《数控机床维修》1 数控机床常用电气元件
数控车床电气常用的元件
数控车床电气常用的元件数控车床常用的低压电气元件中的部分元件在机床运行的过程中常常频繁动作，因此电气元件的质量是安全运行的紧要因素之一，了解电气元件的工作原理，学会电气原理图的分析是数控车床维护和修理的基础。
1.变压器变压器是一种将某一数值的交流电压变换成频率相同但数值不同的交流电压的静止电器。
注意：由于变压器的线圈为储能元件，在进行数控维护和修理时，机床断电后变压器短时间内会连续带电，所以维护和修理时要注意安全。
2.接触器接触器是用来频繁地接通或分断带有负载的主电路的自动掌控电器，由电磁机构、触点系统、灭弧装置等部件构成。
3.继电器继电器是一种依据输入信号的变化接通或断开掌控电路，实现掌控目的的电器。
注意：继电器的触点不能用来接通和分断负载电路，这也是继电器的作用和接触器的作用的区分。
4.断路器低压断路器过去叫做自动空气开关，现采纳ECE标准称为低压断路器，低压断路器是将掌控器和保护电器的功能合为一体的电器，有效地保护串接在它后面的电气设备。
5.灭弧器消除电弧防止电弧弧光断路，防止造成设备损毁，提高开关分断本领以及保护人员安全。
6.开关电源开关电源被称作高效节能电源，由于内部电路工作的高频开关状态，所以自身消耗的能量很低，电源效率可达百分之80左右，比一般线性稳压电源提高近一倍。
在机床电路中为机床供给24v5v等机床所需要的直流电源。
7.按钮按钮通常用来接通或断开掌控电路，从而掌控电动机或其他电气设备的运行。
原来就接通的触点，称为常闭触点，称为常开触点。
注意：部分开关电源罩壳内有一个输入电源为110和220v的切换开关，安装时注意此开关的位置，输入相应电压，不然易损坏开关电源。
8.急停开关急停开关属于主令掌控电器的一种，当机器处于不安全状态时，通过急停开关切断电源，停止设备运转，达到保护人身和设备安全的目的。
急停开关通常为手动掌控的按压式开关，串联接入设备的掌控电路中，用于紧急情况下直接断开掌控电路电源，从而快速停止设备避开非正常工作。
数控机床常见电气元件认识下PPT文档共28页
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36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
数控机床常见电气元件认识下
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
数控机床常用控制电器及选择
DZ15系列规格及参数
型号
DZ1540/1901
DZ1540/2901
DZ1540/3901
DZ1540/3902
DZ1540/4901
DZ1563/1901
DZ1563/2901
DZ1563/3901
DZ1563/3902
DZ1563/4901
额定电流（A）
额定电压 （V）
极 数
220
1
380
2
交流接触器利用主触点来开闭电路，用辅助触点来执 行控制指令。
主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有 常开和常闭功能的接点。
线圈
主触点
辅助触点
华中数控
图2-5 交流接触器图外形图 图2-6接触器图形及文字符号
华中数控
1、接触器的主要技术参数
（1）额定电压:
接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电 压。常用的额定电压等级如表2-5所示。
保护种类(见表2.1) 液压式电磁脱扣器 极数(1:单极;2:二极;3:三极) 壳架等级额定电流 设计代号 塑料外壳式断路器
表 2-1 保护种类含义及其对应的代号
保护种类 配电保护用过电流脱扣器 电动机保护用过电流脱扣器
代号 1 2
图2-1 塑料外壳式断路器外形图
图 2-2 断路器图形及文字符号
华中数控
数控机床常用控制电器及选择
数控机床常用的控制电器（数控维修实验台）
1、断路器 2、接触器 3、继电器 4、灭弧器 5、电源电器 6、熔断器 7、开关电器 8、控制按钮 9、指示灯
华中数控
1、断路器（低压断路器）
说明：
低压断路器过去叫做自动空气开关，现采用 IEC标准称为低压断路器。
数控机床电气部件
接近开关(无触点式限位开关) 有一 对常开、常闭触头。它不仅能代替 有触头限位开关来完成行程控制和 限位保护，还可以用于高频记数、 测速、液面控制、零件尺寸检测、 加工程序的自动衔接等场合。
2.3．万能转换开关 是一种多档式、控制多回路的主令 电器。广泛应用于各种配电装置的 电源隔离、电路转换、电动机远距 离控制等，也常作为电压表、电流 表的换相开关，还可用于控制小容 量的电动机。
SQ3 KM2
KM1
1、开关电器 1.1 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。
1.2．组合开关 在机床电气控制中主要用作电源开 关，不带负载接通或断开电源，供 转换之用；也可以直接控制5kW以 下的异步电动机的起动、停止等， 不适于频繁操作的场所使用
自动往返运动：
第 三 单 元 数 控 机 床 电 气 部 件
挡块
前进(正转） 后退
2
SB1
KM1
KM2
SB2
SB3
1
SQ4 SQ2 行程开关 SQ1 SQ3
SQ1
SQ2 SQ4
KM1 KM2
按下SB2
工作台前进
KM1断 电 KM2得 电
KM1通 电机正转 电 到达预定位置挡铁1撞击 SQ1 停止正转 电机反转工作台后 退
数控机床装配、调试与故障诊断 按钮控制的正反转控制电路
按钮 联锁
第 三 单 元 数 控 机 床 电 气 部 件
反 转 正 转
电气 互锁
数控机床装配、调试与故障诊断
接触器互锁的正反转控制
线路的动作原理:合上电源开关QS
完成“正转-停-反转”或“反转-停-正转”的电气控制。
机床维修电工第2章 常用机床电气元器件
应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利 用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制 和保护，称为继电接触控制。
1
第 1节
低压开关和主令电器原理及识别技能
一、低压开关 低压开关主要用于隔离、转换以及接通分断电 路用。有时也用来控制小容量电动机的启动、停止 和正反转。常见的低压开关有刀开关、转换开关和 低压断路器等。 1.刀开关 2.转换开关 3.自动开关
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2.晶体三极管 （1）三极管的结构、符号、电流关系 （2）三极管的识别，部分常见三极管的外形 如表2.13 （3）三极管的分类如表2.14所示 （4）三极管的主要参数如表2.15所示 （5）三极管的引脚分布规律
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3.用万用表测试三极管（以NPN为例） （2）判别集电极 （3）三极管性能的判别 （4）电流放大系数β的估算
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图2.8 热继电器的结构原理
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第 3节
晶体管、晶闸管、达林顿管器原理及识别技能 一、晶体管 1.晶体二极管 （1）半导体的导电特性如表2.11 （2）二极管的基本结构如表2.12
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（3）单向导电性 ①二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、 阴极接负 ）时， 二极管处于正向导通状态，二极 管正向电阻较小，正向电流较大。 ②二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、 阴极接正 ）时， 二极管处于反向截止状态，二极 管反向电阻较大，反向电流很小。 ③外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿， 失去单向导电性。 ④二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高 反向电流愈大。
2
3
4
图2.1 用组合开关起停电动机的接线图
5
数控机床常见电气元件认识下
胶木电料
定义：在塑料工业中，在塑料中填充木粉，把木粉胶在 塑料中压制成电工制品称为胶木电料。 特点：因为把木粉胶在塑料中，造成胶木电料在一次成 型后不再具有可塑性，变得具有可燃性。
线槽
定义：线槽又名走线槽，用来将线材规范的整 理，固定在墙上或配电箱上的电工用具。
变压器
定义：改变电压的器材。
电气控制柜
7、 剥线钳 剥线钳(见图4.7(b))是用来剥落小 直径导线绝缘层的专用工具。 它的钳口 部分设有几个刃口， 用以剥落不同线径 的导线绝缘层。 其柄部是绝缘的， 耐压 为500 V。
8、扳手 1） 活动扳手 活动扳手(简称活扳手是用于紧固 和松动螺母的一种专用工具， 主要由活 扳唇、呆扳唇、扳口、蜗轮、轴销等构 成，其规格以长度 (mm)×最大开口宽度 (mm)表示， 常用的有150×19(6英寸)、 200×24(8 英 寸 ) 、 250×30(10 英 寸 ) 、 300×36(12英寸)等几种。
为例进行简单介绍。
DT830B型数字式万 用表属中低
档普及型万用表，其面板 如图所示,
由液晶显示屏、量程转换 开关、 表 笔插孔等组成。 液晶显 示屏直接以 数字形式显示测量结果。
DCV:直流电压档位
DCA:直流电流档mm的螺钉。
十字形改锥
3) 多用改锥： 是一种组合式工具， 既可作改锥使用， 又可作低压验电器使 用， 此外还可用来进行锥、 钻、 锯、 扳等。 它的柄部和螺钉旋具是可以拆卸 的， 并附有规格不同的螺钉旋具、 三棱 锥体、 金力钻头、 锯片、 锉刀等附件。
3、电工刀 电工刀是用来剖切导线、 电缆的 绝缘层， 切割木台缺口， 削制木枕的专 用工具。
修机床线路知识点总结
修机床线路知识点总结一、机床电气系统的结构1. 主要由电气控制系统、动力系统和辅助系统组成。
二、机床电气系统的分类1. 根据传动方式的不同，可以分为机械传动系统和电气传动系统；2. 根据控制方式的不同，可以分为手动控制系统和数控控制系统；3. 根据用电器的不同，可以分为感应电动机、直流电动机和步进电机等不同类型。
三、电气部件1. 开关和控制器：包括按钮开关、转换开关、切换开关等，用于控制机床的启停、转向、速度等；2. 电机和变频器：包括交流电动机、直流电动机和变频器等，用于提供机床的动力源；3. 传感器：包括接近开关、光电开关、压力传感器等，用于检测机床的各种参数，并向控制系统反馈信息；4. 电器元件：包括保险丝、断路器、接触器等，用于保护机床电气系统的安全运行。
四、机床电气系统的工作原理1. 开关控制：通过开关控制，调节机床的启停、转向、速度等；2. 电机传动：通过电机和变频器的配合，提供机床所需的动力源；3. 传感检测：通过传感器检测机床的各种参数，并将信息反馈给控制系统；4. 电器保护：通过保险丝、断路器、接触器等电器元件，保护机床电气系统的安全运行。
五、机床电气系统的故障排除1. 检查电源线路，确保电源正常；2. 检查开关和控制器，确保其动作正常；3. 检查电机和变频器，确保其运行正常；4. 检查传感器，确保其检测准确；5. 检查电器元件，确保其保护作用正常。
六、机床电气系统的维护1. 定期检查电源线路，清洁接触点，确保接触良好；2. 定期检查开关和控制器，确保其动作灵敏；3. 定期检查电机和变频器，清洁散热器，确保其运行平稳；4. 定期检查传感器，校准参数，确保其检测准确；5. 定期检查电器元件，更换损坏部件，确保其保护作用正常。
七、机床电气系统的改造与升级1. 更换传统手动控制系统为数控控制系统，提高机床的自动化程度；2. 更换传统交流电动机为直流电动机或步进电机，提高机床的精度和稳定性；3. 更换传统电器元件为微电子元件，提高机床的可靠性和安全性；4. 安装配套的电器保护系统，加强机床的电气安全保障。
数控机床组成及电器元件介绍共53页文档
第一讲数控机床组成及电气元件介绍数控机床基本组成数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。
加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。
将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如U盘，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。
CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。
因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。
1）输入装置：将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。
主要有键盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接数控）输入。
2）信息处理：输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。
CNC系统的输入数据包括：零件的轮廓信息（起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度及其他辅助加工信息（如换刀、变速、冷却液开关等），数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。
数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
3）输出装置：输出装置与伺服机构相联。
输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规定要求运动。
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
第三章数控机床中的电器元件和电气部件2
第三章、数控机床中的电器元件和电气部件数控机床的装调维修是一门技术性强，实践能力要求很高的工作，要作好这项工作，具备相关理论知识和一定的实践经验，能正确地使用和选择相关的电气维修工具、正确使用和选择相关的仪器仪表、正确使用和选择机床电器元件是非常重要的，也是数控装调维修的从业人员所必备的基本技能。
3.1、常用电工工具及使用方法3.1.1、试电笔试电笔又称低压验电器，是检验导线、电器是否带电的一种常用工具。
检测范围为50～500V，有钢笔式、旋具式、组合式等等。
试电笔由笔尖、降压电阻、弹簧、氖管、笔尾金属体等部分组成，如下图所示：使用试电笔时，必须掌握正确的方法，如图所示，手指接触笔尾金属体或电笔顶部的金属螺钉，当带电体与大地之间电位差达到50V时，电笔中的氖泡就会发光。
使用试电笔要注意如下事项：1、使用试电笔之前，一定要确知试电笔是否完好。
最重要的是电笔的氖管是否完好，是否能正常发光。
最可靠的方法是在带电开关或插座上预先测试一下，以此检查氖管完好与否。
2、应尽量使氖管背光并且使小窗朝向自己，这样的观察较准确。
3、有些用电器外壳可以感应带电，而且感应电压的有可能会比较高。
这时测试的电笔氖管也会发亮，遇到这种情况必须换另外的检测方法，以便确知是否会有触电危险。
并且必须要弄清用电器或设备外壳带电性质，切不能冒然操作，否则会造成严重后果。
4、使用试电笔时，人手接触电笔的部位一定在试电笔顶端的金属，而绝不能碰上试电笔前端的金属探头。
3.1.2、相序表相序表，也叫相序指示器，如图1-2所示。
相序表广泛应用于三相交流电的相序测定，还可检查是否断相。
虽然一般来说，三相电源线的ABC分别用黄、绿、红不同颜色的电缆来区分，但是当三相电源线没有色标时，也可以用专用的相序表来测量区分。
使用方法如图下所示：将三根带夹引入线分别接入三相电路。
按下开关，指示灯亮，转盘启动，三相完好，三只指示灯全亮。
如三只指示灯中有一只不亮，则说明该一路断相。
数控机床常用低压电器元件(第五周)
图2-16三相变压器外形图
图2-17三相变压器（星形—三角形联结）图形及文字符号
（1）开关电源
开关电源被称作高效节能电源， 因为内部电路工作在高频开关状态， 所以自身消耗的能量很低，电源效 率可达80%左右，比普通线性稳压 电源提高近一倍。
VC
图 2-19 直流稳压电源图形符号及文字符号 图 2-18开关电源外形图
（1）机床控制变压器 机床控制变压器适用于交流50～ 60Hz，输入电压不超过660V的电路，作 为各类机床、机械设备等一般电器的控制 电源、步进电机驱动器、局部照明及指示 灯的电源。
图2-14
机床控制变压器外形图
T
图2-15 双绕组变压器图形及文字符号
（2）三相变压器
三相电压的变换可用三台单相变压器也可用一台三相变压器， 从经济性和缩小安装体积等方面考虑，可优先选择三相变压器。 在数控机床中三相变压器主要是给伺服动力等供电。图2-16为三 相变压器外形图，图2-17图形及文字符号（星型-三角形联结）。
五.熔断器
熔断器是一种广泛应用的最简单的有效的保护电器。
组成: 熔体,熔座。
熔体一般由熔点低，易于熔断、导电性良好的合金材料 制成。
(a)快速熔断器(芯为熔体)
(b)螺旋式熔断器
(c)熔断隔离器
图2-21 熔断器及熔断隔离器外形图
图2-22 熔断器图形及文字符号
1、熔断器主要参数: （1）额定电压。 （2）额定电流。 （3）极限分断能力。
常用低压电气元件
低压电器：用于交流 低压电器：用于交流1200V、直流 、直流1500V级 级 以下的电路中起通断 保护、 的电路中起通断、 以下的电路中起通断、保护、控制或调节 作用的电器产品。 作用的电器产品。 高压电器：交流 以上、 高压电器：交流1200V以上、直流 以上 直流1500V 以上。 以上。
1 数控机床常用电气元件
1.1.5 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： 交流接触器 接触器分为 直流接触器
二、接触器的结构
接触器结构
电磁系统
触点系统
灭弧装置
电磁系统
电磁系统由
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
1.1.2 主令电器
主令电器是用来发布命令、改变控制系 统工作状态的电器。
主要有控制按钮、行程开关、接近开关 开关等。
一、控制按钮 按钮的外形图和结构 常用于接通和断开控制电路。
(a) 外形图 (b) 结构
常闭触点
常开触点
一、控制按钮
按钮图形符号和文字符号Leabharlann SB动合（常开）触头
SB
动断（常闭）触头
二、时间继电器 时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过 一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。
空气阻尼式 电磁式 电动式 电子式等。
按延时方式分
按工作原理分
通电延时型 断电延时型
数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。
时间继电器的文字符号和图形符号
KT
a)
KT
c)
KT
d) KT KT
按结构分为
塑料外壳式（装臵式）
二、低压断路器的结构和工作原理
锁钩
释放弹簧
过流 脱扣器 过载脱 扣器
欠压 脱扣器
连杆装置 衔铁
二、低压断路器的结构和工作原理 触点系统和灭弧装臵：用于接通和分断主电路， 为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装臵。 脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时， 脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分 断。 ①欠压脱扣器 ②过电流脱扣器 ③过载脱扣器 脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件， 当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。
数控机床故障诊断与维修任务一 数控机床常用电气元件认知及检测
1．分辨率的调整
2．探头的使用
3．避免波形失真
注意： 在电压、相位、频率的测量中，要注意探头的选 择，防止探头带电触电，采用合理的测量方法和 正确调节示波器。使用中也要注意示波器的维护 和保养，以防损坏。
（三）数控电气元件认知与检测 1．低压断路器 （1）小型断路器。 （2）断路器型号及分类。 2．接触器 （1）组成。 （2）工作原理。 （3）分类。 （4）交流接触器的选择。
位置 用途
铜导线的最小截面积
单芯绞 线 单芯硬线
mm2
电缆种类 双芯屏蔽线 双芯无屏 蔽线 三芯或多 芯线
铜导线的最小截面积 正常配线 外壳外 部配线 频繁运动机械部件连接 小电流（<2A）电路连接 数据通信配线 正常配线 外壳内 部配线 小电流（<2A）电路连接 数据通信配线 1 1 1 — 0.75 0.2 — 1.5 — 1.5 — 0.75 0.2 — 0.75 1 0.3 — 0.75 0.2 — 0.75 1 0.5 — 0.75 0.2 — 0.75 1 0.3 0.08 0.75 0.2 0.08
一、任务导入
通过拆装附录E数控机床电路图中电气元件和电路接线，使用万用表、 示波器等检测工具分析和诊断如图1-1所示电路的工作状态，判断出当前数 控机床的电路故障并予以排除，
二、相关知识
（一）万用表的使用 数控机床维修涉及弱电和强电领域，最 好配备指针式万用表和数字式万用表各 一块，如图1-2所示。
图1-10 小型断路器
图1-11 小型断路器的型号意义
3．继电器 继电器是具有隔离功能的自动开关元件。继电器一般都有 能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、 温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有 能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出 部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输 入量进行耦合隔离、功能处理和对输出部分进行驱动的中 间机构（驱动部分）。 （1）组成。 （2）工作原理。 （3）中间继电器。 （4）中间继电器的选择。
数控机床电柜内那些常用的电气元件，都认识吧？
数控机床电柜内那些常用的电气元件，都认识吧？断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、万能转换开关和行程开关是电气控制回路中最常见的八种元件。
本文以图文并茂的方式介绍常用电气元件的原理及应用，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。
1、断路器低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。
断路器文字符号为：QF 断路器图形符号为：2、接触器接触器由电磁机构和触头系统两部分组成，接触器最常见线圈电压有AC220V、AC380V和DC220V几种。
接触器电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成；接触器触头系统由主触头和辅助触头两部分组成，主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。
接触器文字符号为：KM接触器图形符号为：3、热继电器热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器。
热继电器文字符号：FR热继电器图形符号：4、中间继电器中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大继电器触头容量）的继电器。
其实质是电压继电器，但它的触头较多（可多达8对）、触头容量可达5-10A、动作灵敏。
当其他电器的触头对数不够时，可借助中间继电器来扩展他们的触头对数，也有通过中间继电器实现触电通电容量的扩展。
中间继电器文字符号：KA 中间继电器图形符号：5、按钮在实际应用中通常根据所需要的触头数量、使用的场合及颜色来选择按钮。
常用的LA18、LA19、LA20等系列按钮，适用于AC500V、DC440V，额定电流5A，控制功率在AC300W、DC70W的控制回路中。
按钮文字符号：SB按钮图形符号：按钮颜色要求：（1）“停止”按钮和“急停”按钮必须是红色。
当按下红色按钮时必须使设备停止运行或断电。
（2）“启动”按钮的颜色是绿色。
（3）“启动”和“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色按钮。
机床电气控制线路基本环节
机床电气控制线路基本环节概述机床电气控制线路是机床系统中的重要组成部分，它负责控制机床的各个运动部分，以实现各种加工操作。
本文将介绍机床电气控制线路的基本环节，包括电源输入、电气元件、控制器和传感器等内容。
电源输入机床电气控制线路的第一个环节是电源输入。
机床通常使用三相交流电作为电源。
三相电源具有稳定的电压和较低的失真，能够提供足够的电能以满足机床的工作需求。
在机床电气控制线路中，通常采用三相电源输入方式，以保证机床系统的稳定性和可靠性。
在机床电气控制线路中，常见的电气元件包括接触器、继电器、断路器、变压器和开关等。
这些电气元件用于控制机床的开关动作和电路的连接与断开，保证机床系统的正常运行。
接触器接触器是一种电磁开关，广泛应用于机床电气控制线路中。
接触器能够实现远距离的控制，具有较高的容量和可靠性。
在机床电气控制线路中，接触器常用于控制机床的电动机启停和正反转等动作。
继电器继电器是一种电气装置，用于在电路中实现信号的接通和断开。
继电器能够将小电流信号转化为大电流信号，以控制机床系统的各个动作部分。
在机床电气控制线路中，继电器常用于控制机床的多路切换和信号转换等操作。
断路器是一种保护设备，它能够在电路中检测到过载电流和短路故障时自动断开电源。
断路器能够有效保护机床电气控制线路和设备免受电流过载和短路故障的损害，并提供重要的安全保护。
变压器变压器是一种电气设备，它能够将交流电能转换为不同电压级别的电能。
在机床电气控制线路中，变压器常用于调整电路中的电压和电流，以满足不同电器设备的工作要求。
开关开关是机床电气控制线路中最基本的元件之一，用于控制电路的通断。
开关的种类繁多，常见的有单档开关、双档开关、限位开关和按钮开关等。
开关能够实现机床系统的手动和自动控制，是机床电气控制线路中的核心组件之一。
控制器是机床电气控制线路中负责控制和调节机床工作状态的重要组成部分。
控制器通常由微处理器、存储器、输入输出接口和控制算法等部分组成。
数控铣床电气图参考
数控铣床电气图分析数控机床的电气册由数控机床厂商提供，电气原理图一般包括主电路、控制电路、进给伺服驱动电路、主轴驱动电路、CNC接口电路和PLC输入输出电路。
除此之外还提供电气元件安装位置图等，便于维修。
机床厂在设计电气图册时一般考虑多种不同情况，如不同的主轴变频器，全闭环或半闭环系统等，因此电气图上会用虚线框标示出来一些选件，这些选件在实际机床电气配置不一定都有，因此在利用电气图进行维修时首先应清楚机床实际的电气配置。
（一）主电路数控机床主电路主要包括电源的进线，总开关，冷却、润滑、排屑、散热风扇等辅助功能的电机连接，如果因伺服动力电不是380V，还需要动力变压器和控制变压器的变压电路。
图3-6-1 主电路图一由图3-6-1可以看到，该机床采用三相五线制供电，电网三相380V电L1，L2，L3经总开关QF1输入至电气柜，给各支路供电，QF1带有分离脱扣，当机床执行指令M30时，中间继电器KA11得电，QF1断开，实现了机床关机。
机床排屑、冷却及主轴风扇电动机都配有过载保护开关QM，QM的作用相当于QF 和FR的作用。
FV为限压保护器件，在电动机频繁起停时起干扰作用。
在图纸上标注的3/E4表示此处与第3页E4区标有320和0线号的地方连接，2/B1表示与第2页B1区是相同的三条线。
XB0是地线的接线排，此外在图纸上还标明了连接线的线径和QM的型号及电流设定值。
图3-6-2 主电路图二在第2张主电路图当中，通过一个两相的QF2接到单相变压器上，变压器有24V和220V两个抽头，其中24V用于机床照明灯EL1，EL2；220V用于给其它设备供电，包括热交换器，机床润滑泵，以及两个开关电源。
此处开关电源VC1用于系统和PLC输出继电器供电，开关电源VC2用于电磁阀和三色灯供电。
在图中320，0，306，307，308，309，310，311，312，0N，+24A，0D，+24D等都表示线号，在接线或查找机床故障时，应该对应找标有这些线号的线去测试。
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组合开关外形图
由动触片、静触片、转 轴、手柄、凸轮、绝缘 杆等部件组成。当转动 手柄时，每层的动触片 随转轴一起转动，使动 触片分别和静触片保持 接通和分断。为了使组 合开关在分断电流时迅 速熄弧，在开关的转轴 上装有弹簧，能使开关 快速闭合和分断。
组合开关的图形符号和文字符号
Q
Q
（a）单极
（b）三极
KT
KT
KT
KT d)
KT
e)
f)
g)
h)
i)
a) 一般线圈符号 b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 延时闭合的动断触点 e) 延时断开的动断触点 f) 延时断开的动合触点 g) 延时闭合的动断触点 h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动断触点
1.1.7 保护电器
热继电器
电流继电器 电压继电
熔断器
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。
《数控机床故障诊断与维修》
项目一 数控机床常用电气元件
1.1
数控机床常用低压电器及选择
1.2
机床电气控制系统识图
1.3
机床电气系统基本环节
1.4
典型数控机床电器控制线路分析
1.1 数控机床常用低压电器及选择
1.1.1 概 述 1.1.2 主令电器 1.1.3 组合开关 1.1.4 低压断路器 1.1.5 接触器 1.1.6 继电器 1.1.7 保护电器 1.1.8 变压器及直流稳压电源
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
三、接近开关
4、高频振荡型接近开关
金 属 体
感 应 头
高频 振荡器
整形放大器
交变磁场
信号输出
无金属体接近
振荡线圈
金属体接近
振荡器振荡后，在感应头的感应面上产生交变磁场，当金属物体进入高频振荡器 的线圈磁场（感应头）时，金属体内部产生涡流损耗，吸收了振荡器的能量，使 振荡减弱以致停振。振荡与停振两种不同的状态，由整形放大器转换成二进制的 开关信号，从而达到检测有无金属物的目的。
触头系统
点接触式: 用于电流不大的场合
结构有
触头 分为
桥式 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
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。
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。
组合开关的 主要参数有
额定电压 额定电流 有10A、25A、60A等 极数
1.1.4、低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动空气断 路器，简称自动开关。
一、低压断路器的作用及分类
作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正
常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发
生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障
常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。
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
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。 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。
常用的热继电器有JR0、JR14、JR15、JR16、R20等系列。 热继电器的基本技术数据可查阅有关资料。
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。 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。
二、时间继电器
时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过 一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。
按工作原理分
空气阻尼式 电磁式 电动式 电子式等。
按延时方式分
通电延时型 断电延时型
数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。
时间继电器的文字符号和图形符号
KT
KT
a)
b)
c)
KT
电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可
用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机
的运行和停止。
分类：
框架式（万能式）
按结构分为
塑料外壳式（装置式）
二、低压断路器的结构和工作原理
释放弹簧
锁钩
过载脱 扣器
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
连杆装置 衔铁
二、低压断路器的结构和工作原理
触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路， 为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。 脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时， 脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分 断。
灭弧器
热继电器
电流调节凸主电路接线
轮
柱
手动复位按钮
触点接线柱
(a) 外形
触点
导板
热元件
(b) 结构
热继电器
作用及分类 热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的 保护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过 载及断相保护，以防电动机过热而烧毁。
按相数分为
两相热继电器 三相热继电器
不带断相保护 带断相保护
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
SQ
a)动合触点 b)动断触点
1.1.3 组合开关
常用在机床的控制电路中，作为电源的引入 开关或是自我控制小容量电动机的直接起动、 反转、调速和停止的控制开关等。
组合开关有单极、双极和多极之分。
①欠压脱扣器 ②过电流脱扣器 ③过载脱扣器 脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件， 当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。
三、低压断路器的图形符号和文字符号 QF
四、低压断路器的主要技术参数
额定电压 额定电流 极数 脱扣器型 整定电流范围 分断能力 动作时间等
五、低压断路器的选用原则
1）根据电气装置的要求确定断路器的类型 2）根据对线路的保护要求确定断路器的保护形式 3）低压断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、 设备的正常工作电压和工作电流 4）低压断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路 电流 5）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压 6）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载 电流
结构：行程开关是由操作机构、触点系统和
外壳等部分成。
直杆式
分类：按结构分为
单轮旋转式
旋转式 双轮旋转式
二、行程开关 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
二、行程开关
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。
1.1.1 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
低压电器的分类 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。
按工作原理分类
电磁式电器
依据电磁感应原理 来工作的电器， 如交直流接触器、 各种电磁式继电器等。
控制电器
电器的工作是靠 外力或某非电物理量的 变化而动作的电器， 如刀开关、行程开关、 按钮、速度继电器 压力继电器、 温度继电器等。
二、低压电器的发展方向
目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、 使用方便的方向发展，大力发展电子化 的新型控制电器，如接近开关、光电开 关、电子式时间继电器、固态继电器与 接触器等以适应控制系统迅速电子化的 需要。
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。
一、低压电器的分类
低压电器的分类
结构示意图