第7章機(jī)床電氣控制的基本環(huán)節(jié)7.1常用低壓電器7.2基本控制電路與實(shí)訓(xùn)主頁(yè)面重點(diǎn)：！常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程、作用及標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路的原理分析與編寫(xiě)、控制線路的改良與實(shí)訓(xùn)7.1常用低壓電器低壓電器通常是指工作在直流電壓1500、交流電壓1200V及以下電路中的電器設(shè)備。按用途分低壓配電電器低壓控制器（閘刀開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、熔斷器等）（接觸器、各種繼電器、起動(dòng)器）一、低壓電器的分類按工作原理分狀態(tài)電器（雙穩(wěn)態(tài)）暫態(tài)電器（單穩(wěn)態(tài)）（閘刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)（熔斷器、接觸器、各種繼電器、按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)）按操作方式分非自動(dòng)電器（機(jī)械控制）自動(dòng)電器（電氣控制）（閘刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)）（熔斷器、接觸器、各種繼電器、空氣開(kāi)關(guān)）二、非自動(dòng)電器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、安裝維護(hù)方便等缺點(diǎn)：功能少、不宜頻繁操作使用要求：電源進(jìn)線接到靜觸座上，電源出線接到熔絲（保險(xiǎn)絲）之下一般使用正向安裝，不能倒裝，平裝時(shí)一定要處于頭高之上保險(xiǎn)絲的選擇要合理，數(shù)值應(yīng)在主體額定值以內(nèi)，主體額定值會(huì)隨使用而逐步下降閘刀開(kāi)關(guān)的圖文符號(hào)1、閘刀開(kāi)關(guān)2、組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，常用來(lái)作為電源引入開(kāi)關(guān)，也可以用它來(lái)直接起動(dòng)和停止、小容量電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，局部照明電路也常用它來(lái)控制。M3～組合開(kāi)關(guān)的圖文符號(hào)3、按鈕

用途：用來(lái)接通或斷開(kāi)控制電路（其中電流很?。?，從而控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備的運(yùn)行。按鈕內(nèi)部有兩組觸點(diǎn)，原來(lái)就接通的觸點(diǎn)，稱為常閉觸點(diǎn)；原來(lái)就斷開(kāi)的觸點(diǎn)，稱為常開(kāi)觸點(diǎn)。圖文符號(hào)常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn)常開(kāi)(動(dòng)合)觸點(diǎn)SBSB按鈕結(jié)構(gòu)圖按鈕彈簧靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作特點(diǎn)：按下按鈕時(shí)兩組開(kāi)關(guān)改變狀態(tài)，放手時(shí)立即復(fù)位。常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)4、行程開(kāi)關(guān)支點(diǎn)外形圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖行程開(kāi)關(guān)也稱為限位開(kāi)關(guān)，主要用于將機(jī)械位移變?yōu)殡娦盘?hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置控制。觸桿復(fù)位彈簧常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)當(dāng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件撞擊觸桿時(shí)，觸桿下移使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件離開(kāi)后，在復(fù)位彈簧的作用下，觸桿回復(fù)到原來(lái)位置，各觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。SQSQ常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn)常開(kāi)(動(dòng)合)觸點(diǎn)圖文符號(hào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與按鈕開(kāi)關(guān)一樣，按鈕是用人手改變狀態(tài)，行程開(kāi)關(guān)是靠機(jī)械碰撞改變狀態(tài)的。內(nèi)部動(dòng)作特點(diǎn)一樣三、自動(dòng)電器1、熔斷器用途：熔斷器串聯(lián)在電路中，是當(dāng)電流超過(guò)限定值時(shí)借熔體溶化來(lái)分?jǐn)嚯娐返囊环N用于過(guò)載和短路保護(hù)的電器。結(jié)構(gòu)：主要由熔體、觸頭插座和絕緣底板組成。材料：低熔點(diǎn)材料：如鉛錫合金、鋅等；高熔點(diǎn)材料：如銀、銅、鋁等。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、價(jià)格低廉，且其可靠性高，獲得了廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)：保護(hù)后需要更換熔體方可重新使用瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器無(wú)填料密閉式熔斷器有填料封閉管式熔斷器圖文符號(hào)FU2、交流接觸器

用途：接通和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備的電源連接，作為主電路通斷控制開(kāi)關(guān)。交流接觸器的一般外形交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理:1122334452’52’4’4’220vI回力彈簧動(dòng)鐵芯（銜鐵）線圈靜鐵芯連桿FFFFF短路環(huán)常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)iωtOImI=0出現(xiàn)100HZ機(jī)械顫動(dòng)聲音動(dòng)作特點(diǎn)：線圈的通電與否決定觸點(diǎn)動(dòng)作與否，。

觸點(diǎn)分類：分主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩種。輔助觸點(diǎn)通過(guò)電流較小，常接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中；主觸點(diǎn)能通過(guò)較大電流，一般接在電動(dòng)機(jī)的主電路中。選用參數(shù)：應(yīng)注意它的觸點(diǎn)數(shù)量、觸點(diǎn)額定電流、線圈電壓等。使用情況:根據(jù)U=4.44fNφm交流接觸器不適合控制過(guò)于頻繁的工作環(huán)境。圖文符號(hào)：KM線圈KM常開(kāi)觸點(diǎn)

KM常閉觸點(diǎn)3、繼電器繼電器根據(jù)功能可分為：電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器等其結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同，開(kāi)關(guān)根據(jù)自身線圈中電流大小而動(dòng)作使用時(shí)線圈串聯(lián)在被測(cè)電路中，為了不影響被測(cè)電路的用電，其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。電流繼電器分為過(guò)流繼電器與欠流繼電器（1）電流繼電器圖文符號(hào)KA過(guò)流線圈KA常開(kāi)觸點(diǎn)KA常閉觸點(diǎn)I＞KA欠流線圈I＜其結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同開(kāi)關(guān)根據(jù)自身線圈中電壓大小而動(dòng)作使用時(shí)線圈并聯(lián)在被測(cè)電路中，為了不影響被測(cè)電路的用電，其線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。電壓繼電器分為過(guò)壓繼電器與欠壓繼電器（2）電壓繼電器圖文符號(hào)KV過(guò)壓線圈KV常開(kāi)觸點(diǎn)KV常閉觸點(diǎn)V＞KV欠壓線圈V＜（3）中間繼電器圖文符號(hào)KA常開(kāi)觸點(diǎn)KA常閉觸點(diǎn)KA線圈中間繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和交流接觸器相同，只是體積小些，電磁系統(tǒng)小些，觸點(diǎn)額定電流小些，其觸點(diǎn)一般在控制電路中使用。鐵心線圈常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)回力彈簧銜鐵（4）熱繼電器*熱繼器是用來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載起保護(hù)的作用。發(fā)熱絲R絲雙金屬片復(fù)位按鈕彈簧扣板常閉觸點(diǎn)RLKMI*熱繼電器動(dòng)作有熱慣性的特點(diǎn)所以不能作短路保護(hù)。圖文符號(hào)熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流。所謂整定電流，就是熱元件中通過(guò)電流超過(guò)此值的20%時(shí)，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在20min內(nèi)動(dòng)作。熱繼電器的整定電流可以調(diào)節(jié)，整定電流應(yīng)與電動(dòng)機(jī)（負(fù)載）的額定電流基本上一致。FR常閉觸點(diǎn)發(fā)熱元件FR時(shí)間繼電器接受到控制信息后，開(kāi)關(guān)會(huì)延時(shí)執(zhí)行動(dòng)作按結(jié)構(gòu)方式分，大致有空氣阻尼式、電磁式、電動(dòng)式、晶體管式等。目前應(yīng)用最廣的是空氣阻尼式和晶體管式兩種。按功能分為通電延時(shí)繼電器與斷電延時(shí)繼電器（5）時(shí)間繼電器（6）速度繼電器1－轉(zhuǎn)軸2－轉(zhuǎn)子3－定子4－繞組5－擺錘6、7－靜觸頭8、9－簧片4、自動(dòng)空氣斷路器可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、過(guò)壓和失壓保護(hù)。返回5.2基本控制電路一、三相異步電動(dòng)機(jī)控制主電路總開(kāi)關(guān)M3～FUKMUVWQSFR保險(xiǎn)絲接觸器主開(kāi)關(guān)熱繼電器電動(dòng)機(jī)5.2基本控制電路5.2.1鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的控制線路

KMSB1SB2KMFR主電路控制電路M3～FUKMFRUVWQS自鎖觸點(diǎn)松開(kāi)SB2時(shí)，它在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開(kāi)位置，但是由于與起動(dòng)按鈕并聯(lián)的輔助觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，因此接觸器線圈的電路仍然接通，接觸器觸點(diǎn)保持在閉合的位置，這個(gè)輔助觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。停止:將停止按鈕SB1按下，則線圈的電路切斷，動(dòng)鐵心和觸點(diǎn)恢復(fù)到斷開(kāi)的位置。啟動(dòng):閉合開(kāi)關(guān)QS按下起動(dòng)按鈕SB2KM的線圈通電三個(gè)主觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)輔助觸點(diǎn)閉合短路保護(hù):熔斷器FU。一旦發(fā)生短路事故，熔絲立即熔斷，電動(dòng)機(jī)立即停車。零壓（或失壓）保護(hù)：交流接觸器。當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)即自動(dòng)從電源切除。因?yàn)檫@時(shí)接觸器的動(dòng)鐵心釋放而使主觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)如不重按起動(dòng)按鈕，則電動(dòng)機(jī)不能自行起動(dòng)，因?yàn)樽枣i觸點(diǎn)亦已斷開(kāi)。過(guò)載保護(hù)：熱繼電器FR。當(dāng)過(guò)載時(shí)，它的熱元件發(fā)熱，將常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使接觸器線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)也就停下來(lái)。5.2.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFSB1SBFKMFFRKMRSBRKMRKMFKMR正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖觸點(diǎn)

聯(lián)鎖觸點(diǎn)

在正轉(zhuǎn)過(guò)程中要反轉(zhuǎn)必須先按停止按鈕SB1，操作不方便。UVWM3～QFUKMFFRKMR返回正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖觸點(diǎn)

聯(lián)鎖保護(hù)

FRKMFSB1SBFKMFKMRSBRKMRKMFKMRUVWM3～QSFUKMFFRKMR5.3行程、時(shí)間控制電路5.3.1行程開(kāi)關(guān)直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)

推桿小滾輪擒縱件壓板彈簧彈簧動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)滾輪上轉(zhuǎn)臂盤(pán)形彈簧滾輪式行程開(kāi)關(guān)

不宜用在移動(dòng)速度低于0.4m/min的運(yùn)動(dòng)部件上低速運(yùn)動(dòng)的部件上應(yīng)采用滾輪式行程開(kāi)關(guān)

復(fù)位彈簧靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)觸點(diǎn)彈簧動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)頂桿微動(dòng)開(kāi)關(guān)

接近開(kāi)關(guān)

接近開(kāi)關(guān)是當(dāng)運(yùn)動(dòng)的金屬物體與之接近到一定距離時(shí)便發(fā)出接近信號(hào)，它不需施以機(jī)械力。微動(dòng)開(kāi)關(guān)是具有瞬時(shí)動(dòng)作和微小行程的靈敏開(kāi)關(guān)常開(kāi)靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)常閉靜觸點(diǎn)殼體推桿弓簧片1．限位控制5.3.2行程控制KMSB2SB1KMFRST生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)到位后，將行程開(kāi)關(guān)ST的動(dòng)斷觸頭打開(kāi)，接觸器KM線圈斷電，于是主電路斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。M3～FU1KMFRUVWQS2．往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制UVWM3～QSKM1FRKM2FU1KM1SB1SB2KM1FRKM2SB2KM2ST2ST1FU2KM2KM1ST1ST2按下SB2KM1

線圈通電電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件前進(jìn)行程開(kāi)關(guān)ST1動(dòng)作ST1的動(dòng)斷觸頭打開(kāi)KM1線圈斷電電動(dòng)機(jī)斷電行程開(kāi)關(guān)ST1的動(dòng)合觸頭閉合KM2線圈通電電動(dòng)機(jī)又接入電源機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件反向運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后，機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件與行程開(kāi)關(guān)ST1分開(kāi)，作用在ST1上的外力消失，ST1的動(dòng)合觸頭分開(kāi)，動(dòng)斷觸頭閉合。ST1的動(dòng)合觸頭分開(kāi)后，接觸器KM2線圈在它的自鎖觸頭作用下可保持繼續(xù)通電，ST1的動(dòng)斷觸頭再閉合后，因互鎖觸頭（KM2的動(dòng)斷觸頭）被打開(kāi)，所以接觸器KM1線圈不會(huì)通電。接觸器KM2通電后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)行程開(kāi)關(guān)ST2的位置后使ST2動(dòng)作，行程開(kāi)關(guān)ST2動(dòng)作后，使接觸器KM2線圈斷電，過(guò)程與正向運(yùn)動(dòng)到位后相似。這樣，通過(guò)行程開(kāi)關(guān)使電動(dòng)機(jī)能夠不停地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，拖動(dòng)著生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件在規(guī)定的行程范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。5.3.3時(shí)間控制

1.時(shí)間繼電器

空氣式時(shí)間繼電器放氣閥門(mén)出氣孔彈簧上氣室進(jìn)氣口調(diào)節(jié)螺釘橡皮膜活塞空氣室吸引線圈銜鐵支撐桿膠木塊彈簧壓桿微動(dòng)開(kāi)關(guān)符號(hào)常開(kāi)延時(shí)閉合常開(kāi)延時(shí)斷開(kāi)常閉延時(shí)斷開(kāi)常閉延時(shí)閉合電子式時(shí)間繼電器常用的電子式時(shí)間繼電器有阻容式和數(shù)字式兩種。阻容式時(shí)間繼電器是利用RC電路充放電原理構(gòu)成的。繼電器線圈的電壓取自RC電路的電容電壓，只有當(dāng)電容電壓升至一定數(shù)值后繼電器的銜鐵才被吸動(dòng)，觸頭才動(dòng)作。數(shù)字式時(shí)間繼電器采用計(jì)數(shù)器式延時(shí)電路，由輸入的信號(hào)頻率決定延時(shí)的時(shí)間。電子式時(shí)間繼電器延時(shí)范圍廣，精度較空氣式的高，延時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)方便，功耗小，壽命長(zhǎng)，使用廣泛。2.時(shí)間控制線路舉例放好工件，按下按鈕SB2，接觸器KM線圈通電，主觸頭接通調(diào)頻電流電路工件加熱，輔助觸頭KM自鎖并接通時(shí)間繼電器KT線圈，時(shí)間繼電器KT的延時(shí)動(dòng)斷觸頭在線圈通電之后延時(shí)一段時(shí)間后打開(kāi)，使接觸器KM線圈斷開(kāi)，停止加熱。（1）高頻加熱時(shí)間控制（2）三相異步電動(dòng)