李廣新CA6140車(chē)床電氣控制改造PLC控制

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）CA6140型車(chē)床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造學(xué) 院： 江西科技學(xué)院專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)電一體化班 級(jí)： 201304學(xué)生姓名： 李廣新指導(dǎo)老師： 黃雁斌完成日期： 2014-03-25本科論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）： 簽字日期： 年 月 日 本科論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全

2、了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫(xiě)）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日目錄1緒論 11.1可編程控制器應(yīng)用 12.CA6140車(chē)床電氣PLC改造方案設(shè)計(jì) 32.1CA6140車(chē)床電氣控制原理 32.2 PLC改造控制電路設(shè)計(jì)73.硬件選型 103.1電氣元件明細(xì)表 103.2PLC的選型234.軟件設(shè)計(jì) 254.1 PLC

3、控制過(guò)程分析 264.2觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 285 系統(tǒng)調(diào)試 366總結(jié)38致謝 39參考文獻(xiàn)40江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文1緒論1.1可編程控制器應(yīng)用微機(jī)技術(shù)已經(jīng)并繼續(xù)在改變世界。以微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程控制器也正在改變著工廠自動(dòng)控制的面貌。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器以其可靠性極高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，使用極方便的巨大優(yōu)越性，迅速占領(lǐng)工業(yè)自控領(lǐng)域，成為工業(yè)自動(dòng)控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)器人、CAD/CAM并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱?？删幊炭刂破饕呀?jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器，可以說(shuō)只有可編程控制器才是真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。初期可編程控制器只是用于邏輯控制的場(chǎng)合

4、，用于代替繼電控制盤(pán)，但現(xiàn)在可編程控制器已進(jìn)入包括過(guò)程控制、位置控制等場(chǎng)合的所有控制領(lǐng)域。在保留了原來(lái)邏輯控制器的所有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),它吸收發(fā)展了其它控制設(shè)備（如過(guò)程儀表、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等）的優(yōu)點(diǎn)，在許多場(chǎng)合只需可編程控制器即可構(gòu)成包括邏輯控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集及控制和圖形工作站的經(jīng)濟(jì)合算、體積小巧、設(shè)計(jì)調(diào)試方便的綜合控制系統(tǒng)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1987年頒布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶

5、的指令，并通過(guò)數(shù)字和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展及功能的原則而設(shè)計(jì)。20世紀(jì)初，由于電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，使得機(jī)床的拖動(dòng)發(fā)生了變革，用電動(dòng)機(jī)代替蒸汽機(jī)，機(jī)床的電氣傳動(dòng)隨電動(dòng)機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。電氣傳動(dòng)的控制方式亦經(jīng)歷了一個(gè)從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。最初采用手動(dòng)控制。隨著當(dāng)今工業(yè)設(shè)備對(duì)精密程度的要求越來(lái)越高，對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的加工精密程度也要求越來(lái)越高。而在中國(guó)的機(jī)械加工設(shè)備的車(chē)床中普通車(chē)床占了很大比例。這已經(jīng)越來(lái)越制約著當(dāng)今工業(yè)的發(fā)展。而數(shù)控機(jī)床由于價(jià)格昂貴，且需要較高技術(shù)的加工工人。所以對(duì)機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)化改造很

6、是必要。本篇論文是在對(duì)普通臥式車(chē)床C6140的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化改造。最早的自動(dòng)控制是20世紀(jì)20、30年代出現(xiàn)的繼電接觸器控制，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的起動(dòng)、停車(chē)、凋速、自動(dòng)循環(huán)以及保護(hù)等控制。它所使用的控制器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、控制方式直觀、易掌握、工作可靠、易維護(hù)，因此在機(jī)床控制卜得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難，由于是有觸點(diǎn)控制，在控制復(fù)雜時(shí)可靠性降低。為了解決復(fù)雜和程序可變控制對(duì)象的需要，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了順序控制器。它是繼電器和半導(dǎo)體元件綜合應(yīng)用的控制裝置，具有程序改變?nèi)菀?、通用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于組合機(jī)床、自動(dòng)線上。隨著計(jì)算技術(shù)的

7、發(fā)展，又出現(xiàn)了以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的具有編程、存儲(chǔ)、邏輯控制及數(shù)字運(yùn)算功能的可編程控制器PLC【1】。1.2CA6140的現(xiàn)狀 CA6140是一種應(yīng)用廣泛的金屬切削機(jī)床，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車(chē)床在中小型企業(yè)任大量使用。能夠車(chē)削外圓、內(nèi)圓、螺紋、螺桿等，它采用繼電器接觸器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)。但由于大量的使用了繼電器與接觸器，再加上繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜，經(jīng)常造成接觸不良，而且原件老化快，設(shè)備故障頻繁，不便于維修，故障診斷與排除困難，并存在：（1） 觸電容易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良（2） 機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢（3） 繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、靈活性差影響到實(shí)際的

8、生產(chǎn)運(yùn)用。因此當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)ca6140車(chē)床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)條件，采用可編程控制器（PLC）對(duì)原有繼電接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，使機(jī)床故障率下降，可靠性和靈活性大大的提高，實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)化，具體設(shè)計(jì)要求如下：（1） 按下啟動(dòng)按鈕SB3，主軸電機(jī)M1控制接觸器得電，主軸電機(jī)啟動(dòng) 起來(lái)（2） 按下停止按鈕SB4，主軸電機(jī)M1控制接線器失電，主軸電機(jī)停止（3） 主軸電機(jī)啟動(dòng)后，搬動(dòng)冷卻泵電機(jī)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)SB10致閉合位置，冷卻泵電機(jī)控制繼電器KA得電，冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)起來(lái)（4） 主軸電機(jī)啟動(dòng)后，搬動(dòng)冷卻泵電機(jī)M2手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)SB10致斷開(kāi)

9、位置，冷卻泵電機(jī)控制繼電器失電，冷卻泵電機(jī)停止（5） 按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB12，進(jìn)刀電機(jī)M3控制繼電器得電，進(jìn)刀電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行（6） 按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB12，進(jìn)刀電機(jī)M3控制繼電器失電，進(jìn)刀電機(jī)停止工作（7） 過(guò)載、短路保護(hù)熱繼電器FR1FR2任何一個(gè)觸電斷開(kāi)，接觸器KM1、繼電器KM2斷電，所以電機(jī)停止工作2.CA6140車(chē)床電氣PLC改造方案設(shè)計(jì)要求：1）主軸電機(jī)M1先啟動(dòng)，有過(guò)載保護(hù)，主軸電機(jī)M1能控制整個(gè)線路的設(shè)計(jì)啟動(dòng)和停止 2）冷卻泵電機(jī)M2實(shí)現(xiàn)電動(dòng)和常動(dòng)，有過(guò)載保護(hù)，冷卻泵電機(jī)能獨(dú)立的啟動(dòng)和停止 3）進(jìn)刀電機(jī)M3能獨(dú)立的啟動(dòng)和停止21.1 電氣控制原理根據(jù)電氣傳動(dòng)的要求，由接觸器K

10、M1、KM2、KM3分別控制電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3，具體電路圖如圖2-1所示。圖2-1主控制電路設(shè)計(jì)在主電路中，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)刀的進(jìn)給。主軸電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM1的三個(gè)常開(kāi)主觸點(diǎn)的接通和斷開(kāi)來(lái)控制，電動(dòng)機(jī)M1只需作正轉(zhuǎn)，而主軸的正反轉(zhuǎn)是由摩擦離合器改變傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)M1的容量小于10KW，所以采用直接啟動(dòng)。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行車(chē)削加工時(shí)，刀具的溫度高，需用冷卻液來(lái)進(jìn)行冷卻。為此，車(chē)床備有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，噴出冷卻液，實(shí)現(xiàn)刀具的冷卻。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2的主觸點(diǎn)控制。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM3的主觸點(diǎn)控

11、制。M2、M3的容量都很小，加裝熔斷器FU1作短路保護(hù)。熱繼電器FR1和FR2分別作M1和M2的過(guò)載保護(hù)，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是短時(shí)工作的，所以不需要過(guò)載保護(hù)。帶鑰匙的低壓短路器QF是漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)。為了防止電動(dòng)機(jī)外殼帶電發(fā)生人身事故，電動(dòng)機(jī)外殼均與底線連接。電源經(jīng)熔斷器用QF引入。該開(kāi)關(guān)為漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在自動(dòng)開(kāi)關(guān)旁有一小孔，其內(nèi)有漏電實(shí)驗(yàn)按鈕，以備檢查漏電是否正常；電器箱蓋內(nèi)有漏電開(kāi)關(guān)SQ2，當(dāng)電器箱蓋打開(kāi)，則SQ2的觸點(diǎn)閉合，是漏電電阻R通電，電源開(kāi)關(guān)QF自動(dòng)跳閘；當(dāng)車(chē)床鑰匙開(kāi)關(guān)SA2在閉合狀態(tài)時(shí)，操作者把機(jī)床關(guān)斷，使SA2閉合，則機(jī)床電源開(kāi)關(guān)合不上，車(chē)床無(wú)法開(kāi)動(dòng)。欲開(kāi)車(chē)床，需用鑰匙把SA2觸

12、點(diǎn)打開(kāi)，方可運(yùn)行【2】。2.1.2 CA6140車(chē)床的主要功能、結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義CA6140車(chē)床的主要功能CA6140車(chē)床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車(chē)削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、切斷及割槽等，并可以裝上鉆頭或鉸刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等。 CA6140車(chē)床的結(jié)構(gòu)（1） 車(chē)床外部結(jié)構(gòu) 如圖3-2 所示。車(chē)床結(jié)構(gòu)：三箱：主軸箱1：內(nèi)裝有主軸實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，主軸端部有三爪或四爪卡盤(pán)以?shī)A持工件。 進(jìn)給箱10：作用是變換進(jìn)給量，并把運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱。溜板箱8：帶動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)縱向、橫向進(jìn)給，快速移動(dòng)或車(chē)螺紋。刀架2：裝四組刀具，按需要手動(dòng)轉(zhuǎn)位使用。尾座3：支持工件或安裝鉆頭等孔加工刀具。 床身4：部件都安裝在床身

13、上，以保持部件間相互位置精度圖3-2 CA6140車(chē)床外形圖1-主軸箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿； 6-光杠；7-絲杠；8-溜板箱；10-進(jìn)給箱；11-掛輪（2） 車(chē)床內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 3-3 所示：圖3-3 CA6140車(chē)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 CA6140車(chē)床的型號(hào)意義CA6140車(chē)床的型號(hào)意義如圖3-4所示： 圖3-4 CA6140車(chē)床的型號(hào)意義所以CA6140車(chē)床為臥式機(jī)床，最大工件回轉(zhuǎn)直徑為40mm。（ 注 主軸內(nèi)孔直徑50mm；最大棒料直徑48mm）。2.1.3 CA6140車(chē)床的運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)形式：主軸通過(guò)卡盤(pán)或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 控制要求：（1）主軸電動(dòng)機(jī)選用

14、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，不進(jìn)行調(diào)速，主軸采用齒輪箱進(jìn)行機(jī)械有級(jí)調(diào)速（2）車(chē)削螺紋時(shí)要求主軸有正反轉(zhuǎn)，一般由機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，主軸電動(dòng)機(jī)只作單向旋轉(zhuǎn) （3）主軸電動(dòng)機(jī)的容量不大，可采用直接啟動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式：刀架帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng)控制要求：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的縱向和橫向進(jìn)給。加工螺紋時(shí)，要求刀具移動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有固定的比例關(guān)系輔助運(yùn)動(dòng)（1）運(yùn)動(dòng)形式：刀架的快速移動(dòng)控制要求：由刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)，也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速（2）運(yùn)動(dòng)形式：尾架的縱向移動(dòng)控制要求：由手動(dòng)操作控制（3）運(yùn)動(dòng)形式：工件的夾緊與放松控制要求：由手動(dòng)操作控制

15、（4）運(yùn)動(dòng)形式：加工過(guò)程的冷卻控制要求：冷卻泵電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)順序控制，冷卻泵電機(jī)也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速2.2 PLC改造控制電路設(shè)計(jì)2.2.1控制電路設(shè)計(jì)控制電路采用110V交流電壓供電，通過(guò)控制變壓器TC得到，由熔斷器FU6作短路保護(hù)。具體電路圖如圖2-2所示。 圖2-2 控制電路設(shè)計(jì)（1）電源開(kāi)關(guān)的控制電源開(kāi)關(guān)是帶有開(kāi)關(guān)鎖SA2的低壓斷路器QF，當(dāng)要合上電源開(kāi)關(guān)時(shí)，首先用開(kāi)關(guān)鑰匙將開(kāi)關(guān)鎖SB右旋，再扳動(dòng)斷路器QF將其合上。若用開(kāi)關(guān)鑰匙將開(kāi)關(guān)鎖SB左旋，其觸點(diǎn)閉合，QF線圈通電，斷路器QF將自動(dòng)跳開(kāi)。若出現(xiàn)誤操作，又將QF合上，QF將在0.1s內(nèi)再次自動(dòng)跳閘。由于機(jī)床的電源開(kāi)關(guān)采用了

16、鑰匙開(kāi)關(guān)，接通電源時(shí)要先用鑰匙打開(kāi)開(kāi)關(guān)鎖，再合斷路器，增加了安全性，同時(shí)在機(jī)床控制配電盤(pán)的壁龕門(mén)上裝有安全行程開(kāi)關(guān)SQ2，當(dāng)打開(kāi)配電盤(pán)壁龕門(mén)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)SQ2閉合，QF的線圈通電，QF自動(dòng)跳閘，切除機(jī)床的電源，以確保人身安全。（2）主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制SB4是紅色蘑菇型的停止按鈕，SB3是綠色的啟動(dòng)按鈕。按一下啟動(dòng)按鈕SB3，KM1線圈通電吸合并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按一下SB4，接觸器KM1斷電釋放，其主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)都斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M1斷電停止運(yùn)行。（3）冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，KM的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這時(shí)若按下按鈕SB10，則KM2線圈通電，其主

17、觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)，提供冷卻液。當(dāng)按下SB7時(shí)，中間繼電器M0得電自鎖，后KM2線圈得電，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2長(zhǎng)動(dòng)啟動(dòng)，按下SB11時(shí)可使冷卻泵解除長(zhǎng)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1停車(chē)時(shí)，KM常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2隨即停止。M1和M2之間存在聯(lián)鎖關(guān)系。（4）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是由接觸器KM3進(jìn)行的點(diǎn)動(dòng)控制。按下按鈕SB12，接觸器KM3線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)；松開(kāi)SB12，M3停止?？焖僖苿?dòng)的方向通過(guò)裝在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向來(lái)控制。(5） SQ1是機(jī)床床頭的掛輪架皮帶罩處的安全開(kāi)關(guān)。當(dāng)裝好皮帶罩時(shí)，SQ1（

18、1-2）閉合，控制電路才有電，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3才能啟動(dòng)。當(dāng)打開(kāi)機(jī)床床頭的皮帶罩時(shí)，SQ1（1-2）斷開(kāi)，使接觸器KM1，KM2、KM3斷電釋放，電動(dòng)機(jī)全部停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保人身安全。2.2.2 照明電路照明電路采用24V安全交流電壓。照明電路由開(kāi)關(guān)SA1接24V低壓燈泡EL組成，燈泡的另一端必須接地，以防止變壓器原繞組和副繞組間發(fā)生短路時(shí)發(fā)生觸電事故。故熔斷器FU5是照明電路的短路保護(hù)器件。2.2.3 指示電路指示電路采用6V交流電壓供電。指示燈泡HL接低壓6V，熔斷器FU4是指示電路的短路保護(hù)器件。 CA6140車(chē)床電氣控制原理圖如圖2-3所示。 圖2-3 CA6140車(chē)床電氣控制電路原

19、理圖2.2.4 I/O統(tǒng)計(jì)控制電路中，8個(gè)輸入信號(hào)，3個(gè)輸出信號(hào)。其輸入/輸出電器及PLC的I/O配置如表2-1所示。表2-1 輸入/輸出電器及PLC的I/O配置 輸入設(shè)備PLC輸入繼電器 輸出設(shè)備PLC輸出繼電器符號(hào)功能符號(hào)功能SB3M1啟動(dòng)按鈕X003KM1M1接觸器Y001SB4M1停止按鈕X004KM2M2接觸器Y002FR1M1熱繼電器X005KM3M3接觸器Y003FR2M2熱繼電器X006KA中間繼電器M0SB7M2長(zhǎng)動(dòng)開(kāi)關(guān)X007SB10M2點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)X010SB11M2解保開(kāi)關(guān)X011SB12M3點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)X0123.硬件選型 3.1電氣元件明細(xì)表電氣元件明細(xì)表要注明各元器件的型

20、號(hào)、規(guī)格及數(shù)量等，如表3-1所示。表3-1 CA6140車(chē)床電氣元件表符號(hào)元件名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用現(xiàn)狀M1主軸電動(dòng)機(jī)Y132M-47.5KW，15.4A，1450r/min1工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的進(jìn)給已有M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)AOB-2590W，0.32A，3000 r/min1供給冷卻液已有M3快移電動(dòng)機(jī)AOS5634250W，1.55A，1360r/min1刀架的快速移動(dòng)已有KM1交流接觸器CJ0-20B線圈110V1控制主軸電動(dòng)機(jī)M1已有KM2交流接觸器JZ7-44線圈110V1控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2已有KM3交流接觸器JZ4-44線圈110V1快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3已有QF低壓斷路器DZ15L-40/

21、3901380V 20A1漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)已有SB3按鈕LA219-11500V 5A1主軸啟動(dòng)已有SB4按鈕LA -01JZ1主軸停止已有SB12按鈕LA9500V 5A1快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng)已有SA1開(kāi)關(guān)KN3-2-11工作燈開(kāi)關(guān)已有SB7按鈕LA219-11500V 5A1M2長(zhǎng)動(dòng)按鈕已有SB10按鈕LA219-111M2點(diǎn)動(dòng)按鈕已有SB11按鈕LA219-111M2解保按鈕已有SA2鑰匙式開(kāi)關(guān)LAY3-Y/Z1電源總開(kāi)關(guān)已有SQ1行程開(kāi)關(guān)LXW3-N1打開(kāi)掛輪箱時(shí)被壓下已有SQ2行程開(kāi)關(guān)LXW3-N1電氣箱打開(kāi)時(shí)閉合已有FR1熱繼電器JR16-20/30（10-16）/15.4A1M

22、1過(guò)載保護(hù)已有FR2熱繼電器JR16-20/30（0.25-0.35）/0.32A1M2過(guò)載保護(hù)已有TC1變壓器JBK2-100380/110、24、6V1控制與照明用變壓器已有FU1熔斷器BZ0011A3冷卻泵M2的短路保護(hù)已有FU2熔斷器BZ0014A3快速電動(dòng)機(jī)M3短路保護(hù)已有FU3熔斷器BZ0011A2變壓器的短路保護(hù)已有FU4熔斷器BZ0011A1指示燈回路短路保護(hù)已有FU5熔斷器BZ0012A1照明燈回路短路保護(hù)已有FU6熔斷器BZ0011A1控制回路短路保護(hù)已有R電阻RXYC7.5W，3.9K1檢漏保護(hù)電路已有EL照明燈JC1140W24V1機(jī)床局部照明已有HL指示燈ZSD-O白

23、色，配6V0.15A燈泡1電源指示燈已有PLC軟件FX2NFX2N-48MR-0011實(shí)現(xiàn)控制購(gòu)買(mǎi)觸摸屏軟件GT1175GT1175-VNBA-C 640*3201模擬仿真購(gòu)買(mǎi)3.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，除了正確的選擇功率外，還要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求及工作環(huán)境等，正確的選擇電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)、型式、電壓和轉(zhuǎn)速.A.電動(dòng)機(jī)種類(lèi)的選擇：電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)分為直流和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)。直流電動(dòng)機(jī)又分為他勵(lì)、并勵(lì)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)等。交流電動(dòng)機(jī)又分為籠型、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)及同步電動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)種類(lèi)的選擇主要是從生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)性能的要求來(lái)考慮，例如，對(duì)于調(diào)速范圍、調(diào)速精度、調(diào)速平滑性、低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等性能來(lái)考慮。凡是不需

24、要調(diào)速的拖動(dòng)系統(tǒng)，總是考慮采用交流拖動(dòng)，特別是采用籠型異步電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)期工作、不需要調(diào)速、且容量相當(dāng)大的生產(chǎn)機(jī)械，如空氣壓縮機(jī)、球磨機(jī)等，往往采用同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，因?yàn)樗芨纳齐娋W(wǎng)的功率因數(shù)。如果拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速范圍不廣，調(diào)速級(jí)數(shù)少，且不需要在低速下長(zhǎng)期工作，可以考慮采用交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)或變級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)。因?yàn)槟壳皯?yīng)用的交流調(diào)速范圍拖動(dòng)，大部分由于低速運(yùn)行時(shí)能量損耗大，鼓一般均不宜在低速下長(zhǎng)期運(yùn)行。對(duì)于調(diào)速范圍寬、調(diào)速平滑性要求較高的場(chǎng)合，通常采用支流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，或者采用近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。.電動(dòng)機(jī)型式的選擇：各種生產(chǎn)機(jī)械的工作環(huán)境差異很大，電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)械也有各種不同的連接

25、方式，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的生產(chǎn)機(jī)械類(lèi)型、工作環(huán)境等特點(diǎn)，來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式，如直立式、臥式、開(kāi)啟式、封閉式、防滴式、防暴式等各種型式。C.電動(dòng)機(jī)容量的選擇：1. 比那化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)容量的選擇（1） 等效電流法等效電流法的基本的基本思想是用一個(gè)不變的電流Icq來(lái)等效實(shí)際上變化的負(fù)載帶暖流，要求在同一個(gè)周期內(nèi)，等效電流Icq與實(shí)際變化的負(fù)載電流所產(chǎn)生的損耗等。假定電動(dòng)機(jī)的鐵損耗與繞組電阻不變，損耗只與電流的平 方成正比，由此可得等效電流為 式中，tn為對(duì)應(yīng)負(fù)載電流In時(shí)的工作時(shí)間。求出Icq后，則選用電動(dòng)機(jī)的額定電流In應(yīng)大雨或等于Icq。采用等效電流法時(shí)，必須先求出用電流表示的負(fù)載圖。（2）

26、等效轉(zhuǎn)矩法如果電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)矩與電流成正比（如他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁保持不變，異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和氣隙磁通保持不變時(shí)），則式（9.3.1）可以改寫(xiě)成等效轉(zhuǎn)矩公式。 此時(shí)，選用電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩T應(yīng)大于或等于T，當(dāng)然，這時(shí)應(yīng)先求出用轉(zhuǎn)矩表示的負(fù)載。 等效功率法 如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)速保持不變，則功率與轉(zhuǎn)局成正比，于是由式（9.3.1）可得等效功率為此時(shí)，選用電動(dòng)機(jī)的功率P大于或等于P即可。必須注意的是用等效法選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，要根據(jù)最大負(fù)載來(lái)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力是否要求，如果過(guò)載能力不能滿足，應(yīng)當(dāng)按過(guò)載能力來(lái)選擇較大容量的電動(dòng)機(jī)。表4-1電動(dòng)機(jī)選型電機(jī)型號(hào)編號(hào)額定功率PN/KW轉(zhuǎn)速n/r.

27、min電流功率功率因數(shù)cos額定轉(zhuǎn)矩額定電流最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD/kgm重量m/kgY160M2-2M115293029.488.20.882.07.02.30.0449125Y13252-2M23290015.086.20.882.07.02.30.021670Y801-2M30.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y801-2M40.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y905-2M50.2528403.44780.852.27.02.30.001222Y801-2M60.0928301.81750.842.26.52

28、.30.0007516M1主軸電動(dòng)機(jī)：Y系列電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，外形美觀等特點(diǎn)，起動(dòng)性能好，具有效率高等特點(diǎn)，達(dá)到了節(jié)能效果。而且噪聲低、壽命長(zhǎng)、經(jīng)久耐用。Y系列電動(dòng)機(jī)適用于空氣中不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的場(chǎng)所。Y132-4-B3型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1450r/min，功率因素COS為，0.85效率為87%，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為2.2n.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.3n.m，所以此類(lèi)型電動(dòng)機(jī)能符合電路配置，并能有效完成工作【3】。M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)：AOB-25機(jī)床冷卻泵是一種浸漬式的三相電泵，它由封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)與單極離心泵組合而成，具有安裝簡(jiǎn)單方便.

29、運(yùn)行安全可靠.過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng).效率高.噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，適合作為各種機(jī)床輸送冷卻液、潤(rùn)滑液的動(dòng)力。此電動(dòng)機(jī)輸出功率為90W，揚(yáng)程為4米，流量為25升/分，出口管徑為1/2吋，能有效配合M1電動(dòng)機(jī)使用。M3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)：AOS5634功率為250W，電壓為380V，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1360轉(zhuǎn)/分，E級(jí)。3.1.2電源引入開(kāi)關(guān)QQ主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用，并不是用它來(lái)直接起停電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選。根據(jù)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)看，選中小型組合機(jī)床常用三極組合開(kāi)關(guān)，型號(hào)DZ5-20，電流20A。3.1.3 熱繼電器的選擇FR1、FR2熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)推動(dòng)機(jī)構(gòu)是觸點(diǎn)系統(tǒng)閉合或分?jǐn)嗟谋Ｗo(hù)電器。

30、主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)、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。因此，必須了解電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)、工作制及允許的過(guò)載能力。應(yīng)使熱繼電器的安秒特性位于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性之下，并盡可能接近，以便充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，同時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)在短時(shí)過(guò)載與起動(dòng)瞬間不受影響。（1）保護(hù)長(zhǎng)期工作或間斷的工作的電動(dòng)機(jī)熱繼電器的選用（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間，選取6In下具有相應(yīng)可返回時(shí)間的熱繼電器，一般可返回時(shí)間為（0.50.7）的繼電器動(dòng)作時(shí)間。（3）一般情況下，按電動(dòng)機(jī)的額定電流選取，使熱繼電器的整定值為（0.951.05）In（In為電動(dòng)機(jī)的額定工作電流），或選取整定電流

31、范圍的中間值為電動(dòng)機(jī)的額定工作電流。（4）用熱繼電器作斷相保護(hù)時(shí)的選用對(duì)于Y接法電動(dòng)機(jī)，一相斷線后，流過(guò)熱繼電器的電流與流過(guò)電動(dòng)機(jī)未斷相的電流增加比例是一致的。（5）三相與兩相熱繼電器的選用在一般故障情況下，兩相熱繼電器與三相熱繼電器具有相同的保護(hù)效果，但制造兩相的節(jié)省材料加工時(shí)，調(diào)試也較簡(jiǎn)單，所以應(yīng)盡量選用兩相熱繼電器。（6）保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作電動(dòng)機(jī)時(shí)，僅有一定范圍的適用性，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)為6倍的額定電流，啟動(dòng)時(shí)間小于5秒，電動(dòng)機(jī)滿載工作，通電持續(xù)率為60%時(shí)，每小時(shí)允許操作次數(shù)最高不超過(guò)40次。（7）特殊工作制電動(dòng)機(jī)的保護(hù)正反轉(zhuǎn)及密集通斷工作的電動(dòng)機(jī)不宜采用熱繼電器來(lái)保護(hù)，可選用埋入電

32、動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來(lái)保護(hù)。(1) FR1： IST=（1.72.2）In=27=14AIST 14IRN= = =8.75A(1.62) (1.62)(2) FR2 IST=（1.72.2）In=26.5=13AIST 14IRN= = =5.2A(2.53) (2.53)表4-4熱繼電器的選型型號(hào)編號(hào)額定電壓額定電流JR-16FR138010JR-16FR238010主電動(dòng)機(jī)M1額定電流15.4A,KH1應(yīng)選用JR16-20/3D型熱繼電器，熱元件電流為20A整定電流調(diào)節(jié)范圍較大，工作時(shí)將額定電流調(diào)到15.4A.M2的工作電流只有0.32A，故選用JR2-1型熱繼電器，熱元件整定

33、電流調(diào)節(jié)范圍較小，工作時(shí)調(diào)整在0.32A。3.1.4 熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6FU對(duì)整機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)的熔斷器，選用BZ001型熔斷器，配用40A熔斷體。FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6均選用BZ001型熔斷器，分別配用1A,4A,1A,1A,2A,1A的熔斷體。 3.1.5 接觸器的選擇KM1,KM2及KM3 接觸器是用來(lái)頻繁的遙控接通或斷開(kāi)交流住電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制電路。它不同于刀開(kāi)關(guān)類(lèi)手動(dòng)切換電路，因?yàn)樗哂惺謩?dòng)切換電器所不能實(shí)現(xiàn)的遙控功能；它也不同于自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，因?yàn)樗哂幸欢ǖ臄嗔髂芰?，但切不具備短路和過(guò)載保護(hù)功能。接觸器在電力拖動(dòng)和

34、自動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可以用于控制電熱設(shè)備，電焊機(jī)、電容器組等其它負(fù)載。接觸器不僅僅能遙控通斷電路，還具有欠電壓、零電壓釋放保護(hù)，操作頻率高、工作、性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。接觸器按驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)力不同可分為電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器、液壓接觸器等。新型的真空接觸器和晶閘管交流接觸器正在逐步使用。接觸器主觸點(diǎn)通過(guò)電流的種類(lèi)，可分為交流接觸器和直流接觸器。接觸器隨便使用場(chǎng)合及控制對(duì)象的不同，其操作條件與工作繁重程度也不同。為盡可能經(jīng)濟(jì)地、正確地使用接觸器。必須對(duì)控制對(duì)象的工作情況及接觸器的性能有較全面的了解，不能僅看產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)，因接觸器上所定的電壓、電流、控制功率

35、等參數(shù)均為某一使用條件下的額定值，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體使用條件正確選擇。選擇接觸器的種類(lèi)通常先根據(jù)接觸器所接觸的電動(dòng)機(jī)及負(fù)載電流類(lèi)別來(lái)選擇相應(yīng)的接觸器型，即交流負(fù)載應(yīng)使用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)使用直流接觸器；如果控制系統(tǒng)中主要是交流電動(dòng)機(jī)，而直流電動(dòng)機(jī)或直流負(fù)載的容量比較小時(shí)，也可全用交流接觸器進(jìn)行控制，但是觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)適當(dāng)選擇大一些。選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓通常選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載賄賂的額定電壓。通常電壓等級(jí)分為交流接觸器380、660及1140V；直流接觸器220、440、660V。選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電流接觸器控制電阻性（如電熱設(shè)備）時(shí)，主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)等于負(fù)

36、載的工作電流。CJ20系列交流接觸器額定電流等級(jí)有10、16、32、55、80、125、200、315、400、630A。CZ18系列支流接觸器的額定電流等級(jí)有40、80、160、315、630、1000A。接觸器控制電動(dòng)機(jī)時(shí)，主觸點(diǎn)的額定電流大雨或稍大雨電動(dòng)機(jī)的額定電流。接觸器設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的使用類(lèi)別來(lái)確定?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選擇：式中 K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取11.4； PN 被控電動(dòng)機(jī)的額定功率，千瓦； UN電動(dòng)機(jī)的額定電壓，伏； IC接觸器主觸點(diǎn)電流，安；經(jīng)驗(yàn)公式僅適用于CJ0，CJ10系列?？筛鶕?jù)做控制的電動(dòng)機(jī)的最大功率查看表進(jìn)行選擇接觸器如使用在頻繁啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合時(shí)，容量應(yīng)增大一

37、倍以上去選擇接觸器。1. 選擇接觸器吸引線圈的電壓電磁線圈的額定電壓等于控制回路的電源，通常電壓等級(jí)分為：交流線圈：36、100、127、220、220、380V直流線圈：24、48、110、220、440V選用時(shí)，一般交流負(fù)載用交流吸引線圈接觸器，直流負(fù)載用直流吸引線圈的接觸器，但交流負(fù)載頻繁動(dòng)作時(shí)，可采用支流吸引線圈的接觸器。接觸器吸引線圈電壓若從人身和設(shè)備安全角度考慮，可選擇低一些，但當(dāng)控制電路簡(jiǎn)單，線圈功率較小時(shí)，為了節(jié)省變壓器，則可選用220或380V。2. 選擇接觸器的觸點(diǎn)數(shù)量接觸器的特點(diǎn)數(shù)量應(yīng)滿足控制線路的要求。各種類(lèi)型的接觸器觸點(diǎn)數(shù)量不同。交流接觸器的主觸點(diǎn)有三對(duì)（常開(kāi)觸點(diǎn)），

38、一般選用四對(duì)輔助觸點(diǎn)（兩對(duì)常開(kāi)），最多可達(dá)到六對(duì)（三對(duì)常開(kāi)，三對(duì)常閉）。直流接觸器主觸點(diǎn)一般有兩對(duì)（尚開(kāi)觸點(diǎn)）；輔助觸點(diǎn)有四對(duì)（兩對(duì)常開(kāi)，兩對(duì)常閉）。1） 額定操作頻率接觸器額定操作頻率是指每小時(shí)接通次數(shù)。通常交流接觸器為600次/每小時(shí)；直流接觸器為1200次/每小時(shí)。PN103 1510（1）KM1：Ic= = = 97AKUN (11.4) 110PN103 15103KM2：Ic= = =97AKUN (11.4) 110PN103 15103KM3：Ic= = =97AKUN (11.4) 110PN103 3103（2）KM4：Ic= = =19.6AKUN (11.4) 110P

39、N103 3103KM5：Ic= = =19.6AKUN (11.4) 110PN103 0.75103（3）KM6：Ic= = =4.9AKUN (11.4) 110PN103 0.75103KM7：Ic= = =4.9AKUN (11.4) 110PN103 0.75103（4）KM8：Ic= = =4.9AKUN (11.4) 110PN103 0.75103KM9：Ic= = =4.9AKUN (11.4) 110PN103 0.25103（5）KM10：Ic= = =1.62AKUN (11.4) 110PN103 1.5103KM11：Ic= = =1.62AKUN (11.4)

40、110表4-2接觸器的選擇繼電器型號(hào)編 號(hào)主 觸 點(diǎn)輔助觸點(diǎn)線 圈可控制三相異步電動(dòng)機(jī)的最大功率(KW)額定操作頻率次/h對(duì)數(shù)額定電流(A)額定電壓(V)對(duì)數(shù)額定電流(A)額定電壓(V)電壓（V）功率(W)CJ0-100KM13100380均為兩常開(kāi)兩常閉53801103329大于或等于六百CJ0-100KM2310038053801103329CJ0-100KM3310038053801103329CJ0-20KM432038053801101.2CJ0-20KM53203805380110331.2CJ10-5KM6353805380110141.2CJ10-5KM735380538011

41、0141.2CJ10-5KM8353805380110141.2CJ10-5KM9353805380110141.2CJ10-5KM10353805380110141.2CJ10-5KM11353805380110142.2CJ10-5KM12353805380110142.2接觸器KM1根據(jù)主電動(dòng)機(jī)的額定電流等于15.4A，控制回路電源電壓110V，需主觸點(diǎn)3對(duì)，動(dòng)合輔助觸頭2對(duì)，根據(jù)以上情況，選用CJ0-20B型交流接觸器，電磁線圈電壓為110VKM2,KM3也采用同樣方式選取交流接觸器型號(hào)分為JZ7-44,JZ4-44。3.1.6 控制變壓器的選型TC1 變壓器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣

42、設(shè)備。為了把發(fā)電廠（站）發(fā)出的電能比較經(jīng)濟(jì)的傳輸、合理的分配以及安全的使用，都要使用變壓器。發(fā)電廠（站）發(fā)出的電壓受發(fā)電機(jī)絕緣條件的限制不可能很高，一般為6.327KV左右，而發(fā)電廠（站）又多建在動(dòng)力資源較豐富的地方，要把發(fā)出的大功率的電能直接送到很遠(yuǎn)的用電區(qū)去，幾乎不可能。因?yàn)榈碗妷捍箅娏鬏旊?，一是在輸電線路上產(chǎn)生很大的損耗，二是在線路上產(chǎn)生的電壓降也足以使電能后送不出去。為此需要采用高壓輸電，即用升壓變壓器把電壓升高到輸電電壓，例如110KV、220KV 或500KV等。當(dāng)輸送的功率一定，輸電電壓越高，電流就越小。因而線路上的電壓降和功率損耗明顯減小，線路用銅量也可減小，節(jié)省投資費(fèi)用。這樣

43、就能比較經(jīng)濟(jì)的把電能送出去。一般來(lái)說(shuō)，輸電距離越遠(yuǎn)，輸送功率越大，則要求的輸電電壓越高。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，由于用電設(shè)備絕緣與安全的限制，需把高壓輸電電壓通過(guò)降壓變壓器和配電變壓器降低到用戶所需的電壓等級(jí)。通常大型動(dòng)力設(shè)備采用6KV或10KV，小型動(dòng)力設(shè)備和照明則用380/220V。這樣，電力系統(tǒng)就采用“低壓”發(fā)電，高壓輸電，“低壓”用電這樣一種“發(fā)變輸變配用”結(jié)構(gòu)，從發(fā)電廠（站）發(fā)出的電能輸送到用戶的整個(gè)過(guò)程中，通常需要多次變壓，變壓器的安裝容量可達(dá)到發(fā)電機(jī)總裝容量的68倍，因此變壓器對(duì)電力系統(tǒng)有著極其重要的意義。用于電力系統(tǒng)升、降電壓的變壓器叫做電力變壓器。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)中，變壓器

44、作為能量傳遞或信號(hào)傳遞的元件，也應(yīng)用得十分廣泛。在其他各部門(mén)，同樣也廣泛使用各種類(lèi)型的變壓器，以提供特種電源或滿足特殊的需要。變壓器的基本結(jié)構(gòu)部件有鐵心、繞組、油箱和冷卻裝置、絕緣套管和保護(hù)裝置等。鐵心和繞組是變壓器通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行能量傳遞的部件，稱(chēng)為變壓器的器身。油箱用于裝油，同時(shí)起機(jī)械支撐、散熱和保護(hù)器身的作用；變壓器油起絕緣的作用，同時(shí)也起冷卻作用；套管的作用是使變壓器引線與油箱絕緣；保護(hù)裝置則起保護(hù)變壓器的作用。控制變壓器的選擇：控制變壓器可實(shí)現(xiàn)高低壓電路隔離，使得控制電路中的電氣元件，如按鈕、行程開(kāi)關(guān)和接觸器及繼電器線圈等同電網(wǎng)電壓不直接相接，提高了安全性。另外，各種照明燈、指示燈和

45、電磁閥等執(zhí)行元件的共的供電電壓有多種，有時(shí)也需要控制變壓器降壓提供。常用的控制變壓器有BK50、100、150、200、300、400和1000等型號(hào)，其中的數(shù)字為額定功率（VA），一次側(cè)電壓一般為交流380V和220V（220V電壓抽頭適于單相供電時(shí)的情況），二次側(cè)電壓一般為交流6.3、12、24、36和127V、（12V電壓也可通過(guò)12V和36V抽頭提供）?？刂谱儔浩骶唧w選型時(shí)要考慮所需電壓的種類(lèi)和進(jìn)行容量的計(jì)算?？刂谱儔浩鞯娜萘縋可以根據(jù)由它供電的最大工作負(fù)載所需要的功率來(lái)計(jì)算，并留有一定的余量，這樣可的經(jīng)驗(yàn)公式：P=KPi式中Pi為電磁元件的吸持功率和燈負(fù)載等其它負(fù)載消耗的功率；K為變

46、壓器的容量?jī)?chǔ)備系數(shù)，一般取1.11.25，雖然電磁線圈在起動(dòng)吸合時(shí)消耗功率較大，但變壓器有短時(shí)過(guò)載的能力，故式子中，對(duì)電磁器件僅考慮吸持功率。對(duì)本機(jī)床而言，接觸器KM1KM11的吸持功率為12W，中間繼電器KA1、KA2、KA3的吸持功率為12W，照明燈的功率是40W，指示燈的功率都是1.575W，易算得總功率為254.3W，若取K為1.25，則算得P約為317.875W，因此控制變壓器TC可選用BK400VA，380、380V/36、36、6.3V。表4-10變壓器選型型 號(hào)編號(hào)額定容量（VA）BK-400 380/36VTC1400BK-200 380/24V/110VTC2200首先查看

47、電源電壓、實(shí)際用電載荷和地方條件，然后參照變壓器銘牌標(biāo)示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇，一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時(shí)間來(lái)確定所需的負(fù)荷量，以此來(lái)選擇變壓器容量。 在正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的7590%左右。運(yùn)行中如實(shí)測(cè)出變壓器實(shí)際承受負(fù)荷小于50%時(shí)，應(yīng)更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大變壓器。同時(shí)，在選擇變壓器根據(jù)線路電源決定變壓器的初級(jí)線圈電壓值，根據(jù)用電設(shè)備選擇次級(jí)線圈的電壓值，最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時(shí)提供動(dòng)力用電和照明用電。對(duì)于電流的選擇要注意負(fù)荷在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)能滿足電動(dòng)機(jī)的要求(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起動(dòng)電流要比下沉運(yùn)行時(shí)大47倍)。JBK2-100VA機(jī)床控制變壓器適用交流50-60Hz，輸出額定電壓不超過(guò)220V，輸入額定電壓不超過(guò)500V，可作為各行業(yè)的機(jī)械設(shè)備，一般電器的控制電源工作照明，信號(hào)燈的電源之用。此類(lèi)控制變壓器初級(jí)電壓為380V，次級(jí)電壓分別為110