(2010春)数控机床电气控制作业及答案
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第1章 常用低压电器习题答案1. 什么是低压电器?怎样分类?常用的低压电器有哪些?答:用于交流50Hz 额定电压1200V 以下,直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。
配电电器。
用于配电系统,进行电能的输送和分配,如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。
控制电器。
主要用于自动控制系统和用电设备中,如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。
2. 叙述接触器的用途,并画出接触器的符号。
答:接触器是一种通用性很强的电磁式电器,它可以频繁地接通和分断交、直流主电路,并可实现远距离控制,主要用来控制电动机,也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。
接触器的文字符号是KM ,图形符号如下:常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈KM3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。
答:交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。
电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量,带动触点动作,完成通断电路的控制作用。
交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。
主触点用于通断电流较大的主电路,由接触面积较大的常开触点组成,一般有三对。
辅助触点用以通断电流较小的控制电路,由常开触点和常闭触点组成。
灭弧系统。
触点在分断电流瞬间,在触点间的气隙中就会产生电弧,电弧的高温能将触点烧损,并且电路不易断开,可能造成其他事故,因此,应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。
反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时,迅速使主触点、常开触点分断;缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力;触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力,增大接触面积,降低接触电阻,避免触点由于接触不良而过热。
4. 交流接触器的主要技术参数有哪些?各如何定义?答:1)额定电压。
接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。
2)额定电流。
接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。
3)线圈的额定电压。
机床电气控制习题库项目一一、填空题1、热继电器是利用___电流的热效应原理来工作的保护电器,它在电路中主要用作三相异步电动机的__过载保护__。
2、接触器按其主触头通过电流的种类,可分为__直流___接触器和__交流___接触器。
3. 继电接触器控制电路是由各种_按钮_、__行程开关___、_继电器_、_接触器_、__熔断器等元件组成,实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护,以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。
4、速度继电器主要用作_____反接制动_______控制。
5、机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成,实现对机床的电气自动控制。
为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护,需要将电气元件与其相互联接,用国家规定的_文字__、_符号和图形表示出来。
这种图就是电气控制系统图。
电气控制系统图包括:_电气原理图_、_电气元件接线图_、_电气元件布置图_三种图。
6、机床中最常见的降压起动方法有Y-转换、_定子绕组串电阻__和自耦变压器〔补偿器〕降压起动三种。
8、机床上常用的电气制动控制线路有两种即___反接制动___和__能耗制动________。
11、时间继电器是指__用来实现触点延时接通或延时断开的控制________的电器。
3、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点,用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。
4、热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲,进而推动机构动作的一种保护电器,主要被用作电动机的长期保护。
5、熔断器主要作为电路的短路或严重过载保护元件。
6 、触头的接触形式有:点接触、线接触、面接触。
7、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护与弱磁保护等。
1、热继电器是一种保护用继电器,主要用作三相电动机的过载保护和断相保护。
使用中发热元件应串联在主电路中,常闭触点应串联在控制电路中。
机床电气控制技术试题及答案基础篇一、填空题:1、电器按动作性质分为手动和自动电器。
2、接触器的结构主要由电磁机构,触头系统,灭弧装置等组成。
3、电流继电器的励磁线圈应串接于被测量电路。
4、中间继电器具有触点对数多,容量小的特点。
5、常见的灭弧方法有电动力吹弧,窄缝灭弧室,栅片灭弧,磁吹灭弧。
6、机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数,称为机械寿命。
在正常工作条件下,机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。
7、电气控制系统中常见的保护线路用欠压保护、过载保护、缺相保护、短路保护和电气、机械互锁等。
8.中间继电器在电路中的作用是增加触头的数目;热继电器在电路中的作用是过载保护,熔断器在控制线路中的作用是短路保护。
9.通常构成机械设备的电气工程图有电气原理图、电器位置图和安装接线图等三种。
而设计电气控制线路,常用的方法是经验设计法和逻辑设计法。
10.交流接触器从结构上看是由触头系统和灭弧装置、以及其他部分组成,通常用它可作为零压保护和欠压保护。
二、选择题1.在低压电器中,用于短路保护的电器是( B )。
A.过电流继电器B. 熔断器C. 热继电器D. 时间继电器2.在电气控制线路中,若对电动机进行过载保护,则选用的低压电器是( C )。
A.过电压继电器B. 熔断器C. 热继电器D. 时间继电器3.下列不属于主令电器的是( D )。
A.按钮B. 行程开关C. 主令控制器D. 刀开关4.用于频繁地接通和分断交流主电路和大容量控制电路的低压电器是( B )。
A.按钮B. 交流接触器C. 主令控制器D. 断路器5.下列不属于机械设备的电气工程图是( D )。
A.电气原理图B. 电器位置图C. 安装接线图D. 电器结构图6、接触器是一种自动控制电器,其作用是:(C )(A)不频繁地接通或断开电路(B)频繁地接通或断开电路,但不具备任何保护功能。
(C)频繁的接通或断开电路,且具有一定的保护功能。
一、简答题(25分5×5分)1.PLC和低压电器及计算机相比有那些优点?(1)体积小、抗干扰性好,(1分)(2)编程简单;(1分)(3)柔性好,(1分)(4)运算能力强;(1分)(5)维修检测方便等(1分)2、行程开关、接近开关在电路中各起什么作用答:行程开关(3分)行程开关是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器,用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护(2分)。
如果把行程开关安装在工作机械的各种行程终点处,限制其行程,它就称为限位开关或终端开关,因此行程开关、限位开关和终端开关是同一开关。
它们被广泛用于各类机床和起重机械,以控制这些机械的行程(2分)。
当工作机械运动到某一预定位置时,行程开关就通过机械可动部分的动作将机械信号变换为电信号,以实现对机械的电气控制。
接近开关(2分)和行程开关作用基本相同,但接近开关是非接触式的监测装置,体积小安装方便,当运动着的物体接近它到一定距离范围内,就能发出信号。
3、两个110V交流接触器同时动作时,能否将其两个线圈串联到220V电路上?答:不能串联(1分)。
否则,将因衔铁气隙的不同,线圈交流阻抗不同(2分),电压不会平均分配,导致电器不能可靠工作。
(2分)4、电路图中KA、KM、SB、SQ、FR、KT分别是什么电器元件的文字符号?画出其对应的图形符号。
KA-继电器(0.5 分),KM-接触器(0.5 分),SB-按钮(0.5 分),SQ-行程开关(0.5 分),FR-热继电器(0.5 分),KT-时间继电器(0.5 分);图形符号以教材为准.共2分,错一个扣0.5分;5、试述数控机床的主要性能指标1)数控机床运动性能指标(3分)(1)数控机床的可控轴数和联动轴数(2)快速移动速度(G00)及进给速度(3)主轴转速(4)坐标行程(5)刀库容量和换刀时间2)数控机床精度指标(2分)(1)定位精度(2)重复定位精度(3)分辨率急脉冲当量二、填空题20分(20×1分)1低压执行电器有:电磁阀、电磁铁、电磁离合器等。
中央广播电视大学2009-2010学年度第二学期“开放专科”期末考试数控机床电气控制试题(宝丰县教师进修学校-马全力提供)一、单选题(每小题3分,共54分)1.( )是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。
A.交流电动机 B.直流电动机C.步进电动机2.( )又称无触点行程开关,当运动着的物体在一定范围内与之接近时,它就会发生物体接近而“动作”的信号,以不直接接触方式检测运动物体的位置。
A.接近开关 B.按钮开关C.组合开关3.热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器,主要用于电动机或其他负载的( )保护。
A.过压 B.过载C.过流4.( )即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。
A.进给控制 B.辅助控制C.主轴控制5.( )是一种用来频繁地接通或分断带有负载(如电动机)的主电路自动控制电器。
A.自动空气开关 B.接触器C.电流继电器6.按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为( )和功能模块式结构。
A.专用型结构 B.个人计算机式结构C.大板式结构7.由于( )存在着一些固有的缺点,(比如,有电刷,限制了转速的提高,而且结构复杂,价格贵),使其应用范围受到限制。
A.直流伺服电动机 B.交流伺服电动机C.步进电动机8.( )又称主轴准停控制,即当主轴停止时能控制其停在固定位置。
A.开环控制 B.主轴定向控制C.辅助控制9.位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。
位置检测装置的分辨率应适当( )机床加工精度。
A.高于 B.低于C.等于10.( )一般要在两点间移动的同时进行加工,所以不仅要求有准确的定位功能,还要求从一点到另一点之间按直线规律运动,而且对运动的速度也要进行控制。
A.直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床C.点位控制的数控机床11.采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做( )。
A.绝对测量 B.直接测量C.间接测量12.按照电动机学原理,当( )的定子三相绕组接通三相交流电源时,就会产生旋转磁场。
2009 - 2010学年第一学期高职06(07、08、09、10)班《数控机床电气控制》课程期末考试试卷(A卷)一、填空题(1’×30)1.世界第一台数控机床是机床。
2.数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件指挥和协调硬件的工作,两者缺一不可。
数控装置的软件由和组成。
3.开环伺服系统即为无位置反馈的系统,其驱动元件主要是电动机。
4. 交流电动机的调速方法有、和三种。
5.数控机床的性能很大程度上取决于的性能。
6.数控机床控制系统共分为两大部分,其中一部分是控制,另一部分是控制。
7.热继电器是一种利用进行工作的保护电器。
脉冲编码器分为、和三种。
8.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、短路或失压等故障时,能自动切断电路,有效保护串接在他后面的电气设备。
9.光栅是一种将转为的测量装置。
10.环形分配器DIR为数控装置所发出的方向信号,其电平高低对应电动机绕组的改变。
11.常见的电气控制系统图有:、、。
12.数控机床接口电路要完成、、锁存和隔离功能。
13.数控机床超程限位保护一般有和两种双重保护。
14.PLC控制系统软件主要有、编程语言及编程支持工具等组成。
15.数控机床中PLC采用编程方式,每一个语句表包含一个、两部分。
二、判断题(2’×10)1.常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流电机。
( )2.数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。
( )3.全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器。
( )4.数控机床的加工精度,在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。
( )5.绝对式位置检测是:每一个被测点的位置都从一个固定的零点算起。
( )6.PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成。
( )7.电器元件布置图是用规定的图形符号。
根据原理图,按各电器相对位置绘制的实际接线图。
( )8.梯形图不是数控加工编程语言。
(建筑电气工程)数控机床电气控制B卷及答案扬州高等职业技术学校2009-2010学年第壹学期高职06(07、08、09、10)班《数控机床电气控制》课程期末考试试卷(B 卷)壹、单项选择题(将正确答案的字母代号填在题后的括号中,每小题2分,共20分,多选错选不得分。
)1.下列关于世界第壹台数控机床的描述正确的是()。
A )1946年在美国研制成功的 B )它是壹台3坐标数控铣床 C )用它来加工直升机叶片 D )它用晶闸管-直流电机驱动 2.数控机床半闭环控制系统的特点是()。
A )结构简单、价格低廉、精度差 B )结构简单、维修方便、精度不高 C )调试和维修方便、精度高、稳定性好D )调试较困难、精度很高3.低压断路器即低压自动开关它相当于()的组合。
A )刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器B)刀开关、熔断器、热继电器、启动器C)刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器D)刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄4.交流接触器常用于远距离接通和分断()的电路。
A)电压至380V、电流至630AB)电压至1140V、电流至630AC)电压至1140V、电流至1000AD)电压至380V、电流至1000A5.热继电器是壹种利用()进行工作的保护电器。
A)电流的热效应原理B)监测导体发热的原理C)监测线圈温度D)测量红外线6.数控机床的性能很大程度上取决于()的性能。
A)计算机运算B)伺服系统C)位置检测系统D)机械结构7.数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取()方式最佳。
A)调频和调压B)变级和调压C)调频和变级D)调频8.数控机床进给伺服系统的负载不大,加工精度不高时,可采用()控制。
A)全闭环B)半闭环C)开环9.使用闭环测量和反馈装置的作用是为了()。
A)提高机床的安全性B)提高机床的使用寿命C)提高机床的定位精度、加工精度D)提高机床的灵活性10.数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是()。
·题目、
10.数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是()。
·选项、
A)转子、定子都装有永磁体和绕组
B)转子、定子都是绕组
C)定子装有永磁体,转子是绕组
D)转子装有永磁体,定子是绕组
【答案】
D)转子装有永磁体,定子是绕组
·题目、
2.数控机床半闭环控制系统的特点是()。
·选项、
A)结构简单、价格低廉、精度差
B)结构简单、维修方便、精度不高
C)调试与维修方便、精度高、稳定性好
D)调试较困难、精度很高
【答案】
C)调试与维修方便、精度高、稳定性好
·题目、
3.低压断路器即低压自动开关它相当于()的组合。
·选项、
A)刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器
B)刀开关、熔断器、热继电器、启动器
C)刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器
D)刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄
【答案】
A)刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器
·题目、
4.交流接触器常用于远距离接通和分断()的电路。
数控机床电气控制作业(一)1.按钮开关和行程开关的作用分别是什么?如何确定按钮开关的选用原则?答:按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关,用于控制电路中发出起动或停止等指令,通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。
行程开关又称限位开关,是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。
动作时,由挡块与行程开关的滚轮相碰撞,使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。
按钮开关的选用原则①根据用途选择开关的形式,如紧急式、钥匙式、指示灯式等。
②根据使用环境选择按钮开关的种类,如开启式、防水式、防腐式等。
③按工作状态和工作情况的要求,选择按钮开关的颜色。
2.低压断路器在电路中的作用是什么?P123.接触器的用途是什么?它由哪几部分组成?P154.接近开关与行程开关相比有哪些优点?若接近开关为三线制输出,一般为哪三根输出线?答:接近开关又称无触点行程开关。
与行程开关相比,接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。
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24V)和一根输出线,输出有常开、常闭两种状态。
5..中间继电器的作用是什么?P21它和交流接触器有何区别?答接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载(如电动机)的主电路自动控制电器。
而继电器是一种根据某种输入信号的变化,而接通或断开控制电路,实现控制目的的电器,中间继电器实质上是电压继电器的一种。
6.电动机起动电流很大,当电动机起动时,热继电器会不会动作?为什么?答:热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器,主要用于电动机或其他负载的过载保护。
电动机起动电流很大,但是,当电动机起动时,热继电器不会动作。
因为,热继电器由于热惯性,其双金属片在短时间内不会弯曲,当电路短路时不能立即动作使电路立即断开,因此不能作短路保护。
8 .三相异步电动机的起动控制采用哪两种方式?答:三相笼型电动机有直接起动(全电压起动)和间接起动(降压起动)两种方式。
直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式,适合小容量电动机。
对于较大容量(大于10KW)的电动机,因起动电流大(可达额定电流的4~7倍),一般采用减压起动方式来降低起动电流。
9.自锁环节怎样组成?它起什么作用?并具有什么功能?答:一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联,然后再和接触器的线圈串联可得。
当按下起动按钮后,可实现长动,它又具有失压保护功能。
10.什么是互锁环节,它起到什么作用?P4811.这是采用接触器直接起动的电动机单向全电压起动控制线路,请说明其主电路由哪些器件组成?并分析该控制方式的工作原理。
(a)主电路(b)控制电路图1 接触器直接起动控制线路答:如图1所示,主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M组成。
控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及其常开辅助触点、热继电器FR的常闭触点和熔断器FU2组成。
三相电源由QS引入,按下起动按钮SB2,接触器KM的线圈通电,其主触点闭合,电动机直接起动运行。
同时与SB2并联的辅助触点KM闭合,将“SB2”短接,其作用是当放开起动按钮SB2后,仍可使KM线圈通电,电动机继续运行。
这种依靠接触器自身的辅助触点来使其线圈保持通电的现象称为自锁或自保。
带有自锁功能控制线路具有失压保护作用,起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
按停止按钮SB1,接触器KM的线圈断电,其常开主触点断开,电动机停止转动。
同时KM的自锁触点断开,故松手后SB1虽仍闭合,但KM的线圈不能继续得电。
数控机床电气控制作业(二)1.数控机床控制系统由哪几部分组成?答:数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。
2. 进给伺服系统的作用是什么?答:伺服驱动装置是数控机床的执行机构,是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。
伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给运动,数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随进给控制信息,执行机械运动,驱动工作台向指定的位置运动。
3. 数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类?答:1)点位控制的数控机床点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度,而不管是按什么轨迹运动,在移动过程中不进行任何加工。
2)直线控制的数控机床直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工,所以不仅要求有准确的定位功能,还要求从一点到另一点之间按直线规律运动,而且对运动的速度也要进行控制。
3)轮廓控制的数控机床轮廓控制又称连续控制,大多数数控机床具有轮廓控制功能。
其特点是能同时控制两个以上的轴,具有插补功能。
它不仅控制起点和终点位置,而且要控制加工过程中每一点的位置和速度,加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。
4. 试简述数控装置的组成。
答:目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来实现其功能,所以称之为计算机数控(CNC)装置。
它一方面具有一般微型计算机的基本结构,如中央处理单元(CPU)、总线、存储器、输入/输出接口等;另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元,如手动数据输入(MDI)接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。
CNC装置在上述硬件基础上必须编写相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作,两者缺一不可。
CNC装置的软件由管理软件和控制软件两部分组成。
5. 数控装置硬件结构是如何分类的?答:数控装置是整个数控系统的核心,其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构;按CNC装置硬件的制造方式,可以分为专用型结构和个人计算机式结构;按CNC装置中微处理的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。
6. 数控系统 I/O接口电路的主要任务是什么?答:1)实现和不同外设的速度匹配。
2)改变数据传送方式。
3)进行电平转换和功率放大。
4) 防止干扰7. 数控装置软件结构类型有哪几种?并对每种结构类型简要进行说明。
答:1)前后台型软件结构前后台型软件结构适合于采用集中控制的单微处理器CNC装置,在这种软件结构中,CNC系统软件由前台和后台程序组成,前台程序为实时中断程序,承担了几乎全部的实时功能,这些功能都与机床动作直接相关,如位置控制、插补、辅助功能处理、监控、面板扫描及输出等。
后台程序主要用来完成准备工作和管理工作,包括输入、译码、插补准备及管理等,通常称为背景程序。
2)中断型软件结构中断型软件结构没有前后台之分,除了初始化程序外,根据各控制模块实时的要求不同,把控制程序安排成不同级别的中断服务程序,整个软件是一个大的多重中断系统,系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。
3)模块型软件结构在数控系统中为了实现实时性和并行性的控制任务,多微处理器结构越来越多地被使用,从而使数控装置功能进一步增强,处理速度更快,结构更加紧凑。
它更适合于多轴控制、高进给速度、高精度和高效率的数控系统要求。
多微处理器CNC装置一般采用模块化结构,每个微处理器分担各自的任务,形成特定的功能模块,相应的软件也模块化,形成功能模块型软件结构,固化在对应的硬件功能模块中,各功能模块之间有明确的硬、软件接口。
8. 什么是数控系统的干扰?答:数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的,在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。
这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化,增大误差,使局部装置或整个系统出现异常情况,引起故障。
9. 影响数控系统的干扰源来自哪几个方面?答:1)电磁波干扰2)供电线路的干扰3)信号传输干扰10. 如图所示,说明变频器中的控制电路接线与主电路相交时,如何才能避免主电路对控制电路的干扰?答:变频器中的控制电路(其它电器控制电路亦如此)接线要距离电源线至少100mm以上,两者绝对不可放在同一个导线槽内。
另外,控制电路配线与主电路配线相交时要成直角相交,控制电路的配线应采用屏蔽双绞线。
11. 数控机床常用的抗干扰措施有哪些?答:1)减少供电线路干扰2)减少机床控制中的干扰3)屏蔽4)保证“接地”良好12. 数控机床为什么要保证“接地”良好?其地线系统有哪三种?数控机床的地线系统答:“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。
电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的,所以,数控机床一定要保证“接地”良好。
数控机床的地线系统有这样三种:1)信号地用来提供电信号的基准电位(0V)。
2)框架地是以安全性及防止外来噪声和内部噪声为目的的地线系统,它是装置的面板、单元的外壳、操作盘及各装置间接口的屏蔽线。
3)系统地是将框架地与大地相连接。
数控机床电气控制作业(三)1.简述伺服系统的组成。
答:数控机床伺服系统一般由位置检测装置、位置控制、伺服驱动装置、伺服电动机及机床进给传动链组成。
2.步进电动机的转速和转向是如何控制的?答:步进电动机受脉冲的控制,其转子的角位移量和转速严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比,改变通电顺序可改变步进电动机的旋转方向;改变通电频率可改变电动机的转速。
3.步进电机驱动的环形脉冲分配器有何作用?它有哪些实现方式?答:环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的,其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组,控制各相绕组的通电和断电。
环形脉冲分配可采用硬件和软件两种方法实现。
5.变频器分为哪两大类?各有什么特点?答:变频器有交一交变频器、交一直一交变频器两大类,如图4.23所示。
交一交变频器没有明显的中间滤波环节,电网提供的交流电被直接变成可调频率与电压的交流电,又称直接变频器。
交一直一交变频器是先把电网提供的交流电转换为直流电,经中间滤波后,再进行逆变,而转变为变频变压的交流电,故称为间接变频器。
直接变频器只需进行一次能量的变换,所以变换的效率高,工作可靠,但频率的变化范围有限,多用于低频大容量的调速。
间接变频器需进行两次电能的变换,所以变换效率低,但频率变换范围大。
目前一般采用间接变频器。
a)交一交变频器b)交一直一交变频器图题5 两种类型的变频器6.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器有什么特点?简述其工作原理。
答:正弦波脉宽调制(SPWM)变频器结构简单,电网功率因数接近于1,且不受逆变器负载大小的影响,系统动态响应快,输出波形好,使电机可在近似于正弦波的交变电压下运行,脉动转矩小,扩展了调速范围,提高了调速性能,因此,在数控机床的交流驱动中广泛使用。
基本工作原理是先将50Hz交流电经整流变压器变压得到所需电压,经二极管不可控整流和电容滤波,形成恒定直流电压,而后送入由大功率晶体管构成的逆变器主电路,输出三相电压和频率均可调整的等效于正弦波的脉宽调制波(SPWM波),即可拖动三相电机运转。