第六章 机床电气控制电路设计

第六章机床电气控制电路设计

第一节机床电气设计的基本原则一、机床电气设计的基本要求二、机床电气设计的内容及设计步骤三、电气设计的技术条件四、机床电力传动方案的确定五、机床电气控制方案的确定六、控制方式的选择电气控制系统设计的主要内容电气控制系统设计的基本任务是根据要求，设计出和编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料，包括电气原理线路图、电器元件布置图、电气安装接线图、电气箱图及控制面板等，编制外购成件目录、单台消耗清单、设备说明书等资料一、原理设计内容拟定电气设计任务书（技术条件）确定电力拖动方案（电气传动形式）以及方案选择电动机，包括电动机的类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型号设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助电路，确定各部分之间的关系，拟定各部分的技术要求。设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数选择电气元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件的清单编写设计说明书。工艺设计的主要内容根据已设计完成的电气原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装图及总接线图。电气控制系统设计的一般程序拟定设计任务书电力拖动方案与控制方式的选择电动机的选择电气控制方案的确定设计电气控制原理线路图并合理选择元器件，编制元器件目录清单设计电气设备制造、安装、调试所必须的各种施工图纸并以此为根据编制各种材料定额清单。编写说明书。电气控制系统设计的基本原则最大限度实现生产机械和工艺对电气控制系统的要求在满足生产工艺要求的前提下，力求使控制线路简单、经济保证电气控制线路工作的可靠性保证电气控制线路工作的安全性应力求操作、维护、检修方便尽量选用标准电器元件，尽量减少电器元件的数量，尽量选用相同型号的电器元件以减少备用品的数量。尽量选用标准的、常用的或经过实践考验的典型环节或基本电气控制线路尽量减少不必要的触点以简化控制线路。尽量缩短连接导线的数量和长度控制线路在工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余的尽量不通电以节约电能。第二节机床常用电气元件选择一、电器元件的可靠性二、电器元件选择的基本原则三、电器元件的选择正确连接电器元件的触点正确连接电器的线圈接触器的主要技术参数额定电压指主触点的额定工作电压，此外还应规定辅助触点及吸引线圈的电压。直流线圈常用的电压等级为24V、110V、220V、440V、等交流线圈常用的电压等级为36V、127V、220V及380V等。额定电流主触点的额定电流机械寿命与电器寿命操作频率指每小时允许的操作次数接通和分断能力接触器的主触点在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值AC1类用于感性负载或阻性负载，接通和分断额定电流。AC2类用于启动和运转中断开绕线转子电动机，接通和分断4倍额定电流。AC3类用于笼型异步电动机的启动和运转中分断，接通8～10倍和分断6～8倍额定电流。AC4类用于启动、反接制动、反向与点动通断笼型异步电动机。在额定电电流下接通10～12倍和分断6倍额定电流。接触器的选用1.接触器类型的交流负载交流接触器直流负载直流接触器根据工作任务选择相应的使用类别2.接触器主触点的额定电压的选择接触器主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压3.接触器主触点额定电流的选择接触器主触点额定电流应大于计算值4.接触器吸引线圈电压的选择2．继电器的选择（1）—般继电器的选用一般继电器是指具有相同电磁系统的又称电磁继电器。选用时，除满足继电器线圈或线圈电流的要求外，还应按照控制需要分别选用过电流继电器、欠电流继电器、过电压继电器、欠电压继电器、中间继电器等。另外，电压、电流继电器还有交流、直流之分，选择时也应注意。（3）时间继电器的选择时间继电器型式多样，各具持点，选择时应从以下几方面考虑：根据控制线路的要求来选择延时方式，即通电延时型或断电延时型。根据延时憋确度要求和延时长、短要求来选择。根据使用场合、工作环境选择。对于电流电压波动大的场合可选用空气阻尼式或电动式时间继电器，电源频率不稳场合不宜选用电动式时间继电器，环境温度变化大的场合不宜选用空气阻尼晶体管式时间继电器。低压断路器的选择低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路设备的正常工作电压和工作电流低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路的最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流熔断器的选用熔断器的类型熔体的额定电流(A)用于保护照明或电热设备的熔断器：Ire≧Ie(B)用于保护单台长期运行的电机Ire≧（1.5~2.5）Ie(C)用于保护单台频