电力拖动和自动控制

2023年12月13日发(作者：推广计划)

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电力拖动和自动控制

一．电力拖动的基本知识

1． 什么是电力拖动？

是以电动机为原动机，配合传动机构使生产机械产生符合人们要求的机械运动以完成一定的生产任务。它是由电动机，传动装置，控制设备和生产机械四个基本部份组成。

1）.电动机（我们工厂常用有交流电机，直流电机和特种电机）

A， 交流电机

a. 民用：以单相电机为主（一般容量3KW以下，常用在洗衣机，冰箱压缩机，空调等。）

b. 工业用：以三相电机为主（我厂）从50W到120KW都有。

特点：结构简单，成本低，维修方便，容量大。

调速性方面：可以串级调速，机械变速，摆轮，行星轮，电磁调速。（在相当多的场合取代直流电机，在科学技术发展的今天，在3.7KV以下的主流是变频调速）

（改变其转向只要改变任意两相数对换即可）

（绝缘要求0.5M以上）

电机电流的计算：

（准确计算电机电流是很有必要的和重要的）

以一个三相电动机为例： 计算公式：

P（w）=3UIR

（我们以1个电机功率22KV，380V电压，功率因数为0.9，效率因数为85%的电机为例：

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

（电流的计算对于选线，保护电器，等有很大的关系）

在这给一个近似公式：三相380V电路每个KV=2A单相线路每KW=5-8A

B．直流电机

特点：结构复杂，制造成本高，维修麻烦，养护周期短，他的优点可以用在起停抵换速频繁，制动可靠，低速，大扭矩，及调速范围大，平稳，等场合（3MZW205机床的往复电机）它有并励，串~，复~，它~等形式，

改变其转向只需改变励磁或电枢电流方向即可

C．特种电机：

直线电机，同步电机（步进电机，交流伺服电机）

步进电机：（我们工厂大量用）有BF反应式。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）

交流伺服电机：有松下的MHD，MFA系列

（360度分1万步到4万步走，军用10万步）

2).传动装置：齿轮，皮带，蜗轮，蜗杆，凸轮等实现

3).控制设备：由开关，熔断器。接触器，主令开关等组成

4).生产机械：即电机的负载。

2． 电力拖动的特点：

1).电能输送方便

2).效率高

3).易于实现生产自动化

4).调节性能好

5).易与微机接口。实现智能化控制

二．常用低压电器

1． 低压电器：对电力网或电力电路实行通或断或电能转换的电工器械（高压，低压的区分标准：低压电路电压交流AC1000V，直流DC1200V以下。

2． 低压开关：刀开关（K）组合开关（DK），自动空气开关（QS），主今开关（微动开关，行程开关[SQ]），主令控制器（按钮SB，旋扭SA）等

3． 熔断器：FU，老标准RD，螺旋次式保险，刀瓷式（开关柜上） （除此之外，基本上以三相低压断路器DS20-108系列，小型断路器DZ47-63，19，39系列取代）

选择：一般负载1.5*额定电流,电动机:单台1.5-2.5*额定电流,多台1.5-2.5*最大电动机电流+其它电机电流之和

4.接触器:KM,(CJ),用来接通或切断交直流电路和控制电路的自动控制的电器

1. 它由电磁系统,触头系统,灭弧装置及附件组成,过去型号有CJ5-10,CJ10-10,20,40,100系列等.现在常用的有3TB4017,4117,4217,4317系列,B40,B45系列

2. 选用:

c. 可以用在交流和直流电流较小的场合

d. 主触头的额定电压和电流应大于负载的额定电压电流,若用在频繁起仃场合其容量应加大1倍

e. 控制线圈注意交直流电压,(交流常有380V,220V,110V,36V等)

f. 主触头,及常开,常闭的数头数应满足控制回路的要求

5.继电器:是一种根据某种输入信号的变化而接通或断开控制电路实现自动和保护电力拖动装置的电器,它的信号可以是电压,电流,电气量,转速,温度,时间,液压,气压,光等,它有中间继电器,接触式中间继电器3TH系列,热继电器,压力继电器,时间继电器,速度继电器等.

a. 中间继电器（KA）是由一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器或信号类型，回路转换

b. 热继电器（FR）：电动机的主要保护电器，结构由：热元件，触头系统，动作机构，复位按钮，整定电流装置，温度补偿元件及附件组成。

c. 变压器（BT）：是转换电能，电压，电流，阻抗而不改变其频率的静止电能转换器。（只有AC下）是依靠电磁感应来进行的 ，有电力变压器（用在高低压配电上），主控变压器：控制电压，电磁电压，安全照明电压等及其它特殊变压器。

三．电动机的基本控制电路

常见的基本控制有以下：

点动控制，单向控制，正反转控制，降压起动控制，调速控制，制动控制，位置控制，顺序控制，时间控制等

1． 首先，电气控制原理图：

是指用规定的图形符号及文字符号，代表各种电器，电机元件，依据生产机械控制的要求，各电器的动作原理，用线条代表导线连接起来表示他们之间的关系。

原理图分主电路图，辅助电路两部分画出，辅助电路依据控制电路，照明电路，信号电路，保护线路等。

电气控制电路图有以下原则：

1).主电路在左侧或上侧，辅助电路在右侧或下侧

2).图中各电器的触头按没有通电和不受外力作用的正常状态画出。

3).各电气元件不画实际外形，采用统一规定的图形符号画出

4).同一个电气元件的不同部件可以不画在一起，而按其作用不同的电路中，但要标相同的文字符号。

5).注意各电气元件尽量按动作顺序排列

6).有电联系的交叉导线连接点用小圆圈或黑点表示。

可编程控制器（PLC）

英文（PROGRAM MABLE LOGIN。CONTROUER），简称PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境运行而设计，它和工业机器人，CAD/CAM一起是工业自动化的三大支柱

它从60年代末美国研究成功，从刚开始的40点输入，输出系统发现到现在的1万多点系统。

具有如下特点：

1）。可靠性高，抗干扰能力强

2）。控制程序可变，有很好的柔性

3）。编程方便，采用梯形图输入，简单易学

4）。扩展方便，使用灵活 5）减少控制系统的设计及硬件施工

6）功能 和计算机通讯及各种模拟量和数 量控制

它主要由以下结构组成

输出 微处理器 编程器

输入 上位通讯（计算机，PLC）

电源

这样的方框组成

国内的一般以8位或16位通用CPU芯片，其采用MCS51系列，8031为硬核心的为主流

以DK80，YZ001为例，他的组成结构是L：

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