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电气控制基本知识及电路

汇报人：AA

2024-01-29

电气控制概述

电气控制基本原理

电气控制元件介绍

电气控制电路基础

电气控制系统设计与实践

电气控制安全操作规程及注意事项

目录

01

电气控制概述

电气控制定义

电气控制是指利用电气设备对电能进行传输、分配、转换、控制和保护，以实现对生产机械、设备、装置等运动部件的位置、速度、加速度、力矩和温度等物理量的精确控制。

电气控制目的

电气控制的目的是提高生产效率、降低能耗、保障设备安全运行，以及实现自动化和智能化控制。

中期阶段

随着工业革命的推进和电力技术的发展，电气控制逐渐实现了自动化和远程化，出现了各种复杂的控制电路和控制系统。

早期阶段

早期的电气控制主要采用手动操作方式，通过开关、按钮等简单电器元件实现对设备的控制。

现代阶段

随着计算机技术和网络通信技术的飞速发展，电气控制进入了智能化和网络化时代，实现了对设备的实时监测、远程控制和优化管理。

工业领域

在工业生产中，电气控制被广泛应用于各种机床、生产线、机器人等设备的控制系统中，实现了生产过程的自动化和智能化。

交通领域

在交通运输领域，电气控制被应用于电动汽车、轨道交通、航空航天等交通工具中，提高了运输效率和安全性。

家居领域

在家居生活中，电气控制被应用于智能家居系统中，实现了对家居环境的实时监测和远程控制，提高了生活便利性和舒适度。

其他领域

此外，电气控制还被应用于农业、医疗、环保等领域中，为各个领域的发展提供了有力支持。

02

电气控制基本原理

电流

电荷在导体中的定向移动形成电流，电流大小表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，单位是安培（A）。

电压

电压是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向，单位是伏特（V）。

功率

功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量，单位是瓦特（W）。

在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，即I=U/R。

欧姆定律是电气控制中分析和计算电路的基本定律之一，可用于计算电阻、电流和电压之间的关系，以及解决电路中的各种问题。

应用

欧姆定律

当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电动势，从而产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。

电磁感应原理

电磁感应原理是电机、变压器等电气设备工作的基础，也是电气控制中实现自动控制的重要手段之一。

作用

电机工作原理

电机是利用电磁感应原理将电能转换为机械能的装置。在电机中，通电线圈在磁场中受到力的作用而旋转，从而带动负载转动。

分类

电机按照工作电源的不同可分为直流电机和交流电机；按照结构和工作原理的不同可分为同步电机和异步电机；按照用途的不同可分为驱动电机和控制电机等。

03

电气控制元件介绍

用于在电路发生过载或短路时自动切断电源，保护电路和设备的安全。

断路器

接触器

刀开关

一种利用电磁原理工作的开关，可用于远程控制电路的通断。

手动操作的开关，用于隔离电源或切换电路。

03

02

01

当电路发生过载或短路时，熔断器内的熔丝会熔断，从而切断电源保护电路。

熔断器

利用电流的热效应原理工作的保护元件，用于电动机的过载保护。

热继电器

检测电路中的漏电电流，当漏电电流超过设定值时自动切断电源。

漏电保护器

用于测量电路中的电流大小，通常与互感器配合使用。

用于测量电路中的电压大小，可直接接入电路或通过电压互感器测量。

同时测量电路中的电压和电流，计算并显示有功功率。

用于测量交流电源的频率。

电流表

电压表

功率表

频率表

电动机

电磁阀

继电器

变频器

01

02

03

04

将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各种机械系统中。

利用电磁原理控制流体通断的阀门，常用于液压和气动系统中。

一种电磁控制的开关，可用较小的电流控制较大电流的通断。

用于调节电动机的转速和频率，实现节能和精确控制。

04

电气控制电路基础

电流、电压和电阻之间的关系，I=U/R。

欧姆定律

串联电路中电流相等，电压分配与电阻成正比；并联电路中电压相等，电流分配与电阻成反比。

串联与并联电路

P=UI，即功率等于电压与电流的乘积。

功率计算

星角变换

将星形连接的电阻网络转换为等效的三角形连接网络，或反之。

电源等效变换

将复杂电路中的电源进行等效变换，以简化电路分析。

戴维南定理

任何一个线性含源二端网络，都可以用一个电压源与电阻的串联组合来等效替代。

放大电路

将微弱信号放大的电路，如共射放大电路、共基放大电路等。

整流电路

将交流电转换为直流电的电路，如半波整流、全波整流等。

RLC电路

由电阻、电感和电容组成的电路，具有振荡特性。