机床电气控制技术第1章

电气工程学院黄宜庆yiqhuang,机床电气控制,机床电气与PLC陶维利主编西安电子科技大学出版社机床电气控制王炳实主编机械工业出版社可编程控制器原理及应用宫淑贞徐世许编人民邮电出版社,主要参考书,教材名称,电气控制技术齐占庆主编机械工业出版社,绪论,机床是机械制造业中的主要加工设备，机床的质量、数量及自动化水平，直接影响整个机械工业的发展。虽然目前机床使用各种不同的动力设备，如液压装置、气压装置及电气设备等，但其中电气设备使用最广泛。,一、机床电力拖动自动控制,电力拖动部分:电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电气自动控制部分:把满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、调速等电气控制和电气操纵部分。机床电气自动控制：采用各种控制元件、自动装置，对机床进行自动操纵，自动调节转速，按给定程序和自动适应多种条件的随机变化而选择最优的加工方案，以及工作循环自动化等等。,1.机床电力拖动系统的发展成组拖动:一台电动机拖动一组机床单独拖动：一台电动机拖动一台机床多电动机拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机构,2.机床电气控制系统的发展在控制方法上：手动操纵发展到自动控制在控制功能上：从单一功能发展到多功能在操作上：从紧张、繁重发展到轻巧自如,二、机床电气控制技术的发展,本课程的任务1.掌握普通机床电气控制系统的结构组成、工作原理、线路设计及应用;2.掌握可编程控制器的工作原理、过程和控制程序的编制方法。,机床电气控制技术,时间继电器,各种机床,第一章继电接触器控制系统,第一节：常用的低压电器,一、低压电器定义：在交流额定电压1200V、直流额定1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。二、分类：1、按操作方式分为：手动电器-刀开关、按钮、转换开关自动电器-低压断路器、接触器、继电器2、按用途分：低压配电电器-刀开关、低压断路器、熔断器等；低压控制电器-接触器、继电器、控制器、按钮等。3、按工作原理：电磁式电器-交直流接触器、电磁式继电器等；非电量控制电器-刀开关、行程开关、按钮等,低压隔离电器：主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。主要有刀开关、低压断路器等。,一.刀开关,刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。,刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。,双掷刀开关,单掷刀开关,动触点（刀片）,静触点（刀座）,三刀开关控制手动电路,M3,FU,条件：电动机容量不得超过75KW，刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的3倍,3,一、分类：单极、双极、三极二、用途：主要用作电源的引入开关。三、图形符号和文字符号：QS,二、组合开关,三.熔断器,1、定义熔断器：是利用金属导体为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的保护电器。,实践证明：熔断器对于低压电动机的相间短路、单相短路故障和过载是简单而有效的保护装置。,2、熔断器结构：由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管或熔座两部分构成。熔体由易熔的金属材料铅、锌、锡等合金制成；熔管由陶瓷、绝缘钢纸制成。,3、熔断器的主要技术参数：1）额定电压：长期工作时和熔断后所能承受的电压。,2）额定电流：熔断器在长其工作中，各部件温升不超过允许温升所能承受的电流值。一般多指熔断体支持件的额定电流。,3）极限分断能力：指在规定使用条件下，能够可靠分断的最大短路电流值。,4、低压电动机熔断器的选择与维护,(1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。其壳体的载流部分和接触部分不会因通过工作电流而损坏。熔断器的额定电流不得小于熔件的额定电流。(3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障电流时，不致烧毁熔断器。,熔体的额定电流的计算：,四.断路器,低压断路器又称自动空气开关功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能。分类：框架式（万能式）大容量；塑壳式结构：触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构脱扣：电磁脱扣电压、电流（过流和短路时）、热脱扣,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,四.断路器原理,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,四.断路器原理,M3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,四.断路器原理,M3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,四.断路器原理,DZ20系列塑壳式断容器规格：,断路器电气参数选择的一般原则：(1)断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。(2)断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。(3)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。(4)断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。(5)具有短延时的断路器，若带欠电压脱扣器，则欠电压脱扣器必须是延时的，其延时时间应大于或等于短路延时时间。(6)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。(7)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。,电动机保护用断路器的选用计算：电动机保护用断路器可分为两类：1)断路器只作保护而不负担正常操作。2)断路器兼作保护和不频繁操作用。选用原则：(1)Isd=In式中Isd长延时电流整定值；IN电动机额定电流。(2)瞬时整定电流Iin1)保护笼型异步电动机时,2)保护绕线转子异步电动机时,主令电器：主要在电气线路中用于发布操作命令以接通和分断控制电路。主要有按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。,五.按钮,通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,动合（常开）触头,动断（常闭）触头,按钮帽,复位弹簧,表示符号：,按钮的额定电流一般不超过5A,符号,行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。,常开触头,常闭触头,结构示意图,闭合,断开,六、行程开关,定义：是一种无接触式物体检测装置。又称：无触点行程开关图形符号及文字符号：,七、接近开关,八、万能转换开关,电磁式低压电器,一、定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。二、构成：电磁机构+执行机构+灭弧装置,1电磁机构结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）分类：直动式，拍合式。.1.1原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭合。,铁心材料：直流电工软铁；交流硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）,2、执行机构-触头系统作用：是通过触点的开、闭来通、断电路的。结构：桥式：点接触面接触指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。材料：黄铜指式；银铜合金桥式,3.灭弧系统（1）电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。（2）用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。（3）电弧种类：交流电弧和直流电弧交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭（4）灭弧原理：迅速拉长电弧冷却和去游离法,灭弧方法：机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩栅片灭弧法：金属栅片分割电弧见图1.1.3磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。,a）、b）机械性拉长电弧c）双触点灭弧d）磁吹灭弧e）纵缝灭弧f）金属栅片灭弧g）纵缝陶土灭弧罩静触点2动触点3引弧角v1动触点移动速度v2电弧在磁场力作用下移动速度,三、电磁铁的工作原理电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。,电磁铁的示意图,九.交流接触器,接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。,a）外形b）结构示意图,交流接触器的图形及文字符号：,交流接触器的结构原理图,复位弹簧,动铁心,线圈,静铁心,1,2,3,1,2,3,主触点动合(常开),辅助触头,动断触点,动合触点,交流接触器线圈通电后的状态,1,2,3,1,2,3,动断触点断开,动合触点闭合,i,主触点闭合,辅助触头,线圈,复位弹簧,动铁心,静铁心,用途：接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保护功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件,电动机负载时交流接触器的选用：交流接触器吸引线困电压由控制电路电压而定。主触头额定电流由下面经验公式计算：,式中Imc主触头额定电流；PN被控制的电动机额定功率；K常数，一般取11.4；UN电动机的额定电压。实际选择时，接触器的主触头额定电流大于上式计算值。,CJTI系列交流接触器,CJ12系列交流接触器,CJ20系列交流接触器,CJ24系列交流接触器,CJ40系列交流接触器,NCK2系列交流接触器,一、定义继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。二、与接触器的区别继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。三、分类按反应的参数可分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。,继电器：,十.热继电器,热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。,热继电器的图形及文字符号,发热元件将串联在电动机的主电路中,常闭触点将串联在电动机的控制电路中,a）外形b）结构图电流整定装置2主电路接线柱3复位按钮4常闭触头5动作机构6热元件31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱33常开触头接线柱,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,热继电器的结构原理图,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,常闭触点打开从而断开电动机的主电路,十一.中间继电器,中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为5A。,中间继电器主要用在控制电路中，起信号传递与转换作用以及同时控制多个电路。,中间继电器的图形符号,JZ7系列中间继电器实物图形：,JQX-13F小型大功率电磁继电器实物图,十二、时间继电器,a）外形图b）结构图1线圈2反力弹簧3衔铁4静铁心5弹簧片6、8微动开关7杠杆9调节螺钉10推杆11活塞杆12宝塔弹簧,通电延时型空气式时间继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,恢复弹簧,调节螺钉,时间继电器,时间继电器线圈通电后,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,时间控制继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,时间控制继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,时间控制继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,时间控制继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,时间控制继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,断电后立刻复位,恢复弹簧,调节螺钉,时间继电器,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电延时时间继电器,释放弹簧,杠杆,动铁心,静铁心,线圈,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电延时时间继电器通电后,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电后开始延时,通电延时型时间继电器符号,断电延时型时间继电器的符号,JS14S系列数显时间继电器实物图形：,JSZ3系列电子式时间继电器实物图形：,速度继电器,a）外形b）结构图,速度继电器主要用于异步电动机的反接制动控制，也叫反接制动继电器。它主要由转子、定子和触点三部分组成。常用的速度继电器有JY1和JFZ0型，一般其动作转速为120r/min，触头复位转速为100r/min以下，转速在3000-3600r/min以下能可靠工作。,图形和文字符号：,KS,过流、欠流继电器,第二节：机床电气原理图的画法规则,定义：用以描述电气控制设备电气原理及安装、调试用的工艺性图纸，主要包括电气原理图、电气安装位置图、电气安装接线图和电气安装互连图等。电气控制系统图的分类：电气原理图、电器元件布置图、电气安装图、功能图和电气元件明细表,一、电气原理图它是为了便于阅读与分析控制线路，根据简单、清晰原则，采用电器元件展开的形式绘制而成的图样。它表明电气元件和接线端子点之间的相互关系，并不按各电气元件的实际布置位置和实际接线情况来绘制。,二、电器布置图它表明电气设备上所有电器元件的实际位置。三、接线图它是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。它是检修和查找故障时所需的技术文件，如下图所示。在国家标准GB6988.586电气制图接线图和接线表中详细规定了编制接线图的规则。,四、功能图：提供绘制电气原理图或其他有关图样的依据。五、电器元件明细表：将元件名称、型号、规格、数量列成表格，供准备材料和维修使用。,电气原理图的绘制规则,一、电气原理图主要包括：1、主电路：从电源到电动机强电流通过的路径。2、辅助电路：控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。二、控制系统内的全部电机、电器和其他带电部件，应在原理图中表示出来，不画实形，用规定的标准符号和文字表示系统或设备的组成部分间的关系。国家有关的标准如下：GB472884电气图用图形符号）GB698887（电气制图）GB7159-87（电气技术中的文字符号制订通则）三、线型：主电路粗实线、辅助电路细实线、虚线、点划线、双点划线,四、原理图中的电器采用图形、文字符号表示。属同一电器的线圈和触点要用同一个文字符号表示，若有同类电器，可在文字符号后加注阿拉伯数字来区分。五、原理图中的电器位置应便于阅读。六、图中元件、器件和设备的可动部分按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。七、原理图可水平布置、也可垂直布置。八、有直接联系的交叉点要用黑圆点表示。,电气原理图的读图方法,1、查线读图法（常用方法）：按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。2、逻辑代数法用逻辑代数描述控制电路的工作关系。,电气元件的逻辑表示,电路状态的逻辑表示,请根据下图控制电路写出逻辑函数式。,答案,答案：,2.2机床控制电路的基本环节,目的：学习由电器元件组成的鼠笼式三相交流异步电动机起、停，正反转，多地，多条件控制电路的基本原理；降压起动控制电路；制动控制电路；变极调速。绕线式异步电动机的控制电路；电液控制技术；直流电动机基本控制电路。要求：领会常用控制电路的设计思想，学会分析基础电路的工作原理，熟记起停、正反转、两地控制等电路的电路结构及特点，并要求能够熟练画出这些电路。,第二章机床控制电路的基本环节,三相异步电机的起停控制,手动控制操作方法：手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。电路保护措施：FU短路保护电路优点：控制方法简单、经济、实用。电路缺点：保护不完善，操作不方便,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M3,1.自动起停控制,控制电路,主电路,工作原理先闭合开关Q接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,按SB2KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,KM辅助触头闭合自锁,KM辅助触头恢复失去自锁,长动电路功能,控制电机长时间连续工作,电机启动控制电路,主电路：三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR的热元件到电动机三相定子绕组。控制电路：用两个控制按钮，控制接触器KM线图的通、断电，从而控制电动机（M）启动和停止。起动过程分析：合上QS，按动起动按钮SB1KM线圈通电并自锁M通电工作。KM自锁触点，是指与SB1并联的常开辅助触点，其作用是当按钮SB1闭合后又断开，KM的通电状态保持不变，称为通电状态的自我锁定。停止按钮SB2，用于切断KM线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动机M定子绕组断电停止工作。,起停控制电路的保护分析,过载保护：热继电器FR用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器KM线圈断电，使电动机M停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。短路保护：熔断器组FU1用于主电路的短路保护，FU2用于控制电路的短路保护。零压保护：电路失电复上电，不操作起动按钮，KM线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。KM线圈通电的逻辑表达式：,KM,SB1,KH,Q,KH,FU,KM,M3,2.点动控制线路,控制电路,主电路,先闭合开关Q，接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,松SB1KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,点动电路功能,控制电机在很短时间内工作。,工作原理,KM,SB1,KM,SB2,KH,Q,KH,FU,KM,M3,SB3,3.点动及长动控制线路(1),M3,M3,M3,M3,控制电路,主电路,工作原理：先闭合Q，接通电源,按SB1KM线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,松SB3KM线圈失电,KM触头恢复M停转,KA,SB1,SB2,Q,KH,FU,KM,M3,KM,SB3,KA,KA,中间继电器KA的功能：实现自锁从而实现M长动运转。,点动及长动控制线路（2）,按SB1KA线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,KM线圈得电,KA触头闭合自锁,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,工作原理合Q,点动（在长动基础上的点动）用途：适用于电动机短时间调整的操作。按钮操作：SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。转换开关控制：SA合上，有自锁电路，SB2为长动操作按钮；SA断开，无自锁电路，SB2为点动操作按钮。中间继电器KA控制：按动SB2、KA通电自锁，KM线圈通电，此状态为长动；按动SB3、KM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。,点动电路总结,KM,SB1,SB4,KH,Q,KH,FU,KM,M3,SB2,KM,SB3,SB5,SB6,4、多地点控制线路,利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；,利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。,三种保护作用,a.短路保护FU,b.过载保护KH,c.零压欠压保护KM,SB1,SB2,KH,Q,KH,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,5、Y-起动控制线路,KT,KT,KT,W2,U1,U2,V1,V2,W1,降压原理：起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时连接。,SB1,SB2,KH,Q,KH,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KT,KT,W2,U1,U2,V1,V2,W1,Y-起动控制线路（1）,工作原理,按SB1KM1得电M以“Y”形接法降压起动；,KM2得电M以“”形接法正常运转。,KT得电,延时,SB1,SB2,KH,Q,KH,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,Y-起动控制线路（2）,KT,KT,KT,W2,U1,U2,V1,V2,W1,KM3,KM3,KM1,KM2,工作原理同,KM3的作用：使Y-换接在断电情况下进行。,6、自耦变压器降压起动,由交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,7、正、反转控制,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转；,按SB2KM2线圈得电,KM2触头动作M反转；,KM1、KM2常闭触头互锁：,防止KM1KM2同时得电造成电源短路,工作原理（正停反）,合Q，接通电源,按SB3KM1线圈失电,KM1触头恢复M停转；,正转反转必须先按停止按钮SB3,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,按SB1KM1得电,KM1常开触头闭合M运转,误按SB2KM2得电,KM1,KM2,若去掉互锁KM1、KM2常闭触头，合Q，,KM2常开触头闭合,ABC,则电源A、C线间短路,M3,熔断器FU烧毁！,KM1,一定要加互锁触头,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,直接正、反转控制线路（正反停）,利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。,KM1和KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！,SB1,SB3,Q,KH1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,KH2,KM1,KM2,KH1,KH2,KM1,KM1,KM2,顺序控制,L2,L1,8、顺序联锁控制,顺序控制线路(1),利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。,顺序控制线路(2),自锁和顺序控制,按SB1KM1线圈得电KM1各触头动作按SB2KM2线圈才能得电,工作原理,若先按SB2，电路不能工作。,SB1,SB3,Q,KH1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,KH2,KM1,KM2,KH1,KH2,KM1,KM1,KM2,L2,L1,SB4,KM2,利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。,例：分析电路的控制功能。,解：电路可实现顺序控制功能：,利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。,SQ2,SQ1,9、行程控制电路,行程开关的动作过程,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,9、行程控制电路,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,FU,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,KM2,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,L2,L1,SQ4,SQ2,工作台,右移,左移,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,设KM1得电M正转,工作台左移;,KM2得电M反转,工作台右移;,M3,行程控制电路,KM2,SB1,SB3,KH,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,左移,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转工作台左移,工作原理合Q,直至压住行程开关SQ2：,常闭触头断开KM1线圈失电,M停转;,常开触头闭合KM2线圈得电,M自行起动反转,工作台返回右移。,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,右移,KM2,SB1,SB3,KH,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,工作台,右移,当工作台右移至压住行程开关SQ1：,常闭触头断开KM2线圈失电,M停转;,常开触头闭合KM1线圈得电,M自行起动正转,工作台返回左移,如此循环可实现工作台自动往复运。,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,左移,行程控制电路,一、引入：一般电动机只有一种转速，为了适应生产机械在加工过程中对各种转速的要求，就必须有一个较宽的调速范围。双速电动机是通过改变极对数来改变电动机转速的，属于有级调速。,10、电机的调速控制,二、双速电动机工作原理三相交流异步电动机调速方法：1.改变三相电源频率f:(变频调速)2.改变转差率S：3.改变磁极对数p：n=60f/p、低速：U2、V2、W2端子悬空；U1、V1、W1接三相交流电源。接线形式：“”形，P=4、高速：U1、V1、W1端子封接短路片；U2、V2、W2端子接三相交流电源。接线形式：双“Y”形，P=2,三、,下图电动机单向旋转电机反接制动控制电路。当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否则电动机将反向起动。为此采用速度继电器来检测电动机的转速变化，并将速度继电器调整在n130r/min时触点动作，而当n100r/min时，触点复原。图中，KM1为反接制动接触器，KM2为电动机单向旋转接触器，KV为速度继电器，R为反接制动电阻。,11、电动机的制动,12、电液控制,液压动力滑台电气控制：,控制电路：,具有终点停留功能的滑台控制电路：,现代低压电器,1低压电器产品的发展低压电器产品大致可分为四代：第一代产品：20世纪60年代70年代初，主要产品为DW10，DZ10，CJ10等第二代产品：70年代末80年代，主要产品为DW15，DZ20第三代产品：90年代，主要产品为DW45，S，CJ45(CJ40)等第四代产品：国外主要低电器制造商从90年代开始不断开发现场总线低压电器产品。,2电子电器和智能电器电子电器是全部或部分由电子器件构成的电器。接近开关,图5.1停振型接近开关原理框图,电子时间继电器(1)晶体管式时间继电器,图5.2晶体管停振型接近开关电路,晶体管时间继电器原理框图,(2)数字式时间继电器,数字时间继电器原理框图,ST6P电子式时间继电器外形图,JSF时间继电器外形图,温度继电器,图5.8热敏电阻并联接线的温度继电器,固体继电器(1)概述(2)AC-SSR固态继电器的工作原理,有电压过零功能的SSR工作原理图,输入输出波形,有电压过零功能的AC-SSR的3个区,(3)AC-SSR固态继电器的主要特点与特性(4)应用,AC-SSR温度控制系统,软起动器,AC-SSR组成三相交流开关,软起动器原理示意图,电动机起动转矩图,电动机起动电压图,智能型断路器,软起动器应用原理接线图,智能化断路器原理框图,小结,本章介绍了常用低压电器和继电接触器控制电路基本环节的知识。在此基础上，从常用机床的电气控制入手，对生产机械的电器控制进行分析和研究，学会阅读、分析生产机械电气控制线路的方法，加深对典型控制环节的理解和应用。,电气控制线路分析基本,通常生产机械的运转是由电动机、控制电器、保护电器与生产机械的传动装置组成。,电气控制系统是机床的主要组成部分，它又是由各基本控制环节结合而成。,电气控制系统不仅能单独完成起动、调速、反向和制动等基本操作，而且还要保证各运动的准确与协调，满足生产工艺要求，控制系统要作到控制可靠、操作自动化。,电气控制分析的内容与要求,在学习与分析机床电气控制电路时，应通过对各种技术资料的分析，掌握电气控制线路的工作原理、技术指标、使用方法、维护要求等。一方面，进一步学习电气控制线路的组成以及基本控制电路在机床中的应用；另一方面，掌握分析电气控制线路的方法和步骤，培养阅读能力。,（1）机械设备概貌:了解机械设备的基本结构、运动情况、加工工艺。（2）电气传动方式弄清各电动机和执行电器的数目、规格、型号、安装位置、作用和控制要求。（3）设备使用方法：掌握各操纵手柄、开关、控制按钮和指示装置的功能、操纵方法，弄清它们的布置以及在控制线路中的作用。（4）机械、液压系统与电气控制的关系：机械操作手柄、液压部分与直接相关的电器开关元件（行程开关、电磁阀、电磁离合器和传感器等）的逻辑关系，设备在开动前后各电器开关元件触点状态的变化情况。,电气控制原理图,电气控制原理图：是控制线路分析的中心内容。电气控制原理图由主电路、控制电路、辅助电路、保护和互锁环节以及特殊控制电路组成。,（1）利用基本控制环节分析,在分析电气控制电路时，结合说明书或有关的技术资料将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路；利用基本控制环节（如各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的互锁等）逐一进行分析；了解各种电动机及执行元件的