《数控机床电气控制》第五讲数控机床强电控制电路解析优秀PPT.ppt

《《数控机床电气控制》第五讲数控机床强电控制电路解析优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《数控机床电气控制》第五讲数控机床强电控制电路解析优秀PPT.ppt（40页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第五讲 数控机床强电限制电路 在这一讲，我们一起学习机床常用低压电器的工作原理机床强电限制系统的基本环节n n一、机床常用低压电器的工作原理一、机床常用低压电器的工作原理n n1.1.开关电器开关电器n n1 1）组合开关）组合开关n n组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，主组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，主要用作电源的引入开关。与一般刀开关不同的是，组要用作电源的引入开关。与一般刀开关不同的是，组合开关的刀片是旋转式的，比刀开关敏捷，是一种多合开关的刀片是旋转式的，比刀开关敏捷，是一种多触点，多位置，可限制多个回路的电器。触点，多位置，可限制多个回路的电器。n n 组合开

2、关的结构组成和工作原理组合开关的结构组成和工作原理n n 组合开关由动触点、静触点、转轴、手柄、定位机组合开关由动触点、静触点、转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。依据动触片和静触片的不同组构及外壳等部分组成。依据动触片和静触片的不同组合，组合开关有多种接线方式，其结构示意图及外形合，组合开关有多种接线方式，其结构示意图及外形图如图图如图2.52.5所示。所示。n n组合开关的主要技术参数和电气符号组合开关的主要技术参数和电气符号n n组合开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、极组合开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、极数等。组合开关一般有单极、双极和三极。数等。组合开关一般有单极、双

3、极和三极。图图2.5 2.5 组合开关的结构示意图、组合开关的图形符号及外形照片组合开关的结构示意图、组合开关的图形符号及外形照片n n2 2）低压断路器）低压断路器n n低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地疼惜串接路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地疼惜串接在它后面的电气设备。因此，低压断路器在机床上运用在它后面的电气设备。因此，低压断路器在机床上运用得越来越广泛。机床上常用的低压断路器有得越来

4、越广泛。机床上常用的低压断路器有DZ10DZ10、DZ5-20DZ5-20和和DZ5-50DZ5-50系列。系列。n n低压断路器的结构组成和工作原理低压断路器的结构组成和工作原理n n低压断路器主要由触点系统、操作机构和脱扣器等部分低压断路器主要由触点系统、操作机构和脱扣器等部分组成。图组成。图2.72.7所示为低压断路器的结构示意图。开关的所示为低压断路器的结构示意图。开关的主触头是靠操作机构手动或电动合闸的，并由自动脱扣主触头是靠操作机构手动或电动合闸的，并由自动脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。假如电路发生故障，自机构将主触头锁在合闸位置上。假如电路发生故障，自由脱扣机构在有关脱扣器的推

5、动下动作，使钩子脱开。由脱扣机构在有关脱扣器的推动下动作，使钩子脱开。于是主触头在弹簧作用下快速分断。于是主触头在弹簧作用下快速分断。n n 图图2.7 2.7 低压断路器工作原理低压断路器工作原理n n过流脱扣器过流脱扣器5 5的线圈和热脱扣器的线圈和热脱扣器6 6的热元件与主电路串联，欠压脱的热元件与主电路串联，欠压脱扣器扣器7 7的线圈与电路并联。当电路发生短路或严峻过载时，过流的线圈与电路并联。当电路发生短路或严峻过载时，过流脱扣器的衔铁被吸合，使自由脱扣机构脱扣器的衔铁被吸合，使自由脱扣机构4 4动作。当电路过载时，动作。当电路过载时，热脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯

6、曲，推动热脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路电压过低时，欠压脱扣器自由脱扣机构动作。当电路电压过低时，欠压脱扣器7 7的衔铁释的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。放，也使自由脱扣机构动作。n n低压断路器的主要技术参数和电气符号低压断路器的主要技术参数和电气符号 n na)a)额定电压额定电压 低压断路器额定电压包括额定工作电压，低压断路器额定电压包括额定工作电压，额定绝缘电压和额定脉冲电压。额定绝缘电压和额定脉冲电压。n nb)b)额定电流额定电流 断路器额定电流指额定持续电流，即脱断路器额定电流指额定持续电流，即脱扣器能长期通过的电流。扣器能长期通

7、过的电流。n nc)c)通断实力通断实力 通断实力也称作额定短路通断实力，指通断实力也称作额定短路通断实力，指断路器在给定电压下接通和分断的最大电流值。断路器在给定电压下接通和分断的最大电流值。n nd)d)分断实力分断实力 分断实力指切断故障电流所须要的时间，分断实力指切断故障电流所须要的时间，包括固有的断开时间和燃弧时间。包括固有的断开时间和燃弧时间。n n低压断路器型号繁多、品种困难，按其用途和结构形式低压断路器型号繁多、品种困难，按其用途和结构形式分为框架式和塑壳式两大类。分为框架式和塑壳式两大类。n n低压断路器的图型符号和文字符号如图低压断路器的图型符号和文字符号如图2.82.8所

8、示。所示。n n图图2.8 2.8 低压断路器的图形符号低压断路器的图形符号 和文字符号和文字符号n n2.2.主令电器主令电器n n自动限制系统中用于发送限制指令的电器称为主令电器。自动限制系统中用于发送限制指令的电器称为主令电器。常用的主令电器有限制按钮开关、行程开关、接近开关常用的主令电器有限制按钮开关、行程开关、接近开关等。等。n n1 1）按钮开关）按钮开关n n按钮开关通常用作短时接通或断开小电流限制电路的开按钮开关通常用作短时接通或断开小电流限制电路的开关，通常用于限制电路中发出起动或停止等指令，再通关，通常用于限制电路中发出起动或停止等指令，再通过接触器、继电器来限制电器接通或

9、断开主电路。过接触器、继电器来限制电器接通或断开主电路。n n按钮开关的结构组成和工作原理按钮开关的结构组成和工作原理n n按钮开关是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、静触头和按钮开关是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、静触头和外壳组成。通常制成具有常开触头和常闭触头的复合结外壳组成。通常制成具有常开触头和常闭触头的复合结构，其结构示意图如构，其结构示意图如2.92.9所示。所示。n n图图2.9 2.9 按钮结构示意图按钮结构示意图,按钮的图形及外形照片按钮的图形及外形照片n n按钮的结构形式很多。紧急式按钮装有突出的蘑茹形钮帽，用按钮的结构形式很多。紧急式按钮装有突出的蘑茹形钮帽，用于紧急操作；旋

10、钮式按钮用于旋转操作；指示灯式按钮在透亮于紧急操作；旋钮式按钮用于旋转操作；指示灯式按钮在透亮的钮帽内装有信号灯显示信号；钥匙式按钮须插入钥匙方可操的钮帽内装有信号灯显示信号；钥匙式按钮须插入钥匙方可操作。按钮帽有多种颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作起作。按钮帽有多种颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作起动按钮。动按钮。n n2 2）行程开关）行程开关n n行程开关又称限位开关，是依据运动部件位置而切换行程开关又称限位开关，是依据运动部件位置而切换电路的自动限制电器。动作时，由挡块与行程开关的电路的自动限制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开来限制运动部件的运滚轮相

11、碰撞，使触头接通或断开来限制运动部件的运动方向、行程大小或位置疼惜。行程开关种类很多，动方向、行程大小或位置疼惜。行程开关种类很多，按结构可分为直动式、滚动式和微动式。机床上常运按结构可分为直动式、滚动式和微动式。机床上常运用微动式行程开关。如图用微动式行程开关。如图2.112.11所示，为微动式行程开所示，为微动式行程开关的结构示意图。关的结构示意图。图图2.11 2.11 微动式行程开关微动式行程开关 图图2.12 2.12 行程开关的图形符号和文字符号行程开关的图形符号和文字符号3 3）接近开关）接近开关 接近开关又称无触点行程开关。当运动着的物体在确定范围内与之接近开关又称无触点行程开

12、关。当运动着的物体在确定范围内与之接近时，接近开关就会发生物体接近而接近时，接近开关就会发生物体接近而“动作动作”的信号，以不干的信号，以不干脆接触方式限制运动物体的位置。脆接触方式限制运动物体的位置。n n接近开关按工作原理来区分，有高频振荡型、电容型、接近开关按工作原理来区分，有高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等多种，其中以感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等多种，其中以高频振荡型最为常用。高频振荡型接近开关的电路由振高频振荡型最为常用。高频振荡型接近开关的电路由振荡器、晶体管放大器和输出电路三部分组成。其基本原荡器、晶体管放大器和输出电路三部分组成。其基本原理是：当

13、装在运动部件上的金属物体接近高频振荡器的理是：当装在运动部件上的金属物体接近高频振荡器的线圈线圈L L时，由于该物体内部产生涡流损耗，使振荡回路时，由于该物体内部产生涡流损耗，使振荡回路等效电阻增大，能量损耗增加，使振荡器减弱直至终止等效电阻增大，能量损耗增加，使振荡器减弱直至终止,开关输出限制信号。开关输出限制信号。n n接近开关应依据其运用目的、运用场所的条件以及与限接近开关应依据其运用目的、运用场所的条件以及与限制装置的相互关系等来选择。检测距离也称为动作距离，制装置的相互关系等来选择。检测距离也称为动作距离，是接近开关刚好动作时感辨头与检测体之间的距离。如是接近开关刚好动作时感辨头与检

14、测体之间的距离。如图图3.133.13所示。接近开关多为三线制。三线制接近开关有所示。接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为二根电源线（通常为24V24V）和一根输出线。输出有常开、）和一根输出线。输出有常开、常闭两种状态。常闭两种状态。n n图图3.13 3.13 接近开关的检测距离、接近开关的检测距离、接近开关的图形符号和文字符号接近开关的图形符号和文字符号n n接近开关具有工作稳定牢靠、运用寿命长、重复定位精度高、操接近开关具有工作稳定牢靠、运用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点，其主要参数有：工作电压、输出电流、动作距作频率高等优点，其主要参数有：工作电压、输出电

15、流、动作距离、重复精度及工作响应频率等。离、重复精度及工作响应频率等。n n3.3.沟通接触器沟通接触器n n接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动限制电器。接触器按其主触头通过电机）的主电路自动限制电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为沟通、直流两种，机床上应用最多流的种类不同，分为沟通、直流两种，机床上应用最多的是沟通接触器，下面我们仅介绍沟通接触器。的是沟通接触器，下面我们仅介绍沟通接触器。n n1 1）沟通接触器的结构和工作原理）沟通接触器的结构和工作原理n n 沟通接触器的外形与结构组成如图沟通接触器的

16、外形与结构组成如图2.172.17所示，它由电所示，它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。n n图图2.172.17沟通接触器的外形与结构示意图沟通接触器的外形与结构示意图n n电磁机构电磁机构n n电磁机构由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转电磁机构由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转换成机械能带动触点使之闭合或断开。换成机械能带动触点使之闭合或断开。n n 触点系统是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点系统是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点系统包括主触点和帮助触点，主触点

17、容量大，用于接通或断触点系统包括主触点和帮助触点，主触点容量大，用于接通或断开主电路，依据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。开主电路，依据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。帮助触点容量小，用在限制电路中起电气自锁或互锁作用。帮助触点容量小，用在限制电路中起电气自锁或互锁作用。n n灭弧装置灭弧装置n n 当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的电弧。电当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的电弧。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间延长，甚至会弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时间延长，甚至会引起事故，为了使接触器牢靠工作，必需接受灭弧装置使电弧快引

18、起事故，为了使接触器牢靠工作，必需接受灭弧装置使电弧快速熄灭。容量在速熄灭。容量在10A10A以上的接触器都有灭弧装置。以上的接触器都有灭弧装置。10A10A下的接触下的接触器，常接受双断口桥形触点以利于灭弧。器，常接受双断口桥形触点以利于灭弧。n n 其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。n n沟通接触器是这样工作的：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生沟通接触器是这样工作的：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通，由此在衔铁气隙处产生电磁力，将衔铁吸合，主触点在衔磁通，由此在衔铁气隙处产生电磁力，将衔铁吸合，主触点在衔铁的

19、带动下闭合，接通主电路，同时衔铁还带动帮助触点动作，铁的带动下闭合，接通主电路，同时衔铁还带动帮助触点动作，动断帮助触点首先断开，接着动合帮助触点闭合。当线圈断电或动断帮助触点首先断开，接着动合帮助触点闭合。当线圈断电或外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、外加电压显著降低时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、帮助触点又复原到原来的状态。帮助触点又复原到原来的状态。n n图图2.18 2.18 接触器的图形及文字符号接触器的图形及文字符号n n2 2）接触器的主要技术参数和电气符号）接触器的主要技术参数和电气符号n n 沟通接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、额定操作

20、沟通接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、额定操作频率、接通与分断实力等。接触器的图形符号和文字符号如图频率、接通与分断实力等。接触器的图形符号和文字符号如图2.182.18所示。所示。n n接触器的额定电压是指主触头的额定电压。沟通接触器的额定电接触器的额定电压是指主触头的额定电压。沟通接触器的额定电压，一般为压，一般为500V500V或或380V380V两种。接触器的额定电流是主触头的额两种。接触器的额定电流是主触头的额定电流，有定电流，有5 5，1010，2020，4040，6060，150A150A等几种。等几种。n n额定操作频率是指接触器每小时允许的接通次数，一般为额定操作频率

21、是指接触器每小时允许的接通次数，一般为300300次次/小时、小时、600600次次/小时和小时和12001200次次/小时。小时。n n接触器的接通和分断实力是指主触头在规定条件下，能牢靠地接接触器的接通和分断实力是指主触头在规定条件下，能牢靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，分断时应能牢靠灭弧。分断时应能牢靠灭弧。n n4.4.继电器继电器n n 继电器是一种依据某种输入信号的变更，而接通或断开继电器是一种依据某种输入信号的变更，而接通或断开限制电路，实现限制目的的电器。继电器的输入信号可限制电路，实现限

22、制目的的电器。继电器的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、压力等非电量，而输出通常是触头的动作（断开或闭合）压力等非电量，而输出通常是触头的动作（断开或闭合）。继电器的种类很多，按工作原理可分电磁式继电器、继电器的种类很多，按工作原理可分电磁式继电器、热继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器等。热继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器等。在机床电气限制中，应用最多的是电磁式继电器。在机床电气限制中，应用最多的是电磁式继电器。n n图图2.19 2.19 电磁式继电器结构示意图电磁式继电器结构示意图n n1 1）电

23、磁式继电器）电磁式继电器n n电磁式继电器的结构组成和工作原理电磁式继电器的结构组成和工作原理n n电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相像，也是由电电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相像，也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。触点有动触点和静触磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。触点有动触点和静触点之分，在工作过程中能够动作的称为动触点，不能动作的称为点之分，在工作过程中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。如图静触点。如图2.192.19为电磁式继电器的结构示意图。为电磁式继电器的结构示意图。n n当线圈通电后，铁心被磁化产生足够大的电磁力，吸动当线圈通电后，

24、铁心被磁化产生足够大的电磁力，吸动衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开；当线衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开；当线圈断电后，电磁吸力消逝，衔铁返回原来的位置，动触圈断电后，电磁吸力消逝，衔铁返回原来的位置，动触点和静触点又复原到原来闭合或分开的状态。应用时只点和静触点又复原到原来闭合或分开的状态。应用时只要把须要限制的电路接到触点上，就可利用继用器达到要把须要限制的电路接到触点上，就可利用继用器达到限制的目的。限制的目的。n n电流继电器与电压继电器在结构上的区分主要是线圈不电流继电器与电压继电器在结构上的区分主要是线圈不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以同。电流

25、继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变更。电压继电器的线圈匝数多、导线反映电路电流的变更。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。中间继电器事实细，与负载并联以反映其两端的电压。中间继电器事实上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。大的触点，起到中间放大的作用。n n图图2.20 2.20 电磁式继电器的图形符号和文字符号电磁式继电器的图形符号和文字符号n n电磁式继电器的主要技术参数和电气符号电磁式继电器的主要技术参数和电气符号n n电磁继电器的主要参数有以下几个：电

26、磁继电器的主要参数有以下几个：n n额定工作电压或额定工作电流：这是指继电器工作时线圈须要的电额定工作电压或额定工作电流：这是指继电器工作时线圈须要的电压或电流。为了适应不同电压的电路应用，一种型号的继电器通常压或电流。为了适应不同电压的电路应用，一种型号的继电器通常有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区分。有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区分。n n直流电阻：这是指线圈的直流电阻。有些产品说明书中给出额定工直流电阻：这是指线圈的直流电阻。有些产品说明书中给出额定工作电压和直流电阻，这时可依据欧姆定律求出额定工作电流。作电压和直流电阻，这时可依据欧姆定律求出额定

27、工作电流。n n吸合电流：它是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际运吸合电流：它是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际运用中，要使继电器牢靠吸合，给定电压可以等于或略高于额定工作用中，要使继电器牢靠吸合，给定电压可以等于或略高于额定工作电压。但是，给定电压一般不要大于额定工作电压的电压。但是，给定电压一般不要大于额定工作电压的1.51.5倍。否则会倍。否则会烧毁线圈。烧毁线圈。n n释放电流：它是指继电器产生释放动作的最大电流。假如减小处于释放电流：它是指继电器产生释放动作的最大电流。假如减小处于吸合状态的继电器的电流，当电流减小到确定程度时，继电器复原吸合状态的继电器的电流，当电

28、流减小到确定程度时，继电器复原到未通电时的状态，这个过程称为继电器的释放动作。释放电流比到未通电时的状态，这个过程称为继电器的释放动作。释放电流比吸合电流小得多。吸合电流小得多。n n 图2.24 双金属片热继电器结构示意图 n n2）热继电器n n热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的疼惜电器，主要用于电动机或其他负载的过载疼惜。n n热继电器的结构组成和工作原理n n 热继电器主要由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及温度补偿元件等组成。如图2.24所示为热继电器的结构示意图。n n图图2.24 2.24 中，双金属片由两种膨胀系数不同的金属碾压而中，双金属片由两种膨

29、胀系数不同的金属碾压而成，当双金属片受热膨胀时会弯曲变形。实际应用时，成，当双金属片受热膨胀时会弯曲变形。实际应用时，将双金属片与发热元件串接于电动机的限制电路中。当将双金属片与发热元件串接于电动机的限制电路中。当负载电流超过整定电流值并经过确定时间后，发热元件负载电流超过整定电流值并经过确定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的限制回路，使接触器线圈断电释点分断，切断电动机的限制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开主电路，实现对电动机的过载疼惜。电源放，从而断开主电路，实现对电动机的过载疼惜。电源切

30、断后，电流消逝，双金属片渐渐冷却，经过一段时间切断后，电流消逝，双金属片渐渐冷却，经过一段时间后复原原状，动触点在失去作用力的状况下，靠自身弹后复原原状，动触点在失去作用力的状况下，靠自身弹簧的弹性自动复位。簧的弹性自动复位。n n由此可见，热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立由此可见，热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立刻动作使电路立刻断开，因此不能作短路疼惜。刻动作使电路立刻断开，因此不能作短路疼惜。n n图图2.25 2.25 热继电器的图形符号和文字符号热继电器的图形符号和文字符号n n热继电器的主要技术参数和电气符号热继电器的主要技术参数和电气符号n n热继电器的主要技术数据有：

31、整定电流、额定电压、额热继电器的主要技术数据有：整定电流、额定电压、额定电流、相数及热元件编号等。所谓整定电流是指长期定电流、相数及热元件编号等。所谓整定电流是指长期 通过发热元件而不动作的最大电流。热继电器的图形符通过发热元件而不动作的最大电流。热继电器的图形符号和文字符如图号和文字符如图2.252.25所示所示n n二、机床强电限制系统的基本环节二、机床强电限制系统的基本环节n n机床的种类繁多，加工工艺各异，因此所要求的限制机床的种类繁多，加工工艺各异，因此所要求的限制线路也多种多样、千差万别。但它们一般都是由一些线路也多种多样、千差万别。但它们一般都是由一些基本限制环节组成的，只要分析

32、探讨这些基本限制线基本限制环节组成的，只要分析探讨这些基本限制线路的特点，掌据其规律，就能够阅读和设计电气限制路的特点，掌据其规律，就能够阅读和设计电气限制线路。线路。n n1.1.电气限制线路的绘制电气限制线路的绘制n n 电气限制系统图有三类：电气原理图、电器元件布电气限制系统图有三类：电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图。置图和电气安装接线图。n n1 1）电气限制系统图中的图形符号和文字符号）电气限制系统图中的图形符号和文字符号n n在电气限制系统中必需运用国家统一规定的电气元件在电气限制系统中必需运用国家统一规定的电气元件图形符号。国家规定从图形符号。国家规定从19901990

33、年年1 1月月1 1日起，电气系统图日起，电气系统图中的图形符号和文字符号必需符合最新的国家标准。中的图形符号和文字符号必需符合最新的国家标准。n n2 2）电气原理图）电气原理图n n电气原理图是表达全部电器元件的导电部件和接线端子电气原理图是表达全部电器元件的导电部件和接线端子之间的相互关系。根椐便于阅读和分析线路及简洁清晰之间的相互关系。根椐便于阅读和分析线路及简洁清晰的原则，电气原理图应当接受标准电气元件图形符号绘的原则，电气原理图应当接受标准电气元件图形符号绘制。电气原理图一般分为主电路和帮助电路两部分。主制。电气原理图一般分为主电路和帮助电路两部分。主电路是从电源到电动机等通过大电

34、流的电路。帮助电路电路是从电源到电动机等通过大电流的电路。帮助电路包括限制电路、照明电路、信号电路和疼惜电路等，帮包括限制电路、照明电路、信号电路和疼惜电路等，帮助电路中流过的是小电流。图助电路中流过的是小电流。图2.292.29所示为某车床电气原所示为某车床电气原理图，理图，n n图图2.29 2.29 某机床电气原理图某机床电气原理图n n3）电器元件布置图n n电气元件布置图主要用来表明各种电气元件在机械设备上和电气限制柜中的实际安装位置，为机械电气限制设备的制造、安装、修理供应必要的资料。各电气元件的安装位置是由机床的结构和工作要求确定的，比如，电动机要和被拖动的机械部件在 一起，行程

35、开关应放在要取得信号的地方，操作元件要放在操纵台及悬挂操纵箱等操作便利的地方，一般电气元件应放在限制柜内。图2.32 所示为某车床电器布置图。n n图图2.32 2.32 某车床电气布置图某车床电气布置图 n n4 4）电器安装接线图）电器安装接线图n n电气安装接线图是用规定的图形符号，依据原理图，按电气安装接线图是用规定的图形符号，依据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图，它清晰地表明各电器元件相对位置绘制的实际接线图，它清晰地表明白各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接的具体白各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接的具体信息，主要是为了安装电气设备和电气元件时进行配线信息，主

36、要是为了安装电气设备和电气元件时进行配线或检查修理电气限制线路故障服务的。如图或检查修理电气限制线路故障服务的。如图2.332.33所示为所示为某电气互连接线图。某电气互连接线图。n nGB6988GB698819861986电气制图、接线图和接线表中具体电气制图、接线图和接线表中具体规定了电气安装接线图的编制规则。主要有：规定了电气安装接线图的编制规则。主要有：n n在接线图中，一般都应标出项目的相对位置、项目代在接线图中，一般都应标出项目的相对位置、项目代号、端子间的电气连接关系、端子号、线号、线缆类型、号、端子间的电气连接关系、端子号、线号、线缆类型、线缆截面积等。线缆截面积等。n n同

37、一限制盘上的电气元件可干脆连接，而限制盘内元同一限制盘上的电气元件可干脆连接，而限制盘内元器件与外部元件连接时必需通过接线端子板。器件与外部元件连接时必需通过接线端子板。n n图图2.33 2.33 某车床电气互连接线图某车床电气互连接线图 n n接线图中各电器元件的图形符号与文字符号均应以原理图为准，接线图中各电器元件的图形符号与文字符号均应以原理图为准，并保持一样。并保持一样。n n互连接线图中的互连关系可用连续线、中断线或线束表示，连互连接线图中的互连关系可用连续线、中断线或线束表示，连接导线应注明导线根数、导线截面积等。一般不表示导线实际走接导线应注明导线根数、导线截面积等。一般不表示

38、导线实际走线路径，施工时依据实际状况选择最佳走线方式。线路径，施工时依据实际状况选择最佳走线方式。n n二、机床强电限制电路的基本环节二、机床强电限制电路的基本环节n n1.1.三相异步电动机的起动限制线路三相异步电动机的起动限制线路n n 为了减小起动电流，电动机在起动时应接受适当的措为了减小起动电流，电动机在起动时应接受适当的措施。三相笼型电动机有干脆起动（全电压起动）和间接施。三相笼型电动机有干脆起动（全电压起动）和间接起动（降压起动）两种方式。干脆起动是一种简洁、牢起动（降压起动）两种方式。干脆起动是一种简洁、牢靠、经济的起动方式，适合小容量电动机。对于较大容靠、经济的起动方式，适合小

39、容量电动机。对于较大容量（大于量（大于10KW10KW）的电动机，因起动电流大（可达额定）的电动机，因起动电流大（可达额定电流的电流的4 47 7倍），一般接受减压起动方式来降低起动电倍），一般接受减压起动方式来降低起动电流。流。n n1)1)干脆起动限制线路干脆起动限制线路n n 单向全电压起动限制单向全电压起动限制n n电动机容量在电动机容量在10kW10kW以下者，一般接受全电压干脆起动以下者，一般接受全电压干脆起动方式起动。一般机床上的冷却泵、小型台钻和砂轮机方式起动。一般机床上的冷却泵、小型台钻和砂轮机等小容量电动机可干脆用开关起动。干脆起动可接受等小容量电动机可干脆用开关起动。干脆

40、起动可接受刀开关干脆起动限制线路，也可接受接触器干脆起动刀开关干脆起动限制线路，也可接受接触器干脆起动限制线路。接受刀开关起动方法所用电器少，线路简限制线路。接受刀开关起动方法所用电器少，线路简洁经济洁经济(如图如图2.342.34所示所示)。但这种手动限制方法操作劳。但这种手动限制方法操作劳动强度大，担忧全，不能实现远距离的自动限制。仅动强度大，担忧全，不能实现远距离的自动限制。仅适用于限制不频繁起动的小容量电动机。适用于限制不频繁起动的小容量电动机。图图2.34 2.34 刀开关干脆起动限制线路刀开关干脆起动限制线路 a a）主电路）主电路 b b）限制电路）限制电路 图图2.35 2.3

41、5 接触器干脆起动限制线路接触器干脆起动限制线路中小型一般机床的主电路通常接受接触器干脆起动限制方式。如图中小型一般机床的主电路通常接受接触器干脆起动限制方式。如图2.352.35所示是接所示是接受接触器干脆起动的电动机单向全电压起动限制线路，主电路由刀开关受接触器干脆起动的电动机单向全电压起动限制线路，主电路由刀开关QSQS、熔断器熔断器FUFU、接触器、接触器KMKM的主触点、热继电器的主触点、热继电器FRFR的热元件与电动机的热元件与电动机MM组成。组成。n n限制电路由起动按钮限制电路由起动按钮SB2SB2、停止按钮、停止按钮SB1SB1、接触器、接触器KMKM的的线圈及其常开帮助触点

42、、热继电器线圈及其常开帮助触点、热继电器FRFR的常闭触点和熔断的常闭触点和熔断器器FU2FU2组成。组成。n n三相电源由三相电源由QSQS引入，按下起动按钮引入，按下起动按钮SB2SB2，接触器，接触器KMKM的的线圈通电，其主触点闭合，电动机干脆起动运行。同时线圈通电，其主触点闭合，电动机干脆起动运行。同时与与SB2SB2并联的帮助触点并联的帮助触点KMKM闭合，将闭合，将“SB2”“SB2”短接，其作短接，其作用是当放开起动按钮用是当放开起动按钮SB2SB2后，仍可使后，仍可使KMKM线圈通电，电线圈通电，电动机接着运行。这种依靠接触器自身的帮助触点来使其动机接着运行。这种依靠接触器自

43、身的帮助触点来使其线圈保持通电的现象称为自锁或自保。带有自锁功能限线圈保持通电的现象称为自锁或自保。带有自锁功能限制线路具有失压疼惜作用。起自锁作用的帮助触点称为制线路具有失压疼惜作用。起自锁作用的帮助触点称为自锁触点。自锁触点。n n按停止按钮按停止按钮SB1SB1，接触器，接触器KMKM的线圈断电，其常开主触的线圈断电，其常开主触点断开，电动机停止转动。同时点断开，电动机停止转动。同时KMKM的自锁触点断开，的自锁触点断开，所以松手后所以松手后SB1SB1虽仍闭合，但虽仍闭合，但KMKM的线圈不能接着得电。的线圈不能接着得电。n n2)2)减压起动限制线路减压起动限制线路n n容量较大的电

44、动机（一般大于容量较大的电动机（一般大于10kW10kW）起动时会产生较）起动时会产生较大的起动电流，引起电网电压的下降，因此必需实行降大的起动电流，引起电网电压的下降，因此必需实行降压起动的方法，限制起动电流。降压起动是指利用起动压起动的方法，限制起动电流。降压起动是指利用起动设备或线路，降低加在电动机绕组上的电压，从而达到设备或线路，降低加在电动机绕组上的电压，从而达到减小起动电流的目的。减小起动电流的目的。n n常用的降压起动方法有定子绕组串接电阻降压起动、星常用的降压起动方法有定子绕组串接电阻降压起动、星形形 三角形降压起动和自耦变压器降压起动。三角形降压起动和自耦变压器降压起动。n

45、n 定子绕组串接电阻降压起动限制线路定子绕组串接电阻降压起动限制线路n n在定子绕组串接电阻降压起动限制线路中，电动机起动在定子绕组串接电阻降压起动限制线路中，电动机起动时在定子绕组上串接电阻或电抗器，起动电流在电阻或时在定子绕组上串接电阻或电抗器，起动电流在电阻或电抗上产生电压降，使定子绕组上的电压低于电源电压、电抗上产生电压降，使定子绕组上的电压低于电源电压、起动电流减小。待电动机转速接近额定转速时，再将电起动电流减小。待电动机转速接近额定转速时，再将电阻或电抗器短接，使电动机在额定电压下运行。阻或电抗器短接，使电动机在额定电压下运行。a a）主电路）主电路 b b）限制电路）限制电路 图

46、图2.38 2.38 定子绕组串接电阻降压起动限制线路定子绕组串接电阻降压起动限制线路n n如图如图2.382.38所示为定子绕组串接电阻降压起动限制线路。所示为定子绕组串接电阻降压起动限制线路。电动机起动时，合上电源开关电动机起动时，合上电源开关QSQS，按下起动按钮，按下起动按钮SB2SB2，接触器接触器KM1KM1、时间继电器、时间继电器KTKT线圈同时通电并自锁，此线圈同时通电并自锁，此时电动机定子绕组串接电阻时电动机定子绕组串接电阻R R进行降压起动。当电动机进行降压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间继电器转速接近额定转速时，时间继电器KTKT常开延时触头闭常开延时触头闭合，接触

47、器合，接触器KM2KM2线圈通电并自锁，线圈通电并自锁，KM2KM2常闭触头断开并常闭触头断开并切断切断KM1KM1、KTKT线圈电路，使线圈电路，使KM1KM1、KTKT断电释放。于是断电释放。于是形成先由形成先由KM1KM1主触头串接定子回路电阻主触头串接定子回路电阻R R，再由，再由KM2KM2主主触头短接定子电阻，电动机经触头短接定子电阻，电动机经KM2KM2主触头在全电压下进主触头在全电压下进入正常运转。入正常运转。n n定子绕组串接电阻降压起动方式不受电动机接线形式的定子绕组串接电阻降压起动方式不受电动机接线形式的限制，较为便利。但起动时会消耗大量的电能，所以不限制，较为便利。但起动时会消耗大量的电能，所以不宜用于常常起动的电动机上，并且常常用电抗器代替电宜用于常常起动的电动机上，并且常常用电抗器代替电阻。阻。n n这一讲我们就学习到这里，感谢大家！