第三章数控机床电气控制基础1

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 数控机床电气控制基础,3.1 常用控制电气及选择,3.1 常用控制电气及选择,3.1.1 刀开关,3.1.2 组合开关,3.1.3 低压断路器,3.1.4 熔断器,3.1.5 接触器,3.1.6 继电器,3.1.7主令电器,3.1.7 主令电器,3.1.8 电气配线工艺,3.1 常用控制电气及选择,重点,：,接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。,难点：各种器件的认识和正确的选择、使用方法。,低压电器定义,定义：,交流1200V以下、直流1500V以下为低压，在此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器,作用：,低压电器在工业电气控制系统电路中的作用主要是对所控制的电路或电路中其他的电器进行通断、保护、控制或调节。,发展方向：,小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性方向发展。,3.1 常用控制电气及选择,低压电器的分类：,*,低压电器根据其控制对象的不同，分为,配电电器,和,控制电器,两大类。,*低压配电电器,低压配电电器主要用于低压配电系统和动力回路。常用的有：刀开关、转换开关、熔断器、自动开关、接触器等。,3.1 常用控制电气及选择,低压电器的分类：,*“控制电器”,：根据外界的电信号或非电信号可以自动或手动地对所控制的电路或者不具备电性能的对象进行控制的电器设备或器件总成被称之为“控制电器”。,*,低压控制电器,低压控制电器主要用于电力传输系统和电气自动控制系统中。,常用的有：主令电器、继电器、启动器、控制器、电阻器、变阻器、万能转换开关等。,种类,名称,主要品种,用途,配,电,电,器,刀开关,负荷开关,熔断器式开关,扳形开关,主要用于电路的隔离，也能接通和分断额定电流,转换开关,组合开关,换向开关,用于两种以上电源和负载的转换，接通或分断电路,低压断路器,塑壳式低压断路器,框架式低压断路器,限流式低压断路器,漏电保护开关,用于线路过载、短路或欠压保护，也可用做不频繁接通和断开电路,熔断器,无填料式熔断器,有填料式熔断器,快速熔断器,自动熔断器,用于电器设备的过载和短路保护,接触器,交流接触器,直流接触器,用于远距离频繁起动和控制电动机，接通和分断正常工作的电路,种类,名称,主要品种,用途,控,制,电,器,继电器,热继电器,中间继电器,时间继电器,电流继电器,速度继电器,主要用于控制系统，用做控制其他电器或作住电路的保护,起动器,磁力起动器,降压起动器,主要用于电动机的起动和正反转控制,控制器,轮控制器,主令控制器,主要用于电气设备中转换主电路或励磁回路的接法，完成换向和调速,主令电器,按钮,限位开关,万能转换开关,微动开关,主要用于接通和分断控制电路,变阻器,励磁变阻器,起动变阻器,频敏变阻器,用于发电机及电动机减压起动和调速,电磁铁,起重电磁铁,牵引电磁铁,制动电磁铁,用于起重、操纵或牵引机械装置,3.1 常用控制电气及选择,分类,1按控制作用分类,（1）执行电器,用来完成某种动作或传递功率。例如：接触器、电磁阀、电磁铁。,（2）控制电器,用来控制电路的通断。开关、继电器。,（3）主令电器,用来发出信号指令的电器。它的信号指令将通过继电器、接触器和其他自动电器的动作，接通和分断被控制电路，以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制。例如：按钮、主令控制器、转换开关等。,（4）保护电器,用来保护电源、电路及用电设备的安全，使它们免遭损坏。例如：熔断器、热继电器、漏电断路器等。,（5）配电电器,用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。,3.1 常用控制电气及选择,分类,2按动作方式分,（1）自动切换电器,按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。,（2）非自动电器,通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。,3按动作原理分类,（1）电磁式电器,它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。,（2）非电磁式电器,它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等,。,3.1 常用控制电气及选择,分类,4按在机床中的用途又可分以下三大类：,(1)信号及控制电器,用于发送控制指令及实现机床控制电路中逻辑运算、延时等功能的电器。如：按钮开关、行程开关、刀开关、中间继电器、时间继电器、速度继电器等。,(2)执行电器,用于完成传动或实现机床某种动作的电器。如：接触器、电磁阀、电磁铁、电磁离合器等。,(3)保护电器,用于保护机床控制电路及其用电设备安全的电器。如：溶断器、热继电器、过欠电流（压）继电器等。,刀开关俗名闸刀，是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，主要用于接通和切断长期工作设备的电源。,刀开关（手柄闸刀式开关）,是低压配电电器中结构,最简单,、,应用最广泛,的电器。广泛应用于照明电路、小容量（5.5KW及以下）的动力电路且不频繁启动的控制电路中。,分类：,刀开关按,极数（通路的数量）,分为单级、双极和三级；,按,操作方式,分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；,按刀开关可,转换的方向,分为,单投式,和,双投式,。,一般刀开关的额定电压不超过,500V,。额定电流有,10A,到上千安培多种等级，有的刀开关附有熔断器。,3.1.1,刀开关（QS）,刀开关的结构图,刀开关的图形及文字符号,常 用 的 刀 开 关 种 类：,（1）胶盖闸刀开关,：胶盖闸刀开关又称为开启式负荷开关。,（2）铁壳开关,：铁壳开关又称为封闭式负荷开关。一般应用于,不频繁地接通,和,分断,负荷电路，也可以用作15KW以下的电动机的,不频繁启动,的控制开关。,（3）熔断器式刀开关,：熔断器式刀开关即熔断器式隔离开关。是一种以熔断体或带有熔断体的载融件作为动触点的隔离开关。,刀开关胶盖闸刀开关,胶盖闸刀开关外形结构：,图形文字符号：,HK系列胶盖闸刀开关型号的含义:,刀开关胶盖闸刀开关,刀开关封闭式铁壳闸刀开关,图形文字符号：,铁壳开关外形结构,封闭式铁壳,闸刀开关型号的含义:,刀开关,熔断器式刀开关,熔断器式刀开关,外形结构：,HR6型系列,HR5系列,刀开关的安装与选用,安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装，否则会因闸刀松动自然落下而误将电源接通。,刀开关的选用,主要考虑回路额定电压、长期工作电流以及短路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停3 kW及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。,组合开关,又称为转换开关，是由多节触点组合而成的一种,手动控制电器,。,组合开关,是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。,组合开关,有单级、双极和三级之分。,组合开关,可以用作电源引入开关、也可以用作5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。,3.1.2 组合开关,组合开关实物图片,组合开关结构示意图,a）外形图 b）内部结构,组合开关由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。,组合开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利,于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一,般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。,组合开关图形文字符号,HZ系列组合开关型号的含义：,3.1.3低压断路器,低压断路器,又称自动开关或空气开关，,是一种集操作控制和多种保护功能于一身的电器。,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。,主要用于低压动力线路中，用于分断和接通负荷电路。所以，其被称之为,低压断路器,。,1.低压断路器的结构和工作原理,自动开关的原理图,1、9弹簧 2触点 3锁键 4搭钩 5轴 6过电流脱扣器 7杠杆 8、10衔铁 11欠电压脱扣器 12双金属片 13电阻丝,低压断路器的图形符号,断路器主要由,触点系统、操作机构和保护元件,3部分组成。主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。开关的脱扣机构是一套连杆装置，有过流脱扣器和欠压脱扣器等，它们都是电磁铁。主触点闭合后就被锁钩锁住。,在正常情况下，,过流脱扣器,的衔铁是释放着的，一旦发生严重过载或短路故障，线圈因流过大电流而产生较大的电磁吸力，把衔铁往下吸而顶开锁钩，使主触点断开，起到了过流保护作用。,欠压脱扣器,的工作情况与之相反，正常情况下吸住衔铁，主触点闭合，电压严重下降或断电时释放衔铁而使主触点断开，实现了欠压保护。电源电压正常时，必须重新合闸才能工作。,锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁释放,低压断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,自动开关的工作原理（过 流）,正常工作状态,过流状态,自动开关的工作原理（欠压）,正常工作状态,欠压状态,自动开关的型号及其含义,自 动 开 关 的,图形、文字符号,2.低压断路器的主要技术数据和保护特性,A低压断路器的主要技术数据,1）额定电压,2）断路器额定电流,3）断路器壳架等级额定电流,4）断路器的通断能力,5）保护特性,B保护特性,1-被保护对象的发热特性,2-低压断路器保护特性,低压断路器,按其用途和结构不同分类，主要有,装置式、万能式、直流快速式和限流式,。常用的主要是装置式、万能式两种。,智能化框架断路器和智能化塑壳断路器,智能化断路器的特征,是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器)。,智能化断路器,有框架式和塑料外壳式两种。,框架式,智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器。,3.低压断路器的分类,自动开关装置式自动开关,装置式自,动开关外观,装置式,自动开关,又称为,塑壳式,自动开关。,装置式自动开关,可通过,手动或者电动,的方式来进行分合闸的操作。,装置式自动开关,主要用于,电动机及照明系统的控制、供电线路的保护等。,自动开关装置式自动开关,自动开关万能式自动开关,万能式自动开关,又称为框架式自动开关或,万能式自动,断路器,。,万能式自动开关,是指以具有,绝缘衬垫,的框架结构,底座,将所有构件组成一个整体并具有多种结构变化方式，能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（如短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。,自动开关万能式自动开关,根据线路对保护的要求确定低压断路器的类型和保护形式；,低压断路器的,额定电压（电流）,应等于或大于被保护线路的额定电压（电流）；,低压断路器,欠压脱扣器,额定电压应等于被保护线路的额定电压；,低压断路器的,额定电流,及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流；,4.低压断路器的选用原则,电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负荷电流正常工作时的最大电流。,低压断路器的,极限分断能力,应大于线路的最大短路电流的有效值。,配电线路中的,上、下级自动开关的保护特性,应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。,低压断路器的,长延时脱扣电流,应小于导线允许的持续电流。,安装前应将脱扣器的电磁铁工作面的防锈油脂摸净；,尽可能将熔断器安装在断路器之前；,相关参数设定后不要随意改变；,断路器在分断短路电流后，切断上一级电源，再及时检查触点，并做相关处理；,定期检查各脱扣器的动作值，防止弹簧生锈，清理积尘；,5.低压断路器的使用与维护,DW16,系列万能式断路器,塑壳式断路器,NM1LE,系列漏电断路器,DZ20,漏电断路器,NB1LE-04,电子式剩余电流动作断路器,