《數(shù)控機床電氣控制》第一章

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1、數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 機 床 常 用 電 器 特 點 、 原 理 及 選 用（ 2） 機 床 控 制 線 路 的 基 本 環(huán) 節(jié) 的 分 析 方 法（ 3） 典 型 普 通 機 床 電 氣 控 制 線 路 的 特 點 與 原 理（ 4） 機 床 電 氣 控 制 線 路 的 設(shè) 計 方 法 和 步 驟（ 5） 可 編 程 序 控 制 器 的 工 作 原 理（ 6） 可 編 程 序 控 制 器 的 指 令 與 實 際 應(yīng) 用（ 7） 數(shù) 控 系 統(tǒng) 與 伺 服 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 的 原 理（ 8） 典 型 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 原 理v本 課 程 主 要 的

2、知 識 點 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 正 確 選 用 機 床 常 用 電 器 的 能 力（ 2） 分 析 機 床 控 制 電 路 基 本 環(huán) 節(jié) 的 能 力（ 3） 具 有 對 不 太 復 雜 的 機 床 控 制 電 路 的 設(shè) 計 能 力（ 4） 分 析 可 編 程 控 制 器 的 工 作 原 理 的 能 力（ 5） 能 根 據(jù) 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 和 控 制 要 求 正 確 編 制PLC程 序 的 能 力（ 6） 分 析 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 能 力v學 習 本 課 程 應(yīng) 達 到 的 能 力 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制第 一 節(jié) 機 床

3、 常 用 電 器 的 選 擇 （ 課 時 4）第 二 節(jié) 機 床 電 氣 原 理 圖 的 畫 法 及 閱 讀 方 法 （ 課 時 1）第 三 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機 的 起 動 （ 課 時 2）第 四 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機 的 運 行 （ 課 時 1）第 五 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機 的 制 動 （ 課 時 1）第 六 節(jié) 電 動 機 保 護 （ 課 時 1）第 一 章 機 床 控 制 線 路 的 基 本 環(huán) 節(jié) 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制(1)低 壓 電 器 的 結(jié) 構(gòu) 、 工 作 原 理 。(2)控 制 線 路 的 基 本 環(huán) 節(jié) 的 工 作 原 理 、 分 析

4、 方法 。v本 章 重 點 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 通 過 本 章 的 學 習 ， 要 求 讀 者 具 有 正 確 選 用機 床 常 用 電 器 的 能 力 、 分 析 機 床 控 制 電 路 基 本環(huán) 節(jié) 的 能 力 和 看 懂 電 氣 控 制 原 理 圖 的 能 力 。 v本 章 的 能 力 要 求 : 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制第 一 節(jié) 機 床 常 用 電 器 的 選 擇一 、 開 關(guān) 電 器 1.刀 開 關(guān) 主 要 用 于 接 通 和 切 斷 長 期 工 作 設(shè) 備 的 電 源及 不 經(jīng) 常 起 動 及 制 動 、 容 量 小 于 7.5kW的 異 步電 動 機 。

5、數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 刀 開 關(guān) 分 單 極 、 雙 極 和 三 極 。 刀 開 關(guān) 在 電氣 原 理 圖 中 的 圖 形 及 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 其 額 定 電 流 要 大 于 電 動 機 額 定 電 流 的 三 倍 。（ 2） 根 據(jù) 電 源 種 類 、 電 壓 等 級 、 所 需 級 數(shù) 及 使用 場 合 。刀 開 關(guān) 選 擇 ： 目 前 生 產(chǎn) 的 產(chǎn) 品 常 用 型 號 系 列 有 HD和 HS等 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2 組 合 開 關(guān) 在 機 床 電 氣 控 制 中 主 要 用 作 電 源 開 關(guān) ，

6、不 帶負 載 接 通 或 斷 開 電 源 ， 供 轉(zhuǎn) 換 之 用 ； 也 可 以 直 接控 制 5kW以 下 的 異 步 電 動 機 的 起 動 、 停 止 等 ，組 合 開 關(guān) 不 適 于 頻 繁 操 作 的 場 所 使 用 。 開 關(guān) 的 額 定 電 流 一 般 取 電 動 機 額 定 電 流 的1.5 2.5倍 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 組 合 開 關(guān) 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 主 要 根 據(jù) 電 源 種 類 、 電 壓 等 級 、 所 需 觸 頭 數(shù)及 電 動 機 容 量 進 行 選 用 。 組 合 開 關(guān) 的 常 用 產(chǎn) 品 有 HZ5、

7、HZ10系 列 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制3 低 壓 斷 路 器 (自 動 空 氣 開 關(guān) ) 它 常 作 為 不 頻 繁 接 通 和 斷 開 電 路 的 總 電 源 開關(guān) 或 部 分 電 路 的 電 源 開 關(guān) ， 當 發(fā) 生 過 載 、 短 路 或欠 壓 故 障 時 能 自 動 切 斷 電 路 ， 有 效 地 保 護 串 接 在它 后 面 的 電 器 設(shè) 備 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制(1) 塑 料 外 殼 式 斷 路 器 機 床 常 用 的 DZl0、 DZl5、 DZ5 20、 DZ550等 系 列 塑 料 外 殼 式 斷 路 器 （ 以 下 簡 稱 斷 路 器 ） ，

8、適 用 于 交 流 電 壓 500V以 下 和 直 流 電 壓 220V以 下 的電 路 ， 作 不 頻 繁 地 接 通 和 斷 開 電 路 用 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制(2) 小 型 斷 路 器 小 型 斷 路 器 主 要 用 于 照 明 配 電 系 統(tǒng) 和 控 制回 路 。 機 床 常 用 DZ30 32、 DZ47 60等 系 列 的小 型 斷 路 器 。 其 主 要 用 于 交 流 50Hz/60Hz， 單 極 230V， 二 、三 、 四 極 400V線 路 的 過 載 、 短 路 保 護 ， 同 時 也可 以 在 正 常 情 況 下 不 頻 繁 地 通 斷 電 器 裝 置

9、 和 照 明線 路 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 低 壓 斷 路 器 電 氣 圖 形 及 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制1） 額 定 電 壓 和 額 定 電 流 應(yīng) 不 小 于 電 路 的 正 常 工作 電 壓 和 工 作 電 流 。2） 各 脫 扣 器 的 整 定 ： 熱 脫 扣 器 的 整 定 電 流 應(yīng) 與 所 控 制 的 電 動 機 的 額定 電 流 或 負 載 額 定 電 流 相 等 ； 失 壓 脫 扣 器 的 額 定 電 壓 等 于 主 電 路 額 定 電 壓 ； 電 流 脫 扣 器 （ 過 電 流 脫 扣 器 ） 的 整 定 電 流 應(yīng)

10、大于 負 載 正 常 工 作 時 的 尖 峰 電 流 ， 對 于 電 機 負 載 ，通 常 按 起 動 電 流 的 1.7倍 整 定 。 低 壓 斷 路 器 的 選 擇 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制二 、 主 令 電 器 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 主 令 電 器 是 一 種 專 門 發(fā) 布 命令 、 直 接 或 通 過 電 磁 式 電 器 間 接 作 用 于 控 制 電路 的 電 器 ， 常 用 來 控 制 電 力 拖 動 系 統(tǒng) 中 電 動 機的 起 動 、 停 車 、 調(diào) 速 及 制 動 等 。 常 用 的 有 控 制 按 鈕 、 限 位 開 關(guān) 、 萬 能 轉(zhuǎn) 換開 關(guān) 等 。 數(shù)

11、控 機 床 電 氣 控 制1 控 制 按 鈕 在 控 制 電 路 中 發(fā) 出 手 動 指 令 遠 距 離 控 制其 他 電 器 ， 再 由 其 他 電 器 去 控 制 主 電 路 或 轉(zhuǎn)移 各 種 信 號 ， 也 可 以 直 接 用 來 轉(zhuǎn) 換 信 號 電 路和 電 器 聯(lián) 鎖 電 路 等 。 每 個 按 鈕 中 觸 點 的 形 式 和 數(shù) 量 可 按 需 要 裝配 成 1常 開 、 1常 閉 到 6常 開 、 6常 閉 形 式 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 指 示 燈 按 鈕 內(nèi) 可 裝 入 信 號 燈 顯 示 信 號 ， 緊急 式 按 鈕 裝 有 蘑 菇 形 鈕 帽 ， 以 便 于

12、緊 急 操 作 ； 另外 ， 還 有 旋 鈕 式 、 鑰 匙 式 按 鈕 。 一 般 使 用 時 用 紅 色 表 示 停 止 按 鈕 ， 綠 色 表 示起 動 按 鈕 。 常 用 的 按 鈕 種 類 有 LA2、 LA18、 LA19 、 LA20、 LA25等 系 列 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制按 鈕 圖 形 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 按 鈕 選 擇 的 主 要 依 據(jù) 是 使 用 場 所 、 所 需 要 的觸 頭 數(shù) 量 、 種 類 及 顏 色 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2.限 位 開 關(guān) 限 位 開 關(guān) 又 稱 位 置 開 關(guān) ， 其 作 用 是 將 機 械

13、 位移 轉(zhuǎn) 換 成 電 信 號 ， 使 電 動 機 運 行 狀 態(tài) 發(fā) 生 改 變 ，即 按 一 定 行 程 自 動 停 車 、 反 轉(zhuǎn) 、 變 速 或 循 環(huán) 。 用來 控 制 機 械 運 動 或 實 現(xiàn) 安 全 保 護 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 限 位 開 關(guān) 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 目 前 國 內(nèi) 生 產(chǎn) 的 限 位 開 關(guān)有 LXK3、 3SE3、 LX19、LX32、 JL33等 系 列 。 其 中 ，3SE3系 列 為 引 進 西 門 子 公 司 技術(shù) 生 產(chǎn) 的 ， 該 系 列 開 關(guān) 額 定 電壓 為 500V， 額 定 電 流 為

14、 10A。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 在 實 際 應(yīng) 用 中 ， 限 位 開 關(guān) 的 選 擇 主 要 從 以 下幾 方 面 考 慮 ：1) 根 據(jù) 機 械 位 置 對 開 關(guān) 的 要 求 ；2) 根 據(jù) 控 制 對 象 對 開 關(guān) 觸 點 數(shù) 目 的 要 求 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 接 近 開 關(guān) (無 觸 點 式 限 位 開 關(guān) ) 有 一 對 常 開 、常 閉 觸 頭 。 它 不 僅 能 代 替 有 觸 頭 限 位 開 關(guān) 來 完成 行 程 控 制 和 限 位 保 護 ， 還 可 以 用 于 高 頻 記 數(shù) 、測 速 、 液 面 控 制 、 零 件 尺 寸 檢 測 、 加

15、 工 程 序 的自 動 銜 接 等 場 合 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制接 近 開 關(guān) 圖 形 與 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 其 主 要 系 列 型 號 有 LJ2、 LJ6、 LXJ6、 XJ18和 3SG、 LXT3等 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 接 近 開 關(guān) 的 選 用 主 要 從 以 下 幾 方 面 考 慮 ：1) 因 價 格 高 ， 僅 用 于 工 作 頻 率 高 ， 可 靠 性 及 精 度要 求 均 較 高 的 場 合 。2) 按 動 作 距 離 要 求 選 擇 型 號 、 規(guī) 格 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制3 萬 能 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) 萬 能 轉(zhuǎn)

16、換 開 關(guān) 是 一 種 多 檔 式 、 控 制 多 回 路 的主 令 電 器 。 廣 泛 應(yīng) 用 于 各 種 配 電 裝 置 的 電 源 隔 離 、電 路 轉(zhuǎn) 換 、 電 動 機 遠 距 離 控 制 等 ， 也 常 作 為 電 壓表 、 電 流 表 的 換 相 開 關(guān) ， 還 可 用 于 控 制 小 容 量 的電 動 機 。 常 用 萬 能 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) 有 LW5和 LW6系 列 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 腳 踏 開 關(guān) 是 一 種 特 定 形 式 的 微 動 開 關(guān) ， 它 是將 腳 踏 板 和 微 動 開 關(guān) 組 合 在 一 起 的 控 制 電 器 。 腳踏 開 關(guān) 電 氣

17、圖 形 及 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 4. 腳 踏 開 關(guān) 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制三 、 熔 斷 器 當 電 路 發(fā) 生 短 路 或 嚴 重 過 載 時 ， 熔 斷 器 的 熔體 自 身 發(fā) 熱 而 熔 斷 ， 從 而 分 斷 電 路 的 電 器 。 熔 斷器 主 要 用 于 短 路 保 護 。 熔 斷 器 一 般 由 熔 體 和 底 座 等 組 成 。 熔 斷 器 的 類 型 分 為 瓷 插 （ 插 入 ） 式 、 螺 旋 式和 封 閉 管 式 三 種 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制熔 斷 器 的 圖 形 符 號 及 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 選 擇 熔 斷

18、器 時 主 要 是選 擇 熔 斷 器 的 類 型 、 額 定電 壓 、 額 定 電 流 及 熔 體 的額 定 電 流 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 熔 斷 器 的 額 定 電 壓 必 須 等 于 或 高 于 熔 斷 器 工作 的 電 路 額 定 電 壓 ， 額 定 電 流 必 須 等 于 或 高 于 熔斷 器 工 作 的 電 路 額 定 電 流 。 電 路 保 護 用 熔 斷 器 熔 體 的 額 定 電 流 ， 基 本 上可 按 電 路 的 額 定 負 載 電 流 來 選 擇 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 電 動 機 回 路 中 作 短 路 保 護 時 ， 對 于 單 臺 直 接起

19、 動 電 動 機 ， 應(yīng) 按 下 式 計 算 ：Ifu=（ 1.5 2.5） IN IIN 電 動 機 的 額 定 電 流 。 對 于 多 臺 直 接 起 動 電 動 機 ， 應(yīng) 按 下 式 計 算 ： Ifu=（ 1.5 2.5） Inmax+IN INmax 功 率 最 大 的 一 臺 電 動 機 額 定 電 流 。 I N 其 余 電 動 機 額 定 電 流 之 和 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制四 、 接 觸 器 接 觸 器 是 一 種 用 來 頻 繁 地 接 通 或 分 斷 帶 有 負載 的 主 電 路 (如 電 動 機 )的 自 動 控 制 電 器 。 接 觸 器 種 類 分

20、為 直 流 、 交 流 兩 種 ， 機 床 上 應(yīng) 用最 多 的 是 交 流 接 觸 器 。 目 前 我 國 常 用 的 交 流 接 觸器 主 要 有 ： CJ20、 CJX1、 CJX2、 CJ12和 CJ10等系 列 ， 引 進 德 國 BBC公 司 制 造 技 術(shù) 生 產(chǎn) 的 B系 列 ，德 國 SIEMENS公 司 的 3TB系 列 等 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 接 觸 器 的 圖 形 符 號 及 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 選 擇 交 流 接 觸 器 時 主 要 考 慮 主 觸 點 的 額 定 電壓 、 額 定 電 流 、 輔 助 觸 點 的 數(shù) 量 與 種 類 、

21、 吸 引 線圈 的 電 壓 等 級 、 操 作 頻 率 等 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 PNIC = K =1 1.4 KU N 交 流 接 觸 器 的 額 定 電 壓 （ 指 主 觸 點 的 額 定 電壓 ） 一 般 為 500V或 380V兩 種 ， 應(yīng) 大 于 或 等 于 負 載電 路 的 電 壓 。 接 觸 器 線 圈 的 電 流 種 類 （ 交 流 和 直 流 兩 種 ） 和電 壓 等 級 應(yīng) 與 控 制 電 路 相 同 。 觸 點 數(shù) 量 和 種 類 應(yīng) 滿 足 主 電 路 和 控 制 電 路 的要 求 。 接 觸 器 的 額 定 電 流 （ 指 主 觸 點 的 額 定 電

22、 流 ）應(yīng) 大 于 或 等 于 被 控 回 路 的 額 定 電 流 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 五 、 繼 電 器 繼 電 器 是 一 種 根 據(jù) 電 量 參 數(shù) （ 電 壓 、 電 流 ） 或非 電 量 參 數(shù) （ 時 間 、 溫 度 、 壓 力 等 ） 的 變 化 自 動接 通 或 斷 開 控 制 電 路 ， 以 完 成 控 制 或 保 護 任 務(wù) 的電 器 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 中 間 繼 電 器 其 主 要 用 途 是 當 其 他 電 器 的 觸 點數(shù) 量 或 觸 點 容 量 不 夠 時 ， 可 借 助 中 間 繼 電 器 來 增加 它 們 的 觸 點 數(shù) 量 或

23、 觸 點 容 量 ， 起 到 中 間 信 號 的轉(zhuǎn) 換 和 放 大 作 用 。 中 間 繼 電 器 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。1.中 間 繼 電 器 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 常 用 的 中 間 繼 電 器 有 JZ7、 JZ8等 系 列 。 適 用于 交 流 電 壓 380V、 電 流 5A以 下 的 控 制 電 路 。 中 間 繼 電 器 主 要 依 據(jù) 被 控 制 電 路 的 電 壓 等 級 ，觸 點 的 數(shù) 量 、 種 類 及 容 量 來 選 用 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2 時 間 繼 電 器 從 得 到 輸 入 信 號 起 ， 需 經(jīng)

24、過 一 定 的 延 時 后 才能 輸 出 信 號 的 繼 電 器 稱 為 時 間 繼 電 器 。 時 間 繼 電 器 有 通 電 延 時 型 和 斷 電 延 時 型 兩 種 。通 電 延 時 時 間 繼 電 器 是 線 圈 通 電 ， 觸 點 延 時 動 作 ；斷 電 延 時 時 間 繼 電 器 是 線 圈 斷 電 ， 觸 點 延 時 動 作 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 時 間 繼 電 器 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 選 擇 時 應(yīng) 考 慮 ： 延 時 觸 點 的 延 時 方 式 、 數(shù) 目 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制3 熱 繼 電 器 利 用

25、熱 繼 電 器 進 行 過 載 保 護 。 熱 繼 電 器 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 熱 繼 電 器 由 于 其 熱 慣 性 ， 當 電 路 短 路 時 不 能立 即 動 作 切 斷 電 路 。 因 此 ， 不 能 用 作 短 路 保 護 。 常 用 的 熱 繼 電 器 有 JR0、 JR10系 列 。 熱 繼 電 器 的 整 定 電 流 一 般 應(yīng) 調(diào) 節(jié) 到 與 電 動 機 額定 電 流 相 等 ， 以 便 更 好 地 起 到 過 載 保 護 作 用 。 當 熱 繼 電 器 通 過 的 電 流 為 其 整 定 電 流 的 2

26、0 時 ，在 一 定 時 間 動 作 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制4 速 度 繼 電 器 速 度 繼 電 器 又 稱 為 反 接 制 動 繼 電 器 。 它 主 要用 于 籠 型 異 步 電 動 機 的 反 接 制 動 控 制 電 路 中 ， 當反 接 制 動 的 轉(zhuǎn) 速 下 降 到 接 近 零 時 能 自 動 地 及 時 切斷 電 源 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 速 度 繼 電 器 的 圖 形 符 號 和 文 字 符 號 如 圖 所 示 。 機 床 上 常 用 的 速 度 繼 電 器 有 JY1型 和 JFZ0型兩 種 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制六 、 控 制 變 壓

27、器 變 壓 器 是 一 種 將 某 一 數(shù) 值 的 交 流 電 壓 變 換 成頻 率 相 同 但 數(shù) 值 不 同 的 交 流 電 壓 的 靜 止 電 器 。 變 壓 器 的 選 擇 是 依 據(jù) 變 壓 器 的 額 定 值 P = K P i K=1.1 1.25 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制七 、 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 （ 開 關(guān) 電 源 ） 選 擇 開 關(guān) 電 源 時 需 要 考 慮 電 源 的 輸 出 電 壓 路數(shù) 、 電 源 的 尺 寸 、 環(huán) 境 條 件 等 條 件 。 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 的 功 能 是 將 非 穩(wěn) 定 交 流 電 源變 成 穩(wěn) 定 直 流 電 源 。 數(shù) 控

28、 機 床 電 氣 控 制第 二 節(jié) 機 床 電 氣 原 理 圖 的 畫 法 及 閱 讀 方 法 一 、 電 氣 原 理 圖 的 畫 法 電 氣 原 理 圖 是 為 了 便 于 閱 讀 和 分 析 控 制 線路 ， 根 據(jù) 簡 單 清 晰 的 原 則 ， 采 用 電 氣 元 件 展 開的 形 式 繪 制 成 的 表 示 電 氣 控 制 線 路 工 作 原 理 的圖 形 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制1. 繪 制 電 氣 原 理 圖 的 基 本 規(guī) 則 1） 電 氣 原 理 圖 一 般 分 為 主 電 路 、 控 制 電 路 、 輔 助電 路 ， 主 電 路 就

29、 是 從 電 源 到 電 動 機 繞 組 的 大 電 流 通過 的 路 徑 ， 控 制 電 路 是 由 接 觸 器 、 繼 電 器 的 吸 引 線圈 和 輔 助 觸 點 以 及 熱 繼 電 器 、 按 鈕 的 觸 點 等 組 成 ，輔 助 電 路 包 括 照 明 燈 、 信 號 燈 等 電 器 元 件 。 控 制 電路 、 輔 助 電 路 中 通 過 的 電 流 較 小 。 一 般 主 電 路 用 粗實 線 表 示 ， 畫 在 左 邊 （ 或 上 部 ） ； 輔 助 電 路 用 細 實線 表 示 ， 畫 在 右 邊 （ 或 下 部 ） 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2） 在 原 理 圖 中

30、 ， 各 電 器 元 件 不 畫 實 際 的 外 形 圖 ，而 采 用 國 家 規(guī) 定 的 統(tǒng) 一 標 準 來 畫 ， 文 字 符 號 也 要符 合 國 家 標 準 。 屬 于 同 一 電 器 的 線 圈 和 觸 點 ， 都要 用 同 一 文 字 符 號 表 示 。 當 使 用 相 同 類 型 電 器 時 ，可 在 文 字 符 號 后 加 注 阿 拉 伯 數(shù) 字 序 號 來 區(qū) 分 。3） 同 一 電 器 的 各 個 部 件 可 以 不 畫 在 一 起 ， 但 必須 采 用 同 一 文 字 符 號 標 明 。 若 有 多 個 同 一 種 類 的電 器 元 件 ， 可 在 文 字 符 號 后 加

31、 上 數(shù) 字 序 號 ， 如KM1、 KM2。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制4） 元 器 件 和 設(shè) 備 的 可 動 部 分 在 圖 中 通 常 均 以 自然 狀 態(tài) 畫 出 。 所 謂 自 然 狀 態(tài) 是 指 各 種 電 器 在 沒 有通 電 和 外 力 作 用 時 的 狀 態(tài) 。 對 于 接 觸 器 、 電 磁 式繼 電 器 等 是 指 其 線 圈 未 加 電 壓 ， 而 對 于 按 鈕 、 限位 開 關(guān) 等 ， 則 是 指 其 尚 未 被 壓 合 。5） 在 原 理 圖 中 ， 有 直 接 電 聯(lián) 系 的 交 叉 導 線 的 連接 點 ， 要 用 黑 圓 點 表 示 。 無 直 接 電

32、 聯(lián) 系 的 交 叉 導線 ， 交 叉 處 不 能 畫 黑 圓 點 。6） 在 原 理 圖 中 ， 無 論 是 主 電 路 還 是 輔 助 電 路 ，各 電 氣 元 件 一 般 應(yīng) 按 動 作 順 序 從 上 到 下 ， 從 左 到右 依 次 排 列 ， 可 水 平 布 置 或 垂 直 布 置 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2. 圖 面 區(qū) 域 的 劃 分 圖 面 分 區(qū) 時 ， 豎 邊 從 上 到 下 用 拉 丁 字 母 ， 橫邊 從 左 到 右 用 阿 拉 伯 數(shù) 字 分 別 編 號 。 分 區(qū) 代 號 用該 區(qū) 域 的 字 母 和 數(shù) 字 表 示 。 圖 區(qū) 橫 向 編 號 下 方

33、的“ 電 源 開 關(guān) 及 保 護 ” 等 字 樣 ， 表 明 它 對 應(yīng) 的下 方 元 件 或 電 路 的 功 能 ， 以 便 于 理 解 全 電 路 的 工作 原 理 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制3. 符 號 位 置 的 索 引圖 號 頁 次圖 區(qū) 號 在 較 復 雜 的 電 氣 原 理 圖 中 ， 對 繼 電 器 、 接 觸器 的 線 圈 的 文 字 符 號 下 方 要 標 注 其 觸 點 位 置 的 索引 ； 而 在 觸 點 文 字 符 號 下 方 要 標 注 其 線 圈 位 置 的索 引 。 符 號 位 置 的 索 引 ， 用 圖 號 、 頁 次 和 圖 區(qū) 編 號的 組 合 索

34、 引 法 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制4. 技 術(shù) 數(shù) 據(jù) 的 標 注 電 氣 元 件 的 技 術(shù) 數(shù) 據(jù) ， 除 在 電 氣 元 件 明 細 表中 標 明 外 ， 有 時 也 可 用 小 號 字 體 標 在 其 圖 形 符 號的 旁 邊 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制二 、 電 氣 原 理 圖 閱 讀 和 分 析 方 法1 查 線 讀 圖 法 查 線 讀 圖 法 是 按 照 線 路 根 據(jù) 生 產(chǎn) 過 程 的 工 作步 驟 依 次 讀 圖 。（ 1） 了 解 生 產(chǎn) 工 藝 與 執(zhí) 行 電 器 的 關(guān) 系 （ 2） 分 析 主 電 路 （ 3） 分 析 控 制 電 路 數(shù) 控 機

35、床 電 氣 控 制2.邏 輯 代 數(shù) 法 邏 輯 代 數(shù) 法 又 稱 間 接 讀 圖 法 ， 是 通 過 對 電 路的 邏 輯 表 達 式 的 運 算 來 分 析 控 制 電 路 的 ， 其 關(guān) 鍵是 正 確 寫 出 電 路 的 邏 輯 表 達 式 。 通 常 把 繼 電 器 、 接 觸 器 、 電 磁 閥 等 線 圈 通 電或 按 鈕 、 限 位 開 關(guān) 受 力 （ 其 常 開 觸 點 閉 合 接 通 ） ，用 邏 輯 “ 1” 表 示 。 把 線 圈 失 電 或 按 鈕 、 限 位 開 關(guān)未 受 力 （ 其 常 開 觸 點 斷 開 ） ， 用 邏 輯 “ 0” 表 示 。 數(shù) 控 機 床

36、電 氣 控 制 在 繼 電 接 觸 器 控 制 線 路 中 ， 把 表 示 觸 點 狀 態(tài)的 邏 輯 變 量 稱 為 輸 入 邏 輯 變 量 ； 把 表 示 繼 電 器 、接 觸 器 等 受 控 元 件 的 邏 輯 變 量 稱 為 輸 出 邏 輯 變 量 。輸 出 邏 輯 變 量 是 根 據(jù) 輸 入 邏 輯 變 量 經(jīng) 過 邏 輯 運 算得 出 的 。 輸 入 、 輸 出 邏 輯 變 量 的 這 種 相 互 關(guān) 系 稱為 邏 輯 函 數(shù) 關(guān) 系 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 邏 輯 與 邏 輯 與 用 觸 點 串 聯(lián) 來 實 現(xiàn) 。 KM=KA1KA2 （ 3） 邏 輯 非 邏

37、輯 非 實 際 上 就 是 觸 點 狀 態(tài) 取 反 。 KM=KA（ 2） 邏 輯 或 邏 輯 或 用 觸 點 并 聯(lián) 電 路 實 現(xiàn) 。 KM=KA1+KA2 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 基 本 邏 輯 圖 如 圖 所 示 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 組 合 開 關(guān) 、 控 制 按 鈕 、 熔 斷 器 、 接 觸 器 、 中間 繼 電 器 、 時 間 繼 電 器 、 熱 繼 電 器 等 電 氣 元 器 件的 作 用 、 圖 形 及 文 字 符 號 。（ 2） 電 氣 原 理 圖 的 畫 法 規(guī) 則 。（ 3） 電 氣 原 理 圖 的 閱 讀 和 分 析 方 法 。知 識

38、回 顧 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制第 三 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機 的 起 動一 、 直 接 起 動 點 動 ： 按 下 按 鈕 ， 電 動 機 工 作 ， 松 開 按 鈕 ，電 動 機 停 。 長 動 ： 按 下 按 鈕 ， 松 開 ， 電 動 機 連 續(xù) 工 作 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制1. 點 動 控 制 線 路 接 通 電 源 開 關(guān) QS按 下 起 動 按 鈕 SB 接觸 器 線 圈 KM通 電 ， 常開 主 觸 點 閉 合 電 動 機M接 通 。 松 開 SB 線圈 KM斷 電 M停 止 。 原 理 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2. 長 動 控 制 線

39、 路 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 接 通 電 源 開 關(guān) QS 按 下 起 動 按 鈕 SB2 接觸 器 KM吸 合 接 觸 器 KM輔 助 常 開 觸 點 閉 合 電 動 機 M運 行 松 開 按 鈕 SB2 M繼 續(xù) 運 行 。 按 下 停 止 按 鈕 SB1 KM線 圈 斷 電 ， 接 觸器 所 有 觸 點 斷 開 M停 轉(zhuǎn) 。原 理 ： 自 鎖 （ 自 保 ） ： 依 靠 接 觸 器 自 身 的 輔 助 觸點 來 使 其 線 圈 保 持 通 電 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制3. 點 動 與 長 動 控 制 線 路 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 圖 a） 是 以 開 關(guān) SA

40、的 打 開 與 閉 合 來 區(qū) 別 點 動 與長 動 的 。原 理 ： 圖 b） 按 鈕 SB3 控 制 點 動 ， 按 鈕 SB2控 制 長 動 。 圖 c） 點 動 時 按 SB3， 中 間 繼 電 器 KA的 常 閉 觸點 斷 開 接 觸 器 KM的 自 鎖 觸 點 ， KA的 常 開 觸 點 使KM通 電 ， 電 動 機 點 動 。 連 續(xù) 控 制 時 ， 按 SB2即 可 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制分 析 下 列 線 路 如 何 實 現(xiàn) 點 動 、 長 動 ？AC220V SB1 KASB2 KA SB3 KA KM 思 考 題 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制4.兩 點

41、控 制 線 路 兩 點 控 制 ： 在 甲 、 乙 兩 個 地 方 都 能 對 電 動 機實 現(xiàn) 起 動 與 停 止 控 制 。 按 鈕 SB1、 SB3位 于 甲 地 ，按 鈕 SB2、 SB4位 于 乙 地 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制二 、 降 壓 起 動 1.Y- 降 壓 起 動 控 制 線 路 起 動 時 ， 電 動 機 定 子 繞 組 聯(lián) 結(jié) 成 Y型 ， 起 動完 畢 ， 正 常 運 行 其 恢 復 型 聯(lián) 結(jié) 。 降 壓 起 動 的 目 的 是 減 小 起 動 電 流 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 Y- 降 壓 起 動 控 制 線 路 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制

42、 互 鎖 ： 接 觸 器 之 間 互 相 制 約 的 關(guān) 系 。原 理 ： 按 SB2 KM1通 電 KM3通 電 (Y型 ) KT通 電 延 時 t KM3斷KM2通 （ 型 )KM1仍 通注 ： 1） KM2、 KM3不 能 同 時 通 電 ， 以 防 短 路 。 2） KM2常 閉 觸 點 使 KT斷 電 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制2. 串 電 阻 降 壓 起 動 控 制 線 路 起 動 時 ， 在 三 相 定 子 電 路 中 串 電 阻 ， 降 低 電壓 ， 起 動 后 ， 將 定 子 中 的 電 阻 短 接 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 KM2通 電 自 鎖 后 ， 其

43、 常 閉 斷 開 KM1和 KT。圖 a） 原 理 ：圖 b） 與 圖 a） 區(qū) 別 ：KM1通 電 (串 電 阻 ) KT通 電 t后 ， KM2通 （ 短 接 電 阻 )按 SB2 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制（ 1） 限 位 開 關(guān) 、 速 度 繼 電 器 等 電 氣 元 器 件 的 作 用 、圖 形 及 文 字 符 號 。（ 2） 點 動 與 長 動 的 概 念 。（ 3） 自 鎖 與 互 鎖 的 含 義 。知 識 回 顧 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制第 四 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機 的 運 行一 、 正 反 轉(zhuǎn) 控 制 線 路 電 動 機 的 三 相 電 源 的 任 意

44、 二 根 線 對 調(diào) ， 實 現(xiàn) 電動 機 反 轉(zhuǎn) 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制1.接 觸 器 互 鎖 的 正 反 轉(zhuǎn) 控 制2.雙 重 互 鎖 的 正 反 轉(zhuǎn) 控 制 既 有 接 觸 器 的 電 氣 互 鎖 ， 又 有 按 鈕 的 機 械 互鎖 的 正 反 轉(zhuǎn) 控 制 線 路 。 按 下 正 轉(zhuǎn) 按 鈕 SB2， KM1通 ， KM2斷 ， 電 機正 轉(zhuǎn) ； 按 下 反 轉(zhuǎn) 按 鈕 SB3 ， KM1斷 ， KM2通 ， 電機 反 轉(zhuǎn) ； 若 按 下 停 止 鈕 SB1， 電 機 停 。 按 下 正 轉(zhuǎn) 起 動 按 鈕 SB2， KM1通 ， 電 機 正

45、 轉(zhuǎn) ；若 按 下 停 止 按 鈕 SB1， KM1斷 ， 電 機 停 ； 按 下 反轉(zhuǎn) 起 動 按 鈕 SB3 ， KM2通 ， 電 機 反 轉(zhuǎn) 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制二 、 正 反 轉(zhuǎn) 自 動 循 環(huán) 線 路 利 用 限 位 開 關(guān) 實 現(xiàn) 自 動 循 環(huán) 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 按 下 SB2， KM1通 （ 自 鎖 ） ， KM2斷 ， 電 動機 正 轉(zhuǎn) ； 工 作 臺 右 移 到 位 ， 壓 下 SQ1， KM1斷 ， KM2通 ， 電 動 機 反 轉(zhuǎn) ； 工 作 臺 左 移 到 位 ， 壓 下SQ2， KM1通 ， KM2斷 ， 循 環(huán) 下 去 。 根 據(jù)

46、上 圖 控 制 線 路 ， 如 果 要 求 工 作 臺 到 達 前端 時 要 停 留 一 下 再 后 退 ， 怎 么 辦 ？原 理 ：思 考 題 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制三 、 雙 速 電 動 機 的 高 低 速 控 制 線 路 雙 速 電 動 機 是 通 過 改 變 定 子 繞 組 的 磁 極 對 數(shù)來 改 變 其 轉(zhuǎn) 速 ， 即 通 過 改 變 定 子 繞 組 的 接 線 的 方法 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 定 子 繞 組 的 U1、 V1、 W1接 電 源 ， 而 U2、 V2、 W2接 線 端 懸 空 ， 則 三 相 定 子 繞 組 接 成 三 角形 ， 每 相 繞

47、 組 的 兩 個 線 圈 串 聯(lián) ， 具 有 四 個 極 （ 即兩 對 極 ） ， 電 動 機 為 低 速 。 定 子 繞 組 的 U1、 V1、 W1連 在 一 起 ， 而 U2、 V2、 W2接 電 源 ， 則 三 相 定 子 繞 組 變 為 雙 星 形 ，每 相 繞 組 中 的 兩 個 線 圈 并 聯(lián) ， 變 為 兩 個 極 ， 電 動機 為 高 速 。原 理 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 按 下 SB2， KM1通 ， 電 動 機 低 速 ； 按 下 SB3, KM2通 ， KM3通 ， 電 動 機 高 速 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制第 五 節(jié) 三 相 異 步 電 動 機

48、 的 制 動 制 動 方 法 ： 機 械 制 動 和 電 氣 制 動 電 氣 制 動 實 質(zhì) 上 是 在 電 動 機 停 車 時 產(chǎn) 生 一 個與 轉(zhuǎn) 子 原 來 轉(zhuǎn) 動 方 向 相 反 的 制 動 轉(zhuǎn) 矩 ， 迫 使 電 動機 迅 速 停 車 。 一 、 反 接 制 動 控 制 線 路 反 接 制 動 ： 利 用 改 變 電 動 機 電 源 的 相 序 ， 使定 子 繞 組 產(chǎn) 生 相 反 方 向 的 旋 轉(zhuǎn) 磁 場 ， 因 而 產(chǎn) 生 制動 轉(zhuǎn) 矩 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 按 下 起 動 按 鈕 SB2 接 觸 器 KM1通 電 并 自 鎖電 動

49、 機 M通 電 速 度 繼 電 器 KS的 常 開 觸 頭 閉 合 ，為 反 接 制 動 作 好 了 準 備 。原 理 ： 按 下 停 止 按 鈕 SB1接 觸 器 KM1線 圈 斷 電 電動 機 M斷 電 由 于 電 動 機 慣 性 ， KS常 開 觸 頭 閉 合 反 接 制 動 接 觸 器 KM2線 圈 通 電 并 自 鎖 電 動 機 進 入反 接 制 動 狀 態(tài) ， 使 電 動 機 轉(zhuǎn) 速 迅 速 下 降 當 電 動機 轉(zhuǎn) 速 接 近 于 零 時 ， 速 度 繼 電 器 常 開 觸 頭 復 位 接 觸 器 KM2線 圈 斷 電 ， 反 接 制 動 結(jié) 束 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控

50、制二 、 能 耗 制 動 控 制 線 路 能 耗 制 動 ： 就 是 在 電 動 機 脫 離 三 相 交 流 電 源之 后 ， 在 電 動 機 定 子 繞 組 上 立 即 加 一 個 直 流 電 壓 ，利 用 轉(zhuǎn) 子 感 應(yīng) 電 流 與 靜 止 磁 場 的 作 用 產(chǎn) 生 制 動 轉(zhuǎn)距 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 按 下 停 止 按 鈕 SB1 接 觸 器 KM1斷 電 ， 電 動機 斷 電 時 間 繼 電 器 KT線 圈 與 接 觸 器 KM2線 圈同 時 通 電 并 自 鎖 ， 直 流 電 源 接 入 定 子 繞 組 ， 電 動機 進 入 能 耗 制

51、 動 狀 態(tài) 當 電 動 機 轉(zhuǎn) 子 的 慣 性 速 度接 近 于 零 時 ， 時 間 繼 電 器 延 時 斷 開 常 閉 觸 頭 斷 開接 觸 器 KM2線 圈 電 路 時 間 繼 電 器 KT線 圈 斷 電 ，電 動 機 能 耗 制 動 結(jié) 束 。 原 理 ： 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制三 、 能 耗 制 動 與 反 接 制 動 的 區(qū) 別 能 耗 制 動 的 優(yōu) 點 ： 制 動 準 確 、 平 穩(wěn) 、 能 量 消耗 小 。 其 缺 點 ： 制 動 力 較 弱 ， 需 要 直 流 電 源 。 反 接 制 動 的 優(yōu) 點 ： 制 動 迅 速 ， 效 果 顯 著 。 其 缺 點 ： 制 動

52、 時 沖 擊 大 ， 對 傳 動 部 件 有 害 ， 能 量 消耗 也 較 大 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 第 六 節(jié) 電 動 機 保 護一 、 短 路 保 護 現(xiàn) 象 ： 短 路 。 保 護 元 器 件 ： 斷 路 器 、 熔 斷 器 。二 、 過 載 保 護 現(xiàn) 象 ： 過 載 保 護 元 器 件 ： 斷 路 器 、 熱 繼 電 器 三 、 過 電 流 保 護 現(xiàn) 象 ： 不 正 確 的 起 動 或 過 大 的 負 載 轉(zhuǎn) 矩 引 起電 流 過 大 。 保 護 元 器 件 ： 過 電 流 繼 電 器 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制四 、 零 電 壓 與 欠 電 壓 保 護 零 電

53、壓 保 護 ： 為 了 防 止 電 壓 恢 復 時 電 動機 自 行 起 動 的 保 護 。 欠 電 壓 保 護 ： 需 要 在 電 源 電 壓 降 到 一 定允 許 值 以 下 時 將 電 源 切 斷 。 保 護 元 器 件 ： 電 壓 繼 電 器 。五 、 弱 磁 保 護 現(xiàn) 象 ： 直 流 電 動 機 磁 通 的 過 度 減 少 會 引起 電 動 機 的 超 速 。 保 護 元 器 件 ： 電 磁 式 電 流 繼 電 器 。 數(shù) 控 機 床 電 氣 控 制 本 章 在 簡 要 介 紹 常 用 低 壓 電 器 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 、工 作 原 理 及 主 要 用 途 的 基 礎(chǔ) 上 ， 重 點 講 述 了 三 相異 步 電 動 機 的 起 動 、 制 動 和 調(diào) 速 等 基 本 控 制 環(huán) 節(jié) ，這 些 基 本 控 制 環(huán) 節(jié) 是 閱 讀 、 分 析 、 設(shè) 計 生 產(chǎn) 機 械電 氣 控 制 線 路 的 基 礎(chǔ) ， 因 此 必 須 熟 練 掌 握 。 同 時 ，在 繪 制 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 圖 時 ， 必 須 嚴 格 依 據(jù) 國 家 標準 規(guī) 定 的 各 種 符 號 、 單 位 、 名 詞 術(shù) 語 和 繪 制 原 則 。 v本 章 小 結(jié) ：