1、第二章 機床繼電接觸器基本控制電路及邏輯表示,2-1 常用低壓電器,普通機床中多數(shù)采用繼電接觸器控制,繼電接觸控制電路由各種繼電器、接觸器、熔斷器、按鈕、行程開關(guān)等元件組成，實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的起動、調(diào) 速、制動、反向等的控制與保護，以滿足生產(chǎn)工藝對拖動控制的要求,低壓電器是指工作電壓在交流1000V以下或直流1200V以下的各種電器。,常用低壓電器主要有：開關(guān)電器和熔斷器、交流接觸器、按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器等,常用低壓電器,開關(guān)電器與熔斷器,開關(guān)電器 和熔斷器,組合開關(guān),自動開關(guān),熔斷器,開關(guān)電器: 指低壓電器中作為不頻繁地手動接通和斷開電路的開關(guān)，或作為機床電路中

2、電源的引入開關(guān),組合開關(guān),又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，在機床電氣設(shè)備中主要作為電源引入開關(guān)，也可用來直接控制小容量電動機不頻繁地起動和停止,由動觸片1、靜觸頭 2、方形轉(zhuǎn)軸3、手柄4、定位機構(gòu)及外殼等組成,組合開關(guān)分為：單極、雙極、多極 a)刀開關(guān)的圖形符號與文字符號 b)組合開關(guān)的圖形符號與文字符號,組合開關(guān),組合開關(guān)結(jié)構(gòu),自動開關(guān),自動開關(guān)又稱自動空氣開關(guān) 作用： 起過載、短路等保護作用； 也可用于不頻繁地接通和斷開電路或控制電動機的起動與停止。 自動開關(guān)的結(jié)構(gòu) 自動開關(guān)在電氣電路圖中的圖形符號,自動開關(guān)的結(jié)構(gòu),1、觸頭 2、鎖鍵 3、搭鉤 4、轉(zhuǎn)軸 5、杠桿 6、彈簧 7、銜鐵 8、欠電壓脫扣器 9、

3、加熱電阻絲 10、熱脫扣器雙金屬片 11、銜鐵 12、過電流脫扣 13、彈簧,DZ108（3VE）自動空氣開關(guān)（溫州市協(xié)宇電器）,適用范圍：交流至660V，頻率50至60Hz，額定電流為0.1-63A的電路，作為小容量電動機和線路的過載及短路保護用，并可在正常情況下作為不頻繁操作的線路轉(zhuǎn)換和電動機直接起動之用。,自動開關(guān)的圖形符號,熔斷器,作用：利用金屬的熔化來切斷電路，以保護電器 結(jié)構(gòu)：熔體（保險絲）和熔座（安裝熔體） 形狀：片狀、絲狀、和籠狀 型號：常用的熔斷器有瓷插式RCIA系列、封閉管式及螺旋式RL1系列等多種,熔斷器的圖形、文字符號,三相異步電動機控制電路：利用組合開關(guān)和熔斷器構(gòu)成的

4、最簡單的具有短路保護的異步電動機控制電路,交流接觸器,接觸器：一種利用電磁鐵操作，頻繁地接通或斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器 應(yīng)用：主要用于控制電動機、電焊機、電熱設(shè)備、電容器組等 分類：交流接觸器和直流接觸器 結(jié)構(gòu),交流接觸器的結(jié)構(gòu),1滅弧罩 2觸頭壓力彈簧片 3主觸頭 4反作用彈簧 5線圈 6短路環(huán) 7靜鐵心 8彈簧 9動鐵心 10輔助常開觸頭 11輔助常閉觸頭,交流接觸器：電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng),觸頭的結(jié)構(gòu)形式：,觸頭系統(tǒng),交流接觸器的觸頭一般包括三對動合主觸頭，用于控制主電路的通、斷。另有兩對動合、兩對動斷輔助觸頭，用于控制電路中,CJX1(3TF)系列交流接觸器 DIL

5、 系列交流接觸器 M-CL 系列交流接觸器 SC 系列交流接觸器 CJX5(S-K) 系列交流接觸器 S-N 系列交流接觸器 CJT1系列交流接觸器 CJ20系列交流接觸器 B系列交流接觸器 CJX2(LC1-D)系列交流接觸器 F4（LA1-D）系列輔助觸頭組 LA2-D空氣延時頭 CJX1(3TB)系列交流接觸器 JZC1(3TH)系列接觸器式繼電器,接觸器線圈,觸頭圖形符號,按鈕、行程開關(guān),非自動切換控制電路的主令電器 主令電器除按鈕、行程開關(guān)外，還有萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，十字開關(guān)、主令控制器，接近開關(guān)、腳踏開關(guān)等 作用：發(fā)出指令去控制接觸器或其它電器電磁機構(gòu)的線圈，使電路得以接通或斷開來實現(xiàn)自

6、動控制,按鈕：,用于手動發(fā)出控制信號,1按鈕帽 2復(fù)位彈簧 3觸動頭 4常閉靜觸頭 5常開靜觸頭,按鈕開關(guān),行程開關(guān),又稱限位開關(guān)，是利用生產(chǎn)機械的某種運動，發(fā)出控制信號的主令電器，主要用來控制生產(chǎn)機械地運動方向、行程大小或?qū)崿F(xiàn)位置保護 按結(jié)構(gòu)分：直動式（LX1系列）、滾輪式（LX2系列）和微動式（LXW-11系列）,微動式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)、行程開關(guān)圖形符號,AZ81系列行程開關(guān),熱繼電器 時間繼電器 速度繼電器,熱繼電器,利用電流的熱效原理來工作的保護電器 主要用作：三相異步電動機的過載保護 熱繼電器的工作原理 熱繼電器的圖形符號 由按鈕、接觸器、熱繼電器等組成的異步電動機直接起動控制電路,熱

7、繼電器的工作原理,1熱原件 2雙金屬片 3導(dǎo)板 4觸頭,熱繼電器的圖形符號,異步電動機直接起動控制電路,時間繼電器,繼電器感測元件得到動作信號，其執(zhí)行元件延遲執(zhí)行的電器，稱為時間繼電器。 空氣阻尼式時間繼電器 晶體管式時間繼電器 時間繼電器的圖形符號,空氣阻尼式時間繼電器,原理：利用空氣阻尼作用來獲得延時 組成：電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)和觸頭三部分 觸頭系統(tǒng)采用LX5型微動開關(guān)，延時機構(gòu)采用氣囊式阻尼器。 可通電延時或斷電延時 通電延時型的工作原理,通電延時型時間繼電器的動作原理,1線圈 2鐵心 3銜鐵 4反力彈簧 5推板 6活塞桿 7杠桿 8塔形彈簧 9弱彈簧 10橡皮膜 11空氣室壁 12活塞

8、13調(diào)節(jié)螺桿 14進氣孔 15、16微動開關(guān),斷電延時型時間繼電器的動作原理,1線圈 2鐵心 3銜鐵 4反力彈簧 5推板 6活塞桿 7杠桿 8塔形彈簧 9弱彈簧 10橡皮膜 11空氣室壁 12活塞 13調(diào)節(jié)螺桿 14時氣孔 15、16微動開關(guān),通電延時和斷電延時型時間繼電器的比較,晶體管式時間繼電器,是利用RC電路中電容器充電時，電容器端電壓逐漸上升的原理工作的。 具有機械結(jié)構(gòu)簡單，延時范圍廣，調(diào)節(jié)方便，體積小而經(jīng)久耐用等優(yōu)點。 JSJ系列晶體管時間繼電器工作原理,JSJ系列晶體管時間繼電器工作原理,時間繼電器的圖形符號,速度繼電器,速度繼電器主要用作鼠籠型異步電動機的反接制動控制，亦稱反接制

9、動繼電器 速度繼電器的結(jié)構(gòu)。 速度繼電器圖形符號。,速度繼電器的結(jié)構(gòu),速度繼電器圖形符號,既然三相異步電動機主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器，可否二者中選一種裝上？在什么情況下可以不裝熱繼電器？ 交流接觸器線圈誤接入同樣電壓值的直流電源時，會發(fā)全什么問題？為什么？,機床電氣原理圖的畫法規(guī)則,電氣控制系統(tǒng)圖,用國家統(tǒng)一的符號、文字和圖形表示電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其相互聯(lián)接的圖，為電氣控制系統(tǒng)圖。 有三種形式：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。,電氣原理圖,電氣原理圖：為了便于閱讀和分析控制電路的各種功能，用各種符號、電氣連接聯(lián)系起來描繪全部或部分電氣設(shè)備的工作原理的電路圖； 原

10、理圖采用電氣元件展開的形式繪制。包括所有電氣元件的導(dǎo)電部件和接線端點，但并不按照電氣元件的實際位置來繪制，也不反映電氣元件的大小。 繪制原理圖的原則與要求,繪制原理圖的原則與要求,原理圖一般分主電路、控制電路、信號電路、照名電路及保護電路。 1）主電路（動力電路）指從電源到電動機大電流通過的電路，其中電源電路用水平線繪制，受電動力設(shè)備及其保護電器支路，應(yīng)垂直于電源電路畫出。,2）動力電路、控制和信號電路應(yīng)分別繪出 動力電路電源電路繪成水平線；受電的動力設(shè)備及其保護電器支路、應(yīng)垂直電源電路畫出。 控制和信號電路應(yīng)垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件應(yīng)直接連接在接地或下方的水平電源線上，控制觸頭

11、連接在上方水平線與耗能元件之間。,繪制原理圖的原則與要求,繪制原理圖的原則與要求,3）圖中所有電器觸頭，都按沒有通電和 沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。對于繼 電器、接觸器的觸頭，按吸引線圈不通電 狀態(tài)畫，按制器按手柄處于零位時的狀態(tài) 畫，按鈕、行程開關(guān)觸頭按不受外力作用 時的狀態(tài)畫。,繪制原理圖的原則與要求,4）用導(dǎo)線直接連接的互連端子，因其電位相同，故應(yīng)采用相同的線號，互連端子的符號應(yīng)與器件端子的符號有所區(qū)別。 5）無論主電路還是輔助電路，各元件一般應(yīng)按動作順序從上而下、自左至右依次排列。 6）原理圖上各電路的安排應(yīng)便于分析、維修和尋找故障，對功能相關(guān)的電氣元件應(yīng)繪制在一起，使他們之間的關(guān)系

12、明確。 7）原理圖應(yīng)注出必要的數(shù)據(jù)或說明。,繪制原理圖的原則與要求,各電源a電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù) 某些元器件的特性 不常用電器的操作方法和功能,繪制原理圖的原則與要求,8）原理圖中有直接電聯(lián)系交叉導(dǎo)線連接點，用實心圓點表示?？刹鸾踊驕y試點用空心圓點表示。無直接電聯(lián)系的交叉點則不畫圓點。,繪制原理圖的原則與要求,9）對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方式及工作狀態(tài)。由同一機構(gòu)操作的觸頭，應(yīng)用機械連桿符號表示其聯(lián)動關(guān)系。各個觸頭的運動方向和狀態(tài)，必須與操作件的動作方向和位置協(xié)調(diào)一致。,繪制原理圖的原則與要求,10）對與電氣控制有關(guān)的機、液、氣等裝置，應(yīng)

13、用符號繪出簡圖，以表示其關(guān)系,CA6140車床電氣原理圖,二、圖面區(qū)域的劃分,圖區(qū)的編號一般定在圖的下部。圖的上方設(shè)有用途欄，用文字注明該欄對應(yīng)的下面電路或元件的功能。,符號位置索引,由于接觸器、接觸器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，而觸頭是分布在圖中所需的各個圖區(qū)。為了讀圖方便，在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸頭的索引表。,異步電動機控制電路,異步電動機起動電路 異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 制動電路 其它基本控制電路,異步電動機的起動電路,直接起動控制電路 降壓起動控制電路 若供電變壓器容量足夠大和負載策承受較大沖擊時，異步電動機可直接起動，否則應(yīng)采用降壓起動方式。,直接起動控制電路

14、,對小型臺鉆、冷卻泵、砂輪機等可以用開關(guān)直接起動。 對中小型普通車床，搖臂鉆床、牛頭刨床等的主電機，可采用接觸器直接起動。,用接觸器直接起動電路,降壓起動控制電路,對于較大容量的電動機或負載，在起動過程中要求沖擊較小的場合，都應(yīng)采用降壓起動。 機床中常見的降壓起動有： 星-三角形（Y-）降壓起動控制電路。 定子串電阻降壓起動控制電路,星-三角形（Y-）降壓起動控制電路,適用在電動機正常運行時繞組為三角形連接的三相異步電動機。,定子串電阻降壓起動電路,運轉(zhuǎn)時為Y接法的電動機常采用定子繞組串電阻降壓起動的方式。,定子串電阻降壓起動電路,異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路,根椐主令電器的不同，控制方式可分為：

15、 按鈕控制 行程開關(guān)控制,異步電動機正反轉(zhuǎn)的按鈕控制,電動機正反轉(zhuǎn)的行程開關(guān)控制,異步電動機的制動電路,機床中常用的電氣制動方式有： 能耗制動 反接制動,能耗制動,反接制動控制電路,其它基本控制電路,連續(xù)工作（長動）與點動控制 多地點控制 聯(lián)鎖控制 順序起動控制 雙速異步電動機的調(diào)速控制,連續(xù)工作長動與點動控制,多地點控制、聯(lián)鎖控制,順序起動控制,車床的運動要求,車床的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動，刀架的移動為進給運動。需反轉(zhuǎn)退刀。 車床的調(diào)速采用變速箱，車床主運動轉(zhuǎn)向的改變一是用離合器，二是用電氣的方法。 車床主運動的制動方式一是機械制動，二是電氣制動。 另外每臺機床都有冷卻液泵。,車床電氣控a制線

16、路分析,CY6140普通車床的外觀圖,CY6140普通車床的電氣原理圖,CM6132普通車床控制電路,CM6132型普通車床電氣元件表,CM6132普通車床控制電路,主軸電機控制 主軸變速 主軸制動 零壓及欠壓保護,CM6132車床的特點,主電機用于拖動主運動及進給運動；液壓泵電機供主運動變速裝置用油，由繼電器KA控制；冷卻泵電機M3由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2控制。 主運動的正反轉(zhuǎn)由操作手柄控制，用繼電器實現(xiàn)控制電路的自鎖并作控制電路的零壓保護。 主軸采用電磁離合器制動，當操作手柄板向停車（中間）位置時，電磁離合器線圈自動通電，主軸制動。待通電一段時間后，電磁離合器電路自動切斷。 機床由自動開關(guān)接通電源

17、，液壓泵的起動、停止由自動開關(guān)控制。,搖臂鉆床的運動,主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)運動及進給運動。 輔助運動：搖臂沿外立柱的垂直移動，主軸箱沿搖臂的徑向移動及搖臂與外立柱一起相對于內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn) 運動，后兩者為手動 主軸箱、搖臂、內(nèi)外立柱的夾緊和松開。,搖臂鉆床電氣控制電路,搖臂鉆床的外觀圖,Z3040搖臂鉆床電氣原理圖,銑床的加工,按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。 銑銷加工一般有順銑和逆銑兩種形式。,銑床電氣控制電路,銑床的運動,刀具的旋轉(zhuǎn)運動為主運動。工件（工作臺）的移動或進給箱的移動為進給運動，工作臺的快速移動，及圓工作臺的旋轉(zhuǎn) 運動為輔助運動。 銑床工

18、作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移動。 主運動和進給運動的變速，采用孔盤變速機構(gòu)，變速手柄動作過程中通過凸輪壓動行程開關(guān)，使電動機得到瞬時點動，以利變速齒輪的順利嚙合。,銑床加工對a電氣的要求1,主軸電機要求正反轉(zhuǎn)，但在加工過程中不需要變換主軸的旋轉(zhuǎn)方向。 主軸應(yīng)采用停a車制動裝置。 主軸和工作臺分別是用單獨的電機拖動。 工作臺的移動由一臺進給電機拖動，由方向選擇手柄來選擇運動方向，進給電機要求有正反轉(zhuǎn) 。,銑床加工對電氣的要求2,在操作順序上，應(yīng)保證先開動主軸電機，然后才能開動進給電機。停車時，進給電機先停或同時停。 銑床的主軸和進給運動采h用變速箱調(diào)速，調(diào)速時要求傳動電動機做瞬時點動。 工

19、作臺的進給運動，可工進也可快進。 以X52K為例。,銑床的結(jié)構(gòu),1為縱向左右進給， 2為十字操作手柄，控制工作臺垂直升降和前后進給 3為操作按鈕臺，SB5為快速按鈕， SB3起動按鈕 SB1停止按鈕 4為后操作臺 SA1為圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3為冷卻電機轉(zhuǎn)換開關(guān) 主電機換向用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5和電源開關(guān)QF在兩邊床腳,X52K銑床有3臺電動機， M1為主電動機，功率7.5KW，用換相轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇主軸的轉(zhuǎn)向，停車時采用電磁離合器制動， M2電機為工作進給電動機，功率為1.5KW?？焖僖苿油ㄟ^電磁離合器械接通快速傳動鏈來實現(xiàn)。 M3為冷卻泵電動機。,銑床主電路,X52K的特點,用換相轉(zhuǎn)換開關(guān)選

20、擇主電機的制動 主運動采用電磁離合器制動 主運動和進給運動變速，均有瞬時點動。 主運動和進給運動各有單獨的電動機驅(qū)動，工作臺的快速移動利用電磁離合器接上進給的快速傳動鏈，實現(xiàn)快速移動。 進給運動與主運動是聯(lián)鎖的，只有起動主運動后，進給運動才能起動工作。 工作臺6個方向的進給運動 ，具有完備的聯(lián)鎖。 具備多地點控制環(huán)節(jié) 具有短路、零壓、過載和超程保護。,主軸電動機的控制,進給運動的電氣控制,組合機床電氣控制,組合機床,組合機床是由一些通用部件及少量專用部件組成的高效率自動化或半自動化專用機床。 可完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車銷、銑銷、磨銷及精加工等工序?？啥噍S、多刀、多工序、多面同時加工

21、。 其控制系統(tǒng)采用機構(gòu)、液壓、電氣或氣動相結(jié)合的控制方式。,組合機床,其通用部件一般有：動力部件、支撐部件、輸送部件、控制部件和其它部件。,動力部件,其主要有動力頭和動力滑臺，是完成刀具切削運動和進給運動的部件。,動力頭：能同時完成切削運動和進給運動 的動力部件。,動力滑臺：只能完成進給運動的動力部件。 動力滑臺按結(jié)構(gòu)分有機械動力滑臺和液壓動力滑臺。,機械動力滑臺控制電路,機械動力滑臺控制電路,M1為工作進給電機 M2為快速進給電機 滑臺的快進由M2電機經(jīng)齒輪使絲桿快速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)。 主軸的旋轉(zhuǎn)靠一專門電機拖動，由接觸器KM4控制。 SQ1為原位行程開關(guān)， SQ2為快進轉(zhuǎn)工進的行程開關(guān)， SQ3為

22、終點行程開關(guān)， SQ4為限位保持開關(guān)。 KM1、KM2接觸器控制M1、 M2電機的正反轉(zhuǎn)。,機械動力控制滑臺,主軸電機與M1、M2電機有順序起停關(guān)系，只有主軸電機起動后，KM4觸頭閉合，M1、M2電機才能起動。 滑臺在快進或快退過程中， M1、M2電機都運轉(zhuǎn)，這時滑臺通過機械機構(gòu)，由M2快進電機驅(qū)動。 M2快進電機的制動器為斷電型，即在YA斷電時制動。 滑臺正向運動快進轉(zhuǎn)工進由壓下SQ2實現(xiàn)，反向工進轉(zhuǎn)快退是通過長擋鐵，由松開SQ2實現(xiàn)。 正反進給互鎖 M1、M2電機均接有熱繼電器，只要其中之一過載，控制電路就斷開。,液壓動力滑臺控制電路,具有延時停留的電路,二次工作進給控制電路,機床電氣設(shè)計

23、的基本原則,機床電氣設(shè)計的基本要求 機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟 電氣設(shè)計的技術(shù)條件 機床電力傳動方案的確定 機床電氣控制方案的確定 控制方式的選擇 確定電動機容量,機床電氣控制電路設(shè)計,機床電氣設(shè)計的基本要求,熟悉所設(shè)計機床（設(shè)備）的總體技術(shù)要求及工作過程，弄清其它系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)要求。 了解機床的現(xiàn)場工作條件，供電情況及測量儀表的種類。 通過技術(shù)經(jīng)濟分析，選擇性能價格比最佳的傳動方案和控制方案。 設(shè)計簡單合理、技術(shù)先進、工作可靠。維修方便的電氣控制電路。進行模擬試驗，驗證控制電路能否滿足機床的工藝要求。 保證使用安全性，貫徹最新國家標準。,機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟,擬定電氣設(shè)計

24、的技術(shù)條件 確定電力傳動方案和控制方案 確定 電動機容量 設(shè)計電氣控制原理圖 選擇電氣元器件及裝置；制定電氣設(shè)備裝置、元件、器件的清單及備件，易損件的清單 繪制電氣安裝圖、位置圖、互連圖 設(shè)計電氣柜、操作臺、配電板及非標準器件 編寫設(shè)計計算說明書及使用說明書,電氣設(shè)計的技術(shù)條件,用戶供電電網(wǎng)的種類、電壓、頻率及容量。 有關(guān)電氣傳動的基本特性 有關(guān)電氣控制的特性 有關(guān)操作方面的要求 機床主要電氣設(shè)備的參數(shù)及布置框圖,機床電力傳動方案的確定,確定機床傳動的調(diào)速方式 傳動方式與其負載特性相適應(yīng) 電動機的起制動和正反轉(zhuǎn)的要求,機床電氣控制方案的確定,機床電氣控制方案的可靠性 電氣控制方案的確定,控制方

25、式的選擇,控制方式主要有時間控制、速度控制、電流控制及行程控制。 應(yīng)根據(jù)實際工作情況決定 還必須注意因負載變化而出現(xiàn)的問題。,確定電動機容量,節(jié)能查表法 當電動機的機械特性硬，電動機的轉(zhuǎn)速在整個工作過程中可以近似不變時，電動機的功率近似與轉(zhuǎn)矩成正比，此時，等效負載P為：,機床電氣電路的原理圖設(shè)計,一般原則 控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械的工藝要求 力求控制電路安全可靠，簡單經(jīng)濟 合理選擇各種電器元件 符合人機關(guān)系，便于維修。,機床電氣控制電路的設(shè)計包括：,主電路的設(shè)計：主要考慮電動機的起動、正反轉(zhuǎn)、制動、點動及多速電動機的調(diào)速等。 控制電路的設(shè)計：主要考慮如何滿足電動機的各種運轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求，

26、輔助電路等的設(shè)計：完善整個控制電路。,經(jīng)驗設(shè)計法,設(shè)計過程是逐步完善，不易得到最佳方案 需反復(fù)修改草圖，會影響設(shè)計速度 需要一定的經(jīng)驗才能進行設(shè)計，可能影響到系統(tǒng)的可靠性。 設(shè)計中應(yīng)注意的問題。,設(shè)計中應(yīng)注意的問題,簡化電路、減少觸頭，提高可靠性 合并同類觸頭 利用轉(zhuǎn)換觸頭,合并同類觸頭,利用轉(zhuǎn)換觸頭,原理圖設(shè)計的一般原則,控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械的工藝要求 力求控制電路安全可靠，簡單經(jīng)濟 合理選擇各種電器元件 符合人機關(guān)系，便于維修 其設(shè)計包括主電路、控制電路和輔助電路。,機床電氣電路的經(jīng)驗設(shè)計法,主電路設(shè)計,對于異步電動機：選擇電路電動機的起動方式，正反轉(zhuǎn) 控制及主電路的保護環(huán)節(jié)。 確定電動

27、機是全壓起動還是降壓起動。 對于正反轉(zhuǎn)控制方式，應(yīng)防止誤操作而引起的電源相間短路，在控制電路中有互鎖保護。 注意主電路的熔斷保護、過載保護及其它安全保護元件的選擇與設(shè)置。 主電路與控制電路應(yīng)保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系。,全壓起動的條件,全壓起動的條件為：,Seb-電源變壓器額定容量（kvA） Ig -電動機全電壓起動電流（A） Ie -電動機額定電流（A） Pe -電動機額定功率（kW),控制電路的經(jīng)驗設(shè)計法,設(shè)計過程是逐步完善，不易得到最佳方案 需反復(fù)修改草圖，會影響設(shè)計速度 需要一定的經(jīng)驗才能進行設(shè)計，可能影響到系統(tǒng)的可靠性。 設(shè)計中應(yīng)注意的問題。 設(shè)計舉例,設(shè)計中應(yīng)注意的問題,控制電路的電源選擇

28、 簡化電路、減少觸頭，提高可靠性 正確聯(lián)接電器的線圈 避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路 根據(jù)實際情況合理安排原理圖中元件位置。,控制電路電源選擇,簡化電路、減少觸頭的方法,其主要方法有： 合并同類觸頭 利用轉(zhuǎn)換觸頭 在直流電路中利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦詠碛行p少觸頭數(shù)和利用邏輯電數(shù)進行電路化簡。,合并同類觸頭,利用轉(zhuǎn)換觸頭,利用二極管,正確聯(lián)接電器的線圈,避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路,合理安排元件位置,設(shè)計舉例（M7120平面磨床為例）,機床傳動的總體方案 確定電動機型號及參數(shù) 主電路的設(shè)計 控制電路的設(shè)計 電磁吸盤控制電路設(shè)計 輔助電路設(shè)計 控制電源的確定及總體電路的完善,機床傳動的總體方案

29、,工作臺的往復(fù)運動由液壓泵電動機M1拖動，M1電機單向運轉(zhuǎn)，往復(fù)運動由液壓傳動裝置實現(xiàn)。 砂輪的旋轉(zhuǎn)磨削工作由電動機M2拖動。 冷卻泵電動機M3提供磨削時你磨削液 砂輪架升降由電動機M4拖動，M4雙向運轉(zhuǎn)。 工作臺吸盤電路中應(yīng)具有欠電壓保護及去磁控制，以確保工件吸牢及取下方便。,電動機的確定,M1 M2 M3 M4,主電路的設(shè)計,控制電路的設(shè)計,電磁吸盤控制電路設(shè)計,輔助電路的設(shè)計,控制電源的確定及總體電路的完善,選用380V作為控制電路電壓。電磁吸盤采用110V直流供電。照明用24V安全電壓，信號指示為6.3V,電器元件的可靠性 電器元件選擇的基本原則 電器元件的選擇,常用電器元件選擇,電器

30、元件選擇的基本原則,根據(jù)對控制元件功能的要求，確定電器元件類型； 確定元器件承載能力的臨界值及使用壽命。 確定元器預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況； 確定元器件在應(yīng)用時所需的可靠性等。,電器元件選擇,按鈕、開關(guān)選擇 接觸器選用 中間繼電器的選用 時間繼電器的選用 熱繼電器的選用 熔斷器選用 控制變壓器的選用 電磁鐵的選用 控制電路中某些電阻的計算。,按鈕、開關(guān)選擇,按鈕 刀開關(guān) 組合開關(guān) 行程開關(guān) 自動開關(guān),按鈕,按鈕是短時切換小電流控制電路的開關(guān)，根據(jù)控制功能選擇按鈕的結(jié)構(gòu)型式及顏色。 按鈕的額定電壓：交流500V,直流440V,額定電流5A. 機床上常選用：LA2、LA10、LA18、LA19、L

31、A20等。 LA- L-主令電器,A-按鈕, -設(shè)計序號, -常開觸頭數(shù), -常閉觸頭數(shù), -結(jié)構(gòu)型式代號(K、S、J、X、H、F、Y和D),按鈕,K-開啟式 S-防水式 J-緊急式 X-旋轉(zhuǎn)式 H-保護式 F-防腐式 Y-鑰匙式 D-帶燈按鈕,刀開關(guān),刀開關(guān)主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源。 刀開關(guān)的種類很多，按級數(shù)分單級、雙級、和三極；按刀的轉(zhuǎn)換方向可分單擲和雙擲等。常用的刀開關(guān)有開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)。 根據(jù)電源種類、電壓等級、用電設(shè)備容量、所需極數(shù)及使用場合來選用。 開啟式，主要控制5.5kw以下的電機（一般）型號HKI- 含義：HK-開啟式負荷開關(guān)，I-設(shè)計序號； -額定

32、電流。 封閉式（鐵殼開關(guān)），型號HH4- /含義：HH-封閉式負荷開關(guān)，4-設(shè)計序號， -額定電流， -極數(shù)。,組合開關(guān),組合開關(guān)主要用于電源引入與隔離， 可根據(jù)電源種類、電壓等級、所需極數(shù)及電氣設(shè)備額定容量選取。 額定電壓500V的開關(guān)適用于交流380V，額定電壓250V的開關(guān)適用于交流220V控制。 開關(guān)的額定電流一般取設(shè)備額定電流的1.5倍3倍。 常用的型號有HZ系列：HZ1、HZ2、HZ10,組合開關(guān)技術(shù)參數(shù),行程開關(guān),用于控制運動機構(gòu)的行程、訊號轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等。 根據(jù)控制功能、安裝位置、電壓電流等級、觸頭種類及數(shù)量來選擇結(jié)構(gòu)和型號。 機床上常用的有LX2、LX19、JLXK1型行程開關(guān)

33、及JXW-11、JLXK1-11型微動開關(guān)等。（LXK3系列新產(chǎn)品，LXW5系列微動開關(guān)） JLXK1- 的含義：J-機床電器；L-主令電器；X-行程開關(guān)；K-快速；1-設(shè)計序號； -滾輪數(shù)目； -常開觸頭數(shù)； -常閉觸頭數(shù)。 對于要求動作快、靈敏度高的行程控制，可采用無觸點接近開關(guān)。,LXK3系列行程開關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù),自動開關(guān)（自動空氣開關(guān)）,自動開關(guān)又稱低壓斷路器。常作為機床電路的電源引入開關(guān)，并且對電源設(shè)備有過載、短路、欠壓保護作用。 選用時考慮額定電流和額定電壓以及短路保護的電磁瞬時脫扣器電流整定值應(yīng)略大于電路最大短路電流。 常用的有DZ10系列(額定電流分10、100、200、600

34、A)。小容量的有DZ4、DZ5（額定電流25A、50A兩級） 引進西門子公司的新產(chǎn)品3VE1、3VE3系列。（0.163A),接觸器選用,主要考慮主觸頭的額定電流、額定電壓、吸引線圈的電壓等級，其次考慮輔助觸頭的數(shù)量和種類、操作頻率等。 吸引線圈的電壓等級應(yīng)等于控制電路的電壓。 交流接觸器多用CJ10系列，直流接觸器多用CZD系列。 CJ - 型號的含義：C-接觸器；J-交流； -設(shè)計序號； -主觸頭額定電流。 還有LC1-D,可與西門子公司3TB系列互換使用的CJX1、CJX2系列。,CJ10系列交流接觸器技術(shù)數(shù)據(jù),CZD系列直流接觸器基本技術(shù)數(shù)據(jù),接觸器的選擇,選擇類型 選擇觸頭的額定電壓

35、 選擇主觸頭的額定電流：主觸頭的額定電流應(yīng)大于或等于負載的額定電流。如負載是電動機，其額定電流按下式推算：,選擇線圈電壓 選擇觸頭數(shù)量和種類,中間繼電器的選用,中間繼電器用于控制電路中傳遞與轉(zhuǎn)換信號，擴大控制路數(shù)，將小功率控制信號轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭控制，擴充交流接觸器及其它電器的控制作用。 中間繼電器主要根據(jù)觸點的數(shù)量及種類確定型號，吸引線圈的額定電壓等于控制電路的電壓等級。 機床上常用JZ7系列，新產(chǎn)品有JDZ1系列、CA2-DN1系列及仿西門子3TH的JZC1系列等。,三種系列中間繼電器技術(shù)參數(shù),時間繼電器的選用,時間繼電器的類型有：電磁式、空氣阻尼式、晶體管式和電動機式等。 選用時考慮延

36、時方式、延時范圍、延時精度要求、瞬時觸頭數(shù)目等。另外，線圈電壓等級應(yīng)滿足控制電路的要求。 對延時精度不高的可選 用空氣阻尼式；對直流斷電延時，宜選用價格較低的電磁式；當延時范圍大，延時精度要求高時，可選 用晶體管式或電動機式時間繼電器。 常用機床時間繼電器主要有JS7系列（空氣式時間繼電器新產(chǎn)品JSKI）,熱繼電器的選用,熱繼電器主要對異步電動機進行過載保護。 熱繼電器有雙金屬片式和電子式兩種。 電子式熱繼電器保護性能好，適用于重要電動機。 選擇熱繼電器主要根據(jù)電動機的額定電流來確定熱繼電器的額定電流及熱元件的電流等級。 對星形接線的電動機可選兩相或三相結(jié)構(gòu)式的，對三角形接線的電動機，應(yīng)選擇帶

37、斷相保護的熱繼電器。熱元件的額定電流值，一般按電動機額定電流的0.951.05倍選用。 常用的熱繼電器為JR0系列，新產(chǎn)品JRS1系列、LR1-D系列以及西門子的3UA系列。,熔斷器選用,熔斷器主要對電氣設(shè)備起短路瞬時保護作用。 主要類型有：插入式、螺旋式、填料封閉客式等。 機床上常用螺旋式RL1系列， 熔斷器的選擇方法為：根據(jù)電路的特點及參數(shù)求出熔體電流，再根據(jù)熔體電流大小選擇熔斷器的額定電流來確定其規(guī)格型號。 對負載電流較平穩(wěn)的電氣設(shè)備，如照明，按額定電流進行選用。 對具有沖擊電流的電氣設(shè)備，則應(yīng)采用經(jīng)驗計算方法選用。,RL1系列熔斷器的技術(shù)參數(shù),控制變壓器的選擇,當機床的控制電器較多，線

38、路又比較復(fù)雜時，最好采用控制變壓器降壓的控制電源，以提高工作的可靠性。 控制變壓器的容量，可根據(jù)兩個條件來選擇 根據(jù)控制電路在最大工作負載時所需要的功率進行選擇，以保證變壓器在長期工作時不致超過允許溫升， 變壓器的容量應(yīng)能食品店部分已吸合的電器在啟動其它電器時，仍能可靠的保持吸合，同時又能保證將要啟動的電器也能啟動吸合。,電磁鐵的選擇,電磁鐵是實現(xiàn)機械、液壓、氣動自動控制的動力元件。 按功能分類有：牽引電磁鐵、閥用電磁鐵； 按電分有交流和直流兩 大類。 機床常用牽引電磁鐵有MQ1和MQ2系列。 交流有MFB1-YC、MFJ3-yc、MFJ1型及引進美國威格爾公司的MFZ系列。,主要內(nèi)容,可編程

39、序控制器的發(fā)展 可編程序控制器的特點及應(yīng)用 PLC的工作原理、CPU電源,PLC的特點、應(yīng)用與發(fā)展、工作原理及CPU電源,可編程控制器的發(fā)展,（IEC)PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 以工業(yè)控制為目標具有功率級輸出、接線簡單、通用性強、編程容易、抗干擾性能力強、工作可靠的優(yōu)點。 可編程序控制器的歷史與發(fā)展。,可編程序控制器的歷史與發(fā)展,1968年，美國最大的汽車制造廠家-通用汽車公司（GM）提出了研制PLC的基本設(shè)想：能用于工業(yè)現(xiàn)場；能改變其控制“邏輯”，而