第三章數(shù)控機床電氣控制基礎1

第三章數(shù)控機床電氣控制基礎3.1常用控制電氣及選擇3.1常用控制電氣及選擇

3.1.1刀開關3.1.2組合開關3.1.3低壓斷路器3.1.4熔斷器3.1.5接觸器3.1.6繼電器3.1.7主令電器3.1.7主令電器3.1.8電氣配線工藝3.1常用控制電氣及選擇重點：接觸器、繼電器、按鈕、開關等電器元件的結構、原理、符號和選擇方法。難點：各種器件的認識和正確的選擇、使用方法。低壓電器定義定義：交流1200V以下、直流1500V以下為低壓，在此電壓范圍內(nèi)使用的電器元件，統(tǒng)稱低壓電器作用：低壓電器在工業(yè)電氣控制系統(tǒng)電路中的作用主要是對所控制的電路或電路中其他的電器進行通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)。發(fā)展方向：小體積、高可靠性、使用方便、功能可組合性方向發(fā)展。3.1常用控制電氣及選擇低壓電器的分類：*低壓電器根據(jù)其控制對象的不同，分為配電電器和控制電器兩大類。*低壓配電電器——低壓配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)和動力回路。常用的有：刀開關、轉換開關、熔斷器、自動開關、接觸器等。3.1常用控制電氣及選擇低壓電器的分類：*“控制電器”：根據(jù)外界的電信號或非電信號可以自動或手動地對所控制的電路或者不具備電性能的對象進行控制的電器設備或器件總成被稱之為“控制電器”。*低壓控制電器——低壓控制電器主要用于電力傳輸系統(tǒng)和電氣自動控制系統(tǒng)中。常用的有：主令電器、繼電器、啟動器、控制器、電阻器、變阻器、萬能轉換開關等。種類名稱主要品種用途配電電器刀開關負荷開關熔斷器式開關扳形開關主要用于電路的隔離，也能接通和分斷額定電流轉換開關組合開關換向開關用于兩種以上電源和負載的轉換，接通或分斷電路低壓斷路器塑殼式低壓斷路器框架式低壓斷路器限流式低壓斷路器漏電保護開關用于線路過載、短路或欠壓保護，也可用做不頻繁接通和斷開電路熔斷器無填料式熔斷器有填料式熔斷器快速熔斷器自動熔斷器用于電器設備的過載和短路保護接觸器交流接觸器直流接觸器用于遠距離頻繁起動和控制電動機，接通和分斷正常工作的電路種類名稱主要品種用途控制電器繼電器熱繼電器中間繼電器時間繼電器電流繼電器速度繼電器主要用于控制系統(tǒng)，用做控制其他電器或作住電路的保護起動器磁力起動器降壓起動器主要用于電動機的起動和正反轉控制控制器輪控制器主令控制器主要用于電氣設備中轉換主電路或勵磁回路的接法，完成換向和調(diào)速主令電器按鈕限位開關萬能轉換開關微動開關主要用于接通和分斷控制電路變阻器勵磁變阻器起動變阻器頻敏變阻器用于發(fā)電機及電動機減壓起動和調(diào)速電磁鐵起重電磁鐵牽引電磁鐵制動電磁鐵用于起重、操縱或牽引機械裝置3.1常用控制電氣及選擇——分類1．按控制作用分類（1）執(zhí)行電器

用來完成某種動作或傳遞功率。例如：接觸器、電磁閥、電磁鐵。（2）控制電器

用來控制電路的通斷。開關、繼電器。（3）主令電器

用來發(fā)出信號指令的電器。它的信號指令將通過繼電器、接觸器和其他自動電器的動作，接通和分斷被控制電路，以實現(xiàn)對電動機和其它生產(chǎn)機械的遠距離控制。例如：按鈕、主令控制器、轉換開關等。（4）保護電器

用來保護電源、電路及用電設備的安全，使它們免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器、漏電斷路器等。（5）配電電器

用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。3.1常用控制電氣及選擇——分類2．按動作方式分

（1）自動切換電器

按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。（2）非自動電器

通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按鈕等。3．按動作原理分類

（1）電磁式電器

它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。（2）非電磁式電器

它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。

3.1常用控制電氣及選擇——分類4．按在機床中的用途又可分以下三大類：(1)信號及控制電器

用于發(fā)送控制指令及實現(xiàn)機床控制電路中邏輯運算、延時等功能的電器。如：按鈕開關、行程開關、刀開關、中間繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。(2)執(zhí)行電器

用于完成傳動或?qū)崿F(xiàn)機床某種動作的電器。如：接觸器、電磁閥、電磁鐵、電磁離合器等。(3)保護電器

用于保護機床控制電路及其用電設備安全的電器。如：溶斷器、熱繼電器、過欠電流（壓）繼電器等。刀開關俗名閘刀，是一種結構最簡單且應用最廣泛的手控低壓電器，主要用于接通和切斷長期工作設備的電源。刀開關（手柄閘刀式開關）是低壓配電電器中結構最簡單、應用最廣泛的電器。廣泛應用于照明電路、小容量（5.5KW及以下）的動力電路且不頻繁啟動的控制電路中。分類：刀開關按極數(shù)（通路的數(shù)量）分為單級、雙極和三級；按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作機構式和電動操作機構式；按刀開關可轉換的方向分為單投式和雙投式。一般刀開關的額定電壓不超過500V。額定電流有10A到上千安培多種等級，有的刀開關附有熔斷器。3.1.1刀開關（QS）

刀開關的結構圖刀開關的圖形及文字符號常用的刀開關種類：（1）膠蓋閘刀開關：膠蓋閘刀開關又稱為開啟式負荷開關。（2）鐵殼開關：鐵殼開關又稱為封閉式負荷開關。一般應用于不頻繁地接通和分斷負荷電路，也可以用作15KW以下的電動機的不頻繁啟動的控制開關。（3）熔斷器式刀開關：熔斷器式刀開關即熔斷器式隔離開關。是一種以熔斷體或帶有熔斷體的載融件作為動觸點的隔離開關。刀開關—膠蓋閘刀開關膠蓋閘刀開關外形結構：圖形文字符號：HK系列膠蓋閘刀開關型號的含義:刀開關—膠蓋閘刀開關刀開關—封閉式鐵殼閘刀開關圖形文字符號：鐵殼開關外形結構封閉式鐵殼閘刀開關型號的含義:刀開關—熔斷器式刀開關熔斷器式刀開關外形結構：HR6型系列HR5系列刀開關的安裝與選用安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，負荷線應接在閘刀下側熔斷絲的另一端，以確保刀開關切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，手柄向上合為接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝，否則會因閘刀松動自然落下而誤將電源接通。刀開關的選用主要考慮回路額定電壓、長期工作電流以及短路電流所產(chǎn)生的動熱穩(wěn)定性等因素。刀開關的額定電流應大于其所控制的最大負荷電流。用于直接起停3kW及以下的三相異步電動機時，刀開關的額定電流必須大于電動機額定電流的3倍。組合開關又稱為轉換開關，是由多節(jié)觸點組合而成的一種手動控制電器。組合開關是一種特殊刀開關，只不過一般刀開關的操作手柄是在垂直安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉動，而組合開關的操作手柄則是平行于安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉動而已。組合開關有單級、雙極和三級之分。組合開關可以用作電源引入開關、也可以用作5.5KW以下的電動機的直接啟動、停止、反轉和調(diào)速的控制開關。3.1.2組合開關組合開關實物圖片組合開關結構示意圖a）外形圖b）內(nèi)部結構

組合開關由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉換。

組合開關中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉換開關的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關。組合開關圖形文字符號HZ系列組合開關型號的含義：3.1.3低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動開關或空氣開關，是一種集操作控制和多種保護功能于一身的電器。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。主要用于低壓動力線路中，用于分斷和接通負荷電路。所以，其被稱之為低壓斷路器。1.低壓斷路器的結構和工作原理自動開關的原理圖1、9—彈簧2—觸點3—鎖鍵4—搭鉤5—軸6—過電流脫扣器7—杠桿8、10—銜鐵11—欠電壓脫扣器12—雙金屬片13—電阻絲低壓斷路器的圖形符號斷路器主要由觸點系統(tǒng)、操作機構和保護元件3部分組成。主觸點靠操作機構（手動或電動）來閉合。開關的脫扣機構是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。主觸點閉合后就被鎖鉤鎖住。在正常情況下，過流脫扣器的銜鐵是釋放著的，一旦發(fā)生嚴重過載或短路故障，線圈因流過大電流而產(chǎn)生較大的電磁吸力，把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點斷開，起到了過流保護作用。欠壓脫扣器的工作情況與之相反，正常情況下吸住銜鐵，主觸點閉合，電壓嚴重下降或斷電時釋放銜鐵而使主觸點斷開，實現(xiàn)了欠壓保護。電源電壓正常時，必須重新合閘才能工作。鎖鉤主觸點手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放低壓斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧自動開關的工作原理（過流）正常工作狀態(tài)過流狀態(tài)自動開關的工作原理（欠壓）正常工作狀態(tài)欠壓狀態(tài)自動開關的型號及其含義自動開關的圖形、文字符號2.低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù)和保護特性A．低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù)1）額定電壓2）斷路器額定電流3）斷路器殼架等級額定電流4）斷路器的通斷能力5）保護特性B．保護特性

1-被保護對象的發(fā)熱特性2-低壓斷路器保護特性低壓斷路器按其用途和結構不同分類，主要有裝置式、萬能式、直流快速式和限流式。常用的主要是裝置式、萬能式兩種?！镏悄芑蚣軘嗦菲骱椭悄芑軞嗦菲鳌镏?/p>