機床電氣控制電路相關(guān)設(shè)計

1、機床電氣控制電路相關(guān)設(shè)計機床電氣設(shè)計的基本原則機床電氣設(shè)計的基本原則機床電氣設(shè)計的基本要求機床電氣設(shè)計的基本要求機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟電氣設(shè)計的技術(shù)條件電氣設(shè)計的技術(shù)條件機床電力傳動方案的確定機床電力傳動方案的確定機床電氣控制方案的確定機床電氣控制方案的確定控制方式的選擇控制方式的選擇確定電動機容量確定電動機容量機床電氣電路的原理圖設(shè)計原則機床電氣電路的原理圖設(shè)計原則機床電氣設(shè)計的基本要求機床電氣設(shè)計的基本要求熟悉所設(shè)計機床（設(shè)備）的總體技術(shù)要求及工熟悉所設(shè)計機床（設(shè)備）的總體技術(shù)要求及工作過程，弄清其它系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)作過程，弄清其它系統(tǒng)對電氣控制系

2、統(tǒng)的技術(shù)要求。要求。了解機床的現(xiàn)場工作條件，供電情況及測量儀了解機床的現(xiàn)場工作條件，供電情況及測量儀表的種類。表的種類。通過技術(shù)經(jīng)濟分析，選擇性能價格比最佳的傳通過技術(shù)經(jīng)濟分析，選擇性能價格比最佳的傳動方案和控制方案。動方案和控制方案。設(shè)計簡單合理、技術(shù)先進、工作可靠。維修方設(shè)計簡單合理、技術(shù)先進、工作可靠。維修方便的電氣控制電路。進行模擬試驗，驗證控制便的電氣控制電路。進行模擬試驗，驗證控制電路能否滿足機床的工藝要求。電路能否滿足機床的工藝要求。保證使用安全性，貫徹最新國家標準。保證使用安全性，貫徹最新國家標準。機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟機床電氣設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計步驟擬定電氣設(shè)計的技術(shù)條件擬

3、定電氣設(shè)計的技術(shù)條件確定電力傳動方案和控制方案確定電力傳動方案和控制方案確定確定 電動機容量電動機容量設(shè)計電氣控制原理圖設(shè)計電氣控制原理圖選擇電氣元器件及裝置；制定電氣設(shè)備裝置、選擇電氣元器件及裝置；制定電氣設(shè)備裝置、元件、器件的清單及備件，易損件的清單元件、器件的清單及備件，易損件的清單繪制電氣安裝圖、位置圖、互連圖繪制電氣安裝圖、位置圖、互連圖設(shè)計電氣柜、操作臺、配電板及非標準器件設(shè)計電氣柜、操作臺、配電板及非標準器件編寫設(shè)計計算說明書及使用說明書編寫設(shè)計計算說明書及使用說明書電氣設(shè)計的技術(shù)條件電氣設(shè)計的技術(shù)條件用戶供電電網(wǎng)的種類、電壓、頻率及容量。用戶供電電網(wǎng)的種類、電壓、頻率及容量。有

4、關(guān)電氣傳動的基本特性有關(guān)電氣傳動的基本特性有關(guān)電氣控制的特性有關(guān)電氣控制的特性有關(guān)操作方面的要求有關(guān)操作方面的要求機床主要電氣設(shè)備的參數(shù)及布置框圖機床主要電氣設(shè)備的參數(shù)及布置框圖機床電力傳動方案的確定機床電力傳動方案的確定確定機床傳動的調(diào)速方式確定機床傳動的調(diào)速方式傳動方式與其負載特性相適應(yīng)傳動方式與其負載特性相適應(yīng)電動機的起制動和正反轉(zhuǎn)的要求電動機的起制動和正反轉(zhuǎn)的要求機床電氣控制方案的確定機床電氣控制方案的確定機床電氣控制方案的可靠性機床電氣控制方案的可靠性電氣控制方案的確定電氣控制方案的確定控制方式的選擇控制方式的選擇控制方式主要有時間控制、速度控制、電流控控制方式主要有時間控制、速度控

5、制、電流控制及行程控制。制及行程控制。應(yīng)根據(jù)實際工作情況決定應(yīng)根據(jù)實際工作情況決定還必須注意因負載變化而出現(xiàn)的問題。還必須注意因負載變化而出現(xiàn)的問題。確定電動機容量確定電動機容量節(jié)能查表法節(jié)能查表法當電動機的機械特性硬，電動機的轉(zhuǎn)速在整個當電動機的機械特性硬，電動機的轉(zhuǎn)速在整個工作過程中可以近似不變時，電動機的功率近工作過程中可以近似不變時，電動機的功率近似與轉(zhuǎn)矩成正比，此時，等效負載似與轉(zhuǎn)矩成正比，此時，等效負載P為：為：niiniiittPP112原理圖設(shè)計的一般原則原理圖設(shè)計的一般原則 控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械的工藝要求控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械的工藝要求力求控制電路安全可靠，簡單經(jīng)濟力求控制

6、電路安全可靠，簡單經(jīng)濟合理選擇各種電器元件合理選擇各種電器元件符合人機關(guān)系，便于維修符合人機關(guān)系，便于維修其設(shè)計包括其設(shè)計包括主電路主電路、控制電路和輔助電路。、控制電路和輔助電路。主電路設(shè)計主電路設(shè)計對于異步電動機：選擇電路電動機的起動對于異步電動機：選擇電路電動機的起動方式，正反轉(zhuǎn)方式，正反轉(zhuǎn) 控制及主電路的保護環(huán)節(jié)?？刂萍爸麟娐返谋Ｗo環(huán)節(jié)。確定電動機是全壓起動還是降壓起動。確定電動機是全壓起動還是降壓起動。對于正反轉(zhuǎn)控制方式，應(yīng)防止誤操作而引對于正反轉(zhuǎn)控制方式，應(yīng)防止誤操作而引起的電源相間短路，在控制電路中有互鎖起的電源相間短路，在控制電路中有互鎖保護。保護。注意主電路的熔斷保護、過載保

7、護及其它注意主電路的熔斷保護、過載保護及其它安全保護元件的選擇與設(shè)置。安全保護元件的選擇與設(shè)置。主電路與控制電路應(yīng)保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系。主電路與控制電路應(yīng)保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系。全壓起動的條件全壓起動的條件全壓起動的條件為：全壓起動的條件為：eebegPSII443Seb-電源變壓器額定容量（電源變壓器額定容量（kvA）Ig -電動機全電壓起動電流（電動機全電壓起動電流（A）Ie -電動機額定電流（電動機額定電流（A）Pe -電動機額定功率（電動機額定功率（kW)控制電路的經(jīng)驗設(shè)計法控制電路的經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計過程是逐步完善，不易得到最佳方案設(shè)計過程是逐步完善，不易得到最佳方案需反復修改草圖，會影響設(shè)計

8、速度需反復修改草圖，會影響設(shè)計速度需要一定的經(jīng)驗才能進行設(shè)計，可能影響到系需要一定的經(jīng)驗才能進行設(shè)計，可能影響到系統(tǒng)的可靠性。統(tǒng)的可靠性。設(shè)計中應(yīng)注意的問題設(shè)計中應(yīng)注意的問題設(shè)計舉例設(shè)計舉例設(shè)計中應(yīng)注意的問題設(shè)計中應(yīng)注意的問題控制電路的電源選擇控制電路的電源選擇簡化電路、減少觸頭，提高可靠性簡化電路、減少觸頭，提高可靠性正確聯(lián)接電器的線圈正確聯(lián)接電器的線圈避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路根據(jù)實際情況合理安排原理圖中元件位置。根據(jù)實際情況合理安排原理圖中元件位置?？刂齐娐冯娫催x擇控制電路電源選擇簡化電路、減少觸頭的方法簡化電路、減少觸頭的方法其主要方法有：其主要方法有：合

9、并同類觸頭合并同類觸頭利用轉(zhuǎn)換觸頭利用轉(zhuǎn)換觸頭在直流電路中利用半導體二極管的單向?qū)щ娦栽谥绷麟娐分欣冒雽w二極管的單向?qū)щ娦詠碛行p少觸頭數(shù)和利用邏輯電數(shù)進行電路化來有效減少觸頭數(shù)和利用邏輯電數(shù)進行電路化簡。簡。合并同類觸頭合并同類觸頭利用轉(zhuǎn)換觸頭利用轉(zhuǎn)換觸頭利用二極管利用二極管正確聯(lián)接電器的線圈正確聯(lián)接電器的線圈避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路避免在控制電路中出現(xiàn)寄生回路合理安排元件位置合理安排元件位置設(shè)計舉例（設(shè)計舉例（M7120M7120平面磨床為例）平面磨床為例）機床傳動的總體方案機床傳動的總體方案確定電動機型號及參數(shù)確定電動機型號及參數(shù)主電路的設(shè)計主電路的設(shè)計控制電路的設(shè)計控制電路的設(shè)

10、計電磁吸盤控制電路設(shè)計電磁吸盤控制電路設(shè)計輔助電路設(shè)計輔助電路設(shè)計控制電源的確定及總體電路的完善控制電源的確定及總體電路的完善機床傳動的總體方案機床傳動的總體方案 工作臺的往復運動由液壓泵電動機工作臺的往復運動由液壓泵電動機M1M1拖動，拖動，M1M1電機單向運轉(zhuǎn)，往復運動由液壓傳動裝電機單向運轉(zhuǎn)，往復運動由液壓傳動裝置實現(xiàn)。置實現(xiàn)。砂輪的旋轉(zhuǎn)磨削工作由電動機砂輪的旋轉(zhuǎn)磨削工作由電動機M2M2拖動。拖動。冷卻泵電動機冷卻泵電動機M3M3提供磨削時你磨削液提供磨削時你磨削液砂輪架升降由電動機砂輪架升降由電動機M4M4拖動，拖動，M4M4雙向運轉(zhuǎn)。雙向運轉(zhuǎn)。工作臺吸盤電路中應(yīng)具有欠電壓保護及去工作

11、臺吸盤電路中應(yīng)具有欠電壓保護及去磁控制，以確保工件吸牢及取下方便。磁控制，以確保工件吸牢及取下方便。電動機的確定電動機的確定 M1 M2 M3 M4主電路的設(shè)計主電路的設(shè)計控制電路的設(shè)計控制電路的設(shè)計電磁吸盤控制電路設(shè)計電磁吸盤控制電路設(shè)計輔助電路的設(shè)計輔助電路的設(shè)計控制電源的確定及總體電路的完善控制電源的確定及總體電路的完善選用選用380V作為控制電路電壓。作為控制電路電壓。電磁吸盤采用電磁吸盤采用110V直流供電。直流供電。照明用照明用24V安全電壓，信號指示為安全電壓，信號指示為常用電器元件選擇常用電器元件選擇電器元件的可靠性電器元件的可靠性電器元件選擇的基本原則電器元件選擇的基本原則電

12、器元件的選擇電器元件的選擇電器元件選擇的基本原則電器元件選擇的基本原則根據(jù)對控制元件功能的要求，確定電器元件類根據(jù)對控制元件功能的要求，確定電器元件類型；型；確定元器件承載能力的臨界值及使用壽命。確定元器件承載能力的臨界值及使用壽命。確定元器預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況；確定元器預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況；確定元器件在應(yīng)用時所需的可靠性等。確定元器件在應(yīng)用時所需的可靠性等。電器元件選擇電器元件選擇按鈕、開關(guān)選擇按鈕、開關(guān)選擇接觸器選用接觸器選用中間繼電器的選用中間繼電器的選用時間繼電器的選用時間繼電器的選用熱繼電器的選用熱繼電器的選用熔斷器選用熔斷器選用控制變壓器的選用控制變壓器的選用電磁鐵的選用電

13、磁鐵的選用控制電路中某些電阻的計算?？刂齐娐分心承╇娮璧挠嬎恪０粹o、開關(guān)選擇按鈕、開關(guān)選擇按鈕按鈕刀開關(guān)刀開關(guān)組合開關(guān)組合開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)自動開關(guān)自動開關(guān)按鈕按鈕按鈕是短時切換小電流控制電路的開關(guān)，根按鈕是短時切換小電流控制電路的開關(guān)，根據(jù)控制功能選擇按鈕的結(jié)構(gòu)型式及顏色。據(jù)控制功能選擇按鈕的結(jié)構(gòu)型式及顏色。按鈕的額定電壓：交流按鈕的額定電壓：交流500V,直流直流440V,額額定電流定電流5A.機床上常選用：機床上常選用：LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等。等。LA- L-主令電器主令電器,A-按鈕按鈕, -設(shè)計序號設(shè)計序號, -常常開觸頭數(shù)開觸頭數(shù), -常閉觸頭數(shù)常閉觸頭

14、數(shù), -結(jié)構(gòu)型式代結(jié)構(gòu)型式代號號(K、S、J、X、H、F、Y和和D)按鈕按鈕K-開啟式S-防水式J-緊急式X-旋轉(zhuǎn)式H-保護式F-防腐式Y(jié)-鑰匙式D-帶燈按鈕刀開關(guān)刀開關(guān)刀開關(guān)主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源。刀開關(guān)主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源。刀開關(guān)的種類很多，按級數(shù)分單級、雙級、和三刀開關(guān)的種類很多，按級數(shù)分單級、雙級、和三極；按刀的轉(zhuǎn)換方向可分單擲和雙擲等。常用的極；按刀的轉(zhuǎn)換方向可分單擲和雙擲等。常用的刀開關(guān)有開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)。刀開關(guān)有開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)。根據(jù)電源種類、電壓等級、用電設(shè)備容量、所需根據(jù)電源種類、電壓等級、用電設(shè)備容量、所需極數(shù)及使用

15、場合來選用。極數(shù)及使用場合來選用。開啟式，主要控制以下的電機（一般）型號開啟式，主要控制以下的電機（一般）型號HKI- 含義：含義：HK-開啟式負荷開關(guān)，開啟式負荷開關(guān)，I-設(shè)計序設(shè)計序號；號； -額定電流。額定電流。封閉式（鐵殼開關(guān)），型號封閉式（鐵殼開關(guān)），型號HH4- / 含義：含義：HH-封閉式負荷開關(guān)，封閉式負荷開關(guān)，4-設(shè)計序號，設(shè)計序號， -額定額定電流，電流， -極數(shù)。極數(shù)。組合開關(guān)組合開關(guān)組合開關(guān)主要用于電源引入與隔離，組合開關(guān)主要用于電源引入與隔離，可根據(jù)電源種類、電壓等級、所需極數(shù)及電氣可根據(jù)電源種類、電壓等級、所需極數(shù)及電氣設(shè)備額定容量選取。設(shè)備額定容量選取。額定電壓額

16、定電壓500V的開關(guān)適用于交流的開關(guān)適用于交流380V，額定，額定電壓電壓250V的開關(guān)適用于交流的開關(guān)適用于交流220V控制?？刂啤ｉ_關(guān)的額定電流一般取設(shè)備額定電流的倍開關(guān)的額定電流一般取設(shè)備額定電流的倍3倍。倍。常用的型號有常用的型號有HZ系列：系列：HZ1、HZ2、HZ10組合開關(guān)技術(shù)參數(shù)組合開關(guān)技術(shù)參數(shù)行程開關(guān)行程開關(guān)用于控制運動機構(gòu)的行程、訊號轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等。用于控制運動機構(gòu)的行程、訊號轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等。根據(jù)控制功能、安裝位置、電壓電流等級、觸根據(jù)控制功能、安裝位置、電壓電流等級、觸頭種類及數(shù)量來選擇結(jié)構(gòu)和型號。頭種類及數(shù)量來選擇結(jié)構(gòu)和型號。機床上常用的有機床上常用的有LX2、LX19、J

17、LXK1型行程型行程開關(guān)及開關(guān)及JXW-11、JLXK1-11型微動開關(guān)等。型微動開關(guān)等。（LXK3系列新產(chǎn)品，系列新產(chǎn)品，LXW5系列微動開關(guān)）系列微動開關(guān)）JLXK1- 的含義：的含義：J-機床電器；機床電器；L-主令電器；主令電器；X-行程開關(guān)；行程開關(guān)；K-快速；快速；1-設(shè)計序設(shè)計序號；號； -滾輪數(shù)目；滾輪數(shù)目； -常開觸頭數(shù)；常開觸頭數(shù)； -常閉觸頭數(shù)。常閉觸頭數(shù)。對于要求動作快、靈敏度高的行程控制，可采對于要求動作快、靈敏度高的行程控制，可采用無觸點接近開關(guān)。用無觸點接近開關(guān)。LXK3系列行程開關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)系列行程開關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)自動開關(guān)（自動空氣開關(guān)）自動開關(guān)（自動空氣開關(guān)

18、） 自動開關(guān)又稱低壓斷路器。常作為機床電路的電源引自動開關(guān)又稱低壓斷路器。常作為機床電路的電源引入開關(guān)，并且對電源設(shè)備有過載、短路、欠壓保護作入開關(guān)，并且對電源設(shè)備有過載、短路、欠壓保護作用。用。 選用時考慮額定電流和額定電壓以及短路保護的電磁選用時考慮額定電流和額定電壓以及短路保護的電磁瞬時脫扣器電流整定值應(yīng)略大于電路最大短路電流。瞬時脫扣器電流整定值應(yīng)略大于電路最大短路電流。 常用的有常用的有DZ10系列系列(額定電流分額定電流分10、100、200、600A)。小容量的有。小容量的有DZ4、DZ5（額定電流（額定電流25A、50A兩級）兩級） 引進西門子公司的新產(chǎn)品引進西門子公司的新產(chǎn)品

19、3VE1、3VE3系列。系列。（0.163A)接觸器選用接觸器選用主要考慮主觸頭的額定電流、額定電壓、吸引主要考慮主觸頭的額定電流、額定電壓、吸引線圈的電壓等級，其次考慮輔助觸頭的數(shù)量和線圈的電壓等級，其次考慮輔助觸頭的數(shù)量和種類、操作頻率等。種類、操作頻率等。吸引線圈的電壓等級應(yīng)等于控制電路的電壓。吸引線圈的電壓等級應(yīng)等于控制電路的電壓。交流接觸器多用交流接觸器多用CJ10系列，直流接觸器多用系列，直流接觸器多用CZD系列。系列。CJ - 型號的含義：型號的含義：C-接觸器；接觸器；J-交流；交流； -設(shè)計序號；設(shè)計序號； -主觸頭額定電流。主觸頭額定電流。還有還有LC1-D,可與西門子公司

20、可與西門子公司3TB系列互換使系列互換使用的用的CJX1、CJX2系列。系列。CJ10系列交流接觸器技術(shù)數(shù)據(jù)系列交流接觸器技術(shù)數(shù)據(jù)CZD系列直流接觸器基本技術(shù)數(shù)據(jù)系列直流接觸器基本技術(shù)數(shù)據(jù)接觸器的選擇選擇類型選擇觸頭的額定電壓選擇主觸頭的額定電流：主觸頭的額定電流應(yīng)大于或等于負載的額定電流。如負載是電動機，其額定電流按下式推算：cos3103NNNUPI選擇線圈電壓選擇觸頭數(shù)量和種類中間繼電器的選用中間繼電器的選用中間繼電器用于控制電路中傳遞與轉(zhuǎn)換信號，中間繼電器用于控制電路中傳遞與轉(zhuǎn)換信號，擴大控制路數(shù)，將小功率控制信號轉(zhuǎn)換為大容擴大控制路數(shù)，將小功率控制信號轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭控制，擴充交流

21、接觸器及其它電器的量的觸頭控制，擴充交流接觸器及其它電器的控制作用?？刂谱饔?。中間繼電器主要根據(jù)觸點的數(shù)量及種類確定型中間繼電器主要根據(jù)觸點的數(shù)量及種類確定型號，吸引線圈的額定電壓等于控制電路的電壓號，吸引線圈的額定電壓等于控制電路的電壓等級。等級。機床上常用機床上常用JZ7系列，新產(chǎn)品有系列，新產(chǎn)品有JDZ1系列、系列、CA2-DN1系列及仿西門子系列及仿西門子3TH的的JZC1系列系列等。等。三種系列中間繼電器技術(shù)參數(shù)三種系列中間繼電器技術(shù)參數(shù)時間繼電器的選用時間繼電器的選用 時間繼電器的類型有：電磁式、空氣阻尼式、晶體管時間繼電器的類型有：電磁式、空氣阻尼式、晶體管式和電動機式等。式和電

22、動機式等。 選用時考慮延時方式、延時范圍、延時精度要求、瞬選用時考慮延時方式、延時范圍、延時精度要求、瞬時觸頭數(shù)目等。另外，線圈電壓等級應(yīng)滿足控制電路時觸頭數(shù)目等。另外，線圈電壓等級應(yīng)滿足控制電路的要求。的要求。 對延時精度不高的可選對延時精度不高的可選 用空氣阻尼式；對直流斷電延用空氣阻尼式；對直流斷電延時，宜選用價格較低的電磁式；當延時范圍大，延時時，宜選用價格較低的電磁式；當延時范圍大，延時精度要求高時，可選精度要求高時，可選 用晶體管式或電動機式時間繼電用晶體管式或電動機式時間繼電器。器。 常用機床時間繼電器主要有常用機床時間繼電器主要有JS7系列（空氣式時間繼系列（空氣式時間繼電器新

23、產(chǎn)品電器新產(chǎn)品JSKI）熱繼電器的選用熱繼電器的選用 熱繼電器主要對異步電動機進行過載保護。熱繼電器主要對異步電動機進行過載保護。 熱繼電器有雙金屬片式和電子式兩種。熱繼電器有雙金屬片式和電子式兩種。 電子式熱繼電器保護性能好，適用于重要電動機。電子式熱繼電器保護性能好，適用于重要電動機。 選擇熱繼電器主要根據(jù)電動機的額定電流來確定熱繼電器選擇熱繼電器主要根據(jù)電動機的額定電流來確定熱繼電器的額定電流及熱元件的電流等級。的額定電流及熱元件的電流等級。 對星形接線的電動機可選兩相或三相結(jié)構(gòu)式的，對三角形對星形接線的電動機可選兩相或三相結(jié)構(gòu)式的，對三角形接線的電動機，應(yīng)選擇帶斷相保護的熱繼電器。熱元件的接線的電動機，應(yīng)選擇帶斷相保護的熱繼電器。熱元件的額定電流值，一般按電動機額定電流的倍選用。額定電流值，一般按電動機額定電流的倍選用。 常用的熱繼電器為常用的熱繼電器為JR0系列，新產(chǎn)品系列，新產(chǎn)品JRS1系列、系列、LR1-D系系列以及西門子的列以及西門子的3UA系列。系列。熔斷器選用熔斷器選用 熔斷器主要對電氣設(shè)備起短路瞬時保護作用。熔斷器主要對電氣設(shè)備起短路瞬時保護作用。 主要類型有：插入式、螺旋式、填料封閉客式等。主要類型有：插入式、螺旋式、填料封閉客式等。 機床上常用螺旋式機床上常用螺旋式RL1系列系列 熔斷器的選擇方法為：根據(jù)電路的特點及參數(shù)求出熔