数控机床电气控.docx

数控机床电气控 (2) 小型断路器 小型断路器主要用于照明配电系统和控制电路。机床常用MB1-63、DZ30-32、DZ47-60等系列的小型断路器。如DZ47-60高分断小型断路器，其适应于照明配电系统或电动机的配电系统，主要用于交流50Hz/60Hz，单极230V，二、三、四极400V电路的过载、短路保护，同时也可以在正常情况下不频繁地通断电路装置和照明电路。 低压断路器的选择主要从以下几方面考虑。 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。 1 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。 2欠电压脱扣器的额定电压等于主电路的额定电压。 3 电流脱扣器又称过电流脱扣器，整定电流应大于负载正常工作时的尖峰电流，对于电动机负载，通常按起动电流的1.7倍整定。 使用低压断路器实现短路保护要比使用熔断器优越。因为当电路短路时，若采用熔断器保护，很有可能只有一相电源的熔断器熔断，造成断相运行。对于低压断路器来说，电路短路时，电磁脱扣器自动脱扣，将三相电源同时切断，进行短路保护，故障排除后可重复使用。低压断路器与刀开关相比，所占面积小、安装方便、操作安全，所以低压断路器在机床自动控制中应用广泛。 3 长动控制电路 长动控制电路的工作原理如下：接通电源开关QS,按下启动按钮SB2时，接触器KM吸合，主电路接通，电动机M起动运行。同时并联在起动按钮SB2两端的接触器辅助常开触点也闭合，故即使松开按钮SB2，控制电路也不会断电，电动机仍能继续运行。按下停止按钮SB1时，KM线圈断电，接触器所有触点断开，切断主电路，电动机停转。这种依靠接触器自身的辅助触点来使其线圈保持通电的现象称为“自锁”或“自保”。 五、 点动/长动控制电路的分析 在实际生产中，往往需要既可以点动又可以长动的控制电路。其主电路相同，但控制电路可以有多种。 比较图1-23所示的三种控制电路，图1-23a比较简单，它是以开关SA的打开与闭合来区别点动与长动的；由于起动均用同一按钮SB2控制，若疏忽了开关的动作，就会混淆长动与点动的作用。图1-23b虽然将点动按钮SB3与长动按钮SB2分开了，但当接触器铁心因油腻或剩磁而发生缓慢释放时，可能会使点动变成长动，故虽简单但并不可靠。图1-23c采用中间继电器实现点动控制，可靠性大大提高；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。 六、 点动/长动控制电路的接线与调试 1) 查看各电器元件质量情况，详细观察各电器元件外部结构，了解其使用方法，并进行安装。 2）按图1-23a所示的电路图正确连接电路，按照从上到下、从左到右、先连接主电路、再连接控制电路的顺序进行接线。 3）对照电路图检查电路是否有掉线、错线、接线是否牢固。学生要自行检查和互检，确认安装的电路正确和无安全隐患，经指导老师检查后方可通电试验。切记要严格遵守安全操作规程，确保人身安全。 4）接通总电源，合上组合开关，按照以下步骤操作并注意观察点动和长动现象的区别。 1将旋钮SA接到闭合状态，压下按钮SB2再松开，观察电动机的动作情况；压下停止按钮SB1，观察电动机的动作情况。 2将旋钮SA接到打开状态，压下按钮SB2，观察电动机的动作情况；松开按钮SB2，观察电动机的动作情况。 5）断开组合开关，断开总电源。 七、 考核与评价 在自觉遵守安全文明生产规程的前提下，根据学习情境的能力与目标，确定不同阶段的考核方式及分数权重考核标准见表1-11。 八、 知识拓展两地控制电路 在实际控制中往往要求对一台电动机能实现两地控制，即在甲、乙两个地方都能对电动机实现起动与停止控制，或在一地起动，在另一地停止。实现两地控制的基本原理为在控制电路中将两个起动按钮的常开触点并联连接，将两个停止按钮的常闭触点串联连接。图1-24所示为对一台电动机实现两地控制的辅助控制电路，其中按钮SB1、SB3位于甲地，按钮SB2、SB4位于乙地。 九、 习题与思考题 1、简述长动控制电路的工作原理。 2、简述点动/长动控制电路的工作原理。 3、中间继电器和接触器有何区别？在什么条件下可用中间继电器来代替接触器起动电动机？ 4、断路器有什么功能和特点？ 5、什么叫“自锁”？试举例说明其作用。 6、热继电器只能作电动机的长期过载保护而不能作短路保护，而熔断器则相反，为什么？ 7、试设计一个采取两地操作的即可点动又可连续运行的控制电路。 任务三 自动往返控制电路的分析、接线与调试 一、 学习目标 1. 认识并会选用行程开关，正确理解接触器互锁正反转及双重互锁正反转控制电路的原理。 2.能正确分析自动往返控制电路，并能说出其控制原理。 3.能根据电路图正确安装与调试自动往返控制电路。 二、 任务 本项目的任务是完成自动往返控制电路的分析、接线与调试。电路控制要求为：如图1-25所示，按下起动按钮后，工作台在位置A和位置B之间作自动往返运动，直至按下停止按钮停止运行。 三、 设备 主要元器件见表1-12. 四、 知识储备 1.行程开关 行程开关又称位置开关或限位开关，其作用就是将机械位移转换成电信号，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，以此来控制机械运动或实现安全保护。 行程开关有两种类型：直动式和旋转式。二者结构基本相同，由操作头、传动系统、触点系统和外壳组成，主要区别在传动系统。当运动机构的挡铁压到行程开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。图1-26所示为行程开关的结构示意图；行程开关的图形符号和文字符号如图1-27所示。 行程开关的工作原理和按钮相同，区别在于它的操纵不是靠手的按压，而是利用生产机械运动部件的挡铁碰压而使触点动作。 目前国内生产的行程开关有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，该系列行程开关额定电压为500V、额定电流为10A，其机械、电气寿命比常见行程开关更长。表1-13列出了LX32系列行程开关主要技术参数。 在实际应用中，行程开关的选择主要从以下几个方面考虑： 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。 为了克服触点使行程开关可靠性较差、使用寿命短和操作频率低的缺点，现在很多设备开始采用无触点式行程开关，也叫接近开关。接近开关有一对常开、常闭触点，它不仅能代替触点式行程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。接近开关大多由一个高频振荡器和一个整形放大器组成，其工作原理和图形、文字符号如图1-28所示，当金属物体接近感应面时，金属物体产生涡流，吸收了振荡器的能量，使震荡减弱以致停振。振荡与停振两种不同状态则由整形放大器转换成二进制的开关信号，从而达到检测位置的目的。 接近开关外形结构多种多样。其电子线路装调后用环氧树脂密封，具有良好的防潮防腐性能。它既能无接触且无压力地发出检测信号，又具有灵敏度高、频率响应快、重复定位精度高、工作稳定可靠、使用寿命长等优点，在自动控制系统中已获得广泛应用。其主要系列型号有LJ2、LJ6、LXJ6、LXJ18和3SG、LXT3等。 接近开关的选用主要从以下几个方面考虑： 1） 因价格高，接近开关仅用于工作频率高、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。 2. 接触器互锁正反转控制电路的分析 许多生产机械都需要正、反两个方向的运动。例如机床工作台的前进与后退；主轴的正转与反转；起重机吊钩的上升与下降等，这就要求电动机可以正反转。只要将接至交流电动机的三相电源进线中任意两相对调，即可实现反转。这可由两个接触器KM1、KM2控制。必须指出的是KM1和KM2的主触点决不允许同时接通，否则将会造成电源短路的事故。因此，在正转接触器的线圈KM1通电时，不允许反转接触器的线圈KM2通电。同样，在线圈KM2通电时，也不允许线圈KM1通电。这就是互锁保护，这一要求可由控制电路来保证。 接触器互锁正反转控制电路如图1-29所示，其工作原理是：合上电源开关QS，按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电自锁，其辅助常闭触点断开，切断了接触器KM2的控制电路，KM1主触点闭合，主电路按顺相序接通，电动机正转；此时若按下停止按钮SB1，KM1线圈断电，其常开触点断开，电动机停转。KM1辅助常闭触点恢复闭合，为电动机反转做好准备；若再按下反转起动按钮SB3，则KM2线圈通电自锁，主电路按逆相序接通，电动机反转。同理KM2的常闭触点切断了KM1的控制电路，使KM1线圈无法通电。接触器辅助触点这种互相制约的关系称为“互锁”或“联锁”。这种互锁关系，能保证即使