发布时间 : 星期六 文章机床自动控制 - 图文更新完毕开始阅读
机床电气自动控制
触头系统中设有缓冲弹簧，以减轻触头磨损，为增加触头初压力，还设有触头弹簧。 接触主触头在断开电路时，触头间会产生弧光放电现象，电弧的高温会将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时还会引起火灾和其他事故 ，为使电弧迅速熄灭，交流接触装置触头间常设置灭弧装置。 接触器的图形和文字符号见图2—13所示。 五．继电器
继电器是一种根据电量（电压、电流）或非电量的（如转速、时间、温度等）变化开闭控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。继电器按输入信号的性质可分为：电压继电器、电流继电器、速度继电器、时间继电器、压力继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、电动式继电器与电子继电器等。按用途可分为：控制用和保护用继电器等。 1． 电磁式继电器
低压控制系统中采用的控制继电器大部分为电磁式，如电压继电器、电流继电器、中间继电器及一部分时间继电器等，其构造和工作原理与接触器相似，由电磁机构的触头系统组成，由于用于控制电路，电路电流小，故不设灭弧装置。
中间继电器实质上是电压继电器，但它的触头对数多，触头容量较大（额点电流5~10A），动作灵敏。当其他用电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大它的触头数或触头容量，起到中间转换作用。 中间继电器图形及文字符号见图2—14. 2． 热继电器
热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。它在电路中用作三相导步电动机的过载保护。电动机在实际运动中常会遇到过载情况，但只要过在不太严重，时间较短，绕组不超过允许温升，这种过载是允许的，但如果在时间太长 ，绕组温升超过允许值，会加速电机绝缘的老化，甚至烧坏绕组。因此，长期运行的电动机应设有过载保护。
热继电器主要由发热元件、双金属片和触头三部分组成。双金属片是热继电器的感测元件，由两种热膨胀系数不同的金属碾压而成。当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的金属一面弯曲。
热继电器的工作原理如图2—15所示。发热元件串联于定子绕组电路中。电机正常运转时，热元件仅能是双金属片弯曲，还不足使触头动作。当电机过载时，即流过热元件的电流超过完整电流时，热元件发热量增加使双金属片弯曲的位移增大，经过一段时间后，双金属片推动导板使热继电器动断触头断开，切断电动机的控制电路，使电
机床电气自动控制
机停车。
热继电器的整定电流是指热继电器长久不动作的最大电流，超过此值即动作。热继电器的整定电流旋钮进行调整。 热继电器的图形及文字符号见图2—16. 3时间继电器
凡是继电器感测元件得到动作信号后，其执行元件（触头）触头要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器。时间继电器按延时性质分，由线圈通电延时型和线圈断电延时型两种。按原理分电磁阻尼式、空气阻尼式、电动机式和晶体管式等几种。下面就常用的空气阻尼式和晶体管是时间继电器作简单介绍。 1） 空气阻尼式时间继电器
空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用用来获得延时的，它由电磁系统、延时机构和触头三部分组成。触头系统采用LX5型微动开关，延时机构采用采用气囊式阻尼器。这种时间继电器可以做成时间延时型。其动作原理如图2—17所示。现已通电延时型为例说明其工作原理。
当线圈一通电后，衔铁3被铁心2吸合，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动。但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6只能缓慢的向上移动，其移动的速度视气孔的大小而定，可通过调节螺杆13进行调整。经过一定延时时间后，活塞杆才能移动到最上端，这时通过杠杆7将微动开关15压动，使其动触头断开，动合触头闭合，起到同点延迟的作用。
当线圈一断电时，电磁吸力消失，衔铁3在反力弹簧4的作用下释放，并通过活塞杆6将活塞12推向下端，这时橡皮膜10下方气室内的空气通过橡皮膜、弱弹簧9和活塞12的肩部所形成的单向阀，迅速地从橡皮膜上方的气室缝隙中排掉。因此杠杆7和微动开关45能迅速的复位。
在线圈1通电和断电时，微动开关16在推板5的作用下都能瞬时动作，即为时间继电器的瞬时触头。
空间阻尼式时间继电器延时范围大（0.4—180s），结构简单，价格低廉，寿命长，但延时误差大（±10%--±20%），难以精准的整定延时值。 2） 晶体管式时间继电器
晶体管式时间继电器也称为半导体式时间继电器，它具有延时范围广，精度高，体积小，耐冲击，耐振动、调节方便及其寿命长的特点，所以发展很快，使用也日益广泛。 晶体管式时间继电器一般是利用RC电路电容充电时，电容器上的电压逐渐上升的原理作为延时基础的。改变充电电路的时间常数（改变电阻值），即可整定其延时时间。
机床电气自动控制
继电器的输出形式由两种：有触电式和无触电式，前者是用晶体管驱动小型电磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。 时间继电器的图形及文字符号见图2—18所示， 4速度继电器
速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器，它主要由转子，定和触头三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由沙钢片叠成，并装有笼型绕组。
图2—19为速度继电器的原理示意图。其转子的轴与被控电动机的轴项相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转自随之转动，定子内的短路导体便切割磁场而感应电势并产生电流，此电流与旋转的转子磁场作用产生转矩，于是定子开始转动，当转到一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片（或触头）动作，使常闭触头分段，常开出头闭合，当电动机猪速低于某一值时，定子产生的转矩减小，出头在黄片作用下复位。一般速度继电器的动作转速为120r/min，触头复位转速在100r/min以下。
速度继电器的图形及文字符号如图2—20所示。
2—2 机床电器原理图的画法准则
机床电器控制系统是由许多电器元件按照一定的要求连接而成，从而实现对机床电的电气自动控制。为了方便对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要对电气控制系统中各电器元件及其相互连接用国家规定的统一符号。文字图形表示出来。这种图形就是电气控制系统图，它有三种形式：电器原理图、电气布置图、电器安装接线图。
下面着重介绍电气原理图的绘制。
电器原理图是为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号、电气连接联系起来描绘全部或分电气设备的工作原理的路线图。绘制电气原理图应按《GB4728—84》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等规定标准绘图。考虑到新老标准更换需要时间，本书附录提供了电气图常用用图形符号和文字符号新旧对照表，以供参考。
根据简单清晰的原则，原理图采用电器元件展开的形式描绘。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来描绘，也不反应电器元件的大小。
一、绘制原理图的原则和要求
机床电气自动控制
1、 原理图一般分为主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 主电路（动力电路）指从电流到电动机大电流通过的电路，其中电源电路用水平线绘制，受电动力设备（电动机）极其保护电路，应垂直于电源电路画出。
控电电路、照明电路、信号电路及保护电路等，应垂直绘地绘于两水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁、信号灯等的一端应直接连接在接地的水平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间）。
2、 图中所有电器触头、都按没有通电和没有外力作用时开闭状态画出。对于继电器、
接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。
3、 无论主电路还是辅助电路，各元件一般应按动作顺序从上到下、从左到右依次排
列。
4、 原理图中，各电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。
同一电气元件的各个部件可以不画在一起。 5、 原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心原点表示；可插接或测试点用
实心原点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。
6、 对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作
方式及工作状态。由同一机构操作的所有触头，应用机械连杆符号表示其联动关系。各个触头的运动位置协调一致。
7、 对于电气控制有关的机、液、气装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。
图2—21是CY6140机床电气原理图。 二、图面区域的划分
为了便于检索电气路线，方便阅读电气原理图，应将图划分为若干区域。图区的编号一般写在图的下方，图的上方设有用途栏，用文字表明该栏对应的下面电路或元件的功能，以利用原理图理解各部分的功能及全电路的工作原理。 三、符号位置的索引
由于接触器、继电器的线圈和触头在电气原理图中不是画在一起，其触头也分布在图中所需的各个图区，为便于阅读，在继电器、接触器线圈的下方画出其触头的索引表。 对于接触器，索引表中各栏的含义如下：
左栏 主触头所 中栏 辅助动合 右栏 辅助动断触