機床電氣控制技術(shù).ppt

1、機床電氣控制技術(shù)，電氣工程學(xué)院周力，一，本課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是非常實用的專業(yè)課。以電動機或其他執(zhí)行器為控制對象，介紹了繼電器接觸器控制系統(tǒng)的工作原理、典型機器的電氣控制電路、電氣控制技術(shù)、電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法以及可編程邏輯控制器的基本知識。本課程的教學(xué)目標：(1)熟悉常用控制儀器的結(jié)構(gòu)、原理和用途；(2)熟悉繼電器接觸器控制線路的基本鏈路。(3)基本上可以根據(jù)生產(chǎn)工藝和控制要求進行系統(tǒng)設(shè)計。(4)熟悉典型設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)。介紹，二，電氣控制技術(shù)開發(fā)概述，一，機床電力拖動系統(tǒng)開發(fā)概述，(1)組拖動，(2)單機拖動，(3)多機拖動，二，機械電氣控制系統(tǒng)開發(fā)概述，控制方法，從手動控制發(fā)展為自

2、動控制；從控制功能到單一功能到多種功能，開發(fā)實際操作從緊張到自由。電氣控制系統(tǒng)開發(fā)的四個階段：(1)繼電器接觸器控制系統(tǒng)(2)連續(xù)控制系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)(3)可編程控制器(4)計算機數(shù)字控制系統(tǒng)，第一章通常使用低壓控制電氣產(chǎn)品，第一節(jié)介紹電氣類型：按工作電壓進行高壓電氣和低壓電器。根據(jù)用途分為配電裝置和控制裝置。按動作方式分為自動切換儀器和非自動切換儀器。根據(jù)工作原理，可分為電子器件和非動力控制器。電氣產(chǎn)品的定義：電氣產(chǎn)品是根據(jù)外部信號(機械力、電氣力和其他物理量)自動或手動連接和分離電路，從而實現(xiàn)電路或非電氣對象的切換、控制、保護、檢測、轉(zhuǎn)換和調(diào)整的組件或設(shè)備。吸引線圈的作用：將電力轉(zhuǎn)換為磁

3、能，即磁通生成，電樞因電磁吸入而受到機械位移的吸收。芯、電樞、線圈、I .電磁機制電子器件由吸氣線圈、芯和電樞組成。如下圖所示。短路環(huán)在交流電磁機制中的作用，1 .觸點的結(jié)構(gòu)形式，2 .接觸系統(tǒng)接觸是在電樞驅(qū)動下執(zhí)行電路連接和切斷功能的電氣執(zhí)行機構(gòu)。3 .弧，2 .接觸的接觸方式，?。航佑|在通電狀態(tài)下運動，靜態(tài)接觸從接觸中分離時，由于電場的存在，接觸表面的自由電子大量流出，產(chǎn)生弧。點接觸、線接觸、面接觸、弧的存在，不僅燃燒接觸金屬表面，還縮短電氣產(chǎn)品的壽命，延長電路的分離時間，必須迅速消除。接觸器是用于頻繁連接和分離(AC，DC)負載電流的電磁自動開關(guān)設(shè)備，具有適用于頻繁操作和遠距離控制的低壓

4、解除保護功能。一、接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理，一。交流接觸器的結(jié)構(gòu)、交流接觸器主要由四部分組成：電磁機構(gòu)、接觸系統(tǒng)、滅弧裝置和其他輔助部件。結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。第2節(jié)接觸器，3 .接觸器工作原理和符號，(a)線圈(b)主觸點常開觸點，常閉觸點(c)輔助常開觸點，常閉觸點符號，1移動觸點2靜態(tài)觸點3轉(zhuǎn)子4彈簧5線圈6芯7介質(zhì)8接觸彈簧9斷路器10接觸壓力彈簧，繼電器是根據(jù)特定輸入信號的變化連接或斷開控制回路以自動控制和保護的電氣裝置。輸入可以是電壓、電流等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量。1，電子類繼電器，1基座2反力彈簧3，4調(diào)節(jié)螺釘5簽證墊片6電樞7芯8極靴9電子線圈10觸點系統(tǒng)，3節(jié)

5、繼電器，電子電子類繼電器：1。電子電流繼電器，2 .電子電壓繼電器：3。電子中繼線繼電器：中繼線觸點數(shù)量多，觸點容量大，動作靈敏。主要用途是在其他繼電器的觸點數(shù)或觸點容量不足時，使用中間繼電器以增加觸點容量(觸點并行)或觸點數(shù)，從而起到中間轉(zhuǎn)換的作用。電磁繼電器符號：1。時間繼電器的結(jié)構(gòu)，(a)電源延遲類型，2，時間繼電器，(b)電源延遲類型，2。時間繼電器的符號，3，熱繼電器，1。熱繼電器的作用，過載保護，2 .熱繼電器的結(jié)構(gòu)，1雙金屬座固定支承2雙金屬座3列元件4導(dǎo)5補償雙金屬座6 NC 7 no 8復(fù)位調(diào)整9移動觸點10復(fù)位按鈕11調(diào)整手柄12支持13壓力彈簧14推桿，3 .熱繼電器符號

6、，4，速度繼電器，2。速度繼電器符號，1，低壓開關(guān)，圖形和文本符號：(a)單極(b)雙極(c)三極，第4節(jié)其他常用電氣，2，低壓斷路器，結(jié)構(gòu)和工作原理：3，熔斷器，1保險絲的結(jié)構(gòu)類型，2 .熔斷器的符號和安全秒特性，4，主命令電，1?？刂瓢粹o，1)結(jié)構(gòu)，2)符號，2。行程開關(guān)，1)結(jié)構(gòu)，2)符號，back，第2章基本控制電路，第1節(jié)電氣控制電路繪圖，第2節(jié)基本電氣控制電路，第3節(jié)異步電動機降壓起動控制電路，第4節(jié)異步電動機制動控制電路，第5節(jié)雙速異步電動機速度控制電路，第6節(jié)位置控制電路，第6節(jié)要表達設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)、工作原理等要求，必須用電氣圖形集成工程語言直接表示圖形。第一，電氣

7、原理圖圖形原理，具有電氣原理圖和電氣安裝接線圖。電子是根據(jù)電氣工作原理繪制的，表示電力的工作原理和分析工作原理以及故障排除，而不考慮電氣裝置電氣組件的實際結(jié)構(gòu)和安裝。后者也稱為電氣裝配圖，是根據(jù)電氣設(shè)備和電氣零件的實際結(jié)構(gòu)、安裝情況繪制的，用于表示布線方案、電氣設(shè)備和電氣零件的位置、配線柜形狀和尺寸等。第一節(jié)電氣控制電路繪圖，1 .繪制電氣原理圖，電氣原理圖一般分為主回路和控制回路兩部分。主回路是設(shè)備的驅(qū)動回路，主回路通常在圖案的左側(cè)(或上方)繪制為粗實線?？刂齐娐泛洼o助電路通常繪制為圖案右側(cè)(或下方)的細實線?？刂齐娐罚o助電路必須單獨繪制。2 .電氣原理圖中的設(shè)備狀態(tài)，(1)繼電器和接觸器

8、的線圈處于非勵磁狀態(tài)。(2)斷路器和隔離開關(guān)處于分離位置。(3)零操作手動控制開關(guān)處于零狀態(tài)。(4)機器操作開關(guān)和按鈕不工作或沒有力。(5)保護部件處于設(shè)備正常運行狀態(tài)。1，異步電動機單向直接啟動控制線，1。工作原理，第二節(jié)基本電氣控制線，2，多位置和多條件控制線，兩個條件控制線，3，3，點控制線，(a)，(b)，(c)，(d)，4，三相異步電動機的非反轉(zhuǎn)式“正向停止”控制，2?！罢蛲Ｖ埂笨刂疲?，順序控制線，回，1，定子串聯(lián)電阻降壓啟動控制電路，3節(jié)異步電動機降壓啟動控制電路，改進電路，2，星形三角形降壓啟動控制電路，3，自動變壓器降壓啟動控制電路，3種降壓啟動方法的優(yōu)點，3缺點：功耗。適

9、用的話：適用于穩(wěn)定的中小型電動機和不經(jīng)常啟動的情況。2，自動變壓器啟動的優(yōu)點：啟動電流與啟動扭矩的比率降低為平方倍。電流對電網(wǎng)的沖擊小，電力損失小。缺點：自動變壓器價格昂貴，相對電阻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，按非連續(xù)作業(yè)制設(shè)計制造，不允許頻繁作業(yè)。，3，Y-啟動的優(yōu)點：對于定子繞組星形連接，啟動電壓為直接三角連接的三分之一，啟動電流為三分之一，因此啟動電流特性好，線路簡單，投資少。缺點：起始扭矩也相應(yīng)減少到三角形接合的三分之一，扭矩性質(zhì)差異。這條線適合輕負荷或空載情況。回，一，回制動控制線，第四節(jié)異步電動機制動控制線，改進電路，第二，能量制動控制線，1。能量制動控制線路的單向操作，1)根據(jù)時間原則控制

10、線路，2)根據(jù)速度原則控制線路，反沖制動的優(yōu)點：制動效果好，缺點是能量損失大，在制動過程中有沖擊，對旋轉(zhuǎn)部件有害，因此用于制動頻率低的設(shè)備。能耗制動的優(yōu)點：能量損失小，制動時磁場靜止不動，不會引起有害翻轉(zhuǎn)，制動停車準確，制動過程穩(wěn)定。缺點是需要整流電路，制動速度也比反向制動慢。因此，能耗制動適用于電動機容量大，制動平穩(wěn)，起動頻繁的情況。比較兩種制動方法的優(yōu)缺點：BACK，雙速異步電動機速度控制電路，第5節(jié)雙速異步電動機速度控制電路，BACK，第6節(jié)位置控制電路，BACK，第3章電氣控制電路設(shè)計基礎(chǔ)，第一，電氣控制電路設(shè)計的基本要求，(1)所設(shè)計設(shè)備的電氣電路的整體，第一節(jié)電氣控制設(shè)計的主要內(nèi)容

11、，(2)優(yōu)化設(shè)計，妥善處理機電關(guān)系，通過技術(shù)和經(jīng)濟分析，選擇最佳電氣設(shè)計性價比價格。在滿足要求的前提下，設(shè)計簡單合理、技術(shù)進步、工作穩(wěn)定、服務(wù)方便的電路。(3)正確合理地選擇電氣零部件，最大限度地減少組件的品種和規(guī)格，降低生產(chǎn)成本。(4)實施最新國家標準的設(shè)計。(一)制定電氣設(shè)計技術(shù)委托書；(2)提出電氣控制原理程序和整體框圖。(3)編制系統(tǒng)參數(shù)計算書；(4)繪制電路圖(一般圖和子圖)；(5)整個系統(tǒng)電氣部分的選擇；(6)繪制電控單元裝配圖和接線圖。(7)選擇標準構(gòu)件和設(shè)計非標準構(gòu)件，包括電氣控制框的結(jié)構(gòu)和尺寸、散熱器、導(dǎo)線、支架等。(8)繪制設(shè)備布局、插座端子和設(shè)備接線圖。(9)編寫操作使用

12、、維護手冊。第二，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容，第三，電氣控制裝置設(shè)計階段，第一，確定拖動方法，第一。單獨拖動的設(shè)備只能由一個電動機拖動。2.單個拖動通過機器驅(qū)動鏈將動力傳遞給每個工作機構(gòu)，一個設(shè)備由多個馬達單獨驅(qū)動每個工作機。第二，確定速度調(diào)節(jié)方式，可以使用齒輪傳動、液壓調(diào)速裝置、2速或多速電動機和電氣無級調(diào)速方式。無權(quán)限變速包括直流調(diào)壓調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速和變頻變壓調(diào)速。第二節(jié)電拖動方式的確定，電機選擇，2。電動機啟動、制動和反向要求通常比機械方法更容易用電動機啟動、制動和反向完成裝置。因此，機電設(shè)備主軸的啟動、停止、正向運動調(diào)整工作，可以根據(jù)條件，使電機做得最好。1 .電動機的選擇包括電動機

13、的類型、結(jié)構(gòu)形式、額定功率和額定功率。第三，電機的選擇和啟動、制動和反向要求，第一，電氣控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)或產(chǎn)品的質(zhì)量，通常包括技術(shù)性能指標和可靠性指標的設(shè)計的可靠性，是確保系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計滿足可靠性指標。第二，電氣控制系統(tǒng)的確定，控制系統(tǒng)應(yīng)適合通用性和特殊性程序。，第三節(jié)電氣控制程序的確定和控制方法的選擇，第一，應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機械和工藝的要求，第二，控制線應(yīng)簡單經(jīng)濟，例如第四節(jié)電氣設(shè)計的一般原則，第三，確保控制線工作的可靠性和安全性，(a)不合理的連接，(a)合理的連接，(a)，例如，(4)在梁夾緊和梁移動以及正向和反向運動之間必須存在所需的驅(qū)動。六節(jié)電氣控制系統(tǒng)的一般設(shè)計方法，現(xiàn)設(shè)

14、計刨梁升降控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)允許梁上下移動，夾緊機制允許梁夾緊或松弛。(2)梁夾緊和梁移動之間必須有特定的操作程序。(3)梁在升降時必須有限制保護。電氣控制電路設(shè)計階段：1 .根據(jù)主電路設(shè)計、工藝要求，梁移動和梁夾緊應(yīng)拖動到兩個異步電動機上。需要四個接觸器分別控制兩個電動機的正向翻轉(zhuǎn)，以確保上下移動和夾緊松弛要求。主回路是兩個電動機的正向反轉(zhuǎn)回路。2 .設(shè)計在四個接觸器上有四個控制線圈的基本控制電路。您可以使用兩點按鈕控制上下移動，并放松夾緊運動。因此，必須通過兩個中間繼電器進行控制。根據(jù)以上要求，可以設(shè)計下圖所示的控制回路。為了實現(xiàn)這兩個自動控制要求，必須進行相應(yīng)的改進，這要求在控制過程

15、中適當?shù)剡x擇和實施變更參數(shù)?？刂齐娐凡輬D，(a)主電路(b)控制電路梁控制電路，3 .選擇控制參數(shù)，確定控制方案，4 .聯(lián)鎖保護鏈接設(shè)計，全控制電路，第四章典型機床電氣控制電路分析，第一，概述，1。C650普通水平車床主要結(jié)構(gòu)和運動形式，1進料箱2吊箱3主軸齒輪箱4滑板和刀架5滑箱6尾座7螺絲8光桿9床房，第一節(jié)C650水平車床電氣控制線，2 .C650普通臥式車床電氣拖動要求和控制功能，(1)車削機床主軸電機M1通常使用保持架異步電動機完成主軸主運動和刀具進給運動。馬達以直接啟動方式啟動，還具有正向旋轉(zhuǎn)和正向制動，點火動力。(2)車削螺紋時，刀架移動和主軸旋轉(zhuǎn)運動之間必須保持精確的比例關(guān)系，

16、因此車床主軸運動和進給運動只能由一個電動機拖動，刀架移動是通過機械驅(qū)動鏈實現(xiàn)的。(3)拖帶的快速移動由電動機M3單獨拖動?？梢愿鶕?jù)需要隨時手動控制停止。(4)在車削中，有冷卻泵電動機M2。(5)所需的保護鏈路、聯(lián)鎖鏈路、照明和信號電路。第二，C650臥式車床電氣控制電路分析，1 .主電路分析，C650臥式車床電氣控制原理圖，2 .控制電路分析，3 .常見故障分析，(1)主軸電機不能啟動?？赡茉颍弘娫次创蜷_。熱繼電器工作，常閉觸點未重置。啟動按鈕或停止按鈕內(nèi)的接觸不良；交流接觸器線圈著火或接線脫落等。(2)按啟動按鈕，馬達嗡嗡作響，無法啟動。電動機三相電源相位損耗，可能原因：熔斷器上保險絲燒斷；一對接觸器的主觸點接觸不好。馬達接線的任何部分中斷等。(3)按停止按鈕不能停止主軸電機?？赡艿脑颍航佑|器觸點焊接，主觸點被碎片切斷。停止按鈕常閉接點閉合卡。(4)主軸電機不能占用?？赡茉颍喊粹oSB4的常開觸點損壞或接線已脫。1，概述，1。Z3040搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式，1底座2內(nèi)柱3外柱4搖臂升降螺桿5搖桿6主軸箱7主