机床电气控制技术PPT课件

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《机床电气控制》课件

元件故障
1
2
3
某数控车床在运行过程中突然停机，检查发现电源故障导致系统断电。经维修后恢复正常。
实例一
某加工中心在加工过程中出现定位不准的现象，检查发现伺服电机存在故障。更换伺服电机后恢复正常。
实例二
某铣床在运行过程中出现异常声响，检查发现传动装置存在机械故障。修复传动装置后恢复正常。
实例三
感谢观看
主要用于控制机床电机的停止，使电机在切断电源后能够迅速地停止运转。
制动控制电路的作用
制动控制电路的组成
制动控制电路的工作原理
制动控制电路的注意事项
主要由电源开关、制动器、减速器等组成，通过这些元件的协同作用，实现对电机制动的控制。
当按下停止按钮时，制动器动作，电机迅速停止运转。
在制动控制电路中，应定期检查制动器的性能和可靠性，确保在需要制动时能够迅速有效地发挥作用。
主要用于调节和控制电机的转速，以满足机床加工过程中对不同转速的需求。
调速控制电路的作用
在调速控制电路中，应确保调速器的参数设置正确，同时应定期对调速器进行检查和维护，确保其性能稳定可靠。
调速控制电路的注意事项
主要由调速器、测速发电机等组成，通过这些元件的配合使用，实现对电机转速的控制。
调速控制电路的组成
实现方法、技巧
总结词
机床电气控制系统的实现可以采用不同的方法，如继电器控制、PLC控制、运动控制卡等。在实现过程中，需要注意抗干扰、稳定运行、安全保护等问题，并掌握一些实用的技巧，如优化电路设计、合理配置资源等。
详细描述
总结词：实例分析
详细描述：通过对实际案例的分析，深入了解机床电气控制系统的设计过程和实现方法。例如，某型数控机床的电气控制系统设计，包括主轴电机控制、进给电机控制、传感器检测等部分，采用PLC编程实现，具有高精度、高效率的特点。通过对该案例的深入分析，可以更好地掌握机床电气控制系统的设计与实现。

机床电气控制技术 PPT课件

2）额定电流：熔断器在长其工作中，各部件温升不超过允许温升所能承受的电流值。一般多指熔断体支持件的额定电流。
3）极限分断能力：指在规定使用条件下，能够可靠分断的最大短路电流值。
13
4、低压电动机熔断器的选择与维护
(1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。
二、分类：
1、按操作方式分为：手动电器---刀开关、按钮、转换开关自动电器---低压断路器、接触器、继电器
2、按用途分：低压配电电器---刀开关、低压断路器、熔断器等；低压控制电器---接触器、继电器、控制器、按钮等。
3、按工作原理：电磁式电器---交直流接触器、电磁式继电器等；非电量控制电器---刀开关、行程开关、按钮等 4
38
• 灭弧方法：
①机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧
②缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩
③ 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧见图1.1.3
④磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
低压隔离电器：主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频
繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。主要有刀开关、低压断路器等。
5
一. 刀开关
6
刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。
静触点
（刀座）
双掷刀开关
Q
Q
Q

第一章-王振臣主编-机床电气控制技术第5版完整课件

过电流继电器
表1-4 电磁式控制继电器的整定参数
电流种类
可调参数
调整范围
直流交流
动作电压动作电压
吸合电压 30～50%Ue 释放电压 7～20%Ue 105~120%Ue
直流
交流直流
动作电流动作电流
吸合电流 30～65%Ie 释放电流 10～20%Ie 110～350%Ie 70～300%Ie
电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.
电磁接触器结构示意图
灭弧罩主触点
常闭辅助触点
常开辅助触点弹簧
动铁心线圈静铁心
接触器根据电磁原理工作：
当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。
掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
电器元件的分类：
按工作电压等级分类：
▪ 高压电器： AC1200V、DC1500V及以上电路中的电 ▪ 低压电器：器AC。1200V、DC1500V以下电路中的电器。 ➢按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 ➢按用途分类：（表1-1、表1-2） ▪ 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。 ▪ 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。 ▪ 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 ▪ 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。 ▪ 执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。

数控机床电气控制精品课件

机床常用的DZl0、DZl5、DZ5－20、DZ5－50等系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器），适用于交流电压500V以下和直流电压220V以下的电路，作不频繁地接通和断开电路用。
焰岁爆氦绚欣补儿痴丁嚎胀团祁凹樊紧蜡袁憨肛映殿三拾馁欺盅械边剖霸数控机床电气控制数控机床电气控制
(2) 小型断路器
(1)低压电器的结构、工作原理。 (2)控制线路的基本环节的工作原理、分析方法。
本章重点：
翰尉爆秀坤足尖虚录邹既镭极卧厨稼眠滴两坞企渗傅倘虎失丁振习傍焦晌数控机床电气控制数控机床电气控制
通过本章的学习，要求读者具有正确选用机床常用电器的能力、分析机床控制电路基本环节的能力和看懂电气控制原理图的能力。
三、熔断器
当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔体自身发热而熔断，从而分断电路的电器。熔断器主要用于短路保护。熔断器一般由熔体和底座等组成。熔断器的类型分为瓷插（插入）式、螺旋式和封闭管式三种。
兜城哮贷摧削党夏迈市氯留羊葫悉高舀戊岗酱烛焰嘘锄合篇厢犁铣器拾定数控机床电气控制数控机床电气控制
接触器的额定电流（指主触点的额定电流）应大于或等于被控回路的额定电流。
源评蓬枚佛芦亮郴肋柔扎卒色窒繁晕鲜蔗荤狈拣朗缠茨俺基裕宣轨松瑶雹数控机床电气控制数控机床电气控制
稻帽呼肩抡予柄蚕坯超瓢饥组通闺观友陇鸿鸵猖溉梭氛噶协莽尹巴匪捣倪数控机床电气控制数控机床电气控制
脚踏开关是一种特定形式的微动开关，它是将脚踏板和微动开关组合在一起的控制电器。脚踏开关电气图形及文字符号如图所示。
4. 脚踏开关
己乙蘑归对敝拄将刹阴知淀饰半羌款迷城斑泊触柱盎艾掸邀抠说郸尧兹敷数控机床电气控制数控机床电气控制
低压断路器电气图形及文字符号如图所示。

常用机床的电气控制课件

修复故障
根据故障部位，修复或更换损坏的部件，恢复机床的正常运
行。
机床电气故障案例分析
案例一
一台数控车床在加工过程中突然停机，电源指示灯亮，但机床无法启动。经检查，发现接触器线圈烧坏，更换线圈后机床恢复正常。
案例二
一台铣床在运行过程中，发现工作台移动缓慢，经检查发现传动丝杠磨损严重，更换丝杠后工作台移动恢复正常。
数控机床电气控制系统的发展趋势
随着数控技术的不断发展，数控机床电气控制系统正朝着高精度、高速度、高效率、智能化方向发展。
数控机床常用电器元件
01
02
03
04
断路器
用于控制电路的通断，可防止过载和短路，常用的有微型断
路器和塑壳断路器。
接触器
用于控制电动机的启动、停止和反转，常用的有交流接触器
和直流接触器。
通过在电路中注入信号，观察机床的反应，从而判断故障部位。
机床电气故障排除步骤
切断电源
在安全的前提下，切断电源，防止故障扩大。
观察现象
仔细观察机床的电气部件，特别是电源、线路、开关、接触器等部件，记录异常现象。
诊断原因
根据异常现象，分析可能的原因，使用仪表测量法、信号注入法、程序控制法等方法，确定故障部位。
磨床的电气控制要求能够实现工作台的移动、主轴的旋转、液压系统的启动等动作，并能够实现加工过程的自动化。
04
数控机床电气控制
数控机床电气控制系统概述
数控机床电气控制系统的组成
数控机床电气控制系统主要由电源、数控装置、伺服驱动器、伺服电机、传感器等组成。
数控机床电气控制系统的功能
数控机床电气控制系统主要实现加工过程的数字控制，包括对机床运动部件的位移、速度、加速度等参数进行精确控制。

机床电气控制原理PPT课件

8、在原理图上方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。
接触器各栏的含义：
继电器各栏的含义：
左栏中栏右栏
左栏右栏
主触辅助点的动合图区触点号的图
区号
辅助动断触点的图区号
动合触点的图区号
动断触点的图区号
机床电气
笼型异步电动机降压起动控制
1 定子串电阻降压起动 2 Y -△降压起动 3 自耦变压器降压起动控制
1 定子串电阻降压起动
机床电气
⑴应用：正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机，可采用定子电路串电阻或电抗降压起动。
⑵原理：在电动机起动时，在三相定子电路串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。
机床电气
2.2.3 符号位置的索引
机床电气
当某图号仅有一页图样时，只写图号和图区的行、列号，在只有一个图号多页图样时，则图号可省略，而元件的相关触头只出现在一张图样上时，只标出图区号。
电气控制原理图
机床电气
1、电气元件布置图电器元件布置图是用来详细表明电气原理图中
各电气设备、元器件的实际安装位置，图中各电器代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相同，为电器控制设备的制造、安装、维修、提供必要的资料。
例1：
机床电气
例1：
机床电气
数控车床电气控制原理图分析
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气
机床电气

数控机床电气控制(全套555页PPT课件)

触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠吸合。
6）接触器的主触点和辅助触点的数量应满足控制系统的要求。
项目一数控机床电器系统
交流接触器按使用类别分为12种，使用类别代号和相应典型用途举例如下：
使用类别代 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 AC-5a AC-5b AC-6a
典型用途举例无感或微感负载、电阻炉绕线转子异步电动机的起动、分断笼型电动机的起动、运转中分断笼型电动机的起动、反接制动控制放电灯的通断控制白炽灯的通断变压器的通断
主要有控制按钮、行程开关、接近开关开关等。
项目一数控机床电器系统
一、控制按钮
按钮的外形图和结构常用于接通和断开控制电路。
(a) 外形图
(b) 结构
常闭触点
常开触点
项目一数控机床电器系统
一、控制按钮
按钮图形符号和文字符号
SB
SB
动合（常开）触头动断（常闭）触头
SB
复合触头
按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数目及按钮颜色等要求选用。
KA
KA KA
线圈
常开触头常闭触头
项目一数控机床电器系统
二、时间继电器
时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。
按工作原理分
空气阻尼式电磁式电动式电子式等。
按延时方式分
通电延时型断电延时型
数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。
符号 SQ
常开（动合）触点
SQ
常闭（动断）触点
项目一数控机床电器系统
三、接近开关
接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测装置。

《数控机床电气控制》课件第2章

光源透镜
主光栅
指示光栅
a b c d
光敏元件
差动放大器
整形器
鉴
相
倍
差动放大器
整形器
频
正向脉冲反向脉冲
图2-7 光栅传感器结构
第2章数控机床检测装置
透射光栅上许多均匀条纹形成了规则排列的明暗线条，刻线宽度为a，刻线间隙的宽度为b，W=a+b称为光栅的栅距（或光栅常数）。一般取a=b或a∶b=1.1∶0.9，而W一般用刻线密度表示，常用的刻线密度有每毫米25、50、100、500、 1000、 2500线等，指示光栅的光栅常数一般与主光栅相同。
用事先标定好的测量仪表直接读取被测量结果的方法称为直接测量。例如,利用电压表测量电压或利用温度表测量温度等都属于直接测量。直接测量比较直观，同时具有方法简单、使用方便、响应迅速的优势，是工业检测中最常用的方法。
间接测量一般在无法进行直接测量时采用，其方法是先对与被测量有确定函数关系的几个参量进行测量，并将结果代入函数关系经过计算得到所需被测量的值。例如，测量电功率时，
显示记录装置的主要作用是帮助人们了解测量数值或变化的过程，并根据需要进行长期的记录或对测量数据进行处理。常用的显示装置有模拟式、数字式和图像式几种，一般静态数据或变化比较缓慢的数据常用模拟式或数字式，而动态显示的数据则用图像形式显示效果较好。
第2章数控机床检测装置
2.1.2 测量的方法
1．
第2章数控机床检测装置
2.2 光栅传感器
光栅是一种高精度的直线位移传感器，在数控机床上用于测量工作台的位移常用于构成位置闭环伺服系统。常用的光栅有透射光栅和反射光栅两类。图2-5为光栅尺外观示意图，图26为光栅尺在车床上的安装示意图。

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2. 速度继电器符号
要点：
速度继电器主要根据电动机的额定转速来选择。使用时，速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，安装接线时，正反向的触点不能接错，否则不能起到反接制动时接通和断开反向电源的作用。
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一、低压开关
图形及文字符号：
低
问压
题
开关
应
如
何
装
？
(a) 单极
(b) 双极
(c) 三极
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11
接触器是一种用来频繁地接通和断开(交、直流) 负荷电流的电磁式自动切换电器，主要用于控制电动机、电焊机、电容器组等设备，具有低压释放的保护功能，适用于频繁操作和远距离控制。
一、接触器的结构及工作原理
1. 交流接触器的结构
交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置和其他辅助部件四大部分组成。结构示意图如下图所示。
在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从单一功能发展到多种功能；在实际操作上从紧张繁重到轻松自如。
电气控制系统发展的四个阶段：（1）继电器—接触器控制系统（2）连续控制系统及自动控制系统（3）可编程序控制器（4）计算机数字控制系统
4
5
第一节第二节第三节第四节
概述接触器继电器其他常用电器
15
二、时间继电器
1.时间继电器的结构
(a) 通电延时型
(b) 断电延时型
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2.时间继电器的符号
三、热继电器
1. 热继电器的作用过载保护
注
由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中
意不能作瞬时过载保护，更不能作短路保护。
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2. 热继电器的结构 3.热继电器符号
1—双金属片固定支点 2—双金属片 3—发热元件 4—导板 5—补偿双金属片 6—常闭触点 7—常开触点 8—复位调节 9—动触点 10—复位按钮 11—调节旋钮 12—支撑 13—压簧 14—推杆
一、电磁式继电器
1—底座 2—反力弹簧 3、4— 调节螺钉 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
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电磁式继电器的种类： 1. 电磁式电流继电器 2. 电磁式电压继电器： 3. 电磁式中间继电器：中间继电器触点数量较多，触点容量较大，且动作灵敏。其主要用途是当其他继电器的触点数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大触点容量(触点并联) 或触点数量，起到中间转换的作用。电磁式继电器符号：
9
二. 触头系统触头是电器的执行机构，在衔铁的带动下起
接通和分断电路的作用。
1. 触头的结构形式
桥式触头
指形触头
10
2. 触头的接触方式
点接触
线接触
面接触
3. 电弧电弧：触头在通电状态下动、静触头脱离接触时，
由于电场的存在，使触头表面的自由电子大量溢出而
产生电弧。
电弧的存在既烧损触头金属表面，降低电器的寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速消除。
二、低压断路器
结构及工作原理：
22
三、熔断器
1. 熔断器的结构类型
瓷插式熔断器
螺旋式熔断器
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2. 熔断器的符号及安秒特性
问题1 问题2
热继电器能否作熔断器使用？熔断器能否作热继电器使用？
熔断器和低压断路器的优缺点？
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四、主令电器
1. 控制按钮 1）结构
25
2）符号 2. 行程开关 1）结构
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1—动触头 2—静触头 3—衔铁 4— 弹簧 5—线圈 6—铁心 7—垫毡 8—触头弹簧 9—灭弧罩 10—触头压力弹簧
3.接触器的工作原理及符号
(a) 线圈
(b) 主触常开、常闭触点 (c) 辅助常开、常闭触点
接触器的符号
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继电器是一种根据某种输入信号的变化来接通或断开控制电路，实现自动控制和保护的电器。其输入量可以是电压、电流等电气量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电气量。
KR
KR
KR
18
四、速度继电器 1.速度继电器的结构及工作原理
1—转轴 2—转子 3— 定子 4—线圈 5—摆锤 6、7—静触点 8、 9—簧片
注
一般速度继电器的动作速度为120r/min，触点的复
意位速度在100r/min 以下，转速在3000r/min～
3600r/min 能可靠地工作，
19
26
微动行程开关
2）符号
滚轮式行程开关
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱback
27
28
第一节第二节
第三节
第四节第五节第六节
电气控制线路的绘制基本电气控制线路
异步电动机降压起动控制线路
异步电动机制动控制线路双速异步电动机调速控制线路位置控制电路
29
电气控制线路是由各种有触点的电器组成的控制线路。为了表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理等要求，需要用统一的工程语言即用工程图的形式来表达，这种工程图即是电气图。
1
绪论第一章常用低压控制电器第二章基本控制线路第三章电气控制线路设计基础第四章典型机床控制线路分析第五章可编程控制器的基础知识第六章三菱FX-2N可编程控制器
2
一、本课程的性质与任务
本课程是一门实用性很强的专业课。主要内容是以电动机或其他执行电器为控制对象，介绍继电接触器控制系统的工作原理、典型机械的电气控制线路、电气控制技术、电气控制系统的设计方法以及可编程序控制器的基本知识。
7
一.电磁机构
电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁组成。如下
图所示。
衔铁
铁心
线圈
电磁机构结构图
吸引线圈的作用：将电能转换成磁能，即产生磁通，衔铁在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心吸合。
问题1 如何区分直流线圈和交流线圈？
问题2 如何区分并联线圈和串联线圈？
8
交流电磁机构上短路环的作用
交流电磁铁的短路环 1—衔铁 2—铁心 3—线圈 4—短路环
6
电器的定义：电器是根据外界信号（机械力、电动力和其它
物理量）自动或手动接通和断开电路,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的元件或设备。
电器的种类：按工作电压分为高压电器和低压电器。
按用途分为配电电器与控制电器。按动作方式分为自动切换电器和非自动切换电器。按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器。
本课程的培养目标：
（1）熟悉常用控制电器的结构、原理、用途; （2）熟悉掌握继电接触器控制线路的基本环节; （3）能基本根据生产过程和控制要求进行系统设计。（4）熟悉典型设备的电气控制系统。
3
二、电气控制技术的发展概况 1、机床电力拖动系统的发展概况
（1）成组拖动（2）单机拖动（3）多机拖动 2、机床电气控制系统的发展概况