的最大电流不要超过5A2020/7/141.1常用低压电器（2）位置开关：行程开关、接近开关、光电开关等A：行程开关标准符号SQSQ2020/7/141.1常用低压电器B：接近开关SQSQ标准符号2020/7/141.1常用低压电器C：光电开关（接近开关的一种）2020/7/141.1常用低压电器6:接触器工作原理标准符号~M3~KM主触点辅助触点2020/7/14接触器的选型：额定电流大于线路电流即可分类短时工作制：空载时间长断续周期工作制（频繁动作）八小时工作制（基本工作制）不间断工作制:有载时间长（月~年）需考虑散热、防尘、容量放大20%以上需考虑机械强度、触点寿命、启动电流380V、7.5KW三相异步鼠笼电机，直接启停。选用接触器电机额定电流约等于功率的2倍2020/7/14电机功率等级0.37kw、0.55kw、0.75kw、1.1kw、1.5kw、2.2kw、2.5kw、3kw、4kw、5.5kw、7.5kw、11kw、15kw、18.5kw、22kw、30kw、37kw、45kw、55kw、75kw、90kw、110kw、132kw、160kw红色部分可以直接启动，与电源容量有关。一般要求启动电流一般低于2~5倍额定电流（直接启动一般是4~7倍额定电流）2020/7/141.1常用低压电器7:继电器继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出则是触点的动作或者是电路参数的变化。可以认为：继电器就是控制系统的感觉器官，用于信息输入在继电接触控制系统和PLC控制系统中几乎都为开关量2020/7/141.1常用低压电器（1）电磁继电器过电流继电器电流继电器电压继电器中间继电器2020/7/141.1常用低压电器（2）时间继电器直流电磁式时间继电器空气阻尼时间继电器电动式时间继电器电子式时间继电器2020/7/141.2基本电气控制线路(a）线圈一般符号；(b）通电延时线圈；(c）断电延时线圈；(d）延时闭合常开触点；(e）延时断开常闭触点；(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点半圆的开口方向是触点的动作方向2020/7/141.1常用低压电器（3）热继电器(a）常闭触点(b）热元件热继电器还具有断相保护功能（看书）热继电器的选型（1）热元件整定电流=电动机额定电流：电动机启动电流为其额定电流的6倍、启动时间不超过5S时；（2）热元件整定电流=1.1~1.15倍电动机额定电流；当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时。2020/7/141.1常用低压电器（3）速度继电器nn转子常开触点常闭触点KS标准符号2020/7/141.2基本电气控制线路1、电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图：电气原理控制线路图、电器布置图、电器安装接线图2020/7/141.2基本电气控制线路绘制原则见书第10页2020/7/141.2基本电气控制线路2、三相笼型异步电动机直接起动控制线路①短路保护：熔断器FU1，FU2；②过载保护：热继电器FR；③零电压保护：KM线圈，防止电机自启动（1）三相电机直接启动控制线路自锁2020/7/141.2基本电气控制线路（2）点动控制环节2020/7/141.2基本电气控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路3、正反转控制线路控制原理：A、B、C三相换相即可实现电机正反转切换（1）电动机“正—停—反”控制线路互锁2020/7/141.2基本电气控制线路（2）电动机“正—反—停”控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路（3）自动往复行程控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路4、鼠笼式三相异步电动机降压起动控制线路(1)定子串电阻降压起动控制线路缺点：在电动机起动后KM1和KT一直处于带电状态，能耗2020/7/141.2基本电气控制线路（2）星形—三角形换接降压起动控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路（3）自耦变压器降压起动控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路5、三相异步电动机的制动控制电路（1）反接制动控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路（2）能耗制动控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路单相交流电机正反转2020/7/141.2基本电气控制线路2020/7/141.2基本电气控制线路