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。盡管由于種種原因，或者限制，整個設計過程有不可避免的錯誤與不足，但卻讓我在數(shù)控車床及電氣設計等方面有了很大提高，收獲頗多。最后，對各個環(huán)節(jié)進行修改和完善，以便使論文更整齊規(guī)范。其次，根據(jù)教學型數(shù)控車床的加工精度、使用環(huán)境等選擇電動機，然后進一步選擇伺服驅動元件、主軸驅動元件、數(shù)控系統(tǒng)及各種電器元件，根據(jù)數(shù)控車床的基本工作原理，設計出相對合理的主電路、控制電路，并畫出電氣接線圖。首先，要熟悉數(shù)控車床的整體構造，了解數(shù)控車床的基本工作原理，為提出合理的設計方案做好準備工作。選用型號為ZSD—0的指示燈，額定電流為6A，用于電源指示燈。4．導線和電纜數(shù)控機床上主要使用3種類型的導線：動力線、控制線、信號線，相對應亦有3種類型的電纜。紅、黃、綠和藍色通常用于這種方式；確認——用于確認一種指令、一種狀態(tài)或情況，或者用于確認一種變化或轉換階段的結束。3．指示燈的選擇指示燈用來發(fā)出下列形式的信息。緊急停止SBSB常開觸點常閉觸點SB急停和應急斷開操作件應使用紅色。行程開關常閉行程開關常開2．按鈕的選擇按鈕通常用來接通或斷開控制電路（其中電流很?。?，從而控制電氣設備的運行。如果把行程開關安裝在工作機械的各種行程終點處，限制其行程，它被稱為限位開關或終端開關，因此行程開關、限位開關和終端開關是同一開關。其初級低壓為220V，次級電壓中的控制電壓為110V，照明電壓為24V，指示信號電壓為6V。表64為JBK系列控制變壓器的電壓形式。 式（462）中的應按起動時已經(jīng)吸合的電器進行計算。2．變壓器的容量應能保證部分已吸合的電器在起動其他電器時，仍能可靠地保持吸合，同時又能保證起動的電器也能起到吸合?？刂谱儔浩鞯娜萘浚筛鶕?jù)以下兩個條件選擇：1．根據(jù)控制電路在最大工作負載時所需要的功率進行選擇，以保證變壓器在長期工作時不致超過允許溫升。（六） 變壓器（TC）的選擇變壓器是一種將某一數(shù)值的交流電壓變換成頻率相同但數(shù)值不同的交流電壓的靜止電器。（4）繼電器的觸點電流應大于或等于被控制電路的電流，若是電感性負載，則應降低到額定電流的50%以下使用。（2）按控制線路的要求選擇觸點的類型（是常開還是常閉）和數(shù)量。（1）線圈電源形式和電壓等級應與控制電路一致。中間繼電器的觸點多，可以擴充其他電器的控制作用。一般來講，中間繼電器的觸頭容量與接觸器的輔助觸頭差不多，其額定電流多數(shù)為5A，對于電動機額定電流不超過5A的電氣控制系統(tǒng)，也可以代替接觸器來使用。1．中間繼電器的選擇。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。工作原理是當某一輸入量（如電壓、電流、溫度、速度、壓力等）達到預定數(shù)值時，使它動作，以改變控制電路的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)既定的控制或保護的目的。（五） 繼電器（KA）的選擇繼電器是當輸入的物理量達到規(guī)定值時，其電氣輸出電路被接通或阻斷的一種自動電器。CJ10系列交流接觸器的基本技術數(shù)據(jù)見表63。2．接觸器的主要選用原則：（1）根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務（輕任務、一般任務或重任務）來選擇相應使用類別的接觸器；（2）交流接觸器的額定電壓（指觸點的額定電壓）一般為500V或380V兩種，應大于或等于負載電路的電壓；（3）根據(jù)電動機（或）其他負載的功率和操作情況來確定接觸器主觸點的電流等級；（4） 接觸器線圈的電流種類和電壓等級應與控制電路相同；（5） 觸點數(shù)量和種類應滿足電路和控制電路的要求。頻繁動作的負載，考慮到操作線圈的溫升，宜選用直流勵磁操作的接觸器。交流接觸器型號的含義：接觸器交流設計代號額定工作電流10A選用時，一般交流負載用交流接觸器，直流負載用直流接觸器。1．其主要技術數(shù)據(jù)有：（1）電源種類：交流或直流；（2）主觸頭額定電壓、額定電流。銜鐵帶動觸電系統(tǒng)動作，使常閉觸電斷開，常開觸點閉合。接觸器由電磁機構、觸電系統(tǒng)、滅弧裝置及其他部件四部分組成。（四） 接觸器（KM）的選擇接觸器是一種用來頻繁地接通和分斷電路帶有負載（如電動機）的自動控制電器。 也可用下列公式選擇： ()式中 ——可能出現(xiàn)的最大電流。②、對于頻繁起動的電動機，上述系數(shù)應增為。這樣就不能按其額定電流來選，采用經(jīng)驗計算方法選用。（2）負載有尖峰電流。熔體電流的選擇是熔斷器選擇的核心 。選擇熔斷器，主要是選擇熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電流等級和熔體的額定電流。因此，在一定過載電流范圍內至電流恢復正常，熔斷器不會熔斷，可以繼續(xù)使用。串聯(lián)于電路中，當過載或短路電流通過熔體時，熔體自身發(fā)熱而熔斷，從而對電力系統(tǒng)、各種電工設備及家用電器起到保護作用。使用時，將熔斷器串聯(lián)于被保護電路中，當被保護電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，起到保護作用。熔斷體一般由熔點低、易于熔斷、導電性良好的合金材料制成。熔斷器是一種過電流保護電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護器。QF2~ QF9的型號見元件名細表。DZ15系列型號意義為：塑料外殼式斷路器設計代號殼架等級額定電流級數(shù)3級液壓式電磁脫扣器配電保護用過電流脫扣器表61列出了DZ15系列規(guī)格及參數(shù)。因為當電路短路時，若采用熔斷器保護，很有可能只有一相電源的熔斷器熔斷，造成缺相運行。選擇低壓斷路器時應注意：1．低壓斷路器的額定電流和額定電壓應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流；2．低壓斷路器的極限通斷能力應大于或等于線路的最大短路電流；3．欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓；4．過電流脫扣器的額定電流應大于或等于線路的最大負載電流。因此，低壓斷路器在數(shù)控機床上使用越來越廣泛。（二） 低壓斷路器（QF）的選擇低壓斷路器又稱為自動空氣開關，是將控制和保護的功能合為一體的電器。如防油、防塵、貨源等。2．根據(jù)電氣控制的電壓、電流及功率的大小來確定元件的規(guī)格，滿足元器件的承載能力及使用壽命。（一） 低壓電器元件選擇的基本原則選擇低壓電氣元件時應考慮以下方面：1．根據(jù)對控制元件功能的要求，確定電氣元件的類型。例如，一臺初軋機要用400多種、3300多件低壓電器進行控制。圖54 車床的電源線路（八） 車床電源線路圖54為車床的電源線路，圖中變壓器TC2原邊接三相AC380V，副邊三組繞組分別提供AC220V、AC24V、AC110V電壓，其中AC110V給交流接觸器線圈和強電柜風扇提供電源；AC24V給工作燈供電；AC220V通過低通濾波器給伺服模塊、電源模塊、DC24V電源提供電源；VC1為24V電源，將AC220V轉換為DC24V電源，給世紀星數(shù)控系統(tǒng)、PLC輸入/輸出、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊提供電源；QF6~QF9空氣開關為電路的短路保護。當有手動換刀或自動換刀指令時，經(jīng)過系統(tǒng)處理轉變?yōu)榈段恍盘?，這時在圖53中，PLC輸出Y06有效，KA7繼電器線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖52中，KM5交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點閉合，刀架電動機正轉；當PLC輸入點檢測到指令刀具所對應的刀位信號時，PLC輸出Y06有效撤銷，刀架電動機正轉停止；接著PLC輸出Y07有效，KA8繼電器線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖52中，KM6交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點閉合，刀架電動機反轉，延時一定時間后（該時間由參數(shù)設定，并根據(jù)現(xiàn)場情況作調整）PLC輸出Y07有效撤銷，KM6交流接觸器主觸點斷開，刀架電動機反轉停止，換刀過程完成。主軸的啟動時間、制動時間由主軸變頻器內部參數(shù)設定。圖5圖53為車床的交流控制回路圖和直流控制回路圖。因此，在一般工廠企業(yè)的電氣控制線路設計中，邏輯設計法僅為經(jīng)驗設計法的輔助和補充。（5）對按邏輯函數(shù)式畫出的控制電路進行檢查、化簡和完善。（3）根據(jù)檢測元件狀態(tài)表寫出各程序的特征數(shù)，并確定分組，設置中間記憶元件，使各分組所有程序能區(qū)分開。2．邏輯設計法的一般步驟（1）按工藝要求做出工作循環(huán)圖。（4）一般需要進行模擬試驗。（2）需反復修改，影響設計速度。經(jīng)驗設計方法的基本特點是：（1）其設計過程是逐步完善的，一般不易獲得最佳設計方案。3．全面檢查所設計電路，有條件時，進行模擬試驗，以進一步完善設計。即本部分就是正確地“選擇”和有機的“組合”的任務。（2）然后進行控制線路設計。（1）首先進行主電路設計。2．控制線路設計。在工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場，通常采用經(jīng)驗設計方法。圖51 車床的主電路（五） 控制線路的經(jīng)驗設計法電氣控制線路的設計一般分為經(jīng)驗設計法和邏輯設計法。刀架電動機M3的過載保護及短路保護可由斷路器QF5擔任。主電動機M1的過載保護及短路保護可由斷路器QF3擔任。低壓斷路器QF1對整個動力線路進行過載及短路保護。先設計主電路，主電路有兩臺電動機，根據(jù)電氣傳動的特點及控制要求，由交流接觸器KM1用來控制伺服變壓器TC1；交流接觸器KMKM3用來控制主軸電動機M1的正反轉；交流接觸器KM4用來控制冷卻泵電動機M2的啟動和停止；交流接觸器KMKM6用來控制刀架電動機M3的正反轉；滅弧器RCRC2 、RC3及RC4用來保護交流接觸器的主觸點，防止當主觸點斷開時，在動靜觸點間產(chǎn)生強烈電弧，燒壞主觸點。（四） 主電路的設計分析圖51為車床的主電路。3．必須注意主線路中的熔斷器保護、過載保護、過流保護及其他安全保護等元件的選擇與設置。也可以根據(jù)經(jīng)驗公式進行判斷。1．確定電動機是全壓起動還是降壓起動。表51 電氣控制線路常用的電源電壓控制線路的類型常用的電壓值（V）電源設備交流電力傳動的控制系統(tǒng)中控制線路較簡單交流380、220直接采樣動力電源交流電力傳動的控制系統(tǒng)中控制線路較復雜2110采用控制變壓器照明及信號指示線路4326采用電源變壓器直流電力傳動的控制系統(tǒng)直流2110整流器直流電磁鐵及離合器的控制線路24整流器（三） 主電路的設計對于三相鼠籠式異步電動機，主要是根據(jù)工藝要求來選擇動力線路，包括電動機的起動、制動、正反轉控制及動力線路的保護環(huán)節(jié)。（二） 控制線路電源的選擇 選擇控制線路的電源，可根據(jù)經(jīng)驗和有關手冊進