文档介绍：数控机床电气控制基础
[模块教学内容]
1、介绍数控机床主电路常用电器元件包括低压断路器、开关、熔断器、接触器、热继电器以及变压器的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。
2、介绍数控机床控制电路常用电器元件包括继电器、按钮、开关、信号灯和直流稳压电源的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。
3、介绍图形文字符号及选择方法;数控机床电气原理图的画法规则。
[模块学习目标]
1、了解数控机床主要电器的结构。
2、掌握数控机床主要电器的基本应用技术。
3、掌握组成电气控制线路的基本规律和绘图方法。
单元一数控机床主电路常用电器元件
数控机床是在通用机床基础之上发展而来的,至今很多方面还保留着通用机床的痕迹,在电气系统主电路方面二者仍然是统一的。
本单元介绍数控机床主电路常用的电器元件,如低压断路器、开关、熔断器、接触器等,同时介绍其工作原理及选用原则,以便学会正确选择和合理使用,为分析和设计数控机床电气控制线路打下基础。
一、电器的作用与分类
根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路,断续或连续改变电路参数,实现对电路或非电对象的接通、切换、保护、检测、控制、调节作用的装置称为电器。
工作在交流 1200V、直流 1500V 额定电压以下的电路中,能根据外界信号(机械力、电动力和其他物理量),自动或手动接通和断开电路的电器称为低压电器。其作用是实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节。
数控机床电气控制系统中采用了低压电器作为基本组成元件,而且控制系统的优劣与所用的低压电器直接相关,因此掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理,并能准确选用、检测和调整常用低压电器元件,才能够分析数控机床电气控制系统的工作原理,处理及维修一般故障。
低压电器种类繁多、功能各样、构造各异,工作原理各不相同,常用低压电器的分类方法有:
(1)自动电器依靠自身参数的变化或外来信号的作用,自动完成接通或分断等动作,如接触器、继电器等。
(2)手动电器用手动操作来进行切换的电器,如组合开关、转换开关、按钮等。
(1)配电电器主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作,在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性,使电器不会被损坏。常用的配电电器有断路器、转换开关、熔断器、断路器等。
(2)控制电器主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、电磁铁等。
(1)电磁式电器根据电磁感应原理动作的电器,如接触器、继电器、电磁铁等。
(2)电子式电器利用电子元件的开关效应,即导通和截止来实现电路的通、断控制。如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。
(3)非电量控制电器依靠外力或非电量信号(如速度、压力、温度等)的变化而动作的电器,如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
以上这些电器很多在机床电路中得到广泛应用,因此有时也称之为“机床电器”,或者说机床电器类属于低压电器。
二、低压断路器
低压断路器通常称自动开关或空气开关,具有控制电器和保护电器的复合功能,可用于数控机床主电路及分支电路的通断控制。当电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断。在正常情况下也可用做不频繁地直接接通和断开电动机控制电路。
低压断路器的种类繁多,按其用途和结构特点分为DW型框架式(或称万能式)断路器、DZ型塑料外壳式(或称装置式)断路器、DS型直流快速断路器和DWX型/DWZ型限流式断路器等。
框架式断路器规格、体积都比较大些,主要用作配电线路的保护开关,而塑料外壳式断路器相对要小,除用作配电线路的保护开关外,还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制,因此数控机床主要使用塑料外壳式断路器。
下面以塑料外壳式断路器为例,简要介绍其结构、工作原理、使用与选用方法。
断路器主要由3个基本部分组成,即触头、灭弧系统和各种脱扣器,脱扣器又包括过电流脱扣器、欠电压脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。图1-1是断路器工作原理示意图及图形符号。
断路器合闸或分断操作是靠操作机构手动或电动进行的,合闸后自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上,使触头闭合。当电路发生故障时,通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作,以实现起保护作用的自动分断。
1-分闸弹簧 2-主触头 3-传动杆 4-锁扣 5-轴 6-过电流脱扣器
7-热脱扣器 8-欠压失压脱扣器 9-分励脱扣器
图1-1 断路器工作原理示意图及图形符号
过流脱扣器、欠压脱扣器和热脱扣器实质都是电磁铁。在正常情况下,过流脱扣器的衔铁是释放着的,电路一旦发生严重