機(jī)床電氣設(shè)計入門知識匯總(編輯修改稿)
2025-07-20 03:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 布置。 等。二、了解設(shè)備結(jié)構(gòu) 了解機(jī)械工程師設(shè)計出來的設(shè)備結(jié)構(gòu)，包括：機(jī)械構(gòu)成和大致的裝配關(guān)系。哪些部分為固定部分、哪些是運(yùn)動部分。驅(qū)動動力源選擇（電動機(jī)、氣、液）及力矩要求。機(jī)床結(jié)構(gòu)的限制，如行程、正反轉(zhuǎn)、保險構(gòu)件等。等。電路相當(dāng)于為人的軀體匹配思維和神經(jīng)系統(tǒng)，因此必須對機(jī)械結(jié)構(gòu)有詳細(xì)的了解，才能正確控制機(jī)床工作，并保證不損害設(shè)備。例31：從機(jī)械工程師給出的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速要求選擇電動機(jī)：依據(jù)電動機(jī)功率：P=Mω計算電動機(jī)的名牌功率，其中P為功率（瓦）、M為轉(zhuǎn)矩（）、ω為角速度（弧度/秒）。由于電動機(jī)的名牌功率P使用千瓦（KW），轉(zhuǎn)速n使用轉(zhuǎn)/分（RPM），所以上面公式要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。P=(M2лn/60)/1000三相交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和極對數(shù)有關(guān)（后續(xù)課程），分別為1000RPM（6極電機(jī)）、1500RPM（4極電機(jī)）、3000RPM（2極電機(jī)），不是可以連續(xù)選擇的，如果要得到任意轉(zhuǎn)速，還需要加機(jī)械減速機(jī)、離合器或變頻器等。算得的功率也要靠標(biāo)準(zhǔn)的功率等級，、、（KW）等。一般留取余量為3040%。三、了解氣/液/潤滑工作時序 液壓、氣動、潤滑等部分，機(jī)械工程師會在設(shè)計時根據(jù)自己的要求給出控制時序圖，即要求電器設(shè)計時，按照他要求的動作邏輯去驅(qū)動電磁閥，以滿足最終動作過程。 這個時序圖一定要讀懂，才能正確地設(shè)計控制電路去完成這個邏輯過程。 表31：工作臺進(jìn)給的時序表進(jìn)給閥（KV1）后退閥（KV2）節(jié)流閥（KV3）快進(jìn)+工進(jìn)++光刀++快退+停止 如上表就是一個工作臺完成快進(jìn)——工進(jìn)——光刀——快退——停止循環(huán)過程的時序。四、熟悉外購件使用方法 現(xiàn)代的產(chǎn)品系列中，有大量的功能電器可供選擇。如PLC、變頻器、過程儀表、擰緊控制器、數(shù)控系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的設(shè)計有自身不同的要求，電氣工程師必須詳細(xì)地閱讀外購產(chǎn)品的資料，按照其要求進(jìn)行匹配設(shè)計。 需要說明的是，這些產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計往往不比機(jī)床整體設(shè)計簡單，大部分產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計既包括硬件線路，又包括軟件設(shè)計，需要投入比較大的人力。 后面有專門的章節(jié)對這部分進(jìn)行介紹。五、組合設(shè)計 在了解了工藝要求、機(jī)械結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)后，可以進(jìn)行組合設(shè)計。大致過程為：規(guī)劃主、控制電路方案，進(jìn)行功能分配，確定各部分大致設(shè)計思路。確定使用的零部件，選擇零部件型號、規(guī)格等，列出選型表。進(jìn)行器件編號、地址分配等，列出分配表，在設(shè)計過程中邊設(shè)計邊完善。如各器件在圖紙中的編號、作用，PLC軟元件地址分配、作用（后續(xù)課程）。表32：PLC地址分配表（部分）分開設(shè)計主、控制電路。設(shè)計功能器件電路，如PLC、變頻器電路。設(shè)計功能電器程序、參數(shù)。設(shè)計保護(hù)電路、匹配保護(hù)器件參數(shù)，這些電路包括短路、過載、超程等對設(shè)備的保護(hù)，及對人身傷害的保護(hù)等。比較典型的如保護(hù)設(shè)備的空氣開關(guān)、熱元件、保險器設(shè)置，保護(hù)人身安全的緊急制動、門禁開關(guān)、光幕等。各部分電路關(guān)聯(lián)、完善。六、故障、隱患分析 真正完善的設(shè)計應(yīng)該包含一個容易忽略的細(xì)節(jié)，就是從設(shè)備實際使用經(jīng)驗，特別是反面教訓(xùn)的收集中去完善設(shè)計。 很多重復(fù)采購的設(shè)備品種，在使用中積累了大量經(jīng)驗教訓(xùn)，應(yīng)該反饋到前期設(shè)計中，這是我們項目管理人員必須做的一門功課。 這些經(jīng)驗包括： 操作工人反饋的操作不輕便； 維修工人反饋的重復(fù)性故障和零部件早期劣化； 維修工人反饋的維修手段方面的困難； 設(shè)備發(fā)生過的安全事故； 設(shè)備重復(fù)發(fā)生的影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題； 其它可以預(yù)見的，可能發(fā)生的事故。所以，我們在研討方案時，要多汲取其它部門意見，所謂的技術(shù)要求會簽，其實就是這個意思，而不是分散項目責(zé)任。七、電路原理圖電路原理圖是表示機(jī)床控制原理，詳盡表達(dá)控制邏輯關(guān)系的圖紙。有了原理圖，就可以正確理解設(shè)備的工作原理。電器原理圖是電氣設(shè)計最重要的圖紙，維修工往往憑借一張原理圖，就可以獨(dú)立完成維修過程。工藝人員應(yīng)該學(xué)會設(shè)計簡單的原理圖。原理圖要畫清楚所有電器、連線之間的關(guān)系，一個器件的不同部分（如線圈、觸點(diǎn)）可以畫在圖紙中的不同位置，甚至不同頁，它關(guān)注的是如何正確畫出控制邏輯關(guān)系。所有的連線要有唯一的編號，我們把這叫做“線號”。線號要用不脫色的顏料打印或手寫在線號管上，然后套在接線的端部。具體的圖紙實例見第二章第三節(jié)《讀圖舉例》，不再列出。第四節(jié)：安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計 電路設(shè)計完成后，要進(jìn)行安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，拿出布置圖和接線圖。一、電氣系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)成 一般電器系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)從外觀直接看，包括電柜操作臺分線盒過線盒金屬橋架管線直接敷設(shè)電纜外部安裝器件二、電柜 電柜內(nèi)主要包含主、控制電路的繼電器件、變壓器、保護(hù)電器、電源等，這些器件被集中安裝在主電柜中。 規(guī)模比較大的設(shè)備，有些電器集中的位置，也布置分電柜，如升降機(jī)等。 一般來講，主電柜內(nèi)的元件布置要求強(qiáng)弱電分離，即強(qiáng)電器件和弱電器件在區(qū)域上分開布置，必要時要加隔離屏蔽板或分置在不同電柜中。所以我們經(jīng)常會看到多個電柜拼在一起，組成整機(jī)的主電柜組。 電柜和外部導(dǎo)線的進(jìn)出有兩種方式：通過端子板進(jìn)行轉(zhuǎn)接，這樣的連接方式比較牢靠，是用戶喜歡的方式；通過插頭在柜壁上插接，這樣
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