機(jī)床電氣控制技術(shù).ppt

1、機(jī)床電氣控制技術(shù)，電氣工程學(xué)院周力，一，本課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是非常實(shí)用的專業(yè)課。以電動(dòng)機(jī)或其他執(zhí)行器為控制對象，介紹了繼電器接觸器控制系統(tǒng)的工作原理、典型機(jī)器的電氣控制電路、電氣控制技術(shù)、電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法以及可編程邏輯控制器的基本知識。本課程的教學(xué)目標(biāo)：(1)熟悉常用控制儀器的結(jié)構(gòu)、原理和用途；(2)熟悉繼電器接觸器控制線路的基本鏈路。(3)基本上可以根據(jù)生產(chǎn)工藝和控制要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。(4)熟悉典型設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)。介紹，二，電氣控制技術(shù)開發(fā)概述，一，機(jī)床電力拖動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)概述，(1)組拖動(dòng)，(2)單機(jī)拖動(dòng)，(3)多機(jī)拖動(dòng)，二，機(jī)械電氣控制系統(tǒng)開發(fā)概述，控制方法，從手動(dòng)控制發(fā)展為自

2、動(dòng)控制；從控制功能到單一功能到多種功能，開發(fā)實(shí)際操作從緊張到自由。電氣控制系統(tǒng)開發(fā)的四個(gè)階段：(1)繼電器接觸器控制系統(tǒng)(2)連續(xù)控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)(3)可編程控制器(4)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，第一章通常使用低壓控制電氣產(chǎn)品，第一節(jié)介紹電氣類型：按工作電壓進(jìn)行高壓電氣和低壓電器。根據(jù)用途分為配電裝置和控制裝置。按動(dòng)作方式分為自動(dòng)切換儀器和非自動(dòng)切換儀器。根據(jù)工作原理，可分為電子器件和非動(dòng)力控制器。電氣產(chǎn)品的定義：電氣產(chǎn)品是根據(jù)外部信號(機(jī)械力、電氣力和其他物理量)自動(dòng)或手動(dòng)連接和分離電路，從而實(shí)現(xiàn)電路或非電氣對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、轉(zhuǎn)換和調(diào)整的組件或設(shè)備。吸引線圈的作用：將電力轉(zhuǎn)換為磁

3、能，即磁通生成，電樞因電磁吸入而受到機(jī)械位移的吸收。芯、電樞、線圈、I .電磁機(jī)制電子器件由吸氣線圈、芯和電樞組成。如下圖所示。短路環(huán)在交流電磁機(jī)制中的作用，1 .觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式，2 .接觸系統(tǒng)接觸是在電樞驅(qū)動(dòng)下執(zhí)行電路連接和切斷功能的電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3 .弧，2 .接觸的接觸方式，?。航佑|在通電狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，靜態(tài)接觸從接觸中分離時(shí)，由于電場的存在，接觸表面的自由電子大量流出，產(chǎn)生弧。點(diǎn)接觸、線接觸、面接觸、弧的存在，不僅燃燒接觸金屬表面，還縮短電氣產(chǎn)品的壽命，延長電路的分離時(shí)間，必須迅速消除。接觸器是用于頻繁連接和分離(AC，DC)負(fù)載電流的電磁自動(dòng)開關(guān)設(shè)備，具有適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制的低壓

4、解除保護(hù)功能。一、接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理，一。交流接觸器的結(jié)構(gòu)、交流接觸器主要由四部分組成：電磁機(jī)構(gòu)、接觸系統(tǒng)、滅弧裝置和其他輔助部件。結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。第2節(jié)接觸器，3 .接觸器工作原理和符號，(a)線圈(b)主觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)(c)輔助常開觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)符號，1移動(dòng)觸點(diǎn)2靜態(tài)觸點(diǎn)3轉(zhuǎn)子4彈簧5線圈6芯7介質(zhì)8接觸彈簧9斷路器10接觸壓力彈簧，繼電器是根據(jù)特定輸入信號的變化連接或斷開控制回路以自動(dòng)控制和保護(hù)的電氣裝置。輸入可以是電壓、電流等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度、壓力等非電量。1，電子類繼電器，1基座2反力彈簧3，4調(diào)節(jié)螺釘5簽證墊片6電樞7芯8極靴9電子線圈10觸點(diǎn)系統(tǒng)，3節(jié)

5、繼電器，電子電子類繼電器：1。電子電流繼電器，2 .電子電壓繼電器：3。電子中繼線繼電器：中繼線觸點(diǎn)數(shù)量多，觸點(diǎn)容量大，動(dòng)作靈敏。主要用途是在其他繼電器的觸點(diǎn)數(shù)或觸點(diǎn)容量不足時(shí)，使用中間繼電器以增加觸點(diǎn)容量(觸點(diǎn)并行)或觸點(diǎn)數(shù)，從而起到中間轉(zhuǎn)換的作用。電磁繼電器符號：1。時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)，(a)電源延遲類型，2，時(shí)間繼電器，(b)電源延遲類型，2。時(shí)間繼電器的符號，3，熱繼電器，1。熱繼電器的作用，過載保護(hù)，2 .熱繼電器的結(jié)構(gòu)，1雙金屬座固定支承2雙金屬座3列元件4導(dǎo)5補(bǔ)償雙金屬座6 NC 7 no 8復(fù)位調(diào)整9移動(dòng)觸點(diǎn)10復(fù)位按鈕11調(diào)整手柄12支持13壓力彈簧14推桿，3 .熱繼電器符號

6、，4，速度繼電器，2。速度繼電器符號，1，低壓開關(guān)，圖形和文本符號：(a)單極(b)雙極(c)三極，第4節(jié)其他常用電氣，2，低壓斷路器，結(jié)構(gòu)和工作原理：3，熔斷器，1保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)類型，2 .熔斷器的符號和安全秒特性，4，主命令電，1?？刂瓢粹o，1)結(jié)構(gòu)，2)符號，2。行程開關(guān)，1)結(jié)構(gòu)，2)符號，back，第2章基本控制電路，第1節(jié)電氣控制電路繪圖，第2節(jié)基本電氣控制電路，第3節(jié)異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路，第4節(jié)異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路，第5節(jié)雙速異步電動(dòng)機(jī)速度控制電路，第6節(jié)位置控制電路，第6節(jié)要表達(dá)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)、工作原理等要求，必須用電氣圖形集成工程語言直接表示圖形。第一，電氣

7、原理圖圖形原理，具有電氣原理圖和電氣安裝接線圖。電子是根據(jù)電氣工作原理繪制的，表示電力的工作原理和分析工作原理以及故障排除，而不考慮電氣裝置電氣組件的實(shí)際結(jié)構(gòu)和安裝。后者也稱為電氣裝配圖，是根據(jù)電氣設(shè)備和電氣零件的實(shí)際結(jié)構(gòu)、安裝情況繪制的，用于表示布線方案、電氣設(shè)備和電氣零件的位置、配線柜形狀和尺寸等。第一節(jié)電氣控制電路繪圖，1 .繪制電氣原理圖，電氣原理圖一般分為主回路和控制回路兩部分。主回路是設(shè)備的驅(qū)動(dòng)回路，主回路通常在圖案的左側(cè)(或上方)繪制為粗實(shí)線?？刂齐娐泛洼o助電路通常繪制為圖案右側(cè)(或下方)的細(xì)實(shí)線。控制電路，輔助電路必須單獨(dú)繪制。2 .電氣原理圖中的設(shè)備狀態(tài)，(1)繼電器和接觸器

8、的線圈處于非勵(lì)磁狀態(tài)。(2)斷路器和隔離開關(guān)處于分離位置。(3)零操作手動(dòng)控制開關(guān)處于零狀態(tài)。(4)機(jī)器操作開關(guān)和按鈕不工作或沒有力。(5)保護(hù)部件處于設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)。1，異步電動(dòng)機(jī)單向直接啟動(dòng)控制線，1。工作原理，第二節(jié)基本電氣控制線，2，多位置和多條件控制線，兩個(gè)條件控制線，3，3，點(diǎn)控制線，(a)，(b)，(c)，(d)，4，三相異步電動(dòng)機(jī)的非反轉(zhuǎn)式“正向停止”控制，2?！罢蛲Ｖ埂笨刂?，5，順序控制線，回，1，定子串聯(lián)電阻降壓啟動(dòng)控制電路，3節(jié)異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制電路，改進(jìn)電路，2，星形三角形降壓啟動(dòng)控制電路，3，自動(dòng)變壓器降壓啟動(dòng)控制電路，3種降壓啟動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)，3缺點(diǎn)：功耗。適

9、用的話：適用于穩(wěn)定的中小型電動(dòng)機(jī)和不經(jīng)常啟動(dòng)的情況。2，自動(dòng)變壓器啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：啟動(dòng)電流與啟動(dòng)扭矩的比率降低為平方倍。電流對電網(wǎng)的沖擊小，電力損失小。缺點(diǎn)：自動(dòng)變壓器價(jià)格昂貴，相對電阻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，按非連續(xù)作業(yè)制設(shè)計(jì)制造，不允許頻繁作業(yè)。，3，Y-啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：對于定子繞組星形連接，啟動(dòng)電壓為直接三角連接的三分之一，啟動(dòng)電流為三分之一，因此啟動(dòng)電流特性好，線路簡單，投資少。缺點(diǎn)：起始扭矩也相應(yīng)減少到三角形接合的三分之一，扭矩性質(zhì)差異。這條線適合輕負(fù)荷或空載情況?；兀?，回制動(dòng)控制線，第四節(jié)異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線，改進(jìn)電路，第二，能量制動(dòng)控制線，1。能量制動(dòng)控制線路的單向操作，1)根據(jù)時(shí)間原則控制

10、線路，2)根據(jù)速度原則控制線路，反沖制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)效果好，缺點(diǎn)是能量損失大，在制動(dòng)過程中有沖擊，對旋轉(zhuǎn)部件有害，因此用于制動(dòng)頻率低的設(shè)備。能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：能量損失小，制動(dòng)時(shí)磁場靜止不動(dòng)，不會(huì)引起有害翻轉(zhuǎn)，制動(dòng)停車準(zhǔn)確，制動(dòng)過程穩(wěn)定。缺點(diǎn)是需要整流電路，制動(dòng)速度也比反向制動(dòng)慢。因此，能耗制動(dòng)適用于電動(dòng)機(jī)容量大，制動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)頻繁的情況。比較兩種制動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)：BACK，雙速異步電動(dòng)機(jī)速度控制電路，第5節(jié)雙速異步電動(dòng)機(jī)速度控制電路，BACK，第6節(jié)位置控制電路，BACK，第3章電氣控制電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，第一，電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本要求，(1)所設(shè)計(jì)設(shè)備的電氣電路的整體，第一節(jié)電氣控制設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

11、，(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)，妥善處理機(jī)電關(guān)系，通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳電氣設(shè)計(jì)性價(jià)比價(jià)格。在滿足要求的前提下，設(shè)計(jì)簡單合理、技術(shù)進(jìn)步、工作穩(wěn)定、服務(wù)方便的電路。(3)正確合理地選擇電氣零部件，最大限度地減少組件的品種和規(guī)格，降低生產(chǎn)成本。(4)實(shí)施最新國家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。(一)制定電氣設(shè)計(jì)技術(shù)委托書；(2)提出電氣控制原理程序和整體框圖。(3)編制系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算書；(4)繪制電路圖(一般圖和子圖)；(5)整個(gè)系統(tǒng)電氣部分的選擇；(6)繪制電控單元裝配圖和接線圖。(7)選擇標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，包括電氣控制框的結(jié)構(gòu)和尺寸、散熱器、導(dǎo)線、支架等。(8)繪制設(shè)備布局、插座端子和設(shè)備接線圖。(9)編寫操作使用

12、、維護(hù)手冊。第二，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，第三，電氣控制裝置設(shè)計(jì)階段，第一，確定拖動(dòng)方法，第一。單獨(dú)拖動(dòng)的設(shè)備只能由一個(gè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2.單個(gè)拖動(dòng)通過機(jī)器驅(qū)動(dòng)鏈將動(dòng)力傳遞給每個(gè)工作機(jī)構(gòu)，一個(gè)設(shè)備由多個(gè)馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)工作機(jī)。第二，確定速度調(diào)節(jié)方式，可以使用齒輪傳動(dòng)、液壓調(diào)速裝置、2速或多速電動(dòng)機(jī)和電氣無級調(diào)速方式。無權(quán)限變速包括直流調(diào)壓調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速和變頻變壓調(diào)速。第二節(jié)電拖動(dòng)方式的確定，電機(jī)選擇，2。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)和反向要求通常比機(jī)械方法更容易用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)和反向完成裝置。因此，機(jī)電設(shè)備主軸的啟動(dòng)、停止、正向運(yùn)動(dòng)調(diào)整工作，可以根據(jù)條件，使電機(jī)做得最好。1 .電動(dòng)機(jī)的選擇包括電動(dòng)機(jī)

13、的類型、結(jié)構(gòu)形式、額定功率和額定功率。第三，電機(jī)的選擇和啟動(dòng)、制動(dòng)和反向要求，第一，電氣控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)或產(chǎn)品的質(zhì)量，通常包括技術(shù)性能指標(biāo)和可靠性指標(biāo)的設(shè)計(jì)的可靠性，是確保系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足可靠性指標(biāo)。第二，電氣控制系統(tǒng)的確定，控制系統(tǒng)應(yīng)適合通用性和特殊性程序。，第三節(jié)電氣控制程序的確定和控制方法的選擇，第一，應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的要求，第二，控制線應(yīng)簡單經(jīng)濟(jì)，例如第四節(jié)電氣設(shè)計(jì)的一般原則，第三，確?？刂凭€工作的可靠性和安全性，(a)不合理的連接，(a)合理的連接，(a)，例如，(4)在梁夾緊和梁移動(dòng)以及正向和反向運(yùn)動(dòng)之間必須存在所需的驅(qū)動(dòng)。六節(jié)電氣控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，現(xiàn)設(shè)

14、計(jì)刨梁升降控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)允許梁上下移動(dòng)，夾緊機(jī)制允許梁夾緊或松弛。(2)梁夾緊和梁移動(dòng)之間必須有特定的操作程序。(3)梁在升降時(shí)必須有限制保護(hù)。電氣控制電路設(shè)計(jì)階段：1 .根據(jù)主電路設(shè)計(jì)、工藝要求，梁移動(dòng)和梁夾緊應(yīng)拖動(dòng)到兩個(gè)異步電動(dòng)機(jī)上。需要四個(gè)接觸器分別控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的正向翻轉(zhuǎn)，以確保上下移動(dòng)和夾緊松弛要求。主回路是兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的正向反轉(zhuǎn)回路。2 .設(shè)計(jì)在四個(gè)接觸器上有四個(gè)控制線圈的基本控制電路。您可以使用兩點(diǎn)按鈕控制上下移動(dòng)，并放松夾緊運(yùn)動(dòng)。因此，必須通過兩個(gè)中間繼電器進(jìn)行控制。根據(jù)以上要求，可以設(shè)計(jì)下圖所示的控制回路。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)自動(dòng)控制要求，必須進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，這要求在控制過程

15、中適當(dāng)?shù)剡x擇和實(shí)施變更參數(shù)?？刂齐娐凡輬D，(a)主電路(b)控制電路梁控制電路，3 .選擇控制參數(shù)，確定控制方案，4 .聯(lián)鎖保護(hù)鏈接設(shè)計(jì)，全控制電路，第四章典型機(jī)床電氣控制電路分析，第一，概述，1。C650普通水平車床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式，1進(jìn)料箱2吊箱3主軸齒輪箱4滑板和刀架5滑箱6尾座7螺絲8光桿9床房，第一節(jié)C650水平車床電氣控制線，2 .C650普通臥式車床電氣拖動(dòng)要求和控制功能，(1)車削機(jī)床主軸電機(jī)M1通常使用保持架異步電動(dòng)機(jī)完成主軸主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)以直接啟動(dòng)方式啟動(dòng)，還具有正向旋轉(zhuǎn)和正向制動(dòng)，點(diǎn)火動(dòng)力。(2)車削螺紋時(shí)，刀架移動(dòng)和主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間必須保持精確的比例關(guān)系，

16、因此車床主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只能由一個(gè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，刀架移動(dòng)是通過機(jī)械驅(qū)動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)的。(3)拖帶的快速移動(dòng)由電動(dòng)機(jī)M3單獨(dú)拖動(dòng)?？梢愿鶕?jù)需要隨時(shí)手動(dòng)控制停止。(4)在車削中，有冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2。(5)所需的保護(hù)鏈路、聯(lián)鎖鏈路、照明和信號電路。第二，C650臥式車床電氣控制電路分析，1 .主電路分析，C650臥式車床電氣控制原理圖，2 .控制電路分析，3 .常見故障分析，(1)主軸電機(jī)不能啟動(dòng)?？赡茉颍弘娫次创蜷_。熱繼電器工作，常閉觸點(diǎn)未重置。啟動(dòng)按鈕或停止按鈕內(nèi)的接觸不良；交流接觸器線圈著火或接線脫落等。(2)按啟動(dòng)按鈕，馬達(dá)嗡嗡作響，無法啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)三相電源相位損耗，可能原因：熔斷器上保險(xiǎn)絲燒斷；一對接觸器的主觸點(diǎn)接觸不好。馬達(dá)接線的任何部分中斷等。(3)按停止按鈕不能停止主軸電機(jī)?？赡艿脑颍航佑|器觸點(diǎn)焊接，主觸點(diǎn)被碎片切斷。停止按鈕常閉接點(diǎn)閉合卡。(4)主軸電機(jī)不能占用?？赡茉颍喊粹oSB4的常開觸點(diǎn)損壞或接線已脫。1，概述，1。Z3040搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式，1底座2內(nèi)柱3外柱4搖臂升降螺桿5搖桿6主軸箱7主