第三章數(shù)控機床電氣控制基礎1

1、第三章第三章 數(shù)控機床電氣控制基礎數(shù)控機床電氣控制基礎3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇4重點重點：接觸器、繼電器、按鈕、開關等電器元件的結接觸器、繼電器、按鈕、開關等電器元件的結構、原理、符號和選擇方法。構、原理、符號和選擇方法。 難點：各種器件的認識和正確的選擇、使用方法。難點：各種器件的認識和正確的選擇、使用方法。低壓電器定義低壓電器定義4定義：定義：交流交流1200V以下、直流以下、直流1500V以下為低壓，在此以下為低壓，在此電壓范圍內使用的電器元件，統(tǒng)稱低壓電器電壓范圍內使用的電器元件

2、，統(tǒng)稱低壓電器4作用：作用：4發(fā)展方向：發(fā)展方向：小體積、高可靠性、使用方便、功能可組小體積、高可靠性、使用方便、功能可組合性方向發(fā)展。合性方向發(fā)展。 3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇種類種類名稱名稱主要品種主要品種用途用途配配電電電電器器刀開關刀開關負荷開關負荷開關熔斷器式開關熔斷器式開關扳形開關扳形開關主要用于電路的隔離，也能主要用于電路的隔離，也能接通和分斷額定電流接通和分斷額定電流轉換開關轉換開關組合開關組合開關換向開關換向開關用于兩種以上電源和負載的用于兩種以上電源和負載的轉換，接通或分斷電路轉換，接通或分斷電路低壓斷路低壓斷路

3、器器塑殼式低壓斷路器塑殼式低壓斷路器框架式低壓斷路器框架式低壓斷路器限流式低壓斷路器限流式低壓斷路器漏電保護開關漏電保護開關用于線路過載、短路或欠壓用于線路過載、短路或欠壓保護，也可用做不頻繁接通保護，也可用做不頻繁接通和斷開電路和斷開電路熔斷器熔斷器無填料式熔斷器無填料式熔斷器有填料式熔斷器有填料式熔斷器快速熔斷器快速熔斷器自動熔斷器自動熔斷器用于電器設備的過載和短路用于電器設備的過載和短路保護保護接觸器接觸器交流接觸器交流接觸器直流接觸器直流接觸器用于遠距離頻繁起動和控制用于遠距離頻繁起動和控制電動機，接通和分斷正常工電動機，接通和分斷正常工作的電路作的電路種類種類名稱名稱主要品種主要品種

4、用途用途控控制制電電器器繼電器繼電器熱繼電器熱繼電器中間繼電器中間繼電器時間繼電器時間繼電器電流繼電器電流繼電器速度繼電器速度繼電器主要用于控制系統(tǒng)，用做控制其他電器或作主要用于控制系統(tǒng)，用做控制其他電器或作住電路的保護住電路的保護起動器起動器磁力起動器磁力起動器降壓起動器降壓起動器主要用于電動機的起動和正反轉控制主要用于電動機的起動和正反轉控制控制器控制器輪控制器輪控制器主令控制器主令控制器主要用于電氣設備中轉換主電路或勵磁回路主要用于電氣設備中轉換主電路或勵磁回路的接法，完成換向和調速的接法，完成換向和調速主令電主令電器器按鈕按鈕限位開關限位開關萬能轉換開關萬能轉換開關微動開關微動開關主要

5、用于接通和分斷控制電路主要用于接通和分斷控制電路變阻器變阻器勵磁變阻器勵磁變阻器起動變阻器起動變阻器頻敏變阻器頻敏變阻器用于發(fā)電機及電動機減壓起動和調速用于發(fā)電機及電動機減壓起動和調速電磁鐵電磁鐵起重電磁鐵起重電磁鐵牽引電磁鐵牽引電磁鐵制動電磁鐵制動電磁鐵用于起重、操縱或牽引機械裝置用于起重、操縱或牽引機械裝置3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇分類分類41 1按控制作用分類按控制作用分類 （1 1）執(zhí)行電器）執(zhí)行電器 用來完成某種動作或傳遞功率。例如：用來完成某種動作或傳遞功率。例如：接觸器、電磁閥、電磁鐵。接觸器、電磁閥、電磁鐵。 （2 2）控制電器）控制電器 用來控制電路的通斷。

6、開關、繼電器。用來控制電路的通斷。開關、繼電器。 （3 3）主令電器）主令電器 用來發(fā)出信號指令的電器。它的信號用來發(fā)出信號指令的電器。它的信號指令將通過繼電器、接觸器和其他自動電器的動作，指令將通過繼電器、接觸器和其他自動電器的動作，接通和分斷被控制電路，以實現(xiàn)對電動機和其它生產接通和分斷被控制電路，以實現(xiàn)對電動機和其它生產機械的遠距離控制。例如：按鈕、主令控制器、轉換機械的遠距離控制。例如：按鈕、主令控制器、轉換開關等。開關等。 （4 4）保護電器）保護電器 用來保護電源、電路及用電設備的安用來保護電源、電路及用電設備的安全，使它們免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器、漏全，使它們免遭損壞。例

7、如：熔斷器、熱繼電器、漏電斷路器等。電斷路器等。 （5 5）配電電器）配電電器 用于電能的輸送和分配的電器。如低用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。壓斷路器、隔離器等。3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇分類分類42 2按動作方式分按動作方式分 4（1 1）自動切換電器）自動切換電器 按照信號或某個物理量的變化而按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。4（2 2）非自動電器）非自動電器 通過人力操作而動作的電器。例如：通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按鈕等開關、按鈕等 。43 3按動作原理分類按動

8、作原理分類 4（1 1）電磁式電器）電磁式電器 它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。如：接觸器、繼電器等。4（2 2）非電磁式電器）非電磁式電器 它是依靠外力（人力或機械力）它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關、或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。 3.1 常用控制電氣及選擇常用控制電氣及選擇分類分類44 4按在機床中的用途又可分以下三大類：按在機床中的用途又可分以下三大類：4(1)(1)信號及控制電器信號及控制電器 用于發(fā)送控制指令及實現(xiàn)機

9、床控用于發(fā)送控制指令及實現(xiàn)機床控制電路中邏輯運算、延時等功能的電器。如：按鈕開制電路中邏輯運算、延時等功能的電器。如：按鈕開關、行程開關、刀開關、中間繼電器、時間繼電器、關、行程開關、刀開關、中間繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。速度繼電器等。4(2)(2)執(zhí)行電器執(zhí)行電器 用于完成傳動或實現(xiàn)機床某種動作的電用于完成傳動或實現(xiàn)機床某種動作的電器。如：接觸器、電磁閥、電磁鐵、電磁離合器等。器。如：接觸器、電磁閥、電磁鐵、電磁離合器等。4(3)(3)保護電器保護電器 用于保護機床控制電路及其用電設備安用于保護機床控制電路及其用電設備安全的電器。如：溶斷器、熱繼電器、過欠電流（壓）全的電器。如：溶斷

10、器、熱繼電器、過欠電流（壓）繼電器等。繼電器等。 刀開關俗名閘刀，是一種結構最簡單且應用最廣泛的手刀開關俗名閘刀，是一種結構最簡單且應用最廣泛的手控低壓電器，主要用于接通和切斷長期工作設備的電源?？氐蛪弘娖?，主要用于接通和切斷長期工作設備的電源。是低壓配電電器中結構是低壓配電電器中結構、的電器。廣泛應用于照明電路、小容量的電器。廣泛應用于照明電路、小容量（5.5KW5.5KW及以下）的動力電路且不頻繁啟動的控制電路中。及以下）的動力電路且不頻繁啟動的控制電路中。分類：分類：刀開關按刀開關按分為單級、雙極和三級；分為單級、雙極和三級；按按分為直接手柄操作式、杠桿操作機構式和電分為直接手柄操作式、

11、杠桿操作機構式和電動操作機構式；動操作機構式；按刀開關可按刀開關可轉換的方向轉換的方向分為分為和和。 刀開關的結構圖刀開關的結構圖刀開關的圖形及文字符號 ：膠蓋閘刀開關又稱為開啟式：膠蓋閘刀開關又稱為開啟式負荷開關。負荷開關。 ：鐵殼開關又稱為封閉式負荷開關。：鐵殼開關又稱為封閉式負荷開關。一般應用于一般應用于和和負荷電路，也可負荷電路，也可以用作以用作15KW15KW以下的電動機的以下的電動機的的控制開的控制開關。關。：熔斷器式刀開關即熔斷器：熔斷器式刀開關即熔斷器式隔離開關。是一種以熔斷體或帶有熔斷體的載式隔離開關。是一種以熔斷體或帶有熔斷體的載融件作為動觸點的隔離開關。融件作為動觸點的隔

12、離開關。膠蓋閘刀開關外形結構：膠蓋閘刀開關外形結構：圖形文字符號：圖形文字符號：HK系列膠蓋閘刀開關型號的含義系列膠蓋閘刀開關型號的含義:圖形文字符號：圖形文字符號：鐵殼開關外形結構鐵殼開關外形結構外形結構：外形結構：HR6HR6型系列型系列刀開關的安裝與選用刀開關的安裝與選用4安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，負荷線與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，負荷線應接在閘刀下側熔斷絲的另一端，以確保刀開關切斷應接在閘刀下側熔斷絲的另一端，以確保刀開關切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，手柄

13、向電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，手柄向上合為接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝，否上合為接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝，否則會因閘刀松動自然落下而誤將電源接通。則會因閘刀松動自然落下而誤將電源接通。4刀開關的選用刀開關的選用主要考慮回路額定電壓、長期工作電流主要考慮回路額定電壓、長期工作電流以及短路電流所產生的動熱穩(wěn)定性等因素。刀開關的以及短路電流所產生的動熱穩(wěn)定性等因素。刀開關的額定電流應大于其所控制的最大負荷電流。用于直接額定電流應大于其所控制的最大負荷電流。用于直接起停起停3 kW3 kW及以下的三相異步電動機時，刀開關的額定及以下的三相異步電動機時，刀開關的額定電流必

14、須大于電動機額定電流的電流必須大于電動機額定電流的3 3倍。倍。又稱為轉換開關，是由多節(jié)觸點組合而又稱為轉換開關，是由多節(jié)觸點組合而成的一種成的一種。是一種特殊刀開關，只不過一般刀開關的是一種特殊刀開關，只不過一般刀開關的操作手柄是在垂直安裝面的平面內向上或向下轉操作手柄是在垂直安裝面的平面內向上或向下轉動，而組合開關的操作手柄則是平行于安裝面的動，而組合開關的操作手柄則是平行于安裝面的平面內向左或向右轉動而已。平面內向左或向右轉動而已。有單級、雙極和三級之分。有單級、雙極和三級之分。 可以用作電源引入開關、也可以用作可以用作電源引入開關、也可以用作5.5KW5.5KW以下的電動機的直接啟動、

15、停止、反轉和調以下的電動機的直接啟動、停止、反轉和調速的控制開關。速的控制開關。a）外形圖）外形圖 b）內部結構）內部結構 組合開關由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。組合開關由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉片接通與斷開。可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉換。換。 組合開關中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利組合開關中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉換開關的觸片通流能力有限，一于熄滅電弧。但轉換開關的觸片通流能力有限，一般用于交流般用于交流3

16、80V380V、直流、直流220V220V，電流，電流100A100A以下的電路中以下的電路中做電源開關。做電源開關。HZ系列組合開關型號的含義：系列組合開關型號的含義： 低壓斷路器低壓斷路器又稱自動開關或空氣開關，是一種集操又稱自動開關或空氣開關，是一種集操作控制和多種保護功能于一身的電器。它相當于刀開關、作控制和多種保護功能于一身的電器。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。護的電器。主要用于低壓動力線路中，用于

17、分斷和接通主要用于低壓動力線路中，用于分斷和接通負荷電路。所以，其被稱之為負荷電路。所以，其被稱之為。自動開關的原理圖1、9彈簧 2觸點 3鎖鍵 4搭鉤 5軸 6過電流脫扣器 7杠桿 8、10銜鐵 11欠電壓脫扣器 12雙金屬片 13電阻絲QF低壓斷路器的圖形符號低壓斷路器的圖形符號4斷路器主要由斷路器主要由觸點系統(tǒng)、操作機構和保護元件觸點系統(tǒng)、操作機構和保護元件3部分組部分組成。主觸點靠操作機構（手動或電動）來閉合。開關成。主觸點靠操作機構（手動或電動）來閉合。開關的脫扣機構是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫的脫扣機構是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。主觸點閉合后

18、就被鎖鉤鎖扣器等，它們都是電磁鐵。主觸點閉合后就被鎖鉤鎖住。住。4在正常情況下，在正常情況下，過流脫扣器過流脫扣器的銜鐵是釋放著的，一旦的銜鐵是釋放著的，一旦發(fā)生嚴重過載或短路故障，線圈因流過大電流而產生發(fā)生嚴重過載或短路故障，線圈因流過大電流而產生較大的電磁吸力，把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸較大的電磁吸力，把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點斷開，起到了過流保護作用。點斷開，起到了過流保護作用。4欠壓脫扣器欠壓脫扣器的工作情況與之相反，正常情況下吸住銜的工作情況與之相反，正常情況下吸住銜鐵，主觸點閉合，電壓嚴重下降或斷電時釋放銜鐵而鐵，主觸點閉合，電壓嚴重下降或斷電時釋放銜鐵而使主觸點斷開，實

19、現(xiàn)了欠壓保護。電源電壓正常時，使主觸點斷開，實現(xiàn)了欠壓保護。電源電壓正常時，必須重新合閘才能工作。必須重新合閘才能工作。鎖鉤鎖鉤主觸點主觸點手動閉合手動閉合 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器銜鐵釋放銜鐵釋放連桿裝置連桿裝置釋放彈簧釋放彈簧自動開關的工作原理（過自動開關的工作原理（過 流）流）正常工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)過流狀態(tài)過流狀態(tài)自動開關的工作原理（欠壓）自動開關的工作原理（欠壓）正常工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)自動開關的型號及其含義自動開關的型號及其含義自自 動動 開開 關關 的的圖形、文字符號圖形、文字符號A低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù)低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù) 1-被保護

20、對象的發(fā)熱特性被保護對象的發(fā)熱特性 2-低壓斷路器保護特性低壓斷路器保護特性按其用途和結構不同分類，主要有按其用途和結構不同分類，主要有。常用的主要是裝置式、。常用的主要是裝置式、萬能式兩種。萬能式兩種。是采用了以微處理器或單片機為核是采用了以微處理器或單片機為核心的智能控制器心的智能控制器( (智能脫扣器智能脫扣器) ) 。有框架式和塑料外殼式兩種。有框架式和塑料外殼式兩種。 智能化斷路器主要用于智能化自動配電系統(tǒng)中的智能化斷路器主要用于智能化自動配電系統(tǒng)中的主斷路器。主斷路器。裝置式自動開關外觀裝置式自動開關外觀又稱為又稱為塑塑殼式殼式自動開關。自動開關。可通過可通過手手動或者電動動或者電

21、動的方式來進行的方式來進行分合閘的操作。分合閘的操作。主要用于主要用于電動機及照明系統(tǒng)的控制、電動機及照明系統(tǒng)的控制、供電線路的保護等。供電線路的保護等。又稱為框架式自動開關或又稱為框架式自動開關或萬能式自動萬能式自動。是指以具有是指以具有的框的框架結構架結構將所有構件組成一個整體并具將所有構件組成一個整體并具有多種結構變化方式，能接通、承載以及有多種結構變化方式，能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）下接通、承的非正常電路條件（如短路）下接通、承載一定時間和分斷電流的開關電器。載一定時間和分斷電流的開關電器。1.天 弧 罩2.開 關 本 體3.抽 屜 座4.合 閘 按 鈕5.分 閘 按 鈕6.智 能 脫 扣 器7.搖 勻 柄 插 入 位 置8. 連 接 /試 驗 /分 離 指 示1.天 弧 罩2.開 關 本 體3.抽 屜 座4.合 閘 按 鈕5.分 閘 按 鈕6.智 能 脫 扣 器7.搖 勻 柄 插 入 位 置8. 連 接 /試 驗 /分 離 指 示根據(jù)線路對保護的要求確定低壓斷路器的類型和保根據(jù)線路對保護的要求確定低壓斷路器的類型和保護形式；護形式；低壓斷路器的低壓斷路器的額定電壓（電流）額定電壓（電流）應等于或大于被保應等于或大于被保護線路的額定電壓（電流）；護線路的額定電壓（電流）；