机床电气控制第1讲第一章

1、2020/7/9,1,电气自动控制原理,陈光胜,Cgs- 创新楼341室，55270938,2020/7/9,2,一、大家为什么要选修这门课？,专业需要 拓宽就业途径 业余爱好，提高动手能力,二、如何上好这门课？,态度端正 作业 考勤,三 个 问 题,2020/7/9,3,三、讲授什么内容？,机床电气控制的基本知识； 基本控制电路的原理、设计。,第1部分 继电接触器基本控制电路 第2部分 电气控制系统图的绘制及识图方法 第3部分 电气调速系统 第4部分 机床电气控制电路设计方法,2020/7/9,4,第一讲 电气控制基本知识及低压电器,一、电气控制基本概念(第一章 绪论) 1、何为电气？ 定义

2、：电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。,自动控制:机械、电气、液压、气动等,3、何为现代的电气控制,4、何为电机拖动,单机拖动、多机、交直流无级调速,2、何为自动控制，何为电气控制,2020/7/9,5,包装印刷机,滚筒印刷机,自动压力机,2020/7/9,6,手动控制-继电器控制-PLC控制-数字控制,5、电气控制的发展,继电器控制 - PLC控制 - 数字控制,2020/7/9,7,1)继电器控制,2)可编程控制器（PLC） 优点：以工业控制为目标，具有功率级输出、接线简单、通用性强、编程容易、抗干扰、工作可靠。,优点：器件结构简单，价廉、控制方式直观、工作可

3、靠、易于掌 握、易于维护 缺点：体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，可靠性低。,3)数字控制 数控技术应用于机床的产物。数控机床既具有专用机床生产率高的优眯点又兼有通用数控机床工艺范围广、使用灵活的特点，并具还具有能自动加工复杂成型表面、精度高等优点。具有高效率、高精度、高柔性一身，是当今机床自动化的理想形式。,2020/7/9,8,NC :Numerical Control CNC :Computer Numerical Control MNC: Microcomputer Numerical Control DNC: Direct Numerical Control FMS: F

4、lexible Manufacture System,6、几个应知的英文缩写,2020/7/9,9,二、认识电器元件(第二章 机床继电接触器基本电路及逻辑表示 ),电器是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械。 低压电器通常指工作电压在交流1kV以下或直流1.2kV的电器元件。 机床电气控制中所用的电器多属于低压电器。,1 低压电器简介,2020/7/9,10,1） 开关电器,(1)刀开关：控制对象为380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应选择如下：（35)倍异步电机额定电流,电路符号,1出线盒 2熔丝 3动触头 4手

5、柄 5静触头 6电源进线座 7瓷座 8胶盖 9接用电器,2020/7/9,11,(2)组合开关：常用在机床设备的供电回路中，作为电源的引入开关或是自我控制小容量电动机的直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。,2020/7/9,12,组合开关的图形符号和文字符号,（a）单极 （b）三极,额定电压 额定电流 有10A、25A、60A等 极数,2020/7/9,13,(3)自动开关：又称自动空气开关、自动空气断路器、低压断路器。简称：空开,2020/7/9,14,自动开关的结构,2020/7/9,15,工作原理： 过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源； 过载时，过载脱扣器将脱钩顶开，断开电源；

6、欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,2020/7/9,16,作用： 用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流； 当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备； 用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。,2020/7/9,17,2） 熔断器,作用：用于短路保护。,熔体额定电流 的选择：,Ist：异步电机的起动电流， 一般(57) 额定电流。,2. 空载电机,安秒特性,t,1.2IF,2020/7/9,18,熔断器种类：常见有:插入式、螺旋式、封闭管式 和自复式,2020/7/9,19,按钮又称控

7、制按钮或按钮开关是一种接通或分断小电流电路的主令电器，其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制信号。,结构及符号,3) 控制按钮,主令电器：用于发送控制指令的非自动切换电器,2020/7/9,20,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,复合按钮,电路符号,按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。,2020/7/9,21,一般用： 红色表示停止和急停；绿色表示起动； 黑色表示点动； 蓝色表示复位；,2020/7/9,22,4) 行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,行程开关种类有

8、：动合触点和动断触点。,2020/7/9,23,行程开关又称限位开关或位置开关。是一种利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的小电流主令电器。 主要用于生产机械的运动方向、行程大小控制或位置保护等。,2020/7/9,24,电磁式接触器是利用电磁吸力的作用使主触点闭合或断开负载电路的控制电器。 特点： 用于实现频繁的远距离操作； 用于接通或分断大电流(大载荷)电路。,控制线圈接线,主触点接线,5) 接触器,2020/7/9,25,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合, 220,2020/7/9,26,触头闭合,电机接通 电源, 220,动作过程,2020/7/9,27,接触器有关符号：,接触器

9、线圈,2020/7/9,28,接触器按其主触点控制线路中的电流分为直流接触器和交流接触器。 交流接触器 特点：交流线圈、有短路环、采用双断口触头 直流接触器 特点：直流线圈、滚动指型触头,接触器最主要的用途: 控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。是电力拖动控制系统中最常用的控制电器之一。,2020/7/9,29,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,2020/7/9,30,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。 继电器一般由

10、3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。,6) 继电器,2020/7/9,31,它能按照某种要求接通或断开控制系统中的电路。 继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成，前者用以反映输入量的高低，后者用以接通或切断电路。 常用继电器的触点有通和断两种状态，状态的改变由执行机构带动。,特点：,2020/7/9,32,与接触器的区别： （1）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。 （2）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。,2020/7/9,33,按输入信号可分为

11、如：电压继电器、电流继电器、功率继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等； 按工作原理可分为如：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电器等； 按用途可分为:控制与保护继电器； 按输出形式可分为:有触点和无触点继电器。,分类：,2020/7/9,34,触点系统 交、直流继电器的触点均接在控制电路上，且电流小，不装设灭弧装置。有常开和常闭两种形式。,（1）电磁式继电器,2020/7/9,35,中间继电器的触点数目较多，作用是增加被控制线路的数量或加大触点允许的断开容量。 中间继电器实质上是一种电压继电器。 动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相同。,中间继电器,2020/7/9,36,发热元件,功能：过载保护,（2）热继电器,结构：,I,常闭触头,2020/7/9,37,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,FR,三相热元件,2020/7/9,38,速度继电器是一种利用速度原则对电动机进行控制的自动电器。,1转子 2一电动机轴 3定子 4绕组 5定子柄 6、7一触头 8簧片,（3）速度继电器,BV,n,BV,2020/7/9,39,一、按操作方式分 手动电器：刀开关、按钮、转换开关 自动电器：低