数控机床电气控制基础精品课件

1、项目1数控机床电气控制基础知识，本章重点，数控机床常用低压电器的功能和技术参数；常用低压电器的图文符号及其使用方法；电气控制电路的基本规则；三相异步电动机基础知识介绍：数控机床电气原理图绘制规则；自锁和正反转控制律的典型应用。技能目标，熟悉数控机床常用低压电器的分类和使用；掌握低压断路器、熔断器、继电器、接触器和主要指令装置的图形和文字符号的使用；掌握电气原理图的绘制规则；了解数控机床电气控制电路的基本规律；掌握三相异步电动机的起动和制动控制电路；通过两个典型的实训项目来进一步理解和掌握理论内容。项目案例进口，在生产中，使用三相异步电动机提供的动力来驱动各种金属切割机、起重机、锻压机、传送带、

2、铸造机械、低功率风扇和水泵设备。三相异步电动机是由各种接触器、按钮等低压电器组成的电气控制电路，可以控制其起动、正转、反转和制动。这种控制系统称为继电器接触器控制系统。通过带热过载保护的三相异步电动机控制电路，介绍了该案例。控制电路中的QS、符、公里、符、符等字符的含义是什么？控制电路如何控制主电路？1.1数控机床中常用的低压电器1.1.1低压电器概述1.1.2低压断路器1.1.3接触器1.1.4继电器1.1.5保险丝1.1.6主命令电器1.1.7变压器1.1.1低压电器概述是指对电能的生产、传输、分配和使用的控制。低压电器是指在交流50HZ、额定电压1200V或DC电压1500V或以下的电路

3、中进行开关、保护、控制或调节的电器。低压电器分类低压电器分类电磁低压电器基本结构低压断路器低压断路器又称自动空气开关或自动空气开关。低压断路器的外形图，低压断路器的图形和文字符号，回路，1。低压断路器的功能和分类，功能：用于电动机和其他电气设备的电路中，在正常情况下，它可以断开和接通工作电流；当电路出现过载、短路、失压等故障时，能自动切断故障电路，有效保护其后面串联的电气设备；它也可用于偶尔打开和关闭负载电路，并控制电机的运行和停止。分类：框架式(通用型)、塑壳式(设备型)、2。低压断路器工作原理示意图，3。低压断路器的工作过程，低压断路器的主触头由操作机构手动或电动闭合。主触头闭合后，自由脱

4、扣机构的锁钩将主触头锁定在闭合位置。过流脱扣器的线圈和过载脱扣器的热元件与主电路串联，欠压脱扣器的线圈与电源并联。当电路短路时，过电流脱扣器的衔铁被吸引，使自由脱扣机构的锁钩脱开，主触点断开。当电路过载时，过载脱扣器的加热元件使双金属片弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠压时，欠压释放器的衔铁被释放，这也使得自由释放机构动作。断路器的触点是分开的，从而保证电路和电路中设备在过流、零电压和欠压情况下的安全。1.1.3接触器，用于频繁开启和关闭电机或其他负载的主电路。它是机床主电路中最重要的控制设备同时，衔铁还带动辅助电击动作，闭合动触头，打开动触头。当线圈被切断或电压明显降低时，电磁引力消失或变

5、小，衔铁在回位弹簧的作用下打开，使主、辅电击恢复原状，电路被切断。2.交流接触器，交流接触器用于远程控制电压高达380伏、电流高达600安的交流电路，以及控制频繁启动和控制交流电机的电器。常用交流接触器产品包括NC3(CJ46)、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等中国系列。b系列、3TB、3TD、液晶等系列都是引进国外技术生产的。CJ20系列交流接触器的主触头均制成三极，辅助触头为两动一合形式。该系列交流接触器通常用于控制笼型电机的启动和运行。DC接触器的工作原理与交流接触器相同。结构基本相同，但不同的是铁芯线圈是用直流电通电的，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。为了便于

6、加工，铁芯由整块低碳钢制成。为了使线圈散热良好，线圈通常缠绕成细长的圆柱形，与铁芯直接接触，易于散热。常用的DC接触器有CZ0、CZ18等系列。4.接触器的选择：应选择交流接触器控制交流负载，选择DC接触器控制DC负载。接触器的使用类别应与负载特性一致。主触点的额定电压应大于或等于负载电路的额定电压。主触点的额定电流应大于或等于负载的额定电流。吸引线圈的电流类型和额定电压应与控制回路的电压一致，当线圈的额定电压为85%以上时，接触器应能可靠地吸合。接触器的主触头和辅助触头的数量应满足控制系统的要求。1.1.4继电器，继电器是利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开被控电路，实现自动控

7、制或完成保护任务的自动电器。继电器和接触器的工作原理是一样的。主要区别是接触器的主触头可以传递大电流，而继电器的触头只能传递小电流。因此，继电器只能用于控制电路。返回，1。电压继电器，根据输入电压运行的继电器。使用时，电压继电器的线圈与负载并联，线圈匝数多，线径细。过压继电器：欠压继电器：欠压继电器：欠压继电器：零电压继电器：零电压继电器；2.电流继电器，根据输入电流工作。使用时，电流继电器的线圈与被保护设备串联，线圈匝数少，线径粗，阻抗小，分压小，不影响电路的正常运行。a)过流继电器线圈b)欠流继电器线圈c)移动触点d)移动触点3。中间继电器、中间继电器和接触器具有相同的结构和工作原理。主要

8、区别：接触器的主触头可以传递大电流；该继电器体积小，触点容量大，触点多，只能通过小电流。因此，继电器一般用在机床的控制电路中。热继电器是一种利用电流的热效应切断电路的保护电器。它专门用于连续运行电机的过载和断相保护，防止电机过热和烧毁。根据相数可分为两相热继电器和三相热继电器。热继电器的工作原理：加热元件与电机的主电路相连，如果长时间过载，双金属就会被加热。由于下层双金属片的膨胀系数大，它弯曲并推动导板移动，常闭触点断开。热继电器由热元件、接触系统、动作机构、复位机构、设定电流装置和温度补偿元件组成。热继电器的主要参数和常用型号5.时间继电器，是一种继电器，其触点仅在从获得输入信号的时间(线圈

9、通电或断电)起经过一段时间延迟后才起作用。适合定时控制。在数控机床中，时间控制一般由计算机软件实现。时间继电器的文字符号和图形符号，通用线圈符号b)通电延时线圈c)断电延时线圈d)延时闭合动态断路触点e)延时断开动态断路触点f)延时断开动态断路触点g)延时闭合动态断路触点h)瞬时动态断路触点I)瞬时动态断路触点，回路，1.1.5保险丝，用于低压线路中的短路保护。常用的熔断器包括插入式熔断器、螺旋式熔断器、管状熔断器和填充式熔断器。1.根据线路要求、应用场合和安装条件选择保险丝类型。2.保险丝的额定电压应大于或等于线路的工作电压。3.保险丝的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。4.熔体额定电流的

10、选择1)当熔断器安装在电路的上、下两级时，为了使两级保护配合良好，两极熔体额定电流之比不小于1.6: 1。2)用于电炉、照明等电阻性负载的短路保护。熔体的额定电流等于或略大于电路的工作电流。3)保护异步电动机时，考虑电动机的冲击电流，熔体的额定电流按下式计算：IfN(1.52.5)IN: IfN -熔体的额定电流；电动机的额定电流4)保护多台异步电动机时，如果每台电动机不同时启动，则应按下列公式计算：IfN(1.52.5)INmax IN，return，1.1.6主指令装置，1。控制按钮，并应根据应用场合、控制电路所需的触点数量和按钮颜色选择按钮。行程开关行程开关的结构类似于按钮，但其动作需要

11、机械冲击。选择行程开关时，应根据受控电路的特性和要求、生产现场条件和触点数量进行考虑。常用的行程开关有LX19、LX31、LX32、JLXK1等产品。接近开关(5)常用接近开关：主要系列产品有LJ2、LJ6、LXJ18和35G。(6)接近开关的文字符号和图形符号；(3)组合开关是机床控制电路中常用的开关，用作电源的引入开关或自控小容量电机直接起动、换向、调速和停止等的控制开关。组合开关分为单极、双极和多极开关。组合开关原理图由动触头、静触头、转轴、手柄、凸轮、绝缘杆等部分组成。当手柄转动时，每一层上的活动接触件随转轴一起转动，使活动接触件和固定接触件分别保持接通和断开。为了使组合开关在分断电流

12、时迅速灭弧，在开关的转轴上安装了一个弹簧，可以使开关快速闭合和分断。1.1.7变压器，功能：将一定值的交流电压转换成频率相同但值不同的交流电压。1.机床控制变压器适用于输入电压不超过600伏交流电的50hz和60hz电路，常用作一般电器和步进电机驱动器的控制电源，以及各种机床和机械设备的局部照明和指示灯的电源。2.三相变压器在三相交流系统中，三相电压转换通常由三相变压器实现。在数控机床中，三相变压器主要为伺服系统供电。变压器3。变压器的选择机床常用的控制变压器型号有JBK系列、BK系列等。变压器的主要参数有：一次电压；次级电压。1)根据实际负荷情况，选择一次额定电压U1，然后选择二次额定电压U

13、2和U3。2)根据实际负载情况，确定各次级绕组的额定电流I1和I2，一般绕组的额定输出电流应大于或等于额定负载电流。3)额定二次容量由总容量决定。总容量算法：P2=U2I2 U3I3 U4I4，回路，1.2数控机床电气控制原理图，1.2.1电气原理图，1.2.2电气元件布置和安装接线图，1.2.1电气原理图，电气控制系统图：根据国家电气制图标准，系统中电气设备、装置和元件的连接用指定的电气符号和图表表示。电气控制系统图包括：1。电气原理图2。电气元件布局图3。电气安装接线图。电气原理图显示了从电源到负载的电流传输以及每个电气部件的作用原理和关系，而不管每个电气部件的实际安装位置和实际接线。1。

14、文字符号和图形符号，(1)文字符号用于表示电气设备、装置和部件的名称、功能、状态和特性。例如，FR代表热继电器。(2)图形符号是用来表示一个装置或概念的图形、标记或字符。例如，“”代表交流、电阻等。国家电气图符号标准GB/T4728规定了电气图中图形符号的绘制方法。本标准和国家电气制图标准GB/T6988于1997年1月1日正式开始实施。2.电气原理图的绘制规则。电路图应与主电路、控制电路、照明电路和信号电路分开绘制。DC和单相电源电路用水平线画出，水平线通常画在图案上方，相序从上到下排列。中性线(n)和保护接地线(PE)位于相线下方。主电路垂直于电源电路。控制电路和信号电路垂直画在两条水平电

15、源线之间。耗电元件(如电器线圈、电磁铁、信号灯等。)与下部水平线直接相连。控制触点连接在上水平线和功耗元件之间。当图形垂直放置时，每个元件触点的图形符号用“左开右合”绘制。当图形水平放置时，用“顶部关闭，底部打开”进行绘制。电气原理图绘制规则，主电路用粗线画在左边；控制电路用右边的细线画出。电气元件由国家标准中规定的图形符号和文本符号表示。需要测试、拆卸和连接外部引线的端子应使用图形符号“空心圆”表示。电路的连接点用“实心圆”表示。同一电气部件的部件不能画在一起，但字符和符号应相同。如果有多个相同类型的电气元件，数字符号的下标，如KM1和KM2，可以添加在文本符号之后。所有按钮和触点在没有外力

16、和电源的情况下都处于原始状态。原则上，控制电路的分支电路是根据动作顺序和信号从上到下或从左到右流动的原理绘制的。3、普通车床电气原理图。符号位置的索引，部件相关接触位置的索引由图号、页码和区号的组合表示。符号位置的索引以及接触器和继电器的接触位置可以用图纸的形式表示。4。电气图纸识别的方法和步骤，图纸识别方法(1)结合电气工程基础知识，在掌握电气工程基础知识的基础上，能够准确、快速地识别电气图纸。如果电机电源的相序改变，其旋转方向的控制可以改变。(2)典型电路是常见的基本电路，如电机启动、制动、顺序控制等。不管电路有多复杂，它几乎都是由几个基本电路组成的。因此，熟悉各种典型电路是理解复杂电路图的基础。(3)结合图纸要求进行图纸识别在绘制电气图纸时，为了加强图纸的规范性、通用性和示意性，必须遵循一些规则和要求，这些图纸知识可以用来准确识别图纸。电气图纸识别的方法和步骤(3)控制回路：分析主回路后，对控制回路进行分析，按照动作顺序逐一分析研究各小回路，然后综合分析各回路之间