数控机床常用控制电器及选择

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机床电气控制线路的设计

三、热继电器的选用
– 作用：用于电动机的过载保护 – 选用依据：根据电动机的额定电流来确定其
型号与规格 IRT=（0.95~1.05）Ied
– 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电
流超过此值的20%时，热继电器应当在 20min内动作。
– 选型：
一般情况下可选用两相结构的热继电器。在电网严重不平衡条件下工作的电机可选用三相结构的热继电器。三角形接线电动机可选用带断相保护装置的热继电器。 – 下列情况 IRT=2 Ied以便保护 1．电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长 2．电动机所带动的设备，不允许任意停电 3．电动机拖动的为冲击性负载，如冲床、剪床等 – 常用系列： JR1 JR2 JR0 JR16 JR16B：由JR0改进而来，双金属片式，有温度补偿和断相运转保护装置。适于长期工作或间歇工作的交流电动机。
第四章机床电气控制线路的设计及电气元件的选择

重点：控制线路的设计过程，元器件参数的确定。难点：如何正确选择控制环节来满足控制要求。
继电器—接触器控制，也称常规控制或传统控制机床组成： – 机械 – 电气
§2 机床电气设计的一般内容
一、电气设计的基本原则：
– 1．最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。 – 2．在满足控制要求的前提下，设计方案力求简 – 3．把电气系统的安全性和可靠性放在首位，确

数字程序控制——数控机床 – 特点：生产率高、精度高，可加工复杂零件，发展前景广阔。
–5．明确有关操作方面的要求：
操纵台的设计、测量显示、故障自诊断、保护措施等的要求。

– 6．设计时应考虑用户供电电网情况

电网容量、电流种类、电压、频率等。

机床常用电器介绍及选用(六)-电源开关、传感器及辅助器件

机床常用电器介绍及选用（六）——电源开关、传感器及辅助安装器件本节简单介绍前面没有提到的其它常用低压电器，与前述六类低压电器相比，这些器件或者比较简单，或者使用量较少。

一、电源开关如各类刀闸开关、旋转电源开关等用于投送和分断电源的设备。

（一）刀闸开关刀闸开关是主要的电源开关之一，在空气开关被普遍使用前，这类开关很普及。

现在除非在工地做临时电源使用，工业及民用都逐步为空气开关代替。

它主要是用于切断和接通电源，本身没有保护功能，要和熔断器结合使用。

刀闸开关按电源相数分类，有两相、三相之分。

图1-64：刀闸开关（二）旋转电源开关扭把开关操作机构是旋转式的，作用也是进行电源的通断操作。

这种开关多用于操作机床电源，特别是万能设备上比较多地使用。

它本身也没有保护功能，要和熔断器结合使用。

图1-65：扭把开关（三）空气开关即前面提到的空气开关，但作为机床主电源，一般电流都比较大（如几百安培）。

空气开关作为机床电源时，一般要增加在柜门外操作的连杆机构，以在不开启柜门的情况下进行送、断电作业。

空气开关的优点是，本身既具备通断能力，又具有保护能力。

目前机床上大部分电源开关已经被空气开关取代。

工厂作为电源开关的品种还有一些，如油开关、隔离开关等，但这些主要用于电力系统，操作几百、上千安培的大电流。

二、传感器与仪表设备电器还有传感器与仪表等，其原理比较复杂，是一门专业课程，此处不做详述。

（一）传感器传感器的使用比较复杂，由于是模拟器件，具体设计时要查询产品手册的特性表及特性曲线。

工厂里常用的传感器有：1、温度传感器常用铂电阻（Pt100）、热电偶两种。

铂电阻可以测量低温，如液氮；一般标称值为100欧姆。

热电偶则测量高温更合适，如烘干炉等。

具体使用方法及特性不在这里讨论，设计时，可以参考产品手册。

图1-66：铂电阻图1-67：热电偶2、液位传感器模拟的液位传感器大多数是电容式的，通过测量传感器电容的变化来测量液体位置。

其外形和前面提到的液位开关类似。

数控机床电气控制课件

一、开关电器 1.刀开关主要用于接通和切断长期工作设备的电源及不经常起动及制动、容量小于7.5kW的异步电动机。
数控机床电气控制课件
刀开关分单极、双极和三极。刀开关在电气原理图中的图形及文字符号如图所示。
数控机床电气控制课件
（1）其额定电流要大于电动机额定电流的三倍。（2）根据电源种类、电压等级、所需级数及使用场合。
数控机床电气控制课件
四、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(如电动机)的自动控制电器。接触器种类分为直流、交流两种，机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：CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和CJ10等系列，引进德国BBC公司制造技术生产的B系列，德国SIEMENS公司的3TB系列等。
数控机床电气控制课件
电动机回路中作短路保护时，对于单台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）IN IIN —— 电动机的额定电流。对于多台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）Inmax+∑IN INmax—— 功率最大的一台电动机额定电流。 ∑IN —— 其余电动机额定电流之和。
数控机床电气控制课件
(1) 塑料外壳式断路器
机床常用的DZl0、DZl5、DZ5－20、DZ5－50等系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器），适用于交流电压500V以下和直流电压220V以下的电路，作不频繁地接通和断开电路用。
数控机床电气控制课件
(2) 小型断路器
小型断路器主要用于照明配电系统和控制回路。机床常用DZ30－32、DZ47－60等系列的小型断路器。其主要用于交流50Hz/60Hz，单极230V，二、三、四极400V线路的过载、短路保护，同时也可以在正常情况下不频繁地通断电器装置和照明线路。

数控机床电气控制与PLC3.顺序控制及多地控制

项目三
顺序控制及多地控制
三相异步电动机正、反运行控制

在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序起动或停止，这就是电动机的顺序控制。对于较大型的机床而言，因加工需要，为方便加工人员在机床多个位置均能进行操作，需要具有多地控制功能。例如数控加工中心的面板急停开关和便携手轮急停开关两地都能对机床实施急停功能。

相关电器元件

中间继电器是电磁继电器的一种，在电路中主要起到信号的传递与转换作用。中间继电器可以实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作。
常见的中间继电器外形
中间继电器的电气原理图形符号
中间继电器电气原理图形符号
时间继电器

时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。
热继电器的动作原理
1－推杆；2－主双金属片；3－热元件；4－导板； 5－补偿双金属片；6－静触点（动断）；7－静触点（动合）； 8－复位调节螺钉；9－动触点；10－复位按钮； 1－调节旋钮；12－支撑件；13－弹簧
顺序控制线路

顺序控制线路包括顺序起动同时停车、同时起动顺序停车、顺序起动顺序停车等几种控制线路。
<再见>

按钮实现顺序起动、同时或顺序停车控制电路：

按钮实现顺序起动、顺序路：
多地控制线路

多地控制的特点是所有起动按钮（常开按钮）全部并联在自锁触点两端，按下其中任何一个都可以起动电动机；所有停止按钮（常闭按钮）全部串联在接触器线圈回路中，按下其中任何一个都可以停止电动机的工作。
常见的时间继电器外形如下：
空气阻尼时间继电器的动作原理

机床电气控制系统

常开（动合）常闭（动断）触点触点
三、接近开关
接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测装置。 1、作用：可以代替行程开关完成传动装置的位移控制和限位保护，还广泛用于检测零件尺寸、测速和快速自动计数以及加工程序的自动衔接等。 2、特点：工作可靠、寿命长、功耗低、重复定位精度高、灵敏度高、频率响应快以及适应恶劣的工作环境等。 3、分类：高频振荡型按工作原理分为电容型永久磁铁型霍尔效应型
二、行程开关
• 作用：用来控制某些机械部件的运动行程和位置或限位保护。 • 结构：行程开关是由操作机构、触点系统和外壳等部分成。 • 分类：直杆式
按结构分为旋转式单轮旋转式双轮旋转式
行程开关结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。未撞击撞击
(a)外形图
(b)示意图
• 行程开关的选择在选择行程开关时，应根据被控制电路的特点、要求、生产现场条件和触点数量等因素进行考虑。常用的行程开关有LX19、LX31、LX32、JLXK1等系列产品。 • 符号 SQ SQ
2.1.1 概述
• 对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械称电器。 • 工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。
一、低压电器的分类
1.按用途分类控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器、执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。

3-电控基础-数控机床电气控制解析

7/14/2024 1:07 AM
第3章
5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。 7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6 倍电动机额定电流。 8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。
第3章
7/14/2024 1:07 AM
图3-6 直流接触器的结构示意图 1—铁心;2—线圈;3—衔铁; 4—静触点;5—动触点; 6—辅助触点;7，8—接线柱; 9—反作用弹簧;10—底板
第3章
2、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。
分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。延时方式：通电延时和断电延时两种。
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第3章
（1）直流电磁式时间继电器
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直流电磁式时间继电器
第3章
（2）空气阻尼式时间继电器
空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的分：通电延时、断电延时组成：电磁系统、延时机构、工作触点
第3章
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电压继电器电气符号
（2）电磁式电流继电器
第3章
A．过电流继电器通常，交流过电流继电器的吸合电流I0= （1.1～3.5）IN，直流过电流继电器的吸合电流I0=（0.75～3） IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。

数控机床常用低压电器基本知识

数控机床常用低压电器
电弧的危害（1）电弧的存在延长了开关电器开断
故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。
（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床常用低压电器
2.工作原理利用金属导体作为熔体串联在被保护的电路中，当电路发生过载或短路故障时，通过熔断器的电流超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。
对过载反应很不灵敏。电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照明电路中外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路保护。
执行部分(触头系统)
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床常用低压电器
1.电磁机构
电磁机构主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁芯吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。
a)直动式衔铁直线运动式；
b）排合式衔铁绕轴转动
数控机床电气及PLC控制技术
2.触头系统
数控机床常用低压电器
按接触情况分类
a)点接触； b）线接触； c)面接触
数控机床电气及PLC控制技术
CJ10系列交流接触器的触点一般采用双断点桥式触点。
数控机床常用低压电器
按结构形式分类
a)双断点桥式触点；b）指形触点
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床电气及PLC控制技术

车床电气线路分析

车床电气线路分析车床是一种常用的机械设备，用于加工金属和其他材料。

在车床的使用过程中，电气线路是至关重要的系统之一，对车床的正常运行起着重要的作用。

下面将对车床电气线路进行详细的分析。

车床的电气线路由电源系统、控制系统和电机系统组成。

电源系统提供车床所需的电能，包括主电源和控制电源。

主电源是车床的主要电源，通常是交流电。

控制电源是用来供给车床的控制系统和电机系统的低压直流电源。

控制系统是车床的核心部分，通过控制电路来实现车床的各种工作方式和运动控制。

控制系统主要包括主控制电路、操作控制电路和保护电路。

主控制电路是车床的主要控制部分，它通过对电机系统的控制来实现车床的各种工作方式。

主控制电路通常由控制开关、控制按钮和接触器组成。

控制开关用于选择车床的工作方式，如正转、反转和停止等。

控制按钮用于手动控制车床的运动，如快速进给和手动进给。

接触器是控制开关和电机之间的连接，通过控制开关的操作来控制电机的运行。

操作控制电路是通过控制按钮来实现对车床运动的控制。

操作控制电路通常包括按钮开关、继电器和接触器等组件。

按钮开关用于选择车床的运动方式，如手动、自动和急停等。

继电器是控制按钮和电机之间的连接，通过按钮的操作来控制电机的运行。

接触器用于控制车床的转向和速度。

保护电路是用来保护车床和操作人员的安全的电路系统。

保护电路主要包括短路保护、过载保护和接地保护等。

短路保护用于检测车床电气线路中的短路情况，并采取相应的保护措施，如断开电路或切断电源。

过载保护用于检测车床电气线路中的过载情况，并采取相应的保护措施，如断开电路或切断电源。

接地保护用于检测车床电气线路中的接地故障，并采取相应的保护措施，如切断电源。

电机系统是车床的动力系统，通过电动机提供驱动力。

电机系统通常由主电机和辅助电机组成。

主电机是车床的主要驱动力，通过转动主轴来实现工件的加工。

辅助电机用于控制车床的各种辅助装置，如进给机构、冷却系统和刀具升降装置等。

数控机床电器控制系统的组成

数控机床电器控制系统的组成数控机床是一种高精度、高效率的机床，它能够实现复杂零件的加工。

数控机床的核心是数控系统，而电器控制系统则是数控系统中的一个重要组成部分。

本文将介绍数控机床电器控制系统的组成。

一、数控机床电器控制系统的基本组成数控机床电器控制系统包括电器控制柜、电源、电机、传感器、执行器等组成部分。

其中，电器控制柜是数控机床电器控制系统的核心部分，它包括主控制板、驱动板、电源板、交流接触器、断路器等。

主控制板是数控机床电器控制系统的中央处理器，它负责接收数控系统发出的指令，并将其转化为电信号发送给驱动板。

驱动板则负责控制电机的转动，它通过接收主控制板的信号，控制电机的转速和方向。

电源板则负责为整个电器控制系统提供电源，它将输入的交流电转化为直流电，并为各个部件提供稳定的电压和电流。

交流接触器和断路器则负责保护电器控制系统的安全。

交流接触器在电器控制系统中扮演着开关的角色，它可以控制电器的通断，从而实现电器的启动和停止。

断路器则可以在电器控制系统出现故障时自动断开电路，从而保护整个系统的安全。

二、数控机床电器控制系统的主要功能数控机床电器控制系统的主要功能包括：1、控制电机的转速和方向。

数控机床电器控制系统通过驱动板控制电机的转速和方向，从而实现机床的运动。

2、控制机床的进给速度。

数控机床电器控制系统可以通过控制电机的转速和方向，从而控制机床的进给速度。

3、保护机床的安全。

数控机床电器控制系统可以通过交流接触器和断路器保护机床的安全，避免机床因电器故障而受到损坏。

4、监测机床的状态。

数控机床电器控制系统可以通过传感器监测机床的状态，从而实现机床的自动化控制。

三、数控机床电器控制系统的优点数控机床电器控制系统具有以下优点：1、高精度。

数控机床电器控制系统可以精确控制机床的运动，从而实现高精度的加工。

2、高效率。

数控机床电器控制系统可以实现机床的自动化控制，从而提高加工效率。

3、可靠性高。

数控机床电器控制系统采用模块化设计，各个模块之间相互独立，从而提高了系统的可靠性。

数控机床电气控制基础

按操作方式分有：电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；
按灭弧介质分有：空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头控制的电流性质分有：
交流接触器、直流接触器；按电磁机构的励磁方式分有：
直流励磁操作与交流励磁操作两种。
1、接触器的结构及工作原理
接触器主要由
电磁系统
触点系统组成。
常用直流接触器有：CZ18、CZ21、CZ22和 CZ0系列等。
CZ18系列接触器型号含义：
5、接触器的选用
(1)接触器极数和电流种类的确定 (2)根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。 (3)根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。 (4)根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。 (5)接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。 (6)接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
（3）时间继电器的电气符号
3.1.1低压断路器
低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。
框架式（万能式）按结构分为
塑料外壳式（装置式）
1.低压断路器的结构和工作原理
由触点系统、灭弧装置、各种脱扣器、脱扣机构和操作机构等部分组成。
A．额定参数
B．动作参数
C．整定植
D．返回参数
E．动作时间
3. 电磁式电压继电器与电流继电器
（1）电磁式电压继电器电压继电器是反映电
压变化的控制电器。线圈与负载并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而导线细。分：过电压、欠电压、零电压继电器。

常用机床的电气控制

常用机床的电气控制1. 介绍机床是用来加工各种金属和非金属材料的设备。

在机床的工作过程中，电气控制起着至关重要的作用。

电气控制系统通常由多个电气元件和电路组成，用于控制机床的各个功能和动作。

本文将介绍常用机床的电气控制的基本原理和常见的电气控制元件。

2. 电气控制原理机床的电气控制原理是通过操纵电气信号来控制机床的各个功能和动作。

常用的电气控制原理包括开关控制原理、传感器控制原理和数控控制原理。

2.1 开关控制原理开关控制原理是通过机械开关或电磁开关来控制机床的各个功能和动作。

开关控制原理简单直接，适用于一些简单的机床。

例如，通过一个按钮开关来控制机床的启动和停止。

2.2 传感器控制原理传感器控制原理是通过感知机床的工作状态和环境变量来控制机床的各个功能和动作。

常用的传感器包括光电传感器、接近开关、温度传感器等。

例如，通过接近开关来感知工件位置，实现机床的自动送料功能。

2.3 数控控制原理数控控制原理是通过计算机数值控制来控制机床的各个功能和动作。

数控控制系统通常由计算机和运动控制卡等硬件组成，通过高速运算实现对机床的精确控制。

数控控制原理适用于复杂的机床，如铣床、钻床和刨床等。

3. 常见电气控制元件常见的电气控制元件包括开关、继电器、接触器、断路器、变压器和控制电缆等。

3.1 开关开关是最常见的电气控制元件之一，用于控制电路的通断。

常见的开关有按钮开关、转换开关和限位开关等。

按钮开关通常用于手动控制机床的启动和停止，转换开关用于切换机床的功能模式，而限位开关用于感知机床的位置和行程。

3.2 继电器继电器是一种电气控制元件，用于在电路中控制较大电流或电压。

继电器通常由电磁铁和触点组成，当电磁铁通电时，触点闭合或断开，从而控制电路的通断。

继电器可以用于控制机床的电机、灯光和报警等。

3.3 接触器接触器与继电器类似，也是一种用于控制较大电流或电压的电气控制元件。

接触器通常由电磁铁和触点组成，但与继电器不同的是，接触器的触点通常是常闭触点和常开触点的组合。

机床常用电气元件

U＜
KV
a)过电压继电器线圈 b)欠电压继电器线圈 c)动合触点 d)动断触点
熔断器
用于低压线路中的短路保护。常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。
FU
熔断器的选择
1.根据线路的要求、使用场合和安装条件选择熔断器类型。 2.熔断器额定电压应大于或等于线路的工作电压。 3.熔断器额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。 4.熔体额定电流的选择 1）电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两极熔体额定电流的比值不小于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稍大于电路的工作电流。 3）保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算： IfN≥（1.5～2.5）IN 式中：IfN---熔体额定电流；IN---电动机额定电流 4）保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则应按下式计算：IfN≥（1.5～2.5）INmax+ ∑IN
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。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。
三、接近开关 5、常用接近开关：主要系列产品有LJ2、LJ6、 LXJ18和35G等系列。 6、接近开关的文字符号及图形符号 SQ

试论数控机床电气控制电路设计与应用

１数控机床电气控制电路设计的基本原则１．１生产工艺、生产机械对于电气控制的最大限度要求需要得以满足作为一名设计数控机床机械以及系统的人员，首先要明确对于整个系统而言，元件参数以及机械环节对其产生的影响，以便能够在设计阶段针对各种要求进行合理的设计。１．２确保电气控制系统操作简便、经济、具备较高的安全性考虑到目前数控机床的加工车间，其工作的环境相对恶劣的情况，很容易导致数控系统出现故障。特别是现场运作当中，由于各种电磁对于电气设备的干扰，会加剧电磁环境的进一步恶劣。所以，为了确保设备的正常运行，就需要电气控制系统拥有足够的抗干扰能力，才能够满足运作的要求１．３系统的正常工作需要合理、正确地选择电器元件在设计电气控制电路的时候，应当对元器件的供应和品质加以考虑。另外，还应该考虑到安装、调试以及日常维修等过程，从而保证组织生产、产品质量不受任何影响１．４安全性保障在设计电气控制电路时，应当重视设备安全以及人身安全，设计必须按照相应的标准与安全规范进行操作。确保各种信号以及指示容易识别，操作容易切换、操作更加简便。２数控机床电气控制电路的绘制原则２．１电气控制电路的文字符号以及图形为了将电气控制系统的原理和结构等方面的设计意图正确的表达出来，为了更方便安装、调试、使用以及维修电器元件，在连接各个电器元件的时候，就需要涉及到的人员通过一定的图将其表达出来。在电气线路的绘制当中，必须按照国家制定的相关标准来绘制，不能够使用其他非标准范围内的符号。２．２绘制电气控制线路原理图、安装图是电气控制线路最基本的两种表示方式。电气原理图（本节主要是介绍电气原理图）主要是方便控制线路的阅读与分析，一般采取清晰、简洁、易懂的原则，再根据工作原理绘制出电气控制线路。电气原理图当中包含了电气元件的接线端子和导电部分之间的关系，在绘制过程中，并非按照实际的接线情况绘制，也不是按照实际位置进行绘制。在绘制电气原理图时，我们需要把握以下几点原则：第一，在原理图当中，必须按照国家规定的文字符号以及图形符号来表示电器、电动机等元件，如果触点和线圈属于同一电器，在表示时可以使用同一文字符号。如果电气类型相同，这需要添加数字序号来加以区分；第二，绘制原理图一般分成主电路和辅助电路两个部分。主电路指的是从电源开始到电动机绕组的大电流通过的路径。辅助电路指的是信号、照明、控制回路等方面；第三，在原理图当中，应该根据分析和阅读的原则来对各个电器元件的导电部分位置进行相应的安排，并且需要绘制在它们能够完成作用的区域其中，我们需要注意同一电器元件的各个部件不能够画在一起，需要区分开来；第四，在原理图当中，所有电器触点绘制都需要在没有任何外力作用或者是没有接通的开闭情况下进行绘制。例如：行程开关、按钮的触点就需要在不受到任何外力的前提下绘制。继电器就需要在未通电的情况下绘制；第五，在原理图当中如果有直接电联系的交叉导线，其表示需要用黑圆点。如果交叉导致没有直接的电联系，

数控机床电气控制基础

模块一数控机床电气控制基础[模块教学内容]1、介绍数控机床主电路常用电器元件包括低压断路器、开关、熔断器、接触器、热继电器以及变压器的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。

2、介绍数控机床控制电路常用电器元件包括继电器、按钮、开关、信号灯和直流稳压电源的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。

3、介绍图形文字符号及选择方法；数控机床电气原理图的画法规则。

[模块学习目标]1、了解数控机床主要电器的结构。

2、掌握数控机床主要电器的基本应用技术。

3、掌握组成电气控制线路的基本规律和绘图方法。

单元一数控机床主电路常用电器元件数控机床是在通用机床基础之上发展而来的，至今很多方面还保留着通用机床的痕迹，在电气系统主电路方面二者仍然是统一的。

本单元介绍数控机床主电路常用的电器元件，如低压断路器、开关、熔断器、接触器等，同时介绍其工作原理及选用原则，以便学会正确选择和合理使用，为分析和设计数控机床电气控制线路打下基础。

一、电器的作用与分类根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的接通、切换、保护、检测、控制、调节作用的装置称为电器。

工作在交流 1200V、直流 1500V 额定电压以下的电路中，能根据外界信号(机械力、电动力和其他物理量)，自动或手动接通和断开电路的电器称为低压电器。

其作用是实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节。

数控机床电气控制系统中采用了低压电器作为基本组成元件，而且控制系统的优劣与所用的低压电器直接相关，因此掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能准确选用、检测和调整常用低压电器元件，才能够分析数控机床电气控制系统的工作原理，处理及维修一般故障。

低压电器种类繁多、功能各样、构造各异，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法有：1．按操作方式分类（1）自动电器依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。

5.第五章数控机床电气控制线路

图5.1 数控机床电气组成结构框图
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第一节数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱，采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
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1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电动机的运动由NC装置实现信号控制。数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压等电气控制跟普通机床差不多。现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
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图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
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4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所示。 P3 口的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器和整流桥等电路产生。
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图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图

第4章数控机床常用电机的控制与调速简介

3、电器的触头系统和灭弧装置
（1）电器的触头系统
在工作过程中可以分开与闭合的电接触称为可分合接触，又称为触头，触头是成对的，一为动触头，一为静触头。触头有时又包含主触头、副触头和弧触头。
触头的作用是接通或分断电路，因此要求触头要具有良好的接触性能，电流容量较小的电器（如接触器、继电器）常采用银质材料作触头，这是因为银的氧化膜电阻率与纯银相似，可以避免表面氧化膜电阻率增加而造成接触不良。
④窄缝灭弧法这种灭弧方法是利用灭弧罩的窄缝来实现的。灭弧罩内有一条纵缝，缝的下部宽些上部窄些。当触头断开时，电弧在电动力的作用下进入缝内，窄缝可将电弧弧柱直径压缩，使电弧同缝壁紧密接触，加强冷却和去游离作用，使电弧熄灭加快。
⑤金属栅片灭弧法利用栅片对电弧的吸引作用及磁吹线圈的作用将电弧引入栅片中，栅片将电弧分割成许多串联的短弧。这样每两片灭弧栅片可以看作一对电极，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强。而每个栅片间的电压不足以达到电弧燃烧电压，同时吸收电弧热
触头的结构有桥式和指式两类。点接触的桥式触头，面接触的桥式触头。两个触头串于同一电路中，电路的接通与断开由两个触点共同完成，点接触形式适用于电流不强，且触头压力小的场合；面接触形式适用于电流较强的场合。指形触头，其接触区为一直线，触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉氧化膜，故其触头可以用紫铜制造，特别适合于触头分合次数多、电流大的场合。
（2)低压控制电器主要用于电气传动系统中。对这类电器的要求是有相应的转换能力，操作频率高，电寿命和机械寿命长，工作可靠。如：接触器、继电器、主令电器等。
2、电磁式电器
电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍。如接触器、自动空气开关、电磁式继电器。但它们的工作原理基本上相同。就结构而言主要有电磁机构和执行机构所组成，电磁机构按其电源种类可分为交流和直流两种，执行机构则可分为触头系统和灭弧装置两部分。

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