Galeria de mapas mentais Introdução à automação elétrica
Este é um mapa mental sobre como iniciar a automação elétrica. O conteúdo principal inclui 1.1 Noções básicas de eletricidade, 1.2 CA trifásica e seus principais parâmetros de aplicação, 2.1 Causas de choque elétrico e medidas para evitar choque elétrico, 3.1 Conhecimento básico de trifásico. Motores assíncronos CA, etc.
Editado em 2022-11-26 21:10:15Microbiologia medica, Infezioni batteriche e immunità riassume e organizza i punti di conoscenza per aiutare gli studenti a comprendere e ricordare. Studia in modo più efficiente!
La teoria cinetica dei gas rivela la natura microscopica dei fenomeni termici macroscopici e le leggi dei gas trovando la relazione tra quantità macroscopiche e quantità microscopiche. Dal punto di vista del movimento molecolare, vengono utilizzati metodi statistici per studiare le proprietà macroscopiche e modificare i modelli di movimento termico delle molecole di gas.
Este é um mapa mental sobre uma breve história do tempo. "Uma Breve História do Tempo" é um trabalho científico popular com influência de longo alcance. Ele não apenas introduz os conceitos básicos da cosmologia e da relatividade, mas também discute os buracos negros e a expansão. Do universo. questões científicas de ponta, como inflação e teoria das cordas.
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Introdução à automação elétrica
1.1 Noções básicas de eletricidade
1.1.1 Energia elétrica
Definição de energia elétrica: refere-se à capacidade de usar eletricidade para realizar trabalho (ou seja, produzir energia) de várias formas.
As funções e características da energia elétrica
Fácil de converter
Fácil de transferir
Fácil de controlar
difícil de armazenar
Classificação da energia elétrica
Fonte de alimentação DC: fluxo unidirecional ou movimento de carga, a direção não muda (o tamanho pode mudar, mas a direção não deve mudar)
Fonte de alimentação CA: Refere-se à energia CA cuja direção da corrente muda periodicamente com o tempo. O valor médio móvel dentro de um ciclo é 0. Ao contrário da energia CC, sua direção muda com o tempo e a energia CC não muda periodicamente.
1.1.2 Grandezas físicas comumente usadas em eletricistas e suas aplicações
resistência
Definição: A resistência encontrada quando a corrente passa por um condutor, representada pela letra R, e a unidade é: ohms (Ω). Os resistores geram calor quando a corrente passa por eles. Chamamos esse processo de conversão de energia elétrica em energia térmica de efeito térmico.
Fórmula: R=ρL/S
ρ: Resistividade do material do qual o resistor é feito, a unidade SI é ohms·metro (Ω·m)
L: Comprimento do fio enrolado em um resistor, unidade SI é metro (m)
S: A área da seção transversal do fio enrolado em um resistor, a unidade SI é metros quadrados (m ^ 2)
A relação entre resistência e temperatura: De modo geral, a resistência dos condutores metálicos aumenta à medida que a temperatura aumenta
atual
Definição: A quantidade de carga que passa pela seção transversal de um condutor por unidade de tempo, geralmente I representa a corrente, e a unidade é ampere (A)
Fórmula: I=Q/t
Q representa a quantidade de carga que passa pela seção transversal do condutor, a unidade é: Biblioteca (C)
t representa o tempo de inicialização, a unidade é: segundo (S)
1A=1C/1S, ou seja: 1A=1 banco/1 segundo
Tensão
A tensão, também chamada de diferença de potencial ou diferença de potencial, é uma grandeza física que mede a diferença de energia produzida por uma carga unitária em um campo eletrostático devido a diferentes potenciais.
A direção da tensão é de alto potencial para baixo potencial. U é geralmente usado para representar tensão, e a unidade internacional de tensão é volts.
Fórmula: U=IR
Potência: P = IU
Energia elétrica: W=PT
1.2 Corrente alternada trifásica e seus principais parâmetros de aplicação
1.2.1 Corrente alternada e seus principais parâmetros de aplicação
Definição de corrente alternada: uma corrente elétrica que muda continuamente em magnitude e direção ao longo do tempo.
Principais parâmetros de aplicação de corrente alternada
T=1/f, o número de vezes que a corrente alternada completa mudanças periódicas em um segundo, é chamado de frequência da corrente alternada, representada por "f", e a unidade é Hertz, ou simplesmente Hertz, representada por Hz . As unidades comumente usadas incluem quilohertz, megahertz, período e frequência, que são quantidades físicas que descrevem a velocidade das mudanças na corrente alternada.
O valor instantâneo, o valor máximo e o valor efetivo da corrente alternada senoidal (se a corrente alternada e a corrente contínua passam pelo mesmo resistor respectivamente, e a energia consumida pelas duas ao mesmo tempo for igual, o valor da corrente contínua é chamado de valor efetivo da corrente alternada)
1.2.2 Corrente contínua e seus principais parâmetros de aplicação
Definição de corrente contínua: A direção não muda, também conhecida como corrente constante A corrente constante é um tipo de corrente contínua, que é uma corrente contínua que não muda de tamanho e direção.
Componentes de energia CC comumente usados: válvulas solenóides, luzes indicadoras, relés, controladores PLC, vários sensores, instrumentos, etc.
1.2.3 Conexão em estrela de cargas de circuitos trifásicos e relação entre tensão fase/linha, corrente e potência
Conforme mostrado na figura à direita, quando a carga está conectada em estrela, a corrente (corrente de fase) I fase em cada carga de fase é a corrente de linha I linha. A tensão da linha U na carga é √3 vezes a tensão da fase U (fase I = linha I, linha U = √3 fase U)
P=√3U linha I linha cosΦ=3U fase I fase cosΦ
Potência reativa da carga simétrica trifásica: Q = √3U linha I linha sinΦ
1.2.4 Conexão delta de cargas de circuitos trifásicos e relação entre tensão fase/linha, corrente e potência
Um circuito trifásico com carga conectada em delta, conforme mostrado na figura à direita. Geralmente é usado quando a carga trifásica é simétrica, como um motor com enrolamento conectado em delta. A tensão em cada carga de fase (tensão de fase) fase U é a tensão de linha U linha. A corrente de linha I na carga é √3 vezes a corrente de fase I fase (fase U = linha U, linha I = √3 fase I)
P=√3U linha I linha cosΦ==3U fase I fase cosΦ
Potência reativa da carga simétrica trifásica: Q = √3U linha I linha sinΦ
2.1 Causas de choque elétrico e medidas para prevenir choque elétrico
1.3.1 Danos da corrente elétrica ao corpo humano
Classificação de lesões
Choque elétrico: refere-se à corrente elétrica que passa pelo corpo humano, destruindo as funções normais do coração, pulmões e sistema nervoso humanos.
Lesão elétrica: refere-se aos danos causados ao corpo humano pelo efeito térmico da corrente elétrica, efeito químico e efeito mecânico, incluindo principalmente queimaduras de arco, queimaduras causadas por respingos de metal fundido, etc.
Danos fisiológicos por campos eletromagnéticos: referem-se aos sintomas neurológicos como tontura, fadiga, perda de memória, insônia e devaneio que ocorrem sob a ação de campos magnéticos de alta frequência.
O perigo da corrente elétrica para o corpo humano está relacionado a fatores como o tamanho da corrente, a duração da corrente, o caminho pelo qual a corrente flui e o impacto da resistência do corpo humano.
O valor de tensão seguro é 36V
1.3.2 Causas de choque elétrico e medidas para prevenir choque elétrico
Causas comuns de choque elétrico: Correr riscos em violação dos regulamentos, falta de conhecimento sobre o uso seguro da eletricidade, choque elétrico acidental
Método de choque elétrico
Choque elétrico monofásico: refere-se a um choque elétrico causado por um corpo humano apoiado no solo ou outro corpo aterrado, choque elétrico em uma determinada parte do corpo humano ou qualquer fase de um dispositivo elétrico.
Choque elétrico bifásico: refere-se ao método de choque elétrico no qual o corpo humano toca quaisquer dois objetos carregados ao mesmo tempo.
Choque elétrico de tensão de passo: Quando o corpo humano pisa nas proximidades do ponto de contato com dois pés, há uma diferença de potencial entre os pés dianteiros e traseiros, que é a tensão de passo. O choque elétrico resultante é chamado de choque elétrico de tensão de passo.
Medidas para prevenir choque elétrico
Isolamento: O isolamento utiliza materiais isolantes para isolar objetos carregados e obter isolamento elétrico entre objetos carregados e entre objetos carregados e outros objetos.
Distância de segurança: A distância de segurança visa garantir a distância de segurança necessária entre o corpo humano e objetos carregados.
Proteção contra vazamento: Um protetor contra vazamento é um dispositivo que pode desconectar automaticamente o circuito ou soar um alarme quando o valor da corrente de fuga no circuito atingir ou exceder seu valor especificado sob condições especificadas.
tensão segura
obstruções e obstruções
3.1 Conhecimento básico de motores assíncronos CA trifásicos
3.1.1 Princípio de funcionamento do choque elétrico assíncrono trifásico
É um tipo de motor de indução que é alimentado por corrente CA trifásica de 380 V (diferença de fase de 120 graus) ao mesmo tempo, uma vez que os campos magnéticos rotativos do rotor e do estator do motor assíncrono trifásico giram da mesma maneira, mas em. velocidades diferentes, há uma diferença de velocidade de rotação, por isso é chamado de motor assíncrono trifásico. A velocidade do rotor do motor assíncrono trifásico é inferior à velocidade do campo magnético rotativo. O movimento relativo entre o enrolamento do rotor e o campo magnético gera força eletromotriz e corrente (cortando linhas de força magnética) e interage com o magnético. campo para produzir força de torque eletromagnético para alcançar a conversão de energia.
3.1.2 Diferenças estruturais entre motores assíncronos trifásicos
A diferença entre motores de frequência variável e motores de frequência de potência comuns: diferentes ventiladores de resfriamento
Os rotores dos motores assíncronos trifásicos enrolados e dos motores assíncronos trifásicos tipo gaiola são diferentes
Os motores assíncronos trifásicos têm diferentes números de pares de pólos (velocidades diferentes, quanto maior o número de pares de pólos, mais lenta é a velocidade)
Os enrolamentos trifásicos são conectados à fonte de alimentação de diferentes maneiras (estrela ou delta)
3.1.3 Estrutura do motor assíncrono trifásico
Como mostrado à direita
3.1.4 Descrição do enrolamento do estator
O enrolamento do estator é a parte do circuito do motor. É alimentado com corrente alternada trifásica e gera um campo magnético rotativo. O enrolamento do estator de pequenos motores assíncronos é geralmente enrolado em várias bobinas com fio esmaltado de alta resistência (fio de cobre ou fio de alumínio) e depois embutido na ranhura do núcleo do estator. Para motores de grande e médio porte, barras de cobre de diversas especificações são isoladas e então embutidas nas ranhuras do núcleo do estator. A fim de garantir um isolamento confiável entre cada parte condutora do enrolamento e o núcleo de ferro, bem como um isolamento confiável entre os próprios enrolamentos, muitas medidas de isolamento são tomadas durante o processo de fabricação do enrolamento do estator. os motores assíncronos trifásicos são os seguintes: tipo:
Isolamento de aterramento: o isolamento entre todo o enrolamento do estator e o núcleo do estator
Terra de fase: o isolamento entre os enrolamentos do estator de cada fase
Isolamento do compartimento: o isolamento entre as espiras do enrolamento do estator de cada fase
3.1.5 Precauções e instruções relacionadas ao pressionar a linha
Geralmente, a fiação padrão de fábrica de motores assíncronos trifásicos de 5,5 kW e superiores é a conexão delta; aqueles abaixo de 5,5 kW geralmente são padrão para conexão em estrela.
Se for um motor conectado em estrela com tensão nominal de 380 VCA, ele pode ser alterado para uma conexão delta, mas a tensão nominal de entrada deve se tornar 220 VCA trifásica (como um inversor monofásico de 220 VCA). = √3 I linha estrela; P estrela = P chifre;
Se for um motor conectado em delta com tensão nominal de 380VAC, pode ser alterado para uma conexão estrela. Linha estrela I = linha ângulo I/3, estrela P = ângulo P/3
3.1.6 Métodos de controle de motores assíncronos trifásicos e suas respectivas características
Controle direto do contator CA: preço baixo, baixo desempenho de controle
Controle do conversor de frequência: preço mais alto, melhor controlabilidade, ajuste de velocidade de frequência variável
Controle de partida suave: preço moderado, boa controlabilidade, sem conversão de frequência
3.1.7 Princípio de controle de velocidade do motor assíncrono trifásico
Por que é chamado de motor assíncrono?
A velocidade do rotor é sempre menor que a velocidade síncrona, caso contrário, não haverá movimento relativo entre o condutor do rotor e o campo magnético, e não haverá corrente induzida e o rotor não girará. Por causa disso, chamamos esse motor CA de motor assíncrono. E como a corrente do rotor desse tipo de motor é gerada por indução eletromagnética, ele também é chamado de motor de indução.
Através da análise teórica, pode-se concluir que a velocidade do campo magnético rotativo é: n1=60f1/P
n1: representa a velocidade de rotação do campo magnético rotativo, a unidade é rpm
f1: Indica a frequência da fonte de alimentação CA trifásica, em Hertz.
P: representa o número de pares de pólos magnéticos
60 significa 60 segundos em um minuto
Nota: A velocidade n1 do campo magnético rotativo também é chamada de velocidade síncrona. a frequência CA trifásica do meu país estipula 50 Hz, então a velocidade de rotação de dois estágios é 3.000 rpm, o quarto estágio é 1.500 rpm e o sexto estágio é 1.000 rpm.
Deslizamento do motor assíncrono CA trifásico
A diferença entre a velocidade do campo magnético giratório do motor n1 e a velocidade real do rotor n (n1-n) é chamada de diferença de rotação
A porcentagem da relação entre a diferença de velocidade e a velocidade síncrona é chamada de escorregamento, representada pelo símbolo S, S=(n1-n1)*100%
O escorregamento é um parâmetro importante de um motor assíncrono. É comum usar o escorregamento para descrever a velocidade de funcionamento do motor. Quando o motor está sem carga, a taxa de escorregamento é muito pequena, ou seja, a velocidade do rotor está próxima da velocidade síncrona. À medida que a carga aumenta, o escorregamento também aumenta. Geralmente, S<0,005 quando sem carga e S<0,06 quando com carga total. Ou seja, o escorregamento do rotor muda com a carga. Quando o motor assíncrono trifásico está funcionando com carga nominal, sua taxa de escorregamento é muito pequena, cerca de 2% ~ 6%
3.2 Circuito de controle de avanço e reverso do motor assíncrono trifásico e seleção e descrição dos componentes relacionados
Seleção do disjuntor (baixa tensão) (QF)
Definição: Um aparelho de comutação mecânica que pode conectar, transportar e interromper a corrente sob condições normais de circuito, e também pode conectar, transportar e interromper a corrente por um determinado período de tempo sob circuitos anormais especificados (como curtos-circuitos).
Classificação
Disjuntor de quadro, conhecido como ACB
Disjuntor em caixa de plástico, MCCB para abreviar
Disjuntor miniatura, conhecido como MCB
Função do disjuntor de baixa tensão
Proteção de sobrecarga de longo atraso: Quando a linha está sobrecarregada, o disjuntor irá atrasar por um período de tempo. Se ainda houver uma sobrecarga após o atraso, o disjuntor irá desarmar. )
Proteção contra curto-circuito e curto-atraso: Quando ocorre um curto-circuito, o disjuntor desarma após um atraso. Esse tempo geralmente está no nível de milissegundos (geralmente padrão).
Proteção instantânea contra curto-circuito: Quando ocorre uma corrente de curto-circuito, o disjuntor desarma instantaneamente para proteger a linha. Geralmente, essa corrente de curto-circuito é frequentemente muito grande e mais catastrófica (geralmente padrão).
Proteção contra vazamento: Uma função de proteção do disjuntor quando a corrente não passa pelo condutor, mas está diretamente conectada ao mundo externo. O objetivo é evitar choque elétrico. com esta função é chamado de disjuntor com proteção contra vazamento (geralmente opcional).
Função de proteção contra subtensão: Uma função de proteção na qual o disjuntor desarma quando a tensão da fonte de alimentação é inferior ou superior a uma determinada faixa da tensão nominal. Esta é uma função não padrão do disjuntor e requer uma única subtensão ou sobretensão. bobina (geralmente uma correspondência opcional)
Modo de disparo do disjuntor de baixa tensão
Viagem termomagnética
Disparo térmico: Método de disparo que utiliza o calor gerado pela corrente de sobrecarga para deformar o bimetal e acionar o mecanismo de liberação. Porque a chapa metálica se deforma lentamente. Portanto, é usado apenas para proteção contra sobrecarga de longo atraso. Micro-rupturas são todos disparos termomagnéticos, e algumas caixas de plástico são disparos termomagnéticos. Como o disparador térmico geralmente flui diretamente através da corrente do circuito e sua corrente operacional é muito afetada pela temperatura ambiente circundante, ele geralmente é usado em circuitos elétricos de baixa tensão onde a corrente não é muito grande e a proteção contra sobrecorrente não é muito sensível .
Disparo magnético: É um método de disparo que utiliza o campo magnético gerado após a bobina de excitação ser energizada para atrair a armadura e acionar o mecanismo de disparo. O disparo magnético pode desconectar instantaneamente o circuito, por isso é usado para proteção contra curto-circuito. O disjuntor combinado com o princípio termomagnético possui proteção contra sobrecarga e proteção contra curto-circuito. Um disjuntor com apenas um disparador magnético também é chamado de disparo instantâneo, e um disjuntor com ambos também é chamado de disparo composto. Os disjuntores miniatura têm basicamente a forma de disparo termomagnético.
Unidade de disparo eletrônico
Ele utiliza uma corrente muito pequena do circuito como corrente medida e sua precisão de medição é relativamente alta, por isso é geralmente usado em circuitos de grande corrente ou circuitos que exigem alta precisão para a corrente operacional. Um disparador eletrônico é um circuito composto por componentes eletrônicos que detecta a corrente do circuito principal, amplifica e aciona o mecanismo de desacoplamento. O disparo eletrônico é usado principalmente em disjuntores ACB e MCCB com níveis de corrente maiores.
Comparação de dois modos de disparo
O desempenho de disparo magnético térmico é estável e não é afetado por flutuações de tensão, tem longa vida, baixa sensibilidade e não é fácil de ajustar
A função de disparo eletrônico está completa, a sensibilidade é alta e a configuração é conveniente. É afetada pela fonte de alimentação e é ligeiramente suscetível a danos.
Contator AC (KM) e sua seleção
Finalidade: O contator CA é um aparelho elétrico adequado para conectar e interromper circuitos e motores CA em longas distâncias. É usado principalmente para controlar a partida, parada, reversão e regulação de velocidade de motores CA, podendo ser combinado com relés térmicos ou outros dispositivos de proteção apropriados para proteger o motor de possível sobrecarga ou falha de fase. cargas elétricas, como aparelhos de aquecimento elétrico, iluminação elétrica, máquinas de solda, bancos de capacitores, etc. Ele também possui funções de proteção contra subtensão e baixa tensão.
Relé intermediário e sua seleção
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