电控基础数控机床电气控制解析.pptx
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1、9/15/2022 2:58 PM第第3 3章章 数控机床电气控制基础数控机床电气控制基础3.13.1数控机床常用控制电器及选择数控机床常用控制电器及选择3.23.2机床电气原理图的画法规则机床电气原理图的画法规则3.33.3数控机床电气控制的逻辑表示数控机床电气控制的逻辑表示3.43.4组成电气控制线路的基本环节组成电气控制线路的基本环节3.53.5机床电气控制线路应用示例机床电气控制线路应用示例第1页/共134页9/15/2022 2:58 PM3.13.1 数控机床常用控制电器及选择数控机床常用控制电器及选择3.1.13.1.1低压断路器低压断路器3.1.23.1.2接触器接触器3.1.
2、33.1.3继电器继电器3.1.43.1.4熔断器熔断器3.1.53.1.5主令电器主令电器3.1.63.1.6导线和电缆导线和电缆3.1.73.1.7电气配线工艺电气配线工艺第2页/共134页9/15/2022 2:58 PM3.1.13.1.1低压断路器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。第3页/共134页9/15/2022 2:58 PM1.1.低压断路器的结构和工作原理低压断路器的结构和工作原理图3-2低压断路器工作原理1-分闸弹簧2-主触头3-传动杆4-锁
3、扣5-轴6-过电流脱扣器7-热脱扣器8-欠压失压脱扣器9-分励脱扣器A A主触头及灭弧装置主触头及灭弧装置B B脱扣器脱扣器C C自由脱扣机构和操作机构自由脱扣机构和操作机构第4页/共134页9/15/2022 2:58 PM2.2.低压断路器的主要技术数据和保护特性低压断路器的主要技术数据和保护特性A A低压断路器的主要技术数据低压断路器的主要技术数据1 1)额定电压)额定电压 2 2)断路器额定电流)断路器额定电流 3 3)断路器壳架等级额定电流)断路器壳架等级额定电流 4 4)断路器的通断能力)断路器的通断能力 5 5)保护特性)保护特性 B B保护特性保护特性1-被保护对象的发热特性2
4、-低压断路器保护特性第5页/共134页9/15/2022 2:58 PM3.3.塑壳式低压断路器典型产品塑壳式低压断路器典型产品塑壳式低压断路器塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器,用作配电线路、电动机保护用和其它负载用断路器,用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。及保护。常用的有常用的有:DZ15DZ15、DZ20DZ20、H H、T T、3VE3VE、S S等系列。等系列。后四种是引进国外技术生产的产品。后四种是引进国外技术生产的产品。第6页/共134页9/
5、15/2022 2:58 PM4.4.塑壳式低压断路器的选用塑壳式低压断路器的选用塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是:1)断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2)断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3)断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。4)欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。第7页/共134页9/15/2022 2:58 PM8)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。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815倍电
6、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36倍电动机额定电流。第8页/共134页9/15/2022 2:58 PM接触器接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。大容量控制电路的一种自动开关电器。3.1.2 3.1.2 接触器接触器第9页/共134页9/15/2022 2:58 PM按操作方式分有: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: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:按主触头控制的电流性质
7、分有:交流接触器、直流接触器;按电磁机构的励磁方式分有: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。第10页/共134页9/15/2022 2:58 PM11、接触器的结构及工作原理、接触器的结构及工作原理图3-5交流接触器结构示意图1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力弹簧第11页/共134页9/15/2022 2:58 PM图图3-63-6直流接触器的结构示意图直流接触器的结构示意图11铁心铁心;2;2线圈线圈;3;3衔铁衔铁;44静触点静触点;5;5动触点动触点;66辅助触点辅助触点;7;7,88接线柱接线柱;99反
8、作用弹簧反作用弹簧;10;10底板底板 第12页/共134页9/15/2022 2:58 PM2 2、接触器的主要技术参数、接触器的主要技术参数 接触器接触器的主要技术参数有极数和电流种类,额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),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。率,使用类别等。常用的常用的交流接触器交流接触器有有CJ20CJ20、CJX2CJX2、CJ1
9、2CJ12和和CJ10CJ10、CJ0CJ0等系列,直流接触器有等系列,直流接触器有CZ18CZ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和CZ10CZ10、CZ2CZ2等系列。等系列。第13页/共134页9/15/2022 2:58 PM3 3、接触器的电气符号、接触器的电气符号图3-4交流接触器电气符号 第14页/共134页9/15/2022 2:58 PM4 4、常用典型接触器简介、常用典型接触器简介(1 1)空气电磁式交流接触器)空气电磁式交流接触器典型产品有:典型产品有:CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。CJ20系
10、列型号含义:第15页/共134页9/15/2022 2:58 PMB系列型号含义:第16页/共134页9/15/2022 2:58 PM(2 2)切换电容器接触器)切换电容器接触器(3 3)真空交流接触器)真空交流接触器专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组,以调整用电系统的功率因素。组,以调整用电系统的功率因素。常用产品有常用产品有:CJ16CJ16、CJ19CJ19、CJ41CJ41、CJX2ACJX2A、LC1-DLC1-D、6C6C系列等。系列等。以真空为灭弧介质,其主触头密封在真空开关管内。以真空为灭弧介质,其主触头密封在真空开关管
11、内。适用于条件恶劣的危险环境中。适用于条件恶劣的危险环境中。常用的常用的真空交流接触器有真空交流接触器有:CKJCKJ和和EVSEVS系列等。系列等。第17页/共134页9/15/2022 2:58 PM(4 4)直流接触器)直流接触器应用于直流电力线路中,供远应用于直流电力线路中,供远距离接通与分断电路及直流电动机距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制的频繁起动、停止、反转或反接制动控制,以及动控制,以及CDCD系列电磁操作机构系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。常用直流
12、接触器有常用直流接触器有:CJ18CJ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和CZ0CZ0系列等。系列等。第18页/共134页9/15/2022 2:58 PMCZ18系列接触器型号含义:第19页/共134页9/15/2022 2:58 PM5 5、接触器的选用、接触器的选用(1)(1)接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定(2)(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。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)(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。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。(6)(6)
13、接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。(4)(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。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)(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。接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。第20页/共134页9/15/2022 2:58 PM3.1.3 3.1.3 继电器继电器继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化,从电量信号转化为电磁力或使输
14、出状态发生阶跃变化,从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等,控制主电电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等,控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作,实现自动控制和保护的目的。作,实现自动控制和保护的目的。常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继
15、电应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。第21页/共134页9/15/2022 2:58 PM第22页/共134页9/15/2022 2:58 PM1 1、电磁式继电器的基本结构及分类、电磁式继电器的基本结构及分类(1 1)电磁式继电器的结构)电磁式继电器的结构A A电磁机构电磁机构B B触头系统触头系统C C调节装置调节装置电磁式继电器的典型结构1-底座2-铁心3-释放弹簧4-调节螺母5-调节螺母6-衔铁
16、7-非磁性垫片8-极靴9-触头系统10-线圈第23页/共134页9/15/2022 2:58 PM(2 2)电磁式继电器的分类)电磁式继电器的分类按用途不同分有:按用途不同分有:控制继电器、保护继电器、通讯继电控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等器和安全继电器等电磁式继电器按输入信号不同分有:电磁式继电器按输入信号不同分有:电压继电器、电电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器按线圈电流种类不同分有:按线圈电流种类不同分有:交流继电器和直流继电器交流继电器和直流继电器第24页/共134页9/15/2022 2:58 PM
17、2 2、电磁式继电器的特性及主要参数、电磁式继电器的特性及主要参数(1 1)电磁式继电器的特性)电磁式继电器的特性(2 2)继电器的主要参数)继电器的主要参数A A额定参数额定参数 B B动作参数动作参数 E E动作时间动作时间C C整定植整定植 D D返回参数返回参数第25页/共134页9/15/2022 2:58 PM电压继电器电压继电器是反映电压是反映电压变化的控制电器。线圈与负变化的控制电器。线圈与负载并联,以反映负载电压,载并联,以反映负载电压,其线圈匝数多而导线细。其线圈匝数多而导线细。分:分:过电压、欠电压、零电压继电器。过电压、欠电压、零电压继电器。3 3、电磁式电压继电器与电
18、流继电器、电磁式电压继电器与电流继电器(1 1)电磁式电压继电器)电磁式电压继电器 A过电压继电器在电路中用于过电压保护B欠电压继电器在电路中用于欠电压保护第26页/共134页9/15/2022 2:58 PM电压继电器电气符号电压继电器电气符号第27页/共134页9/15/2022 2:58 PM(2 2)电磁式电流继电器)电磁式电流继电器A过电流继电器 通常,交流过电流继电器的吸合电流I0=(1.13.5)IN,直流过电流继电器的吸合电流I0=(0.753)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。第28页/共134页9/15/2022
19、 2:58 PM 直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围I0=(0.30.65)IN和Ir=(0.10.2)IN。B欠电流继电器 正常工作时,继电器线圈流过负载额定电流,衔铁吸合动作;当负载电流降低至继电器释放电流时,衔铁释放,带动触头动作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。第29页/共134页9/15/2022 2:58 PM电流继电器的结构示意图及符号 第30页/共134页9/15/2022 2:58 PM(3 3)电磁式中间继电器)电磁式中间继电器中间继电器实质上是一种电压继电器,但它的触点数量较多,容量较大,起到中间放大(触点数量和容量)作用。第31页/共134页9/15/2
20、022 2:58 PM中间继电器的符号和结构外形图 第32页/共134页9/15/2022 2:58 PM(4 4)常用典型电磁式继电器简介)常用典型电磁式继电器简介A A直流电磁式通用继电器直流电磁式通用继电器常用的有常用的有JT3JT3、JT9JT9、JT10JT10、JT18JT18等系列等系列B B电磁式中间继电器电磁式中间继电器常用的有常用的有JZ7JZ7、JDZ2JDZ2、JZ14JZ14等系列等系列C C电磁式交、直流电流继电器电磁式交、直流电流继电器常用的有常用的有JL3JL3、JL14JL14、JL15JL15等系列等系列第33页/共134页9/15/2022 2:58 PM
21、D继电器返回系数的调节(5 5)电磁式继电器的选用)电磁式继电器的选用A使用类别的选用 B额定工作电流与额定工作电压的选用C工作制的选用第34页/共134页9/15/2022 2:58 PM4 4、时间继电器、时间继电器继电器输入信号输入后,经一定的延时,才有输出信号的继继电器输入信号输入后,经一定的延时,才有输出信号的继电器电器称为时间继电器称为时间继电器。对于电磁式时间继电器,当电磁线圈通电或断电后,经一段对于电磁式时间继电器,当电磁线圈通电或断电后,经一段时间,延时触都头状态才发生变化,即延时触头才动作。时间,延时触都头状态才发生变化,即延时触头才动作。分类:分类:空气式、电动式、晶体管
22、式及直流电磁式等几大类。空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。延时方式:延时方式:通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。第35页/共134页9/15/2022 2:58 PM(1 1)直流电磁式时间继电器)直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器第36页/共134页9/15/2022 2:58 PM(2 2)空气阻尼式时间继电器)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37页/共134页9/15/2022 2:58 PMJS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型b-断电延时型1-线
23、圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14、16-微动开关15-杠杆第38页/共134页9/15/2022 2:58 PM(3 3)时间继电器的电气符号)时间继电器的电气符号时间继电器的电气符号时间继电器的电气符号第39页/共134页9/15/2022 2:58 PM热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲,推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护5 5、热继电器、热继电器第40页/共134页9/15/2022 2:58 PM(1)(1)、电气控制对热
24、继电器性能的要求、电气控制对热继电器性能的要求图1-17热继电器保护特性与电动机过载特性的配合-电动机的过载特性2-热继电器的保护特性A应具有合理可靠的保护特性B具有一定的温度补偿 D具有手动复位与自动复位功能C热继电器动作电流可以方便地调节第41页/共134页9/15/2022 2:58 PM(2)(2)、双金属片热继电器的结构及工作原理、双金属片热继电器的结构及工作原理图3-7双金属片式热继电器结构原理图1-主双金属片2-电阻丝3-导板4-补偿双金属片5-螺钉6-推杆7-静触头8-动触头9-复位按钮10-调节凸轮11-弹簧第42页/共134页9/15/2022 2:58 PM(3)(3)、
25、热继电器的电气符号、热继电器的电气符号热继电器的电气符号热继电器的电气符号第43页/共134页9/15/2022 2:58 PM(4)(4)、热继电器典型产品及主要技术参数、热继电器典型产品及主要技术参数常用的热继电器有:常用的热继电器有:JR20JR20、JRS1JRS1、JR36JR36、JR21JR21、3UA53UA5、3UA63UA6、LR1-DLR1-D、T T系列等系列等型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/A/A型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/A/AJR20-10JR20-10配配CJ20-10CJ20-101R1R0.10.130.150.10.
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