三相异步电动机的原理及其应用.ppt

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1、,普通高等教育“十-五”国家级规划教材 电工电子技术（高职高专版）,主 编： 陈 新 龙,第5章三相异步电动机的原理及其应用,本章从感应电动机的原理出发，介绍了三相异步电动机的工作原理、结构、机械特性、使用及其控制方法。读者学习本章应深入理解电磁感应是电动机的运转基础，理解交流电动机的工作原理；深入理解电动机电磁转矩、转差率等概念，进而理解电动机的机械特性；理解电动机使用过程中起动、制动、反转、调速等概念及方法，理解常见控制电器特点，掌握三相异步电动机控制的初步知识。,本章建议学时数：8学时 其中，原理、结构及其使用： 4学时 控制：4学时 学时数较少时也可用4学时左右做个简单介绍,5.1 感

2、应电动机,理解并掌握一定的电动机方面的知识对理解各种生产机械在生产过程中的应用有十分重要的意义,电动机属于电机学研究范畴，为电工电子技术课程的提高章节,目前，绝大多数电动机均为感应电动机，可通过如上所示示意图来理解。,上图中，线圈中的感应电动势与旋转磁场相互作用，将使线圈受到电磁力，产生电磁转矩，使线圈随着旋转磁场旋转。旋转磁场旋转越快，线圈旋转也就越快；旋转磁场反转，线圈也跟着反转。这便是感应电动机的运转原理。,在左图中，若假定线圈与旋转磁场转速相同，那么，线圈也就不会切割磁力线，也就不可能生产感应电动势，线圈也就不可能旋转。,因此，线圈的转速总是略小于旋转磁场的转速，因此，感应电动机又叫异

3、步电动机。 异步电动机的分类,显然，图5-1-1示电动机缺乏实用性。 由于直接旋转实际的磁极不太现实，也难以保证电动机运行足够的功率和稳定性，因此，以某种方式产生旋转的磁场是电动机走向实用的关键。 实际三相电动机的运动部分是转子，而产生旋转磁场的电气部件是静止不动的，称它为定子。定子中嵌有三相绕组，具体如图5-1-2。 当三相绕组中流过三相对称电流（解释）时，将产生旋转磁场。可通过图5-1-4来理解。 可见，当定子绕组中通入上述三相电流后，它们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在空间不断地旋转，即三相电源可产生旋转磁场,5.2 三相异步电动机的结构及主要特性,三相异步电动机的工作原理和感应电

4、动机的原理相同，外观如图5-2-1，内部结构如上,三相异步电动机的结构包括两个基本部分：定子（静止部分）、转子（运动部分）。 定子是电动机的静止部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。 转子是电动机的旋转部分，主要由转子铁心、转子绕组和转轴三者组成。 根据转子绕组的形式，可分为鼠笼式（解释）和绕线式（解释）两大类,三相电源产生旋转磁场，带动转子转动。但转子的转速n总是要略小于旋转磁场的转速（用n0表示，常称为三相异步电动机的同步转速）。,电动机是驱动生产机械的电器设备，其主要特性便是机械特性,异步电动机的转差率s用于描述转子转速与旋转磁场的转速之间的差别，定义为转子转速n与旋转磁场转速

5、n0相差的程度，定义式如上,转差率是异步电动机的一个重要物理量。一般情况下，转子转速只是略小于电动机的同步转速。在额定负载下，电动机的转差率约为1%9%。,理解电动机的机械特性应理解电动机的转差率、转矩等概念,一般情况下，三相电流的频率是个常数，为工频。在我国，工频f=50Hz。 可见，旋转磁场的转速决定于磁场的极对数（和三相绕组的安排有关）,计算转差率需要计算电动机的同步转速n0。对某一电动机而言，同步转速是个常数，由上式确定 式中，p为旋转磁场的极对数，f为通入绕组的三相电流的频率。,【例5.2.1】 有一台三相异步电动机，其额定转速n=1425 r/min，请计算电动机的磁极对数和额定负

6、载时的转差率（工频f=50Hz）,可对照变压器的电路模型 理解,在三相异步电动机中，既存在磁路，也存在电路。可画出三相异步电动机的每相电路如右,比较上图与图4-2-2（变压器的电路模型），不难发现，三相异步电动机机中的电磁关系与变压器的电磁关系类似，三相异步电动机的定子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组相当于变压器的副绕组，只是电动机的转子绕组一般是短接的。,式中，f2为转子电流i2的变化频率；f1为磁通的变化频率；m为磁通的最大值；N2为转子绕组的匝数；S为转差率,可导出三相异步电动机的转子电路的各个物理量。,令R2、X2为转子每相绕组的电阻和感抗（漏磁感抗），可得出转子每相电路的转子电流I

7、2和功率因素cos2如上,式中，X20为在n=0，即s=1时的转子感抗，X2=sX20；E20为在n=0，即s=1时的转子电动势，E2=sE20,转子绕组中的感应电动势e2为,可见，转子电路的各个物理量，如电动势、电流、频率、感抗及功率因素等都与转差率有关。,电磁转矩表达式如上 式中，KT为转矩系数，与电动机的结构有关；m为磁通的最大值；I2为转子电流；cos2为 转子电路功率因素。,电动机输送给生产机械的是电磁转矩T（简称转矩）和转速。,直接利用上式计算转矩很不方便，可利用电动机的电路模型来寻找计算转矩更为简便的公式。可导出电磁转矩的另一个表达式如上（式中，K为一常数）,理解电动机的转矩的对

8、更好地使用电动机意义深远,电磁转矩是反映电动机做功能力的物理量,电磁转矩反映了电动机做功能力，反映了电动机的机械特性。,电动机的T=f（s）的关系曲线的一个实例如上图。由图可直观看出电磁转矩随转差率之间的变化关系,T=f（s）特性曲线只是间接地表示了电磁转矩与转速之间的关系。若把T=f（s）特性曲线的s轴变成n轴，然后把T轴平行移动到n=0，s=1处，将换轴后的坐标轴顺时钟旋转90，便可得到电动机机械特性曲线的另一种形式（转速n与转矩T的关系曲线）如上图,把转矩T与转差率s的关系曲线T=f（s）或转速n与转矩T的关系曲线n=f（T）称为电动机的机械特性曲线,ab区间为电动机的稳定运行区间 电动

9、机运行在稳定区间不需借助其它机械和人为调节，自身具有自动适应负载变化的能力。 电动机的稳定工作区间直线较平坦，电动机转速变化不大，这种特性称为电动机硬的机械特性。,对某些电动机，为满足某些应用要求，可在转子电路中串接电阻，这时电动机在稳定区工作时，电动机转速可变化较大，这种特性称为电动机的软特性。,在上面的图中，有三个值有特殊意义： 额定转矩TN、最大转矩TMAX、起动转矩Tst,【例5.2.2】 有两台三相异步电动机，其功率均为10kW，额定转速nN1=2930 r/min，nN2=1450 r/min，它们的过载系数均为2，请计算它们的额定转矩和最大转矩？,【例5.2.3】 有一台绕线式三

10、相异步电动机，转子每相绕组电阻R2=0.02，漏磁电抗X20=0.04。现在要使起动转矩等于最大转矩，在转子绕组的电路中应串接多大的起动电阻？,可导出电磁转矩的另一个表达式如上（解释）,电磁转矩表达式如右（解释）,在三相异步电动机的机械特性曲线上，有三个值有特殊意义： 额定转矩TN、最大转矩TMAX、起动转矩Tst 可查看其相关公式。 采用上面的公式可计算出三相异步电动机的转矩，但由于电动机的铭牌（解释）及产品手册上一般并不给出转子绕组每相的电阻及电抗等数值 因此，采用上面的公式计算转矩依旧不方便,可导出电磁转矩的另一个表达式如上（解释）,电磁转矩表达式如右（解释）,在三相异步电动机的机械特性

11、曲线上，有三个值有特殊意义： 额定转矩TN、最大转矩TMAX、起动转矩Tst 可查看其相关公式。 不加证明地给出计算转矩的两个实用公式 式中，S为转矩为T时对应的转差率。Sm为转矩为TMAX时对应的转差率；为过载系数。,【例5.2.4】 有一台绕线三相异步电动机，从手册上查得额定功率为30kW，额定转速nN=722 r/min，过载系数为3.08，试求额定转矩、最大转矩及起动转矩？,63 三相异步电动机的使用,由三相异步电动机的机械特性可以看出，要更好更高效地使用电动机，应根据生产机械的负载特性选择合适的电动机。此外，还应考虑电动机的起动、制动、散热、调速、效率等实际问题。,电动机起动时，起动

12、电流要比额定电流大得多，转子功率因素却又非常低，因此，应采用适当的方法起动电动机,电动机的转子由静止不动到达稳定转速的过程称为电动机的起动。简单地说，就是把电动机开动起来,可总结出电动机起动时应满足的两点,能产生足够大的起动转矩Tst，使电动机很快转起来,起动电流Ist不要太大，以免影响电网上的其它电气设备的正常工作,1 三相异步电动机的起动,绕线式电动机的起动接线图如下图,可见，绕线式异步电动机起动性能好，可通过适当地增大转子电阻来提高电动机的起动转矩的同时又达到减小起动电流的目的。,对鼠笼式电动机，其起动方式有两种：直接起动和降压起动两种,直接起动就是起动时利用闸刀开关或接触器直接将电动机

13、接到具有额定电压的电源上，方法最为简单 在不允许直接起动的场合，应采用降压起动，就是在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流。 降低加在电动机定子绕组上的电压的方法有多种，如星形三角形(Y-)转换起动、自耦变压器降压起动等。,【例5.3.1】 有一台额定功率为25kW的三相异步电动机，其起动电流与额定电流比为6倍，问在600kVA（千伏安）的变压器下能否直接起动？一台40kW的三相异步电动机，其起动电流与额定电流比为5.5倍，问能否直接起动？,【例5.3.2】 有一台定子绕组接法为三角形的鼠笼式异步电动机，其额定电流为77.5A，额定转矩TN为290.4（Nm），起动转矩Tst为

14、551.8（Nm），最大转矩TMAX为638.9（Nm），额定转速为970。 （1）假定负载转矩为510.2（Nm），请问在U1=UN、U2=0.9UN两种情况下电动机能否直接起动（电动机运行在额定负载，下同）？ （2）负载转矩为260（Nm），要求起动电流不超过350A，应如何起动？ （3）如果负载转矩为160（Nm），要求起动电流不超过250A，应如何起动。,可见，电动机的转速改变，与电动机的调速是两个不同的概念。,用人为的方法，在同一负载下使电动机转速改变以满足生产机械需要称为电动机的调速,由式5-2-2、5-2-3，有,由电动机机械特性曲线可看出，电动机运行时不需借助其它机械和人为调节

15、，自身具有自动适应负载变化的能力，这种情况称为电动机的转速改变,2、三相异步电动机的调速与制动,可见，三相异步电动机的转速由电源频率、旋转磁场极对数、转差率确定,由式5-2-2、5-2-3，有,相应地，改变三相异步电动机的转速有三种方法： 变频调速、变极调速、变滑差调速,可见，三相异步电动机的转速由电源频率、旋转磁场极对数、转差率确定,【例5.3.3】 有一台绕线式三相异步电动机，转子每相绕组电阻R2=0.022，额定转速nN=1450 r/min。现要将其调速到1200 r/min，请问应在转子绕组的电路中应串接多大的调速电阻？,电动机电源断开后，由于惯性的作用，电动机尚需一段时间才能完全停

16、下来。 在某些应用场合下，要求电动机能够准确停位和迅速停车，以提高生产效率，保证生产安全。 在电动机断开电源后，采用一定措施使电动机停下来称为电动机的制动（俗称刹车）。 制动的方法有机械制动和电气制动两种。 常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动、发电反馈制动等,其他类型电动机简介,5.4 三相异步电动机的控制,一 自动控制的两种类型,电子控制经历了手动控制到自动控制两个阶段；自动控制大致可分为顺序控制、反馈控制两种类型,控制是一个古老的话题，是为了达到某种目的而进行的操作，是电工电子技术的主要应用方向,把这种“按照预先设定的操作次序逐一进行各阶段的控制”称为顺序控制。可通过洗衣机自动洗衣的控

17、制过程来理解。具体如上图,由上图可知，自动洗衣是用某种方式将手工洗衣过程（解释）存储并使机器按照存储的过程自动运行来实现的。这便是顺序控制。,当然，要使机器按照预先设定的操作次序自动操作并不是一件容易的事。,顺序控制历史悠久，适合于控制顺序比较清楚、各阶段控制操作较明确的控制对象，典型的代表系统有：自动售货机、全自动洗衣机、自动电梯等,从动作特点的角度，顺序控制主要有触点控制和无触点控制两大类,以继电器、接触器等为主要控制部件的触点控制系统已有百余年历史,以半导体器件为主要控制部件的无触点控制系统以其高寿命、高可靠性得到迅速推广；可编程序控制器迅速发展并得到广泛应用,反馈控制 在生产实践中，大

18、量存在着许多控制对象，它们的控制动作并不明确，动作执行时间也不固定，可通过如图所示的恒温控制系统来理解,左图示恒温控制系统主要包括恒温炉（由保温材料制作）、加热电路（如加热丝）、温度传感器（如铂电阻）、恒温控制电路,假定设定温度为90O，恒温控制电路通过深埋在炉体中的铂电阻获取炉体温度信息。 当炉体温度小于90O 时，温控制系统加热，炉体温度开始升高。当炉体温度等于或大于90O时，温控制系统停止加热，炉体温度开始下降。 反复执行上述过程，炉体温度将稳定在90O左右,顺序控制可分为若干个具体的步骤，每一个步骤的操作非常明确。可通过精心设计每一个步骤的具体操作来达到控制目的。 反馈控制的控制方式为

19、闭环，不可将控制过程步骤化，下一个控制操作应由上一个控制操作产生的结果来确定。 一般情况下，顺序控制是精确的。 与顺序控制相比，反馈控制是不精确的。 利用反馈控制，可使控制量的值接近目标值，与实际生产过程吻合，其应用十分广泛,二 触点控制系统,控制电路中，为了操作控制动作的起动和停止，需要专门的电器元件，把这种用来接通和断开控制电路的电器元件统称为控制电器，将采用按钮、接触器及继电器等控制电器组成的有触点断续控制的系统统称为触点控制系统（特别说明）。,常用控制电器的种类繁多，下面介绍几种控制电器。,组合开关 组合开关常用来作为机床控制线路中电源的引入开关，有单极、双极、三极和四极多种，以额定持

20、续电流为主要选用参数，一般有10A、25A、60A和100A等多种，是一种常用的手动控制电器。 组合开关文字符号为Q，图形符号如上图,1 常用控制电器,按钮 按钮是一种手动的、可以自动复位的开关。通常用来接通或断开低电压、弱电流的控制回路。 按钮文字符号为SB，图形符号如，图形符号上 在正常状态下就闭合的触点，称为常闭触点，反之，称为常开触点。只有常闭触点的按钮称为常闭按钮，只有常开触点的按钮称为常开按钮，同时具有常闭触点和常开触点的按钮称为复合按钮。 复合按钮具有“先断后合”的动作特点，可用来实现控制电路中的联锁要求。 理解“先断后合”的动作特点对实际控制线路分析非常有帮助。,接触器 接触器

21、是最常用的一种自动开关，是利用电磁铁的吸引力而动作的。 接触器主要由电磁系统、触点系统组成。电磁系统由吸引线圈、静铁芯、动铁芯（或衔铁）和反力弹簧组成。触点系统分为主触点和辅助触点两种。 主触点允许流过较大电流，可与主电路联接。辅助触点通过电流较小，常接在控制电路中。 当吸引线圈加上额定电压后将产生电磁力，吸引动铁芯而使常闭触点断开，常开触点闭合。当吸引线圈断电时，电磁吸力消失，弹簧力使动铁芯释放，触点恢复原来状态。 接触器文字符号为KM，图形符号如上，也具有“先断后合”的动作特点，可根据外部信号来接通或断开电动机或其它带有负载的电路，应用十分广泛。,继电器 继电器是一种根据外界输入信号（电量

22、或非电量）来控制电路通断的自动切换电器。 根据所传递信号的不同，主要可分为： 电压继电器、电流继电器、热继电器、时间继电器、中间继电器等。 电磁继电器文字符号为K，图形符号如上。 几种继电器外观及内部结构如右上。 常见的电工控制电器还有熔断器（一种短路保护电器，发生短路或严重过载时，熔断器的熔丝或熔片立即熔断，从而切断电源）、自动空气断路器等。 常用电机、电器的文字、图形符号如表5.4.1。,利用控制电器，可构成各种顺序控制系统。顺序控制系统主要由起动电路、停止电路、保持电路、联锁电路、定时电路等基本电路组合而成,起动电路 起动操作是控制的基本操作，可用具有常开触点的继电器来实现。参考电路如上

23、图,2 顺序控制的基本电路,图中，有两个控制元件：按钮和继电器。 当按钮被按下时，额定电压U加在继电器吸引线圈上，继电器的常开触点闭合，灯泡与电源接通，被点亮。当按钮松开后，线圈中没有电流流过，闭合触点断开，继电器复位，灯泡与电源断开，灯熄灭。,停止电路 停止正在进行的操作是自动控制的另一种基本操作，可用具有常闭触点的继电器来实现。参考电路如右,电路中按钮按下不松时，灯持续被点亮；当按钮松开时，灯熄灭，这种控制方式称为点动控制方式，常用于调试控制电路。,图中，有两个控制元件：按钮和继电器。 当按钮被按下时，额定电压U加在继电器吸引线圈上，继电器的常闭触点断开，灯泡与电源断开，灯熄灭。当按钮松开

24、后，线圈中没有电流流过，断开的闭合触点复位，灯泡与电源接通，被点亮,保持电路 在许多应用场合下，总是希望一旦起动某项操作便自动继续该项操作，直到我们发出终止命令。实现上述控制要求的电路便是保持电路，参考电路如下图,图中，有三个控制元件：常开、常闭两个按钮和一个具有两个常开触点的继电器。,当常开按钮SB2被按下时，额定电压U加在继电器吸引线圈上，继电器的两个常开触点闭合，灯泡与电源接通，被点亮。 当按钮松开后，因继电器两个常开触点的其中一个与按钮SB2并联，将使电路状态保持不变。 此后，当常闭按钮SB1按下时，闭合触点断开，线圈中没有电流流过，继电器复位，灯泡与电源断开，灯熄灭,电路的动作特点为

25、：只要按钮被按下过一次，灯便持续点亮，这种控制方式称为长动控制方式，常用于起动连续运行的电器设备。 联锁电路 工程控制中经常存在这样的情况：当操作A发生时，操作B禁止发生；操作B发生时，操作A禁止发生。能够实现这样的控制要求的电路称为联锁电路，参考电路如上 图中，有四个控制元件：两个常开按钮和两个具有一个常开触点及一个常闭触点的继电器。 当按钮SB1按下时，额定电压U加在继电器K1的吸引线圈上，灯泡L1被点亮。 由于与按钮SB2联接的常闭触点已经断开，所以，按钮SB2即使按下，灯泡L2也不会被点亮。实现了联锁控制 可分析出按钮SB2按下时也可实现联锁控制,上图中，各继电器触点动作顺序为“先断后

26、合”。如按钮SB1按下时，额定电压U加在继电器K1的吸引线圈上，继电器K1的常闭触点首先断开，确保按钮SB2断开；之后，常开触点闭合，灯泡L1与电源接通，被点亮。 显然，上图中若不满足“先断后合”，则会存在灯泡L1、L2同时被点亮的可能。 “先断后合”是实现联锁控制的基本要求。,延时电路 延时控制可通过时间继电器来实现。时间继电器包括通电延时和断电延时两种类型。用时间继电器实现延时控制的参考电路如上。,图中的时间继电器为通电延时继电器，具有一个常开触点及一个常闭触点。设时间继电器延时时间为1分钟。 当按钮SB按下时，额定电压U加在继电器KT的吸引线圈上。压住按钮使线圈持续通电，1分钟后，继电器

27、KT的常闭触点断开、常开触点闭合；灯泡L2与电源断开，熄灭；灯泡L1与电源接通，被点亮。 由于时间继电器为通电延时继电器，所以当按钮松开后，时间继电器立即复位，灯泡L1与电源断开，熄灭；灯泡L2与电源接通，被点亮,可通过三相电动机正、反转的控制电路的设计来理解,电动机是驱动生产机械的主要设备，下面介绍三相异步电动机的常见控制电路,正、反转控制 实际控制系统应考虑安全、方便、实用、可靠等诸多因素，参考控制电路如上。 图中，组合开关做为控制系统的电源总开关。 熔断丝、热继电器用于保护电动机。右边的控制电路由保持电路和联锁电路组合而成。因电路具有保持功能，所以，在线路中增加了按钮SB0用于停止正在运

28、转中的电动机。,3 三相异步电动机的控制,三相异步电动机的星形三角形(Y-)起动控制 从自动控制的角度，Y-起动过程包括电动机的星形联接运行及三角形联接运行两种控制操作，要求在起动时电动机以星形联接运行方式运行，延时一段时间（电动机起动完毕）后将电动机切换到以三角形联接运行方式运行。 参考控制电路如上。,三相异步电动机的制动控制 能耗制动参考电路如下。,行程控制 行程控制是根据生产机械运动部件位置或位移变化，通过行程开关自动接通或断开相应控制电路，使受控对象按控制要求动作的一种控制方式，常用于自动往复运动控制和终端保护等。 行程开关的动作原理基本与按钮类似，区别是按钮是人力按动，而行程开关则是

29、运动部件压动。 行程控制实例如上。,三、 可编程控制器,以接触器、继电器为主要组成部件的触点控制系统历史悠久，应用十分广泛。 触点控制系统主要由各种接触器（或继电器）组合而成。因此，就组成形式上看，触点控制系统与数字电路具有相似性（数字电路主要由各种门电路组合而成），具有可编程的基础 可编程控制器（简称PLC） 应运而生。,PLC种类繁多，型号、规格各异，按照结构形式可分为： 整体式PLC、模块式PLC； 按照I/O点数可分为： 微型（64点以下）， 小型（64256之间）、中型（2562048）和大型PLC（I/O点数大于2048）。,1、PLC的种类、组成及主要参数,显然各种PLC结构、规

30、格等差别较大，但其硬件组成基本相同，具体如下图。,PLC主要由存储单元、运算控制单元、输入输出单元、编程器及扩展单元等组成。 （1）存储单元即存储器，包括系统程序存储器和用户程序存储器。 （2）运算控制单元主要由CPU芯片组成。,输入输出单元除可实现通常意义上的输入（如按键）、输出（如显示、打印）外，还要对不同控制对象的输出不同的信号，故称做输入输出转换单元。,现代PLC内部均具有CPU芯片。存储单元、运算控制单元、输入输出单元也是组成微型计算机的基本组成单元，也就是说，PLC和微型计算机具有相似性。 PLC是可实现对控制编程的专门设备，因此，其编程思想与传统计算机程序设计有较大差异。 为方便

31、编程，各PLC生产厂家均提供了对其自己产品编程的编程器； 另外，为了增强可编程控制器的功能，扩大其应用范围，可编程控制器生产厂家一般均基于其产品开发了较多的特殊功能I/O模块，扩展可编程控制器的功能。,2、梯形图及其编程元件 在PLC的编程语言中，梯形图（有时也把梯形图称为电路或程序，把梯形图的设计称为编程）是最常用的一种编程语言。 梯形图与继电接触器控制系统的电路图很相似。表示方法如下。,理解梯形图是PLC应用的基础，梯形图的构成特点及编制原则如下： 1梯形图按照从左到右、自上而下的顺序排列，两侧的垂直公共线称为公共母线（有些PLC的梯形图去掉了右边的垂直线，如FX系列）。 2每一个继电器线

32、圈为一个逻辑行，称为一层阶梯。每一逻辑行起始于左母线，然后是各触点的串、并联联接，最后是线圈与右母线联接。线圈一般不允许直接与左母线相连。 参考图如上。 3编制梯形图时，应避免将触点画在垂直线上（无法用指令编程），参考图如上。 4编制梯形图时，应尽量做到“上重下轻、左重右轻”，以符合“从左到右、自上而下”的程序执行顺序。,阅读梯形图时，可以假想有一个电流，即所谓“能流”从左流向右。 必须指出的是，在梯形图中并没有真正的物理电流流过，上面的能流只是一个概念上的电流。 利用“能流”，可帮助读者形象理解梯形图描述的用户程序的动作特点。 在上图中，左图无法用指令编程，故不正确； 利用“能流”，可将左图

33、改画为右图。,必须指出的是，梯形图是程序，是实现对控制编程的一种直观方法。 FX系列PLC梯形图编程元件主要有： 输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态器。 理解梯形图编程元件是设计梯形图的基础，FX系列PLC梯形图编程元件的文字、编号范围及简要功能说明如表5.4.2（熟练掌握）。,（1）输入继电器 FX系列PLC的输入、输出继电器的元件编号用八进制数表示，如X10表示第8个输入继电器。输入输出继电器的数目即为PLC的I/O点数。 输入继电器是PLC接收外部输入开关量信号的窗口，用文字X表示。,输入端可以外接常开或常闭触点，当外部触点闭合时，对应的输入映像寄存器为“1”，反之

34、为“0”。 输入继电器的状态由外部输入状态决定，一般不可以受用户程序控制，也不可将输入继电器直接驱动负载。在梯形图中，不允许出现输入继电器的线圈。 必须指出的是，在PLC中，继电器只是沿用了继电接触器控制系统中继电器的概念，在其内部，并不存在真正意义上的继电器，为“软继电器”。对硬继电器而言，其触点数是固定的。在梯形图中，“软继电器”的常开、常闭触点可以重复多次使用，也就是说，“软继电器”的触点数是不固定的,（2）输出继电器（Y） 输出继电器用来将输出信号传递给外部负载，用文字Y表示，有三种输出类型： 继电器输出、可控硅输出及晶体管输出。 输出继电器只能由内部程序驱动，不能由外部输入信号直接驱

35、动。,（3）辅助继电器（M） 辅助继电器类似继电接触器控制系统中的中间继电器，用文字M表示。在PLC中，辅助继电器也是“软继电器”，既不能接收输入信号，也不能直接驱动负载。因为辅助继电器为“软继电器”，又不存在外部接点，所以，PLC提供了较多的辅助继电器供用户选择使用，包括通用、掉电保持及特殊用途类型三大类。,（4）定时器（T） 定时器用于限时控制，其作用与继电控制器中的时间继电器相同，用文字T表示。 定时器也是“软继电器” 。 FX系列PLC的定时器全部为通电延时定时器，具体如上图。 图中，当输入继电器接通时，定时器T10的“线圈”通电，设定值为10，记时单位为100ms，所以延时时间为1s。当定时器T10的“线圈”连续通电1s后，常开触点闭合，输出继电器Y0通电（编号为Y0输出触点接通）。 当需要断电延时的定时器时，可修改上图中的梯形图，使通电延时定时器在断电时通电，从而起到断电延时的作用，具体如上,（5）计数器（C） 计数器用文字C表示，有通用和断电保持两种类型。对断电保持型计数器而言，当电源中断时，计数器停止计数，但可保持其当前计数值不变。当电源再次接通后，计数器继续计数。,3、五种基本控制电路的梯形图,【例5.4.2】,本章复习,本章结束,