机床控制电路

1、按用途分按用途分控制电器：控制电器：用于各种控制电路和控制系统用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。的电器，如接触器、继电器等。主令电器：用于自动控制系统中发送控制主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。指令的电器，如按钮、行程开关等。保护电器：保护电器：用于保护电路及用电设备的电用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。器，如熔断器、热继电器等。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器、如低压断路器、隔离器、执行电器：执行电器：用于完成某种动作或传动功能用于完成某种动作或传动功能的电

2、器，如电磁铁、电磁离合器等。的电器，如电磁铁、电磁离合器等。按钮的外形图和结构按钮的外形图和结构 常用于接通和断开控制电路。常用于接通和断开控制电路。(b) 结构结构(a) 外形图外形图常闭触点常闭触点按钮图形符号和文字符号按钮图形符号和文字符号SB动合（常开）触头动合（常开）触头动断（常闭）触头动断（常闭）触头复合触头复合触头按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数目及按钮颜色等要求选用。目及按钮颜色等要求选用。 一般用：一般用：红色红色表示表示停止停止和和急停急停；绿色绿色表示表示起动起动；黑色黑色表示表示点动；点动；蓝色蓝色表示表示复位；复

3、位；另外还有黄、白等颜色，另外还有黄、白等颜色，供不同场合使用。供不同场合使用。按结构分为按结构分为直杆式直杆式旋转式旋转式单轮旋转式单轮旋转式双轮旋转式双轮旋转式结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开（动合）常开（动合）触点触点常闭（动断）常闭（动断）触点触点SQSQ按工作原理分为按工作原理分为高频振荡型高频振荡型电容型电容型永久磁铁型永久磁铁型霍尔效应型霍尔效应型感感应应头头 高频高频振荡器振荡器整形放大器整形放大器信号输出信号输出金金属属体体振荡线圈振荡线圈交变磁场交变磁场无金属体接近无金属体接近金属体接近金属体接近 振荡器振荡后，在感应头的感应

4、面上产生交变磁场，振荡器振荡后，在感应头的感应面上产生交变磁场，当金属物体进入高频振荡器的线圈磁场（感应头）时，当金属物体进入高频振荡器的线圈磁场（感应头）时，金属体内部产生涡流损耗，吸收了振荡器的能量，金属体内部产生涡流损耗，吸收了振荡器的能量，使振使振荡减弱以致停振。荡减弱以致停振。振荡与停振两种不同的状态，由整形振荡与停振两种不同的状态，由整形放大器转换成二进制的开关信号，从而达到检测有无金放大器转换成二进制的开关信号，从而达到检测有无金属物的目的。属物的目的。 a)a)动合触点动合触点SQSQb)b)动断触点动断触点SQSQ组合开关的图形符号和文字符号组合开关的图形符号和文字符号Q Q

5、Q Q（a a）单极）单极 （b b）三极）三极组合开关的组合开关的主要参数有主要参数有额定电压额定电压额定电流额定电流 有有10A10A、25A25A、60A60A等等极数极数按结构分为按结构分为框架式（万能式）框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）塑料外壳式（装置式）锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁衔铁连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧过载脱过载脱扣器扣器QFQF额定电压额定电流极数脱扣器型整定电流范围分断能力动作时间等接触器分为交流接触器 直流接触器 接触器结构接触器结构电磁系统电磁系统触点系统触点系统灭弧装置灭弧装置电磁系统电磁系统电

6、磁系统由铁心衔铁励磁线圈等几部分组成 常用的磁路结构1-衔铁 2-铁心 3-线圈结构有桥式桥式指式指式点接触式点接触式: : 用于电流不大的场合用于电流不大的场合面接触式面接触式: :用于电流较大的场合用于电流较大的场合:适合于触头分合次数多、电适合于触头分合次数多、电流大的场合流大的场合触头分为主触头主触头: :用于通断电流较大的主电路。用于通断电流较大的主电路。辅助触辅助触头头:用于通断电流较小的控制电路。用于通断电流较小的控制电路。触头分为主触头主触头: :用于通断电流较大的主电路。用于通断电流较大的主电路。辅助触辅助触头头:用于通断电流较小的控制电路。用于通断电流较小的控制电路。 栅片

7、灭弧1-熄弧栅片2-触点3-电弧 结构示意图1-1-动触头动触头 2-2-静触头静触头 3-3-衔铁衔铁 4-4-缓冲弹簧缓冲弹簧 5-5-电磁线圈电磁线圈 6-6-铁心铁心 7-7-垫毡垫毡 8-8-触头弹簧触头弹簧 9-9-灭弧罩灭弧罩 10-10-触头压力簧片触头压力簧片 KMKMKM 线圈线圈 KM 使用类别 继电器KAKA KA 线圈线圈 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头按工作原理分按工作原理分空气阻尼式空气阻尼式电磁式电磁式电动式电动式电子式等。电子式等。按延时方式分按延时方式分通电延时型通电延时型断电延时型断电延时型数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。数控机床中一般由计算机

8、软件实现时间控制。a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa) 一般线圈符号 b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 延时闭合的动断触点 e) 延时断开的动断触点 f) 延时断开的动合触点 g) 延时闭合的动断触点 h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动断触点导板导板触点触点热元件热元件手动复位按钮手动复位按钮触点接线柱触点接线柱主电路接线柱主电路接线柱电流调节凸轮电流调节凸轮热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。专门护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过载及用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防电

9、动机过热而烧毁。断相保护，以防电动机过热而烧毁。按相数分为按相数分为两相热继电器两相热继电器三相热继电器三相热继电器不带断相保护不带断相保护带断相保护带断相保护主要参数主要参数1.热继电器额定电流：指可以安装的热元件的最大热继电器额定电流：指可以安装的热元件的最大整定电流整定电流2.相数相数3.热元件额定电流：指热元件的最大整定电流。热元件额定电流：指热元件的最大整定电流。4.整定电流：指整定电流：指长期通过热元件而不引起热继电器长期通过热元件而不引起热继电器动作的最大电流。按电动机额定电流整定。动作的最大电流。按电动机额定电流整定。5.调节范围：调节范围：是指手动调节整定电流的范围。是指手动

10、调节整定电流的范围。常用的热继电器有常用的热继电器有JR0JR0、JR14JR14、JR15JR15、JR16JR16、JR20JR20等等系列。热继电器的基本技术数据可查阅有关资料。系列。热继电器的基本技术数据可查阅有关资料。a) 热元件 b) 动断触点FRFR按用途分为按用途分为过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即切断电路过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即切断电路欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路I IKIKII IKIKIa)a)过电流继电器线圈过电流继电器线圈 b)b)欠电流继电器线圈欠电流继电器线圈 c)c)动合触点动合触点

11、 d)d)动断触点动断触点电压继电器分电压继电器分过电压继电器过电压继电器 起过电压保护作用起过电压保护作用欠电压继电器欠电压继电器 起欠电压保护作用起欠电压保护作用零电压继电器零电压继电器 起零电压保护作用起零电压保护作用U UKVKVU UKVKVa)a)过电压继电器线圈过电压继电器线圈 b)b)欠电压继电器线圈欠电压继电器线圈 c)c)动合触点动合触点 d)d)动断触点动断触点电压继电器分电压继电器分过电压继电器过电压继电器 起过电压保护作用起过电压保护作用欠电压继电器欠电压继电器 起欠电压保护作用起欠电压保护作用零电压继电器零电压继电器 起零电压保护作用起零电压保护作用电压继电器分电压

12、继电器分过电压继电器：起过电压保护作用过电压继电器：起过电压保护作用欠电压继电器：起欠电压保护作用欠电压继电器：起欠电压保护作用零电压继电器：起零电压保护作用零电压继电器：起零电压保护作用常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。断器、管式熔断器和有填料式熔断器。FU熔断器的选择熔断器的选择1.1.根据线路的要求、使用场合和安装条件选择熔断器类型。根据线路的要求、使用场合和安装条件选择熔断器类型。2.2.熔断器额定电压应大于或等于线路的工作电压。熔断器额定电压应大于或等于线路的工作电压。3.3.熔断器额定电流应大于或等于所装熔体的

13、额定电流。熔断器额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。4.4.熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择1 1）电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配）电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两极熔体额定电流的比值不小于合良好，两极熔体额定电流的比值不小于1.6 1.6 ：1 1。2 2）用于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定）用于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。电流等于或稍大于电路的工作电流。3 3）保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，）保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式

14、计算：熔体的额定电流按下式计算： I IfNfN（1.51.52.52.5）I IN N 式中：式中：I IfNfN-熔体额定电流；熔体额定电流；I IN N-电动机额定电流电动机额定电流4 4）保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则）保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则应按下式计算：应按下式计算：I IfNfN（1.51.52.52.5）I INmaxNmax+ I+ IN NRCRCRCRCRCRCRCRC直流稳压电源直流稳压电源2、三相变压器、三相变压器 在三相交流系统中，三相电压的变换一般采用三相在三相交流系统中，三相电压的变换一般采用三相变压器来实现。变压器来实

15、现。 在数控机床中三相变压器主要是给伺服系统供电。在数控机床中三相变压器主要是给伺服系统供电。 T TT T单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器直流稳压电源直流稳压电源功能：功能：将非稳定交流电源变成稳定直流电源。在数控将非稳定交流电源变成稳定直流电源。在数控机床电气控制系统中，为驱动器控制单元，直流继电机床电气控制系统中，为驱动器控制单元，直流继电器，信号指示灯等提供直流电源。器，信号指示灯等提供直流电源。 -VCVC数控机床中主要使用数控机床中主要使用开关电源开关电源一体化电源一体化电源图形符号及文字符号：图形符号及文字符号：输出功率上限输出功率上限4NICK 220004NICK 2

16、2000输出功率下限输出功率下限开关电源开关电源集成一体化集成一体化3 3、直流稳压电源的选择、直流稳压电源的选择选择时主要考虑：选择时主要考虑：电源的输出功率，输出路数。电源的输出功率，输出路数。电源的尺寸。电源的尺寸。电源的安装方式和安装孔位。电源的安装方式和安装孔位。电源的冷却方式。电源的冷却方式。电源在系统中的位置及走线。电源在系统中的位置及走线。环境条件。环境条件。绝缘强度。绝缘强度。电磁兼容性。电磁兼容性。 电气原理图图图 0 8 / 26 / B 2图区行号，列号（无行号时只写列号）图区行号，列号（无行号时只写列号）页次（仅一页时可省略页次（仅一页时可省略）图号（只有一个多页图样

17、时，图号（只有一个多页图样时，可省略）可省略）左栏左栏 中栏中栏 右栏右栏主 触主 触点 的点 的图 区图 区号号辅 助辅 助动 合动 合触 点触 点的 图的 图区区 号号辅 助辅 助动 断动 断触 点触 点的 图的 图区区 号号接触器各栏的含义：接触器各栏的含义：继电器各栏的含义：继电器各栏的含义：左栏左栏 右栏右栏动 合动 合触 点触 点的 图的 图区号区号动 断动 断触 点触 点的 图的 图区区 号号L1L1L2L2L3L3KMKMSBSBQSQSKMKM M M 3 3 FU1FU1FU2FU2KM主触头闭合主触头闭合按下按下SBKM线圈得电线圈得电松开松开SBKM线圈断电线圈断电KM

18、主触头复位主触头复位电动机断电停转电动机断电停转电动机电动机M通电起动通电起动.工作过程：先接通电源开关工作过程：先接通电源开关QSKMSB1 SB2KMQSKMFR M3 L1L2L3FRFU1FU2自锁自锁触头触头短路短路保护保护过 载过 载保护保护停停止止按按钮钮起动起动按钮按钮工作过程：先接通电源开关工作过程：先接通电源开关QS按下按下SB2KMKM线圈得电线圈得电KM主触头闭合主触头闭合 电动机运转电动机运转KM动合辅助触头闭合自锁动合辅助触头闭合自锁保护环节保护环节短路保护：短路保护：FU1、FU2过载保护：过载保护：FR欠压失压保护：欠压失压保护：KM自锁环节自锁环节按下按下SB

19、1SB1KMKM线圈断电线圈断电电动机停电动机停复合按钮复合按钮点动按钮点动按钮SB3SB3停止按钮停止按钮起动按钮起动按钮 按下按下SB2，KM得电自锁，电动机连续运转。得电自锁，电动机连续运转。 按下按下SB1，KM断电，电动机停转断电，电动机停转 按下点动按钮按下点动按钮SB3SB3，KM得电，得电，电动机运转。电动机运转。松开松开SB3SB3，KM断电，断电，电动机停转。电动机停转。 点动按钮点动按钮SB3SB3的作用：的作用：(1) (1) 使接触器线圈使接触器线圈KMKM通电；通电；(2) (2) 使线圈使线圈KMKM不能自锁。不能自锁。正正转转反反转转电气电气互锁互锁按钮按钮联锁

20、联锁按按SB1SB1正转控制：正转控制：按按SB2SB2 KM1KM1线圈得电线圈得电KM1KM1自锁触头闭合自锁触头闭合KM1KM1主触头闭合主触头闭合 KM1KM1互锁触头断开互锁触头断开电动机电动机M M正转正转KM1KM1线圈失电线圈失电电动机电动机M M停转停转反转控制：反转控制：按按SB3KM2KM2线圈得电线圈得电电动机电动机M M反转反转反转按钮反转按钮互互锁锁互互锁锁互互锁锁按下按下SB2KM1得电得电电动机正转电动机正转按下按下SB3SB3KM1断电断电KM2得电得电电动机反转电动机反转正转：正转：反转：反转：按钮联锁按钮联锁互互锁锁互互锁锁SQ3SQ412到达预定位置挡铁

21、到达预定位置挡铁1撞击撞击SQ1按下按下SB2SB2KM1通电通电电机正转电机正转工作台前进工作台前进停止正转停止正转KM1断电断电KM2得电得电电机反转工作台后退电机反转工作台后退停止停止起动起动按下按下SB2SB2KM1KM1得电得电KTKT得电得电计时计时电电电电动阻动阻机起机起串动串动KM2KM2得电得电电动机全压运行电动机全压运行图中电动机由降压起动转为图中电动机由降压起动转为全压运行后全压运行后KM1KM1和和KTKT均断均断电，电，只有只有KM2KM2得电。得电。按下按下SB1SB1，电动机停，电动机停工作原理：工作原理：起动起动按下按下SB2KM1得电得电KM3得电得电KT得电

22、得电Y起起动动Y接接计时计时KM3断电断电 KM2通电通电 KM1仍得电仍得电运运行行接接停止停止（练习分析工作原理）（练习分析工作原理）工作原理：工作原理：按按SB2起动起动KM1通电通电电动机正电动机正转运行转运行KV动合触点闭合动合触点闭合按按SB1KM1断电断电KM2通电通电（开始制动）（开始制动）n0,KVn0,KV复位复位KM2断电（制动断电（制动 结束）结束）速速度度继继电电器器停止停止工作原理：工作原理：按按SB2KM1通电通电电动机起动电动机起动按按SB1KM1断电断电KM2通电通电KT通电通电能耗能耗制动制动延时延时KM2断电（制动断电（制动结束）结束）起起停停按下按下SB

23、2SB2KM1得电得电M1起动起动先先起起按下按下SB4SB4后后起起M2 停停按下按下SB1SB1总停总停KM1断电断电KM2断电断电M1；M2均停均停工作原理：工作原理：KM2得电得电M2起动起动按下按下SB3SB3KM2断电断电M2停停QF1QF1用来接通电源并对整用来接通电源并对整个动力线路进行过载及短个动力线路进行过载及短路保护；路保护；KM1KM1和和KM2KM2用来控制主轴电用来控制主轴电动机动机M1M1的正反转；的正反转；QF2QF2作为主轴电动机的过作为主轴电动机的过载及短路保护；载及短路保护；KM3KM3用来控制冷却电动机用来控制冷却电动机M2M2的启动和停止；的启动和停止；QF3QF3作为冷却电动机的过作为冷却电动机的过载及短路保护；载及短路保护；