《可编程序控制器第一章(教案).方案课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程序控制器第一章(教案).方案课件（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PLC在风力发电系统中的应用,典型的风力发电系统： 风能资源 风力发电机组 控制装置 蓄能装置 备用电源 电能用户,风力发电机组类型,风力发电机组控制,风力发电机组控制,风力发电机组控制,风机浆叶节距控制,Chapter 1 Normal Low Voltage Electric Appliances 常用低压电器,1.1 Basic Knowledge of Electric Appliances 电器的基础知识,1.2 Contactor 接触器,1.3 Relay 继电器,1.4 Switch Electric Appliances 开关电器,1.5 Fuse 熔断器,1.6 Contr
2、ol Electric Appliances 主令电器,1.1.1 Definition and Classification of Electric Appliances 电器的定义、分类,定义 : 是一种能根据外界施加的信号和要求（机械力、电动力和其它物理量），能手动或自动断开或接通电路，从而断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电工器械。,分类,按工作电 压等级分,低压电器交流1200V或直流1500V以下,高压电器交流1200V或直流1500V以上,按动作原理分,手动电器需人工直接操作才能完成指令任务,自动电器按照电的或非电的信号自动完成指令任务
3、,按动作原理分,控制电器用于各种控制电路和控制系统 主令电器用于自动控制系统中发送控制指令 保护电器用于保护电路及用电设备 配电电器用于电能的输送和分配 执行电器用于完成某种动作或传动功能,按工作原理分,电磁式电器依据电磁感应原理工作 非电量控制电器靠外力或某种非电物理量的变化 而动作,常用低压电器,分类,按工作电 压等级分,低压电器交流1200V或直流1500V以下,高压电器交流1200V或直流1500V以上,1.1.2 Working Principle of Electric Appliances 电磁式电器的工作原理,电磁式电器组成 感测部分电磁机构 执行部分触头系统 灭弧装置,电磁机
4、构,作用： 将电磁能量机械能量触头动作接通或分断电路 结构：,1,组成： 吸引线圈、铁心、衔铁等,触头系统,定义：触点是电器的执行机构，它在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。 结构形式：桥式触点和指形触点 触点的接触形式：点接触、线接触和面接触,触点的分类： 按触点的运动情况：动触点和静触点 触点的职能分：主触点和辅助触点 按触点的状态可分为：常开触点和常闭触点,灭弧系统,电弧产生：触头间气体在强电场作用下的放电现象 灭弧关键：采取措施使电弧迅速冷却，从而熄灭。 常用的灭弧方法:电动力灭弧、磁吹灭弧、栅片灭弧、灭弧罩,1.2 contactor 接触器,定义： 用于远距离频繁地接通和分断主电
5、路或其他负载的控制电器，主要用于控制电动机，也可用于控制其他电力负载 分类: 结构： 工作原理： 图文符号：,电磁式接触器分类,按主触头所在动力回路的电流种类分： 交流、 直流 按主触头对数分： 单极（一对主触头）、多极（二至四对主触头） 按电磁线圈回路（通常叫做控制回路）的电流种类分 交流操作 、 直流操作 按主回路电压等级分： 低压 、 高压 按铁心结构形式分：转动式（或称角移式）和直动式,接触器结构简图,工作原理,线圈通电线圈电流建立磁场静铁心产生电磁吸力吸合衔铁带动触头动作常闭断开，常开闭合 线圈断电电磁力消失反作用弹簧使衔铁释放各触头复位,接触器的图形符号、文字符号,接触器的主要技术
6、参数-额定电压,接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压 交流接触器的额定电压一般为220V、380V、660V 直流接触器一般为110V、220V、440V,接触器的主要技术参数-额定电流,接触器的额定工作电流系指主触头的额定电流 接触器电流等级为：10-800A。,接触器的主要技术参数-线圈的额定电压,线圈的额定电压：交流380V、220V；直流24V、220V,接触器的主要技术参数-操作频率,交流接触器的操作频率一般为： 600次/h 直流接触器的额定操作频率比交流接触器的高 1200次/h,接触器的选用,1.接触器的类型选择： 根据接触器所控制负载的轻重和负载电流的类型 2.额定电压
7、的选择 接触器的额定电压不小于负载回路的电压 3.额定电流的选择： 一般接触器的额定电流不小于被控回路的额定电流。对于电动机负载可按经验公式计算 4.吸引线圈的额定电压： 吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压相一致,1.3 Relay 继电器,定义： 根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控电器。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，而输出则是触头的动作或者是电路参数的变化 分类: 电磁式继电器 ：,分类,按输入信号的性质分 电压继电器 电流继电器 时间继电器 温度继电器 速度继电器 压力继电器 按输出形式分 有触点和无触点,
8、按工作原理分 电磁式 感应式 电子式 热效应式 气动式 电动式 按用途分： 控制用和保护用继电器,电磁式继电器,结构与工作原理和接触器基本相同 不同点： 继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器只在一定的电压信号下动作； 继电器用于切换小电流的控制和保护电路，无灭弧装置而接触器用来控制大电流电路。,电磁式电流继电器,定义：触点的动作与线圈电流大小有关 用途：起电流保护和控制作用 特点：线圈与被控制电路串联，以反映电路电流的变化 线圈匝数少、导线粗、阻抗小 分类：欠电流继电器：电路正常时，衔铁吸合（常开闭合，常闭打开），当电流10%20%Ie时，继电器衔铁释放 过电流继电器：电路正常时不动
9、作，当电流超过某一整定值：1.14Ie时，继电器衔铁动作 图文符号：,电磁式电压继电器,定义：触点的动作与线圈电压大小有关 用途：起电压保护和控制作用 特点：线圈与被控制电路并联，以反映电路电压的变化 线圈匝数多、导线细、阻抗大 分类：欠电压继电器：电路正常时，衔铁吸合（常开闭合，常闭打开），当电压低于某一值时，继电器衔铁释放 过电压继电器：电路正常时不动作，当电压超过某一值时，继电器衔铁动作 图文符号：,电磁式中间继电器,定义： 实质上为电压继电器。但触头对数较多，触头容量较大（额定电流5-10A），动作灵敏 作用：起信号传递、放大、翻转和分路等中继作用。 图文符号：,时间继电器,定义: 当
10、得到控制信号后（如继电器线圈接通或断开电源），其触点状态并不立即改变，而是经过一段时间的延迟之后，触点才闭合或断开。用于控制动作时间 图文符号：,热继电器,定义：利用电流的热效应原理工作的保护电器。 原理：若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。,热继电器,作用：常用于电动机的（长时间）过载保护 由于热继电器中的发热元件有热惯性，在电路中 不能作瞬时过载保护，更不能作短路保护，因此 ，热继电器不同于过电
11、流继电器和熔断器。 分类：热继电器有单相、二相及三相式，其中三相式分为有断相保护（用于电动机连接情况）和无断相保护的。 图文符号：,1.4 Switch Electric Appliances 开关电器,刀开关:结构最简单，应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作 低压断路器（自动空气开关）:低压电路中常用的具有保护环节的断合电器。 当电路发生严重过载、短路以及失压等故障时，能自动切断故障电路，保护串接其后的电气设备；正常情况下，也可用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机。 符号：,熔断器和热继电器的区别,相同点：都属于电流保护电器，都具有反时限特性。 不同点： 熔断器主要用于短路保护，热
12、继电器用于过载保护； 熔断器利用的是热熔断原理，要求溶体有较高的熔断系数； 热继电器利用的是热膨胀原理要求双金属片有较高的膨胀系数； 热继电器保护有较大的延迟性，而短路保护要求熔断器的动作必须具有瞬时性。,1.6 Control Electric Appliances 主令电器,主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器，用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的 主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其它主令电器（如脚踏开关、钮子开关、紧急开关）等,按钮符号,转换开关符号,行程开关符号,
13、接触器,Chapter 2 The Basis of Electric Control Circuit 第二章 电气控制线路基础,电气控制线路: 用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。 作用：对被控对象实现自动控制 电气控制系统图： 为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。 电气控制系统图的种类： 电器原理图、电器布置图、电气安装接线图,电气原理图,电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 主电路：是电气控制线路中大电
14、流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 辅助电路:是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。,绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序
15、从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用QA1、QA2文字符号区别。,绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面
16、布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90，但文字符号不可倒置。,三相笼型异步电动机降压启动控制线路,降压启动方法 定子电路串电阻（或电抗） 星形三角形 自耦变压器 延边三角形 使用软启动器 使用变频器,星形三角形降压启动线路,启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定值的1/ 3 ，Y形连接时，加在电动机定子绕组上的电流是连接时的1/3，从而减小了启动电流对电网的影响。当转速接近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。,星形三角形降压启动控制线路,特点和适用场合 优点：启动电流特性好，结构简单，价格低； 缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。 适合于轻载或空载启动的场合。,三相笼型异步电动机速度控制线路Speed Control Circuit of Three-phase Cage Motors,概述 电气调速方法 三相笼型异步电动机转速公式： 调速方法 改变p：变极调速有级调速，简
