【正文】 共青科技職業(yè)學(xué)院工程分院共青科技學(xué)院授課教案課程名稱：[電氣控制與PLC] 制定日期 2017/2/18授課教師： 職 稱： 講 師 授課對象: 15級機(jī)電1班,數(shù)控班 授課時數(shù)： 72 教材名稱及版本： 電氣控制與PLC及變頻器技術(shù)應(yīng)用； 李智明 大連理工大學(xué)出版社 課題名稱: 項目1 電動機(jī)基本控制電路安裝調(diào)試授課類型: 理論課+實踐課+習(xí)題課 教學(xué)目的、要求：通過本項目的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到：（1）能識別常用的各種低壓電器； （2）能識讀基本控制電路圖，并能分析說明電路的工作原理；（3）能繪制基本控制電路的接線圖；（4）會板前布線，能根據(jù)接線圖正確安裝和調(diào)試基本控制線路；（5）會檢修繼電控制線路簡單故障。 授課主要內(nèi)容及課時分配：1)理論教學(xué)8節(jié) 2）實踐教學(xué)6節(jié) 3）習(xí)題課2節(jié)教學(xué)重點：（1）安裝調(diào)試電動機(jī)單向連續(xù)運行線路；（2）安裝調(diào)試電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運行線路；（3）安裝調(diào)試電動機(jī)Y△降壓起動線路；（4）安裝調(diào)試電動機(jī)能耗制動線路。 教學(xué)難點：（1）安裝調(diào)試電動機(jī)Y△降壓起動線路；（2）安裝調(diào)試電動機(jī)能耗制動線路。教學(xué)手段、教具：教學(xué)手段：理論教學(xué)+實踐教學(xué)教 具：多媒體，萬用表，低壓電器。 教學(xué)方法：啟發(fā)式+直觀式教學(xué)過程：167。： 任務(wù)1 三相異步電動機(jī)單向運行電路的安裝調(diào)試 相關(guān)元器件介紹 一、.刀開關(guān) 刀開關(guān)是一種手動電器，廣泛應(yīng)用于照明電路及配電設(shè)備做隔離電源用，有時也用作直接啟動小容量（≤）電動機(jī)。 HK系列刀開關(guān)的型號含義如圖13所示。圖13 刀開關(guān)的型號含義刀開關(guān)的選擇原則：① 根據(jù)使用場合，選擇刀開關(guān)的類型、極數(shù)以及操作方式。② 刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于線路電壓。③ 刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于或等于線路的電壓。對于電動機(jī)負(fù)載，開啟式刀開關(guān)的額定電流可取電動機(jī)額定電流的3倍。 低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)。是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中常用的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身，正常情況下用于完成不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐贰．?dāng)電路中發(fā)生短路、過載及欠壓等故障時，能自動切斷故障電路，保護(hù)用電設(shè)備的安全。低壓斷路器相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合。 （1）低壓斷路器分類低壓斷路器種類很多，按結(jié)構(gòu)和性能可以分為萬能式（又稱框架式）、裝置式（又稱塑殼式）、限流式、直流快速式、漏電保護(hù)式和滅磁式等。 （2）低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理 （3）低壓斷路器技術(shù)參數(shù)和型號含義低壓斷路器的其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、脫扣器類型、極數(shù)、整定電流范圍、動作時間、分?jǐn)嗄芰Φ取? 熔斷器是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)，有時兼作過載保護(hù)的電器。使用時把它串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，熔體中流過很大的故障電流，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體迅速熔斷，從而自動切斷電路，實現(xiàn)短路和過載保護(hù)作用。（1）熔斷器結(jié)構(gòu)及分類 熔斷器按結(jié)構(gòu)形式分為插入式（RC系列）、螺旋式（RL系列）、有填料封閉管式（RT系列）、無填料封閉管式（RM系列）、自復(fù)式等。其外形結(jié)構(gòu)及符號如圖所示。（2）熔斷器型號 熔斷器的型號含義如圖所示。（3）熔斷器選擇原則 熔體額定電流的選擇 a．對于照明、電熱等電流較平穩(wěn)、無沖擊電流的負(fù)載的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。 b．對電動機(jī)負(fù)載，要考慮沖擊電流的影響，計算方法如下：對于單臺不頻繁啟動的電動機(jī)，～，即：對于頻繁啟動或啟動時間較長的電動機(jī)，上式的系數(shù)應(yīng)增加到3 ～ 。對于多臺電動機(jī)， ～ ，再加上其余電動機(jī)額定電流的總和∑IN，即： 接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)，用于遠(yuǎn)距離頻繁接通或斷開交流主電路及大容量控制電路。接觸器具有欠電壓自動釋放保護(hù)功能，工作可靠，使用壽命長，其主要控制對象是電動機(jī)，也可用于控制其他負(fù)載。圖19所示為常用的幾種接觸器外形圖。 （1）交流接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置和其他部件等組成。CJ1020型接觸器的結(jié)構(gòu)如圖110所示。 ① 電磁系統(tǒng)由吸引線圈、靜鐵心和銜鐵（動鐵心）三部分組成。其作用原理是：吸引線圈通電時產(chǎn)生磁場，銜鐵受到電磁力的作用而被吸向鐵心；吸引線圈斷電后，磁場消失，銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下，恢復(fù)原位。銜鐵帶動連接機(jī)構(gòu)運動，從而帶動觸點作相應(yīng)的動作，實現(xiàn)電路的接通或斷開。② 觸點系統(tǒng)交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點接觸、線接觸式和面接觸式三種。按觸頭的結(jié)構(gòu)形式分，有橋式觸頭和指形觸頭兩種。當(dāng)接觸器未工作時處于接通狀態(tài)的觸點稱為常閉觸點（又稱動斷觸點），當(dāng)接觸器未工作時處于斷開狀態(tài)的觸點稱為常開觸點（又稱動合觸點），常開觸點和常閉觸點是聯(lián)動的。 圖110 CJ1020型接觸器的結(jié)構(gòu)③ 滅弧裝置觸點在分?jǐn)啻箅娏麟娐窌r，會在動、靜觸點之間產(chǎn)生較大的電弧。電弧不僅會燒損觸點，延長電路分?jǐn)鄷r間，嚴(yán)重時還會造成相間短路，因此，容量較大（20A以上）的交流接觸器均裝有陶瓷滅弧罩，以迅速切斷觸點分?jǐn)鄷r所產(chǎn)生的電弧。 （2）交流接觸器的型號及含義常用的交流接觸器有國產(chǎn)的CJCJ20等系列， CJ系列接觸器的型號及含義如圖112所示。 （3）交流接觸器的電氣符號 熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護(hù)電器。 具有過載保護(hù)功能，但不能用于短路保護(hù)。（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理熱繼電器的外形結(jié)構(gòu)如圖114所示，它由熱元件、雙金屬片、觸點、復(fù)位按鈕、導(dǎo)板及推桿等組成。 圖114 熱繼電器的結(jié)構(gòu)圖1—電流整定裝置 2—復(fù)位按鈕 3—熱元件4—雙金屬片 5—導(dǎo)板 6—常閉觸點 7—推桿 按鈕是一種用來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返氖謩涌刂魄铱梢宰詣訌?fù)位的主令電器（1）按鈕的種類、結(jié)構(gòu) 按鈕的種類很多，有撳鈕式、鑰匙式、旋鈕式和緊急式等，如圖116（a）所示為常見的按鈕外形，圖（b）、（c）為按鈕的結(jié)構(gòu)和圖形符號。按鈕主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、動觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分組成。 識讀電氣原理圖 電氣控制線路圖是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形、符號和圖線等形式來表示電氣系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、元器件的相互連接關(guān)系。電氣圖是電氣安裝、調(diào)試和檢修的理論依據(jù)。電氣控制系統(tǒng)圖一般分三種：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。 （1）原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路是指從電源到電動機(jī)的大電流通過的路徑。（2）原理圖中，各電器元件不畫實際的外形，而采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符號來畫。根據(jù)便于閱讀的原則，同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。（3）所有電器的觸點，都應(yīng)按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。（4）原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線的連接點，要用黑圓點表示，無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線，交叉處不能畫黑圓點。（5）原理圖中接線端子標(biāo)記 ① 對主電路，三相交流電源引入線用LLLN、PE標(biāo)記；經(jīng)過電源開關(guān)后，在出線端子上按相序依此編號為U1V1W11 ，每經(jīng)過一個電器元件的線樁后，編號要遞增，如U1V1W12 ，U1V1W13…。 ② 對控制電路與照明、指示電路，應(yīng)從上到下、從左到右，逐行用數(shù)字依此編號，每經(jīng)過一個電器元件的接線端子，編號要依此遞增。編號的起始數(shù)字除控制電路必須從阿拉伯?dāng)?shù)字1開始外，其他輔助電路依此遞增100作起始數(shù)字，如照明電路編號從101開始；信號電路編號從201開始等u 舉例：單向連續(xù)運行電路工作原理分析三相異步電動機(jī)單向連續(xù)運行控制電路如圖118所示，圖中，SB1為停止按鈕，SB2為啟動按鈕，其工作原理如下：線路保護(hù)功能① 短路保護(hù)：由熔斷器FUFU2分別實現(xiàn)主電路和控制電路的短路保護(hù)。短路時，熔斷器的熔體熔斷，切斷電路，起到保護(hù)作用。② 過載保護(hù)：由熱繼電器FR對電動機(jī)實現(xiàn)長期過載保護(hù)。當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)過載時，熱繼電器動作，串接在控制電路中的常閉觸點FR斷開，KM線圈失電，從而使電動機(jī)主電路斷電，實現(xiàn)過載保護(hù)。③ 失壓、欠壓和零壓保護(hù)：由接觸器KM本身的電磁結(jié)構(gòu)特點來實現(xiàn)。 任務(wù)實施 1. 設(shè)備材料 （1）檢查元器件（2）固定元器件（3）采用線槽布線安裝 （4）按鈕、電動機(jī)、三相電源等外圍設(shè)備布線安裝時，必須通過接線端子排XT與控制板內(nèi)部低壓電器對接。（5）一個接線接線端子上的連接線不得多于兩根。所有從一個接線端子到另一個接線端子的導(dǎo)線必須連續(xù)，中間不能有接頭。 （1）線路故障檢查 將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)放到合適的檔位，一般置于R100檔，檢測線路的通斷情況 （1）調(diào)試控制電路（2）帶電動機(jī)試車 （3）電壓分階測量法確定故障點 能力拓展： 既可點動又可連續(xù)運行電 氣線路amp。 167。： 任務(wù)2 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運行電路的安裝調(diào)試 相關(guān)知識學(xué)習(xí) 一. 三相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)基本控制電路 電路結(jié)構(gòu)分析電氣原理分析電氣功能分析幾點思考：a)電路用到了哪些低壓電器。b)電路能實現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。電路結(jié)構(gòu)分析電氣原理分析電氣功能分析幾點思考：a)電路用到了哪些低壓電器。b)電路能實現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。c)與上述電路不同之處有哪些？？ （1）限位開關(guān)限位開關(guān)又稱為位置開關(guān)或行程開關(guān)，主要用于檢測工作機(jī)械的位置，當(dāng)運動部件達(dá)到一個預(yù)定位置時，操作機(jī)構(gòu)則發(fā)出命令以控制其運動方向或行程大小。 （2）工作臺往復(fù)運行控制電路 電路結(jié)構(gòu)分析電氣原理分析電氣功能分析幾點思考：a)電路用到了哪些低壓電器。 b)電路能實現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。 c)與上述電路不同之處有哪些？？ 任務(wù)實施安裝并調(diào)試圖126所示的按鈕、接觸器雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。 能力拓展 多地點控制和順序控制電路 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3） 實踐舉例4）電路的異同 主電路實現(xiàn)順序控制(以兩臺電機(jī)為例) 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3） 實踐舉例4）電路的異同控制電路實現(xiàn)順序控制(以兩臺電機(jī)為例) 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3）實踐舉例4）電路與上述電路的異同amp。 167。 任務(wù)3 電動機(jī)Y△降壓啟動線路的安裝調(diào)試 相關(guān)知識學(xué)習(xí)