電力拖動和自動控制

2023年12月13日發(作者：推廣計劃)

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電力拖動和自動控制

一．電力拖動的基本知識

1． 什么是電力拖動？

是以電動機為原動機，配合傳動機構使生產機械產生符合人們要求的機械運動以完成一定的生產任務。它是由電動機，傳動裝置，控制設備和生產機械四個基本部份組成。

1）.電動機（我們工廠常用有交流電機，直流電機和特種電機）

A， 交流電機

a. 民用：以單相電機為主（一般容量3KW以下，常用在洗衣機，冰箱壓縮機，空調等。）

b. 工業用：以三相電機為主（我廠）從50W到120KW都有。

特點：結構簡單，成本低，維修方便，容量大。

調速性方面：可以串級調速，機械變速，擺輪，行星輪，電磁調速。（在相當多的場合取代直流電機，在科學技術發展的今天，在3.7KV以下的主流是變頻調速）

（改變其轉向只要改變任意兩相數對換即可）

（絕緣要求0.5M以上）

電機電流的計算：

（準確計算電機電流是很有必要的和重要的）

以一個三相電動機為例： 計算公式：

P（w）=3UIR

（我們以1個電機功率22KV，380V電壓，功率因數為0.9，效率因數為85%的電機為例：

I=22000/1.732/380/0.9/0.85=44A

（電流的計算對于選線，保護電器，等有很大的關系）

在這給一個近似公式：三相380V電路每個KV=2A單相線路每KW=5-8A

B．直流電機

特點：結構復雜，制造成本高，維修麻煩，養護周期短，他的優點可以用在起停抵換速頻繁，制動可靠，低速，大扭矩，及調速范圍大，平穩，等場合（3MZW205機床的往復電機）它有并勵，串~，復~，它~等形式，

改變其轉向只需改變勵磁或電樞電流方向即可

C．特種電機：

直線電機，同步電機（步進電機，交流伺服電機）

步進電機：（我們工廠大量用）有BF反應式。YD混合式

有2相4拍，3相6拍，4相8拍，5相10拍，5相20拍等步距角有1.8/0.9，1.5/0.75，0.9/0.45，0.72/0.36等

象3相6拍的走法：A相 AB相 B相 BC相 C相 CA相 （A相）

交流伺服電機：有松下的MHD，MFA系列

（360度分1萬步到4萬步走，軍用10萬步）

2).傳動裝置：齒輪，皮帶，蝸輪，蝸桿，凸輪等實現

3).控制設備：由開關，熔斷器。接觸器，主令開關等組成

4).生產機械：即電機的負載。

2． 電力拖動的特點：

1).電能輸送方便

2).效率高

3).易于實現生產自動化

4).調節性能好

5).易與微機接口。實現智能化控制

二．常用低壓電器

1． 低壓電器：對電力網或電力電路實行通或斷或電能轉換的電工器械（高壓，低壓的區分標準：低壓電路電壓交流AC1000V，直流DC1200V以下。

2． 低壓開關：刀開關（K）組合開關（DK），自動空氣開關（QS），主今開關（微動開關，行程開關[SQ]），主令控制器（按鈕SB，旋扭SA）等

3． 熔斷器：FU，老標準RD，螺旋次式保險，刀瓷式（開關柜上） （除此之外，基本上以三相低壓斷路器DS20-108系列，小型斷路器DZ47-63，19，39系列取代）

選擇：一般負載1.5*額定電流,電動機:單臺1.5-2.5*額定電流,多臺1.5-2.5*最大電動機電流+其它電機電流之和

4.接觸器:KM,(CJ),用來接通或切斷交直流電路和控制電路的自動控制的電器

1. 它由電磁系統,觸頭系統,滅弧裝置及附件組成,過去型號有CJ5-10,CJ10-10,20,40,100系列等.現在常用的有3TB4017,4117,4217,4317系列,B40,B45系列

2. 選用:

c. 可以用在交流和直流電流較小的場合

d. 主觸頭的額定電壓和電流應大于負載的額定電壓電流,若用在頻繁起仃場合其容量應加大1倍

e. 控制線圈注意交直流電壓,(交流常有380V,220V,110V,36V等)

f. 主觸頭,及常開,常閉的數頭數應滿足控制回路的要求

5.繼電器:是一種根據某種輸入信號的變化而接通或斷開控制電路實現自動和保護電力拖動裝置的電器,它的信號可以是電壓,電流,電氣量,轉速,溫度,時間,液壓,氣壓,光等,它有中間繼電器,接觸式中間繼電器3TH系列,熱繼電器,壓力繼電器,時間繼電器,速度繼電器等.

a. 中間繼電器（KA）是由一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的繼電器或信號類型，回路轉換

b. 熱繼電器（FR）：電動機的主要保護電器，結構由：熱元件，觸頭系統，動作機構，復位按鈕，整定電流裝置，溫度補償元件及附件組成。

c. 變壓器（BT）：是轉換電能，電壓，電流，阻抗而不改變其頻率的靜止電能轉換器。（只有AC下）是依靠電磁感應來進行的 ，有電力變壓器（用在高低壓配電上），主控變壓器：控制電壓，電磁電壓，安全照明電壓等及其它特殊變壓器。

三．電動機的基本控制電路

常見的基本控制有以下：

點動控制，單向控制，正反轉控制，降壓起動控制，調速控制，制動控制，位置控制，順序控制，時間控制等

1． 首先，電氣控制原理圖：

是指用規定的圖形符號及文字符號，代表各種電器，電機元件，依據生產機械控制的要求，各電器的動作原理，用線條代表導線連接起來表示他們之間的關系。

原理圖分主電路圖，輔助電路兩部分畫出，輔助電路依據控制電路，照明電路，信號電路，保護線路等。

電氣控制電路圖有以下原則：

1).主電路在左側或上側，輔助電路在右側或下側

2).圖中各電器的觸頭按沒有通電和不受外力作用的正常狀態畫出。

3).各電氣元件不畫實際外形，采用統一規定的圖形符號畫出

4).同一個電氣元件的不同部件可以不畫在一起，而按其作用不同的電路中，但要標相同的文字符號。

5).注意各電氣元件盡量按動作順序排列

6).有電聯系的交叉導線連接點用小圓圈或黑點表示。

可編程控制器（PLC）

英文（PROGRAM MABLE LOGIN。CONTROUER），簡稱PLC是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境運行而設計，它和工業機器人，CAD/CAM一起是工業自動化的三大支柱

它從60年代末美國研究成功，從剛開始的40點輸入，輸出系統發現到現在的1萬多點系統。

具有如下特點：

1）。可靠性高，抗干擾能力強

2）。控制程序可變，有很好的柔性

3）。編程方便，采用梯形圖輸入，簡單易學

4）。擴展方便，使用靈活 5）減少控制系統的設計及硬件施工

6）功能 和計算機通訊及各種模擬量和數 量控制

它主要由以下結構組成

輸出 微處理器 編程器

輸入 上位通訊（計算機，PLC）

電源

這樣的方框組成

國內的一般以8位或16位通用CPU芯片，其采用MCS51系列，8031為硬核心的為主流

以DK80，YZ001為例，他的組成結構是L：

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