《数控机床电气控制》第一章

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1、数 控 机 床 电 气 控 制（ 1） 机 床 常 用 电 器 特 点 、 原 理 及 选 用（ 2） 机 床 控 制 线 路 的 基 本 环 节 的 分 析 方 法（ 3） 典 型 普 通 机 床 电 气 控 制 线 路 的 特 点 与 原 理（ 4） 机 床 电 气 控 制 线 路 的 设 计 方 法 和 步 骤（ 5） 可 编 程 序 控 制 器 的 工 作 原 理（ 6） 可 编 程 序 控 制 器 的 指 令 与 实 际 应 用（ 7） 数 控 系 统 与 伺 服 驱 动 系 统 的 原 理（ 8） 典 型 数 控 机 床 电 气 控 制 系 统 的 原 理v本 课 程 主 要 的

2、知 识 点 ： 数 控 机 床 电 气 控 制（ 1） 正 确 选 用 机 床 常 用 电 器 的 能 力（ 2） 分 析 机 床 控 制 电 路 基 本 环 节 的 能 力（ 3） 具 有 对 不 太 复 杂 的 机 床 控 制 电 路 的 设 计 能 力（ 4） 分 析 可 编 程 控 制 器 的 工 作 原 理 的 能 力（ 5） 能 根 据 生 产 工 艺 过 程 和 控 制 要 求 正 确 编 制PLC程 序 的 能 力（ 6） 分 析 数 控 机 床 电 气 控 制 系 统 的 能 力v学 习 本 课 程 应 达 到 的 能 力 ： 数 控 机 床 电 气 控 制第 一 节 机 床

3、 常 用 电 器 的 选 择 （ 课 时 4）第 二 节 机 床 电 气 原 理 图 的 画 法 及 阅 读 方 法 （ 课 时 1）第 三 节 三 相 异 步 电 动 机 的 起 动 （ 课 时 2）第 四 节 三 相 异 步 电 动 机 的 运 行 （ 课 时 1）第 五 节 三 相 异 步 电 动 机 的 制 动 （ 课 时 1）第 六 节 电 动 机 保 护 （ 课 时 1）第 一 章 机 床 控 制 线 路 的 基 本 环 节 数 控 机 床 电 气 控 制(1)低 压 电 器 的 结 构 、 工 作 原 理 。(2)控 制 线 路 的 基 本 环 节 的 工 作 原 理 、 分 析

4、 方法 。v本 章 重 点 ： 数 控 机 床 电 气 控 制 通 过 本 章 的 学 习 ， 要 求 读 者 具 有 正 确 选 用机 床 常 用 电 器 的 能 力 、 分 析 机 床 控 制 电 路 基 本环 节 的 能 力 和 看 懂 电 气 控 制 原 理 图 的 能 力 。 v本 章 的 能 力 要 求 : 数 控 机 床 电 气 控 制第 一 节 机 床 常 用 电 器 的 选 择一 、 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 。

5、数 控 机 床 电 气 控 制 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（ 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 。刀 开 关 选 择 ： 目 前 生 产 的 产 品 常 用 型 号 系 列 有 HD和 HS等 。 数 控 机 床 电 气 控 制2 组 合 开 关 在 机 床 电 气 控 制 中 主 要 用 作 电 源 开 关 ，

6、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 ，组 合 开 关 不 适 于 频 繁 操 作 的 场 所 使 用 。 开 关 的 额 定 电 流 一 般 取 电 动 机 额 定 电 流 的1.5 2.5倍 。 数 控 机 床 电 气 控 制 组 合 开 关 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 主 要 根 据 电 源 种 类 、 电 压 等 级 、 所 需 触 头 数及 电 动 机 容 量 进 行 选 用 。 组 合 开 关 的 常 用 产 品 有 HZ5、

7、HZ10系 列 。 数 控 机 床 电 气 控 制3 低 压 断 路 器 (自 动 空 气 开 关 ) 它 常 作 为 不 频 繁 接 通 和 断 开 电 路 的 总 电 源 开关 或 部 分 电 路 的 电 源 开 关 ， 当 发 生 过 载 、 短 路 或欠 压 故 障 时 能 自 动 切 断 电 路 ， 有 效 地 保 护 串 接 在它 后 面 的 电 器 设 备 。 数 控 机 床 电 气 控 制(1) 塑 料 外 壳 式 断 路 器 机 床 常 用 的 DZl0、 DZl5、 DZ5 20、 DZ550等 系 列 塑 料 外 壳 式 断 路 器 （ 以 下 简 称 断 路 器 ） ，

8、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(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

9、 和 照 明线 路 。 数 控 机 床 电 气 控 制 低 压 断 路 器 电 气 图 形 及 文 字 符 号 如 图 所 示 。 数 控 机 床 电 气 控 制1） 额 定 电 压 和 额 定 电 流 应 不 小 于 电 路 的 正 常 工作 电 压 和 工 作 电 流 。2） 各 脱 扣 器 的 整 定 ： 热 脱 扣 器 的 整 定 电 流 应 与 所 控 制 的 电 动 机 的 额定 电 流 或 负 载 额 定 电 流 相 等 ； 失 压 脱 扣 器 的 额 定 电 压 等 于 主 电 路 额 定 电 压 ； 电 流 脱 扣 器 （ 过 电 流 脱 扣 器 ） 的 整 定 电 流 应

10、大于 负 载 正 常 工 作 时 的 尖 峰 电 流 ， 对 于 电 机 负 载 ，通 常 按 起 动 电 流 的 1.7倍 整 定 。 低 压 断 路 器 的 选 择 ： 数 控 机 床 电 气 控 制二 、 主 令 电 器 控 制 系 统 中 ， 主 令 电 器 是 一 种 专 门 发 布 命令 、 直 接 或 通 过 电 磁 式 电 器 间 接 作 用 于 控 制 电路 的 电 器 ， 常 用 来 控 制 电 力 拖 动 系 统 中 电 动 机的 起 动 、 停 车 、 调 速 及 制 动 等 。 常 用 的 有 控 制 按 钮 、 限 位 开 关 、 万 能 转 换开 关 等 。 数

11、控 机 床 电 气 控 制1 控 制 按 钮 在 控 制 电 路 中 发 出 手 动 指 令 远 距 离 控 制其 他 电 器 ， 再 由 其 他 电 器 去 控 制 主 电 路 或 转移 各 种 信 号 ， 也 可 以 直 接 用 来 转 换 信 号 电 路和 电 器 联 锁 电 路 等 。 每 个 按 钮 中 触 点 的 形 式 和 数 量 可 按 需 要 装配 成 1常 开 、 1常 闭 到 6常 开 、 6常 闭 形 式 。 数 控 机 床 电 气 控 制 指 示 灯 按 钮 内 可 装 入 信 号 灯 显 示 信 号 ， 紧急 式 按 钮 装 有 蘑 菇 形 钮 帽 ， 以 便 于

12、紧 急 操 作 ； 另外 ， 还 有 旋 钮 式 、 钥 匙 式 按 钮 。 一 般 使 用 时 用 红 色 表 示 停 止 按 钮 ， 绿 色 表 示起 动 按 钮 。 常 用 的 按 钮 种 类 有 LA2、 LA18、 LA19 、 LA20、 LA25等 系 列 。 数 控 机 床 电 气 控 制按 钮 图 形 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 按 钮 选 择 的 主 要 依 据 是 使 用 场 所 、 所 需 要 的触 头 数 量 、 种 类 及 颜 色 。 数 控 机 床 电 气 控 制2.限 位 开 关 限 位 开 关 又 称 位 置 开 关 ， 其 作 用 是 将 机 械

13、 位移 转 换 成 电 信 号 ， 使 电 动 机 运 行 状 态 发 生 改 变 ，即 按 一 定 行 程 自 动 停 车 、 反 转 、 变 速 或 循 环 。 用来 控 制 机 械 运 动 或 实 现 安 全 保 护 。 数 控 机 床 电 气 控 制 限 位 开 关 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 目 前 国 内 生 产 的 限 位 开 关有 LXK3、 3SE3、 LX19、LX32、 JL33等 系 列 。 其 中 ，3SE3系 列 为 引 进 西 门 子 公 司 技术 生 产 的 ， 该 系 列 开 关 额 定 电压 为 500V， 额 定 电 流 为

14、 10A。 数 控 机 床 电 气 控 制 在 实 际 应 用 中 ， 限 位 开 关 的 选 择 主 要 从 以 下几 方 面 考 虑 ：1) 根 据 机 械 位 置 对 开 关 的 要 求 ；2) 根 据 控 制 对 象 对 开 关 触 点 数 目 的 要 求 。 数 控 机 床 电 气 控 制 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

15、 工 程 序 的自 动 衔 接 等 场 合 。 数 控 机 床 电 气 控 制接 近 开 关 图 形 与 文 字 符 号 如 图 所 示 。 其 主 要 系 列 型 号 有 LJ2、 LJ6、 LXJ6、 XJ18和 3SG、 LXT3等 。 数 控 机 床 电 气 控 制 接 近 开 关 的 选 用 主 要 从 以 下 几 方 面 考 虑 ：1) 因 价 格 高 ， 仅 用 于 工 作 频 率 高 ， 可 靠 性 及 精 度要 求 均 较 高 的 场 合 。2) 按 动 作 距 离 要 求 选 择 型 号 、 规 格 。 数 控 机 床 电 气 控 制3 万 能 转 换 开 关 万 能 转

16、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 。 常 用 万 能 转 换 开 关 有 LW5和 LW6系 列 。 数 控 机 床 电 气 控 制 脚 踏 开 关 是 一 种 特 定 形 式 的 微 动 开 关 ， 它 是将 脚 踏 板 和 微 动 开 关 组 合 在 一 起 的 控 制 电 器 。 脚踏 开 关 电 气

17、图 形 及 文 字 符 号 如 图 所 示 。 4. 脚 踏 开 关 数 控 机 床 电 气 控 制三 、 熔 断 器 当 电 路 发 生 短 路 或 严 重 过 载 时 ， 熔 断 器 的 熔体 自 身 发 热 而 熔 断 ， 从 而 分 断 电 路 的 电 器 。 熔 断器 主 要 用 于 短 路 保 护 。 熔 断 器 一 般 由 熔 体 和 底 座 等 组 成 。 熔 断 器 的 类 型 分 为 瓷 插 （ 插 入 ） 式 、 螺 旋 式和 封 闭 管 式 三 种 。 数 控 机 床 电 气 控 制熔 断 器 的 图 形 符 号 及 文 字 符 号 如 图 所 示 。 选 择 熔 断

18、器 时 主 要 是选 择 熔 断 器 的 类 型 、 额 定电 压 、 额 定 电 流 及 熔 体 的额 定 电 流 。 数 控 机 床 电 气 控 制 熔 断 器 的 额 定 电 压 必 须 等 于 或 高 于 熔 断 器 工作 的 电 路 额 定 电 压 ， 额 定 电 流 必 须 等 于 或 高 于 熔断 器 工 作 的 电 路 额 定 电 流 。 电 路 保 护 用 熔 断 器 熔 体 的 额 定 电 流 ， 基 本 上可 按 电 路 的 额 定 负 载 电 流 来 选 择 。 数 控 机 床 电 气 控 制 电 动 机 回 路 中 作 短 路 保 护 时 ， 对 于 单 台 直 接起

19、 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 。 I N 其 余 电 动 机 额 定 电 流 之 和 。 数 控 机 床 电 气 控 制四 、 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

20、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 接 触 器 的 图 形 符 号 及 文 字 符 号 如 图 所 示 。 选 择 交 流 接 触 器 时 主 要 考 虑 主 触 点 的 额 定 电压 、 额 定 电 流 、 辅 助 触 点 的 数 量 与 种 类 、

21、 吸 引 线圈 的 电 压 等 级 、 操 作 频 率 等 。 数 控 机 床 电 气 控 制 PNIC = K =1 1.4 KU N 交 流 接 触 器 的 额 定 电 压 （ 指 主 触 点 的 额 定 电压 ） 一 般 为 500V或 380V两 种 ， 应 大 于 或 等 于 负 载电 路 的 电 压 。 接 触 器 线 圈 的 电 流 种 类 （ 交 流 和 直 流 两 种 ） 和电 压 等 级 应 与 控 制 电 路 相 同 。 触 点 数 量 和 种 类 应 满 足 主 电 路 和 控 制 电 路 的要 求 。 接 触 器 的 额 定 电 流 （ 指 主 触 点 的 额 定 电

22、 流 ）应 大 于 或 等 于 被 控 回 路 的 额 定 电 流 。 数 控 机 床 电 气 控 制 五 、 继 电 器 继 电 器 是 一 种 根 据 电 量 参 数 （ 电 压 、 电 流 ） 或非 电 量 参 数 （ 时 间 、 温 度 、 压 力 等 ） 的 变 化 自 动接 通 或 断 开 控 制 电 路 ， 以 完 成 控 制 或 保 护 任 务 的电 器 。 数 控 机 床 电 气 控 制 中 间 继 电 器 其 主 要 用 途 是 当 其 他 电 器 的 触 点数 量 或 触 点 容 量 不 够 时 ， 可 借 助 中 间 继 电 器 来 增加 它 们 的 触 点 数 量 或

23、 触 点 容 量 ， 起 到 中 间 信 号 的转 换 和 放 大 作 用 。 中 间 继 电 器 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。1.中 间 继 电 器 数 控 机 床 电 气 控 制 常 用 的 中 间 继 电 器 有 JZ7、 JZ8等 系 列 。 适 用于 交 流 电 压 380V、 电 流 5A以 下 的 控 制 电 路 。 中 间 继 电 器 主 要 依 据 被 控 制 电 路 的 电 压 等 级 ，触 点 的 数 量 、 种 类 及 容 量 来 选 用 。 数 控 机 床 电 气 控 制2 时 间 继 电 器 从 得 到 输 入 信 号 起 ， 需 经

24、过 一 定 的 延 时 后 才能 输 出 信 号 的 继 电 器 称 为 时 间 继 电 器 。 时 间 继 电 器 有 通 电 延 时 型 和 断 电 延 时 型 两 种 。通 电 延 时 时 间 继 电 器 是 线 圈 通 电 ， 触 点 延 时 动 作 ；断 电 延 时 时 间 继 电 器 是 线 圈 断 电 ， 触 点 延 时 动 作 。 数 控 机 床 电 气 控 制 时 间 继 电 器 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 选 择 时 应 考 虑 ： 延 时 触 点 的 延 时 方 式 、 数 目 。 数 控 机 床 电 气 控 制3 热 继 电 器 利 用

25、热 继 电 器 进 行 过 载 保 护 。 热 继 电 器 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 数 控 机 床 电 气 控 制 热 继 电 器 由 于 其 热 惯 性 ， 当 电 路 短 路 时 不 能立 即 动 作 切 断 电 路 。 因 此 ， 不 能 用 作 短 路 保 护 。 常 用 的 热 继 电 器 有 JR0、 JR10系 列 。 热 继 电 器 的 整 定 电 流 一 般 应 调 节 到 与 电 动 机 额定 电 流 相 等 ， 以 便 更 好 地 起 到 过 载 保 护 作 用 。 当 热 继 电 器 通 过 的 电 流 为 其 整 定 电 流 的 2

26、0 时 ，在 一 定 时 间 动 作 。 数 控 机 床 电 气 控 制4 速 度 继 电 器 速 度 继 电 器 又 称 为 反 接 制 动 继 电 器 。 它 主 要用 于 笼 型 异 步 电 动 机 的 反 接 制 动 控 制 电 路 中 ， 当反 接 制 动 的 转 速 下 降 到 接 近 零 时 能 自 动 地 及 时 切断 电 源 。 数 控 机 床 电 气 控 制 速 度 继 电 器 的 图 形 符 号 和 文 字 符 号 如 图 所 示 。 机 床 上 常 用 的 速 度 继 电 器 有 JY1型 和 JFZ0型两 种 。 数 控 机 床 电 气 控 制六 、 控 制 变 压

27、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 。 变 压 器 的 选 择 是 依 据 变 压 器 的 额 定 值 P = K P i K=1.1 1.25 数 控 机 床 电 气 控 制七 、 直 流 稳 压 电 源 （ 开 关 电 源 ） 选 择 开 关 电 源 时 需 要 考 虑 电 源 的 输 出 电 压 路数 、 电 源 的 尺 寸 、 环 境 条 件 等 条 件 。 直 流 稳 压 电 源 的 功 能 是 将 非 稳 定 交 流 电 源变 成 稳 定 直 流 电 源 。 数 控

28、 机 床 电 气 控 制第 二 节 机 床 电 气 原 理 图 的 画 法 及 阅 读 方 法 一 、 电 气 原 理 图 的 画 法 电 气 原 理 图 是 为 了 便 于 阅 读 和 分 析 控 制 线路 ， 根 据 简 单 清 晰 的 原 则 ， 采 用 电 气 元 件 展 开的 形 式 绘 制 成 的 表 示 电 气 控 制 线 路 工 作 原 理 的图 形 。 数 控 机 床 电 气 控 制 数 控 机 床 电 气 控 制1. 绘 制 电 气 原 理 图 的 基 本 规 则 1） 电 气 原 理 图 一 般 分 为 主 电 路 、 控 制 电 路 、 辅 助电 路 ， 主 电 路 就

29、 是 从 电 源 到 电 动 机 绕 组 的 大 电 流 通过 的 路 径 ， 控 制 电 路 是 由 接 触 器 、 继 电 器 的 吸 引 线圈 和 辅 助 触 点 以 及 热 继 电 器 、 按 钮 的 触 点 等 组 成 ，辅 助 电 路 包 括 照 明 灯 、 信 号 灯 等 电 器 元 件 。 控 制 电路 、 辅 助 电 路 中 通 过 的 电 流 较 小 。 一 般 主 电 路 用 粗实 线 表 示 ， 画 在 左 边 （ 或 上 部 ） ； 辅 助 电 路 用 细 实线 表 示 ， 画 在 右 边 （ 或 下 部 ） 。 数 控 机 床 电 气 控 制2） 在 原 理 图 中

30、 ， 各 电 器 元 件 不 画 实 际 的 外 形 图 ，而 采 用 国 家 规 定 的 统 一 标 准 来 画 ， 文 字 符 号 也 要符 合 国 家 标 准 。 属 于 同 一 电 器 的 线 圈 和 触 点 ， 都要 用 同 一 文 字 符 号 表 示 。 当 使 用 相 同 类 型 电 器 时 ，可 在 文 字 符 号 后 加 注 阿 拉 伯 数 字 序 号 来 区 分 。3） 同 一 电 器 的 各 个 部 件 可 以 不 画 在 一 起 ， 但 必须 采 用 同 一 文 字 符 号 标 明 。 若 有 多 个 同 一 种 类 的电 器 元 件 ， 可 在 文 字 符 号 后 加

31、 上 数 字 序 号 ， 如KM1、 KM2。 数 控 机 床 电 气 控 制4） 元 器 件 和 设 备 的 可 动 部 分 在 图 中 通 常 均 以 自然 状 态 画 出 。 所 谓 自 然 状 态 是 指 各 种 电 器 在 没 有通 电 和 外 力 作 用 时 的 状 态 。 对 于 接 触 器 、 电 磁 式继 电 器 等 是 指 其 线 圈 未 加 电 压 ， 而 对 于 按 钮 、 限位 开 关 等 ， 则 是 指 其 尚 未 被 压 合 。5） 在 原 理 图 中 ， 有 直 接 电 联 系 的 交 叉 导 线 的 连接 点 ， 要 用 黑 圆 点 表 示 。 无 直 接 电

32、 联 系 的 交 叉 导线 ， 交 叉 处 不 能 画 黑 圆 点 。6） 在 原 理 图 中 ， 无 论 是 主 电 路 还 是 辅 助 电 路 ，各 电 气 元 件 一 般 应 按 动 作 顺 序 从 上 到 下 ， 从 左 到右 依 次 排 列 ， 可 水 平 布 置 或 垂 直 布 置 。 数 控 机 床 电 气 控 制2. 图 面 区 域 的 划 分 图 面 分 区 时 ， 竖 边 从 上 到 下 用 拉 丁 字 母 ， 横边 从 左 到 右 用 阿 拉 伯 数 字 分 别 编 号 。 分 区 代 号 用该 区 域 的 字 母 和 数 字 表 示 。 图 区 横 向 编 号 下 方

33、的“ 电 源 开 关 及 保 护 ” 等 字 样 ， 表 明 它 对 应 的下 方 元 件 或 电 路 的 功 能 ， 以 便 于 理 解 全 电 路 的 工作 原 理 。 数 控 机 床 电 气 控 制3. 符 号 位 置 的 索 引图 号 页 次图 区 号 在 较 复 杂 的 电 气 原 理 图 中 ， 对 继 电 器 、 接 触器 的 线 圈 的 文 字 符 号 下 方 要 标 注 其 触 点 位 置 的 索引 ； 而 在 触 点 文 字 符 号 下 方 要 标 注 其 线 圈 位 置 的索 引 。 符 号 位 置 的 索 引 ， 用 图 号 、 页 次 和 图 区 编 号的 组 合 索

34、 引 法 。 数 控 机 床 电 气 控 制4. 技 术 数 据 的 标 注 电 气 元 件 的 技 术 数 据 ， 除 在 电 气 元 件 明 细 表中 标 明 外 ， 有 时 也 可 用 小 号 字 体 标 在 其 图 形 符 号的 旁 边 。 数 控 机 床 电 气 控 制二 、 电 气 原 理 图 阅 读 和 分 析 方 法1 查 线 读 图 法 查 线 读 图 法 是 按 照 线 路 根 据 生 产 过 程 的 工 作步 骤 依 次 读 图 。（ 1） 了 解 生 产 工 艺 与 执 行 电 器 的 关 系 （ 2） 分 析 主 电 路 （ 3） 分 析 控 制 电 路 数 控 机

35、床 电 气 控 制2.逻 辑 代 数 法 逻 辑 代 数 法 又 称 间 接 读 图 法 ， 是 通 过 对 电 路的 逻 辑 表 达 式 的 运 算 来 分 析 控 制 电 路 的 ， 其 关 键是 正 确 写 出 电 路 的 逻 辑 表 达 式 。 通 常 把 继 电 器 、 接 触 器 、 电 磁 阀 等 线 圈 通 电或 按 钮 、 限 位 开 关 受 力 （ 其 常 开 触 点 闭 合 接 通 ） ，用 逻 辑 “ 1” 表 示 。 把 线 圈 失 电 或 按 钮 、 限 位 开 关未 受 力 （ 其 常 开 触 点 断 开 ） ， 用 逻 辑 “ 0” 表 示 。 数 控 机 床

36、电 气 控 制 在 继 电 接 触 器 控 制 线 路 中 ， 把 表 示 触 点 状 态的 逻 辑 变 量 称 为 输 入 逻 辑 变 量 ； 把 表 示 继 电 器 、接 触 器 等 受 控 元 件 的 逻 辑 变 量 称 为 输 出 逻 辑 变 量 。输 出 逻 辑 变 量 是 根 据 输 入 逻 辑 变 量 经 过 逻 辑 运 算得 出 的 。 输 入 、 输 出 逻 辑 变 量 的 这 种 相 互 关 系 称为 逻 辑 函 数 关 系 。 数 控 机 床 电 气 控 制（ 1） 逻 辑 与 逻 辑 与 用 触 点 串 联 来 实 现 。 KM=KA1KA2 （ 3） 逻 辑 非 逻

37、辑 非 实 际 上 就 是 触 点 状 态 取 反 。 KM=KA（ 2） 逻 辑 或 逻 辑 或 用 触 点 并 联 电 路 实 现 。 KM=KA1+KA2 数 控 机 床 电 气 控 制 基 本 逻 辑 图 如 图 所 示 。 数 控 机 床 电 气 控 制（ 1） 组 合 开 关 、 控 制 按 钮 、 熔 断 器 、 接 触 器 、 中间 继 电 器 、 时 间 继 电 器 、 热 继 电 器 等 电 气 元 器 件的 作 用 、 图 形 及 文 字 符 号 。（ 2） 电 气 原 理 图 的 画 法 规 则 。（ 3） 电 气 原 理 图 的 阅 读 和 分 析 方 法 。知 识

38、回 顾 ： 数 控 机 床 电 气 控 制第 三 节 三 相 异 步 电 动 机 的 起 动一 、 直 接 起 动 点 动 ： 按 下 按 钮 ， 电 动 机 工 作 ， 松 开 按 钮 ，电 动 机 停 。 长 动 ： 按 下 按 钮 ， 松 开 ， 电 动 机 连 续 工 作 。 数 控 机 床 电 气 控 制1. 点 动 控 制 线 路 接 通 电 源 开 关 QS按 下 起 动 按 钮 SB 接触 器 线 圈 KM通 电 ， 常开 主 触 点 闭 合 电 动 机M接 通 。 松 开 SB 线圈 KM断 电 M停 止 。 原 理 ： 数 控 机 床 电 气 控 制2. 长 动 控 制 线

39、 路 数 控 机 床 电 气 控 制 接 通 电 源 开 关 QS 按 下 起 动 按 钮 SB2 接触 器 KM吸 合 接 触 器 KM辅 助 常 开 触 点 闭 合 电 动 机 M运 行 松 开 按 钮 SB2 M继 续 运 行 。 按 下 停 止 按 钮 SB1 KM线 圈 断 电 ， 接 触器 所 有 触 点 断 开 M停 转 。原 理 ： 自 锁 （ 自 保 ） ： 依 靠 接 触 器 自 身 的 辅 助 触点 来 使 其 线 圈 保 持 通 电 。 数 控 机 床 电 气 控 制3. 点 动 与 长 动 控 制 线 路 数 控 机 床 电 气 控 制 图 a） 是 以 开 关 SA

40、的 打 开 与 闭 合 来 区 别 点 动 与长 动 的 。原 理 ： 图 b） 按 钮 SB3 控 制 点 动 ， 按 钮 SB2控 制 长 动 。 图 c） 点 动 时 按 SB3， 中 间 继 电 器 KA的 常 闭 触点 断 开 接 触 器 KM的 自 锁 触 点 ， KA的 常 开 触 点 使KM通 电 ， 电 动 机 点 动 。 连 续 控 制 时 ， 按 SB2即 可 。 数 控 机 床 电 气 控 制分 析 下 列 线 路 如 何 实 现 点 动 、 长 动 ？AC220V SB1 KASB2 KA SB3 KA KM 思 考 题 ： 数 控 机 床 电 气 控 制4.两 点

41、控 制 线 路 两 点 控 制 ： 在 甲 、 乙 两 个 地 方 都 能 对 电 动 机实 现 起 动 与 停 止 控 制 。 按 钮 SB1、 SB3位 于 甲 地 ，按 钮 SB2、 SB4位 于 乙 地 。 数 控 机 床 电 气 控 制二 、 降 压 起 动 1.Y- 降 压 起 动 控 制 线 路 起 动 时 ， 电 动 机 定 子 绕 组 联 结 成 Y型 ， 起 动完 毕 ， 正 常 运 行 其 恢 复 型 联 结 。 降 压 起 动 的 目 的 是 减 小 起 动 电 流 。 数 控 机 床 电 气 控 制 Y- 降 压 起 动 控 制 线 路 数 控 机 床 电 气 控 制

42、 互 锁 ： 接 触 器 之 间 互 相 制 约 的 关 系 。原 理 ： 按 SB2 KM1通 电 KM3通 电 (Y型 ) KT通 电 延 时 t KM3断KM2通 （ 型 )KM1仍 通注 ： 1） KM2、 KM3不 能 同 时 通 电 ， 以 防 短 路 。 2） KM2常 闭 触 点 使 KT断 电 。 数 控 机 床 电 气 控 制2. 串 电 阻 降 压 起 动 控 制 线 路 起 动 时 ， 在 三 相 定 子 电 路 中 串 电 阻 ， 降 低 电压 ， 起 动 后 ， 将 定 子 中 的 电 阻 短 接 。 数 控 机 床 电 气 控 制 KM2通 电 自 锁 后 ， 其

43、 常 闭 断 开 KM1和 KT。图 a） 原 理 ：图 b） 与 图 a） 区 别 ：KM1通 电 (串 电 阻 ) KT通 电 t后 ， KM2通 （ 短 接 电 阻 )按 SB2 数 控 机 床 电 气 控 制（ 1） 限 位 开 关 、 速 度 继 电 器 等 电 气 元 器 件 的 作 用 、图 形 及 文 字 符 号 。（ 2） 点 动 与 长 动 的 概 念 。（ 3） 自 锁 与 互 锁 的 含 义 。知 识 回 顾 ： 数 控 机 床 电 气 控 制第 四 节 三 相 异 步 电 动 机 的 运 行一 、 正 反 转 控 制 线 路 电 动 机 的 三 相 电 源 的 任 意

44、 二 根 线 对 调 ， 实 现 电动 机 反 转 。 数 控 机 床 电 气 控 制 数 控 机 床 电 气 控 制1.接 触 器 互 锁 的 正 反 转 控 制2.双 重 互 锁 的 正 反 转 控 制 既 有 接 触 器 的 电 气 互 锁 ， 又 有 按 钮 的 机 械 互锁 的 正 反 转 控 制 线 路 。 按 下 正 转 按 钮 SB2， KM1通 ， KM2断 ， 电 机正 转 ； 按 下 反 转 按 钮 SB3 ， KM1断 ， KM2通 ， 电机 反 转 ； 若 按 下 停 止 钮 SB1， 电 机 停 。 按 下 正 转 起 动 按 钮 SB2， KM1通 ， 电 机 正

45、 转 ；若 按 下 停 止 按 钮 SB1， KM1断 ， 电 机 停 ； 按 下 反转 起 动 按 钮 SB3 ， KM2通 ， 电 机 反 转 。 数 控 机 床 电 气 控 制二 、 正 反 转 自 动 循 环 线 路 利 用 限 位 开 关 实 现 自 动 循 环 。 数 控 机 床 电 气 控 制 按 下 SB2， KM1通 （ 自 锁 ） ， KM2断 ， 电 动机 正 转 ； 工 作 台 右 移 到 位 ， 压 下 SQ1， KM1断 ， KM2通 ， 电 动 机 反 转 ； 工 作 台 左 移 到 位 ， 压 下SQ2， KM1通 ， KM2断 ， 循 环 下 去 。 根 据

46、上 图 控 制 线 路 ， 如 果 要 求 工 作 台 到 达 前端 时 要 停 留 一 下 再 后 退 ， 怎 么 办 ？原 理 ：思 考 题 ： 数 控 机 床 电 气 控 制三 、 双 速 电 动 机 的 高 低 速 控 制 线 路 双 速 电 动 机 是 通 过 改 变 定 子 绕 组 的 磁 极 对 数来 改 变 其 转 速 ， 即 通 过 改 变 定 子 绕 组 的 接 线 的 方法 。 数 控 机 床 电 气 控 制 定 子 绕 组 的 U1、 V1、 W1接 电 源 ， 而 U2、 V2、 W2接 线 端 悬 空 ， 则 三 相 定 子 绕 组 接 成 三 角形 ， 每 相 绕

47、 组 的 两 个 线 圈 串 联 ， 具 有 四 个 极 （ 即两 对 极 ） ， 电 动 机 为 低 速 。 定 子 绕 组 的 U1、 V1、 W1连 在 一 起 ， 而 U2、 V2、 W2接 电 源 ， 则 三 相 定 子 绕 组 变 为 双 星 形 ，每 相 绕 组 中 的 两 个 线 圈 并 联 ， 变 为 两 个 极 ， 电 动机 为 高 速 。原 理 ： 数 控 机 床 电 气 控 制 按 下 SB2， KM1通 ， 电 动 机 低 速 ； 按 下 SB3, KM2通 ， KM3通 ， 电 动 机 高 速 。 数 控 机 床 电 气 控 制第 五 节 三 相 异 步 电 动 机

48、 的 制 动 制 动 方 法 ： 机 械 制 动 和 电 气 制 动 电 气 制 动 实 质 上 是 在 电 动 机 停 车 时 产 生 一 个与 转 子 原 来 转 动 方 向 相 反 的 制 动 转 矩 ， 迫 使 电 动机 迅 速 停 车 。 一 、 反 接 制 动 控 制 线 路 反 接 制 动 ： 利 用 改 变 电 动 机 电 源 的 相 序 ， 使定 子 绕 组 产 生 相 反 方 向 的 旋 转 磁 场 ， 因 而 产 生 制动 转 矩 。 数 控 机 床 电 气 控 制 数 控 机 床 电 气 控 制 按 下 起 动 按 钮 SB2 接 触 器 KM1通 电 并 自 锁电 动

49、 机 M通 电 速 度 继 电 器 KS的 常 开 触 头 闭 合 ，为 反 接 制 动 作 好 了 准 备 。原 理 ： 按 下 停 止 按 钮 SB1接 触 器 KM1线 圈 断 电 电动 机 M断 电 由 于 电 动 机 惯 性 ， KS常 开 触 头 闭 合 反 接 制 动 接 触 器 KM2线 圈 通 电 并 自 锁 电 动 机 进 入反 接 制 动 状 态 ， 使 电 动 机 转 速 迅 速 下 降 当 电 动机 转 速 接 近 于 零 时 ， 速 度 继 电 器 常 开 触 头 复 位 接 触 器 KM2线 圈 断 电 ， 反 接 制 动 结 束 。 数 控 机 床 电 气 控

50、制二 、 能 耗 制 动 控 制 线 路 能 耗 制 动 ： 就 是 在 电 动 机 脱 离 三 相 交 流 电 源之 后 ， 在 电 动 机 定 子 绕 组 上 立 即 加 一 个 直 流 电 压 ，利 用 转 子 感 应 电 流 与 静 止 磁 场 的 作 用 产 生 制 动 转距 。 数 控 机 床 电 气 控 制 数 控 机 床 电 气 控 制 按 下 停 止 按 钮 SB1 接 触 器 KM1断 电 ， 电 动机 断 电 时 间 继 电 器 KT线 圈 与 接 触 器 KM2线 圈同 时 通 电 并 自 锁 ， 直 流 电 源 接 入 定 子 绕 组 ， 电 动机 进 入 能 耗 制

51、 动 状 态 当 电 动 机 转 子 的 惯 性 速 度接 近 于 零 时 ， 时 间 继 电 器 延 时 断 开 常 闭 触 头 断 开接 触 器 KM2线 圈 电 路 时 间 继 电 器 KT线 圈 断 电 ，电 动 机 能 耗 制 动 结 束 。 原 理 ： 数 控 机 床 电 气 控 制三 、 能 耗 制 动 与 反 接 制 动 的 区 别 能 耗 制 动 的 优 点 ： 制 动 准 确 、 平 稳 、 能 量 消耗 小 。 其 缺 点 ： 制 动 力 较 弱 ， 需 要 直 流 电 源 。 反 接 制 动 的 优 点 ： 制 动 迅 速 ， 效 果 显 著 。 其 缺 点 ： 制 动

52、 时 冲 击 大 ， 对 传 动 部 件 有 害 ， 能 量 消耗 也 较 大 。 数 控 机 床 电 气 控 制 第 六 节 电 动 机 保 护一 、 短 路 保 护 现 象 ： 短 路 。 保 护 元 器 件 ： 断 路 器 、 熔 断 器 。二 、 过 载 保 护 现 象 ： 过 载 保 护 元 器 件 ： 断 路 器 、 热 继 电 器 三 、 过 电 流 保 护 现 象 ： 不 正 确 的 起 动 或 过 大 的 负 载 转 矩 引 起电 流 过 大 。 保 护 元 器 件 ： 过 电 流 继 电 器 数 控 机 床 电 气 控 制四 、 零 电 压 与 欠 电 压 保 护 零 电

53、压 保 护 ： 为 了 防 止 电 压 恢 复 时 电 动机 自 行 起 动 的 保 护 。 欠 电 压 保 护 ： 需 要 在 电 源 电 压 降 到 一 定允 许 值 以 下 时 将 电 源 切 断 。 保 护 元 器 件 ： 电 压 继 电 器 。五 、 弱 磁 保 护 现 象 ： 直 流 电 动 机 磁 通 的 过 度 减 少 会 引起 电 动 机 的 超 速 。 保 护 元 器 件 ： 电 磁 式 电 流 继 电 器 。 数 控 机 床 电 气 控 制 本 章 在 简 要 介 绍 常 用 低 压 电 器 的 基 本 结 构 、工 作 原 理 及 主 要 用 途 的 基 础 上 ， 重 点 讲 述 了 三 相异 步 电 动 机 的 起 动 、 制 动 和 调 速 等 基 本 控 制 环 节 ，这 些 基 本 控 制 环 节 是 阅 读 、 分 析 、 设 计 生 产 机 械电 气 控 制 线 路 的 基 础 ， 因 此 必 须 熟 练 掌 握 。 同 时 ，在 绘 制 电 气 控 制 系 统 图 时 ， 必 须 严 格 依 据 国 家 标准 规 定 的 各 种 符 号 、 单 位 、 名 词 术 语 和 绘 制 原 则 。 v本 章 小 结 ：