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机床电气与PLC （48 学时） 主讲教师：韩伟娜 单 位：机电教研室 时 间：12～13学年第1学期 《机床电气控制技术》 齐占庆主编 机械工业出版社 《机床电气控制》 王炳实主编 机械工业出版社 绪 论 机床是机械制造业中的主要加工设备，机床的质量、数量及自动化水平，直接影响整个机械工业的发展。 虽然目前机床使用各种不同的动力设备，如液压装置、气压装置及电气设备等，但其中电气设备使用最广泛。 一、机床电气控制的基本概念 电动机以及与电动机有关联的传动机构合并称为电力拖动部分； 把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称为电气自动控制部分。 熟悉机床常用控制电路的结构、工作原理及用途，并能正确选用； 熟悉机床控制电路的基本环节及其应用和分析方法，初步具有对不太复杂的机床控制电路改造和设计的能力； 初步掌握可编程序控制器(PLC)的基本工作原理、指令系统、编程特点和方法。 第一章　常用低压电器 §1.1　 概 述 电器：根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械统称为电器。 开关电器熔断器主令电器接触器继电器 电器类型 1．按工作电压等级分 （1）低压电器：工作电压交流50Hz额定电压1200V 、直流额定电压1500V以下的各种电器。 （2）高压电器：工作电压交流高于1200V或直流高于1500V以上的各种电器。 2.按工作原理分 （1）电磁式电器： 如交、直流接触器、各种电磁式继电器。 （2）非电量控制电器： 如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器。 3．按用途分 （1）控制电器： 接触器、继电器等。 （2）主令电器： 控制按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等。 （3）保护电器： 熔断器、热继电器等。 （4）配电电器： 刀开关、断路器等。 （5）执行电器： 电磁铁、电磁离合器等。 §1.2　 电磁机构及执行机构 电磁式电器 感应部分—— 电磁机构 执行部分—— 触头系统 1、电磁机构 组成：吸引线圈、静铁心、 衔铁（动铁心）等。 作用：带动触头动作， 完成接通或分断电路。 ※ 交流电磁机构上短路环的作用 在交流电流产生交变磁场的过程中，采用短路环消除磁通过零点时造成的触头抖动。 2、触头系统 （1） 触头系统 触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。 要求：触头导电、导热性能良好，通常用银或铜制成。 可分为主触头和辅助触头。 主触头：一般串接在控制对象的主电路中控制其通断。 辅助触头：一般容量比较小，用来切换控制电路。 · 触头按原始状态又可分为常开触头和常闭触头。 · 触头按结构型式分为桥形触头和指形触头。 a、桥形触头 点接触：适用于电流不大，触头压力小的场合。 面接触：适用于大电流的场合。 b、指形触头 接触区为一直线，触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉氧化膜，适用通电次数多、电流大的场合。 - 为使触头紧密接触，减少接触电阻，消除振动，在 触头上装接触弹簧。 （2）电弧 开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。 电弧的危害 ： 延长了电路切断的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏（即烧坏触头）； 　造成电源短路事故。 窄缝灭弧： - 窄缝灭弧常用于交流和直流接触器上。 §1.3 开关电器 1、刀开关 作用：隔离电源或不频繁通断电路。 (1)开启式负荷开关（塑壳开关）  (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 安装方法： 1）合闸时手柄应向上； 2）电源进线接在刀开关上端，负　　　 　　载接在下端。 2、组合开关（转换开关） 3、低压断路器(自动空气开关） 功能： 1）手动开关 2）自动进行欠压、失压、过流、过载和短路保护的电器。 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、操作机构。 图形和文字符号： §1.4 熔断器 结构 熔体：由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金组成，通常为丝状或片状。 熔壳：是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。 工作原理：电流热效应 正常： I= IN —→ 温度〈 熔点 —→ 熔体不熔断 短路和严重过载： I IN —→ 温度 〉熔点 —→ 熔体熔断 —→ 切断电路 作用：短