株洲市职工大学（工业学校）理。实。
一。体。项。目。
教。案。
本。课程名称高级维修电工技能
授课教师曾鸿儒。
授课班级 08电气。
教学设计纲要。
任务一电动机的点动、连续运转控制。
知识点一低压电器的基本知识。
一）低压电器分类。
1、什么是低压电器：在交流电压小于1000v、直流电压小于1200v（也有说交流1200v，直流1500v）的电路中起通断、保护、控制或调节等作用的电气设备。
实物展示：qs、sb、sq、fu、fr、km、ka、kt
2、低压电器的常见分类
（1）按用途或控制对象：
(a)低压配电电器：开关、接触器、熔断器、断路器等。
(b)低压控制电器：接触器、继电器等。
（2）按照动作方式：
(a)自动切换电器：接触器、继电器。
(b)非自动切换电器：刀开关、转换开关、按钮。
（3）按执行机能：
(a)有触头电器：接触器、按钮。
(b)无触头电器：接近开关、电子式时间继电器。
（4）按工作原理：
(a)电磁式电器：交直流接触器、各种继电器。
(b)非电量控制电器：压力、速度、温度继电器。
二）、低压电器电磁系统
1、低压电器的基本组成：
感受机构：以外部信号变化作出反应。电磁系统
执行机构：执行电路的通断控制。触头系统和灭弧系统。
2、电磁系统的组成：
铁心、线圈、衔铁如图1-1
三）、低压电器的触头系统：
1、触头的材料
银铜 2、触头系统的结构形式：
（1）桥式触头如图1-2
（2）指式触头
知识点二接触器
1、接触器：
是一种可以远距离控制的电器。用来接通或分断正常工作状态下的主电路和控制电路。它具有低电压释放保护性能、控制容量大、能远距离控制等优点，在自控系统中应用非常广泛。
2、交流接触器的型号：
cj10、cj12、cj10x、cjtb、3td等。
cj20系列为全国统一新产品。
3、接触器的组成：
（1）触头系统（图1-2）
（2）动作机构
（3）灭弧装置。
注：灭弧装置：
（a）产生原因：触头接通电路时存在接触电阻，引起触头温升；触头分断时，由于热电子发射和强电场作用，使气体游离，从而在分断瞬间产生电弧。
（b）产生后果：使电路延时断开/产生高温烧毁触头。
（c）灭弧措施：灭弧罩等。
（d）对于有灭弧罩的电器，严禁去掉灭弧罩使用！
4、接触器按其触头通过电流的种类不同，可分为交流接触器和直流接触器。
直流接触器：结构和工作原理与交流类似。区别是铁心的、线圈形状、触头形状、灭弧方式及吸力特性、故障形式等方面有所不同而已。
5、接触器的结构原理（图1-3a）（实物展示）
6、接触器的符号：km（图1-3b）
7、接触器的应用举例与参数选择
（1）一般要求选择类型（交流，直流）
（2）触头额定电压（大于或等于负载回路电压），线圈额定电压（必须与控制电路电压一致）
（3）主触头的额定电流（大于或等于负载额定电流），线圈额定电压（必须与控制电路电压一致）
（4）负载类别（常选ac-3类，对于频繁起制动场合选ac-4类）。
应用实例分析：一台7.8kw电动机，
380v的三相异步电动机通常2a/kw左右，所以电动机的额定电流约为16a。km额定电流大于16a即可（选cj20，380v线圈）。
课内实训项目：接触器触头与线圈的测量与判别。
1、观察接触器的主触头、辅助触头（常开、常闭）与线圈；
2、用万用表的电阻档r×100判断主触头、常开、常闭触头的通断，注意一定要按下与放开接触器，观察表的电阻是否有变化。
知识点三熔断器。
1、熔断器的结构原理及分类
熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短路保护的电器，它串联**路中，当线路或电气设备发生短路（或严重过流）时，熔断器中的熔体首先因电路电流增大而过热熔断，自动切断电路，以保护电气设备。
2、熔断器的主要参数
额定电压：
熔体额定电压：
熔断器额定电流：
3、常用的熔断器
（1）插入式熔断器（图1-11）
（2）螺旋式熔断器（图1-12）
（3）封闭管式熔断器（图1-13）
（4）自复式熔断器
（5）高分断能力熔断器
4、熔断器的应用举例与参数选择
（1）对于单台运行的电动机，fu的额定电流选电动机额定电流的1.5-2.5倍左右；（系数主要为了躲过起动冲击）
（2）对于多台运行的电动机，fu的额定电流考虑其他电动机运行时（in和），最大容量的电动机起动（1.5-2.5倍in）；
（3）对于电热设备等fu的选择只要大于负载电流，考虑线路的承受能力即可。
注：熔断器的安装注意事项（串联、熔座方向、熔体方向、旋紧等）（示教）
（4）分断能力
（5）上下级配合电流比不小于1.6：1
知识点四热继电器。
1、概念。热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器，可用来保护电动机，以免电动机因长期过载而损坏。
2、热继电器的结构（图1-7a）
3、热继电器的工作原理。
当电动机过载时，串联在定子电路中的热元件（电阻丝）将会发热过量，双金属片受热膨胀，通过导板推动绕轴转动使其动断触头分断；在控制电路中使接触器的线圈断电，使主触头分断，电动机便脱离电源受到保护。
4、热继电器的符号：fr（图1-7b）
5、热继电器的应用举例与参数选择
(1)对于单台运行的电动机，fr的额定电流选电动机额定电流的0.95-1.3倍左右，并必须加以整定。
(2)对于y型连接的电动机可以采用二相或三相结构的fr；对于△型连接的电动机必须采用带断相保护的三相fr。（图1-8）
6、提问：fu与fr的作用，能否相互替代？
7、热继电器的选择
（1）热继电器的结构选择
（2）in=（0.95-1.05）imn
知识点五按钮、转换开关
主令电器是用来接通和分断控制电路以发号施令的电器，主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。
一、按钮 1、按钮
按钮是一种手动且可以自动复位的主令电器，其结构简单，控制方便，在低压控制电路中得到广泛的应用。
2、按钮的结构、种类及常用型号
结构示意图、图形与文字符号见p.20图1-19
3、按钮的选择原则
（1）根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式，防水式，防腐式。
（2）根据用途，选用合适的形式，如钥匙式，紧急式，带灯式。
（3）按控制回路的需要，确定不同的按钮数，如单钮，双钮，三钮，多钮等。
（4）按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。
二、万能转换开关
万能转换开关是一种多挡位、多触头能控制多回路的主令电器。可用于控制高压油断路器、低压断路器等操作机构的分合闸，各种配电设备中线路的换接、遥控和电流表、电压表的换相测量等；也可用于控制小容量电动机的起动、换相、调速。因其控制线路多、用途广泛故称为万能转换开关
1、万能转换开关的结构原理
结构示意图见图1-22
2、常用型号。
常用型号有lw2、lw5、lw6系列，lw2系列用于高压断路器操作回路的控制。lw5、lw6系列多用于电力拖动系统中对线路或电动机实行控制，lw6系列还可以装成双列形式，列与列之间用齿轮啮合，并由同一手柄操作，此种开关最多可装60对触头。
知识点六交流电动机的基本控制线路
引入：交流电动机主要指交流笼型异步电动机和交流绕线式异步电动机，由于三相笼型异步电动机具有结构简单、**便宜、坚固耐用、维修方便等优点，获得广泛应用。
三相笼型异步电动机的启动有两种方式
直接启动(或全压启动)
降压启动 电动机启动电流ist为额定电流in的4～7倍。
（一）单向直接启动控制线路
如图2-5所示为电动机单向直接启动开关控制线路，仅适用于不频繁启动的小容量电动机(通常pn≤5.5kw)，且不能实现远距离的自动控制。
1、线路原理分析
启动控制：合上电源开关qs→按下启动按钮sb2→接触器km线圈通电吸合→主触点闭合→电动机m得电启动；
自锁控制：km线圈通过自身常开辅助触头连续保持通电，使电动机连续运转的控制。
停止控制：按下停止按钮sbl→接触器km线圈断电释放→km常开主触点及常开辅助触点均断开→电动机m失电停转。
2、线路的保护设置
（1）短路保护fu1fu2
（2）欠压和失压保护
优点：第一，防止电源电压严重下降时电动机欠压运行。
第二，防止电源电压恢复时，电动机白行启动造成设备和人身事故。
第三，避免多台电动机同时启动造成电网电压的严重下降。
（二）电动机的点动控制线路
举例分析常见四种点动长动控制电路。图2-6
技能训练一三相笼型异步电动机点动、长动控制
一、元器件认识
1、熟悉、检查电器元件
2、要求：掌握元器件的文字符号、型号规格
二、按图接线
要求：按图点动、正转控制电路接线，从刀开关的下端开始自上而下地接线，先接主电路后接控制电路，先串联后并联，先控制点后保护点的接线规律连接，最后接电源进线。
三、自查电路
过程：接线完成后，仔细检查电路有无漏接、短接、错接以及接线端的接触是否良好。检查主电路，断开fu，切除控制电路，用万用表欧姆档对各接点做通断检查。
检查控制电路，断开fu，接通fu，用万用表欧姆档对各接点做通断检查。
四、通电试验
1、注意安全。
2、在指导教师允许下通电。
3、按操作过程逐步完成试验。
五、试验过程
1、指导试验操作。
2、解决试验过程中存在的问题。
3、通电试验。
六、小结 1、注意事项强调。
2、共性问题的解答。
思考题 主电路中若有一相熔体接触不良，会出现什么情况？
知识点七可变程序控制器基础知识
一、plc的一般硬件结构
1、**处理单元（cpu）
**处理单元（cpu）是plc的控制中枢。它按照plc系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
2、存储器
存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息。plc常用的存储器类型有ram、eprom和eeprom
3、输入／输出（i/o）接口
i/o接口是cpu与现场i/o装置或其它外部设备之间的连接部件，就是将外部输入信号变换成cpu能接受的信号，或将cpu的输出信号变换成需要的控制信号去驱动控制对象（包括开关量和模拟量），以保证整个系统正常工作。输出接口有三种输出方式，即继电器方式、晶体管方式和晶闸管方式。
4、电源 5、编程器
二、plc的程序设计语言
1、梯形图（ladderdiagram）程序设计语言
特点：与电气控制原理图相对应，具有直观性和对应性，对电气技术人员来说，易于掌握和学习，与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互的转换和程序的检查。
2、布尔助记符（booleanmnemonic）程序设计语言
3、高级程序设计语言
三、plc的工作方式
plc对用户程序的执行过程是通过cpu的周期循环扫描并采用集中采样、集中输出的工作方式来完成的。
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