第1章机床常用低压电器

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1、机床电气控制机床电气控制机床电气控制技术机床电气控制技术普通机床普通机床数控机床数控机床机机床的种类：床的种类：机床电气控制技术机床电气控制技术普通机床普通机床继电器-接触器控制PLC控制数控机床数控机床机床动作的控制方式机床动作的控制方式NC控制+ +主要内容主要内容1 1、常用低压电器。、常用低压电器。2 2、基本电气控制电路。、基本电气控制电路。3 3、机床电气控制电路分析与设计。、机床电气控制电路分析与设计。4 4、S7-200 PLCS7-200 PLC的硬件系统配置与的硬件系统配置与STEP7STEP7软件编程。软件编程。5 5、机床控制系统的、机床控制系统的PLCPLC设计。设计

2、。机床电气控制技术机床电气控制技术主要要求主要要求1 1、熟悉常用的低压电器结构、原理、型号规格并能熟悉常用的低压电器结构、原理、型号规格并能正确选用；正确选用；2 2、掌握继电器掌握继电器- -接触器控制电路基本环节；接触器控制电路基本环节；3 3、掌握常用机床电气控制电路的工作原理与分析方掌握常用机床电气控制电路的工作原理与分析方法；法；4 4、掌握可编程序控制器（掌握可编程序控制器（PLCPLC）的设计方法；）的设计方法；5 5、运用、运用PLCPLC进行自动控制系统开发；进行自动控制系统开发；6 6、运用运用PLCPLC技术改造常用机床电气控制电路技术改造常用机床电气控制电路。机床电气

3、控制技术机床电气控制技术主要学习方法主要学习方法实践、实践、再实践实践、实践、再实践! !机床电气控制技术机床电气控制技术第第1 1章章 机床常用低压电器机床常用低压电器 1.1 电器的基本知识n电器定义电器定义 能能根据根据操作信号或外界信号操作信号或外界信号（机械力、电（机械力、电动力和其它物理量），自动或手动动力和其它物理量），自动或手动接通和断开接通和断开电路电路，从而连续或断续地改变，从而连续或断续地改变电路参数或状态电路参数或状态，实现对电路或用电设备的切换、控制、保护，实现对电路或用电设备的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气元件或设备、检测、变换和调节用的电气元件或设备。

4、第第1 1章章 机床常用低压电器机床常用低压电器 n电器的电器的分类分类（1 1）按电压高低分类）按电压高低分类l 高压电器高压电器：工作电压高于交流电压工作电压高于交流电压1200V1200V或直流电压或直流电压1500V1500V的各种的各种电器电器。 例如例如：高压断路器、隔离开关、电抗器、电压互感器、：高压断路器、隔离开关、电抗器、电压互感器、电流电流互感器互感器、避雷针、避雷针等等。l 低压电器低压电器：工作电压在交流电压工作电压在交流电压1200V1200V或直流电压或直流电压1500V1500V以以下的各种电器下的各种电器。 例如例如：接触器、起动器、自动开关、熔断器、继电器、主

5、：接触器、起动器、自动开关、熔断器、继电器、主令电器等令电器等。第第1 1章章 机床常用低压电器机床常用低压电器 n电器的电器的分类分类（2 2）按）按控制作用控制作用分类分类l 主令电器主令电器：用来发出信号指令的电器。例如：按扭、主令控用来发出信号指令的电器。例如：按扭、主令控制器、转换开关等。制器、转换开关等。l 配电电器配电电器：用来电能的输送和分配的电器。例如：开关、低用来电能的输送和分配的电器。例如：开关、低压断路器、隔离器等。压断路器、隔离器等。l 执行电器执行电器：用来完成某种动作或传递功率。例如：接触器、用来完成某种动作或传递功率。例如：接触器、电磁阀、电磁铁。电磁阀、电磁铁

6、。l 控制电器控制电器：用来控制电路的通断。例如：继电器。用来控制电路的通断。例如：继电器。l 保护电器保护电器：用来保护电源、电路及用电设备的安全，使它们用来保护电源、电路及用电设备的安全，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器、过（欠）电流（压）继电器、热继电器、过（欠）电流（压）继电器、漏电保护器等。漏电保护器等。第第1 1章章 机床常用低压电器机床常用低压电器 n电器的电器的分类分类（3 3）按）按操作方式操作方式分类分类l 手动电器手动电器：通过人力操作而动作的电器。例如：刀开关、隔通过人力操作而动作的电

7、器。例如：刀开关、隔离开关、按钮开关等。离开关、按钮开关等。l 自动电器自动电器：按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如。例如：高、低压断路器、接触器、继电器等：高、低压断路器、接触器、继电器等。第第1 1章章 机床常用低压电器机床常用低压电器 n电器的电器的分类分类（4 4）按动作原理分类）按动作原理分类l 电磁式电器电磁式电器：根据电磁铁的原理来工作。例如：接触器、继根据电磁铁的原理来工作。例如：接触器、继电器等。电器等。l 非电磁式电器非电磁式电器：依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的

8、电器。例如：按钮、行程开关、速度继电器、变化而动作的电器。例如：按钮、行程开关、速度继电器、热继电器等。热继电器等。电磁式电器电磁式电器组成组成电磁机构电磁机构触点系统触点系统灭弧装置灭弧装置检测检测部分执执行部分电磁式电器电磁式电器缓冲装置缓冲装置1铁芯 2线圈 3衔铁 4静触点5动触点 6触点弹簧 7释放弹簧 电磁式电器工作原理示意图 电磁式电器电磁式电器u电磁电磁机构机构（a）衔铁沿棱角转动的拍合式铁芯 （b）衔铁沿轴转动的拍合式铁芯 （c）衔铁直线运动的双E形直动式铁芯v工作原理：工作原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和

9、气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。磁力，将衔铁吸向铁芯。交流交流：硅钢片叠加：硅钢片叠加直流直流：整块铸铁或铸钢：整块铸铁或铸钢电压线圈电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈交流线圈：短而粗，有骨架。：短而粗，有骨架。直流线圈直流线圈：细而长，无骨架。：细而长，无骨架。电磁式电器电磁式电器p电磁吸力数学描述电磁吸力数学描述恒值SBF27810u（b b）线圈通以交流电）线圈通以交流电n 电磁吸力：电磁吸力：u（a a）线圈通以直流电的电磁机构）线圈通以直流电的电磁机

10、构l B-B-气隙磁感应强度气隙磁感应强度l S-S-磁极截面积磁极截面积n 反力：反力：由释放弹簧和触点弹簧产生由释放弹簧和触点弹簧产生变值tSsinBF22m8107电磁式电器电磁式电器p吸力与反力特性吸力与反力特性在在1 12 2的区域内，反力的区域内，反力随气隙减小略有增大。到达随气隙减小略有增大。到达2 2位置时，动触点开始与静位置时，动触点开始与静触点接触，这时触点上的初压触点接触，这时触点上的初压力作用到衔铁上，反力骤增，力作用到衔铁上，反力骤增，曲线突变。其后在曲线突变。其后在2 2到到0 0的区的区域内，气隙越小，触点压得越域内，气隙越小，触点压得越紧，反力越大，线段较紧，反

11、力越大，线段较1 12 2段陡。段陡。电磁衔铁可靠吸合电磁衔铁可靠吸合：吸力吸力 反力反力直流电磁机构的吸力直流电磁机构的吸力交流电磁机构的吸力交流电磁机构的吸力反力反力气隙厚度气隙厚度力力电磁式电器电磁式电器u触点系统触点系统v触点是触点电器的执行机构，它在衔铁的带动下起触点是触点电器的执行机构，它在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。一般采用铜材料制成接通和分断电路的作用。一般采用铜材料制成, ,对于对于小容量电器常用银质材料制成小容量电器常用银质材料制成结构形式：结构形式：桥式触点和指形触点桥式触点和指形触点触点的接触形式：触点的接触形式：点接触点接触( (小电流小电流) )、线接触、线