項目1數(shù)控機床電氣控制基礎知識ppt課件

1、工程1 數(shù)控機床電氣控制根底知識.本章要點數(shù)控機床常用低壓電器的功能、技術參數(shù)；常用低壓電器的圖形文字符號及運用方法；組成電氣控制線路的根本規(guī)律；三相異步電動機根本知識引見；數(shù)控機床電氣原理圖的畫法規(guī)那么；自鎖及正反轉控制規(guī)律的典型運用。.技藝目的 熟習數(shù)控機床常用低壓電器分類和用途;掌握低壓斷路器、熔斷器、繼電器、接觸器、主令電器圖形與文字符號的運用方法；掌握電氣原理圖的畫法規(guī)那么；了解數(shù)控機床電氣控制線路的根本規(guī)律；掌握三相異步電動機的啟動和制動控制電路；經(jīng)過兩個典型的實操訓練工程來進一步了解和掌握實際內容。.工程案例導入 在消費上運用三相異步電動機提供的動力來驅動各種金屬切削機床、起重機

2、、鍛壓機、傳送帶、鑄造機械、功率不大的通風機及水泵設備。三相異步電動機是由各種有觸點的接觸器、按鈕等低壓電器組成的電器控制電路，實現(xiàn)其啟動、正轉、反轉、制動等控制的。這種控制系統(tǒng)稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)。經(jīng)過三相異步電動機具有熱過載維護的控制電路進展案例導入。提示:控制電路中的QS、FU、KM、FR、SB等文字符號的含義及其代表的電器元件的作用是什么？控制電路是怎樣控制主電路任務的？.1.1數(shù)控機床常用低壓電器.1.1.1 低壓電器概述1.1.2 低壓斷路器1.1.3 接觸器1.1.4 繼電器1.1.5 熔斷器1.1.6 主令電器1.1.7 變壓器. 1.1.1低壓電器概述 電器是指對電能的消

3、費、保送、分配和運用起控制、調理、檢測、轉換及維護作用的電工器械。 低壓電器指任務在交流50HZ，額定電壓1200V，或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、維護、控制或調理作用的電器。 .1.低壓電器的分類 按用途分類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?？刂齐娖饔糜谧詣涌刂葡到y(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關等。主令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。執(zhí)行電器用于維護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。維護電器用于電能的保送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器。配電電器.1.低壓電器的分類按任務原理分類根據(jù)電磁感應原理來任務的電器，如

4、交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。電磁式電器電器的任務是靠外力或某非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器壓力繼電器、溫度繼電器等?？刂齐娖?2. 電磁式低壓電器的根本構造電磁機構觸頭系統(tǒng)滅弧安裝根本構造.電磁機構電磁機構由鐵心銜鐵勵磁線圈等幾部分組成 常用的磁路構造 1-銜鐵 2-鐵心 3-線圈.點接觸式: 用于電流不大的場所面接觸式:用于電流較大的場所觸頭系統(tǒng)構造有橋式指式:適宜于觸頭分合次數(shù)多、電流大的場所觸頭分為主觸頭:用于通斷電流較大的主電路。輔助觸頭:用于通斷電流較小的控制電路。.滅弧安裝作用：用來迅速熄滅主觸點在分斷電路時所產(chǎn)生的電弧，維護觸點不受電弧灼

5、傷，并使分斷時間縮短。滅弧措施：1機械滅弧2磁吹滅弧 3窄縫滅弧 4) 柵片滅弧 柵片滅弧1-熄弧柵片2-觸點3-電弧. 1.1.2 低壓斷路器低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱自動開關。 QF低壓斷路器的外形圖低壓斷路器的圖形及文字符號前往.1.低壓斷路器的作用和分類作用:用于電動機和其他用電設備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通任務電流；當電路發(fā)生過載、短路、失壓等缺點時，它能自動切斷缺點電路，有效地維護串接于它后面的電器設備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運轉和停頓。分類：框架式萬能式 塑料外殼式安裝式.2.低壓斷路器的任務原理表示圖鎖鉤 過流 脫

6、扣器 欠壓 脫扣器銜鐵連桿安裝釋放彈簧過載脫扣器.3.低壓斷路器的任務過程 低壓斷路器的主觸點靠操作機構手動或電動合閘的。主觸點閉合后，自在脫扣機構的鎖鉤將主觸點鎖在合閘位置上。過流脫扣器的的線圈和過載脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路時，過流脫扣器的銜鐵被吸合，使自在脫扣機構的鎖鉤脫開，主觸點斷開。當電路過載時，過載脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲，推進自在脫扣機構動作。當電路欠電壓時，欠壓脫扣器的銜鐵被釋放，也使自在脫扣機構動作。使斷路器觸點分別，從而在過流與零壓、欠壓時保證了電路及電路中設備的平安。 前往.1.1.3接觸器 用來頻繁接通和斷開電動機或其

7、他負載主電路。是機床電動機主電路中最重要的控制電器。通常分為交流接觸器和直流接觸器。 接觸器外形圖 圖形符號與文字符號前往.1.接觸器的任務原理當接觸器的勵磁線圈通電后，在銜鐵氣隙處產(chǎn)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同，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，電磁吸力消逝或變小，銜鐵在復位彈簧的作用下翻開，使主、輔觸電恢復到原來的形狀，把電路切斷。.2.交流接觸器交流接觸器用于遠間隔控制電壓至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。 常用的交流接觸

8、器產(chǎn)品，國內有NC3CJ46、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等系列；引進國外技術消費的有B系列、3TB、3TD、LCD等系列。CJ20系列交流接觸器的主觸點均做成三極，輔助觸點那么為兩動合兩動斷方式。此系列交流接觸器常用于控制籠型電動機的起動和運轉。.3.直流接觸器直流接觸器與交流接觸器的任務原理一樣。構造也根本一樣，不同之處是，鐵心線圈通以直流電，不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，鐵心由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制生長而薄的圓筒型，與鐵心直接接觸，易于散熱。常用的直流接觸器有：CZ0、CZ18等系列。 .4.接觸器的選用控制交流負載應選用交

9、流接觸器，控制直流負載那么選用直流接觸器。接觸器的運用類別應與負載性質相一致。主觸點額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。吸引線圈電流種類和額定電壓應與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85%及以上時應能可靠吸合。接觸器的主觸點和輔助觸點的數(shù)量應滿足控制系統(tǒng)的要求。 前往.1.1.4繼電器 繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度等信號的變化來接通或斷開所控制的電路，以實現(xiàn)自動控制或完成維護義務的自動電器。繼電器和接觸器的任務原理一樣，主要區(qū)別在于，接觸器的主觸點可以經(jīng)過大電流，而繼電器的觸點只能經(jīng)過小電流。所以繼電器只能用于控制電路中。前往.

10、1.電壓繼電器根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。運用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其線圈匝數(shù)多而線徑細。電壓繼電器分過電壓繼電器：起過電壓維護作用欠電壓繼電器：起欠電壓維護作用零電壓繼電器：起零電壓維護作用UKVUKVa)過電壓繼電器線圈 b)欠電壓繼電器線圈 c)動合觸點 d)動斷觸點.2.電流繼電器根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。運用時，電流繼電器的線圈和被維護的設備串聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小，不影響電路正常任務。 按用途分為過電流繼電器：當電路發(fā)生短路及過流時立刻切斷電路欠電流繼電器：當電路電流過低時立刻切斷電路IKIIKIa)過電流繼電器線圈 b)欠電流繼電器線圈 c)

11、動合觸點 d)動斷觸點.3.中間繼電器中間繼電器和接觸器的構造和任務原理大致一樣。主要區(qū)別： 接觸器的主觸點可以經(jīng)過大電流； 繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能經(jīng)過小電流。所以，繼電器普通用于機床的控制電路中。KAKA KA 線圈 常開觸頭 常閉觸頭.4.熱繼電器熱繼電器是一種利用電流的熱效應來切斷電路的維護電器。專門用來對延續(xù)運轉的電動機進展過載及斷相維護，以防電動機過熱而燒毀。按相數(shù)分為兩相熱繼電器和三相熱繼電器。熱繼電器任務原理：發(fā)熱元件接入電機主電路，假設長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其彎曲，推進導板運動，常閉觸點斷開。.觸點接線柱熱元件導板觸點主

12、電路接線柱電流調理凸輪手動復位按鈕(a) 外形(b) 構造 熱繼電器的由熱元件、觸點系統(tǒng)、動作機構、復位機構、整定電流安裝和溫度補償元件等器件組成。 .熱繼電器主要參數(shù)及常用型號主要參數(shù)1.熱繼電器額定電流：指可以安裝的熱元件的最大整定電流2.相數(shù)3.熱元件額定電流：指熱元件的最大整定電流。4.整定電流：指長期經(jīng)過熱元件而不引起熱繼電器動作的最大電流。按電動機額定電流整定。5.調理范圍：是指手動調理整定電流的范圍。常用的熱繼電器有JR0、JR14、JR15、JR16、R20等系列。熱繼電器的根本技術數(shù)據(jù)可查閱有關資料。.熱繼電器的選擇1根據(jù)實踐要求確定熱繼電器的構造類2根據(jù)電動機的額定電流來確

13、定熱繼電器的型號、熱元件的電流等級和整定電流。a) 熱元件 b) 動斷觸點FR前往.5.時間繼電器 時間繼電器是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后觸頭才動作的繼電器。適用于定時控制。按任務原理分空氣阻尼式電磁式電動式電子式等。按延時方式分通電延時型斷電延時型數(shù)控機床中普通由計算機軟件實現(xiàn)時間控制。.時間繼電器的文字符號和圖形符號a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKT普通線圈符號 b) 通電延時線圈 c) 斷電延時線圈 d) 延時閉合的動斷觸點 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)

14、 瞬時動斷觸點前往.1.1.5 熔斷器用于低壓線路中的短路維護。常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。FU.熔斷器的選擇1.根據(jù)線路的要求、運用場所和安裝條件選擇熔斷器類型。2.熔斷器額定電壓應大于或等于線路的任務電壓。3.熔斷器額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流。4.熔體額定電流的選擇1電路上、下兩級都裝設熔斷器時，為使兩級維護相互配合良好，兩極熔體額定電流的比值不小于1.6 ：1。2用于電爐、照明等電阻性負載的短路維護，熔體的額定電流等于或稍大于電路的任務電流。3維護一臺異步電動機時，思索電動機沖擊電流的影響，熔體的額定電流按下式計算： IfN1.52.

15、5IN 式中：IfN-熔體額定電流；IN-電動機額定電流4維護多臺異步電動機時，假設各臺電動機不同時起動，那么應按下式計算：IfN1.52.5INmax+ IN前往.1.1.6 主令電器主令電器是用來發(fā)布命令、改動控制系統(tǒng)任務形狀的電器。主要有控制按鈕、行程開關、接近開關開關等。.1.控制按鈕按鈕的外形圖和構造常用于接通和斷開控制電路。(a) 外形圖常閉觸點常開觸點(b) 構造.按鈕圖形符號和文字符號SBSBSB動合常開觸頭動斷常閉觸頭復合觸頭按鈕的選擇應根據(jù)運用場所、控制電路所需觸點數(shù)目及按鈕顏色等要求選用。 數(shù)控機床上的按鈕站普通用：紅色表示停頓和急停；綠色表示起動；黑色表示點動；藍色表示

16、復位；另外還有黃、白等顏色，供不同場所運用。.2.行程開關未撞擊撞擊行程開關構造與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。.行程開關的選擇在選擇行程開關時，應根據(jù)被控制電路的特點、要求、消費現(xiàn)場條件和觸點數(shù)量等要素進展思索。 常用的行程開關有LX19、LX31、LX32、JLXK1等系列產(chǎn)品。符號常開動合觸點常閉動斷觸點SQSQ.3、接近開關接近開關又稱無觸點行程開關，它是一種非接觸型的檢測安裝。(1)作用：可以替代行程開關完成傳動安裝的位移控制和限位維護，還廣泛用于檢測零件尺寸、測速和快速自動計數(shù)以及加工程序的自動銜接等。(2)特點：任務可靠、壽命長、功耗低、反復定位精度高、靈敏度高、頻率呼應快以及

17、順應惡劣的任務環(huán)境等。(3)分類：按任務原理分為高頻振蕩型電容型永久磁鐵型霍爾效應型.(5)常用接近開關：主要系列產(chǎn)品有LJ2、LJ6、LXJ18和35G等系列。(6)接近開關的文字符號及圖形符號a)動合觸點SQb)動斷觸點SQ.3、組合開關常用在機床的控制電路中，作為電源的引入開關或是自我控制小容量電動機的直接起動、反轉、調速和停頓的控制開關等。組合開關有單極、雙極和多極之分。.組合開關表示圖 由動觸片、靜觸片、轉軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。當轉動手柄時，每層的動觸片隨轉軸一同轉動，使動觸片分別和靜觸片堅持接通和分斷。為了使組合開關在分斷電流時迅速熄弧，在開關的轉軸上裝有彈簧，能使開關

18、快速閉合和分斷。前往.1.1.7 變壓器作用：將某一數(shù)值的交流電壓變換成頻率一樣但數(shù)值不同的交流電壓。1、機床控制變壓器 適用于50HZ60HZ，輸入電壓不超越交流600V的電路，常作為各類機床機械設備中普通電器的控制電源 和步進電動機驅動器，部分照明及指示燈的電源。2、三相變壓器 在三相交流系統(tǒng)中，三相電壓的變換普通采用三相變壓器來實現(xiàn)。 在數(shù)控機床中三相變壓器主要是給伺服系統(tǒng)供電。.變壓器3、變壓器的選擇機床常用控制變壓器型號有：JBK系列，BK系列等。變壓器主要參數(shù)有：初級電壓；次級電壓。1根據(jù)實踐負載情況選擇初級額定電壓U1，再選擇次級額定電壓U2，U3。2根據(jù)實踐負載情況，確定各次級

19、繞組額定電流I1、I2，普通繞組的額定輸出電流應大于或等于額定負載電流。3次級額定容量由總容量確定?？側萘克惴ǎ篜2=U2I2+U3I3+U4I4+前往. 1.2 數(shù)控機床電氣控制原理圖1.2.1 電氣原理圖1.2.2 電氣元件布置圖及安裝接線圖.1.2.1 電氣原理圖電氣控制系統(tǒng)圖：指根據(jù)國家電氣制圖規(guī)范，用規(guī)定的電氣符號、圖線來表示系統(tǒng)中各電氣設備、安裝、元器件的銜接關系的電氣工程圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括：1、電氣原理圖2、電器元件布置圖3、電氣安裝接線圖電氣原理圖：表示電流從電源到負載的傳送情況和各電氣元件的動作原理及相互關系，而不思索各電器元件實踐安裝的位置和實踐連線情況。.1.文字符號

20、與圖形符號(1)文字符號 用來表示電氣設備、安裝、元器件的稱號、功能、形狀和特征的字符代碼。例如， FR表示熱繼電器。(2)圖形符號 用來表示一臺設備或概念的圖形、標志或字符。例如，“表示交流，表示電阻等。 國家電氣圖用符號規(guī)范GB/T4728規(guī)定了電氣簡圖中圖形符號的畫法，該規(guī)范及國家電氣制圖規(guī)范GB/T6988于1997年1月1日正式開場執(zhí)行。.2.電氣原理圖繪制規(guī)那么電路圖應按主電路、控制電路、照明電路、信號電路分開繪制。直流和單相電源電路用程度線畫出，普通畫在圖樣上方，相序自上而下陳列。中性線N和維護接地線PE放在相線之下。主電路與電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號電路垂直畫在兩條程度電

21、源線之間。耗電元件如電器的線圈，電磁鐵，信號燈等直接與下方程度線銜接?？刂朴|點銜接在上方程度線與耗電元件之間。當圖形垂直放置時，各元器件觸點圖形符號以“左開右閉繪制。當圖形為程度放置時以“上閉下開 繪制。.電氣原理圖繪制規(guī)那么主電路用粗線條畫在左邊；控制電路用細線條畫在右邊 。電器元件，采用國家規(guī)范規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。需求測試和拆、接外部引線的端子，運用圖形符號“空心圓表示。電路的銜接點用“實心圓表示。同一電器元件的各部件可不畫在一同，但文字符號要一樣。假設有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字符號的下標，如KM1、KM2等。一切按鈕、觸點均按沒有外力作用和沒有通電時的原始

22、形狀畫出?？刂齐娐返姆种щ娐?，原那么上按動作順序和信號流自上而下或自左至右的原那么繪制。.普通車床電氣原理圖.3.符號位置的索引元件的相關觸點位置的索援用圖號、頁次和區(qū)號組合表示。 圖 0 8 / 26 / B 2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需一個多頁圖樣時，可省略.符號位置的索引接觸器和繼電器的觸點位置可采用附圖的方式表示。 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.電氣識圖方法與步驟 識圖方法(1)結合電工根底知識識圖 在掌握電工根底知識的根底上，

23、準確、迅速地識別電氣圖。如改動電動機電源相序，即可改動其的旋轉方向的控制。(2)結合典型電路識圖 典型電路就是常見的根本電路，如電動機的起動、制動、順序控制等。不論多復雜的電路，幾乎都是由假設干根本電路組成的。因此，熟習各種典型電路，是看懂較復雜電氣圖的根底。(3) 結合制圖要求識圖 在繪制電氣圖時，為了加強圖紙的規(guī)范性、通用性和表示性，必需遵照一些規(guī)那么和要求，利用這些制圖的知識可以準確地識圖。.電氣識圖方法與步驟識圖步驟(1)預備：了解消費過程和工藝對電路提出的要求；了解各種用電設備和控制電器的位置及用途；了解圖中的圖形符號及文字符號的意義。(2)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(jù)各元器件的組合判別電動機的任務狀可。如電動機的起停、正反轉等。(3)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討，然后再全面分析各條回路間的聯(lián)絡和制約關系，要特別留意與機械、液壓部件的動作關系。(4)最后閱讀維護、照明、信號指示、