机床电气控制技术绪论常用低压电器.pptx

一、机床电气控制技术的发展 随着科学技术的发展，生产工艺不断提出新的要求，机床电气控制装置也在不断地更新。在控制方法上主要从手动控制到自动控制；在控制功能上，从简单控制到复杂控制；在控制原理上，由单一的有触点硬接线继电器控制系统转变为以计算机(微处理器)为中心的软件控制系统。随着新的控制理论和新型电子器件及控制器的出现，将不断地推动机床电气控制技术的发展。在20世纪2030年代，借助继电器、接触器、按钮、行程开关等组成继电器、接触器控制系统，实现了对机床的运动控制，即电动机的起动、停止和调速控制。20世纪60年代出现了一种能够根据需要，方便地改变控制程序而又远比计算机结构简单、价格低廉的自动控制装置顺序控制器。20世纪60年代末到70年代初，随着电子技术、大规模集成电路的发展，以微处理器为核心的新型工业控制器可编程序控制器出现并得到广泛应用，它用软件的方法实现各种控制功能，兼备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，受到了人们的普遍欢迎，目前世界各国已将它作为一种标准化设备普遍用于工业控制装置中。二、现代机床的电气控制 早期的机床拖动是采用一台电动机拖动若干台机床，进行集中拖动，简称为单机拖动，其优点是电气控制线路简单，缺点是操作不方便、不安全，能量传递路径长，损耗大，机械结构复杂。随着生产和科技的发展，机床功能增多，自动化程度提高，为了简化机械传动结构，分别将机床的主运动、进给运动、辅助运动等分别采用不同的电动机拖动，简称为多机拖动，其优点是机械结构简单，但控制线路要比单机拖动复杂一些。现代机床电气控制的组成框图如图0.1所示图0.1 现代机床电气组成框图 第一章 常用低压电器 低压电器种类繁多、用途广泛，其工作原理和结构组成多种多样，因而有不同的分类方法。通常按其用途或控制对象分为以下几类：低压配电电器 低压控制电器 低压保护电器 低压主令电器 低压执行电器 第一节 控 制 电 器 一、接触器 (一)接触器的结构组成和工作原理 图1.1 交流接触器外形图与结构示意图 （a）外形图（b）结构示意图 1动触点；2静触点；3衔铁；4缓冲弹簧；5电磁线圈；6铁心；7垫毡；8触点弹簧；9灭弧罩；10触点压力簧片(二)接触器的主要技术参数 1.额定电压 2.额定电流 3.线圈的额定电压 4.额定操作频率 5.机械与电气寿命 6.接通和分断能力 (三)接触器的常用型号及电气符号 1.交流接触器 2.直流接触器3.接触器的图形符号和文字符号 图1.4 接触器的图形符号和文字符号 二、继电器 (一)电磁式继电器的结构组成和动作原理 图1.5 电磁式继电器结构示意图 1底座；2反力弹簧；3、4调整螺钉；5非磁性垫片；6衔铁；7铁心；8极靴；9电磁线圈；10触点系统 (二)电磁式继电器的主要技术参数 图1.6 继电特性曲线 (三)电磁式继电器的常用型号及电气符号 图1.8 继电器的图形符号和文字符号 三、时间继电器 (一)时间继电器的结构组成和工作原理 图1.9 JS23系列通电延时型时间继电器结构原理图 （a）排气阶段（b）进行延时动作阶段 1铭牌；2滤气片；3调时旋钮；4延时片；5动作弹簧；6波纹状气囊；7阀门弹簧；8阀杆 图1.10 JS11系列通电延时型电动式时间继电器结构示意图 1延时调整处；2指针；3刻度盘；4复位游丝；5差动轮系；6减速齿轮；7同步电动机；8凸轮；9脱扣机构；10延时触点；11瞬动触点；12离合电磁铁 图1.11 JS20系列晶体管时间继电器的电路原理图(二)时间继电器的常用型号及电气符号 图1.13 时间继电器的图形符号及文字符号 四、速度继电器 (一)速度继电器的结构组成和工作原理 图1.14 JY1系列速度继电器外形与结构示意图 1转子；2外环；3笼型绕组；4动断触点；5摆杆；6动合触点 (二)速度继电器的常用型号及电气符号 图1.15 速度继电器的图形符号和文字符号 （a）转子（b）动合触点（c）动断触点 五、其他继电器 1.固态继电器2.干簧继电器 第二节 保 护 电 器 一、断路器 (一)断路器的结构组成和工作原理 图1.16 低压断路器结构示意图 1弹簧；2主触点；3传动杆；4锁扣；5过电流脱扣器；6过载脱扣器；7欠压脱扣器；8分励脱扣器 (二)断路器的主要技术参数 1.额定电压 2.额定电流 3.通断能力4.分断时间(三)断路器的常用型号及电气符号 1.框架式断路器 2.塑壳式断路器 图1.18 低压断路器的图形符号和文字符号 二、熔断器 (一)熔断器的结构组成和工作原理 1.瓷插式熔断器 图1.19 瓷插式熔断器结构示意图 1瓷盖；2熔丝；3动触点；4瓷体；5静触点；6空腔 2.螺旋式熔断器 图1.20 螺旋式熔断器的结构示意图 1瓷座；2下接线座；3上接线座；4瓷套；5熔断管；6瓷帽 3.封闭管式熔断器 图1.21 无填料封闭管式熔断器 1铜圈；2熔断管；3管帽；4插座；5特殊垫圈；6熔体；7熔片 图1.22 有填料封闭管式熔断器 1瓷底座；2弹簧片；3管体；4绝缘手柄；5熔体 (二)熔断器的主要技术参数 (三)熔断器的型号及电气符号 (四)熔断器的选用原则 三、热继电器 (一)热继电器的结构组成和工作原理 图1.24 双金属片热继电器结构示意图 1、4主双金属片；2、3加热元件；5导板；6温度补偿片；7推杆；8静触点；9动触点；10调节螺钉；11弹簧；12凸轮旋钮；13手动复位按钮；14支撑杆 (二)热继电器的主要技术参数 (三)热继电器的常用型号及电气符号 图1.26 热继电器的图形符号和文字符号 第三节 开关及主令电器 一、刀开关 (一)刀开关的结构组成和工作原理 图1.27 刀开关的典型结构 1出线座；2底板；3静夹座；4触刀；5手柄；6进线座 1.开启式负荷开关 图1.28 HK系列闸刀开关结构示意图 1瓷质手柄；2静夹座；3熔丝；4出线座；5瓷底；6进线座；7下胶盖；8上胶盖；9出线手柄；10胶盖紧固 2.封闭式负荷开关图1.29 HH系列铁壳开关的结构示意图 1U形开关；2静夹座；3熔断器；4弹簧；5转轴；6操作手柄 (二)刀开关的主要技术参数 (三)刀开关的常用型号及电气符号图1.31 刀开关的图形符号和文字符号 (a)单极(b)双极(c)三极(d)三极刀熔开关 二、组合开关 (一)组合开关的结构组成和工作原理 图1.32 HZ10系列组合开关外形与结构示意图 （a）外形图(b)结构示意图 1手柄；2转轴；3弹簧；4凸轮；5绝缘垫板；6动触点；7静触点；8接线柱；9绝缘方轴 (二)组合开关的主要技术参数 (三)组合开关的常用型号及电气符号 图1.34 触点状态图及通断表 (a)触点状态图及通断表(b)文字符号及图形符号 三、按钮开关 (一)按钮开关的结构组成和工作原理 图1.35 按钮开关外形与结构示意图 (a)外形图(b)结构示意图1、2动断触点；3、4动合触点；5桥式触点；6复位弹簧；7按钮帽 (二)按钮开关的主要技术参数 (三)按钮开关的常用型号及电气符号 图1.37 按钮开关的图形符号和文字符号 四、行程开关 (一)行程开关的结构组成和工作原理 1.直动式行程开关 图1.38 直动式行程开关 1动触点；2静触点；3推杆 2.微动开关 图1.39 微动式行程开关 1壳体；2弓簧片；3动合触点；4动断触点；5动触点；6推杆 (二)行程开关的常用型号及电气符号 图1.40 行程开关的图形符号和文字符号 五、感应开关 (一)接近开关 图1.43 接近开关的图形符号和文字符号 第四节 执 行 电 器 一、电磁阀 （一）电磁阀的结构组成和工作原理 图1.44 直动式电磁阀结构示意图 1阀体；2活塞；3密封片；4活动铁心；5隔磁管组 图1.45 先导式电磁阀结构示意图 1阀体；2主阀口；3阀芯；4副阀口；5铁心；6线圈 （二）电磁阀的主要技术参数及选型原则 （三）电磁阀的电气符号 图1.46 电磁阀的图形符号 (a)二位二通电磁阀(b)二位三通电磁阀 二、电磁铁 （一）电磁铁的结构组成和工作原理 图1.47 单相交流牵引电磁铁结构示意图 1线圈；2铁心；3衔铁；4阻尼铜环 第五节 其 他 电 器 一、显示电器 二、音响电器 三、控制变压器四、传感器