机床电气控制技术.ppt

1、机床电气控制技术，电气工程学院周力，一，本课程的性质和任务本课程是非常实用的专业课。以电动机或其他执行器为控制对象，介绍了继电器接触器控制系统的工作原理、典型机器的电气控制电路、电气控制技术、电气控制系统的设计方法以及可编程逻辑控制器的基本知识。本课程的教学目标：(1)熟悉常用控制仪器的结构、原理和用途；(2)熟悉继电器接触器控制线路的基本链路。(3)基本上可以根据生产工艺和控制要求进行系统设计。(4)熟悉典型设备的电气控制系统。介绍，二，电气控制技术开发概述，一，机床电力拖动系统开发概述，(1)组拖动，(2)单机拖动，(3)多机拖动，二，机械电气控制系统开发概述，控制方法，从手动控制发展为自

2、动控制；从控制功能到单一功能到多种功能，开发实际操作从紧张到自由。电气控制系统开发的四个阶段：(1)继电器接触器控制系统(2)连续控制系统和自动控制系统(3)可编程控制器(4)计算机数字控制系统，第一章通常使用低压控制电气产品，第一节介绍电气类型：按工作电压进行高压电气和低压电器。根据用途分为配电装置和控制装置。按动作方式分为自动切换仪器和非自动切换仪器。根据工作原理，可分为电子器件和非动力控制器。电气产品的定义：电气产品是根据外部信号(机械力、电气力和其他物理量)自动或手动连接和分离电路，从而实现电路或非电气对象的切换、控制、保护、检测、转换和调整的组件或设备。吸引线圈的作用：将电力转换为磁

3、能，即磁通生成，电枢因电磁吸入而受到机械位移的吸收。芯、电枢、线圈、I .电磁机制电子器件由吸气线圈、芯和电枢组成。如下图所示。短路环在交流电磁机制中的作用，1 .触点的结构形式，2 .接触系统接触是在电枢驱动下执行电路连接和切断功能的电气执行机构。3 .弧，2 .接触的接触方式，弧：接触在通电状态下运动，静态接触从接触中分离时，由于电场的存在，接触表面的自由电子大量流出，产生弧。点接触、线接触、面接触、弧的存在，不仅燃烧接触金属表面，还缩短电气产品的寿命，延长电路的分离时间，必须迅速消除。接触器是用于频繁连接和分离(AC，DC)负载电流的电磁自动开关设备，具有适用于频繁操作和远距离控制的低压

4、解除保护功能。一、接触器的结构和工作原理，一。交流接触器的结构、交流接触器主要由四部分组成：电磁机构、接触系统、灭弧装置和其他辅助部件。结构图如下图所示。第2节接触器，3 .接触器工作原理和符号，(a)线圈(b)主触点常开触点，常闭触点(c)辅助常开触点，常闭触点符号，1移动触点2静态触点3转子4弹簧5线圈6芯7介质8接触弹簧9断路器10接触压力弹簧，继电器是根据特定输入信号的变化连接或断开控制回路以自动控制和保护的电气装置。输入可以是电压、电流等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量。1，电子类继电器，1基座2反力弹簧3，4调节螺钉5签证垫片6电枢7芯8极靴9电子线圈10触点系统，3节

5、继电器，电子电子类继电器：1。电子电流继电器，2 .电子电压继电器：3。电子中继线继电器：中继线触点数量多，触点容量大，动作灵敏。主要用途是在其他继电器的触点数或触点容量不足时，使用中间继电器以增加触点容量(触点并行)或触点数，从而起到中间转换的作用。电磁继电器符号：1。时间继电器的结构，(a)电源延迟类型，2，时间继电器，(b)电源延迟类型，2。时间继电器的符号，3，热继电器，1。热继电器的作用，过载保护，2 .热继电器的结构，1双金属座固定支承2双金属座3列元件4导5补偿双金属座6 NC 7 no 8复位调整9移动触点10复位按钮11调整手柄12支持13压力弹簧14推杆，3 .热继电器符号

6、，4，速度继电器，2。速度继电器符号，1，低压开关，图形和文本符号：(a)单极(b)双极(c)三极，第4节其他常用电气，2，低压断路器，结构和工作原理：3，熔断器，1保险丝的结构类型，2 .熔断器的符号和安全秒特性，4，主命令电，1。控制按钮，1)结构，2)符号，2。行程开关，1)结构，2)符号，back，第2章基本控制电路，第1节电气控制电路绘图，第2节基本电气控制电路，第3节异步电动机降压起动控制电路，第4节异步电动机制动控制电路，第5节双速异步电动机速度控制电路，第6节位置控制电路，第6节要表达设备电气控制系统的配置结构、工作原理等要求，必须用电气图形集成工程语言直接表示图形。第一，电气

7、原理图图形原理，具有电气原理图和电气安装接线图。电子是根据电气工作原理绘制的，表示电力的工作原理和分析工作原理以及故障排除，而不考虑电气装置电气组件的实际结构和安装。后者也称为电气装配图，是根据电气设备和电气零件的实际结构、安装情况绘制的，用于表示布线方案、电气设备和电气零件的位置、配线柜形状和尺寸等。第一节电气控制电路绘图，1 .绘制电气原理图，电气原理图一般分为主回路和控制回路两部分。主回路是设备的驱动回路，主回路通常在图案的左侧(或上方)绘制为粗实线。控制电路和辅助电路通常绘制为图案右侧(或下方)的细实线。控制电路，辅助电路必须单独绘制。2 .电气原理图中的设备状态，(1)继电器和接触器

8、的线圈处于非励磁状态。(2)断路器和隔离开关处于分离位置。(3)零操作手动控制开关处于零状态。(4)机器操作开关和按钮不工作或没有力。(5)保护部件处于设备正常运行状态。1，异步电动机单向直接启动控制线，1。工作原理，第二节基本电气控制线，2，多位置和多条件控制线，两个条件控制线，3，3，点控制线，(a)，(b)，(c)，(d)，4，三相异步电动机的非反转式“正向停止”控制，2。“正向停止”控制，5，顺序控制线，回，1，定子串联电阻降压启动控制电路，3节异步电动机降压启动控制电路，改进电路，2，星形三角形降压启动控制电路，3，自动变压器降压启动控制电路，3种降压启动方法的优点，3缺点：功耗。适

9、用的话：适用于稳定的中小型电动机和不经常启动的情况。2，自动变压器启动的优点：启动电流与启动扭矩的比率降低为平方倍。电流对电网的冲击小，电力损失小。缺点：自动变压器价格昂贵，相对电阻结构复杂，体积大，按非连续作业制设计制造，不允许频繁作业。，3，Y-启动的优点：对于定子绕组星形连接，启动电压为直接三角连接的三分之一，启动电流为三分之一，因此启动电流特性好，线路简单，投资少。缺点：起始扭矩也相应减少到三角形接合的三分之一，扭矩性质差异。这条线适合轻负荷或空载情况。回，一，回制动控制线，第四节异步电动机制动控制线，改进电路，第二，能量制动控制线，1。能量制动控制线路的单向操作，1)根据时间原则控制

10、线路，2)根据速度原则控制线路，反冲制动的优点：制动效果好，缺点是能量损失大，在制动过程中有冲击，对旋转部件有害，因此用于制动频率低的设备。能耗制动的优点：能量损失小，制动时磁场静止不动，不会引起有害翻转，制动停车准确，制动过程稳定。缺点是需要整流电路，制动速度也比反向制动慢。因此，能耗制动适用于电动机容量大，制动平稳，起动频繁的情况。比较两种制动方法的优缺点：BACK，双速异步电动机速度控制电路，第5节双速异步电动机速度控制电路，BACK，第6节位置控制电路，BACK，第3章电气控制电路设计基础，第一，电气控制电路设计的基本要求，(1)所设计设备的电气电路的整体，第一节电气控制设计的主要内容

11、，(2)优化设计，妥善处理机电关系，通过技术和经济分析，选择最佳电气设计性价比价格。在满足要求的前提下，设计简单合理、技术进步、工作稳定、服务方便的电路。(3)正确合理地选择电气零部件，最大限度地减少组件的品种和规格，降低生产成本。(4)实施最新国家标准的设计。(一)制定电气设计技术委托书；(2)提出电气控制原理程序和整体框图。(3)编制系统参数计算书；(4)绘制电路图(一般图和子图)；(5)整个系统电气部分的选择；(6)绘制电控单元装配图和接线图。(7)选择标准构件和设计非标准构件，包括电气控制框的结构和尺寸、散热器、导线、支架等。(8)绘制设备布局、插座端子和设备接线图。(9)编写操作使用

12、、维护手册。第二，电气控制系统设计的基本内容，第三，电气控制装置设计阶段，第一，确定拖动方法，第一。单独拖动的设备只能由一个电动机拖动。2.单个拖动通过机器驱动链将动力传递给每个工作机构，一个设备由多个马达单独驱动每个工作机。第二，确定速度调节方式，可以使用齿轮传动、液压调速装置、2速或多速电动机和电气无级调速方式。无权限变速包括直流调压调速、交流调压调速和变频变压调速。第二节电拖动方式的确定，电机选择，2。电动机启动、制动和反向要求通常比机械方法更容易用电动机启动、制动和反向完成装置。因此，机电设备主轴的启动、停止、正向运动调整工作，可以根据条件，使电机做得最好。1 .电动机的选择包括电动机

13、的类型、结构形式、额定功率和额定功率。第三，电机的选择和启动、制动和反向要求，第一，电气控制系统的可靠性，系统或产品的质量，通常包括技术性能指标和可靠性指标的设计的可靠性，是确保系统或产品设计满足可靠性指标。第二，电气控制系统的确定，控制系统应适合通用性和特殊性程序。，第三节电气控制程序的确定和控制方法的选择，第一，应最大限度地满足生产机械和工艺的要求，第二，控制线应简单经济，例如第四节电气设计的一般原则，第三，确保控制线工作的可靠性和安全性，(a)不合理的连接，(a)合理的连接，(a)，例如，(4)在梁夹紧和梁移动以及正向和反向运动之间必须存在所需的驱动。六节电气控制系统的一般设计方法，现设

14、计刨梁升降控制系统。电气控制系统允许梁上下移动，夹紧机制允许梁夹紧或松弛。(2)梁夹紧和梁移动之间必须有特定的操作程序。(3)梁在升降时必须有限制保护。电气控制电路设计阶段：1 .根据主电路设计、工艺要求，梁移动和梁夹紧应拖动到两个异步电动机上。需要四个接触器分别控制两个电动机的正向翻转，以确保上下移动和夹紧松弛要求。主回路是两个电动机的正向反转回路。2 .设计在四个接触器上有四个控制线圈的基本控制电路。您可以使用两点按钮控制上下移动，并放松夹紧运动。因此，必须通过两个中间继电器进行控制。根据以上要求，可以设计下图所示的控制回路。为了实现这两个自动控制要求，必须进行相应的改进，这要求在控制过程

15、中适当地选择和实施变更参数。控制电路草图，(a)主电路(b)控制电路梁控制电路，3 .选择控制参数，确定控制方案，4 .联锁保护链接设计，全控制电路，第四章典型机床电气控制电路分析，第一，概述，1。C650普通水平车床主要结构和运动形式，1进料箱2吊箱3主轴齿轮箱4滑板和刀架5滑箱6尾座7螺丝8光杆9床房，第一节C650水平车床电气控制线，2 .C650普通卧式车床电气拖动要求和控制功能，(1)车削机床主轴电机M1通常使用保持架异步电动机完成主轴主运动和刀具进给运动。马达以直接启动方式启动，还具有正向旋转和正向制动，点火动力。(2)车削螺纹时，刀架移动和主轴旋转运动之间必须保持精确的比例关系，

16、因此车床主轴运动和进给运动只能由一个电动机拖动，刀架移动是通过机械驱动链实现的。(3)拖带的快速移动由电动机M3单独拖动。可以根据需要随时手动控制停止。(4)在车削中，有冷却泵电动机M2。(5)所需的保护链路、联锁链路、照明和信号电路。第二，C650卧式车床电气控制电路分析，1 .主电路分析，C650卧式车床电气控制原理图，2 .控制电路分析，3 .常见故障分析，(1)主轴电机不能启动。可能原因：电源未打开。热继电器工作，常闭触点未重置。启动按钮或停止按钮内的接触不良；交流接触器线圈着火或接线脱落等。(2)按启动按钮，马达嗡嗡作响，无法启动。电动机三相电源相位损耗，可能原因：熔断器上保险丝烧断；一对接触器的主触点接触不好。马达接线的任何部分中断等。(3)按停止按钮不能停止主轴电机。可能的原因：接触器触点焊接，主触点被碎片切断。停止按钮常闭接点闭合卡。(4)主轴电机不能占用。可能原因：按钮SB4的常开触点损坏或接线已脱。1，概述，1。Z3040摇臂钻床的主要结构和运动形式，1底座2内柱3外柱4摇臂升降螺杆5摇杆6主轴箱7主