天津开放大学文本数控机床强电控制电路辅导_数控机床电气控制第二章.doc_大学文库

两种形式。辅助触点容量小，用在控制电路中起电气自镜成互陵作用： @灭氧装置当主触点分断大电流时，在动，静触点间产生强列的电翼。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间延长，蓝至会引起事故，为了使接触卷可意工作，必须果用灭无装置使电迅速媳灭。容量在104以上的楼触器都有灭装置。10A下的接触器，常采用双断口桥形触点以利于灭氧 ④其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。交流接触器是这样工作的：当电磁线图通电后，铁心被磁化产生磁通，由此在衔铁气豫处产生电磁力，将而铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路，同时衔铁还带动铸助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合轴励触点闭合。当找圈断电成外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原米的状态。 2)接触器的主要技术参数和电气符号交流接触图的主要技术参数有额定电压，额定电流、额定操作频率、接通与分断能力等。接触器的图形符号和文字符号如图2.18所示。接触器的额定电压是指主触头的额定电压，交流接触器的额定电压，一般为0W 暖390N两种。接触器的额定电流是主触头的额定电流.有5,10,20,40.60,150A等几种。额定慢作频率是指接触图每小时允许的接通次数。一般为300次/小时、600次/小时和1200次/小时。接触器的接通和分断能力是指主触头在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，分断时应能可靠灭重。图218接触器的图形及文字符号 4.藤电器雕电器是一种根据某种输入信号的变化，面接通或断开控制电路。实现控制目的的电器。电器的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、压力等半电量，第5页共18页

第 5 页共 18 页两种形式。辅助触点容量小，用在控制电路中起电气自锁或互锁作用。 ③灭弧装置当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的电弧。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间延长，甚至会引起事故，为了使接触器可靠工作，必须采用灭弧装置使电弧迅速熄灭。容量在 10A 以上的接触器都有灭弧装置。10A 下的接触器，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。 ④其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。交流接触器是这样工作的：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通，由此在衔铁气隙处产生电磁力，将衔铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路，同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点闭合。当线圈断电或外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。 2）接触器的主要技术参数和电气符号交流接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、额定操作频率、接通与分断能力等。接触器的图形符号和文字符号如图 2.18 所示。接触器的额定电压是指主触头的额定电压。交流接触器的额定电压，一般为 500V 或 380V 两种。接触器的额定电流是主触头的额定电流，有 5，10，20，40，60，150A 等几种。额定操作频率是指接触器每小时允许的接通次数，一般为 300 次/小时、600 次/小时和 1200 次/小时。接触器的接通和分断能力是指主触头在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，分断时应能可靠灭弧。图 2.18 接触器的图形及文字符号 4.继电器继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现控制目的的电器。继电器的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、压力等非电量

而输出通常是触头的动作《断开或闭合)。候电器的种类银多，按工作原理可分电磁式饿电器、热维电器、压力雕电器、时间篷电墨，速度维电器等。在机床电气控制中，应用最多的是电做式罐电器。 1)电磁式维电器 ①电磁式维电器的结构组成和工作系理电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成，触点有动触点和静触点之分，在工作过程中整够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。如图219为电磁式雕电器的结构示意图。当线圈通电后，铁心被磁化产生足够大的电磁力，吸动衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开：当线圈断电后，电磁吸力清失，衔铁返国原来的位置，动触点和静触点又族复到原来闭合成分开的状态。应用时只要把需要控制的电路接到触点上，就可利用雅用图达到控制的目的。电流灌电器与电压港电器在结构上的区别主要是线圈不同，电流港电器的线圈匝数少、导线阻。与负载串联以反缺电路电流的变化。电压雅电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反晚其两端的电压，中间雕电器实际上也是一种电压维电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中阿放大的作用， ②电磁式继电器的主要技术参数和电气符写电磁雕电器的主要参数有以下几个：额定工作电压或额定工作电流：这是折篷电器工作时线圈需要的电压或电流，为了适应不同电压的电路应吸合电流：它是粉隆电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际使用中，要使膝电器可靠吸合，给定电压可以等于或略高于额定工作电压。但是，给定电压一般不要大于额定工作电压的1,5倍。否则会烧爱线圈。释放电流：它是折避电渴产生释放动作的最大电流。如果减小处于吸合状态的推电器的电流，当电流减小到一定程度时，继电署族复到未通电时的状志。这个过程称为继电墨第6页共18真

第 6 页共 18 页而输出通常是触头的动作（断开或闭合）。继电器的种类很多，按工作原理可分电磁式继电器、热继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器等。在机床电气控制中，应用最多的是电磁式继电器。 1）电磁式继电器 ①电磁式继电器的结构组成和工作原理电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。触点有动触点和静触点之分，在工作过程中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。如图 2.19 为电磁式继电器的结构示意图。当线圈通电后，铁心被磁化产生足够大的电磁力，吸动衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开；当线圈断电后，电磁吸力消失，衔铁返回原来的位置，动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的状态。应用时只要把需要控制的电路接到触点上，就可利用继用器达到控制的目的。电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是线圈不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。 ②电磁式继电器的主要技术参数和电气符号电磁继电器的主要参数有以下几个：额定工作电压或额定工作电流：这是指继电器工作时线圈需要的电压或电流。为了适应不同电压的电路应吸合电流：它是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际使用中，要使继电器可靠吸合，给定电压可以等于或略高于额定工作电压。但是，给定电压一般不要大于额定工作电压的 1.5 倍。否则会烧毁线圈。释放电流：它是指继电器产生释放动作的最大电流。如果减小处于吸合状态的继电器的电流，当电流减小到一定程度时，继电器恢复到未通电时的状态，这个过程称为继电器

二、机床常用低压电器的特点 1、开关电器 1)组合开关组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，主要用作电源的引入开关。与普通刀开关不同的是，组合开关的刀片是旋转式的，比刀开关轻巧，是一种多触点。多位置，可控制多个回路的电器。 ①组合开关的结构组成和工作原理组合开关由动触点、静触点，转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成，根据动触片和静触片的不月组合，组合开关有多种接线方式，其结构示意图及外形图如图25所示。 ②组合开关的主要技术参数和电气符号组合开关的主要技术参数有孩定电压、额定电流、极数等。组合开关一般有单极、双极和三极。 2)低压断路器低压斯路器又称自动空气开关，它不但能川于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等放障时，能自动切断电路。有效地保护串接在它后面的电气设备，因此，低压断路器在机床上使用得越米越广泛。机床上常用的低压新路器有D以0， DZ5-20和DZ5-50系列. ①低压断路器的结构组成和工作原理低压断路器主要由触点系统、操作机构和殿扣器等部分组成。图27所示为低压断路器的结构示意图。开关的主触头是靠操作机构手动成电动合闲的。并由白动脱扣机构将主触头铺在合闸位置上。如果电路发生故障。自由税扣机构在有关脱扣器的推动下动作，使钩子照开，于是主触头在弹簧作川下迅速分斯。过流脱扣器5的战图和热税扣器6的热元件与主电路串联，欠压税扣器7的线圈与电路并联。当电路发生知路或严重过载时，过流歌扣器的衔铁被吸合，使白由散扣机构4动作。当电路过载时，热脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯由。推动自由脱加机构动作。当电路电压过低时，欠压脱扣器？的衙铁释放，也使自由脱扣机构动作。 ②低压断路器的主要技术参数和电气符号 )额定电压：低压断路器额定电压包括额定工作电压，额定绝峰电压和额定脉冲电压。 )额定电流：斯路器额定电流指额定持续电流，即脱扣器能长期通过的电流。第8页共1落页

第 8 页共 18 页二、机床常用低压电器的特点 1、开关电器 1）组合开关组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，主要用作电源的引入开关。与普通刀开关不同的是，组合开关的刀片是旋转式的，比刀开关轻巧，是一种多触点，多位置，可控制多个回路的电器。 ① 组合开关的结构组成和工作原理组合开关由动触点、静触点、转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。根据动触片和静触片的不同组合，组合开关有多种接线方式，其结构示意图及外形图如图 2.5 所示。 ② 组合开关的主要技术参数和电气符号组合开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、极数等。组合开关一般有单极、双极和三极。 2）低压断路器低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。因此，低压断路器在机床上使用得越来越广泛。机床上常用的低压断路器有 DZ10、 DZ5-20 和 DZ5-50 系列。 ① 低压断路器的结构组成和工作原理低压断路器主要由触点系统、操作机构和脱扣器等部分组成。图 2.7 所示为低压断路器的结构示意图。开关的主触头是靠操作机构手动或电动合闸的，并由自动脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。如果电路发生故障，自由脱扣机构在有关脱扣器的推动下动作，使钩子脱开。于是主触头在弹簧作用下迅速分断。过流脱扣器 5 的线圈和热脱扣器 6 的热元件与主电路串联，欠压脱扣器 7 的线圈与电路并联。当电路发生短路或严重过载时，过流脱扣器的衔铁被吸合，使自由脱扣机构 4 动作。当电路过载时，热脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路电压过低时，欠压脱扣器 7 的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。 ② 低压断路器的主要技术参数和电气符号 a) 额定电压：低压断路器额定电压包括额定工作电压，额定绝缘电压和额定脉冲电压。 b) 额定电流：断路器额定电流指额定持续电流，即脱扣器能长期通过的电流

©)通断能力：通断能力也称作额定短路通断能力，指断路器在给定电压下接通和分断的最大电流值。山分断能力：分断能力指切断故障电流所需要的时间，包括固有的断开时间和燃烈时间。低医断路器型号繁多、品种复杂，按式用途和结构形式分为框架式和塑壳式两大类。低压断路器的图型符号和文字符号如图28所示。 2、主令电器自动控制系饶中用于发运控制指令的电落称为主令电落，常用的主令电器有控制按钮开关、行程开关，接近开关等。 1)按组开关按组开关通常月作短时接通域斯开小电流控制电路的开关，通常用干控制电路中发出起动或停止等雷令，再通过接触器、雅电器来控制电器接通或斯开主电路。按细开关的结构组成和工作原理按组开关是由按组相、复位弹簧、桥式触头。静触头和外壳组成。通常制成具有常开触头和常闭触头的复合结构，其站构示意图如2.9所示。按罐的结构形式很多。紧急式按辑装有突出的醉茹形组帽，用于紧急操作：旋细式按辑用于旋转操作：指示灯式按组在透明的钮帽内装有信号灯显示信号：钥匙式按钮领插入钥匙方可操作。按细帽有多种颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作起动按钥。 2)行程开关行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置面切换电路的自动拉制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通咸斯开来控制运动部件的运动方向，行程大小威位置保护。行程开关种类根多，按结构可分为直动式、滚动式和微动式，机床上常使川微动式行程开关，。如图2.11所示，为微动式行程开关的结构示意图。 3)接近开美接近开关又称无触点行程开关。当运动着的物体在一定范围内与之接近时，接近开关线会发生物体接近而“动作”的信号。以不直接接触方式控制运动物体的位置。接近开美按工作原理来区分，有高频振得型、电容型、感应电桥型、水久磁铁型、霍尔效应型等多种，其中以高顾据荡型最为常用。高领振荡型接近开关的电路由振荡器、品体管放大署和输出电路三部分组成。其基本原理是，当装在运动部作上的金属物体接近高频振荡器的线圈L时，由于该物体内部产生润流损耗，使振傷回路等效电阻增大，能量损耗增加，使振湾器减钢直至终止，开关输出控制信号。第9页共18页

第 9 页共 18 页 c) 通断能力：通断能力也称作额定短路通断能力，指断路器在给定电压下接通和分断的最大电流值。 d) 分断能力：分断能力指切断故障电流所需要的时间，包括固有的断开时间和燃弧时间。低压断路器型号繁多、品种复杂，按其用途和结构形式分为框架式和塑壳式两大类。低压断路器的图型符号和文字符号如图 2.8 所示。 2、主令电器自动控制系统中用于发送控制指令的电器称为主令电器。常用的主令电器有控制按钮开关、行程开关、接近开关等。 1）按钮开关按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，通常用于控制电路中发出起动或停止等指令，再通过接触器、继电器来控制电器接通或断开主电路。按钮开关的结构组成和工作原理按钮开关是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、静触头和外壳组成。通常制成具有常开触头和常闭触头的复合结构，其结构示意图如 2.9 所示。按钮的结构形式很多。紧急式按钮装有突出的蘑茹形钮帽，用于紧急操作；旋钮式按钮用于旋转操作；指示灯式按钮在透明的钮帽内装有信号灯显示信号；钥匙式按钮须插入钥匙方可操作。按钮帽有多种颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作起动按钮。 2）行程开关行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。行程开关种类很多，按结构可分为直动式、滚动式和微动式。机床上常使用微动式行程开关。如图 2.11 所示，为微动式行程开关的结构示意图。 3）接近开关接近开关又称无触点行程开关。当运动着的物体在一定范围内与之接近时，接近开关就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式控制运动物体的位置。接近开关按工作原理来区分，有高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等多种，其中以高频振荡型最为常用。高频振荡型接近开关的电路由振荡器、晶体管放大器和输出电路三部分组成。其基本原理是：当装在运动部件上的金属物体接近高频振荡器的线圈 L 时，由于该物体内部产生涡流损耗，使振荡回路等效电阻增大，能量损耗增加，使振荡器减弱直至终止,开关输出控制信号

接近开关应根据其使用目的、使用场所的条件以及与控制装置的相互关系等来选择。检测距离也称为动作距离，是接近开关刚好动作时感辨头与检测体之间的距离。如图313所示。接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V)和一根输出线。输出有含开、常闭两种状老。接近开关具有工作稳定可靠，使用寿命长，重复定位精度高、操作類率高等促点。其主要参数有：工作电压，输出电流、动作距离、重复精度及工作响应频率等。 3、交流接触器接触器是一种用米频繁地接通域分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为文流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器，下而我们仅介绍交流接触器。 1)交流接触器的结构和工作原理交流接触器的外形与结构组成如图217所示，它由电磁机构、触头系统、灭派装置及其他部件等四部分组成。 ①电磁机构电磁机构由吸引线圈，铁心及䯒铁组成，它的作用是将电磁楚转换成机械能箭动触点使之闭合或断开。 ②触点系饶是接触器的执行元件，用米接通和断开电路。接触器触点系统包括主触点和辅助触点。主触点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用在控制电路中起电气自镜或互镜作用。 ③灭弧装置当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的电弧。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间廷长，甚至会引起事故，为了使接触器可靠工作，必须深用灭弧装置使电氧迅速德灭，容量在10A以上的接触署都有灭弧装置。10A下的接触器，常采用双斯口桥形触点以利于灭弧。 ④其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹贤、传动机构及外壳等。交流接触墨是这样工作的：当电磁线圈通电后。铁心敲磁化产生磁通。由此在衙铁气障处产生电题力，将衔铁吸合，主触点在南铁的带动下用合，接通主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点用合。当线图断电或外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又族复到星来的状态， 2)接触器的主要技术参数和电气符号第0项共18页

第 10 页共 18 页接近开关应根据其使用目的、使用场所的条件以及与控制装置的相互关系等来选择。检测距离也称为动作距离，是接近开关刚好动作时感辨头与检测体之间的距离。如图 3.13 所示。接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为 24V）和一根输出线。输出有常开、常闭两种状态。接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点，其主要参数有：工作电压、输出电流、动作距离、重复精度及工作响应频率等。 3、交流接触器接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器，下面我们仅介绍交流接触器。 1）交流接触器的结构和工作原理交流接触器的外形与结构组成如图 2.17 所示，它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。 ① 电磁机构电磁机构由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转换成机械能带动触点使之闭合或断开。 ② 触点系统是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点系统包括主触点和辅助触点，主触点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用在控制电路中起电气自锁或互锁作用。 ③ 灭弧装置当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的电弧。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间延长，甚至会引起事故，为了使接触器可靠工作，必须采用灭弧装置使电弧迅速熄灭。容量在 10A 以上的接触器都有灭弧装置。10A 下的接触器，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。 ④ 其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。交流接触器是这样工作的：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通，由此在衔铁气隙处产生电磁力，将衔铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路，同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点闭合。当线圈断电或外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。 2）接触器的主要技术参数和电气符号

天津开放大学 文本 数控机床强电控制电路辅导_数控机床电气控制第二章

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