电器控制系统的连接和调试

电气控制系统的连接与调试第四组当前第1页\共有61页\编于星期三\5点本期任务⒈绘制电机正反转电路、降压启动电路和自动往返电路的电路图；⒉查阅CA6140数控车床的电路原理图，说明其工作原理；⒊常用低压电器元件的种类和工作原理；⒋万用表的使用方法。当前第2页\共有61页\编于星期三\5点电机正反转电路当前第3页\共有61页\编于星期三\5点接触器联锁的正反转控制电路工作过程（正—停—反或反--停--正）：正转：按下SB2—KM1线圈得电—KM1主触点，常开辅助触点闭合，常闭辅助触点打开—电动机M1通电正转停止：按下SB1—KM1线圈失电--KM1主触点，常开辅助触点打开，常闭辅助触点闭合—电动机M1断电停转反转时原理同上当前第4页\共有61页\编于星期三\5点时间继电器降压启动控制电路通电延时断开常闭触点延时闭合的常开触点工作过程

启动：按下启动按钮SB1，KM1KM3KT线圈同时得电，电动机接成星形接入进行减压启动，转速接近额定转速时，KT1打开使KM3线圈失电，KT2闭合使KM2线圈得电，电动机进入三角形正常运行。同时，KM2常闭触点打开使KT线圈失电释放停下：按下SB1,KM1KM2线圈失电，电动机停KM1KM3闭合是星形，KM1KM2闭合是三角形当前第5页\共有61页\编于星期三\5点按钮，接触器手动降压控制电路当前第6页\共有61页\编于星期三\5点小车自动往返电路当前第7页\共有61页\编于星期三\5点工作电路图当前第8页\共有61页\编于星期三\5点工作过程当前第9页\共有61页\编于星期三\5点方刀架卡盘主轴箱挂轮架进给箱床身左床座纵溜板横溜板右床座尾架小滑板溜板箱光杠丝杠CA6140车床的主要结构当前第10页\共有61页\编于星期三\5点二、CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求运动种类运动形式控制要求主运动主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动（1）主轴电动机选用三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转（3）主轴电动机的容量不大，可采用直接启动进给运动刀架带动刀具的直线运动进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机的动力通过挂轮箱传递给进给箱来实现刀具的纵向和横向进给。加工螺纹时，要求刀具移动和主轴转动有固定的比例关系辅助运动刀架的快速移动由刀架快速移动电动机拖动，该电动机可直接启动，也不需要正反转和调速尾架的纵向移动由手动操作控制工件的夹紧与放松由手动操作控制加工过程的冷却冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电动机也不需要正反转和调速当前第11页\共有61页\编于星期三\5点CA6140数控车床电路图当前第12页\共有61页\编于星期三\5点工作过程当前第13页\共有61页\编于星期三\5点CA6140型卧式车床电气原理图在M1运行时，按下SB4当前第14页\共有61页\编于星期三\5点CA6140型卧式车床电气原理图当前第15页\共有61页\编于星期三\5点常用低压电器元件低压开关按钮行程开关交流接触器时间继电器当前第16页\共有61页\编于星期三\5点一、低压开关1、低压开关的作用：一般为非自动切换电器，主要用作隔离、转换以及接通和分断电路。多数用作电路的电源开关、局部照明电路的控制，有时也可用来直接控制小容量电动机的起动、停止和正反转。2、低压开关的常见类型：刀开关、组合开关和断路器等。当前第17页\共有61页\编于星期三\5点1．闸刀开关闸刀开关又称“刀开关”，是结构最简单、应用广泛的一种手动电器。图示为常用的HK1、HK2系列瓷底胶盖负荷开关。HK系列瓷底胶盖刀开关(b)图形符号(a)外形符号当前第18页\共有61页\编于星期三\5点1．闸刀开关组成：HK系列瓷底胶盖刀开关由熔丝、闸刀、接线座及胶盖等组成，胶盖用于遮护带电的部位，使人在合闸时手不能触及带电体，胶盖内有间隔，可以把各相分开，避免某一相短路时形成电弧而造成其他相短路。特点：其结构简单、操作方便、价格便宜，在一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制电路中仍可采用。当前第19页\共有61页\编于星期三\5点2．铁壳开关原理：如果把刀开关装在铁壳箱内，则构成了HH系列铁壳开关。铁壳开关的操作机构和箱盖之间有机械联锁装置，打开箱盖后闸刀不能闭合，在闸刀闭合时就不能打开箱盖，以保证操作人员的安全使用：安装开关时，手柄要向上，不得倒装或平装，否则，在分断状态手柄有可能松动落下引起误合闸，造成人身安全事故；接线时进线和出线不能接反，电源线接在上端，负载接在熔丝下端，并装有熔丝作为短路和严重过载保护；更换熔体时，必须在闸刀断开的情况下按原规格更换。当前第20页\共有61页\编于星期三\5点2．铁壳开关示意图铁壳开关

当前第21页\共有61页\编于星期三\5点3．组合开关

组合开关分单极、双极和多极，用于各种电气设备中换接电源和负载。图示为HZ系列组合开关的一种，由若干动触片和静触片组成，动触片装在带有手柄的转轴上，各动触片之间及各静触片之间都互相绝缘，转动手柄可使各动触片与各静触片接通或者断开。(a)外形图

(b)结构图

(c)符号

HZ10-10/3型组合开关（a）外观图当前第22页\共有61页\编于星期三\5点二、按钮

1、作用：按钮是一种手动操作接通或分断小电流控制电路，具有储能复位的一种控制开关。常见按钮的结构、图形符号和外形如图所示。(a)外形图(b)结构图(c)文字符号复合按钮开关当前第23页\共有61页\编于星期三\5点

2、组成：按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点、外壳及支柱连杆等组成。3、种类：按静态时触点分合状态，可分为动断按钮、动合按钮和复合按钮。动合按钮未按下时，触点是断开的；按下时触点闭合；当松开后，按钮自动复位。动断按钮未按下时，触点是闭合的；按下时触点断开；当松开后，按钮自动复位。复合按钮将动合按钮和动断按钮组合为一体。按下复合按钮时，其动断触点先分断，然后动合触点再闭合；当松开按钮时，动合触点先断开，然后动断触点再闭合。当前第24页\共有61页\编于星期三\5点

4、使用：为了避免误操作，通常在按钮上涂以不同的颜色加以区分，避免误动作，其颜色有红、黄、蓝、白、绿及黑等，停止按钮用红色，起动按钮用绿色。按钮必须有金属的防护档圈，且档圈要高于按钮冒，防止意外触动按钮而产生误动作。当前第25页\共有61页\编于星期三\5点三、行程开关

作用：行程开关又称位置开关或限位开关，其触点的动作不是靠手去操纵，而是利用机械设备的某些运动部件的碰撞来完成操作的。行程开关主要用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。

分类：行程开关按结构，可分为按钮式（直动式）、滚轮式（旋转式）、微动式三种。当前第26页\共有61页\编于星期三\5点(a)常见行程开关外形行程开关(b)结构（c）图形文字符号按钮式JLXK1-311单轮式LX19-111双轮式LX19-232当前第27页\共有61页\编于星期三\5点

安装：安装行程开关时，安装位置要准确、牢固，防止尘垢造成接触不良或接线松脱产生误动作导致设备和人身安全事故；由于行程开关经常受到撞块的碰撞，安装螺丝经常松动造成位移，应注意经常检查；另外在安装时还应该注意，行程开关在不工作时应处于不受外力的释放状态；滚轮的方向不能装反。当前第28页\共有61页\编于星期三\5点四、交流接触器概述：交流接触器是一种用来频繁地接通或断开交流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。电磁机构电磁机构由吸引线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触点与静触点闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。当电磁线圈中通过交流电时产生交变的磁通，使下铁心磁化产生电磁吸力将上铁心吸下，上铁心带动动触头向下运动与静触头闭合，从而接通主电路中的负载；当电源断开后，线圈中的电流消失，上铁心在弹簧的作用下复位，动静触头分开，主电路被切断。当前第29页\共有61页\编于星期三\5点(a)外形图

主触点

动合辅助触点

动断辅助触点

线圈

(b)图形文字符号交流接触器当前第30页\共有61页\编于星期三\5点1.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。1-动触头2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力簧片

2.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合当前第31页\共有61页\编于星期三\5点线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~工作原理当前第32页\共有61页\编于星期三\5点五、时间继电器

作用：时间继电器是一种根据电磁原理或机械动作原理来实现触点系统延时接通或断开的自动切换电器。

分类：按动作原理分为电磁式、空气阻尼式、电动式与电子式时间继电器；按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种时间继电器。使用：使用时，在不通电的情况下整定时间继电器的整定值，并在试车时校正；时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线连接；通电延时型和断电延时型可在整定时间内自行调换。当前第33页\共有61页\编于星期三\5点JS7空气阻尼式

JS14P数字式

JS14A晶体管式

图6-10(a)常见时间继电器外形当前第34页\共有61页\编于星期三\5点延时断开瞬时闭合动断触点瞬时断开延时闭合动断触点通电延时线圈瞬时闭合延时断开动合触点断电延时线圈延时闭合瞬时断开动合触点图6-10(b)时间继电器图形文字符号当前第35页\共有61页\编于星期三\5点(a)通电延时型；(b)断电延时型

空气阻尼式时间继电器的延时原理1—线圈2—铁心3—衔铁4—反作用力弹簧5—推板6—活塞杆7—杠杆8—塔形弹簧9—弹簧10—橡皮膜11—气室12—活塞13—调节螺钉14—进气孔15、16—微动开关当前第36页\共有61页\编于星期三\5点工作原理

当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹,上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。当断电延时时间继电器的“线圈”断电时：延时常开接点——经过设定时间后断开延时常闭接点——经过设定时间后接通当前第37页\共有61页\编于星期三\5点常开触头通电延时闭合断电瞬时断开常闭触头通电延时断开断电瞬时闭合微动开关2微动开关1常开触头瞬时动作常闭触头瞬时动作调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔杠杆线圈通电衔铁向下吸合连杆动作触头动作工作原理通电延时的空气式时间继电器结构示意图当前第38页\共有61页\编于星期三\5点常开触点常闭触点常闭触点常开触点常开触点延时闭合常闭触点延时断开常闭触点瞬时断开常开触点瞬时闭合常开触点延时闭合常闭触点延时断开常闭触点断开常开触点闭合常开触点瞬时断开常闭触点瞬时闭合常闭触点瞬时闭合常开触点瞬时断开通电延时的空气式时间继电器动作演示当前第39页\共有61页\编于星期三\5点常开触点通电瞬时闭合断电延时断开常闭触点通电瞬时断开断电延时闭合常开触头瞬时动作常闭触头瞬时动作空气式时间继电器的延时范围大(有0.4~60s和0.4~180s两种)。结构简单，但准确度较低。断电延时的空气式时间继电器结构示意图当前第40页\共有61页\编于星期三\5点常闭触点常开触点常开触点常闭触点×常闭触点瞬时断开常开触点瞬时闭合常开触点瞬时闭合常闭触点瞬时断开×常闭触点延时闭合常开触点延时断开常开触点瞬时断开常闭触点瞬时闭合×常闭触点延时闭合常开触点延时断开常开触点瞬时断开常闭触点瞬时闭合×断电延时的空气式时间继电器动作演示当前第41页\共有61页\编于星期三\5点万用表

1.概述

2.操作中的注意事项

3.使用方法

4.读数方法当前第42页\共有61页\编于星期三\5点1.概述

万用表又称多用表，用来测量直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、电阻等，有的万用表还可以用来测量电容、电感以及晶体二极管、三极管的某些参数。指针式万用表主要由指示部分、测量电路、转换装置三部分组成，常用的万用表的外形如右图所示，下面以该型号为例作介绍。当前第43页\共有61页\编于星期三\5点2.操作中的注意事项①进行测量前，先检查红、黑表笔连接的位置是否正确。红色表笔接到红色接线柱或标有“十”号的插孔内，黑色表笔接到黑色接线柱或标有“一”号的插孔内，不能接反，否则在测量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转，损坏表头部件。②在表笔连接被测电路之前，一定要查看所选挡位与测量对象是否相符，否则，误用挡位和量程，不仅得不到测量结果，而且还会损坏万用表。在此提醒初学者，万用表损坏往往就是上述原因造成的。当前第44页\共有61页\编于星期三\5点2.操作中的注意事项③测量时，须用右手握住两支表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。④测量中若需转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点，造成接触不良的事故。⑤在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位和量程，这是初学者最容易忽略的环节.当前第45页\共有61页\编于星期三\5点4、读数方法㈠交、直流公用标度尺（均匀刻度）的读数㈡欧姆标度尺（非均匀刻度）的读数当前第46页\共有61页\编于星期三\5点MF47型万用表表头当前第47页\共有61页\编于星期三\5点交、直流公用标度尺（均匀刻度）的读数1、交直流公用标度尺下面有①50、100、150、200、250；②10、20、30、40、50；③2、4、6、8、10三组数字（为方便选取不同量程时进行读数换标而设置）2、包含了8个直流电压档：0～0.25V、0～1V、0～2.5V、0～10V、0～50V、0～250V、0～500V、0～1000V3包含了5个直流电流档：0～0.05mA0～0.5mA0～5mA、0～50mA、0～500mA4、包含了5个交流电压档：0～10V、0～50V、0～250V、0～500V、0～1000V当前第48页\共有61页\编于星期三\5点交、直流公用标度尺（均匀刻度）的读数5、测量时，应根据选择的档位，乘以相应的倍率6、例如：当量程选择的档位是直流电压0～2.5V，由于2.5是250缩小100倍，所以标度尺上的50、、100、150、200、250这组数字都应同时缩小100倍，分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5，这样换算后，就能迅速读数了7、当表头指针位于两个刻度之间的某个位置时，应将两刻度1之间的距离等分后，估读一个数值8、如果指针的偏转在整个刻度面板的2/3以内，应换一个比它小的量程读数当前第49页\共有61页\编于星期三\5点欧姆标度尺（非均匀刻度）的读数万用表的欧姆变标度尺上只有一组数字，作为电阻专用，从右往左读数，它包含了5个档位，×1、×10、×100、×1K、×10K测量时，应根据选择的档位乘以相应的倍率例如：当量程选择的档位是R×1K，就要对以读取的数据×1000就可以了当表头指针位于两个刻度之间的某个位置时由于欧姆标度尺的刻度是非均匀刻度，应根据左边和右边刻度缩小或扩大的趋势，估读一个数值如果指针的偏转在整个刻度面板的2/3以内，应换一个比它小的量程读数当前第50页\共有61页\编于星期三\5点3.使用方法

3.1调整零点万用表在测量前，应注意水平放置时，表头指针是否处于交直流挡标尺的零刻度线上，否则读数会有较大的误差。若不在零位，应通过机械调零的方法（即使用小螺丝刀调整表头下方机械调零螺钉）使指针回到零位。当前第51页\共有61页\编于星期三\5点3.使用方法3.2测量直流电压将选择开关旋到直流电压挡相应的量程上。测量电压时，需将电表并联在被测电路上，并注意正、负极性。如果不知被测电压的极性和大致数值，需将选择开关旋至直流电压挡最高量程上，并进行试探测量（如果指针不动则说明表笔接反；若指针顺时旋转，则表示表笔极性正确）然后再调整极性和合适的量程。测量方法如右图所示。当前第52页\共有61页\编于星期三\5点3.使用方法

3.3测量交流电压将选择开关旋至交流电压挡相应的量程进行测量。如果不知道被测电压的大致数值，需将选择开关旋至交流电压挡最高量程上预测，然后再旋至交流电压挡相应的量程上进行测量。测量方法如右图所示。当前第53页\共有61页\编于星期三\5点3.使用方法3.4测量直流电流电表必须按照电路的极性正确地串联在电路中，选择开关旋在“mA”或‘μA”’相应的量程上。特别要注意的是不能用电流挡测量电压，以免烧坏电表。测量方法如图所示。当前第54页\共有61页\编于星期三\5点3.使用方法

3.5测量电阻将选择开关旋在“Ω’挡的适当量程上，将两根表笔短接，指针应指向零欧姆处，如图所示。每换一次量程，欧姆挡的零点都需要重新调整一次。测量电阻时，被测电阻器不能处在带电状态。在电路中，当不能确定阿被测电阻有没有并联电阻存在时，应把电阻器的一端从电路中断开，才能进行测量。测量电阻时，不应双手触及电阻器的两端。当表笔正确地连接在被测电路上时，待指针稳定后，从标尺刻度上读取测结果，注意记录数据要有计量单位。当前第55页\共有61页\编于星期三\5点4、读数方法㈠交、直流公用标度尺（均匀刻度）的读数㈡欧姆标度尺（非均匀刻度）的读数当前第56页\共有61页\编于星期三\5点MF47型万用表表头当前第57页\