数控机床电气控制15.docx

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数控机床电气控制15

学习情境一机床基本控制电路的分析.接线与调试

任务一点动控制电路的分析接线与调试

一学习目标

1认识并会选用组合开关控制按钮熔断器接触器三相笼型异步电动机

2能正确分析点动控制电路并能说出其控制原理

3能根据电路图正确安装与调试点动控制电路

二任务

本项目的恩物是完成点动控制电路的分析接线与调试电路控制要求为按下启动按钮电动机运转松开启动按钮电动机停转

三设备

主要元器件见表1-1

四知识储备

1组合开关

组合开关因其可实现多组触点组合故称为组合开关实际上它是一种转换开关组合开关有多对静触点和动触点分别装在由绝缘材料隔开的胶木盒内其静触点固定在绝缘垫板上动触片套装在有手柄的绝缘转动轴上转动手柄就可改变触片的通断位置以达到接通或断开电路的目的组合开关的结果示意图如图1-1所示

组合开关具有结果紧凑体积小操作方便等优点在机床电气控制中主要用作电源开关不带负载接通或断开电源供转换之用也可以直接控制5KW一下的异步电动机的启动停止等组合开关不适合用于频繁的场合开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.2~1.5倍

组合开关的图形符号和文字符号如图1-2所示

组合开关分为单极双极和三级主要根据电源种类电压等级所需触点数及电动机容量进行选用组合开关的常用产品有HZ5HZ10系列HZ5系列额定电流有10A20A40A和60A四种HZ10系列额定电流有10A25A60A和100A四种适用于交流380V以下之流220V以下的电气设备中

2控制按钮

控制按钮是一种结构简单使用广泛的手动主令电器在控制电路中发出手动指令远距离控制其他电器再由其他电器去控制主电路或转移各种信号也可以直接用来转换信号电路和电器连锁电路等

控制按钮一般由按钮帽复位弹簧触点和外壳等部分构成通常制成具有常开触点和常闭触点的复合式结构其结构如图1-3所示每个按钮中触点的形成和数量可按需要装配成1常开1常闭到6常开6常闭形式指示灯按钮内可装入信号灯显示信号紧急时按钮装有蘑菇形按钮帽以便于操作另外还有旋钮式钥匙式按钮以便于识别各个按钮的作用避免误操作通常在按钮帽上涂上不同颜色以示区分一般红色表示停止绿色表示启动

按钮的图形和文字符号如图1-4所示当按下按钮时先断开常闭触点然后才接通常开触点按钮释放后在复位弹簧作用下是触点复位按钮接线没有进线之分直接将所需的触点连入电路即可在没有安东按钮时接在常开触点接线柱上的电路是断开的常闭触点接线柱上的电路是接通的当按下按钮时两种触点的状态改变同时也使之相连的电路状态改变

常用的按钮种类有LA2LA18LA19LA20LA25等系列

按钮选择的主要依据是使用场合所需要的触点数种类及颜色

3熔断器

熔断器是一种利用金属道题作为熔断串联与电路中当电路发生短路或者严重过载时熔断器自身发热而熔断从而分断电路熔断器主要作用于短路保护是最简单有效的保护电器

（1）熔断器的主要参数

1）额定电压额电电压是指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压其值一般等于或大于电气设备的额定电压

2）额定电流额定电流是指熔断器长期工作时设备部件温升不超过规定值时所能承受的电流厂家为了减少熔断器的尺寸规格一般熔管的额定电流等级比较小熔体的额定电流等级比较多即在一个额定电流等级的熔管内可以分装多种额定电流等级的熔体但熔体的额定电流最大不可能超过熔管的额定电流

3）极限分断能力极限分断能力是指熔断器在规定的额定电压和功率因数的条件下能分断的最大电流值在电路中出现的最大电流值一般是指短路电流值所以极限分断能力也能反映了熔断器分断短路电路的能力

RT18系列熔断器的主要技术参数见表1-2

（2）熔断器的选择选择熔断器时主要是选择熔断器的类型额定电压额定电流及熔体的额定电流

1）根据使用场合来选择熔断器的类型例如做电网配电用应选择一般工业用熔断器做硅器件保护用应选择保护半导体器件熔断器供家庭使用宜选用螺旋式或半封闭插入式熔断器

2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器哦你工作电路的额定电压额定电流必须等于或高于熔断器工作电路的额定电流

3）电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可按电路的额定负载电流来选择但额定分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流

4）在电动机回路中作短路保护时熔体的额定电流可按下列情况确定

另外为防止发生越级熔断上下级熔断器间应有良好的协调配合应进行较详细的整定计算和效验

4接触器

接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路的自动控制电器接触器由电磁机构触点系统灭弧装置及其他部件四部分组成其中电磁机构由线圈动铁心和精铁心组成触点系统包括三对主触点辅助触点

接触器按其住处点通过电流的种类不同分为直流接触器和交流接触器两种及床上应用最多的是交流接触器目前我国常用的交流接触器主要有CJ20CJX1CJX2和CJ12等系列，引进德国BBC公司制造技术生产B系列，德国SIEMENS公司的3TB系列等。

交流接触器外形如图1-7所示。

接触器的图形符号及文字符号如图1-8所示。

⑴接触器的主要参数

1）额定电压。

接触器铭牌上标出的额定电压是指主触点的额定电压。

2）额定电流。

接触器铭牌上标出的额定电流是指主触点的额定电流。

3）接通和分断能力。

接通和分段能力能力是指接触器主触点在规定条件下能可靠的接通和分断电流值、在此电流值以下，接触器主触点不发生熔焊；接触器分断时主触点不应发生长时间的燃弧。

若超出此电流值，则熔断器、断路器等保护电器将会将电流分断。

接触器的使用类别不同，对主触点的接通和分段能力的要求也不一样。

接触器的使用类别是根据其不同的控制对象和所需的控制方式所规定的。

常见的解除其使用类别及其典型用途见表1-3.

接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌上或工作手册中。

表中要求接触器主触点达到的接通和分段能力为：

1AC1和DC1类允许接通和分断额定电流。

2AC2、DC3和DC5类允许接通和分断4倍额定电流。

3AC3类允许接通6倍额定电流和分断额定电流。

4AC4类允许接通和分断6倍额定电流。

4）额定操作频率。

是指每小时的操作次数。

交流接触器最高操作频率为600次/h，而直流接触器的最高操作频率为1200次/h。

操作频率直接影响到接触器的电寿命和灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温度。

5）线圈电压。

6）也是接触器的一个主要参数，选用是必须考虑的，交流接触器线圈电压有220V、380V，直流接触器线圈的电压有110V、220V。

表1-4为CJX1系列见刘姐初期的规格及参数。

（2）交流接触器的选择选择交流接触器时主要考虑主触点的额定电压、额定电流、辅助触点的数量与种类、吸引线圈的电压等级、操作频率等。

1）根据接触器所控制负载的工作任务（轻任务、一般任务或重任务）来选择相应使用类别的接触器。

①如果负载为一般任务（控制中小功率笼型电动机等），选用AC3类接触器。

②如果负载为重任务（电动机功率大，且动作较频繁），则应选用AC4类接触器。

③如果付在为一般任务与重任务混合的情况，则应根据实际情况选用AC3或AC4类接触器。

④适合用AC2类接触器来控制的负载，一般也不宜采用AC3或AC4类接触器控制，因为AC2类接触器的接通能力较低，在频繁接通AC3及AC4类负载时容易发生触点熔焊现象。

2）交流接触器的额定电压（主触点的额定电压）一般为500V或380V两种，应大于或等于负载电路的电压。

3）根据电动机（或其他负载）的功率和操作请鲁昂来确定接触器主触点的电流等级。

4）灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温度。

5）线圈电压。

线圈电压也是接触器的一个重要参数，选用是是必须考虑的，交流接触器线圈电压有220V、380V，直流接触器线圈电压有220V、220V。

表1-4为CJX1系列交流接触器的规格及参数。

（2）流接触器的选择选择交流接触器时主要考虑主触点的额定电压、额定电流、辅助触点的数量与种类、吸引线圈的电压等级、操作频率等。

1）根据接触器所控制负载的工作任务（轻任务、一般那任务或重任务）来选择相应使用类别的接触器.。

①如果负载为一般任务（控制中小功率笼型电动机等），选用AC3类接触器。

②如果负载为重任务（电动机功率大，且动作叫频繁），则应选用AC4类接触器。

③如果负载为一般任务与重任务复合情况，则应根据实际情况选用AC3或AC4类接触器。

④适合用AC2类接触器来控制的负载，一般也不宜采用AC3及AC4类接触器来控制，因为AC2类接触器的接通能力较低，在频繁接通AC3及AC4类负载时容易发生触点熔焊现象。

2）交流接触器的额定电压（主触点的额定电压）一般为500V或380V两种，应大于或等于负载电路的电压。

3）根据电动机（或其他负载）的功率和操作情况来确定接触器主触点的电流等级

①接触器的额定电流（主触点的额定电流）有5A、10A、20A、40A、60A、100A和150A等几种，应大于或等于被控制电路的额定电流。

②电动机的负载可按下列经验公式计算：

Ic=PN/KUN

式中Ic--------接触器的主触点电流，单位为A；

PN--------电动机的额定功率，单位为KW；

UN--------电动机的额定电压，单位为V；

K--------经验系数，K=1~1.4。

4）接触器线圈的电流种类（交流和直流两种）和电压等级应与控制电路相同。

交流接触器线圈电压一般为36V、110V、127V、220A、380A等几种。

5）触点数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。

5.三相笼型异步电动机

三相笼型异步电动机由定子和转子两个基本部分组成。

定子主要由定子铁心、定子绕组和机座组成，转子主要由转子绕组和转子铁心组成。

当三相定子绕组接入三相对称电源后，在气隙中产生一个旋转磁场，此旋转磁场切割转子导体，产生式感应电流。

流有感应电流的转子导体在旋转磁场的作用下产生转矩，使转子旋转。

根据左手定则可判断出转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同。

三相笼型异步电动机的外形与符号如图1-9、图1-10所示。

一般电动机的铭牌上有名称、型号、功率、电压、电流、频率、转速、接法、工作方式、绝缘等级、产品编号、重量、生产长和出长年月等。

电动机的定子绕组有星型（Y）联结和三角形（Δ）联结两种。

若电压为380V，接法为Δ联结，表示定子绕组的额定线电压为380V时，应接成Y联结；电源线电压为220V时，应接成Δ联结。

电流是指电动机绕组的输入电流。

如果写两个电流值，则分别表示定子绕组在两种接法是的输入电流。

Y系列电动机是全国统一设计的新系列产品，它具有效率高、启动转矩大、噪音低、振动小、性能优良、外形美观等优点，功率等级和安装尺寸符合国际电工委员会标准。

表1-5列出了常用Y系列三相异步电动机的性能参数，全部为B级绝缘，电压为380V，其中3KW及以下为星形联结，4KW及以上为三角形联结。

6.电气原理图的画法与阅读方法

（1）电气原理图的画法电气控制系统是由许多电气元件按一定的要求和方法连接而成的。

为了便于电气控制系统的设计、安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接电路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。

电气控制系统图主要包括电气原理图、电气设备总装接线图、电器元件布置图与接线图。

在画图时，应根据简明易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来绘制。

1）常用电气图形符号和文字符号的标准。

在电气控制系统图中，电器元件的图形