第二章機(jī)床電氣概論

1、第二章 機(jī)床電器概論低壓電器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)掌握低壓電器的結(jié)構(gòu)組成掌握低壓電器的各結(jié)構(gòu)特點(diǎn)機(jī)床電器廣泛應(yīng)用于機(jī)床的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，雖然在結(jié)構(gòu)上種類(lèi)繁多，且沒(méi)有最終固定的結(jié)構(gòu)形式，但從電器各組成部分的作用上來(lái)區(qū)分，一般可分為三個(gè)基本組成部分，即感受部分、執(zhí)行部分和滅弧機(jī)構(gòu)。1感受部分作用：用來(lái)感受外界信號(hào)并根據(jù)外界信號(hào)作出特定的反應(yīng)或動(dòng)作。不同的低壓電器，感受部分結(jié)構(gòu)不同。舉例：對(duì)于手動(dòng)電器來(lái)說(shuō)，操作手柄就是感受部分；而對(duì)于電磁式電器而言，感受部分一般是指電磁機(jī)構(gòu)。低壓電器結(jié)構(gòu)與基本特點(diǎn)低壓電器結(jié)構(gòu)與基本特點(diǎn)圖2.1.2 無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖電磁機(jī)構(gòu)原理1、電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組

2、成，主要作用是通過(guò)電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，完成接通或分?jǐn)嚯娐返墓δ堋?、分類(lèi) （1）根據(jù)銜鐵相對(duì)鐵心的運(yùn)動(dòng)方式，電磁機(jī)構(gòu)可分為直動(dòng)式和拍合式兩種。拍合式又分為銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)和銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩種。直動(dòng)式電磁機(jī)構(gòu)多用于交流接觸器、繼電器中。銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式電磁機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于直流電器中。銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式電磁機(jī)構(gòu)的鐵心形狀有E形和U 形兩種，多用于觸頭容量大的交流電器中。電磁機(jī)構(gòu)原理（2）按電流電磁式電器分為直流和交流兩類(lèi)，都是利用電磁鐵的原理而制成。通常，直流電磁鐵的鐵心是用整塊鋼材或工程純鐵制成，而交流電磁鐵的鐵心則是用硅鋼片疊鉚而成。直流型線圈一般做成無(wú)骨架、高而薄

3、的瘦高型，使線圈與鐵心直接接觸，易于散熱；交流型線圈由于鐵心存在磁滯和渦流損耗，鐵心會(huì)發(fā)熱。為了改善線圈和鐵心的散熱情況，線圈設(shè)有骨架，使鐵心與線圈隔離，并將線圈制成短而厚的矮胖型。電磁機(jī)構(gòu)原理（3）根據(jù)線圈在電路中的連接形式，可分為串聯(lián)線圈和并聯(lián)線圈。大多數(shù)電磁式電器線圈都按照并聯(lián)接入方式設(shè)計(jì)。2執(zhí)行部分作用：根據(jù)感受機(jī)構(gòu)的指令，對(duì)電路進(jìn)行“通斷”操作。實(shí)質(zhì)：對(duì)電路實(shí)行“通斷”控制的工作一般由觸點(diǎn)來(lái)完成，所以執(zhí)行部分一般是指電器的觸點(diǎn)。分類(lèi)：1、按所控制的電路可以分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。 主觸點(diǎn)用于分?jǐn)嘀麟娐罚试S通過(guò)較大電流；輔助觸點(diǎn)用于分?jǐn)?控制電路， 允許通過(guò)的電流較小。2、按原始狀態(tài)分

4、為常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。2執(zhí)行部分3、按接觸形式分為點(diǎn)接觸、線接觸、面接觸。點(diǎn)接觸用于較小電流的電器；面接觸由于較大電流的電器；線接觸觸點(diǎn)在通斷過(guò)程中波動(dòng)動(dòng)作，用于中等容量的觸點(diǎn)。4、在常用的繼電器和接觸器中，主要有橋形觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)。橋形觸點(diǎn)：點(diǎn)、面接觸指形觸點(diǎn)：線接觸3滅弧機(jī)構(gòu)產(chǎn)生原因：當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)大電流的瞬間，觸點(diǎn)間距離極小，電場(chǎng)強(qiáng)度較大，觸點(diǎn)間產(chǎn)生大量的帶電粒子，形成熾熱的電子流，產(chǎn)生弧光放電現(xiàn)象，稱(chēng)為電弧。特點(diǎn)：電壓越高，電流越大，電弧功率也越大；弧區(qū)溫度越高，游離程度越大，電弧亦越強(qiáng)。使用滅弧裝置的原因：電弧的出現(xiàn)，既妨礙電路的正常分?jǐn)啵謺?huì)使觸點(diǎn)受到嚴(yán)重灼傷，對(duì)電流的通斷和觸點(diǎn)的使用

5、壽命都有極大的影響，為此必須采用有效的措施進(jìn)行滅弧，以保證電路和電器元件工作的安全可靠。使用滅弧裝置的實(shí)質(zhì)：降低電弧的溫度和電場(chǎng)強(qiáng)度。滅弧裝置：滅弧罩、滅弧柵、磁吹滅弧、2.2機(jī)床電器系統(tǒng)低壓配電電器學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握各種常用低壓電器的名稱(chēng)、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號(hào)與文字符號(hào)。刀開(kāi)關(guān)又稱(chēng)閘刀開(kāi)關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的手動(dòng)電器。在低壓電路中，作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，或用?lái)將電路與電源隔離。 刀開(kāi)關(guān)一、刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)的典型結(jié)構(gòu)刀開(kāi)關(guān)的種類(lèi)：按極數(shù)分：?jiǎn)螛O雙極三極按轉(zhuǎn)換方向分：?jiǎn)螖S雙擲按滅弧分：帶滅弧罩不帶滅弧罩按接線方式分：板前接線板后接線（一）普通刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)組成 手柄、觸刀

6、、靜插座、支座和絕緣底板等組成。工作原理 合上手柄時(shí)，使觸刀繞鉸鏈支座轉(zhuǎn)動(dòng)，將觸刀插入靜插座內(nèi)，電路接通；拉下手柄時(shí)，觸刀脫離靜插座時(shí)將電路斷開(kāi)。又稱(chēng)為瓷底膠蓋刀開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱(chēng)閘刀開(kāi)關(guān)。生產(chǎn)中常用的是HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，適用于照明和小容量電動(dòng)機(jī)控制線路中，供手動(dòng)不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?，并起短路保護(hù)作用。（二）開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)防止操作時(shí)觸及帶電體或分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧飛出傷人Q（QS）Q（QS）SASA符號(hào)型號(hào)（二）封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)常用的HH3、HH4系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)在開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種開(kāi)關(guān)。作用：用于手動(dòng)不頻繁的接通和斷開(kāi)帶負(fù)載的電路以及作為線路末端的短路保護(hù)，也可用于控制15

7、kW以下的交流電動(dòng)機(jī)不頻繁的直接起動(dòng)和停止。主要由觸頭及滅弧系統(tǒng)、熔斷器及操作機(jī)構(gòu)等三部分組成。 結(jié)構(gòu):使刀開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)速度與手柄操作速度無(wú)關(guān)。 （二）封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（二）封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)特點(diǎn):操作機(jī)構(gòu)上裝有機(jī)械聯(lián)鎖，它可以保證開(kāi)關(guān)合閘 時(shí)不能打開(kāi)防護(hù)鐵蓋，而當(dāng)打開(kāi)防護(hù)鐵蓋 時(shí)， 不能將開(kāi)關(guān)合閘。采用了儲(chǔ)能合閘方式，使開(kāi)關(guān)的 分合速度與手柄操作速度無(wú)關(guān)。作用：改善開(kāi)關(guān)的滅弧性能，又能防止觸點(diǎn)停滯在中間位置， 從而提高開(kāi)關(guān)的通斷能力，延長(zhǎng)其使用壽命；型號(hào):符號(hào):與開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)相同（二）封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)作用：又稱(chēng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路中，供手動(dòng)不頻

8、繁的接通和分?jǐn)嚯娐?、電源開(kāi)關(guān)或控制5kW以下小容量異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)。HZ10（三）、組合開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu):與普通閘刀開(kāi)關(guān)的區(qū)別：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用動(dòng)觸片代替閘刀，操作手柄在平行于安裝面的平面內(nèi)可左右轉(zhuǎn)動(dòng)。 由于采用了扭簧儲(chǔ)能，可使觸點(diǎn)快速閉合或分?jǐn)啵瑥亩岣吡碎_(kāi)關(guān)的通斷能力。 a)外形；b）結(jié)構(gòu)；c)符號(hào)HZ10HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在電氣控制線路中普遍采用的是HZ10系列的組合開(kāi)關(guān)。組合開(kāi)關(guān)有單極、雙極和多極之分。普通類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各極是同時(shí)通斷的；特殊類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是各極交替通斷，以滿(mǎn)足不同的控制要求。其表示方法類(lèi)似于萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 常用產(chǎn)品:分類(lèi):型號(hào)（四）刀開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)1、額定電壓：在規(guī)定條件下，刀開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期工作能承受的最大電壓。2、額定電流：在規(guī)定條件下，刀開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。3、通斷能力：在規(guī)定條件下，刀開(kāi)關(guān)在額定電壓下能接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦怠?、電壽命：在規(guī)定條件下，刀開(kāi)關(guān)不經(jīng)維修或更換零部件的額定負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)。掌握幾個(gè)基本概念（五）開(kāi)關(guān)選擇時(shí)應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面：n 結(jié)構(gòu)形式的選擇 應(yīng)根據(jù)刀開(kāi)關(guān)的作用和裝置的安裝形式來(lái)選擇如是否帶滅弧裝置，若分?jǐn)嘭?fù)載電流時(shí)，應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開(kāi)關(guān)。根據(jù)裝置的安裝形式來(lái)選擇，是否是正面、