李广新CA6140车床电气控制改造PLC控制

1、本科生毕业论文（设计）CA6140型车床电气控制系统的PLC改造学 院： 江西科技学院专 业： 机电一体化班 级： 201304学生姓名： 李广新指导老师： 黄雁斌完成日期： 2014-03-25本科论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 本科论文版权使用授权书本学位论文作者完全

2、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日目录1绪论 11.1可编程控制器应用 12.CA6140车床电气PLC改造方案设计 32.1CA6140车床电气控制原理 32.2 PLC改造控制电路设计73.硬件选型 103.1电气元件明细表 103.2PLC的选型234.软件设计 254.1 PLC

3、控制过程分析 264.2触摸屏控制系统设计 285 系统调试 366总结38致谢 39参考文献40江西科技学院本科生毕业论文1绪论1.1可编程控制器应用微机技术已经并继续在改变世界。以微机技术为基础的可编程控制器也正在改变着工厂自动控制的面貌。随着科学技术的迅猛发展，可编程控制器以其可靠性极高、能经受恶劣环境的考验，使用极方便的巨大优越性，迅速占领工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品，与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。可编程控制器已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器，可以说只有可编程控制器才是真正的工业控制计算机。初期可编程控制器只是用于逻辑控制的场合

4、，用于代替继电控制盘，但现在可编程控制器已进入包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。在保留了原来逻辑控制器的所有优点的同时,它吸收发展了其它控制设备（如过程仪表、集散系统、分散系统等）的优点，在许多场合只需可编程控制器即可构成包括逻辑控制、过程控制、数据采集及控制和图形工作站的经济合算、体积小巧、设计调试方便的综合控制系统。国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程序控制器标准草案中对PLC作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可以编制程序的存储器，用来在其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户

5、的指令，并通过数字和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都按照易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩展及功能的原则而设计。20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的拖动发生了变革，用电动机代替蒸汽机，机床的电气传动随电动机的发展而发展。电气传动的控制方式亦经历了一个从低级到高级的发展过程。最初采用手动控制。随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，对机械加工设备的加工精密程度也要求越来越高。而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。这已经越来越制约着当今工业的发展。而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。所以对机床进行自动化改造很

6、是必要。本篇论文是在对普通卧式车床C6140的基础上对其进行自动化改造。最早的自动控制是20世纪20、30年代出现的继电接触器控制，它可以实现对控制对象的起动、停车、凋速、自动循环以及保护等控制。它所使用的控制器件结构简单、价廉、控制方式直观、易掌握、工作可靠、易维护，因此在机床控制卜得到长期、广泛的应用。它的缺点是体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，由于是有触点控制，在控制复杂时可靠性降低。为了解决复杂和程序可变控制对象的需要，在20世纪60年代出现了顺序控制器。它是继电器和半导体元件综合应用的控制装置，具有程序改变容易、通用性较强等优点，广泛用于组合机床、自动线上。随着计算技术的

7、发展，又出现了以微型计算机为基础的具有编程、存储、逻辑控制及数字运算功能的可编程控制器PLC【1】。1.2CA6140的现状 CA6140是一种应用广泛的金属切削机床，目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业任大量使用。能够车削外圆、内圆、螺纹、螺杆等，它采用继电器接触器电路来实现电气控制系统。但由于大量的使用了继电器与接触器，再加上继电器系统接线复杂，经常造成接触不良，而且原件老化快，设备故障频繁，不便于维修，故障诊断与排除困难，并存在：（1） 触电容易被电弧烧坏而导致接触不良（2） 机械方式实现的触点控制反映速度慢（3） 继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差影响到实际的

8、生产运用。因此当务之急就是对ca6140车床进行技术改造，以提高企业的设备利用率，提高产品的质量和产量。1.3设计内容根据设计条件，采用可编程控制器（PLC）对原有继电接触器控制系统进行改造，使机床故障率下降，可靠性和灵活性大大的提高，实现一定的自动化，具体设计要求如下：（1） 按下启动按钮SB3，主轴电机M1控制接触器得电，主轴电机启动 起来（2） 按下停止按钮SB4，主轴电机M1控制接线器失电，主轴电机停止（3） 主轴电机启动后，搬动冷却泵电机手动控制开关SB10致闭合位置，冷却泵电机控制继电器KA得电，冷却泵电机启动起来（4） 主轴电机启动后，搬动冷却泵电机M2手动控制开关SB10致断开

9、位置，冷却泵电机控制继电器失电，冷却泵电机停止（5） 按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器得电，进刀电机启动运行（6） 按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器失电，进刀电机停止工作（7） 过载、短路保护热继电器FR1FR2任何一个触电断开，接触器KM1、继电器KM2断电，所以电机停止工作2.CA6140车床电气PLC改造方案设计要求：1）主轴电机M1先启动，有过载保护，主轴电机M1能控制整个线路的设计启动和停止 2）冷却泵电机M2实现电动和常动，有过载保护，冷却泵电机能独立的启动和停止 3）进刀电机M3能独立的启动和停止21.1 电气控制原理根据电气传动的要求，由接触器K

10、M1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3，具体电路图如图2-1所示。图2-1主控制电路设计在主电路中，M1为主轴电动机，拖动主轴的旋转并通过传动机构实现车刀的进给。主轴电动机M1的运转和停止由接触器KM1的三个常开主触点的接通和断开来控制，电动机M1只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。电动机M1的容量小于10KW，所以采用直接启动。M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。冷却泵电动机M2由接触器KM2的主触点控制。M3为快速移动电动机，由接触器KM3的主触点控

11、制。M2、M3的容量都很小，加装熔断器FU1作短路保护。热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的过载保护，快速移动电动机M3是短时工作的，所以不需要过载保护。带钥匙的低压短路器QF是漏电自动开关。为了防止电动机外壳带电发生人身事故，电动机外壳均与底线连接。电源经熔断器用QF引入。该开关为漏电自动开关。在自动开关旁有一小孔，其内有漏电实验按钮，以备检查漏电是否正常；电器箱盖内有漏电开关SQ2，当电器箱盖打开，则SQ2的触点闭合，是漏电电阻R通电，电源开关QF自动跳闸；当车床钥匙开关SA2在闭合状态时，操作者把机床关断，使SA2闭合，则机床电源开关合不上，车床无法开动。欲开车床，需用钥匙把SA2触

12、点打开，方可运行【2】。2.1.2 CA6140车床的主要功能、结构及型号意义CA6140车床的主要功能CA6140车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等。 CA6140车床的结构（1） 车床外部结构 如图3-2 所示。车床结构：三箱：主轴箱1：内装有主轴实现主运动，主轴端部有三爪或四爪卡盘以夹持工件。 进给箱10：作用是变换进给量，并把运动传给溜板箱。溜板箱8：带动刀架实现纵向、横向进给，快速移动或车螺纹。刀架2：装四组刀具，按需要手动转位使用。尾座3：支持工件或安装钻头等孔加工刀具。 床身4：部件都安装在床身

13、上，以保持部件间相互位置精度图3-2 CA6140车床外形图1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿； 6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮（2） 车床内部结构 如图 3-3 所示：图3-3 CA6140车床内部结构图 CA6140车床的型号意义CA6140车床的型号意义如图3-4所示： 图3-4 CA6140车床的型号意义所以CA6140车床为卧式机床，最大工件回转直径为40mm。（ 注 主轴内孔直径50mm；最大棒料直径48mm）。2.1.3 CA6140车床的运动形式主运动 运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动： 控制要求：（1）主轴电动机选用

14、三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转 （3）主轴电动机的容量不大，可采用直接启动进给运动运动形式：刀架带动刀具的直线运动控制要求：进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机的动力通过挂轮箱传递给进给箱来实现刀具的纵向和横向进给。加工螺纹时，要求刀具移动和主轴转动有固定的比例关系辅助运动（1）运动形式：刀架的快速移动控制要求：由刀架快速移动电动机拖动，该电动机可直接启动，也不需要正反转和调速（2）运动形式：尾架的纵向移动控制要求：由手动操作控制（3）运动形式：工件的夹紧与放松控制要求：由手动操作控制

15、（4）运动形式：加工过程的冷却控制要求：冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电机也不需要正反转和调速2.2 PLC改造控制电路设计2.2.1控制电路设计控制电路采用110V交流电压供电，通过控制变压器TC得到，由熔断器FU6作短路保护。具体电路图如图2-2所示。 图2-2 控制电路设计（1）电源开关的控制电源开关是带有开关锁SA2的低压断路器QF，当要合上电源开关时，首先用开关钥匙将开关锁SB右旋，再扳动断路器QF将其合上。若用开关钥匙将开关锁SB左旋，其触点闭合，QF线圈通电，断路器QF将自动跳开。若出现误操作，又将QF合上，QF将在0.1s内再次自动跳闸。由于机床的电源开关采用了

16、钥匙开关，接通电源时要先用钥匙打开开关锁，再合断路器，增加了安全性，同时在机床控制配电盘的壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁龛门时，行程开关的触点SQ2闭合，QF的线圈通电，QF自动跳闸，切除机床的电源，以确保人身安全。（2）主轴电动机M1的控制SB4是红色蘑菇型的停止按钮，SB3是绿色的启动按钮。按一下启动按钮SB3，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按一下SB4，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。（3）冷却泵电动机的控制当主轴电动机启动后，KM的常开触点闭合，这时若按下按钮SB10，则KM2线圈通电，其主

17、触点闭合，冷却泵电动机M2点动启动，提供冷却液。当按下SB7时，中间继电器M0得电自锁，后KM2线圈得电，冷却泵电动机M2长动启动，按下SB11时可使冷却泵解除长动状态，当主轴电动机M1停车时，KM常开触头断开，冷却泵电动机M2随即停止。M1和M2之间存在联锁关系。（4）快速移动电动机M3的控制 快速移动电动机M3是由接触器KM3进行的点动控制。按下按钮SB12，接触器KM3线圈通电，其主触点闭合，电动机M3启动，拖动刀架快速移动；松开SB12，M3停止。快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制。(5） SQ1是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关。当装好皮带罩时，SQ1（

18、1-2）闭合，控制电路才有电，电动机M1、M2、M3才能启动。当打开机床床头的皮带罩时，SQ1（1-2）断开，使接触器KM1，KM2、KM3断电释放，电动机全部停止转动，以确保人身安全。2.2.2 照明电路照明电路采用24V安全交流电压。照明电路由开关SA1接24V低压灯泡EL组成，灯泡的另一端必须接地，以防止变压器原绕组和副绕组间发生短路时发生触电事故。故熔断器FU5是照明电路的短路保护器件。2.2.3 指示电路指示电路采用6V交流电压供电。指示灯泡HL接低压6V，熔断器FU4是指示电路的短路保护器件。 CA6140车床电气控制原理图如图2-3所示。 图2-3 CA6140车床电气控制电路原

19、理图2.2.4 I/O统计控制电路中，8个输入信号，3个输出信号。其输入/输出电器及PLC的I/O配置如表2-1所示。表2-1 输入/输出电器及PLC的I/O配置 输入设备PLC输入继电器 输出设备PLC输出继电器符号功能符号功能SB3M1启动按钮X003KM1M1接触器Y001SB4M1停止按钮X004KM2M2接触器Y002FR1M1热继电器X005KM3M3接触器Y003FR2M2热继电器X006KA中间继电器M0SB7M2长动开关X007SB10M2点动开关X010SB11M2解保开关X011SB12M3点动开关X0123.硬件选型 3.1电气元件明细表电气元件明细表要注明各元器件的型

20、号、规格及数量等，如表3-1所示。表3-1 CA6140车床电气元件表符号元件名称型号规格件数作用现状M1主轴电动机Y132M-47.5KW，15.4A，1450r/min1工件的旋转和刀具的进给已有M2冷却泵电动机AOB-2590W，0.32A，3000 r/min1供给冷却液已有M3快移电动机AOS5634250W，1.55A，1360r/min1刀架的快速移动已有KM1交流接触器CJ0-20B线圈110V1控制主轴电动机M1已有KM2交流接触器JZ7-44线圈110V1控制冷却泵电动机M2已有KM3交流接触器JZ4-44线圈110V1快速移动电动机M3已有QF低压断路器DZ15L-40/

21、3901380V 20A1漏电自动开关开关已有SB3按钮LA219-11500V 5A1主轴启动已有SB4按钮LA -01JZ1主轴停止已有SB12按钮LA9500V 5A1快速移动电动机M3点动已有SA1开关KN3-2-11工作灯开关已有SB7按钮LA219-11500V 5A1M2长动按钮已有SB10按钮LA219-111M2点动按钮已有SB11按钮LA219-111M2解保按钮已有SA2钥匙式开关LAY3-Y/Z1电源总开关已有SQ1行程开关LXW3-N1打开挂轮箱时被压下已有SQ2行程开关LXW3-N1电气箱打开时闭合已有FR1热继电器JR16-20/30（10-16）/15.4A1M

22、1过载保护已有FR2热继电器JR16-20/30（0.25-0.35）/0.32A1M2过载保护已有TC1变压器JBK2-100380/110、24、6V1控制与照明用变压器已有FU1熔断器BZ0011A3冷却泵M2的短路保护已有FU2熔断器BZ0014A3快速电动机M3短路保护已有FU3熔断器BZ0011A2变压器的短路保护已有FU4熔断器BZ0011A1指示灯回路短路保护已有FU5熔断器BZ0012A1照明灯回路短路保护已有FU6熔断器BZ0011A1控制回路短路保护已有R电阻RXYC7.5W，3.9K1检漏保护电路已有EL照明灯JC1140W24V1机床局部照明已有HL指示灯ZSD-O白

23、色，配6V0.15A灯泡1电源指示灯已有PLC软件FX2NFX2N-48MR-0011实现控制购买触摸屏软件GT1175GT1175-VNBA-C 640*3201模拟仿真购买3.1.1电动机的选择选择电动机时，除了正确的选择功率外，还要根据生产机械的要求及工作环境等，正确的选择电动机的种类、型式、电压和转速.A.电动机种类的选择：电动机的种类分为直流和交流电动机两大类。直流电动机又分为他励、并励串励电动机等。交流电动机又分为笼型、绕线转子异步电动机及同步电动机等。电动机种类的选择主要是从生产机械对调性能的要求来考虑，例如，对于调速范围、调速精度、调速平滑性、低速运转状态等性能来考虑。凡是不需

24、要调速的拖动系统，总是考虑采用交流拖动，特别是采用笼型异步电动机。长期工作、不需要调速、且容量相当大的生产机械，如空气压缩机、球磨机等，往往采用同步电动机拖动，因为它能改善电网的功率因数。如果拖动系统的调速范围不广，调速级数少，且不需要在低速下长期工作，可以考虑采用交流绕线转子异步电动机或变级调速电动机。因为目前应用的交流调速范围拖动，大部分由于低速运行时能量损耗大，鼓一般均不宜在低速下长期运行。对于调速范围宽、调速平滑性要求较高的场合，通常采用支流电动机拖动，或者采用近年来发展起来的交流变频调速电动机拖动。.电动机型式的选择：各种生产机械的工作环境差异很大，电动机与工作机械也有各种不同的连接

25、方式，所以应当根据具体的生产机械类型、工作环境等特点，来确定电动机的结构型式，如直立式、卧式、开启式、封闭式、防滴式、防暴式等各种型式。C.电动机容量的选择：1. 比那化负载下电动机容量的选择（1） 等效电流法等效电流法的基本的基本思想是用一个不变的电流Icq来等效实际上变化的负载带暖流，要求在同一个周期内，等效电流Icq与实际变化的负载电流所产生的损耗等。假定电动机的铁损耗与绕组电阻不变，损耗只与电流的平 方成正比，由此可得等效电流为 式中，tn为对应负载电流In时的工作时间。求出Icq后，则选用电动机的额定电流In应大雨或等于Icq。采用等效电流法时，必须先求出用电流表示的负载图。（2）

26、等效转矩法如果电动机在运行时，其转矩与电流成正比（如他励直流电动机的励磁保持不变，异步电动机的功率因数和气隙磁通保持不变时），则式（9.3.1）可以改写成等效转矩公式。 此时，选用电动机的额定转矩T应大于或等于T，当然，这时应先求出用转矩表示的负载。 等效功率法 如果电动机运行时，其转速保持不变，则功率与转局成正比，于是由式（9.3.1）可得等效功率为此时，选用电动机的功率P大于或等于P即可。必须注意的是用等效法选择电动机容量时，要根据最大负载来校验电动机的过载能力是否要求，如果过载能力不能满足，应当按过载能力来选择较大容量的电动机。表4-1电动机选型电机型号编号额定功率PN/KW转速n/r.

27、min电流功率功率因数cos额定转矩额定电流最大转矩额定转矩转动惯量GD/kgm重量m/kgY160M2-2M115293029.488.20.882.07.02.30.0449125Y13252-2M23290015.086.20.882.07.02.30.021670Y801-2M30.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y801-2M40.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y905-2M50.2528403.44780.852.27.02.30.001222Y801-2M60.0928301.81750.842.26.52

28、.30.0007516M1主轴电动机：Y系列电动机具有体积小、重量轻、运行可靠，结构坚固，外形美观等特点，起动性能好，具有效率高等特点，达到了节能效果。而且噪声低、寿命长、经久耐用。Y系列电动机适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所。Y132-4-B3型号电动机功率为7.5kW，频率为50Hz，转速为1450r/min，功率因素COS为，0.85效率为87%，堵转转矩为2.2n.m，最大转矩为2.3n.m，所以此类型电动机能符合电路配置，并能有效完成工作【3】。M2冷却泵电动机：AOB-25机床冷却泵是一种浸渍式的三相电泵，它由封闭式三相异步电动机与单极离心泵组合而成，具有安装简单方便.

29、运行安全可靠.过负荷能力强.效率高.噪声低等优点，适合作为各种机床输送冷却液、润滑液的动力。此电动机输出功率为90W，扬程为4米，流量为25升/分，出口管径为1/2吋，能有效配合M1电动机使用。M3快速移动电动机：AOS5634功率为250W，电压为380V，频率为50Hz，转速为1360转/分，E级。3.1.2电源引入开关QQ主要作为电源隔离开关用，并不是用它来直接起停电动机，可按电动机额定电流来选。根据该三台电动机来看，选中小型组合机床常用三极组合开关，型号DZ5-20，电流20A。3.1.3 热继电器的选择FR1、FR2热继电器是利用电流的热效应来推动机构是触点系统闭合或分断的保护电器。

30、主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。因此，必须了解电动机的工作环境、起动情况、负载性质、工作制及允许的过载能力。应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能接近，以便充分发挥电动机的过载能力，同时对电动机在短时过载与起动瞬间不受影响。（1）保护长期工作或间断的工作的电动机热继电器的选用（2）根据电动机的起动时间，选取6In下具有相应可返回时间的热继电器，一般可返回时间为（0.50.7）的继电器动作时间。（3）一般情况下，按电动机的额定电流选取，使热继电器的整定值为（0.951.05）In（In为电动机的额定工作电流），或选取整定电流

31、范围的中间值为电动机的额定工作电流。（4）用热继电器作断相保护时的选用对于Y接法电动机，一相断线后，流过热继电器的电流与流过电动机未断相的电流增加比例是一致的。（5）三相与两相热继电器的选用在一般故障情况下，两相热继电器与三相热继电器具有相同的保护效果，但制造两相的节省材料加工时，调试也较简单，所以应尽量选用两相热继电器。（6）保护反复短时工作电动机时，仅有一定范围的适用性，当电动机起动电流倍数为6倍的额定电流，启动时间小于5秒，电动机满载工作，通电持续率为60%时，每小时允许操作次数最高不超过40次。（7）特殊工作制电动机的保护正反转及密集通断工作的电动机不宜采用热继电器来保护，可选用埋入电

32、动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。(1) FR1： IST=（1.72.2）×In=2×7=14AIST 14IRN= = =8.75A(1.62) (1.62)(2) FR2 IST=（1.72.2）×In=2×6.5=13AIST 14IRN= = =5.2A(2.53) (2.53)表4-4热继电器的选型型号编号额定电压额定电流JR-16FR138010JR-16FR238010主电动机M1额定电流15.4A,KH1应选用JR16-20/3D型热继电器，热元件电流为20A整定电流调节范围较大，工作时将额定电流调到15.4A.M2的工作电流只有0

33、.32A，故选用JR2-1型热继电器，热元件整定电流调节范围较小，工作时调整在0.32A。3.1.4 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6FU对整机进行短路保护的熔断器，选用BZ001型熔断器，配用40A熔断体。FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6均选用BZ001型熔断器，分别配用1A,4A,1A,1A,2A,1A的熔断体。 3.1.5 接触器的选择KM1,KM2及KM3 接触器是用来频繁的遥控接通或断开交流住电路及大容量控制电路的自动控制电路。它不同于刀开关类手动切换电路，因为它具有手动切换电器所不能实现的遥控功能；它也不同于自动空气开关，因为它具有一定的断流能力，

34、但切不具备短路和过载保护功能。接触器在电力拖动和自动控制系统中，主要控制对象是电动机，也可以用于控制电热设备，电焊机、电容器组等其它负载。接触器不仅仅能遥控通断电路，还具有欠电压、零电压释放保护，操作频率高、工作、性能稳定，使用寿命长、维护方便等优点。接触器按驱动触点系统的动力不同可分为电磁接触器、气动接触器、液压接触器等。新型的真空接触器和晶闸管交流接触器正在逐步使用。接触器主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。接触器随便使用场合及控制对象的不同，其操作条件与工作繁重程度也不同。为尽可能经济地、正确地使用接触器。必须对控制对象的工作情况及接触器的性能有较全面的了解，不能仅看产品

35、的铭牌数据，因接触器上所定的电压、电流、控制功率等参数均为某一使用条件下的额定值，选用时应根据具体使用条件正确选择。选择接触器的种类通常先根据接触器所接触的电动机及负载电流类别来选择相应的接触器型，即交流负载应使用交流接触器，直流负载应使用直流接触器；如果控制系统中主要是交流电动机，而直流电动机或直流负载的容量比较小时，也可全用交流接触器进行控制，但是触点的额定电流应适当选择大一些。选择接触器主触点的额定电压通常选择接触器主触点的额定电压应大于或等于负载贿赂的额定电压。通常电压等级分为交流接触器380、660及1140V；直流接触器220、440、660V。选择接触器主触点的额定电流接触器控制

36、电阻性（如电热设备）时，主触点的额定电流应等于负载的工作电流。CJ20系列交流接触器额定电流等级有10、16、32、55、80、125、200、315、400、630A。CZ18系列支流接触器的额定电流等级有40、80、160、315、630、1000A。接触器控制电动机时，主触点的额定电流大雨或稍大雨电动机的额定电流。接触器设计时规定的使用类别来确定。可根据经验公式计算选择：式中 K经验系数，一般取11.4； PN 被控电动机的额定功率，千瓦； UN电动机的额定电压，伏； IC接触器主触点电流，安；经验公式仅适用于CJ0，CJ10系列。可根据做控制的电动机的最大功率查看表进行选择接触器如使用

37、在频繁启动，制动和频繁正反转场合时，容量应增大一倍以上去选择接触器。1. 选择接触器吸引线圈的电压电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源，通常电压等级分为：交流线圈：36、100、127、220、220、380V直流线圈：24、48、110、220、440V选用时，一般交流负载用交流吸引线圈接触器，直流负载用直流吸引线圈的接触器，但交流负载频繁动作时，可采用支流吸引线圈的接触器。接触器吸引线圈电压若从人身和设备安全角度考虑，可选择低一些，但当控制电路简单，线圈功率较小时，为了节省变压器，则可选用220或380V。2. 选择接触器的触点数量接触器的特点数量应满足控制线路的要求。各种类型的接触器触点

38、数量不同。交流接触器的主触点有三对（常开触点），一般选用四对辅助触点（两对常开），最多可达到六对（三对常开，三对常闭）。直流接触器主触点一般有两对（尚开触点）；辅助触点有四对（两对常开，两对常闭）。1） 额定操作频率接触器额定操作频率是指每小时接通次数。通常交流接触器为600次/每小时；直流接触器为1200次/每小时。PN×103 15×10（1）KM1：Ic= = = 97AKUN (11.4) ×110PN×103 15×103KM2：Ic= = =97AKUN (11.4) ×110PN×103 15×103

39、KM3：Ic= = =97AKUN (11.4) ×110PN×103 3×103（2）KM4：Ic= = =19.6AKUN (11.4) ×110PN×103 3×103KM5：Ic= = =19.6AKUN (11.4) ×110PN×103 0.75×103（3）KM6：Ic= = =4.9AKUN (11.4) ×110PN×103 0.75×103KM7：Ic= = =4.9AKUN (11.4) ×110PN×103 0.75×10

40、3（4）KM8：Ic= = =4.9AKUN (11.4) ×110PN×103 0.75×103KM9：Ic= = =4.9AKUN (11.4) ×110PN×103 0.25×103（5）KM10：Ic= = =1.62AKUN (11.4) ×110PN×103 1.5×103KM11：Ic= = =1.62AKUN (11.4) ×110表4-2接触器的选择继电器型号编 号主 触 点辅助触点线 圈可控制三相异步电动机的最大功率(KW)额定操作频率次/h对数额定电流(A)额定电压(V)对

41、数额定电流(A)额定电压(V)电压（V）功率(W)CJ0-100KM13100380均为两常开两常闭53801103329大于或等于六百CJ0-100KM2310038053801103329CJ0-100KM3310038053801103329CJ0-20KM432038053801101.2CJ0-20KM53203805380110331.2CJ10-5KM6353805380110141.2CJ10-5KM7353805380110141.2CJ10-5KM8353805380110141.2CJ10-5KM9353805380110141.2CJ10-5KM103538053801

42、10141.2CJ10-5KM11353805380110142.2CJ10-5KM12353805380110142.2接触器KM1根据主电动机的额定电流等于15.4A，控制回路电源电压110V，需主触点3对，动合辅助触头2对，根据以上情况，选用CJ0-20B型交流接触器，电磁线圈电压为110VKM2,KM3也采用同样方式选取交流接触器型号分为JZ7-44,JZ4-44。3.1.6 控制变压器的选型TC1 变压器是电力系统中一种重要的电气设备。为了把发电厂（站）发出的电能比较经济的传输、合理的分配以及安全的使用，都要使用变压器。发电厂（站）发出的电压受发电机绝缘条件的限制不可能很高，一般为6

43、.327KV左右，而发电厂（站）又多建在动力资源较丰富的地方，要把发出的大功率的电能直接送到很远的用电区去，几乎不可能。因为低电压大电流输电，一是在输电线路上产生很大的损耗，二是在线路上产生的电压降也足以使电能后送不出去。为此需要采用高压输电，即用升压变压器把电压升高到输电电压，例如110KV、220KV 或500KV等。当输送的功率一定，输电电压越高，电流就越小。因而线路上的电压降和功率损耗明显减小，线路用铜量也可减小，节省投资费用。这样就能比较经济的把电能送出去。一般来说，输电距离越远，输送功率越大，则要求的输电电压越高。对于用户来说，由于用电设备绝缘与安全的限制，需把高压输电电压通过降压

44、变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。通常大型动力设备采用6KV或10KV，小型动力设备和照明则用380/220V。这样，电力系统就采用“低压”发电，高压输电，“低压”用电这样一种“发变输变配用”结构，从发电厂（站）发出的电能输送到用户的整个过程中，通常需要多次变压，变压器的安装容量可达到发电机总装容量的68倍，因此变压器对电力系统有着极其重要的意义。用于电力系统升、降电压的变压器叫做电力变压器。在电力拖动系统或自动控制系统中，变压器作为能量传递或信号传递的元件，也应用得十分广泛。在其他各部门，同样也广泛使用各种类型的变压器，以提供特种电源或满足特殊的需要。变压器的基本结构部件有铁心、绕

45、组、油箱和冷却装置、绝缘套管和保护装置等。铁心和绕组是变压器通过电磁感应进行能量传递的部件，称为变压器的器身。油箱用于装油，同时起机械支撑、散热和保护器身的作用；变压器油起绝缘的作用，同时也起冷却作用；套管的作用是使变压器引线与油箱绝缘；保护装置则起保护变压器的作用。控制变压器的选择：控制变压器可实现高低压电路隔离，使得控制电路中的电气元件，如按钮、行程开关和接触器及继电器线圈等同电网电压不直接相接，提高了安全性。另外，各种照明灯、指示灯和电磁阀等执行元件的共的供电电压有多种，有时也需要控制变压器降压提供。常用的控制变压器有BK50、100、150、200、300、400和1000等型号，其中

46、的数字为额定功率（VA），一次侧电压一般为交流380V和220V（220V电压抽头适于单相供电时的情况），二次侧电压一般为交流6.3、12、24、36和127V、（12V电压也可通过12V和36V抽头提供）。控制变压器具体选型时要考虑所需电压的种类和进行容量的计算。控制变压器的容量P可以根据由它供电的最大工作负载所需要的功率来计算，并留有一定的余量，这样可的经验公式：P=KPi式中Pi为电磁元件的吸持功率和灯负载等其它负载消耗的功率；K为变压器的容量储备系数，一般取1.11.25，虽然电磁线圈在起动吸合时消耗功率较大，但变压器有短时过载的能力，故式子中，对电磁器件仅考虑吸持功率。对本机床而言，

47、接触器KM1KM11的吸持功率为12W，中间继电器KA1、KA2、KA3的吸持功率为12W，照明灯的功率是40W，指示灯的功率都是1.575W，易算得总功率为254.3W，若取K为1.25，则算得P约为317.875W，因此控制变压器TC可选用BK400VA，380、380V/36、36、6.3V。表4-10变压器选型型 号编号额定容量（VA）BK-400 380/36VTC1400BK-200 380/24V/110VTC2200首先查看电源电压、实际用电载荷和地方条件，然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备

48、的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。 在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的7590%左右。运行中如实测出变压器实际承受负荷小于50%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求(因为电动机起动电流要比下沉运行时大47倍)。JBK2-100VA机床控制变压器适用交流50-60Hz，输出额定电压不超过220V，输入额定电压不超过500V，可作为各行业的机械设备，一般电器的控制电源工作照明，信号灯的电源之用。此类控制变