【正文】 電氣控制技術(shù)講座 ? 6) 機(jī)床的機(jī)械部件 ? 與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件有如下幾個(gè)特點(diǎn)： ? (1) 采用了高性能的主軸及進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到簡化，傳動(dòng)鏈較短。 ? 數(shù)控裝置接受輸入裝置送來的脈沖信號，經(jīng)過編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令來控制機(jī)床的各個(gè)部分，并按程序要求實(shí)現(xiàn)規(guī)定的、有序的動(dòng)作。對于幾何形狀比較簡單的零件，程序段不多，可以采用手工編程；對于比較復(fù)雜特別是空間曲面零件，由于手工編程繁瑣而費(fèi)時(shí)，且易出錯(cuò)，需采用自動(dòng)編程的方法。如果被控對象是機(jī)床，則稱為數(shù)控機(jī)床。 2 . 主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)采用了電氣反接制動(dòng)形式，并用速度繼電器進(jìn)行控制。 車床主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路 電氣控制技術(shù)講座 車床的電氣控制線路分析 （ 2 ）主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 下圖所示，按下正向起動(dòng)按鈕 SB3 → KM3 線圈通電 → KM3 主觸點(diǎn)閉合 →短接限流電阻 R 同時(shí)另有一個(gè)常開輔助觸點(diǎn) KM3 （ 5 － 15 ）閉合 → KA 線圈通電 → KA 常開觸點(diǎn)（ 5 — 10 ）閉合 → KM3 線圈自鎖保持通電 → 把電阻 R 切除同時(shí) KA 線圈也保持通電。 3 ．刀架的快速移動(dòng) 為了提高工作效率，車床刀架的快速移動(dòng)由一臺單獨(dú)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其功率為 ，并采用點(diǎn)動(dòng)控制。 電氣控制技術(shù)講座 電氣原理圖閱讀分析的方法 1．認(rèn)識符號 2．熟悉控制設(shè)備的動(dòng)作情況及觸頭狀態(tài) 3．弄清控制目的和控制方法 4．按操作后的動(dòng)作流程來分析動(dòng)作過程 5．假設(shè)故障分析現(xiàn)象 電氣控制技術(shù)講座 普通車床的電氣控制 車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析 車床的電力拖動(dòng)形式及控制要求 車床的電氣控制線路分析 車床電氣控制線路的特點(diǎn) 電氣控制技術(shù)講座 車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析 右圖所示為 C650 臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖。 電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， M 的繞組連接成△形 ； 電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， M 的繞組連接成 YY 形。 (a) 低速△形接法 (b) 高速 YY 形接法 電氣控制技術(shù)講座 變級調(diào)速原理 根據(jù)變極調(diào)速原理“定子一半繞組中電流方向變化，磁極對數(shù)成倍變化”，上圖 (a) 將繞組的 U1 、 V1 、 W1 三個(gè)端子接三相電源，將 U2 、 V2 、 W2 三個(gè)端子懸空，三相定子繞組接成三角形（△）。 1. 能耗制動(dòng)控制原理 下面以手動(dòng)控制的能耗制動(dòng)控制電路進(jìn)行說明，按下 SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；當(dāng)進(jìn)行能耗制動(dòng)時(shí)，手一直按住 SB1， KM2線圈得電，將直流電源接入電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)，延時(shí)兩秒左右，松開 SB1，能耗制動(dòng)結(jié)束。機(jī)械制動(dòng)分為通電制動(dòng)型和斷電制動(dòng)型兩種。 電氣控制技術(shù)講座 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)控制電路 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。其控制電路如下： 電氣控制技術(shù)講座 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。過大的起動(dòng)電流將將影響接在同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常工作，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法起動(dòng)。 右圖所示為兩地控制的電路。 電氣控制技術(shù)講座 基本控制規(guī)律 互鎖控制電路 1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 為了避免兩接觸器同時(shí)得電而造成電源相間短路，在控制電路中，分別將兩個(gè)接觸器 KM1 、 KM2 的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在對方的線圈回路里，如右圖所示。 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。 電氣原理圖 電氣控制技術(shù)講座 電氣圖概述 6. 在電氣原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個(gè)電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；對某些元器件還應(yīng)標(biāo)注其特性（如電阻、電容的數(shù)值等）；不常用的電器（如位置傳感器、手動(dòng)開關(guān)等）還要標(biāo)注其操作方式和功能等。雙字母符號是由一個(gè)表示種類的單字母符號與另一字母組成，其組合應(yīng)以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 電氣控制技術(shù)講座 2. 熔斷器的分類 熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復(fù)式熔斷器等。刀開關(guān)在切斷電源時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，因此在安裝刀開關(guān)時(shí)手柄必須朝上，不得倒裝或平裝。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過擺錘 5 撥動(dòng)觸點(diǎn) 6 ，使常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動(dòng)作。把這個(gè)時(shí)間叫做 :“延時(shí)時(shí)間” 當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)迅速斷開，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)迅速閉合。 電氣控制技術(shù)講座 時(shí)間繼電器 空氣阻尼時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)三部分組成。 欠電壓繼電器用于電路的欠電壓保護(hù)，其釋放整定值為電路額定電壓的 ～ 倍。 過電流繼電器在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作，整定范圍通常為額定電流的 ～ 倍。當(dāng)繼電器輸入量 X 由零增至 X ｏ 以前，繼電器輸出量 Y 為零。 電磁式繼電器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理 電氣控制技術(shù)講座 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理 如圖所示，交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)（包括電磁線圈 1 、鐵心 2 和銜鐵 3 ）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭 4 和輔助觸頭 5 ）、滅弧裝置（圖中未畫出）及其他部分組成。振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個(gè)交變磁場，當(dāng)金屬塊接近感應(yīng)頭時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩的能量，使振蕩減弱以至停振，因而存在振蕩和停振兩種信號，經(jīng)整形放大器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號，從而起到“開”、“關(guān)”的控制作用。它的作用與按鈕相同，只是其觸點(diǎn)的動(dòng)作不是靠手動(dòng)操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返摹? 電氣控制技術(shù)講座 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 4. 滅弧裝置 在大氣中分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，電場的存在使觸頭表面的大量電子溢出從而產(chǎn)生電弧。鐵心用硅鋼片疊加而成，以減小渦流。 本 講座 就是以機(jī)床作為典型對象來研究電氣自動(dòng)控制技術(shù)的基本原理 、方法和應(yīng)用， 低壓電器 ? 2 .1低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 定義 :工作在 DC,1500V。 ? 直流電磁鐵由于通入的是直流電，其鐵心不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈與鐵心接觸以利散熱，線圈做成無骨架、高而薄的瘦高型，以改善線圈自身散熱。 電氣控制技術(shù)講座 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 電氣控制技術(shù)講座 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 2. 直流電磁鐵和交流電磁鐵 為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪 聲 ，在鐵心的端面開一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)， 使得兩部分的電磁吸力的合力沒有達(dá)到零的時(shí)刻 ,如果在任何一時(shí)刻都大于反力銜鐵被吸牢 ,這樣就消除了振動(dòng) .如下圖所示 。 控制按鈕 行程開關(guān) 接近開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 電氣控制技術(shù)講座 控制按鈕 控制按鈕由按鈕帽 1 、復(fù)位彈簧 2 、橋式觸頭 3 、 4 、 5 和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖見下圖所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件與接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就使其輸出一個(gè)電信號。圖中水平方向的數(shù)字 1~3 表示觸點(diǎn)編號，垂直方向的數(shù)字及文字“左”、“ 0 ”、“右”表示手柄的操作位置（檔位），虛線表示手柄操作的聯(lián)動(dòng)線。 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 電流繼電器 電壓繼電器 時(shí)間繼電器 熱繼電器 速度繼電器 電氣控制技術(shù)講座 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 1. 結(jié)構(gòu)及工作原理 繼電器一般由 3 個(gè)基本部分組成：檢測機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 當(dāng)通過電流線圈 1 的電流超過某一定值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵 7 吸合并帶動(dòng)絕緣支架動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn) 9 斷開，動(dòng)合觸點(diǎn) 10 閉合。 電流繼電器反映的是電流信號，常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測主電路的電壓；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。時(shí)間繼電器就能實(shí)現(xiàn)這種功能。經(jīng)過一段延時(shí)后，使其常開觸點(diǎn)延時(shí)斷開，常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件 1 、主雙金屬片 2 和觸點(diǎn) 4 三部分組成，如右圖所示。但對于定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。 速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。 1. 熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。 1. 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。 常用電氣圖的圖形符號與文字符號 在國家標(biāo)準(zhǔn)中，電氣技術(shù)中的文字符號分為基本文字符號 ( 單字母或雙字母 ) 和輔助文字符號。 3. 在電氣原理圖中，所有電器的可動(dòng)部分均按原始狀態(tài)畫出。如下圖所示。 4. 電路保護(hù)環(huán)節(jié) （ 1 ）短路保護(hù) （ 2 ）過載保護(hù) （ 3 ）欠壓和失壓保護(hù) 電氣控制技術(shù)講座 基本控制規(guī)律 互鎖控制電路 1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 右圖為兩個(gè)接觸器的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。這樣，要使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，只要直接按反轉(zhuǎn)按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。 1. 主電路的順序控制 主電路順序起動(dòng)控制電路如圖所示。 電氣控制技術(shù)講座 定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。起動(dòng)過程的控制原