机床电气控制课件(第1～3课)

2020/2/61机床电气控制技术2020/2/62课程简介是一门实践性很强的综合控制技术课程，PLC是工业控制技术的重要手段之一，随着企业自动化程度的不断提高，已经得到越来越广泛的应用。目前这门课已经成为机械制造自动化、机电一体化等专业一门非常重要的专业课程。2020/2/63核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行熟练分析和设计。•继电接触器控制部分（1~3章）•交、直流调速系统（4~5章）交、直流调速的基本原理、调速的方法与实现手段、特性分析。•可编程序控制器（6章）动作要求速度要求控制技术发展PLC的工作原理、PLC编程（语言转换及动作过程分析）、PLC控制系统设计。2020/2/64参考教材1.邓则名主编.电器与可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，19972.方承远主编.工厂电气控制技术.北京：机械工业出版社,19923.李仁主编，电器控制.北京：机械工业出版社，19904.齐占庆主编.机床电气控制技术.北京：机械工业出版社，19945.赵明主编.工厂电气控制设备.北京：机械工业出版社，19956.王柄实主编.机床电气控制.北京：机械工业出版社，20052020/2/652020/2/66机床电气控制技术绪论2020/2/67绪论一、机床电气控制技术的发展概况电力拖动系统的发展•成组拖动→单电机拖动→多电机拖动•交、直流拖动系统电气控制系统的发展手动控制→继电接触器控制—→顺序控制器→可编程控制器数字控制→微机控制数字控制：NC→CNC（或MNC）→AC→DNCCIMS是机械加工自动化的最高形式二、机床电力拖动自动控制的基本概念机床电力拖动系统：以电动机为动力源的机床拖动系统。电力拖动部分：电动机及与其关联的传动机构部分。电气控制部分：满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、反向、调速等电气控制和电气操纵部分。控制装置电动机传动机构工作机构电气自动控制部分电力拖动部分三、本课程的内容及要求内容：•继电接触器控制•PLC控制•交、直流调速要求：•具备对机械设备电气控制的综合分析与设计能力。2020/2/612机床电气控制技术12020/2/613第一篇电气控制技术部分主要内容一、常用低压控制电器二、电器控制线路的基本原则和典型控制线路分析三、常用电气控制线路设计四、典型生产机械电气控制线路分析2020/2/614第一章常用低压控制电器主要内容•1。概述•2。接触器•3。继电器•4。熔断器•5。低压开关和低压断路器•6。主令电器2020/2/615第一节概述•电器是对于电能的生产、输送、分配和应用起到控制、调节、检测及保护等作用的工具之总称。如开关、熔断器、变压器等都属于电器。•能够按照外界指定信号手动或者自动地接通和断开电路，实现对电路控制的电器称为控制电器。如熔断器、开关、电磁式控制电磁铁都属于控制电器。2020/2/616一、电器的分类•1。按照工作电压等级来分•可分为低压电器和高压电器。•低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。•高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。2020/2/617一、电器的分类•2。按照动作原理来分•手动电器和自动电器•3。按照控制电器的输出形式分•有触点控制电器，如刀开关、接触器等。•无触点控制电器，如可控硅、固态继电器、大功率三极管2020/2/618一、电器的分类•4。按照控制电器的工作电压种类分•交流控制电器和直流控制电器•5。按照控制对象不同分•电器控制系统和电力控制系统2020/2/619一、电器的分类•6。按照控制电器在电器控制系统中的作用分•我们可以把控制电器分为主令电器（各种传感器、按钮、行程开关）；控制电器（继电器、接触器、电磁阀）；保护电器（熔断器、热继电器）；执行电器（电磁铁、电磁离合器）2020/2/620二、我国低压电器的发展状况•1。电气控制经历以下几个阶段：•（1）手动控制•（2）继电接触器控制•（3）顺序控制器控制•（4）可编程控制器控制（PLC）•加工中心机床（多功能机床）、自适应数控机床、直接数字控制机床、计算机群控系统、柔性制造系统2020/2/621二、我国低压电器的发展状况•2。电气控制系统的发展•大功率半导体器件•大规模集成电路•计算机控制技术•检测技术•现代控制理论等2020/2/622二、我国低压电器的发展状况•3。我国低压电器现状•三个层次–国外进口原装的低压电器，–引进国外技术在国内生产的低压电器–我们国家自己的产品。2020/2/623第二节接触器•接触器用来频繁地接通和分断交直流回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压、零压保护2020/2/624一、结构和工作原理•接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，结构如图所示。2020/2/625一、结构和工作原理2020/2/626一、结构和工作原理（一）电磁系统1.电磁系统的组成电磁系统包括三部分：动铁心（衔铁）；静铁心；电磁线圈。电磁系统的三种铁心形状：U形（C形）；E形；O形（环形）。电磁系统电磁线圈两类：直流线圈；交流线圈2020/2/627一、结构和工作原理2020/2/628一、结构和工作原理2020/2/629一、结构和工作原理2020/2/630一、结构和工作原理2020/2/631一、结构和工作原理2020/2/632一、结构和工作原理2020/2/633一、结构和工作原理2020/2/634一、结构和工作原理2020/2/635二、交流接触器•1。交流接触器线圈通以交流电，主触头接通、分断交流主电路•2。交流接触器要解决的几个问题：铁心中产生涡流和磁滋损耗引起铁心发热；当交变磁通过零时，电磁吸力为零，使衔铁产生强烈震动和噪声。•3。解决方法：铁心用硅钢片冲压迭制而成，减少涡流路径，加硅增加铁心电阻。铁心端面上安装一个铜制的短路环。•4。结构特点：铁心用硅钢片冲压迭制而成；线圈做成短而粗的圆筒状；铁心端面上安装有一个铜制的短路环。2020/2/6362020/2/6372020/2/638四、接触器的主要技术数据和选择2020/2/639四、接触器的主要技术数据和选择2020/2/640第三节继电器2020/2/641一、时间继电器2020/2/642一、时间继电器2020/2/6432020/2/644一、时间继电器2020/2/645一、时间继电器2020/2/6462020/2/6472020/2/6482020/2/6492020/2/6502020/2/6512020/2/6522020/2/6532020/2/6542020/2/6552020/2/6562020/2/6572020/2/6582020/2/6592020/2/6602020/2/6612020/2/6622020/2/6632020/2/6642020/2/6652020/2/6662020/2/6672020/2/6682020/2/6692020/2/6702020/2/6712020/2/6722020/2/6732020/2/674