PLC电子教案概要.docx

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PLC电子教案概要

理论教学教案三：

常用低压电气

教学目标：

1、掌握低压电气的分类依据及分类；

2、认识刀开关，掌握刀开关的作用、结构及图形符号；

3、认识低压断路器开关，掌握低压断路器的作用、结构及图形符号。

教学重点：

常用低压电气的图形符号、用途及工作原理

教学难点：

低压断路器的工作原理。

教学过程：

前提测评：

1、变压器由哪几部分构成，各有何作用？

2、变压器的主要参数有哪些？

3、作业点评：

作业优秀人员，差的人员，未能及时上交作业的人员？

教学过程：

一、低压电器的分类：

1．按用途或控制对象分类

（1）配电电器：

主要用于低压配电系统中。

（2）控制电器：

主要用于电气传动系统中。

2．按动作方式分类

（1）自动电器：

外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作。

（2）手动电器：

用手动操作来进行切换的电器。

3．按触点类型分类

（1）有触点电器：

利用触点的接通和分断来切换电路。

（2）无触点电器：

无可分离的触点。

4．按工作原理分类

（1）电磁式电器：

根据电磁感应原理动作的电器。

（2）非电量控制电器：

依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器。

二、刀开关

又称闸刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器。

1、作用：

刀开关在电路中的作用是：

隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。

2、结构及图形符号：

由静插座、手柄、动触刀、铰链支座和绝缘底板组成。

刀开关在低压电路中用于不频繁接通和分断电路，或用来将电路与电源隔离。

按极数不同刀开关分单极（单刀）、双极（双刀）和三极（三刀）三种。

QSQS

单刀三刀

3、组合开关：

组合开关又称转换开关，是手动控制电器。

它是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关。

组合开关主要用于电源引入或5.5kW以下电动机的直接起动、停止、反转、调速等场合。

三、低压断路器：

低压断路器又称自动空气开关、自动空气断路器或自动开关，它是一种半自动开关电器。

当电路发生严重过载、短路以及失压等故障时，低压断路器能自动切断故障电路，有效保护串接在它后面的电气设备。

在正常情况下，低压断路器也可用于不频繁接通和断开的电路及控制电动机。

1、塑料外壳式低压断路器又称装置式低压断路器或塑壳式低压断路器，一般用作配电线路的保护开关、电动机及照明线路的控制开关等。

它主要由触头系统、灭弧装置、自动与手动操作机构、外壳、脱扣器等部分组成。

根据功能的不同，低压断路器所装脱扣器主要有电磁脱扣器（用于短路保护）、热脱扣器（用于过载保护）、失压脱扣器、过励脱扣器以及由电磁和热脱扣器组合的复式脱扣器等。

脱扣器是低压断路器的重要部分，可人为整定其动作电流。

2、塑壳式低压断路器工作原理：

其中，触头2合闸时，与转轴相连的锁扣扣住跳扣4，使弹簧1受力而处于储能状态。

正常工作时，热脱扣器的发热元件10温升不高，不会使双金属片弯曲到顶动6的程度；电磁脱扣器13的线圈磁力不大，不能吸住12去拔动6，开关处于正常供电状态。

如果主电路发生过载或短路，电流超过热脱扣器或电磁脱扣器动作电流时，双金属片11或衔铁12将拨动连杆6，使跳扣4被顶离锁扣3，弹簧1的拉力使触头2分离切断主电路。

当电压失压和低于动作值时，线圈9的磁力减弱，衔铁8受弹簧7拉力向上移动，顶起6使跳扣4与锁扣3分开切断回路，起到失压保护作用。

3、框架式低压断路器

框架式低压断路器又叫万能式低压断路器，主要用于40～100kW电动机回路的不频繁全压起动，并起短路、过载、失压保护作用。

其操作方式有手动、杠杆、电磁铁和电动机操作四种，额定电压一般为380V，额定电流有20～4000A若干种。

常用的框架式低压断路器有DW系列等，其所有零部件都安装在框架上，它的热脱扣器、电磁脱扣器和失压脱扣器等保护原理与塑壳式相同。

低压断路器

教师小结：

总结本节课重点、难点以及在课堂教学中存在的问题，并提出注意事项整改方法。

四、作业：

1、绘制单刀、三刀开关？

2、绘制低压断路器，并说明低压断路器是如何实现过载、过流、以及电流不平衡保护的？

3、刀开关、组合开关有何区别，简要说明它们的用途用？

理论教学教案四：

熔断器、控制按钮、接触器

教学目标：

1、掌握熔断器的组成、选用原则、理解工作原理；

2、掌握控制按钮的作用、工作特点；

3、掌握接触器的工作原理、图形符号。

教学重点：

熔断器、控制按钮、接触器的工作原理

教学难点：

控制按钮、接触器触点的状态转变。

教学过程：

前提测评：

1、变压器由哪几部分构成，各有何作用？

2、变压器的主要参数有哪些？

3、作业点评：

作业优秀人员，差的人员，未能及时上交作业的人员？

教学过程：

一、熔断器：

1、熔断器的构成：

是一种最简单有效的保护电器。

在使用时，熔断器串接在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要用作短路保护。

熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）两部分组成。

熔体由易熔金属材料铅、锌、锡、银、铜及其合金制成，通常制成丝状和片状。

熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。

2、熔断器的工作原理：

熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过正常大小的电流而不熔断。

短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断并切断电路，从而达到保护电路的目的。

FU熔断器

3、熔断器的选用原则：

在照明和电热电路中选用的熔体额定电流应等于或略大于保护设备的额定电流，而保护电动机的熔体为了防止在起动时被熔断，又能在短路时尽快熔断，一般可选用熔体的额定电流约等于电动机额定电流的（1.5～2.5）倍

二、按钮：

1、控制按钮的作用及工作原理：

又称控制按钮，也是一种简单的手动开关，通常用于发出操作信号，接通或断开电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机或其他电气设备的运行。

它由按钮帽、动触点、静触点和复位弹簧等构成。

将按钮帽按下时，下面一对原来断开的静触点被桥式动触点接通，以接通某一控制电路；而上面一对原来接通的静触点则被断开，以断开另一控制回路。

手指放开后，在弹簧的作用下触点立即恢复原态。

原来接通的触点称为常闭触点，原来断开的触点称为常开触点。

因此，当按下按钮时，常闭触点先断，常开触点后通；而松开按钮时，常开触点先断，常闭触点后通。

2、控制按钮的区分及图形符号：

为了标明各个按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别。

按钮帽的颜色有红、绿、黑、黄、蓝等，一般用红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮。

SBSB

三、交流接触器：

1、交流接触器的定义及图形符号：

交流接触器是利用电磁吸力来接通和断开电动机或电源到负载的主电路的自动电器。

图形符号如下：

2、交流接触器的组成：

交流接触器主要由电磁铁和触点两部分组成，当电磁铁线圈通电后，吸住动铁心（也称衔铁），使常开触点闭合，因而把主电路接通。

电磁铁断电后，靠弹簧反作用力使动铁心释放，切断主电路。

3、接触器的触点系统：

交流接触器的触点分为两类，一类接在电动机的主电路中，通过的电流较大，称作主触点；另一类接在控制电路中，通过的电流较小，称为辅助触点。

主触点断开瞬间，触点间会产生电弧烧坏触点，因此交流接触器的动触点都做成桥式，有两个断点，以降低当触点断开时加在断点上的电压，使电弧容易熄灭。

在电流较大的接触器的主触点上还专门装有灭弧罩，其外壳由绝缘材料制成，里面的平行薄片使三对主触点相互隔开，其作用是将电弧分割成小段，使之容易熄灭。

4、接触器的选用：

在选用接触器时，应注意它的额定电流、线圈电压及触点数量等。

接触器的额定电压是指吸引线圈的额定电压，额定电流是指主触点的额定电流。

教师小结：

总结本节课重点、难点以及在课堂教学中存在的问题，并提出注意事项整改方法。

四、作业：

1、如何计算熔断器的容量？

2、绘制控制按钮、接触器的图形符号？

3、接触器的触点系统由那几部分构成，各有何作用？

理论教学教案五：

继电器

教学目标：

1、认识继电器的种类及工作方法；

2、掌握各类继电器的图形符号，工作原理。

教学重点：

继电器的图形符号及工作原理

教学难点：

继电器触点的状态转变及工作原理的理解。

教学过程：

前提测评：

1、控制照明电路选用的熔断器规格如何确定？

2、绘制接触器的图形符号，标明各部分的名称及作用？

3、作业点评：

作业优秀人员，差的人员，未能及时上交作业的人员？

教学过程：

一、热继电器：

1、热继电器的作用：

电动机在工作时，当负载过大、电压过低或发生一相断路故障时，电动机的电流都要增大，其值往往超过额定电流。

如果超过不多，电路中熔断器的熔体不会熔断，但时间长了会影响电动机的寿命，甚至烧毁电动机，因此需要有过载保护。

热继电器用于电动机的过载保护，它是利用电流热效应使双金属片受热后弯曲，通过联动机构使触点动作的自动电器。

2、热继电器的结构：

它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。

发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。

双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。

图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。

当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。

由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。

热继电器

3、热继电器的选用：

热继电器动作后，双金属片经过一段时间冷却，按下复位按钮即可复位。

热继电器的主要技术数据是整定电流。

整定电流是指长期通过发热元件而不致使热继电器动作的最大电流。

当发热元件中通过的电流超过整定电流值的20％时，热继电器应在20分钟内动作。

热继电器的整定电流大小可通过整定电流旋钮来改变。

选用和整定热继电器时一定要使整定电流值与电动机的额定电流一致。

二、时间继电器：

在生产中，经常需要按一定的时间间隔来对生产机械进行控制。

这类自动控制称为时间控制。

时间控制通常是利用时间继电器来实现的。

时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通或断开的自动控制电器，其种类很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等。

这里仅介绍通电延时的空气阻尼式时间继电器和晶体管式时间继电器。

1．空气阻尼式时间继电器：

空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的，它由电磁机构、延时机构、触头三部分组成。

时间继电器

2．晶体管式时间继电器：

晶体管式时间继电器也称为半导体式时间继电器，它主要利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节而构成。

其特点是延时范围广，精度高，体积小，便调节，寿命长，是目前发展最快、最有前途的电子器件。

三、速度继电器

1、速度继电器的组成：

速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，所以也称反接制动继电器。

它主要由转子、定子和触头三部分组成。

转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼形空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。

2、速度继电器工作原理：

速度继电器转子的轴与被控电动机的轴