數控機床電氣控制基礎PPT文檔資料

1、第3章 數控機床電氣控制基礎,數控機床的控制電路是由各種不同的控制電氣元件組成的，要了解、分析和設計數控機床的控制電路，首先要熟悉各種不同的控制電氣元件。 作為數控機床電氣控制基礎，本章將圍繞數控機床電氣控制介紹數控機床常用控制電器、控制環(huán)節(jié)基本原理和典型電氣控制線路分析等內容,一、低壓電器的分類,1、按用途分： （1）控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。 （2）主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關等。 （3）保護電器：用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。 （4）配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器、

2、 （5）執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等,2、按工作原理分 （1）電磁式電器：依據電磁感應原理來工作的電器，如交直流接觸器。 （2）非電量控制器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如按鈕、壓力繼電器等,3、按執(zhí)行機能分 （1）有觸點電器：利用觸點的接觸和分離來通斷電路的電器，如接觸器、繼電器等。 （2）無觸點電器：利用電子電路發(fā)出檢測信號，達到執(zhí)行指令并控制電路目的的電器，如電子接近開關等,二、低壓電器的發(fā)展方向,當前，低壓電器繼續(xù)沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，主要途徑是利用微電子技術提高傳統(tǒng)電器的性能；在產品品種方面大

3、力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關、光電開關、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應控制系統(tǒng)迅速電子化的需要,3.1 數控機床常用控制電器及選擇,3.2 機床電氣原理圖的畫法規(guī)則,3.3 數控機床電氣控制的邏輯表示,3.4 組成電氣控制線路的基本環(huán)節(jié),3.5 機床電氣控制線路應用示例,3.1 數控機床常用控制電器及選擇,3.1.1低壓斷路器,3.1.2接觸器,3.1.3繼電器,3.1.4熔斷器,3.1.5主令電器,3.1.6導線和電纜,3.1.7電氣配線工藝,3.1.1低壓斷路器,低壓斷路器又稱自動開關或空氣開關。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開

4、關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器,框架式（萬能式） 塑料外殼式（裝置式,按結構分為,1.低壓斷路器的結構和工作原理,由觸點系統(tǒng)、滅弧裝置、各種脫扣器、脫扣機構和操作機構等部分組成。 1.觸點系統(tǒng)和滅弧裝置：用于接通和分斷主電路，為了加強滅弧能力，在主觸點處裝有滅弧裝置。 2.脫扣器是斷路器的感測元件，當電路出現故障時，脫扣器收到信號后，經脫扣機構動作，使觸點分斷。 欠壓脫扣器 過電流脫扣器 過載脫扣器 分勵脫扣器 3.脫扣機構和操作機構是斷路器的機械傳動部件，當脫扣結構接收到信號后由斷路器切斷電路,圖3-2 低壓斷路器工作原理 1-分閘彈簧 2-主觸頭 3-傳動桿 4-鎖扣

5、5-軸 6-過電流脫扣器 7-熱脫扣器 8-欠壓失壓脫扣器 9-分勵脫扣器,A觸點,B操作機構,C滅弧系統(tǒng),D脫扣器,組成,2.低壓斷路器的主要技術數據和保護特性,A低壓斷路器的主要技術數據,1）額定電壓 2）斷路器額定電流 3）斷路器殼架等級額定電流 4）斷路器的通斷能力 5）保護特性,B保護特性,1-被保護對象的發(fā)熱特性 2-低壓斷路器保護特性,3.塑殼式低壓斷路器典型產品,塑殼式低壓斷路器根據用途分為配電用熔斷器、電動機保護用和其它負載用斷路器，用作配電線路、電動機、照明電路及電熱器等設備的電源開展開關及保護,常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四種是引進國外技術生

6、產的產品,4.塑殼式低壓斷路器的選用,塑殼式低壓斷路器常用來作電動機的過載與短路保護,選擇原則是,1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓,2）斷路器額定電流等于或大于線路或設備額定電流,3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現的最大 短路電流,4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓,8）6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機實際起動時間,5）分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓,6）長延時電流整定值等于電動機額定電流,7）瞬時整定電流：對保護籠型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為815倍電動機額定電流；對于保護繞線型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為36倍電動機額定電流,接觸器是一

7、種用于中遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動開關電器,3.1.2 接觸器,按操作方式分有,電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器,按滅弧介質分有,空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等,按主觸頭控制的電流性質分有,交流接觸器、直流接觸器,按電磁機構的勵磁方式分有,直流勵磁操作與交流勵磁操作兩種,1、接觸器的結構及工作原理,接觸器主要由,電磁系統(tǒng) 觸點系統(tǒng) 滅弧裝置,組成,1）電磁系統(tǒng)由,鐵心 銜鐵 勵磁線圈,等幾部分組成,2）觸頭系統(tǒng),主觸點： 用來通斷電流較大的主電路。 輔助觸點： 用來通斷電流較小的控制電路,3）滅弧裝置 作用：用來迅速熄滅主觸點在分斷電路時所

8、產生的電弧，保護觸點不受電弧灼傷，并使分斷時間縮短。 （4）其它部件 接觸器的其它部件包括復位彈簧、緩沖土黃、觸電壓力彈簧、傳動機構、接線柱等,圖3-5 交流接觸器結構示意圖 1-動觸頭 2-靜觸頭 3-銜鐵 4-彈簧 5-線圈 6-鐵心 7-墊氈 8-觸頭彈簧 9-滅弧罩 10-觸頭壓力彈簧,接觸器的工作原理： 當接觸器的勵磁線圈通電后，在銜鐵氣隙處產生電磁吸力，使銜鐵吸合。由于主觸點支持件與銜鐵固定在一起，銜鐵吸合帶動主觸點也閉合，接通主電路。與此同時，銜鐵還帶動輔助觸電動作，使動合觸點閉合，動斷觸點斷開。 當線圈斷電或電壓顯著降低時，電磁吸力消失或變小，銜鐵在復位彈簧的作用下打開，使主、

9、輔觸電恢復到原來的狀態(tài)，把電路切斷,圖3-6 直流接觸器的結構示意圖 1鐵心;2線圈;3銜鐵; 4靜觸點;5動觸點; 6輔助觸點;7，8接線柱; 9反作用彈簧;10底板,2、接觸器的主要技術參數,接觸器的主要技術參數有極數和電流種類，額定工作電壓、額定工作電流（或額定控制功率），額定通斷能力，線圈額定電壓，允許操作頻率，機械壽命和電壽命，接觸器線圈的起動功率和吸持功率，使用類別等,常用的交流接觸器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列，直流接觸器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列,3、接觸器的電氣符號,圖3-4 交流接觸器電氣符號,4、常用典型接觸器簡介,1

10、）空氣電磁式交流接觸器,交流接觸器用于遠距離控制電壓至380V，電流至600A的交流電路，以及頻繁起動和控制交流電動機的控制電器,CJ20系列型號含義,B系列型號含義,2）切換電容器接觸器,3）真空交流接觸器,專用于低壓無功補償設備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調整用電系統(tǒng)的功率因素,常用產品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等,以真空為滅弧介質，其主觸頭密封在真空開關管內。適用于條件惡劣的危險環(huán)境中,常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等,4）直流接觸器,應用于直流電力線路中，供遠距離接通與分斷電路及直流電動機的頻繁起動、停止、反轉或反接制動控制，以及CD

11、系列電磁操作機構合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等,常用直流接觸器有：CZ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等,CZ18系列接觸器型號含義,5、接觸器的選用,1)接觸器極數和電流種類的確定,2)根據接觸器所控制負載的工作任務來選擇相應使用類別的接觸器,3)根據負載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級,6)接觸器觸頭數和種類應滿足主電路和控制電路的要求,4)根據接觸器主觸頭接通與分斷主電路電壓等級來決定接觸器的額定電壓,5)接觸器吸引線圈的額定電壓應由所接控制電路電壓確定,3.1.3 繼電器,繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉化為電磁力或使輸出

12、狀態(tài)發(fā)生階躍變化，從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉換、聯(lián)鎖等，控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作程序進行工作，實現自動控制和保護的目的,常用的繼電器按動作原理分有電磁式、磁電式、感應式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等,1. 電磁式繼電器的基本結構及分類,1）電磁式繼電器的結構,A電磁機構,B觸頭系統(tǒng),C調節(jié)裝置,電磁式繼電器的典型結構 1-底座 2-鐵心 3-釋放彈簧 4-調節(jié)螺母 5-調節(jié)

13、螺母 6-銜鐵 7-非磁性墊片 8-極靴 9-觸頭系統(tǒng) 10-線圈,2）電磁式繼電器的分類,按用途不同分有：控制繼電器、保護繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等,電磁式繼電器按輸入信號不同分有：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器,按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器,2. 電磁式繼電器的特性及主要參數,1）電磁式繼電器的特性,2）繼電器的主要參數,A額定參數,B動作參數,E動作時間,C整定植,D返回參數,電壓繼電器是反映電壓變化的控制電器。線圈與負載并聯(lián)，以反映負載電壓，其線圈匝數多而導線細,分：過電壓、欠電壓、零電壓繼電器,3. 電磁式電壓繼電器與電流繼電器,1

14、）電磁式電壓繼電器,A過電壓繼電器 在電路中用于過電壓保護,B欠電壓繼電器 在電路中用于欠電壓保護,電壓繼電器電氣符號,2）電磁式電流繼電器,A過電流繼電器 通常，交流過電流繼電器的吸合電流I0=（1.13.5）IN，直流過電流繼電器的吸合電流I0=（0.753）IN。由于過電流繼電器在出現過電流時銜鐵吸合動作，其觸頭來切斷電路，故過電流繼電器無釋放電流值,直流欠電流繼電器的吸合電流與釋放電流調節(jié)范圍I0=（0.30.65）IN和Ir=（0.10.2）IN,B欠電流繼電器 正常工作時，繼電器線圈流過負載額定電流，銜鐵吸合動作；當負載電流降低至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電

15、器在電路中起欠電流保護作用,電流繼電器的結構示意圖及符號,3）電磁式中間繼電器,中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，但它的觸點數量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數量和容量）作用,中間繼電器的符號和結構外形圖,4）常用典型電磁式繼電器簡介,A直流電磁式通用繼電器常用的有JT3、JT9、JT10、 JT18等系列,B電磁式中間繼電器常用的有JZ7、JDZ2、JZ14 等系列,C電磁式交、直流電流繼電器常用的有JL3、JL14、 JL15等系列,D繼電器返回系數的調節(jié),5）電磁式繼電器的選用,A使用類別的選用,B額定工作電流與額定工作電壓的選用,C工作制的選用,4. 時間繼電器,繼電器輸入信號輸入

16、后，經一定的延時，才有輸出信號的繼電器稱為時間繼電器。 對于電磁式時間繼電器，當電磁線圈通電或斷電后，經一段時間，延時觸都頭狀態(tài)才發(fā)生變化，即延時觸頭才動作,分類：空氣式、電動式、晶體管式及直流電磁式等幾大類,延時方式：通電延時和斷電延時兩種,1）直流電磁式時間繼電器,直流電磁式時間繼電器,2）空氣阻尼式時間繼電器,空氣式時間繼電器是利用空氣阻尼的原理制成的,分：通電延時、斷電延時 組成：電磁系統(tǒng)、延時機構、工作觸點,JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器結構原理圖 a-通電延時型 b-斷電延時型 1-線圈 2-鐵心 3-銜鐵 4-反力彈簧 5-推板 6-活塞桿 7-塔形彈簧 8-弱彈簧 9-橡皮

17、膜 10-空氣室壁 11-調節(jié)螺釘 12-進氣孔 13-活塞 14、16-微動開關 15-杠桿,3）時間繼電器的電氣符號,d,e,f,g,h,i,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,一般線圈符號 b) 通電延時線圈 c) 斷電延時線圈 d) 延時閉合的動合觸點 e) 延時斷開的動斷觸點 f) 延時斷開的動合觸點 g) 延時閉合的動斷觸點 h) 瞬時動合觸點 i) 瞬時動斷觸點,KT,熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執(zhí)行機構動作的電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護,5. 熱繼電器,1) 電氣控制對熱繼電器性能的要求,圖1-17 熱

18、繼電器保護特性與電動機過載特性的配合 -電動機的過載特性 2-熱繼電器的保護特性,A應具有合理可靠的保護特性,B具有一定的溫度補償,D具有手動復位與自動復位功能,C熱繼電器動作電流可以方便地調節(jié),2) 雙金屬片熱繼電器的結構及工作原理,圖3-7 雙金屬片式熱繼電器結構原理圖 1-主雙金屬片 2-電阻絲 3-導板 4-補償雙金屬片 5-螺釘 6-推桿 7-靜觸頭 8-動觸頭 9-復位按鈕 10-調節(jié)凸輪 11-彈簧,熱繼電器的工作原理： 熱元件串接在電動機定子繞組中，在電動機正常運行時，熱元件產生的熱量不會使觸點系統(tǒng)動作；當電動機過載，流過熱元件的電流加大，經過一定的時間，熱元件產生的熱量使雙金

19、屬片的彎曲程度超過一定值，通過導板推動熱繼電器的觸點動作（動斷觸點斷開，動合觸點閉合）。通過其串接在接觸器線圈電路的動斷觸點來切斷線圈電流，使電動機主電路失電（排除故障）。當電源切斷后，雙金屬片逐漸冷卻，過一段時間后恢復原狀。如果熱繼電器處于手動狀態(tài)，則需按復位按鈕，使觸點復位；如果熱繼電器處于自動恢復狀態(tài)時，在弓簧的作用下使觸點復位,3) 熱繼電器的電氣符號,熱繼電器的電氣符號,4) 熱繼電器典型產品及主要技術參數,常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等,JR20系列熱繼電器技術數據,JR20系列熱繼電器技術數據(續(xù),JR20系列型

20、號含義,5) 熱繼電器的選用,1）熱繼電器有三種安裝方式，應按實際安裝情況選擇其安裝型式,2）原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇,3）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產生誤動作,4）對于三角形接法電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器,5）當電動機工作于重復短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率,6 . 速度繼電器,速度繼電器是根據電磁感應原理制成的，它的套有永久磁鐵的軸與被控電動機的軸相聯(lián)，用以接受轉速信號,速度繼電器結構原理圖 1-調節(jié)螺釘 2-反力彈簧 3-常閉觸頭 4-動觸頭 5-常開觸頭 6-返回杠桿 7-杠桿 8-定子導條 9-定子 10

21、-轉軸 11-轉子,速度繼電器電氣符號,3.1.4 熔斷器,熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器.廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)及用電設備中作短路和過電流保護,1、熔斷器結構及工作原理,2、熔斷器的保護特性與電氣符號,熔斷器的保護特性,熔斷器的電氣符號,3、熔斷器的主要技術參數及典型產品,1）熔斷器的主要技術參數,A額定電壓,B額定電流,C極限分斷能力,D熔斷電流,2）熔斷器的典型產品,按結構分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器,瓷插式熔斷器,螺旋式熔斷器,有填料封閉管式熔斷器,按用途分：工業(yè)用熔斷器、半導體保護用熔斷器、快速

22、熔斷器和特殊熔斷器,典型產品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進技術生產的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導體器件保護用熔斷器等,RL系列型號含義,4、熔斷器的選用,1）熔斷器類型的選擇,2）熔斷器額定電壓的選擇,3）熔體、熔斷器額定電流的選擇,4）熔斷器額定電流的校驗,主令電器主要用來接通或斷開控制電路，以發(fā)布命令或信號，改變控制系統(tǒng)工作狀況的電器。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關、萬能轉換開關、主令控制器等,1.控制按鈕,圖3-16 控

23、制按鈕結構示意圖 1-按鈕 2-復位彈簧 3-常閉靜觸頭 4-動觸頭 5-常開靜觸頭,控制按鈕電氣符號,3.1.5主令電器,2.行程開關,行程開關又稱限位開關，能將機械位移轉變?yōu)殡娦盘?，以控制機械運動。種類按運動形式分為直動式、轉動式；按結構分為直動式、滾動式、微動式,1)直動式行程開關,行程開關電氣符號,2)滾輪旋轉式行程開關,滾輪式行程開關結構示意圖,3)微動開關,3.1.6導線和電纜,數控機床上主要使用3種類型的導線:動力線、控制線、信號線，相對應有3種類型的電纜。導線的選擇應適用于工作條件和環(huán)境影響，它的橫截面面積、材質、絕緣材料等都是設計時要考慮的，可以參考相關技術手冊,3.1.7電

24、氣配線工藝,配線工藝是指利用絕緣導線、連接器和接線附件等，使相關電路實現電氣連接，以使電路相通的工藝過程,工藝流程為,備圖,備料,核對元器件名稱,型號及規(guī)格,填寫元器件符號牌,燙印異形套管,下線,套異型套管,貼元器件符號牌,色標,接線,包扎整理,按圖檢查,核對,絕緣導線的種類和顏色 （1）絕緣導線的種類 絕緣導線可分為絕緣硬線（俗稱單股線）、絕緣軟線（俗稱多股線）和絕緣屏蔽電線。按照絕緣層可分為橡膠絕緣和塑料絕緣導線。 （2）絕緣導線的顏色 絕緣導線的顏色作為一種標識，表示不同相序或某種使用功能，屬安全標志之一,2.絕緣導線的加工與連接 絕緣導線加工順序: 導線拉直定尺剪線剝頭（去絕緣層） 捻

25、頭熱搪錫清洗 絕緣導線的連接方法： 通常有螺釘連接、錫焊、繞接、插接及壓接等,冷壓接端頭,3.布線的基本要求及方法 (1)導線接線正確，應符合配線圖的要求。 (2)導線排列 橫平豎直（即各線束與箱體成水平或垂直）。 整齊劃一（即各柜、屏各線束布線方式一致、走向一致、捆扎與固定方式及間距一致、線束各層高度一致、垂直位置一致）。 牢固美觀（即各線束中的線均拉直、捆扎并固定牢固）。 (3)下線 根據裝置的結構形式及元器件的位置確定線束的長短、走向及安裝固定方法。 裝有電子器件的控制裝置，一次線和二次線應分開走，盡可能各走一邊。 過門線一律采用多股軟線，下線長度保證門開到極限位置時不受拉力影響。 (4

26、)行線方式: 捆扎法 行線槽法,4.配線附件 (1)導線標記附件 標志牌 標志牌只適用于對線束的標記，用尼龍扎帶固定于線束的端部或指定的位置。 自粘標志帶 將涂有壓敏膠并印有符號、字母、數字的標志帶，按需要粘貼于導線或線束的端部。 套管 將專用圓形、橢圓形或異形套管按需要的標志符號或數字打字后，套在導線端部。 標志管 將按特定字母、數字壓制的標志管按標志需要組合排列于導線的端部,2)冷壓接端頭,OT型和UT型冷壓接端頭,GT型管狀冷壓接端頭,接線座 行線槽 捆扎帶 其他,行線槽,捆扎帶,本節(jié)作業(yè) P83 3-2 3-4 3-5 3-6 3-7,1.線圈電壓為220V的交流接觸器，誤接入380V

27、交流電源上會發(fā)生什么問題?為什么? 答：線圈額定電壓為220v ，線圈的電阻抗應不變，根據歐姆定律電壓升高電流就會超過額定值，導致線圈燒毀,d,e,f,g,h,i,一般線圈符號 b) 通電延時線圈 c) 斷電延時線圈 d) 延時閉合的動合觸點 e) 延時斷開的動斷觸點 f) 延時斷開的動合觸點 g) 延時閉合的動斷觸點 h) 瞬時動合觸點 i) 瞬時動斷觸點,2.畫出時間繼電器的圖形符號,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,KT,3.兩個110V交流接觸器同時動作時，能否將其兩個線圈串聯(lián)到220V電路上? 答：不可以 。 4.接觸器的作用是什么?分為哪幾種? 答:(1)接觸器是一種

28、適用于遠距離頻繁地接通和斷開交直流主電路及大容量控制電路的電器。具有低電壓釋放保護功能、控制容量大、能遠距離控制等優(yōu)點。 (2)接觸器分為交流接觸器，直流接觸器兩種,5.說明熱繼電器和熔斷器保護功能的不同之處? 答：熱繼電器有過載和斷相保護功能，熔斷器有短路保護功能。 6.中間繼電器與接觸器有何異同? 答：都有低壓保護功能。 （1）接觸器有主觸點，控制容量大，能實現遠距離控制，主要控制對象是電動機。 （2）中間繼電器觸點較多，起到中間放大作用,7.按鈕的顏色應符合哪些要求? 答： （1）“停止”和“急?！?紅色，按紅色按鈕時，必須使設備斷電、停車。 （2）“起動”:綠色。 （3）“點動”:黑色

29、。 （4）“起動”與“停止”交替動作必須是黑色、白色或灰色，不得使用紅色和綠色。 （5）“復位”:必須是藍色;當其兼有停止作用時，必須是紅色,8.籠型異步電動機是如何改變轉動方向的? 答： U、V、W任意換兩相。 9.導線和電纜的載流量由哪些因素來確定? 答：導體的材質、截面積、環(huán)境溫度等因素,3.2.1電氣控制線路圖的識讀 3.2.2數控機床電氣原理圖,3.2 機床電氣原理圖的畫法規(guī)則,3.2.1電氣控制線路圖的識讀,常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、電氣安裝圖與電氣接線圖,1.電路圖 （1）主電路和輔助電路 （2）對圖形符號、文字符號的規(guī)定 2.電氣控制線路圖,例：CW6132型普通車床電

30、氣原理圖,1）電氣原理圖 (a)主電路：首先要仔細看一遍電氣圖，弄清電路的性質，是交流電路還是直流電路。然后從主電路入手，根據各元器件的組合判斷電動機的工作狀可。如電動機的起停、正反轉等。 (b)控制電路:：分析完主電路后，再分析控制電路，要按動作順序對每條小回路逐一分析研究，然后再全面分析各條回路間的聯(lián)系和制約關系，要特別注意與機械、液壓部件的動作關系。 (c)最后閱讀保護、照明、信號指示、檢測等部分,電氣原理圖是用來表示電路各電氣元件中導電部件的聯(lián)接關系和工作原理的圖,1 繪制電氣原理圖的原則,A圖中所有的元器件都應采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號,B電氣原理圖的組成: 電氣原理圖由主

31、電路和輔助電路組成,C電源線的畫法,D原理圖中電氣元件的畫法,E電氣原理圖中電氣觸頭的畫法： 左開右閉，下開上閉,F原理圖的布局,G線路連接點、交叉點的繪制,H原理圖的繪制要層次分明，各電器元件及觸頭的安排要合理，既要做到所用元件、觸頭最少，耗能最少，又要保證電路運行可靠，節(jié)省連接導線以及安裝、維修方便,2 關于電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分,為了便于確定原理圖的內容和組成部分在圖中的位置，常在圖紙上分區(qū)。豎邊方面用大寫拉丁字母編號，橫邊用阿拉伯數字編號,3 繼電器、接觸器觸頭位置的索引,電氣原理圖中，在繼電器、接觸器線圈的下方注有該繼電器、接觸器相應觸點所在圖中位置的索引代號，索引代號用圖面區(qū)域號

32、表示,接觸器和繼電器的觸點位置可采用附圖的方式表示例如,圖5734 / 26 / B 3,圖區(qū)行號，列號。 （無行號時只寫列號,頁次（僅一頁時可省略,圖號（只有一個多頁圖樣時，可省略,KM,2 2 2,4,左欄 中欄 右欄,主觸點的圖區(qū)號,輔助動合觸點的圖區(qū)號,輔助動斷觸點的圖區(qū)號,接觸器各欄的含義,繼電器各欄的含義,左欄 右欄,動合觸點的圖區(qū)號,動斷觸點的圖區(qū)號,4 電氣圖中技術數據的標注,電氣圖中各電氣元器件和型號，常在電氣原理圖中電器元件文字符號下方標注出來,2）電氣安裝圖,電氣安裝圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可視電氣控制系統(tǒng)復雜程度采取集中繪制或單獨繪制,電器元件的

33、布置應注意以下幾方面,1）體積大和較重的電器元件應安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元件應安裝在電器安裝板的上面,2）強電、弱電應分開，弱電應屏蔽，防止外界干擾,3）需要經常維護、檢修、調整的電器元件安裝位置不宜過高或過低,4）電器元件的布置應考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結構類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線,5）電器元件布置不宜過密，應留有一定間距。如用走線槽，應加大各排電器間距，以利布線和維修,例：CW6132型車床控制盤電器布置圖,例：CW6132型車床電氣設備安裝布置圖,3）電氣接線圖,電氣接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，通常接線圖與電氣原理圖和元件安裝圖

34、一起使用,電氣接線圖的繪制原則是,1）各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制,2）一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線框起來，即采用集中表示法,3）各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣原理圖一致，并符合國家標準,4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導線編號相一致,5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導線可以繪成一股線,例：電氣接線圖,4）電氣原理圖的電氣常態(tài)位置 （5）原理圖中連接端上的標志和編號 （6）控制線路原理圖中的其他規(guī)定,3.2.2數控機床電氣原理圖,數控機床電氣原理圖與前一小節(jié)我們

35、介紹的電氣控制線路圖的畫法規(guī)則一致，原理圖中可以看出各種導線的標號和規(guī)格，電動機的功率，接觸器的觸點和線圈以及斷路器等，后續(xù)章節(jié)我們將對部分數控機床電氣原理圖進行詳細分析,15.簡述電氣原理圖分析的一般步驟。 答：對于傳動系統(tǒng)： （1）先看主電路，并了解所拖動的設備，及生產工藝要求，和對控制系統(tǒng)的要求。 （2）再看控制系統(tǒng)。對于控制系統(tǒng)也要分塊，按系統(tǒng)，按功能分成若干塊，再局部，再細節(jié)。 （3）對于電子線路，也是要先了解整體的系統(tǒng)功能，再按系統(tǒng)，按功能，逐步細化,本節(jié)作業(yè) P83 3-15 3-16,16.連線和布線有哪些要求? 答：（1）導線接線正確，應符合配線圖的要求。 （2）導線排列 橫

36、平豎直 整齊劃一 牢固美觀 （3）下線 根據裝置的結構形式及元器件的位置確定線束的長短、走向及安裝固定方法。裝有電子器件的控制裝置，一次線和二次線應分開走，盡可能各走一邊。過門線一律采用多股軟線，下線長度保證門開到極限位置時不受拉力影響。 （4）接線和行線 行線方式:捆扎法 行線槽法 接地回路應保證電氣連接的連續(xù)性,3.3數控機床電氣控制的邏輯表示,3.3.1數控機床電氣控制的邏輯表示 3.3.2邏輯運算法則,3.3.1數控機床電氣控制的邏輯表示,邏輯變量通常用“0”和“1”來表示兩種相反的邏輯狀態(tài)。在電氣控制中，常用邏輯變量描述開關、觸點的開關狀態(tài)、線圈的得失電。通常用“1”表示線圈通電，開

37、關閉合狀態(tài);“0”則相反,3.3.2 邏輯運算法則,邏輯與電路 邏輯或電路 邏輯非電路,KM=KA1KA2,KM=KA1+KA2,KM=KA,3.4 組成電氣控制線路的基本環(huán)節(jié),3.4.1正轉、點動及兩地控制 3.4.2正反轉控制 3.4.3順序控制及時間控制 3.4.4電液控制,3.4.1正轉、點動及兩地控制,1.開關控制,2.接觸器點動控制,3.接觸器長動控制,4.點動、長動控制,5.兩地（多地多條件）控制,3.4.2正反轉控制,1.用倒順開關實現正反轉控制電路,2.用按鈕、接觸器實現正反轉控制電路,行程控制實際上可以看作正反轉控制的特殊應用,3.行程控制,SQ1、SQ2分別安裝在床身兩端

38、，反映工作臺的起點和終點。撞塊A、B安裝在工作臺上，當撞塊隨著工作臺運動到行程開關位置時，壓下行程開關，使其觸點動作，從而改變控制電路，使電動機正反轉，實現工作臺的自動往返運動,工作臺的自動往返運動,3.4.3順序控制及時間控制,1.順序（條件）控制,2.時間控制（星-三降壓啟動控制線路,星-三降壓啟動控制線路工作原理,先合上電源開關QF,按下SB2,KM1線圈得電,KM1常開觸點閉合,KM2線圈得電,KT線圈得電,計時,動作,KM3線圈得電,KM2常開觸點閉合,KM3常開觸點閉合,Y啟動,KM1線圈斷電,全壓運行,3.4.4電液控制,電液控制是通過電氣控制系統(tǒng)來控制液壓傳動系統(tǒng)，按給定的工作

39、運動要求完成動作。 當液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組合構成電液控制系統(tǒng)時，就更容易實現傳動自動化，因此電液控制被廣泛地應用在各種自動化設備上，特別是數控機床之中,1、液壓系統(tǒng)的組成,液壓傳動系統(tǒng)主要由四個部分組成：動力裝置（液壓泵及驅動電動機）、執(zhí)行機構（液壓缸或液壓馬達）、控制調節(jié)裝置（壓力閥、調速閥、換向閥等）和輔助裝置（油箱、油管等,B,圖形符號含義： 1. 位用方格表示，幾位即幾個方格。 2. 通（） ，不通（ 、 ） 箭頭首尾和堵截符號與一個方格有幾個交點即為 幾通。 3 .油口有固定方位和含義：P進油口(左下）， T回油口（右下）,A、B與執(zhí)行元件連接的工作油口（上）。 4. 彈簧W、M

40、，畫在方格兩側。 5. 常態(tài)位置 原理圖中，油路應該連接在常態(tài)位置。 二位閥，靠彈簧的一格； 三位閥，中間一格,液壓系統(tǒng) 工作原理,2、液壓動力滑臺,控制電路分析,1）選擇開關SA合向自動工作位置的自動循環(huán)過程： 按動SB1KA1線圈通電自鎖YV1-1、YV2-1線圈通電，滑臺快進； 至壓下SQ2KA2線圈通電自鎖YV2-1線圈斷電，滑臺工進； 壓下SQ3滑臺逗留、KA3線圈通電自鎖KA1，KA2線圈斷電YV1-2線圈通電，滑臺快退； 壓下SQ1KA3線圈斷電YV1-2線圈斷電，滑臺在原位停止。循環(huán)過程結束。 （2）手動操作： SB2用于工作臺手動退回。 SA在手動位置時，SB1用于工作臺手動

41、進給,10.什么是互鎖（聯(lián)鎖）?什么是自鎖?試舉例說明各自的作用。 答：自鎖：是在接觸器線圈得電后，利用自身的常開輔助觸點保持回路的接通狀態(tài)。 具體是把常開輔助觸點與啟動的按鈕并聯(lián)。這樣，當啟動按鈕按下，接觸器動作，輔助觸點閉合，進行狀態(tài)保持，此時再松開啟動按鈕，接觸器也不會失電斷開。 互鎖：兩個接觸器之間，利用自己的輔助觸點，去控制對方的線圈回路，進行狀態(tài)保持,本節(jié)作業(yè) P83 3-10 3-11 3-12 3-13 3-14,11.長動與點動的區(qū)別是什么? 答：是否有自鎖電路，長動為持續(xù)工作，點動為接觸式工作。 12.常開觸點串聯(lián)或并聯(lián)，在電路中起什么樣的控制作用?常閉觸點串聯(lián)或并聯(lián)，起什

42、么控制作用? 答:(1)常開觸點串聯(lián)，設備開機需要同時按下，一般用在開機慎重或需對操作者保護的情況；(2)常開觸點并聯(lián)和常閉觸點串聯(lián)用于多地控制；(3)常閉觸點并聯(lián)，設備停機需要同時按下，一般用在停機慎重或需對操作者保護的情況,13.設計一個控制電路，要求第一臺電動機起動10s以后，第二臺電動機自動起動，運行5s以后，第一臺電動機停止轉動，同時第三臺電動機起動，再運轉15s后，電動機全部停止,解: (1)主電路,2)控制電路,2)控制電路,2)控制電路,2)控制電路,14.為兩臺異步電動機設計一個控制線路，其要求如下: （1）兩臺電動機互不影響地獨立操作; （2）能同時控制兩臺電動機的起動與停

43、止; （3）當一臺電動機發(fā)生過載時，兩臺電動機均停止工作,解：（1）兩臺電動機互不影響地獨立操作,2）能同時控制兩臺電動機的起動與停止,3）當一臺電動機發(fā)生過載時，兩臺電動機均停止工作,35機床電氣控制線路應用示例,數控機床的電氣原理部分仍以傳統(tǒng)機床電氣控制為基礎，我們在本小節(jié)由簡到繁，先給大家介紹幾種典型機床控制線路，再學習數控機床的電氣控制線路,電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟： 1、了解機械設備的機械動作及工步圖。分析傳動系統(tǒng)的驅動方式，含電動、液壓、氣動驅動原理。 2、了解電器元件的安裝位置及作用。 3、分析機械部件與電器元件的關聯(lián)，含操縱手柄，行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀

44、態(tài)及安裝位置。 4、分析電氣控制原理,3.5.1 CW6140車床控制線路分析及故障處理 3.5.2 Z3040搖臂鉆床控制線路分析及故障處理 3.5.3 X62W銑床控制線路分析及故障處理 3.5.4 M7120型平面磨床控制線路分析及故障處理 3.5.5 數控機床電氣控制線路應用示例,3.5.1 CW6140車床控制線路分析及故障處理,CW6140車床控制線路圖,主電路有兩臺電動機，M1為主電動機，M2為冷卻泵電動機，QS為電源開關，接觸器KM控制M1起動和停止。轉換開關Q1控制M2的工作狀態(tài),1、主電路分析,控制電路采用380V交流電源供電，按起動按鈕SB2，KM線圈得電并自鎖，M1直接

45、起動。M1運行后，合上Q1，冷卻泵電動機起動。按下SB1，M1、M2同時停轉,2、控制電路分析,機床照明采用380V。36V安全變壓器T供電，照明由轉換開關Q2控制,3、輔助照明電路分析,主軸電動機不能起動 松開起動按鈕電動機就自行停止 按下停止按鈕主軸電動機不能停止 冷卻泵電動機不能起動工作 照明燈不亮,4、線路故障及處理,3.5.2 Z3040搖臂鉆床控制線路分析及故障處理,Z3040搖臂鉆床是一種立式鉆床，在鉆床中具有一定代表性。主要用于對大型零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔和攻螺紋等,搖臂鉆床的電力拖動特點及控制要求,5) 具有必要的聯(lián)鎖與保護,1)設有主軸電動機、搖臂升降電動機、立柱 夾緊放

46、松電動機及冷卻泵電動機,2) 要求主軸進給有較大的調速范圍,3) 搖臂鉆床的主運動與進給運動皆為主軸的運動,4) 主軸要求正反轉，主軸正反轉一般由機械方法獲得,主電動機M1單向旋轉，由接觸器KM1控制 搖臂升降電動機M2具有正反轉控制 液壓泵電動機M3，由KM4、KM5實現正反轉控制 冷卻泵電動機M4,1、主電路分析,上升按鈕,下降按鈕,松開按鈕,夾緊按鈕,1)搖臂上升的控制,2、控制電路分析,按著上升 按鈕SB3,電磁鐵YV 得電,到達所需位置后,KT得電,KM4得電,M3旋轉，松開,SQ2壓下,KM4斷開,KM2得電,M2旋轉，上升,M3停止,松開SB3,KT斷電,KM2斷電,KM5得電,

47、M2停轉,M3反向旋轉，夾緊,KM5,YV,SQ3壓下,13S后,斷電，結束,2)搖臂下降的控制,按著下降按鈕SB4,電磁鐵YV 得電,到達所需位置后,KT得電,KM4得電,M3旋轉，松開,SQ2壓下,KM4斷開,KM3得電,M2旋轉，下降,M3停止,松開SB4,KT斷電,KM3斷電,KM5得電,M2停轉,M3反向旋轉，夾緊,KM5,YV,SQ3壓下,13S后,斷電，結束,2)立柱和主軸箱的松開與夾緊控制 松開按鈕 SB5 夾緊按鈕 SB6,主軸電動機不能起動 搖臂升降以后不能完全夾緊 立柱松開夾緊電動機不能起動 立柱松開夾緊電動機不能停止,3、線路故障及處理,3.5.3 X62W銑床控制線路

48、分析及故障處理,銑床可用來加工平面、斜面、勾槽等，按照結構和加工性能不同，可分為立式銑床、臥式銑床、龍門銑床和各種專用銑床等,萬能臥式銑床的電力拖動特點與控制要求,1、采用單獨傳動，即主軸和工作臺分別由主軸電動機，進給電動機拖動。而工作臺工作進給與快速移動由進給電動機拖動；經電磁離合器傳動來獲得,2、主軸能移實現正、反轉但旋轉方向不需經常改變,3、采用電磁離合器控制主軸停車制動和主軸上刀制動,4、進給電動機能正、反轉。而且，同一時間只允許工作臺只有一個方向的移動，故應有聯(lián)鎖保護,5、使用圓工作臺時，工作臺不得移動,6、主軸轉速與進給速度應有較寬的調節(jié)范圍,7、主軸旋轉和工作臺進給應有先后順序控

49、制,8、應有冷卻泵電動機拖動冷卻泵，供給冷卻液,10、工作臺上下，左右、前后六個方向的運動應具有限位保護,9、為適應銑削加工時操作者的正面與側面操作要求，機床應對主軸電動機的起動與停止及工作臺的快速移動控制，具有兩地操作,11、應有局部照明電路,電磁離合器,電磁離合器又稱電磁聯(lián)軸節(jié)。它是利用表面磨擦和電磁感應原理，在兩個作旋轉運動的物體間傳遞轉矩的執(zhí)行電器,多片式磨擦電磁離合器結構簡圖 1主動軸 2從動齒輪 3套筒 4銜鐵 5從動磨擦片 6主動磨擦片 7電刷與滑環(huán) 8線圈 9鐵心,主軸電動機M1正轉（順銑）與反轉（逆銑） 進給電動機M2采用接觸器構成正轉與反轉控制 冷卻泵驅動電動機M3,1、主

50、電路分析,一）主軸電動機M1的控制 主軸電動機起動控制 主軸電動機制動及換刀制動 主軸變速時的瞬時點動,2、控制電路分析,二）進給電動機M2的控制,選擇開關SA1,SA1-2 斷開,SA1-1、SA1-3 閉合,是水平工作臺工作,相反，是圓工作臺工作,1.水平工作臺縱向進給運動的控制 如圖3-55 工作臺控制電路（a,SQ1-2斷開 SQ1-1閉合,縱向手柄扳在右位,合上縱向進給機械離合器,壓下SQ1,KM2線圈得電,電動機M2正轉，工作臺右移,SQ2-2斷開 SQ2-1閉合,縱向手柄扳在左位,合上縱向進給機械離合器,壓下SQ2,KM3線圈得電,電動機M2反轉，工作臺左移,如圖3-55 工作臺

51、控制電路（a,SQ3-2斷開 SQ3-1閉合,十字復合手柄扳在下方,合上垂直進給機械離合器,壓下SQ3,KM2線圈得電,電動機M2正轉，工作臺上移,2.水平工作臺升降進給運動控制,如圖3-55 工作臺控制電路（a,SQ4-2斷開 SQ4-1閉合,十字復合手柄扳在上方,合上垂直進給機械離合器,壓下SQ4,KM3線圈得電,電動機M2反轉，工作臺下移,如圖3-55 工作臺控制電路（a,SQ3-2斷開 SQ3-1閉合,十字復合手柄扳在右（前）方,合上橫向進給機械離合器,壓下SQ3,KM2線圈得電,電動機M2正轉，工作臺前移,3.水平工作臺橫向進給運動控制,如圖3-55 工作臺控制電路（a,SQ4-2斷開 SQ4-1閉合,十字復合手柄扳在左（后）方,合上橫向進給機械離合器,壓下SQ4,KM3線圈得電,電動機M2反轉，工作臺后移,如圖3-55 工作臺控制電路（a,4.水平工作臺進給運動的聯(lián)鎖控制 5.水平工作臺的快速移動 按下SB5或SB6 6.