機(jī)床電氣控制第1講第一章

1、2022-4-211電氣自動控制原理陳光勝Cgs-創(chuàng)新樓創(chuàng)新樓341341室室，552709382022-4-212一、大家為什么要選修這門課？一、大家為什么要選修這門課？l專業(yè)需要專業(yè)需要l拓寬就業(yè)途徑拓寬就業(yè)途徑l業(yè)余愛好，提高動手能力業(yè)余愛好，提高動手能力二、如何上好這門課？二、如何上好這門課？l態(tài)度端正態(tài)度端正l作業(yè)作業(yè)l考勤考勤三三 個個 問問 題題2022-4-213三、講授什么內(nèi)容？三、講授什么內(nèi)容？l機(jī)床電氣控制的基本知識；機(jī)床電氣控制的基本知識；l基本控制電路的原理、設(shè)計?；究刂齐娐返脑?、設(shè)計。第第1部分部分 繼電接觸器基本控制電路繼電接觸器基本控制電路第第2部分部分 電

2、氣控制系統(tǒng)圖的繪制及識圖方法電氣控制系統(tǒng)圖的繪制及識圖方法第第3部分部分 電氣調(diào)速系統(tǒng)電氣調(diào)速系統(tǒng) 第第4部分部分 機(jī)床電氣控制電路設(shè)計方法機(jī)床電氣控制電路設(shè)計方法2022-4-214第一講第一講 電氣控制基本知識及低壓電器電氣控制基本知識及低壓電器一、電氣控制基本概念一、電氣控制基本概念(第一章第一章 緒論緒論)1、何為電氣？、何為電氣？ 定義：電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用和電工裝備制造等學(xué)科或工程領(lǐng)域的統(tǒng)稱。自動控制自動控制:機(jī)械、機(jī)械、電氣電氣、液壓、氣動等、液壓、氣動等3、何為現(xiàn)代的電氣控制、何為現(xiàn)代的電氣控制4、何為電機(jī)拖動、何為電機(jī)拖動單機(jī)拖動、多機(jī)、交直流無級調(diào)速2、何為自動控制

3、，何為電氣控制、何為自動控制，何為電氣控制2022-4-215包裝印刷機(jī)包裝印刷機(jī)滾筒印刷機(jī)滾筒印刷機(jī)自動壓力機(jī)自動壓力機(jī)2022-4-216手動控制-繼電器控制-PLC控制-數(shù)字控制5、電氣控制的發(fā)展、電氣控制的發(fā)展繼電器控制 - PLC控制 - 數(shù)字控制2022-4-2171)繼電器控制 2)可編程控制器（PLC） 優(yōu)點(diǎn)：以工業(yè)控制為目標(biāo)，具有功率級輸出、接線簡單、通用性強(qiáng)、編程容易、抗干擾、工作可靠。優(yōu)點(diǎn)：器件結(jié)構(gòu)簡單，價廉、控制方式直觀、工作可靠、易于掌 握、易于維護(hù)缺點(diǎn)：體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難，可靠性低。3)數(shù)字控制 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床的產(chǎn)物。數(shù)控機(jī)床既具有專用

4、機(jī)床生產(chǎn)率高的優(yōu)瞇點(diǎn)又兼有通用數(shù)控機(jī)床工藝范圍廣、使用靈活的特點(diǎn)，并具還具有能自動加工復(fù)雜成型表面、精度高等優(yōu)點(diǎn)。具有高效率、高精度、高柔性一身，是當(dāng)今機(jī)床自動化的理想形式。2022-4-218NC :Numerical ControlCNC :Computer Numerical ControlMNC: Microcomputer Numerical ControlDNC: Direct Numerical ControlFMS: Flexible Manufacture System6、幾個應(yīng)知的英文縮寫、幾個應(yīng)知的英文縮寫2022-4-219二、認(rèn)識電器元件二、認(rèn)識電器元件(第二章第二章

5、 機(jī)床繼電接觸器基本電路及邏輯表示機(jī)床繼電接觸器基本電路及邏輯表示 ) 電器電器是對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、是對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的電工器械電工器械。 低壓電器低壓電器通常指工作電壓在通常指工作電壓在交流交流1kV1kV以下或以下或直流直流1.2kV1.2kV的電器元件。的電器元件。 機(jī)床電氣控制中所用的電器多屬于機(jī)床電氣控制中所用的電器多屬于低壓電器低壓電器。1 低壓電器簡介低壓電器簡介2022-4-21101） 開關(guān)電器開關(guān)電器(1)刀開關(guān)：刀開關(guān)：控制對象為控制對象為380V， 5.5kW 以下小電機(jī)以下

6、小電機(jī) 考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀閘的額定電考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀閘的額定電流值應(yīng)選擇如下：流值應(yīng)選擇如下：（35)倍倍異步電機(jī)額定電流異步電機(jī)額定電流電路符號電路符號QS1出線盒 2熔絲3動觸頭 4手柄5靜觸頭 6電源進(jìn)線座 7瓷座 8膠蓋9接用電器2022-4-2111(2)組合開關(guān)：組合開關(guān)：常用在機(jī)床設(shè)備的供電回路中，作常用在機(jī)床設(shè)備的供電回路中，作為電源的引入開關(guān)或是自我控制小容量電動機(jī)的為電源的引入開關(guān)或是自我控制小容量電動機(jī)的直接起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關(guān)等。直接起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關(guān)等。2022-4-2112 組合開關(guān)的圖形符號和文字符號組合開關(guān)的圖形符

7、號和文字符號QSQSQSQS（a a）單極）單極 （b b）三極）三極組合開關(guān)的組合開關(guān)的主要參數(shù)有主要參數(shù)有額定電壓額定電壓額定電流額定電流 有有10A10A、25A25A、60A60A等等極數(shù)極數(shù)2022-4-2113(3)自動開關(guān)：自動開關(guān)：又稱自動空氣開關(guān)、自動空氣斷路又稱自動空氣開關(guān)、自動空氣斷路器、低壓斷路器。簡稱：器、低壓斷路器。簡稱：空開空開2022-4-2114鎖鉤鎖鉤主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)手動閉合手動閉合 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器銜鐵銜鐵連桿裝置連桿裝置釋放彈簧釋放彈簧過載脫扣過載脫扣器器自動開關(guān)的結(jié)構(gòu)自動開關(guān)的結(jié)構(gòu)2022-4-2115工作原理：工作原理： 過

8、流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源； 過載時，過載脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；過載時，過載脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源； 欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。鎖鉤鎖鉤主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)手動閉合手動閉合 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器銜鐵銜鐵連桿裝置連桿裝置釋放彈簧釋放彈簧過載脫過載脫扣器扣器2022-4-2116作用作用：用于電動機(jī)和其他用電設(shè)備的電用于電動機(jī)和其他用電設(shè)備的電路中，在正常情況下，它可以路中，在正常情況下，它可以分分?jǐn)鄶嗪秃徒油ń油üぷ麟娏鳎还ぷ麟娏?；?dāng)電路發(fā)生當(dāng)電路發(fā)生過載、短路、失

9、壓過載、短路、失壓等等故障時，它能自動切斷故障電路，故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護(hù)串接于它后面的電器有效地保護(hù)串接于它后面的電器設(shè)備；設(shè)備；用于不頻繁地接通、分?jǐn)嘭?fù)荷的用于不頻繁地接通、分?jǐn)嘭?fù)荷的電路，控制電動機(jī)的運(yùn)行和停止。電路，控制電動機(jī)的運(yùn)行和停止。QFQF2022-4-21172） 熔斷器熔斷器作用：用于短路保護(hù)。作用：用于短路保護(hù)。電路符號電路符號FU熔體額定電流熔體額定電流 的選擇：的選擇：FIIst：異步電機(jī)的起動電流，異步電機(jī)的起動電流，一般一般(57) 額定電流。額定電流。stFII315.212. 空載電機(jī)空載電機(jī)LFII（稍大）（稍大）1. 無沖擊電流的場合無沖

10、擊電流的場合（如電燈、電爐）（如電燈、電爐）stFII216 .113. 頻繁起動頻繁起動 的電機(jī)的電機(jī)安秒特性安秒特性t1.2IF2022-4-2118熔斷器種類：常見有:插入式、螺旋式、封閉管式 和自復(fù)式2022-4-2119 按鈕又稱控制按鈕或按鈕開關(guān)是一種接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返闹髁铍娖?，其結(jié)構(gòu)簡單應(yīng)用廣泛。觸頭允許通過的電流較小一般不超過5A，主要用在低壓控制電路中手動發(fā)出控制信號。243156結(jié)構(gòu)及符號3) 控制按鈕控制按鈕主令電器：用于發(fā)送控制指令的非自動切換電器用于發(fā)送控制指令的非自動切換電器2022-4-2120常開常開(動合動合)按鈕按鈕電路符號電路符號SB常閉常閉(動斷動斷

11、)按鈕按鈕電路符號電路符號SB復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕電路符號電路符號SB按鈕由按鈕帽按鈕帽，復(fù)位彈復(fù)位彈簧簧，橋式動、靜觸頭橋式動、靜觸頭和外外殼殼等組成。2022-4-2121一般用：一般用：紅色紅色表示表示停止停止和和急停急停；綠色綠色表示表示起動起動；黑色黑色表示表示點(diǎn)動；點(diǎn)動；藍(lán)色藍(lán)色表示表示復(fù)位復(fù)位；2022-4-21224) 行程開關(guān)行程開關(guān)用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。常開（動合）觸頭常開（動合）觸頭電路符號電路符號SQ常閉（動斷）觸頭常閉（動斷）觸頭電路符號電路符號SQ 行程開關(guān)種類有：行程開

12、關(guān)種類有：動合觸點(diǎn)動合觸點(diǎn)和和動斷觸點(diǎn)動斷觸點(diǎn)。2022-4-2123 行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)。是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動部件的撞擊來發(fā)出控制信號的小電流主令電器。主要用于生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動方向、行程大小控制或位置保護(hù)等。2022-4-2124 電磁式接觸器是利用電磁式接觸器是利用電磁吸力電磁吸力的的作用使主觸點(diǎn)作用使主觸點(diǎn)閉合或斷開閉合或斷開負(fù)載電路負(fù)載電路的控制電器。的控制電器。 特點(diǎn)特點(diǎn)：v 用于實(shí)現(xiàn)用于實(shí)現(xiàn)頻繁頻繁的遠(yuǎn)距離操作；的遠(yuǎn)距離操作；v 用于接通或分?jǐn)啻箅娏饔糜诮油ɑ蚍謹(jǐn)啻箅娏? (大載荷大載荷) )電路電路?？刂凭€圈接線控制線圈接線主觸點(diǎn)接線主觸點(diǎn)接線5) 接觸器接觸器2

13、022-4-2125線圈線圈鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵主觸頭主觸頭彈簧彈簧輔助輔助觸頭觸頭M3電機(jī)電機(jī)動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵被吸合銜鐵被吸合380 2202022-4-2126M3觸頭閉合觸頭閉合電機(jī)接通電機(jī)接通電源電源 220380動作過程動作過程2022-4-2127接觸器有關(guān)符號：接觸器有關(guān)符號：接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路 （流過的電流大，（流過的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置）常開常開常閉常閉接觸器輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過的電流小，無（流過的電流小，無需加滅弧裝置需加滅弧裝置）接觸器控制對象：電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器控制對象：電動

14、機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。接觸器線圈接觸器線圈KMKM2022-4-2128 接觸器按其接觸器按其主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)控制線路控制線路中的電流分為中的電流分為直流接觸器直流接觸器和和交流接觸器交流接觸器。u交流接觸器交流接觸器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：交流線圈交流線圈、有短路、有短路環(huán)、采用雙斷口觸頭環(huán)、采用雙斷口觸頭u直流接觸器直流接觸器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：直流線圈直流線圈、滾動指、滾動指型觸頭型觸頭 接觸器最主要的接觸器最主要的用途用途: 控制電動機(jī)的啟控制電動機(jī)的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速等。是電力拖動控動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速等。

15、是電力拖動控制系統(tǒng)中最常用的控制電器之一。制系統(tǒng)中最常用的控制電器之一。2022-4-2129簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制ABCM3刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用自保持自保持停止停止按鈕按鈕起動起動按鈕按鈕特點(diǎn)：特點(diǎn)：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。2022-4-2130 繼電器：是一種根據(jù)繼電器：是一種根據(jù)電量（電流、電壓）電量（電流、電壓）或或非非電量（時間、速度、溫度、壓力等）電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動的變化自動接通和斷開控制電路，以完成控制或保護(hù)任務(wù)的接通和斷開控制電路，以完成控制或保護(hù)任務(wù)的電器。電器。 繼電器一般由繼電器一般由3 3個基本部分組成：個基本部分

16、組成：檢測機(jī)檢測機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。6) 繼電器繼電器2022-4-2131它能它能按照某種要求按照某種要求接通或斷開控制系統(tǒng)中的電接通或斷開控制系統(tǒng)中的電路。路。繼電器一般由輸入繼電器一般由輸入感測感測機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)和輸出執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩機(jī)構(gòu)兩部分組成，前者用以反映輸入量的高低，后者部分組成，前者用以反映輸入量的高低，后者用以接通或切斷電路。用以接通或切斷電路。 常用繼電器的常用繼電器的觸點(diǎn)觸點(diǎn)有通和斷兩種狀態(tài)，狀態(tài)的有通和斷兩種狀態(tài)，狀態(tài)的改變由執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動。改變由執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動。特點(diǎn)：特點(diǎn)：2022-4-2132與接觸器與接觸器的區(qū)別：的區(qū)別：（1 1）繼電器可以

17、對繼電器可以對各種電量或非電量的變化各種電量或非電量的變化作作出反應(yīng)，而接觸器只有在一定的出反應(yīng)，而接觸器只有在一定的電壓信號下電壓信號下動動作。作。（2 2）繼電器用于切換繼電器用于切換小電流小電流的控制電路，而接的控制電路，而接觸器則用來控制觸器則用來控制大電流大電流電路，因此，繼電器觸電路，因此，繼電器觸頭容量較?。ú淮笥陬^容量較?。ú淮笥?A5A），且無滅弧裝置。），且無滅弧裝置。2022-4-2133按輸入信號輸入信號可分為如：電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、速度繼電器，壓力繼電器、溫度繼電器等；按工作原理工作原理可分為如：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器、

18、熱繼電器等；按用途用途可分為:控制與保護(hù)繼電器；按輸出形式輸出形式可分為:有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)繼電器。 分類分類：2022-4-2134v觸點(diǎn)系統(tǒng)觸點(diǎn)系統(tǒng) 交、直流繼電器的觸點(diǎn)均接在控制電路上，且電流小，不裝設(shè)滅弧裝置。有常開和常閉兩種形式。（1）電磁式繼電器）電磁式繼電器2022-4-2135中間繼電器的中間繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目觸點(diǎn)數(shù)目較多，作用是較多，作用是增加增加被控制線路被控制線路的的數(shù)量數(shù)量或加大觸點(diǎn)允許的或加大觸點(diǎn)允許的斷開容量斷開容量。中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓電壓繼電器。繼電器。動作功率較大的中間繼電器與動作功率較大的中間繼電器與小型接觸器小型接觸器的結(jié)構(gòu)相同。的結(jié)構(gòu)相同。中間繼電器中間繼電器KA常開常開常閉常閉KAKA電路符號電路符號2022-4-2136發(fā)熱元件發(fā)熱元件功能功能：過載保護(hù)：過