数控机床电气模块

３．逻辑“非”关系
❖ 若当某个条件满足时， 接触器线圈不得电(失 电)，则可采用常闭按 钮(或触头)串联接入该 线圈电路中的接法来组 成控制线路（如互锁、 制约控制 等）
KA1 KM
KM
F KM1
（c）控制线路实例
c）示出了继电控制线路中“非”运算的实例，通常称KA为原 变量，为反变量，它们是一个变量的两种形式，如同一个继 电器的一对常开、常闭触点，在向各自相补的状态切换时同 步动作。图（b）中，触点KA的取值与线圈KM的取值相同， 而KM1与继电器的常闭触点的取值相同，所以，故实现了非运算。
❖ 基本功能：
❖ ①逻辑运算与编程功能 ❖ ②高速计数与脉冲输出功能 ❖ ③通信功能 ❖ ④其他功能
（一） 接触器
一、接触器的用途和分类
❖ 用途：用来频繁接通和断开电动机或其
他负载主电路。是机床电动机主电路中最 重要的控制电器。
❖ 分类：
接触器分为
交流接触器
直流接触器
二、接触器的结构
接触器结构
❖ ②电路或元件应按功能布置，并尽可能地按工作顺 序排列，对于次序清楚的简图，尤其是电路图和逻 辑图，其布局顺序应该是从左到右、从上到下。
❖ ③为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、 信号通路、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。
❖ ④元件、器件和设备的可动部分通常应表示在 非激励或不工作的状态或位置。
❖ 1．逻辑“与”Байду номын сангаас系
❖ 当几个条件都必须具备， 接触器线圈才得电时， 可采用常开按钮(或触 头)串联接法来组成控 制线路（如顺序控制 等）
KA1 KA2 KM
(a)控制线路实例
图（a）显示出了继电控制线路中“与”运算的实例，它表示触点的 串联。若规定触点接通为“1”，断开为“0”，线圈通电为“1”，断 为“0”，则可以写出KM＝KA1×KA2，只有触点KA1、KA2均接通 接触器线圈KM能通电。
六、接触器的图形和文字符号
：
KM
KM
KM
KM
线圈 常开（动合）触头 常闭（动断）触头
七、接触器的主要技术参数
1、额定电压 2、主触头额定电流 3、辅助触头额定电流 4、主触点和辅助触点数目 5、吸引线圈额定电压 6、接通和分断能力
八、接触器的选用
❖选用接触器的原则： 1）控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选 用直流接触器。 2）接触器的使用类别应与负载性质相一致。 使用类别 3）主触点额定电压应大于或等于负载回路的额定电压。 4）主触点的额定电流应大于或等于负载的额定电流。 5）吸引线圈电流种类和额定电压应与控制回路电压相一 致，接触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠吸合。 6）接触器的主触点和辅助触点的数量应满足控制系统的 要求。
❖ 特点：是属于同一电器的不同的部件，依据 原理分别画在相应的电路中(如交流接触器的 主触头画在主电路上，辅助触头及线圈画在 控制电路上)。
❖ 作用：能够清楚地表明电路的功能，便于分 析工作原理。在电气控制线路的设计、安装、 调试、维护、检修中都要用到原理图。
2)原理图的若干绘制原则
❖ ①表示导线、信号通路、连接线等的图线可水平或 垂直地布置，也可以用斜的交叉线，但应是交叉和 折弯最少的线段。
❖ 2．逻辑“或”关系
❖ 当几个条件中有一个条 件满足控制要求，接触 器线圈就可得电时，可 以采用几个常开按钮 (或触头)并联接法来组 成控制线路（如自锁、 多点启动环节 等）
KA1
KM
KA1
（b）控制线路实例
（b）显示出了继电控制线路中“或”运算的实例， 它表示触点的并联，可写成KM＝KA1+KA2， 当触点KA1或KA2接通，或者KA1和KA2都接通时， 接触器线圈都可通电
❖ ⑤按照“积零为整看全部”的方法纵观全电路，进 行整体分析。抓住电气控制的特点，深刻理解并分 析各电器元件的作用，以期完全掌握分析的基本方 法，养成分析的习惯。
（三）PLC的内部继电器和一般继电器有何不同？
电磁式继电器
速度继电器
热继电器
西门子PLC基本逻辑指令有哪些？
电磁系统 触点系统 灭弧装置
电磁系统由
电磁系统
铁心 衔铁 励磁线圈
等几部分组成
常用的磁路结构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈
触头系统
点接触式: 用于电流不大的场合
桥式
结构有
面接触式:用于电流较大的场合
指式 :适合于触头分合次数多、电 流大的场合
触头 分为
主触头:用于通断电流较大的主电路。 辅助触头:用于通断电流较小的控制电路。
1)电气控制线路的绘制形式 ❖ ①．安装图 ---按电器的实际位置和实际接线，用规定的符号
画出 。 ❖ 特点：是属于同一电器的不同的部件(如交流接触器的主触
头，辅助触头，线圈)全部按实际位置画在一起。 ❖ 作用：表示各电气设备之间实际接线情况，安装、调试与检
修 ②．原理图 ----根据工作原理绘制
点动与自锁混合控制线路安装接线图
❖ ③分析清楚各“基本控制环节”后，再根据机械、 液压、电气三者的配合及运动顺序的要求，分析其 各环节之间的联锁关系，即：机械手柄与电器元件 的关系；液压系统与电气控制的关系；运动机构与 电器元件的关系等。
❖ ④根据生产机械的必要保护功能，分析其相应的保 护电路，如，短路保护，过载保护，过流保护，失 压过压保护，极限保护，误操作保护等。
❖ ⑤所用图形符号应符合GB4728—84、85《电 气图用图形符号》的规定。当采用非国标规定 的图形符号时，必须加以说明。
❖ ⑥同一电器元件的不同部分的线圈和触点均采 用同一文字符号标明。电工设备文字符号应符 合GB7159—87《电气技术中的文字符号规定 通则》的规定。
另外：1、在表达清楚的前提下，尽量减少线条， 尽量避免交叉线的出现。两线交叉连接时需用 黑色实心圆点表示，两线交叉不连接时需用空 心圆圈表示。
3 电磁式交流接触器的结构
灭弧 系统 触点 系统
电磁 系统
(1)结构： 接触器主要由电
磁系统、触点系统、 灭弧系统及其它部 分组成。
4 工作原理
当线圈通电后衔铁被吸动，电磁系统的 吸力克服反作用弹簧及触头弹簧的反作用力， 动触头和静触头接通，主电路接通。当线圈 断电时，衔铁和动触头在反作用力作用下运 动，触头断开并产生电弧，电弧在触头回路 电动力及气动力的驱动下，在灭弧室中受到 强烈冷却去游离而熄灭，主电路最后切断。
❖ CJ20系列交流接触器的主触点均做成三极， 辅助触点则为两动合两动断形式。此系列 交流接触器常用于控制笼型电动机的起动 和运转。
结构示意图
结构示意图：
1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-缓冲弹簧 5-电磁线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力簧片
（一）交流接触器的应用
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真空接触器
五、直流接触器
❖ 直流接触器与交流接触器的工作原理相同。结 构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直 流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。 为方便加工，铁心由整块软钢制成。为使线圈 散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒型， 与铁心直接接触，易于散热。
❖ 常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。
❖ 当线圈断电或电压显著降低时，电磁吸力消 失或变小，衔铁在复位弹簧的作用下打开， 使主、辅触电恢复到原来的状态，把电路切 断。
接触器
四、交流接触器
❖ 交流接触器用于远距离控制电压至380V， 电流至600A的交流电路，以及频繁起动和 控制交流电动机的控制电器。
❖ 常用的交流接触器产品，国内有NC3 （CJ46）、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、 CJX2等系列；引进国外技术生产的有B系 列、3TB、3TD、LC—D等系列。
灭弧装置
❖ 作用：用来迅速熄灭主触点在分断电路时所产生的
电弧，保护触点不受电弧灼伤，并使分断时间缩短。
❖ 灭弧措施：
（1）机械灭弧 （2）磁吹灭弧 （3）窄缝灭弧 （4) 栅片灭弧
栅片灭弧 1-熄弧栅片2-触点3-电弧
三、接触器的工作原理
❖ 当接触器的励磁线圈通电后，在衔铁气隙处 产生电磁吸力，使衔铁吸合。由于主触点支 持件与衔铁固定在一起，衔铁吸合带动主触 点也闭合，接通主电路。与此同时，衔铁还 带动辅助触电动作，使动合触点闭合，动断 触点断开。
2、原理图上应标注出各个电气电路的电 压值、极性或频率及相数；某些元器件的特性； 常用电气的操作方式和功能。
3)电气控制线路的分析方法
一、基本控制规律(环节) (一)根据逻辑关系
实际的电气控制线路虽然复杂，但很大一部分都是 常开与常闭触头的组合。掌握了这些触头的组合规 律，就可以给分析电路提供一定的方便，这些触头 的组合规律实际上反映继电器或接触器线圈与这些 触头之间的某种逻辑关系，实现这种关系的控制环 节就是一种基本控制环节。
❖ 定义：由各种有触点的接触器、继电器、按 钮、行程开关等低压控制电器组成的控制线 路。
❖ 作用：实现对电力拖动系统的启动、制动、 正反向运动和调速等运行性能的控制；实现 对拖动系统的保护；满足生产工艺要求，实 现生产加工自动化
1、电气控制线路---继电(器)接触(器)控制
主电路 ：由交流接触器主触头，电动机的定子 等组成的通过大电流的电路
辅助电路：包括控制电路、照明电路、信号电 路及保护电路等。辅助电路中通过的电流较 小。
控制电路：由接触器和继电器的线圈、接触器 的辅助触头、继电器和其他控制电器的触头 以及自动装置的其他部件组成。
2、电气控制线路的绘制
❖ 应根据简明易懂的原则，用规定的方法和符号进行绘制。这 样才能清楚地表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设 计意图，也便于电器元件的安装、调试、使用和维护。
❖ 控制线路的分析，应从以下几方面进行