机床电气控制技术
机床电气控制技术课件
控制电器
+ 执行电器
开按 继接可
关钮 电触编
器器程
行 程 开 关
空 气 开 关
时 间 继 电
热 继 电 器
序 控 制 器
器
电电 机磁
阀
机 械 设 备
各种机床
第六章 低压电器
一、低压电器定义：
在交流额定电压1200V、直流额定1500V级以下的电路中起 通断、保护、控制或调节作用的电器产品。
二、分类：
电动机保护用断路器的选用计算：
电动机保护用断路器可分为两类： 1)断路器只作保护而不负担正常操作。 2)断路器兼作保护和不频繁操作用。 选用原则： (1) Isd = In 式中 Isd ——长延时电流整定值；
IN ——电动机额定电流。
(2)瞬时整定电流Iin 1)保护笼型异步电动机时
2)保护绕线转子异步电动机时
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
• 三、电磁铁的工作原理
电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互 相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的 动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈 断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原 位，并牵动动、静触点，分断电路。
主触点
弹簧
连杆装置
M 3~
四. 断路器原理 一旦电压严重下降或断电时，衔铁
就被释放而使主触头断开，实现欠 压保护作用。
主触点
弹簧
机床电气控制技术
1、(单选、2.5分)机床数控系统中的PLC经常被用作________控制。
A、逻辑顺序B、智能C、进给伺服参考答案：C2、(单选、2.5分)目前数控机床高速主轴电机使用最多的是________。
A、步进电机B、直流伺服电机C、交流伺服电机D、直线电机参考答案：C3、(单选、2.5分)数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的________称为对刀点。
A、起点B、基点C、原点参考答案：A4、(单选、2.5分)数控程序的模态指令是指该指令仅只在当前行有效。
A、正确B、错误参考答案：B5、(单选、2.5分)直线控制系统和点位控制系统相同，都是保证点到点之间的路径是直线。
A、正确B、错误参考答案：B6、(单选、2.5分)闭环控制系统的定位误差主要取决于机械传动副的间隙及制造误差。
A、正确B、错误参考答案：B7、(单选、2.5分)G92通过刀具的当前位置设定时，机床移动部件不产生运动。
A、正确B、错误参考答案：A8、(单选、2.5分)使用恒线速度切削工件可以提高尺寸精度。
A、正确B、错误参考答案：B9、(单选、2.5分)在闭环系统中，光栅传感器可用于检测运动件的直线位移量。
A、正确B、错误参考答案：A9、(单选、2.5分)在闭环系统中，光栅传感器可用于检测运动件的直线位移量。
A、正确B、错误参考答案：A10、(单选、2.5分)测量反馈装置的作用是为了提高机床的安全性。
A、正确B、错误参考答案：B11、(单选、2.5分)光栅中，标尺光栅与指示光栅的栅线应相互平行。
A、正确B、错误参考答案：B12、(单选、2.5分)数控机床的坐标系采用右手法则判定X、Y、Z的方向。
A、正确B、错误参考答案：A13、(单选、2.5分)开环控制系统中必须设置位置检测环节。
A、正确B、错误参考答案：B14、(单选、2.5分)移动类指令，如G00、G01、G02、G03等，不可以相互注销。
A、正确B、错误参考答案：B15、(单选、2.5分)G41 D01 其中的D01是指刀具的补偿（偏移）量。
机床电气控制技术
机床电气控制技术引言机床电气控制技术是现代制造业中的关键领域之一。
随着科技的不断进步和工业自动化的发展，机床电气控制技术在提高生产效率、降低成本和提升产品质量方面起着至关重要的作用。
本文将介绍机床电气控制技术的基本概念、主要应用和未来发展趋势。
机床电气控制技术概述机床电气控制技术是指将电气控制系统应用于机床设备中，实现对机床运动、加工过程和工件位置等的控制。
它通过电气信号的传输、处理和控制，完成机床的运行、变速、定位和加工等功能。
机床电气控制技术的核心是控制器，它接收来自传感器和操作面板的输入信号，根据预设的程序和算法进行处理，最后输出控制信号，驱动机床设备完成加工任务。
机床电气控制技术的主要应用数控机床数控机床是机床电气控制技术的重要应用方向之一。
通过将数控系统与机床结合，可以实现对机床运动轴的精确控制和工件加工过程的自动化。
数控机床的优点是能够实现高精度、高效率和重复加工能力，大大提高了生产效率和产品质量。
伺服控制技术伺服控制技术是机床电气控制技术的另一个重要应用领域。
通过采用伺服电机和伺服驱动器，可以实现对机床轴的高精度位置和速度控制。
伺服控制技术能够提供更精确的加工结果，并且具有快速响应、稳定性好的特点。
PLC控制技术PLC（可编程逻辑控制器）是机床电气控制技术中常用的控制设备。
通过编程，PLC可以实现对机床运动、开关和传感器的控制。
PLC控制技术具有编程灵活、易于维护和可靠性高的优点，被广泛应用于机床行业。
机床电气控制技术的发展趋势随着工业4.0的到来和人工智能技术的发展，机床电气控制技术正在朝着智能化、自动化和数字化的方向发展。
智能化智能化是机床电气控制技术的主要发展趋势之一。
通过引入人工智能算法和大数据分析，机床电气控制系统可以自动调整和优化加工参数，提高机床运行效率和产品质量。
自动化自动化是机床电气控制技术的重要目标之一。
随着机器人技术和自动化设备的发展，机床电气控制系统将更加智能地与其他设备进行联动，实现自动化生产线的建设。
机床电气控制技术第一章-(2)
动分： 延时断开的动分触点
记忆方法：
f
f
假想：作用力从弧顶指向弧心，其最终效果是使触头闭合还是 使触头断开，再在其前面加上“延时”二字。而动分还是动合， 由触头的画法（张开还是闭合）决定。
小结
▲电气传动自动化；▲仪表自动化 速度调节（调速）
1.电气传动（拖动） ★的基本要求
1、 掌握电气自动控制的基本原理； 2、 能读懂一般机床电气控制电路图； 3、 掌握晶闸管直流电气传动的基本原理； 4、 懂得PLC的工作原理，具有一定的实际使用能力。
常用低压电器
一．开关电器和熔断器
1． 三级开关（三级断路器）：通-断两态
＊三级（高压）隔离开关 ＊三级（高压）负荷开关
▲继电器、接触器控制：有触点控制。 ▲顺序控制器：继电器和半导体元件综合应用的控制装置 ▲可编程序控制器（PLC:Programmable Logic Controller:可编程序
逻辑控制器）： ▲ 数控机床：高效率、高精度、高柔性。是当前机床自动化
的理想形式 ▲ CAD,CAM CAQ（计算机辅助质量检测）CIMS （计算机集成
动作： 线圈通电，吸合： （常开）触头闭合（动合），断开的电路被接通； （常闭）触头断开（动断），接通的电路被分断。 线圈电压：50Hz, 220V; 50Hz, 380V.
三．按钮、行程开关
主令电器：发出指令去控制接触器或其它电器电磁机构的线圈 使电路通、断
1．按钮 特点：自动复位
动合 动分 先断后合
优点： 缺点： ★ 交流传动（调速）
优点： 缺点： 主要技术：交流变频调速技术（变频器）； 矢量控制技术。
SCR 晶闸管（可控硅）； GTR 功率晶体管； SPWM正弦脉冲宽度调制； DSP 数字信号处理器 IGBT 绝缘门极晶体管（绝缘栅双极性晶体管） IPM 智能化功率模块
机床电气控制
机床电气控制机床电气控制，是指通过电气信号对机床的各个部件进行控制和调节的过程。
它是现代机床制造的重要组成部分，是机床自动化和智能化的实现必要手段。
机床电气控制的主要内容包括：电气传动系统、数控系统、机床保护系统等。
一、电气传动系统机床电气控制的重要组成部分是电气传动系统。
电气传动系统是指通过电气信号，对机床的电动机等执行元件进行调节，控制机床的动力输出，实现有效的加工作业。
电气传动系统分为两个部分：主轴驱动系统和进给系统。
主轴驱动系统是指控制主轴电动机的运转状态，以便实现高速、稳定的主轴转动。
当主轴电机正常工作时，它承担了机床的高精度加工和高负荷加工的任务，切削热能利用率较高，能够实现高水平的产品质量。
进给系统是指控制进给电机的转速、转矩、切削速度等参数，以实现对工件加工的控制。
进给控制系统的设计需要考虑到极限速度、车削速度、加工功率等多个参数，设置合理的控制范围和响应机制，确保加工的稳定性和安全性。
二、数控系统随着工业化和信息技术的不断发展，数控技术已经成为现代机床中不可或缺的一部分。
数控是指通过数字信号，对机床的运动、位置、加工参数进行精密控制，实现加工工艺的可编程、可执行和可监测。
数控系统主要包括CPU、执行器、编程器和显示器等。
CPU是数控系统的核心部分，是用于控制加工数据流、计算加工轨迹、调节加工参数的计算机芯片。
执行器是指数控系统中的动作控制器，用于控制机床的运动和加工过程。
编程器是用于将加工程序转换为数控程序的设备，包括数控语言、宏指令和参数化编程等。
显示器用于显示加工过程和加工结果的数控界面，包括图形界面和文字界面等。
三、机床保护系统机床保护系统是机床电气控制的重要组成部分，主要用于检测机床的运行情况和设备的状态，及时发现故障，保护设备的安全可靠运行。
机床保护系统主要包括以下几个方面：1、过流保护系统：用于检测主轴电机和进给电机的电流是否过大，超负荷时自动切断电源，保护电机和随之工件的损伤。
第一章-王振臣主编-机床电气控制技术第5版完整课件
表1-4 电磁式控制继电器的整定参数
电流种类
可调参数
调整范围
直流 交流
动作电压 动作电压
吸合电压 30～50%Ue 释放电压 7～20%Ue 105~120%Ue
直流
交流 直流
动作电流 动作电流
吸合电流 30～65%Ie 释放电流 10～20%Ie 110～350%Ie 70～300%Ie
电磁机构：将电磁能转换 成机械能，产生电磁吸力 带动触点动作.
电磁接触器结构示意图
灭弧罩 主触点
常闭辅 助触点
常开辅 助触点 弹簧
动铁心 线圈 静铁心
接触器根据电磁原理工作：
当电磁线圈通电后，线圈电 流产生磁场，使静铁心产生电磁 吸力吸引衔铁，并带动触点动作， 使常闭触点断开，常开触点闭合， 两者是联动的。当线圈断电时， 电磁力消失，衔铁在释放弹簧的 作用下释放，使触点复原，即常 开触点断开，常闭触点闭合。
掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
电器元件的分类：
按工作电压等级分类：
▪ 高压电器： AC1200V、DC1500V及以上电路中的电 ▪ 低压电器： 器AC。1200V、DC1500V以下电路中的电器。 ➢按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 ➢按用途分类 ：（表1-1、表1-2） ▪ 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。 ▪ 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。 ▪ 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 ▪ 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。 ▪ 执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器 线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。
机床电气控制技术
机床电气控制技术机床电气控制技术是机械制造业和工业制造业中不可或缺的一项重要技术领域。
它涉及到多个方面，包括机床的构造、电气控制系统、自动化控制、网络通讯控制、传感器、执行器和控制算法等等。
机床电气控制技术的主要目的是通过电气控制系统来控制机床的运动，使其能够按照工件图样进行精确加工。
机床电气控制技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时出现了数字控制系统，它是机床电气控制技术历史上的重要里程碑。
数字控制系统采用了计算机技术，使得机床能够实现高精度、高速度的加工。
从此，机床加工的精度、效率和稳定性都得到了大幅度提高。
在数字控制系统之后，机床电气控制技术又出现了许多新的技术和方法，如伺服电机技术、编码器技术、电容传感器和光电传感器技术、PLC控制技术、通讯总线技术等等。
伺服电机技术是机床电气控制技术的重要组成部分。
伺服电机是一种能够自动调节角度、速度和位置的电动机。
它可以根据要求精确地控制机床的转动速度和位置，使机床的精度和效率得到大幅度的提高。
编码器技术是指采用脉冲编码器来检测伺服电机转子位置的一种技术。
脉冲编码器可以把转子的转动位置转换成电信号，让伺服电机的控制器根据这些信号来准确控制机床的转动。
电容传感器和光电传感器技术是机床电气控制技术中的一个重要组成部分。
它们可以用来检测工件和工具的位置、形状和尺寸，从而实现机床的自适应控制和智能化控制。
PLC控制技术是指工业控制领域中普遍采用的一种自动化控制技术。
PLC控制器是一种可编程的电子设备，能够自动控制机器或生产线的运作。
它可以根据不同的程序，控制机床的转动、进给、冷却等动作，并能够实时监测和反馈机床的工作情况。
通讯总线技术是机床电气控制技术的新兴领域，它是指通过现代通讯技术将多个设备和系统互相连接起来，形成一个高效、稳定和智能化的生产流程。
通讯总线技术可以提高机床的生产效率、降低能源消耗和减少机械故障的发生。
总之，机床电气控制技术是机械制造业和工业制造业中不可或缺的一项重要技术领域。
常用机床的电气控制
常用机床的电气控制1. 引言机床是制造业中常见的设备，它被用于加工、成形和加工材料等工艺过程。
电气控制是机床工作的重要组成部分之一，通过电气控制，机床可以实现自动化和精确的加工操作。
本文将介绍常用机床的电气控制系统，包括主要的控制器、传感器和执行器等。
2. 机床电气控制系统机床电气控制系统主要由以下几部分组成：•控制器：控制器是机床电气控制系统的核心部分，它接收操作指令，并将其转化为控制信号。
常见的控制器有数控系统和可编程逻辑控制器（PLC）等。
•传感器：传感器用于感知机床工作状态和环境条件。
常见的传感器有接近传感器、压力传感器、温度传感器等。
传感器将感知到的信息转化为电信号，并传输给控制器。
•执行器：执行器根据控制信号，驱动机床进行相应的运动。
常见的执行器有电机、液压缸和气动缸等。
执行器将控制信号转化为机械能，从而使机床进行加工工作。
3. 数控系统数控系统是一种通过数字方式控制机床加工的系统。
它由数控设备、控制器、传感器和执行器等组成。
数控系统可以实现高精度、高效率的加工，广泛应用于各种机床中。
数控系统的控制器通常包括以下几个部分：•数控设备：数控设备是数控系统的用户界面，它通过输入加工程序和操作指令，向控制器发送控制信号。
数控设备可以是电脑、数控终端或专用的人机界面。
•控制器：数控系统的控制器接收数控设备发送的控制信号，并处理这些信号，生成控制指令。
控制器通常由计算机、数控信号处理器和接口电路等组成。
•传感器：传感器用于感知机床的工作状态和环境条件，如工件位置、速度和力等。
传感器将感知到的信息转化为电信号，并传输给控制器。
•执行器：执行器是根据控制信号驱动机床进行相应的运动。
常见的执行器有伺服电机、步进电机和液压系统等。
4. PLC控制系统可编程逻辑控制器（PLC）是一种通过编程方式控制机床的系统。
它由中央处理器、输入模块、输出模块和编程软件等组成。
PLC控制系统具有灵活、可靠和易扩展的特点，被广泛应用于自动化机床中。
电气控制技术在数控机床中的运用
电气控制技术在数控机床中的运用Introduction数控机床作为现代工业生产中不可或缺的设备，其在生产加工过程中的高精度和高效率要求，对电气控制技术提出了更高的要求。
本文将探讨电气控制技术在数控机床中的运用，从硬件设计、软件开发和系统优化等方面进行分析和论述。
I. 数控机床电气控制硬件设计在数控机床中，电气控制系统的硬件设计起着决定性的作用。
首先，我们需要考虑电气控制系统所涉及的电气元件的选择和布局。
例如，选用高性能的电机作为执行元件，选择合适的传感器来获取工件状态信息，以及合理布置电气线路，确保电气控制系统的可靠性和稳定性。
其次，电气控制系统的接口设计也至关重要。
数控机床通常需要与上位计算机进行数据交换，因此，我们需要设计合理的接口模块。
例如，采用标准的通信接口协议（如RS-232或以太网），确保数据正常传输，并考虑到实时性和稳定性。
最后，对于数控机床电气控制系统的电源设计也是必不可少的。
稳定的供电对于数控机床的正常运行至关重要。
我们需要设计适当的电源模块，包括电源过滤电路、电源保护电路和稳压电路，以确保电气控制系统能够稳定地工作。
II. 数控机床电气控制软件开发除了硬件设计外，电气控制技术在数控机床中的运用还需要依靠软件的支持。
数控机床的电气控制系统通常由上位机和下位机组成，上位机负责生成控制指令，下位机负责执行控制指令。
在下位机中，我们需要编写相应的电气控制软件。
电气控制软件的开发包括编写程序、参数设定、控制逻辑设计等方面。
编写程序需要根据数控机床的具体需求，结合各种电气元件和传感器的特性，实现精确的运动控制和位置控制。
参数设定涉及到控制系统的各项参数，例如运动速度、加速度等，需要进行调试和优化以达到最佳的生产效果。
控制逻辑设计则需要考虑数控机床在加工不同工件时的不同工艺要求，并编写相应的控制算法。
III. 数控机床电气控制系统的优化为了提高数控机床的工作效率和加工精度，我们需要对电气控制系统进行优化。
机床电气控制技术第2版(教材)
﹤70%额定 电压可靠释 放（煤矿用
产品为 65%），又 不低于10%
的裕量
120 600 120
30 300 30 30 120 30
3TB40~58系列交流接触器主要技术数据见表1-4。
表1-4 3TB40~58系列交流接触器主要技术数据
吸引
型 号
普通中等专业教育机电类规划教材 机械工业出版社精品教材
机床电气控制技术
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 实验
常用低压电器 继电器-接触器基本控制电路 机床电气控制 可编程序控制器（PLC）原理与应用 电气控制电路设计
退出 EXIT
第一章 常用低压电器
电器就是接通、断开电路或调节、控制 和保护电路与设备的电工器具和装置 1.按工作电压等级分类 2.按动作原理分类 3.按用途分类 4.按工作原理分类
/V
660
额定 工作 电流
/A
220 380 660
220 380 660
220 380 660
220 380 660
额定 发热 电流
/A 55
80
125
220
断续周期 工作制下 的额定工 作电流/A
55 40 25
63 63 40
100 100 63
160 160 100
AC3类 工作制下 的控制功
率/kW
80 132 190
115 200 200
175 300 350
85 400
在额定负载下额定 操作频率/（次/h）
AC2 AC3 AC4
（续） 吸引线圈动作性
吸合电压
释放电压
300 600 300
机床电气控制与PLC
机床电气控制与PLC1. 介绍机床电气控制是机床制造中的核心技术之一。
它涉及到机床运动控制、工艺控制、安全控制等方面的内容。
而在现代机床中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制设备，被广泛应用于机床的电气控制系统中。
本文将介绍机床电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理以及机床电气控制与PLC的应用。
2. 机床电气控制系统的基本原理机床电气控制系统是由电机、传感器、执行器、控制器等组成的系统。
其基本原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等进行控制，从而实现机床的工艺控制、运动控制以及安全控制。
在机床电气控制系统中，电机作为输出装置，负责驱动工作台、主轴等进行运动。
传感器用于检测机床的运动状态、位置以及工件的尺寸等信息，并将其转化为电信号。
执行器则根据控制信号驱动相关的机构运动，如气缸、伺服电机等。
控制器则根据输入的信号进行逻辑运算和控制操作，实现对机床的精确控制。
3. PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的硬件设备。
它的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块等组成。
输入模块负责接收外部信号，如传感器的信号等，并将其转化为与PLC内部相兼容的信号。
中央处理器是PLC的核心部分，它对输入信号进行处理、判断，并根据预设的程序逻辑生成相应的输出信号。
输出模块则将处理后的信号输出到执行器，驱动相关的机构进行运动。
PLC的一个重要特点是可编程性，用户可以通过编程控制器内部的逻辑和功能，实现对机床电气控制系统的灵活调整和优化。
4. 机床电气控制与PLC的应用机床电气控制与PLC的应用广泛存在于各种机床中，如数控机床、自动化生产线等。
在数控机床中，PLC可以完成对机床的运动控制、工艺控制以及安全控制。
通过编写PLC的程序，可以实现对机床运动轨迹的精确控制，使其按照预定的路径进行运动。
同时，PLC还可以对机床的主轴转速、进给速度等进行调节，以满足对工件加工的要求。
此外，PLC还能监视机床的安全状态，当出现异常情况时，如过载、碰撞等，能够及时采取相应的措施保护机床和工作人员的安全。
机床电气控制技术
机床动作循环图
（4）液压系统工作原理图及元件动作表
液压系统工作原理图
三面铣液压系统各元件的动作表见表5-2。
表5-2 元件动作表
元 工 步 － ＋ （＋） （＋） （＋） （＋） － （＋） － － － － － ＋ － － ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋ － － － － ＋ ＋ － － － － － － －/＋ － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － 件 YV1 原位 夹紧 快进 工进 死挡铁停留 快退 松开 YV2 YV3 YV4 YV5 KP1 KP2
3.调速性能与负载特性
4.机械设备传动系统的起动、反向、制动的控制 方案
5.控制方案的选择
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二、电动机选择
1.电动机的容量的选择
（1）分析计算法 1）长期运行方式电动机容量的选择
生产机械所需功率 p 效率
2）短期运行方式电动机容量的选择
3）重复短时运动方式电动机容量的选择 （2）调查统计类比法 1）统计分析法 2）类比法
I M 7 I MN max I M Ni
3）采用减压方法起动的电动机 （2）熔断器的规格选择 （3）熔断器类型的选择
3.接触器选择 （1）种类、类别选择 （2）额定电压与额定电流 额定电压： ≥ 额定电流： ≥
U KMN
U CN
（3）吸引线圈的电流种类及额定电压
3 P 10 MN I I KMN （5）根据使用环境选择有关系列接触器 N KU MN
量
3）设计电气控制系统原理图 4）设计、绘制非标准电器元件和安装零件 5）绘制电器位置图，电气系统互连图 6）设计和选择电气设备元器件。
7）编写电气控制系统工作原理和使用说明
书
第二节
机床电气控制技术
电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开 状态的过程中产生的电弧。气体自持放电 形式之一，是一种带电质点的急流。 • 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高 的温度和密度很大的电流。
电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开 状态的过程中产生的电弧。气体自持放电 形式之一，是一种带电质点的急流。 • 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高 的温度和密度很大的电流。
电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要 组成部分之一，它将电磁能转换成机械能， 带动触点使之闭合或断开。
• • • • • • •
1)按衔铁的运动方式分类（见图1.1） ①衔铁绕棱角转动 ②衔铁绕轴转动 ③衔铁直线运动 2)按磁系统形状分类 3)按线圈的连接方式分类 4)按吸引线圈电流的种类分类 电磁机构的特性用吸力特性与反力特性表征。 吸力F 可近似地按下式求得
第一讲 常用低压电器的作用、分类 接触器的工作原理与用途
本次课主要讨论低压电器的作用与分
类、低压电器的电磁机构及执行机构、接
触器的基本工作原理与用途。
第1章 常用低压电器
• 电器定义：一种能控制电路的设备。 • 低压电器（Low-voltage Apparatus）通常用于交流1200V、 直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作 用的电器产品。 • 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。
图1.3 交流电磁机构 的吸力特性
综上所述，对于一般U形交流电磁机构，在线圈通
电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流 若衔铁卡住不能吸合或者频繁动作，就可能烧毁线圈。 这就是对于可靠性要求高或者频繁动作的控制系统采
的5～6倍，E 形机构将达到吸合后额定电流的10～15倍。
机床电气控制技术课件
• 则反馈电压为
• (1)电压负反馈环节 • 其调速过程为
• 可见，电压负反馈环节具有自动调整转速 作用；在一定程度上扩大调速范围。只有 电压负反馈系统的静特性如图4-17之曲线2， 与开环特性1相比减小了静态速降。但与 转速负反馈系统静特性曲线4相比软 得 多。 • 可见，由电枢压降增量ΔIdRd引起的转速降 落未能得到补偿。
图4-10 调磁调速时的机械特性
1.转速负反馈晶闸管调速系统(SCR-M) • (1)转速负反馈ＳＣＲ-M系统的组成和工作原理
图4-13 转速负反馈调速系统
TG电枢两端电动势Ecf为
• 式中 Cef——测速发电机的电势常数；
Φcf——测速发电机的励磁磁通。
• 稳定电动机的转速n，其调整过程如下：
图4-15 静特性比较 1—有反馈 2—无反馈
• 例4-1 某龙门刨床工作台采用转速负反馈 SCR-M系统。 • 解：1)开环系统额定负载下的静态速降为：
• 开环系统额定转速下的静差度为：
• 显然，Sedk=21.6%>5%，不能满足要求。 • 2)额定负载下电动机静态速降为：
• 额定负载下最低转速时静差度为：
• Ub 和二极管V决定了产生电流截止负反馈 的条件。当Id 不大且IdRb≤Ub 时，二极管V 截止，电流负反馈不起作用，对系统放大 电路无影响。当Id 大到IdRb>Ub时，二极管 V导通，电压(IdRb-Ub)通过二极管以并联负 反馈的形式加到放大器的输入端，减弱ΔU 的作用，降低Udα从而减小Id。 • 带电流截止负反馈的自动调速系统的静特 性如图4-21所示。
2.改变励磁磁通的调速方式(调磁调速)
• 为使电机容量得到充分利用，应使电枢电流保持 Id=Ied，此时磁通与转速成反比：
机床电气控制技术课程标准剖析
可编辑修改精选全文完整版《机床电气控制技术》课程标准课程编码：B010106Z课程类别：主干课程适用专业：机械制造与自动化授课单位：学时：76学时编写执笔人及编写日期：学分：5 审定负责人及审定日期：1、课程定位和课程设计1.1课程性质与作用本课程是高职高专机械制造与自动化专业的一门主干课程，对学生职业能力培养和职业素质养成起到重要作用。
机床设备的可靠运行和安全生产，直接关系到企业的经济效益，尤其在机床设备自动化程度越来越高的今天，对具有现代机床电气控制知识的高素质的劳动者，需求量很大。
学习常见机床设备的电气控制技术，以便更好地为企业和社会服务。
本课程是在学习完前导课程《电工与电子技术》的基础上开设的。
后续课程有《机电一体化系统开发》等专业课程。
教学目的在于结合常用机床工艺分析，掌握电气控制线路基本原理和分析方法，并从理论电路逐步过渡到实际电路，在兼顾理论知识的基础上，加强技能训练，培养学生解决实际问题的能力和相关操作技能。
本课程融理论知识与技能培养为一体，使学生形成良好的重实践、重技能、重工程应用的理念和脚踏实地、一丝不苟、科学分析的职业素养。
1.2课程设计理念课程设计、建设和实施过程中，贯彻以下教育理念：终身学习的教育观：须把教育的对象变成自己教育自己的主体，使学生掌握终身学习的能力；教师从传授者变为引导者，重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换。
能力本位的质量观：课程目标是职业能力开发，通过工作过程系统化课程学习，学生在个人实践经验的基础上，完成从初学者到机床电气维护岗位人才的职业能力发展。
过程导向的课程观：专业核心课程回归社会职业，课程方案是理论和实践一体化的工作过程导向的学习领域课程模式，课程教学内容的取舍和内容排序遵循职业性原则。
行动导向的教学观：为了行动而学习、通过行动来学习，行动过程与学习过程相统一。
学生是学习的行动主体，通过师生及生生之间互动合作，建构属于自己的经验和知识体系。
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目录前言第一单元基本控制线路的安装与调试项目一点动正转控制线路的安装与调试 (1)项目二具有过载保护的接触器自锁正转控制线路的安装与调试 (18)项目三接触器联锁的正反转控制线路的安装与调试 (30)项目四工作台自动往返控制线路的安装与调试 (40)项目五Y－Δ降压起动控制线路的安装与调试 (53)项目六双速电动机低速起动高速运转控制线路的安装与调试 (73)项目七单向运转反接制动控制线路的安装与调试 (87)第二单元PLC、变频器控制系统的安装与调试项目八三相异步电动机单向运转控制系统的安装与调试 (98)项目九丝杠传动机构的电动机控制系统的安装与调试 (126)项目十两电动机顺序起动控制系统的安装与调试 (144)项目十一三台电动机循环起停运转控制系统的安装与调试 (160)项目十二液压动力滑台进给控制系统的安装与调试 (184)项目十三流水线小车运行控制系统的安装与调试 (205)﹡项目十四四台电动机循环动作控制系统的安装与调试 (219)﹡项目十五Y－Δ降压起动控制系统的安装与调试 (235)项目十六电动机正反转变频器控制系统的安装与调试 (248)项目十七电动机三速运行PLC、变频器控制系统的安装与调试 (262)第三单元常用机床电气控制线路的故障诊断项目十八CA6140型卧式车床电气控制线路的故障诊断 (269)﹡项目十九Z3050型摇臂钻床电气控制线路的故障诊断 (281)项目二十MA1420A型万能外圆磨床电气控制线路的故障诊断 (293)﹡项目二十一XA6132型万能铣床电气控制线路的故障诊断 (305)﹡项目二十二T68型卧式镗床电气控制线路的故障诊断 (319)附录部分附录A 常用电器、电机图形与文字符号 (331)附录B FX1N系列PLC的性能规格 (334)附录C FX1N系列PLC的一般软元件 (337)附录D FX1N系列PLC的特殊软元件 (339)附录E FX系列PLC的指令列表 (344)附录F 三菱FR-E540型变频器的参数设定表 (350)参考文献 (355)第一单元基本控制线路的安装与调试项目一点动正转控制线路的安装与调试二、学习任务1．项目任务本项目的任务是安装与调试点动正转控制线路。
要求线路具有电动机点动运转控制功能，即按下起动按钮，电动机运转；松开起动按钮，电动机停转。
2．任务流程图具体的学习任务及学习过程见图1-1。
图1-1 任务流程图三、环境设备学习所需工具、设备见表1-1。
表1-1 工具、设备清单注：导线规格中的BV是单芯铜导线的代号；BVR是橡胶塑料绝缘铜软线的代号。
如规格为BV-1.5 mm2的导线是指截面积为1.5mm2的单芯铜导线；BVR-0.75 mm2的导线则指截面积为0.75 mm2的橡胶塑料绝缘铜软线。
四、学习过程由任务流程图可知，本项目的学习任务共有八个。
下面就将这些个任务逐一分解、实施，逐点学习，最终完成整个项目任务。
1．识别元器件（1）识别RL1-15型熔断器1）阅读产品使用说明。
图1-2是RL1系列螺旋式熔断器的外形图。
①用途。
RL1系列熔断器适用于交流额定电压至500V、额定电流至200A的电路中，在控制箱、配电屏和机床设备的线路中，主要作短路保护之用。
图1-2 RL1系列螺旋式熔断器②型号及其含义。
RL1系列螺旋式熔断器的型号及其含义如下：R L 1—□/□熔断器螺旋式设计序号熔体额定电流熔断器额定电流③主要技术参数。
RL 熔断器的主要技术参数见表1-2。
表1-2 RL1系列熔断器的主要技术参数熔断器额定电压/V熔断器额定电流/A熔体额定电流等级/A 极限分断能力/kA50015 602、4、6、10、1520、25、30、35、40、50、602 3.5 100 20060、80、100 100、125、150、20020 50④结构与符号。
如图1-3所示，螺旋式熔断器由瓷帽、熔管、瓷套、上接线端子、下接线端子及瓷座组成。
当电路发生短路或通过熔断器的电流达到甚至超过规定电流值时，熔管中的熔体熔断，从而分断电路，起到保护作用。
其文字符号与图形符号见图1-3 b ）。
FU12a ）b ）图1-3 螺旋式熔断器的结构与符号a ）结构图b ）符号1－文字符号 2－图形符号 3－瓷帽 4－熔管 5－瓷套 6－上接线端子 7－下接线端子8－瓷座 2）识别过程。
阅读图1-4后，按照表1-3识别RL1-15型熔断器。
熔管熔断器图1-4 RL1-15型螺旋式熔断器表1-3 RL1-15型熔断器的识别过程序号 识别任务 识别方法 参考值 识别值 要点提示1 读熔断器的型号 读的位置在瓷帽上RL1-152观察上、下接线端子的高度区别有低高之分低为进线端子，高为出线端子 3 检测判别熔断器的好坏万用表置R ×1Ω档调零后，将两表棒分别搭接FU 的上下接线端子阻值约为0Ω若阻值为∞，说明熔体已熔断或瓷帽未旋好，造成接触不良 4 看熔管的色标 从瓷帽玻璃向里看 有色标 色标已掉，说明熔体已熔断 5读熔管的额定电流旋下瓷帽，取出熔管5A（2）识别LA4-3H 型按钮1）阅读产品使用说明。
图1-5是LA 系列部分按钮的外形图。
①用途。
LA4系列按钮适用于交流50Hz 、额定工作电压至380V ，或直流工作电压至220V 的工业控制电路中，在磁力起动器、接触器、继电器及其他电器线路中，主要作遥远控制之用。
图1-5 LA 系列部分按钮②型号及其含义。
LA 系列按钮的型号及其含义如下：低端子为进线端子高端子为出线端子型号向里看，有色标L A □—□□主令电器按钮设计序号基本规格：J：蘑菇头式（无字母为一般式）2H：双钮保护式 3H：三钮保护式2K：双钮开启式 3K：三钮开启式③主要技术参数。
LA4系列按钮的主要技术参数见表1-4。
表1-4 LA4系列按钮的主要技术参数额定电压/V 额定电流/A 额定绝缘电压/V 约定发热电流/A 机械寿命380 2.5 380 5 100万次以上④结构与符号。
如图1-6所示，按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳等组成。
当按钮未被按下时，其常开触头处于断开状态、常闭触头处于闭合状态；当按钮被按下时，其常开触头闭合、常闭触头断开。
按钮符号如图1-7所示。
图1-6 LA4系列按钮的结构图1－按钮帽2－复位弹簧3－支柱连杆4－常闭静触头5－桥式动触头6－常开静触头7－外壳SB SB SBa）b）c）图1-7 按钮的符号a）常开按钮b）常闭按钮c）复合按钮2）识别过程。
阅读图1-8后，按照表1-5识别LA4-3H型按钮。
图1-8 按钮的触头系统常开静触头常开静触头常闭按钮的接线端子桥式动触头常闭按钮的接线端子常开按钮的接线端子常开按钮的接线端子表1-5 LA4-3H型按钮的识别过程序号识别任务识别方法参考值识别值要点提示1看三个按钮的颜色看按钮帽的颜色绿、黑、红绿色、黑色为起动，红色为停止2逐一观察3个常闭按钮先找到对角线上的接线端子动触头闭合在常闭静触头上3逐一观察3个常开按钮先找到另一个对角线上的接线端子动触头与静触头处于分断状态4按下按钮，观察触头的动作情况边按边看常闭触头先断开，常开触头后闭合动作顺序有先后5松开按钮，观察触头的复位情况边松边看常开触头先复位，常闭触头后复位复位顺序有先后6检测判别3个常闭按钮的好坏常态时，测量各常闭按钮的阻值阻值均约为0Ω若测量阻值与参考阻值不同，说明按钮已损坏或接触不良按下按钮后，再测量其阻值阻值均为∞7检测判别3个常开按钮的好坏常态时，测量各常开按钮的阻值阻值均为∞按下按钮后，再测量其阻值阻值均约为0Ω（3）识别CJT1-10型交流接触器1）阅读产品使用说明。
图1-9是CJT1系列接触器的外形图。
①用途。
CJT1系列交流接触器主要用于交流50Hz（或60Hz），额定工作电压至380V的电路中，主要作接通和分断电路之用。
图1-9 CJT1系列部分接触器②型号及其含义。
CJ系列交流接触器的型号及其含义如下：C J T 1—□交流接触器新型铜基银触头额定工作电流设计序号③主要技术参数。
CJT1系列交流接触器的主要技术参数见表1-6。
表1-6 CJT1系列交流接触器的主要技术参数线圈额定电压Us 等级/V 电流等级/A 吸合电压释放电压36、110、127、220、38010、20、60、100、150（85％～110％）Us （20％～75％）Us④结构与符号。
如图1-10 所示，交流接触器由触头系统、电磁系统、灭弧装置及辅助结构部分等组成。
当接触器的线圈得电时，其衔铁和铁心吸合，从而带动其常闭触头断开、常开触头闭合；当接触器的线圈失电时，其衔铁和铁心释放，从而带动其常开触头复位断开、常闭触头复位闭合。
接触器的符号如图1-11 所示。
a ）b ）图1-10 CJ 系列交流接触器的结构图a ）CJT1-20型接触器的结构图b ）CJT1-10型接触器的结构组成1－反作用弹簧 2－主触头 3－触点压力弹簧 4－灭弧罩 5－辅助常闭触头 6－辅助常开触头 7－动铁心 8－缓冲弹簧 9－静铁心 10－短路环 11－线圈KM KM KM KMa ）b ）c ）d ）图1-11 接触器的符号a ）线圈b ）主触头c ）辅助常开触头d ）辅助常闭触头2CJT1-10型交流接触器。
桥式动触头铁心线圈衔铁辅助常闭触头接线端子辅助常闭触头接线端子图1-12 CJT1-10型交流接触器表1-7 CJT1-10型交流接触器的识别过程序号识别任务识别方法参考值识别值要点提示1 读接触器的型号读的位置在窗口侧的下方CJT1-102读接触器线圈的额定电压从接触器的窗口向里看380V50Hz同一型号的接触器线圈有不同的电压等级3找到线圈的接线端子见图1-12A1－A2编号在接线端子旁4找到3对主触头的接线端子1/L1－2/T13/L2－4/T25/L3－6/T3编号在对应的接触器顶部5找到两对辅助常开触头的接线端子23－2443－44编号在对应的接线端子外侧6找到两对辅助常闭触头的接线端子11－1231－32编号在对应的接触器顶部7压下接触器，观察触头的吸合情况边压边看常闭触头先断开，常开触头后闭合吸合时，常开常闭触头的动作顺序有先后8释放接触器，观察触头的复位情况边放边看常开触头先复位，常闭触头后复位释放时，常闭常开触头的复位顺序也有先后9检测判别2对常闭触头的好坏常态时，测量各常闭触头的阻值阻值均约为0Ω若测量阻值与参考阻值不同，说明触头已损坏或接触不良压下接触器后，再测量其阻值阻值均为∞10检测判别5对常开触头的好坏常态时，测量各常开触头的阻值阻值均为∞压下接触器后，再测量其阻值阻值均约为0Ω11检测判别接触器线圈的好坏万用表置R×100Ω档调零后，测量线圈的阻值阻值约为1800Ω左右若测量阻值过大或过小，说明线圈已损坏12测量各触头接线端子之间的阻值万用表置R×10kΩ档调零后测量均为∞说明所有触头都是独立的，没有电的直接联系注：①接线端子标志L表示主电路的进线端子，标志T表示主电路的出线端子。