電氣傳動(dòng)與可編程控制器_圖文

1、電氣傳動(dòng)與可編程控制器(PLC應(yīng)考指導(dǎo)一、考試相關(guān)情況說(shuō)明(一課程基本情況1、概述根據(jù)江西省自學(xué)考試委員會(huì)辦公室關(guān)于調(diào)整部分課程教材使用的通知(贛考委字201015號(hào)的文件精神,02207電氣傳動(dòng)與可編程控制器(PLC指定教材變更為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,林明星、范文利主編:電氣控制及可編程序控制器(第2版,機(jī)械工業(yè)出版社,2009年9月出版。新版教材對(duì)舊版教材中的錯(cuò)誤進(jìn)行了修改,增加了對(duì)部分企業(yè)近幾年推出的新型PLC的介紹,并對(duì)涉及到的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)最新的版本做了修訂。教材變更從2010年4月考試后開始執(zhí)行。2、課程的性質(zhì)及特點(diǎn)本課程是高等教育自學(xué)考試機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)(專升本

2、所開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。該門課程分為兩大部分。第一部分為繼電接觸器控制系統(tǒng),在內(nèi)容上,將低壓電器元件和電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái),主要講述電氣控制基本電路,并對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。第二部分為可編程控制器原理及應(yīng)用,可編程控制器以廣泛應(yīng)用的OMRON公司的CPMlA系列小型機(jī)為主線,對(duì)PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理只做簡(jiǎn)單介紹,側(cè)重編程指令的應(yīng)用,并突出PLC的網(wǎng)絡(luò)通信功能。該課程的實(shí)踐性很強(qiáng),因此在講解該課程時(shí),必須堅(jiān)持理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的原則,在課程講授的基礎(chǔ)上安排一定量的實(shí)驗(yàn)和大作業(yè),提高學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力。 4、重難點(diǎn)分布從知識(shí)點(diǎn)分布來(lái)看,本課程試題覆蓋了教材8章的全部?jī)?nèi)容。

3、從整體來(lái)看,緒論只對(duì)電氣控制技術(shù)作一般性介紹,重點(diǎn)章節(jié)主要是第1章,第2章,第3章,第4章,第5章,第6章,第7章,第8章。難點(diǎn)章節(jié)主要是第3章,第6章,第8章。難點(diǎn)主要體現(xiàn)在綜合題上,占30%。5、試題難度從試題難度來(lái)看,試題絕大部分屬于大面知識(shí)。對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)每年都會(huì)重復(fù)出現(xiàn),只是以不同的形式,或者考查不同的內(nèi)容。這一點(diǎn)大家要特別注意,不要以為以前考過(guò)的知識(shí)點(diǎn)就不會(huì)再考。雖然每年均有偏題出現(xiàn),一般是屬于課程涉及的較細(xì)的內(nèi)容,但所占比例較低,屬于正常情況。總體而言,試題有一定難度。6、命題特點(diǎn)整體上看,出題順序基本上按照教材章節(jié)順序來(lái)出題,但并不是特別規(guī)律。此特點(diǎn)有助于我們答題時(shí)準(zhǔn)確把握考點(diǎn)所

4、屬章節(jié),提高答題正確率。從具體題型來(lái)看,單選題有如下幾個(gè)特點(diǎn):第一,概念性知識(shí)點(diǎn)?？?第二,基本知識(shí)性知識(shí)點(diǎn)常考。填空題的出題特點(diǎn)是,所考知識(shí)點(diǎn)均是基本概念,基本術(shù)語(yǔ)的記憶、判斷能力。這一點(diǎn),稍加注意即可輕松掌握。簡(jiǎn)答題要求按照題意對(duì)問(wèn)題做出簡(jiǎn)捷、正確的回答,沒有規(guī)律可循,但是一般是考核重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此,將書中各章節(jié)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)全部掌握即可,千萬(wàn)不要押題,否則容易失分。分析題目一般要求熟練掌握和理解所學(xué)的知識(shí)和原理,重點(diǎn)考查考生對(duì)知識(shí)、原理的理解和掌握程度,以及運(yùn)用這些知識(shí)、原理分析解決一定問(wèn)題的能力。綜合題目是在對(duì)各知識(shí)點(diǎn)理解、掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種綜合各知識(shí)點(diǎn)提出的復(fù)雜題目?？忌谡莆?/p>

5、和理解所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,善于綜合。這種題目比較大,所占的分?jǐn)?shù)也比較多。二、本課程的學(xué)習(xí)建議1、考生在開始學(xué)習(xí)這門課時(shí),應(yīng)根據(jù)自己的情況制定一個(gè)切實(shí)可行的學(xué)習(xí)計(jì)劃,合理安排時(shí)間。通?？煞譃槎€(gè)階段:一是依據(jù)教材分章學(xué)習(xí)和做同步練習(xí)題階段;二是總復(fù)習(xí)階段,其復(fù)習(xí)技巧將在下面單獨(dú)介紹。2、緊扣大綱復(fù)習(xí)。最好能夠按照大綱中提練的課程內(nèi)容將教材內(nèi)容簡(jiǎn)化成自己的學(xué)習(xí)小冊(cè)子。也就是將大綱中課程內(nèi)容總體上再充實(shí)一下,各知識(shí)點(diǎn)都豐富一下。比如說(shuō)某個(gè)概念,要把定義或含義寫在這個(gè)概念之后。便于記憶。此外,要注意課程內(nèi)容中沒有的知識(shí)點(diǎn),如果考核要求中有的話,有必要補(bǔ)充完整。3、注意總結(jié)教材中某些知識(shí)點(diǎn)的易考特性,比如

6、繼電接觸器控制的常用基本線路,編程指令中的基本指令等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。4、每復(fù)習(xí)完一章教材做一套真題,這樣一邊閱讀教材一邊做題會(huì)檢查自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況,可以有針對(duì)性地指導(dǎo)自己的下一輪復(fù)習(xí)。三、各類題型的特點(diǎn)和答題技巧(一單項(xiàng)選擇題選擇題在性質(zhì)上是單項(xiàng)選擇題,每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的,正確選擇概率占1/4。給出四個(gè)選項(xiàng)答案,是選擇題的基本形式,答案的相似性,判斷稍有失誤,就會(huì)出錯(cuò),是這類題的突出特點(diǎn)。掌握了選擇題題型特點(diǎn),還需要有相應(yīng)的解題技巧。1、排除法:把明顯不正確的選項(xiàng)先排除掉,逐漸縮小范圍,集中思考,有助于正確答案的選擇。2、“正本清源”法:有些選擇題的選項(xiàng)不好排除

7、,這時(shí)對(duì)選項(xiàng)的本義可以回憶思考,能使你擺脫困境。(二填空題在試卷中,填空題是另一類重要題型。一般來(lái)說(shuō)每小題留有一個(gè)填空,這是填空題的出題形式。從內(nèi)容上看,填空題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,覆蓋面最廣。重視的是細(xì)節(jié),答案比較固定,填的多是關(guān)鍵詞和重要概念,主要考查學(xué)生的記憶能力。這是填空題題型的特點(diǎn)。填空題解題技巧:1、填空題本身有文字描述,實(shí)際上給你提供了思考的材料,要會(huì)利用這一點(diǎn)進(jìn)行答題。2、原理和規(guī)律是我們必須掌握的重點(diǎn)內(nèi)容,一般要進(jìn)行多次復(fù)述和記憶。命題的一個(gè)策略,就是將原理和規(guī)律中的關(guān)鍵詞,抽出來(lái)后作為填空題出。遇到這類問(wèn)題,當(dāng)你突然一下想不起時(shí),可把原理和規(guī)律通過(guò)記憶復(fù)述一遍,也就是通過(guò)整體想

8、到個(gè)別,填出關(guān)鍵詞。(三簡(jiǎn)答題在試卷中,簡(jiǎn)答題在總成績(jī)中所占分值很高,一般占30%左右。考試能否成功,很大程度取決于你對(duì)簡(jiǎn)答題的回答情況。題目一般有以下幾種類型。1、基本概念,基本知識(shí)的內(nèi)容。這種題目比較簡(jiǎn)單,往往是教材中現(xiàn)成的內(nèi)容。2、基本概念,基本知識(shí)的相互關(guān)系。這種題目是考核考生的綜合歸納能力,在教材中往往不能直接找到相應(yīng)的答案,但是可以從幾個(gè)段落中歸納出正確的答案。簡(jiǎn)答題目的答案要求規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容正確、完整?？梢远鄬懸稽c(diǎn),但不可把關(guān)系不大的內(nèi)容搬出來(lái)湊字?jǐn)?shù),這樣是徒勞無(wú)益的。(四分析題主要是考察考生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,聯(lián)系具體情境分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這種題型可實(shí)現(xiàn)對(duì)考生多層

9、次能力的考察,因此如何答好這個(gè)主觀題也就成為很多考生倍加關(guān)注的問(wèn)題。分析題命題特點(diǎn)是:準(zhǔn)確性,全面性,條理性。分析題答題技巧:兩環(huán)節(jié),四點(diǎn)注意,四個(gè)要求。第一環(huán)節(jié):審題。這是解決分析題最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。審題的根本目的就是要在頭腦中找準(zhǔn)找全該道考題所涉及到的考點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中,要特別注意四點(diǎn):命題者提供材料的目的主要是掩蓋和提示作用,所以材料分析題的答案要點(diǎn)都不會(huì)是在材料之中;重視審題,找準(zhǔn)考點(diǎn);審題過(guò)程中保持良好心態(tài),不得意、不大意,保持冷靜;綜合運(yùn)用正向思維與逆向思維兩種思維方法。第二環(huán)節(jié):答題。答題的過(guò)程要注意的四個(gè)要求:審?fù)觐}后,可以邊想邊答;注意每寫一個(gè)考點(diǎn),標(biāo)出一個(gè)序號(hào);考點(diǎn)要與問(wèn)題和材

10、料中的信息有機(jī)結(jié)合,但展開論述的話不要太多;與問(wèn)題設(shè)置的相對(duì)開放性相適應(yīng),分析題答案要點(diǎn)有的可以進(jìn)行適度的引申和發(fā)揮。(五綜合題綜合題是在對(duì)各知識(shí)點(diǎn)理解、掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種綜合各知識(shí)點(diǎn)提出的復(fù)雜題目。題目一般有以下幾種類型。1、本課程重要知識(shí)點(diǎn)的綜合。這種題目比較簡(jiǎn)單,可以是編程指令的應(yīng)用,如指令表程序轉(zhuǎn)換成梯形圖或梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表程序。也可以是電氣控制電路的邏輯設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,如電路圖轉(zhuǎn)換成邏輯表達(dá)式并簡(jiǎn)化或邏輯表達(dá)式簡(jiǎn)化并轉(zhuǎn)換成電路圖。2、電氣控制電路、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用。這種題目是考核考生的綜合應(yīng)用能力,在教材中往往不能直接找到相應(yīng)的答案,考生要熟練運(yùn)用所學(xué)的基本知識(shí)、設(shè)

11、計(jì)方法靈活加以應(yīng)用。綜合題解題技巧:1、詳細(xì)閱讀題目。對(duì)于綜合題,建議你閱讀兩遍。經(jīng)驗(yàn)表明,這樣做是值得的。一方面,準(zhǔn)確理解題意,不至于忙中出錯(cuò);另一方面,你還可能從試題中獲取解題信息。2、盡量寫出解題步驟和計(jì)算公式。綜合題每題所占的分?jǐn)?shù)一般較多,判卷時(shí),題目是按步驟給分的,而且是否寫出計(jì)算公式是很不一樣的。3、要求考生理清題意,認(rèn)真審題,注意題干中的細(xì)微知識(shí)點(diǎn),并善于綜合。內(nèi)容串講第一章繼電接觸器控制電路的基本環(huán)節(jié)一、本章復(fù)習(xí)建議本章在歷年考試中,考題都比較多,分值較高。從題型來(lái)講包括單項(xiàng)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、分析題和綜合題,幾乎涵蓋所有題型。這些題型都要加以練習(xí)。二、本章重要知識(shí)點(diǎn)講解第

12、一節(jié)常用低壓電器歡迎進(jìn)入第一節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將學(xué)習(xí)幾種常用低壓電器的相關(guān)知識(shí),本節(jié)對(duì)常用低壓電器的工作原理、分類和選用進(jìn)行了介紹。一、概述低壓電器是用于額定電壓交流1200V 或直流1500V 及以下能夠根據(jù)外界施加的信號(hào)或要求,自動(dòng)或手動(dòng)地接通和斷開電路,從而斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)或狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換以及調(diào)節(jié)的電器設(shè)備。低壓電器種類繁多,工作原理和結(jié)構(gòu)形式也不同,但一般均有兩個(gè)共同的基本部分:1、感受部分它感受外界的信號(hào),并通過(guò)轉(zhuǎn)換、放大和判斷,做出有規(guī)律的反應(yīng)。在非自動(dòng)切換電器中,它的感受部分有操作手柄、頂桿等多種形式;在有觸頭的自動(dòng)切換電器

13、中,感受部分大多是電磁機(jī)構(gòu)。2、執(zhí)行部分它根據(jù)感受部分的指令,對(duì)電路執(zhí)行“開”“關(guān)”等任務(wù)。有的低壓電器具有把感受和執(zhí)行兩部分聯(lián)系起來(lái)的中間傳遞部分,使他們協(xié)同一致,按一定規(guī)律動(dòng)作,如斷路器類的低壓電器。二、接觸器接觸器是一種可頻繁地接通和分?jǐn)嘀麟娐返目刂齐娖?主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)等,在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中被廣泛應(yīng)用。1. 結(jié)構(gòu)與工作原理 (2 工作原理:當(dāng)吸引線圈通電后,電磁系統(tǒng)即把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所產(chǎn)生的電磁力克服釋放彈簧與觸頭彈簧的反力使鐵心吸合,并帶動(dòng)觸頭支架使動(dòng)、靜觸頭接觸閉合。當(dāng)吸引線圈斷電或電壓顯著下降時(shí),由于電磁吸力消失或過(guò)小,銜鐵在彈簧反力作用下返回原位,

14、同時(shí)帶動(dòng)動(dòng)觸頭脫離靜觸頭,將電路切斷。2.分類 3.接觸器的選用要想正確地選用接觸器,就必須了解接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù),其主要技術(shù)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;(3輔助觸頭的種類、數(shù)量及觸頭的額定電壓; (4電磁線圈的電源種類、頻率和額定電流; (5額定操作頻率,即允許每小時(shí)接通的最多次數(shù)。選用時(shí),一般交流負(fù)載用交流接觸器,直流負(fù)載用直流接觸器。當(dāng)用交流接觸器控制直流負(fù)載時(shí),必須降額使用,因?yàn)橹绷鳒缁”冉涣鳒缁±щy。頻繁動(dòng)作的負(fù)載,考慮到操作線圈的溫升,宜選用直流勵(lì)磁操作接觸器。接觸器的選擇主要依據(jù)以下幾方面: (1 根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器的類型; (2 額

15、定電壓應(yīng)大于或等于主電路工作電壓; (3 額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流;(4 吸引線圈的額定電壓和頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相一致。三、繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化,接通或斷開控制電路實(shí)現(xiàn)控制目的的電器。 (3按主觸頭的數(shù)目分繼電器的種類很多 繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器類似,主要區(qū)別在于:繼電器可對(duì)多種輸入量的變化做出反應(yīng),而接觸器只有在電壓信號(hào)下動(dòng)作;繼電器是用于切斷小電流的控制電路和保護(hù)電路,而接觸器是用于控制大電流電路;繼電器沒有滅弧裝置,也無(wú)主副觸頭之分。【例題】(簡(jiǎn)答題繼電器和接觸器有何異同?試說(shuō)明各自的適用場(chǎng)合。答案:1、繼電器可對(duì)多種輸入量的變

16、化做出反應(yīng),而接觸器只有在電壓信號(hào)下動(dòng)作;繼電器沒有滅弧裝置,也無(wú)主副觸頭之分。2、繼電器是用于切斷小電流的控制電路和保護(hù)電路,而接觸器是用于控制大電流電路。解析:繼電器與接觸器主要區(qū)別作為常識(shí)我們必須掌握,以便在實(shí)踐中正確選用。下面介紹幾種常用的繼電器1.電磁式繼電器 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)見右圖1-2。 圖1-2 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu) 1鐵芯 2旋轉(zhuǎn)棱角 3釋放彈簧 4調(diào)節(jié)螺母5銜鐵 6動(dòng)觸點(diǎn) 7靜觸點(diǎn) 8非磁性墊片 9線圈2.時(shí)間繼電器當(dāng)感受部分接受外界信號(hào)后,經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間才使執(zhí)行部分動(dòng)作的繼電器稱為時(shí)間繼電器。對(duì)應(yīng)的輸入/輸出時(shí)序關(guān)系如圖1-3所示。 按工作原理劃分,時(shí)間繼電器可分為電

17、磁式、空氣阻尼式、模擬電子式和數(shù)字電子式等。隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展,后兩種特別是數(shù)字電子式時(shí)間繼電器以其延時(shí)精度高、調(diào)節(jié)范圍寬、功能多、體積小等優(yōu)點(diǎn)而成為市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品。選擇時(shí)間繼電器,主要考慮控制回路所需要的延時(shí)觸頭的延時(shí)方式(通電延時(shí)還是斷電延時(shí),以及各類觸頭的數(shù)目。根據(jù)使用條件選擇品種規(guī)格。3.熱繼電器熱繼電器是依靠電流流過(guò)發(fā)熱元件時(shí)產(chǎn)生的熱,使雙金屬片發(fā)生彎曲而推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種電器,主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器的工作原理如圖1-4所示。4.速度繼電器 速度繼電器常用于電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)電路中,它的結(jié)構(gòu)原理如圖1-6所示

18、。速度繼電器的主要參數(shù)是額定工作轉(zhuǎn)速,要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。四、熔斷器 插入式熔斷器熔斷器是當(dāng)通過(guò)它的電流超過(guò)規(guī)定值達(dá)一定時(shí)間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化,從而分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌Ｈ蹟嗥鞯姆N類很多,結(jié)構(gòu)也不同,主要有電流繼電器圖1-3 時(shí)間繼電器的時(shí)序關(guān)系 a 通電延時(shí)型 b 斷電延時(shí)型有/無(wú)填料封閉管式熔斷器 圖1-4 熱繼電器的工作原理示意圖a 正常狀態(tài) b 過(guò)載狀態(tài)1加熱元件 2雙金屬片 3扣板 4壓動(dòng)螺釘 5扣鉤6支點(diǎn) 7復(fù)位按鍵 8動(dòng)觸點(diǎn) 9靜觸點(diǎn) 10彈簧通過(guò)熔體的電流與熔體熔化時(shí)間的關(guān)系稱為熔化特性(亦稱安秒特性,它和熱繼電器的保護(hù)特性一樣,都是反時(shí)限的。選擇熔斷器,主

19、要是熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電流等級(jí)和熔體的額定電流。 額定電壓是根據(jù)所保護(hù)電路的電壓來(lái)選擇的。熔體電流的選擇是熔斷器選擇的核心。 對(duì)于如照明線路等沒有沖擊電流的負(fù)載,應(yīng)使熔體的額定電流等于或稍大于線路的工作電流I ,即I R I (1-3式中 I R 熔體額定電流。對(duì)于一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī),熔體可按下列關(guān)系選擇:=R I (1.52.5nom I 或5st R 2.=I I (1-4式中 nom I 電動(dòng)機(jī)的額定電流;st I 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)由一個(gè)熔斷器保護(hù),熔體按下列關(guān)系選擇:R I m I /2.5 (1-5式中 m I 可能出現(xiàn)的最大電流。如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)

20、,則m I 為容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流,加上其它各臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的額定電流。【例題】?jī)膳_(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng),一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流為14.6A ;一臺(tái)額定電流為4.64A ,起動(dòng)電流都為額定電流的7倍,為額定電流的7倍,則熔體電流為?！敬鸢浮?0A【解析】根據(jù)公式I R m I /2.5 =(14.6×7+4.64/2.5A=42.7A 可選用RL1-60型熔斷器,配用50A 的熔體。 五、斷路器斷路器又稱自動(dòng)開關(guān),是用于低壓配電電路不頻繁通斷控制,在電路發(fā)生短路、過(guò)載或欠電壓等故障時(shí),能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐?是低壓配電線路中應(yīng)用廣泛的一種保護(hù)電器。在功能上,它相當(dāng)于刀閘開關(guān)、熔斷器、熱繼電器

21、、過(guò)電流繼電器和欠電壓繼電器等的組合,其結(jié)構(gòu)如圖1-8a 所示。選擇斷路器應(yīng)考慮的主要參數(shù):額定電壓、額定電流和允許分?jǐn)嗟臉O限電流等。斷路器脫扣器的額定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載允許的長(zhǎng)期平均電流;斷路器的極限分?jǐn)嗄芰σ笥?至少要等于電路最大短路電流;欠電壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于主電路額定電壓;斷路器脫扣器的整定應(yīng)按下述原則:熱脫扣器的整定電流應(yīng)與被控對(duì)象(負(fù)載額定電流相等;電流脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)的尖峰電流;保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí),電流脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.7倍。六、主令電器主令電器主要用于閉合、斷開控制電路,以發(fā)布命令或信號(hào),達(dá)到對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控 1.按鈕

22、 按鈕主要是根據(jù)所需要的觸頭數(shù)、觸頭形式、使用的場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇。2.行程開關(guān)、接近開關(guān)和光電開關(guān)(1行程開關(guān)用來(lái)反映工作機(jī)械的行程,發(fā)出命令以控制其行動(dòng)方向或行程大小的主令電器。如果把行程開關(guān)安裝在工作機(jī)械行程終點(diǎn)處,以限制其行程,就稱其為限位開關(guān)或終點(diǎn)開關(guān)。(2接近開關(guān)非接觸式的檢測(cè)裝置,當(dāng)運(yùn)動(dòng)著的物體接近它到一定距離范圍內(nèi)時(shí),它就能發(fā)出信號(hào),圖1-8 斷路器的結(jié)構(gòu)及保護(hù)特性a 結(jié)構(gòu)示意圖 b 保護(hù)特性曲線1主觸點(diǎn) 2傳動(dòng)桿 3鎖扣 4杠桿 5分勵(lì)脫扣器6欠電壓脫扣器 7熱脫扣器 8過(guò)電流脫扣器 9分?jǐn)鄰椈?10輔助觸點(diǎn) 11熱脫扣 12過(guò)電流脫扣高頻振蕩型 從而進(jìn)行相應(yīng)的操作。 (3光電

23、開關(guān)非接觸式檢測(cè)裝置,它有一對(duì)光發(fā)射和接收裝置。根據(jù)兩者的位置和光的接收方式分為對(duì)射式和反射式,作用距離從幾厘米到幾十米不等。選用時(shí),要根據(jù)使用場(chǎng)合和控制對(duì)象確定檢測(cè)元件的種類。例如: 3.萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多回路控制電器。由于它能轉(zhuǎn)化多種和多數(shù)量的線路,兼有用途廣泛,故被稱為“萬(wàn)能”轉(zhuǎn)換開關(guān)。4.主令控制器主令控制器亦稱主令開關(guān),它主要用于在控制系統(tǒng)中按照預(yù)定的程序來(lái)分合觸頭,以發(fā)布命令或?qū)崿F(xiàn)與其他控制電路的聯(lián)鎖和轉(zhuǎn)換。由于控制電路的容量一般都不大,所以主令控制器的觸頭也是按小電流設(shè)計(jì)的。和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)一樣,主令控制器也是借助于不同形狀的凸輪使其觸頭按

24、一定的次序接通和分?jǐn)唷Ｒ虼?它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上也大體相同,只是主令控制器除了手動(dòng)式產(chǎn)品外,還有由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品。七、控制變壓器當(dāng)控制電路所用電器較多,線路較為復(fù)雜時(shí),一般需采用變壓器降壓的控制電源,提高線路的安全可靠性。控制變壓器主要根據(jù)所需變壓器容量及一次側(cè),二次側(cè)的電壓等級(jí)來(lái)選擇。控制變壓器可根據(jù)下面兩種情況來(lái)選擇其容量:1.依據(jù)控制電路最大工作負(fù)載所需要的功率計(jì)算 一般可根據(jù)下式計(jì)算:P T K T P XC (1-7式中 P T 所需變壓器容量(V A ;K T 變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù),一般取K T =1.11.25; P XC 控制電路最大負(fù)載時(shí)工作的總功率(V A 。顯然對(duì)于交流電器(交流

25、接觸器、交流中間繼電器及交流電磁閥線圈等,P XC 應(yīng)取吸持功率值。重復(fù)精度 操作頻率 復(fù)位行程2.變壓器的容量應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)吸合另一些電器時(shí)仍能吸合 可根據(jù)下面公式計(jì)算:P T 0.6P XC +1.5P sT (1-8式中 P sT 同時(shí)起動(dòng)的電器的總吸持功率(V A 。關(guān)于式中的系數(shù):變壓器二次側(cè)電壓,由于電磁繼電器起動(dòng)時(shí)負(fù)載電流的增加要下降,但一般在下降額定值的20%時(shí),所有吸合電器不釋放,系數(shù)0.6就是從這一點(diǎn)而考慮的。式中第二項(xiàng)系數(shù)1.5為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),它考慮到各種電器的起動(dòng)功率換算到吸持功率,以及電磁繼電器在保證起動(dòng)吸合的條件下,變壓器容量只是該器件的起動(dòng)功率的一部分等因

26、素。最后所需變壓器容量,應(yīng)由以上兩式中所計(jì)算出的最大容量決定。八、其他常用電器1.刀開關(guān)刀開關(guān)是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的一種手動(dòng)電器。在低壓電路中,作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?或用來(lái)將電路與電源隔離。 可根據(jù)刀開關(guān)的使用場(chǎng)合,選擇其操作方式,如開關(guān)柜內(nèi)使用選擇杠桿操作或直接手動(dòng)操作等。2.轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱組合開關(guān),主要用作電源的引入開關(guān),也稱電源隔離開關(guān)。它也可以起停5kW 以下的異步電動(dòng)機(jī),但每小時(shí)的接通次數(shù)不宜超過(guò)1520次,開關(guān)的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.52.5倍。九、智能電器隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展,電器及裝置智能化得到了加速發(fā)展,使得電器及裝置具有自診斷、

27、記憶功能,自動(dòng)化程度及可靠性有了較大提高,而且還擴(kuò)充了測(cè)量、顯示、控制、參數(shù)設(shè)定、報(bào)警、數(shù)據(jù)記憶及網(wǎng)絡(luò)通信等功能,能與中央控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向通信,組成監(jiān)控、保護(hù)與信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 1.軟起動(dòng)器交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流較大,如鼠籠型電動(dòng)機(jī)是額定工作電流的(68倍,尤其較額定電壓 額定電流 通斷能力額定電壓等于或大于電路的額定電壓額定電流應(yīng)等于或大于電路的額定電流 圖1-9 軟起動(dòng)器原理框圖大容量的電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)較大的沖擊,造成電網(wǎng)電壓下降,影響設(shè)備的正常運(yùn)行,同時(shí)也會(huì)給設(shè)備帶來(lái)較大的機(jī)械沖擊,影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和壽命。因此,希望電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)要平穩(wěn)避免沖擊。有時(shí)在停止時(shí)也有此項(xiàng)要

28、求,為了滿足不同的起動(dòng)、停止要求,就出現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)智能控制器(軟起動(dòng)器。2.智能型斷路器智能型斷路器是指具有智能化控制單元的低壓斷路器。智能型斷路器與普通斷路器一樣,也有基本框架(絕緣外殼、觸頭系統(tǒng)和操作機(jī)構(gòu),所不同的是普通斷路器上的脫扣器現(xiàn)在換成了具有一定人工智能的控制單元。這種智能型控制單元的核心是具有單片計(jì)算機(jī)功能的微處理器,其功能不但覆蓋了全部脫扣器的保護(hù)功能(如短路保護(hù)、過(guò)流過(guò)熱保護(hù)、漏電保護(hù)、缺相保護(hù)等,而且還能夠顯示電路中的各種參數(shù)(電流、電壓、功率、功率因素等,擴(kuò)充了測(cè)量、控制、報(bào)警、數(shù)據(jù)記憶及傳輸、通信等功能,其性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的斷路器產(chǎn)品。 智能化斷路器原理框圖如圖1-10所

29、示。單片機(jī)對(duì)各路電壓和電流信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的檢測(cè)。當(dāng)電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)發(fā)出缺相脫扣信號(hào)。當(dāng)缺相功能有效時(shí),若三相電流不平衡超過(guò)設(shè)定值,發(fā)出缺相脫扣信號(hào),同時(shí)對(duì)各相電流進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)設(shè)定的參數(shù)實(shí)施三段式(瞬動(dòng)、短延時(shí)、長(zhǎng)延時(shí)電流熱模擬保護(hù)。智能化電器還有很多,例如智能型接觸器、繼電器以及智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器和智能型成套電控裝置等。一個(gè)智能電器可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的幾個(gè)電器產(chǎn)品的功能,多功能化是智能化產(chǎn)品的特點(diǎn)。近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn),促進(jìn)了傳統(tǒng)電器進(jìn)一步向智能化方向發(fā)展,使智能電器進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息化,在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)Internet/Intranet 功能,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的智能電器進(jìn)行遠(yuǎn)程在線控制、編程和組態(tài)等,這

30、使智能化電器進(jìn)入了信息電器的新時(shí)代。第二節(jié) 電氣原理圖的畫法歡迎進(jìn)入第二節(jié)的學(xué)習(xí),電氣控制線路主要由各種電器元件(如接觸器、繼電器、電阻、開關(guān)和電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備組成。為了設(shè)計(jì)、分析研究、安裝維修時(shí)閱讀方便,在繪制電氣控制線路圖時(shí),必須使用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)。在本節(jié)中主要介紹三類電氣設(shè)備圖樣:電氣原理圖、電氣設(shè)備安裝圖、電氣設(shè)備接線圖。1. 電氣原理圖圖1-10 智能化斷路器原理框圖電氣原理圖表示電氣控制線路的工作原理、以及各電器元件的作用和相互關(guān)系,而不考慮各電器元件實(shí)際安裝位置和實(shí)際連線情況。繪制電氣原理圖時(shí),一般遵循下面的規(guī)則:(1電氣控制線路分主電路和控制電路。主電路用

31、粗線繪出,而控制線路用細(xì)線畫。一般主電路畫在左側(cè),控制電路畫在右側(cè)。(2電氣控制線路中,同一電器的各導(dǎo)電部分如線圈和觸頭常常不畫在一起,但要用同一文字符號(hào)標(biāo)注。(3電氣控制線路的全部觸頭都按“非激勵(lì)”狀態(tài)繪出?！胺羌?lì)”狀態(tài)對(duì)電操作元件如接觸器、繼電器等是指線圈未通電時(shí)的觸頭狀態(tài);對(duì)機(jī)械操作元件如按鈕、行程開關(guān)等是指沒有受到外力時(shí)的觸頭狀態(tài);對(duì)主令控制器是指手柄置于“零位”時(shí)各觸頭的狀態(tài);斷路器和隔離開關(guān)的觸頭處于斷開狀態(tài)。2. 電氣設(shè)備安裝圖電氣設(shè)備安裝圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置。各電器元件的安裝位置是由機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作要求決定的,如電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械部

32、件在一起,行程開關(guān)應(yīng)放在要取得信號(hào)的地方,操作元件放在操作方便的地方,一般電氣元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)。3. 電氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖表示各電氣設(shè)備之間實(shí)際接線情況。繪制接線圖時(shí)應(yīng)把各電氣元件的各個(gè)部分(如觸頭與線圈畫在一起;文字符號(hào)、元件連接順序、線路號(hào)碼編制都必須與電氣原理圖一致。電氣設(shè)備安裝圖和接線圖是用于安裝接線、檢查維修和施工的。第三節(jié) 籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路歡迎進(jìn)入第三節(jié)的學(xué)習(xí),本節(jié)主要介紹三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路,主要介紹了直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種方式。一、直接起動(dòng)控制線路1、用開關(guān)直接起動(dòng) 一些控制要求不高的簡(jiǎn)單機(jī)械如小型臺(tái)鉆、砂輪機(jī)、冷卻泵等都直接用開關(guān)起動(dòng),如圖19所示

33、,它適用于不頻繁起動(dòng)的小容量電動(dòng)機(jī),但不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制。2、用接觸器直接起動(dòng)圖110是電動(dòng)機(jī)采用接觸器直接起動(dòng)線路,許多中小型臥式車床的主電動(dòng)機(jī)都采用這種起動(dòng)方式。 二、降壓起動(dòng)控制線路1.星形三角形換接降壓起動(dòng)控制線路 正常運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)定子繞組是接成三角形的,L 1 L 2 L 3L 1 L 2 L 3L 1 L 2 L 3圖19用開關(guān)直接起動(dòng)線圖110 用接觸器直接起動(dòng)線起動(dòng)時(shí)把它接成星形,起動(dòng)即將完畢時(shí)再恢復(fù)成三角形。目前4kW 以上的Y 、 Y2系列的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子繞組在正常運(yùn)行時(shí),都是接成三角形的,對(duì)這種電動(dòng)機(jī)就可采用星形三角形換接降壓起動(dòng)。2.定子串電阻降壓起

34、動(dòng)控制線路 圖1-14是定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在三相定子電路中串接電阻,使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低,起動(dòng)后再將電阻短路,電動(dòng)機(jī)仍然在正常電壓下運(yùn)行。這種起動(dòng)方式由于不受電動(dòng)機(jī)接線形式的限制,設(shè)備簡(jiǎn)單,因而在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用較廣。機(jī)床中也常用這種串接電阻的方法限制點(diǎn)動(dòng)及制動(dòng)的電流。第四節(jié) 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路控制線路能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正、反向控制是生產(chǎn)機(jī)械的普遍需要,如大多數(shù)機(jī)床的主軸或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都需要兩個(gè)方向運(yùn)行,故要求電動(dòng)機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)。本節(jié)主要介紹了異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路和行程開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)電路。一、 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)線路 圖1-13 異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路二、正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)

35、線路圖1-14是機(jī)床工作臺(tái)往返循環(huán)的控制線路,實(shí)質(zhì)上是用行程開關(guān)來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的,組合機(jī)床、龍門刨床、銑床的工作臺(tái)常用這種線路實(shí)現(xiàn)往返循環(huán)。圖1-11 Y-降壓起動(dòng)控制線路圖1-12 定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路L 1 L 2 L 3 圖1-14 行程開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路上述這種用行程開關(guān)按照部件的位置或機(jī)件的位置變化所進(jìn)行的控制,稱作按行程原則的自動(dòng)控制,或稱行程控制。第五節(jié)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路歡迎進(jìn)入第五節(jié)的學(xué)習(xí),本節(jié)主要介紹能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)控制電路。一、能耗制動(dòng)控制線路能耗制動(dòng)是在三相異步電動(dòng)機(jī)要停車時(shí)切除三相電源的同時(shí),把定子繞組接通直流電源,在轉(zhuǎn)速為零時(shí)再切除直流電源。這種制動(dòng)

36、方法,實(shí)質(zhì)上是把轉(zhuǎn)子原來(lái)儲(chǔ)存的機(jī)械能,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?又消耗在轉(zhuǎn)子的制動(dòng)上,所以稱作能耗制動(dòng)。L1 L2L3圖1-15 能耗制動(dòng)控制線路二、反接制動(dòng)控制線路反接制動(dòng)過(guò)程為:當(dāng)想要停車時(shí),首先將三相電源切換,然后當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí),再將三相電源切除。控制線路圖1-16就是要實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。 圖1-16 反接制動(dòng)控制線路能耗制動(dòng)與反接制動(dòng)相比較,具有制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小等優(yōu)點(diǎn)。但制動(dòng)力較弱,特別是在低速時(shí)尤為突出,而且還需要直流電源,控制線路也較復(fù)雜,故能耗制動(dòng)適用于電動(dòng)機(jī)容量較大和起制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。第六節(jié) 雙速電動(dòng)機(jī)高低速控制線路歡迎進(jìn)入第六節(jié)的學(xué)習(xí),本節(jié)主要介紹一種較小功率電動(dòng)機(jī)的高低速控制

37、電路。對(duì)功率較小的電動(dòng)機(jī)可采用如圖1-17a 、b 的控制方式,對(duì)較大容量的電動(dòng)機(jī)可采用圖1-17c 的控制方式。L 1 L 2 L 3 圖1-17 雙速電動(dòng)機(jī)高、低速控制線路第二章電氣控制線路分析一、本章復(fù)習(xí)建議本章在歷年考試中,考題主要為分析題,分值大約在15分左右。從題型來(lái)講,在閱讀分析各種電氣控制線路過(guò)程中,重要的是要掌握其基本分析方法。二、本章重要知識(shí)點(diǎn)講解第一節(jié)電氣控制線路分析基礎(chǔ)歡迎進(jìn)入第一節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將要學(xué)習(xí)電氣控制線路分析基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)。本節(jié)主要從電氣控制線路分析的內(nèi)容與要求和電氣原理圖的閱讀分析方法兩方面進(jìn)行討論,使大家掌握電氣控制線路分析的一些基礎(chǔ)知識(shí),為下面

38、幾節(jié)的電氣控制實(shí)例分析做好知識(shí)儲(chǔ)備。一、電氣控制線路分析的內(nèi)容與要求電氣控制線路分析的具體內(nèi)容和要求主要包括以下方面:1.設(shè)備說(shuō)明書必須清楚地了解與機(jī)械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的電器(行程開關(guān)、電磁閥、電磁離合器、傳感器等的位置、工作狀態(tài)及與機(jī)械、液壓部分的關(guān)系和在控制中的作用等。2.電氣原理圖電氣原理圖由主電路、控制電路、輔助電路、保護(hù)、聯(lián)鎖環(huán)節(jié)以及特殊控制電路等部分組成,這是控制線路分析的中心內(nèi)容。在分析電氣原理圖時(shí),必須與閱讀其他技術(shù)資料結(jié)合起來(lái)。在原理圖分析中還可以通過(guò)所選用的電氣元件的技術(shù)參數(shù),分析出控制線路的主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),估計(jì)出各部分的電流、電壓值,以便在調(diào)試或檢修中合理地使用儀表

39、。3.電氣設(shè)備接線圖閱讀分析接線圖要與閱讀分析說(shuō)明書、電氣原理圖結(jié)合起來(lái)。4.電氣設(shè)備安裝圖閱讀分析安裝圖要與閱讀分析接線圖、說(shuō)明書、電氣原理圖結(jié)合起來(lái)。二、電氣原理圖的閱讀分析方法從說(shuō)明書中可以了解生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)方式、相互關(guān)系以及各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的用途和控制要求,電氣原理圖就是根據(jù)這些要求設(shè)計(jì)而成。電氣原理圖閱讀分析的基本原則是:化整為零、順藤摸瓜、先主后輔、集零為整、安全保護(hù)、全面檢查。最常用的方法是查線分析法。即采用化整為零的原則以某一電動(dòng)機(jī)或電器元件(如接觸器或繼電器線圈為對(duì)象,從電源開始,自上而下,自左而右,逐一分析其接通斷開關(guān)系(邏輯條件,并區(qū)分出主令信號(hào)、聯(lián)鎖條件、保護(hù)要

40、求。 第二節(jié)C650臥式車床電氣控制線路分析歡迎進(jìn)入第二節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將學(xué)習(xí)如何分析C650臥式普通車的電氣控制電路。一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式C650臥式普通車床屬中型車床,加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)1020mm,長(zhǎng)度可達(dá)3000mm。其結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸變速箱、刀架、尾架、絲杠和光杠等部分組成,如圖2-1所示。 圖2-1 C650臥式車床外形圖1主軸變速箱2溜板與刀架3尾座4床身5絲杠6光杠7溜板箱8進(jìn)給箱9掛輪箱車床有兩種主要運(yùn)動(dòng):一是卡盤帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),稱主運(yùn)動(dòng)(切削運(yùn)動(dòng);另一種是溜板刀架或尾架頂針帶動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng),稱進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩種運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并通過(guò)各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸

41、轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。此外,為提高效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、便于對(duì)刀和減小輔助工時(shí),C650車床的刀架還能快速移動(dòng),稱為輔助運(yùn)動(dòng)。二、控制要求C650車床由三臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),即主電動(dòng)機(jī)M1、冷卻電動(dòng)機(jī)M2和刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。從車削工藝要求出發(fā),對(duì)各電動(dòng)機(jī)的控制要求主要是:(1主電動(dòng)機(jī)M1(30kW。由它完成主運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng),要求:直接起動(dòng)連續(xù)運(yùn)行方式,并有點(diǎn)動(dòng)功能以便調(diào)整,能正反轉(zhuǎn)以滿足螺紋加工需要,停車時(shí)帶有電氣制動(dòng),此外,還要顯示電動(dòng)機(jī)的工作電流以監(jiān)視切削狀況。(2冷卻電動(dòng)機(jī)M2。用以加工時(shí)提供冷卻液,采用直接起動(dòng)、單向運(yùn)行、連續(xù)工作方式。(3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。單向點(diǎn)動(dòng)、短時(shí)工作方式。(

42、4要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。三、電氣控制線路分析根據(jù)上述控制要求設(shè)計(jì)的C650電氣原理圖如圖2-2所示,其線路分析步驟如下: 圖2-2 C650臥式車床電氣原理圖1.主電路組合開關(guān)Q1將三相電源引入,FU1為主電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)用熔斷器,KR1為M1電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器。R為限流電阻,防止在點(diǎn)動(dòng)時(shí)連續(xù)的起動(dòng)電流造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載。通過(guò)互感器TA接入電流表A以限制主電動(dòng)機(jī)繞組的電流。熔斷器FU2為M2、M3電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù),接觸器KM1、KM2分別為M2、M3電動(dòng)機(jī)起動(dòng)用接觸器。KR2為M2電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù),因快速電動(dòng)機(jī)M3短時(shí)工作,所以不設(shè)過(guò)載保護(hù)。2.控制電路(1主電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)

43、調(diào)整控制圖2-2中KM3為M1電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)接觸器,KM4為M1電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)接觸器,K為中間繼電器。M1電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)由點(diǎn)動(dòng)按鈕SB6控制。按下按鈕SB6,接觸器KM3得電吸合,它的主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)定子繞組限流電阻R和電源接通,電動(dòng)機(jī)在較低速度下起動(dòng)。松開按鈕SB6,KM3斷電,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在點(diǎn)動(dòng)過(guò)程中,中間繼電器K線圈不通電,KM3線圈不會(huì)自鎖。(2主電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)由正向起動(dòng)按鈕SB1控制。按下按鈕SB1時(shí),接觸器KM首先得電,它的輔助觸頭閉合將限流電阻短接,接觸器KM的輔助觸頭閉合使中間繼電器K得電,它的輔助觸頭(21-23閉合,使接觸器KM4得電吸合。KM4的主觸頭將三

44、相電源反接,電動(dòng)機(jī)在滿電壓下反轉(zhuǎn)起動(dòng)。KM4的動(dòng)合觸頭(15-21和K的動(dòng)合觸頭(5-15的閉合將KM4線圈自鎖。KM4的動(dòng)斷觸頭(7-11,KM3的動(dòng)斷觸頭(23-25分別在對(duì)方接觸器線圈的回路中,起到電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的電氣互鎖作用。3.主軸電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制C650臥式車床采用了反接制動(dòng)方式,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近到零時(shí),用速度繼電器的觸頭給出信號(hào)切斷電動(dòng)機(jī)的電源。速度繼電器與被控電動(dòng)機(jī)是同軸連接的,當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸頭KS1(17-23閉合;電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),速度繼電器的反轉(zhuǎn)動(dòng)合觸頭KS2(17-7閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),接觸器KM3和KM繼電器K都處于得電動(dòng)作狀態(tài),速度繼電

45、器的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸頭KS1(17-23也是閉合的,這樣就是為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)做好了準(zhǔn)備。需要停車時(shí),按下停止按鈕SB4,接觸器KM失電,其主觸頭斷開,電阻R串入主回路。與此同時(shí)KM3也失電,斷開了電動(dòng)機(jī)的電源,同時(shí)K失電,K的動(dòng)斷觸頭閉合。這樣就使反轉(zhuǎn)接觸器KM4的線圈通過(guò)1-3-5-17-23-25線路得電,電動(dòng)機(jī)的電源反接,電機(jī)處于反接狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí),速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸頭KS1(17-23斷開,切斷了接觸器KM4的通電回路,電動(dòng)機(jī)脫離電源停止。4.刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵控制刀架的快速移動(dòng)是由轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄壓動(dòng)行程開關(guān)ST來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)手柄壓動(dòng)行程開關(guān)

46、ST 后,接觸器KM2得電吸合,M3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)刀架快速移動(dòng)。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī),它的起動(dòng)與停止是通過(guò)按鈕SB3和SB5控制的。此外,監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過(guò)電流互感器接入的。為防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電流表的沖擊,線路中采用一個(gè)時(shí)間繼電器KT。當(dāng)起動(dòng)時(shí),KT線圈通電,而KT的延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸頭尚未動(dòng)作,電源互感器二次側(cè)電流只流經(jīng)該觸頭構(gòu)成閉合回路,電流表沒有電流流過(guò)。起動(dòng)后,KT延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸頭打開,此時(shí)電流流經(jīng)電流表,反映出負(fù)載電流的大小。第三節(jié) X62W臥式萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析歡迎進(jìn)入第三節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將學(xué)習(xí)如何分析X62W臥式萬(wàn)能銑床的電氣控制電路。一、主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)

47、分析X62W臥式萬(wàn)能銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬、操作方便、工作臺(tái)能自動(dòng)循環(huán)加工等特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。主要由底座,床身懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、溜板和升降臺(tái)等部分組成。 圖2-3 X62W萬(wàn)能銑床外形簡(jiǎn)圖1底座2主軸變速手柄3主軸變速數(shù)字盤4床身(立柱5懸梁6刀桿支架7主軸8工作臺(tái)9工作臺(tái)縱向操縱手柄10回轉(zhuǎn)臺(tái)11床鞍12工作臺(tái)升降及橫向操縱手柄13進(jìn)給變速手輪及數(shù)字盤14升降臺(tái)X62W臥式萬(wàn)能銑床有三種運(yùn)動(dòng):即主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng),加工中工作臺(tái)帶動(dòng)工件的移動(dòng)或圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng),而工作臺(tái)帶動(dòng)工件在三個(gè)方向的快速移動(dòng)屬于輔助運(yùn)動(dòng)。二、

48、電力拖動(dòng)方式和控制要求1.X62W臥式萬(wàn)能銑床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求,所以主軸與工作臺(tái)各自采用單獨(dú)的籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2.主軸電動(dòng)機(jī)M1是在空載時(shí)直接起動(dòng),為完成順銑和逆銑,要求有正反轉(zhuǎn)。可根據(jù)銑刀的種類預(yù)先選擇轉(zhuǎn)向,在加工過(guò)程中不變換轉(zhuǎn)向。3.為了減小負(fù)載波動(dòng)對(duì)銑刀轉(zhuǎn)速的影響以保證加工質(zhì)量,主軸上裝有飛輪,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大。為此,要求主軸電動(dòng)機(jī)有停車制動(dòng)控制,以提高工作效率。4.工作臺(tái)的縱向、橫向和垂直三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng),三個(gè)方向的選擇由操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)方向有正反向運(yùn)動(dòng),要求M2能正反轉(zhuǎn)。同一時(shí)間只允許工作臺(tái)向一個(gè)方向移動(dòng),故三個(gè)方

49、向的運(yùn)動(dòng)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。5.為了縮短調(diào)整運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,工作臺(tái)應(yīng)有快速移動(dòng)控制,X62W銑床采用快速電磁鐵吸合改變傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。6.使用圓工作臺(tái)時(shí),要求圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的上下、左右、前后三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間有聯(lián)鎖控制,即圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí),工作臺(tái)不能向其他方向移動(dòng)。7.為適應(yīng)加工的需要,主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。X62W銑床采用機(jī)械變速的方法,改變變速箱傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為保證變速時(shí)齒輪易于嚙合,減小齒輪端面的沖擊,要求變速時(shí)電動(dòng)機(jī)有瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)(短時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)控制。8.根據(jù)工藝要求,主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有先后順序控制,即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)后才能進(jìn)行,加工結(jié)束必須在銑

50、刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。9.冷卻泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng),供給銑削時(shí)的冷卻液。10.為操作方便主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與停止及工作臺(tái)快速移動(dòng)可以兩處控制。第四節(jié) T68臥式鏜床電氣控制線路分析歡迎進(jìn)入第四節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將學(xué)習(xí)如何分析T68型臥式鏜床的電氣控制電路。一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式T68臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)如圖2-5所示,主要由床身、前立柱、鏜頭架、工作臺(tái)、后立柱和尾架等部分組成。 圖2-5 T68臥式鏜床結(jié)構(gòu)示意圖1床身2尾架3導(dǎo)軌4后立柱5工作臺(tái)6鏜軸7前立柱8鏜頭架9下溜板10上溜板結(jié)合上圖分析可知,T68型臥式鏜床的運(yùn)動(dòng)形式有三種:主運(yùn)動(dòng):鏜軸與花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng):鏜軸的軸向進(jìn)給

51、、花盤上刀具的徑向進(jìn)給、鏜頭的垂直進(jìn)給、工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。輔助運(yùn)動(dòng):工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、后立柱水平移動(dòng)、尾架的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)。二、電力拖動(dòng)方式和控制要求T68鏜床的主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng),各方向的運(yùn)動(dòng)由相應(yīng)手柄選擇各自的傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。各方向的快速運(yùn)動(dòng)由另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。T68臥式鏜床控制要求主要是:1 為了適應(yīng)各種工件的加工工藝要求,主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給都應(yīng)有較寬的調(diào)速范圍。本機(jī)床采用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī),并采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速,這樣既擴(kuò)大了調(diào)速范圍又使機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主軸及花盤旋轉(zhuǎn)采用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有幾個(gè)方向(主軸軸向、

52、花盤徑向、主軸垂直方向、工作臺(tái)橫向、工作臺(tái)縱向,所以要求主電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn),并有高低兩種速度供選擇。高速度運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)先經(jīng)低速起動(dòng),各個(gè)方向的進(jìn)給應(yīng)有聯(lián)鎖。3 各進(jìn)給方向均能快速移動(dòng),本機(jī)床采用一臺(tái)快速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),正反兩個(gè)方向都能瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。4 為適應(yīng)調(diào)整的需要,要求主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正反點(diǎn)動(dòng),并帶有制動(dòng)。本機(jī)床采用電磁鐵帶動(dòng)的機(jī)械制動(dòng)裝置。第三章電氣控制線路設(shè)計(jì)一、本章復(fù)習(xí)建議本章在歷年考試中,考題主要為簡(jiǎn)答題、綜合題,分值大約在16分左右。從題型來(lái)講主要是綜合題中的設(shè)計(jì)題。這種題型要多加以練習(xí)。二、本章重要知識(shí)點(diǎn)講解第一節(jié)電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則及內(nèi)容歡迎進(jìn)入第一節(jié)的學(xué)習(xí),在這一節(jié)里我們將要學(xué)習(xí)電氣

53、控制線路設(shè)計(jì)的一般原則、設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟以及應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。一、電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則1.最大限度地滿足機(jī)電設(shè)備對(duì)電氣控制線路的要求;2.在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí),應(yīng)盡可能地使線路簡(jiǎn)單、實(shí)用;3.保證控制安全,便于操作和維修。二、電氣控制線路設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟4.定電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件;5.選擇電氣傳動(dòng)形式和控制方案;6.確定電動(dòng)機(jī)的類型、容量、轉(zhuǎn)速和型號(hào);7.設(shè)計(jì)電氣控制原理圖;8.選擇電器器件,制定電動(dòng)機(jī)和電器器件明細(xì)表;9.設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電磁鐵、電氣控制元件,以及監(jiān)測(cè)元件的總布置圖;10.設(shè)計(jì)電氣柜、操作臺(tái)、器件安裝板以及非標(biāo)準(zhǔn)器件專用安裝零件;11.繪制裝配圖和接線圖;12.編寫設(shè)計(jì)計(jì)

54、算說(shuō)明書和使用操作說(shuō)明書。三、設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1.在滿足生產(chǎn)要求的前提下,控制電路應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。(1根據(jù)自動(dòng)控制的工藝要求,正確地選擇各個(gè)獨(dú)立控制部分的線路和環(huán)節(jié)。(2同一電器的不同器件在線路中盡可能具有更多的公共聯(lián)線,以簡(jiǎn)化電器的外部接線,縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度。如圖3-1所示的啟停自鎖回路,按鈕在操作臺(tái)或面板上,接觸器在電器柜中,前者需由操作臺(tái)引出四根導(dǎo)線,后者只引出三根導(dǎo)線。(3根據(jù)工藝要求,正確選用電器器件。(4在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下,減少不必要的觸點(diǎn)以簡(jiǎn)化電路。 接到電源的一根母線上。同一電器的常開和常閉輔助觸點(diǎn)靠的很近,如果分別接到電源的不同相上,觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生

55、的電弧可能在兩觸點(diǎn)間形成飛弧,造成電源短路。 (5電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖共同使用。(6設(shè)計(jì)的線路應(yīng)適用所在電網(wǎng)的質(zhì)量和要求。(7在線路中采用小容量繼電器觸點(diǎn)來(lái)控制大容量接觸器的線圈。 主要指的是電路設(shè)計(jì)的基本控制規(guī)律,以及應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)中增加的各種適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律包括:聯(lián)鎖的控制規(guī)律和控制過(guò)程變化參量的控制規(guī)律。一、聯(lián)鎖的控制規(guī)律 2.正反向接觸器間的聯(lián)鎖生產(chǎn)機(jī)械要求具有上下、左右、前后等正反方向的動(dòng)作,要求電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制的主電路接入正向接觸器KM1和反向接觸器KM2。在控制電路中,應(yīng)當(dāng)考慮避免出現(xiàn)由于誤操作(同時(shí)接通KM1和KM2而出現(xiàn)短路的情況。

56、因此,在設(shè)計(jì)這種線路時(shí),應(yīng)實(shí)現(xiàn)正反向接觸器間的聯(lián)鎖。下面結(jié)合圖3-11來(lái)加以說(shuō)明: 如圖3-11所示,SB為停止按鈕,SB1為正向起動(dòng)按鈕,SB2為反向起動(dòng)按鈕。在正向接觸器KM1線圈的電路中,串入反向接觸器KM2的常閉觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)正反向接觸器間的聯(lián)以車床主軸為例,主電路如圖3-13a所示,主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1,潤(rùn)滑油泵電動(dòng)機(jī)M2。控制電路如圖3-13b所示,KM2的常開觸點(diǎn)串入KM1的線圈電路中,實(shí)現(xiàn)先KM2通電、后KM1通電的順序動(dòng)作。起動(dòng)時(shí),同時(shí)按下按鈕SB2、SB4,油泵先給齒輪箱供油潤(rùn)滑,KM2 4.聯(lián)鎖控制規(guī)律的普遍規(guī)則(1制約控制:要求接觸器KM1動(dòng)作時(shí),KM2不能動(dòng)作。將接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)串接在接觸器KM2的線圈電路中,即邏輯“非”關(guān)系。(2順序控制:要求接觸器KM1動(dòng)作后,KM2才能動(dòng)作。將接觸器KM1的常開觸點(diǎn)串接在接觸器KM2的線圈電路中,即邏輯“與”關(guān)系。二、控制過(guò)程變化參量的控制規(guī)律根據(jù)工藝過(guò)程的特點(diǎn),準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)和反映模擬參量(如行程、時(shí)間、速度、電流等的變化,來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的方法,即按控制過(guò)程中變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律。1.行程原則控制以生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件或機(jī)件的幾何位置作為控制的變化參量,主要使用行程開關(guān)進(jìn)行控制,這種方法稱為行程原則控制。例如,龍門刨床的