第一章數控機床常用低壓電器1.1概述1.2接觸器1.3繼電器1.4低壓斷路器1.5熔斷器與主令電器1.6電源變壓器1.1概述電力拖動是用電動機來帶動生產機械運動的方式。生產上廣泛采用的控制系統(tǒng)為繼電器－接觸器控制系統(tǒng)，即用按鈕開關、接觸器、繼電器等有觸點電器組成。其優(yōu)點是結構簡單、價格低、維修方便；缺點是體積大、工作壽命低。用這類電器組成較復雜控制系統(tǒng)時，顯得觸點多，易出故障。1.1.1電器分類通常，凡是對電能的生產、輸送、分配和使用起控制、調節(jié)、檢測、轉換及保護作用的電工器械均可稱為電器。電器的用途廣泛，功能多樣，構造各異，種類繁多。一．按工作電壓等級分類下一頁1.1概述1．低壓電器2．高壓電器二．按操作方式的原理分類1．手動電器2．自動電器三．按用途分類1．低壓配電電器2．低壓控制電器四．按工作原理分類1．電磁式電器下一頁上一頁1.1概述2．非電量控制電器1.1.2低壓電器的結構電磁式電器在低壓電器中占有十分重要的地位，在數控機床電氣控制系統(tǒng)中應用最為普遍。電磁式電器主要由電磁機構、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等組成。一．電磁機構電磁機構的主要作用是將電能量轉換成機械能量，將電磁機構中吸引線圈的電流轉換成電磁力，帶動觸頭動作，完成通斷電路的控制作用。下一頁上一頁1.1概述電磁機構由鐵心、銜鐵和線圈等幾部分組成，其作用原理：當線圈中有工作電流通過時，電磁吸力克服彈簧的反作用力，使得銜鐵與鐵心閉合，由連接機構帶動相應的觸頭動作。二．觸頭系統(tǒng)觸頭的作用是接通或分斷電路，因此要求觸頭要具有良好的接觸性能，電流容量較小的電器常采用銀質材料作觸頭，這是因為銀的氧化膜電阻率與純銀相似，可以避免觸頭表面氧化膜電阻率增加而造成接觸不良。下一頁上一頁1.1概述三．滅弧裝置電器的動靜觸點在斷開電路的瞬間，由于氣體中少量正、負離子在電場強度作用下加速運動，與中性氣體分子碰撞，使其發(fā)生游離。同時，觸點金屬內部的自由電子從陰極表面逸出奔向陽極，也撞擊中性氣體分子，也使其激勵和游離，這些離子在電場中定向運動時伴隨著強烈的熱過程，致使在電流通道內形成等離子體，并伴有強烈的聲、光和熱效應的弧光現象，即為電弧。

下一頁上一頁1.1概述低壓控制電器常用的具體滅弧方法有：1．機械滅弧機械滅弧是通過機械裝置將電弧迅速拉長。這種方法多用于開關電器中。2．磁吹滅弧如圖1-3所示是磁吹滅弧裝置示意圖。3．窄縫（縱縫）滅弧法如圖1-4所示是利用滅弧罩上的窄縫實現滅弧的裝置。下一頁上一頁1.1概述當觸點斷開時，電弧在電動力的作用下進入窄縫內，窄縫可將電弧柱的直徑壓縮，使電弧與縫壁緊密接觸，加快冷卻和去游離作用，從而使電弧加快熄滅。4．柵片滅弧法如圖1-5所示是柵片滅弧示意圖。由滅弧柵片（由多片鍍銅薄鋼片組成）、絕緣夾板等組成。返回上一頁1.2接觸器接觸器是一種低壓自動切換、并具有控制與保護作用的電磁式電器。它可以用來頻繁地接通或分斷帶有負載的主電路（如電動機），并可實現遠距離控制，主要用來控制電動機，也可控制電容器、電阻爐和照明器具等電力負載。一．接觸器的主要技術參數1．額定電壓。接觸器銘牌上標注的額定電壓是指主觸點的額定電壓。常用的額定電壓等級如表1-1所示。2．額定電流。接觸器銘牌上標注的額定電流是指主觸點的額定電流。常用的額定電流等級如表1-1所示。下一頁1.2接觸器3．線圈的額定電壓。常用的額定電壓等級如表1-2所示。4．接通和分斷能力。指主觸點在規(guī)定條件下能可靠地接通和分斷的電流值。在此電流值下，接觸器接通時主觸點不應發(fā)生熔焊；接觸器分斷時主觸點不應發(fā)生長時間的燃弧。接觸器的使用類別代號通常標注在產品的銘牌或工作手冊中。表中要求接觸器主觸點達到的接通和分斷能力為：（1）AC1和DC1類允許接通和分斷額定電流；（2）AC2、DC3和DC5類允許接通和分斷4倍額定電流；（3）AC3類允許接通6倍額定電流和分斷額定電流；（4）AC4類允許接通和分斷6倍額定電流；（5）額定操作頻率。下一頁上一頁1.2接觸器二．接觸器的型號含義1．直流接觸器型號的含義如圖1-9所示為直流接觸器型號的含義。2．交流接觸器型號的含義如圖1-10所示為交流接觸器型號的含義。三．交流接觸器的選擇選用接觸器時應從其工作條件出發(fā)，主要考慮下列因素。1．控制交流負載應選用交流接觸器；控制直流負載應選用直流接觸器。2．接觸器的使用類別應與負載性質相一致。下一頁上一頁1.2接觸器3．主觸頭的額定工作電壓應大于或等于負載電路的電壓。4．主觸頭的額定工作電流應大于或等于負載電路的電流。5．吸引線圈的額定電壓應與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85％及以上時應能可靠地吸合。四．接觸器使用中的注意事項交流勵磁的交流接觸器在使用中應注意以下幾個方面：1．勵磁線圈電壓應為85%～105%UN。下一頁上一頁1.2接觸器2．鐵心銜鐵上短路環(huán)應完好。3．銜鐵、觸點支持件等活動部件動作應靈活。4．鐵心、銜鐵端面接觸良好、無異物。5．觸點表面接觸良好，有一定的超程和接觸壓力。6．操作頻率應在允許范圍內。返回上一頁1.3繼電器繼電器是一種根據輸入信號的變化接通或斷開控制電路，實現控制目的電器。繼電器的輸入信號可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、速度、壓力等非電量，輸出為相應的觸點動作繼電器的種類很多，按輸入信號的性質分為電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、中間繼電器、壓力繼電器等。一．電磁式繼電器電磁式繼電器是應用最多的一種繼電器，其結構和工作原理與電磁式接觸器相似，也是由電磁機構、觸點系統(tǒng)和釋放彈簧等部分組成。下一頁1.3繼電器由于繼電器是用于切換小電流的控制電路和保護電路，觸點的容量較小，不需要滅弧裝置。如圖1-11所示為電磁式繼電器的外形圖。1．電磁式繼電器的種類電磁式繼電器按吸引線圈電流種類不同有交流和直流電磁式繼電器兩種。按反應參數可分為電壓繼電器和電流繼電器。（1）電流繼電器根據輸入（線圈）電流大小而動作的繼電器稱為電流繼電器。它的線圈串聯在被測量的電路中，以反應電路電流的變化。下一頁上一頁1.3繼電器（2）電壓繼電器根據輸入電壓大小而動作的繼電器稱為電壓繼電器。它的結構與電流繼電器相似，不同的是電壓繼電器線圈并聯在被測量的電路的兩端，以反應電路電壓的變化，可作為電路的過電壓或欠電壓保護。（3）中間繼電器中間繼電器實質上是電壓繼電器的一種，但它觸點多（多至六對或更多），觸點電流容量大（額定電流5～10A），動作靈敏（動作時間不大于0.05s）。

下一頁上一頁1.3繼電器中間繼電器的作用是將一個輸入信號變成多個輸出信號或將信號放大的繼電器。它主要依據被控制電路的電壓等級，觸點的數量、種類及容量來選用。①線圈電流的種類和電壓等級應與控制電路一致。如數控機床的控制電路采用直流24V供電，則繼電器應選擇線圈額定電壓為24V的直流繼電器。②按控制電路的要求選擇觸點的類型（是常開還是常閉）和數量。③繼電器的觸點額定電壓應大于或等于被控制回路的電壓。下一頁上一頁1.3繼電器④繼電器的觸點電流應大于或等于被控制回路的額定電流，若是電感性負載，則應降低到額定電流50%以下使用。2．電磁式繼電器動作值的整定方法電磁式繼電器的吸合值與釋放值的整定方法有以下幾種：（1）吸合動作值整定①調整釋放彈簧松緊程度。將釋放彈簧調緊了，反作用力增大，吸合動作值提高，反之減少。②改變鐵心與銜鐵之間的初始氣隙。在反作用彈簧力和非磁性墊片厚度不變的情況下，初始氣隙越大，吸合動作值也越大，反之就小。下一頁上一頁1.3繼電器（2）調整釋放值①調整釋放彈簧的松緊程度。釋放彈簧調的越緊，釋放值也越大，反之越小。②改變鐵心與銜鐵之間的初始氣隙。在反作用彈簧力和非磁性墊片厚度不變的情況下，初始氣隙越大，吸合動作值也越大，反之就小。2．電磁式繼電器主要技術參數二．時間繼電器時間繼電器是一種在接受或去除外界信號后，用來實現觸點延時接通或斷開的控制電器。下一頁上一頁1.3繼電器時間繼電器按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型兩種。1．空氣阻尼式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器由電磁系統(tǒng)、延時機構和觸點系統(tǒng)三部分組成。它是利用空氣阻尼原理獲得延時的，其結構示意圖與動作原理如圖1-14所示。2．晶體管式時間繼電器晶體管式時間繼電器也稱為半導體式時間繼電器。它是應用RC電路充電時，電容器上的電壓逐步升高的原理作為延時的基礎。下一頁上一頁1.3繼電器3．時間繼電器的選用原則每一種時間繼電器都有其各自的特點，應根據電路工作性能要求進行合理選用，以充分發(fā)揮它們的優(yōu)點。因此，在選用時應從以下幾個方面進行考慮：（1）確定延時方式，使更方便于組成控制電路。（2）根據延時精度要求選用適當的時間繼電器。（3）考慮電源參數變化及工作環(huán)境溫度變化對延時精度的影響。（4）操作頻率高是否影響其延時動作的失調。下一頁上一頁1.3繼電器（5）時間繼電器動作后，其復位時間的長短。（6）時間繼電器的延時范圍。（7）電路勵磁電流的性能。三．熱繼電器熱繼電器是一種利用電流的熱效應時觸電動作的保護電器。常用于電動機的長期過載保護。1．熱繼電器的結構及工作原理熱繼電器基本結構由熱元件（電阻絲）、雙金屬片、觸點系統(tǒng)、動作機構、復位按鈕、整定電流裝置和溫升補償元件等部分組成，如圖1-17所示。下一頁上一頁1.3繼電器2．熱繼電器的主要技術參數及常用型號熱繼電器的主要技術參數有熱繼電器額定電流、相數，熱元件額定電流，整定電流及調節(jié)范圍等。熱繼電器的額定電流是指熱繼電器中，可以安裝的熱元件的最大整定電流值。熱元件的額定電流是指熱元件的最大整定電流值。3．熱繼電器的選擇熱繼電器選用是否得當，直接影響著對電動機進行過載保護的可靠性。通常選用時應按電動機形式、工作環(huán)境、啟動情況及負荷情況等幾方面綜合加以考慮。下一頁上一頁1.3繼電器（1）原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。（2）在不頻繁啟動場合，要保證熱繼電器在電動機的啟動過程中不產生誤動作。（3）當電動機為重復短時工作時，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。四．速度繼電器速度繼電器根據電磁感應原理制成，用來在三相交流異步電動機反接制動轉速過零時，自動切除反相序電源，起到對電動機的反接制動控制，也稱為反接制動繼電器。如圖1-19所示為速度繼電器的結構原理圖。下一頁上一頁1.3繼電器五．固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器（SolidStateRelay）簡稱SSR，是上世紀70年代中后期發(fā)展起來的一種新型無觸點繼電器。1．固態(tài)繼電器的分類固態(tài)繼電器是一種具有兩個輸入端和兩個輸出端的一種四端器件，按輸出端負載電源類型可分為直流型和交流型兩類。2．固態(tài)繼電器主要技術數據3．固態(tài)繼電器的使用返回上一頁1.4低壓斷路器低壓斷路器是將控制電器和保護電器的功能合為一體的電器。低壓斷路器的主要參數有：額定電壓、額定電流、極數、脫扣器類型及其額定電流、整定范圍、電磁脫扣器整定范圍、主觸點的分斷能力等。目前，數控機床常用的低壓斷路器有塑料外殼式斷路器和小型斷路器。一．塑料外殼式斷路器塑料外殼式斷路器由手柄、操作機構、脫扣裝置、滅弧裝置及觸頭系統(tǒng)等組成，均安裝在塑料外殼內組成一體。下一頁1.4低壓斷路器二．小型斷路器小型斷路器主要用于照明配電系統(tǒng)和控制回路。外形如圖1-25所示，如圖1-26所示為斷路器圖形及文字符號。三．低壓斷路器的選擇1．低壓斷路器的額定電流和額定電壓應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流。2．低壓斷路器的極限通斷能力應大于或等于電路的最大短路電流。3．欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。4．過電流脫扣器的額定電流應大于或等于線路的最大負載電流。返回上一頁1.5熔斷器與主令電器一．熔斷器熔斷器是一種廣泛應用的最簡單的有效的保護電器。在使用時，熔斷器串接在所保護的電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，它的熔體能自動迅速熔斷，從而切斷電路，使導線和電氣設備不致損壞。1．熔斷器主要參數（1）額定電壓。（2）額定電流。（3）極限分斷能力。下一頁1.5熔斷器與主令電器2．熔斷器的選擇選擇熔斷器主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。（1）熔斷器的額定電壓應大于或等于線路的工作電壓。（2）熔斷器的額定電流應大于或等于熔體的額定電流。（3）熔體的額定電流的選擇：①用于保護照明或電熱設備的熔斷器，因為負載電流比較穩(wěn)定，所以熔體的額定電流應等于或稍大于負載的額定電流②用于保護單臺長期工作電動機（即供電支線）的熔斷器，考慮電動機啟動時不應熔斷下一頁上一頁1.5熔斷器與主令電器③用于保護頻繁啟動電動機（即供電支線）的熔斷器，考慮頻繁啟動時發(fā)熱,熔斷器也不應熔斷④用于保護多臺電動機（即供電干線）的熔斷器，在出現尖峰電流時也不應熔斷。⑤為防止發(fā)生越級熔斷，上、下級（即供電干、支線）熔斷器間應有良好的協調配合二．開關1．閘刀開關（膠蓋刀開關）（1）文字符號：QS（2）圖形符號如圖1-31所示。下一頁上一頁1.5熔斷器與主令電器（3）基本結構及動作原理（4）主要技術參數①型號：膠蓋刀開關即開啟式負荷開關，適用于交流50Hz，額定電壓單相220V、三相380V，額定電流至100A的電路中，作為不頻繁地接通和分斷有負載電路與小容量線路地短路保護之用。②額定參數：額定電壓，額定電流。（5）刀開關的選用刀開關的額定電壓應等于或大于電路額定電壓。下一頁上一頁1.5熔斷器與主令電器2．組合開關（1）文字符號：QS（2）圖形符號如圖1-36所示。（3）基本結構及動作原理（4）主要技術參數①型號：廣泛應用于電器設備的電源開關、測量三相電壓和控制7.5kW以下小容量電動機的直接啟動、正反轉等不頻繁操作的場合。（1）控制按鈕下一頁上一頁1.5熔斷器與主令電器按鈕通常用來接通或斷開控制電路（其中電流很?。?，從而控制電動機或其它電器設備的運行，原來就接通的觸點，稱為常閉觸點；原來就斷開的觸點，稱為常開觸點。（2）指示燈指示燈用來發(fā)出下列型式的信息：指示：引起操作者注意或指示操作者應該完成某種任務。紅、黃、綠和藍色通常用于這種方式；確認：用于確認一種指令、一種狀態(tài)或情況，或者用于確認一種變化或轉換階段的結束。藍色和白色通常用于這種方式，某些情況下也可用綠色。下一頁上一頁1.5熔斷器與主令電器（3）行程開關行程開關是用來反映工作機械的行程發(fā)布命令以控制其運動方向或行程大小的主令電器。（4）接近開關接近開關是非接觸式的監(jiān)測裝置，當運動著的物體接近它到一定距離范圍內，就能發(fā)出信號，以控制運動物體的位置或計數。（5）微動開關、腳踏開關微動開關是具有瞬時動作和微小的行程，可直接由某一定的力經過一定的行程使觸頭速動，從而實現電路的轉換的靈敏開關。返回上一頁1.6電源變壓器一．電源電器1．變壓器變壓器是一種將某一數值的交流電壓變換成頻率相同但數值不同的交流電壓的靜止電器。（1）機床控制變壓器機床控制變壓器適用于交流50～60Hz，輸入電壓不超過660V的電路，作為各類機床、機械設備等一般電器的控制電源、步進電機驅動器、局部照明及指示燈的電源。（2）三相變壓器下一頁1.6電源變壓器現在普遍采用的三相交流系統(tǒng)中，三相電壓的變換可用三臺單相變壓器也可用一臺三相變壓器，從經濟性和縮小安裝體積等方面考慮，可優(yōu)先選擇三相變壓器。（3）變壓器的選擇變壓器的選擇的主要依據是變壓器的額定值，根據設備的需要，變壓器有標準和非標準兩類。以下分別是這兩類變壓器的選擇方法。1）標準變壓器下一頁上一頁1.6電源變壓器2）非標準變壓器設計時常常需要設計者根據要求自己制定變壓器的規(guī)格，這種非標準變壓器的選擇方法如下①選擇初級額定電壓U1（如380V,220V），電源頻率（如50Hz），次級繞組電壓、電流及總容量，方法與標準變壓器相同。②變壓器的選用除了要滿足變壓比之外，還要考慮變壓器性價比，優(yōu)先選用變壓檔輸出全的變壓器，以達到只用一個變壓器多電壓檔輸出，能夠同時滿足控制電路、照明電路、標準電器等對電壓大小的不同要求，這樣一方面節(jié)約成本，另一方面節(jié)省了安裝空間。下一頁上一頁1.6電源變壓器2．直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源的功能是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源。在數控機床系統(tǒng)中，需要穩(wěn)壓電源給驅動器、控制單元、小直流繼電器、信號指示等提供直流電源，數控機床中主要使用開關電源和一體化電源。（1）開關電源開關電源被稱作高效節(jié)能電源，因為內部電路工作在高頻開關狀態(tài)，所以自身消耗的能量很低，電源效率可達80%左右，比普通線性穩(wěn)壓電源提高近一倍。

下一頁上一頁1.6電源變壓器（2）一體化電源一體化電源是采用傳導冷卻方式的AC/DC開關電源，應用于數字電路、工業(yè)儀表、交通運輸、通訊設備、工控機等大型設備及科研與實驗設備，作為直流供電電源。一體化電源外形如圖1-58所示。（3）電源的選擇選擇電源時需要考慮的問題主要有：電源的輸出功率輸出路數；電源的尺寸；電源的安裝方式和安裝孔位；電源的冷卻方式；電源在系統(tǒng)中的位置及走線；環(huán)境溫度；絕緣強度；電磁兼容；環(huán)境條件。下一頁上一頁1.6電源變壓器①為了提高系統(tǒng)的可靠性，建議電源工作在50%～80%負載為佳，即假設所用功率為20W，應選用輸出功率為25W～40W的電源。②盡量選用廠家的標準電源，包括標準的尺寸和輸出電壓。③所需電源的輸出電壓路數越多，挑選標準電源的機會就越小，同時增加輸出電壓路數會帶來成本的增加，目前多電路輸出的電源以三路，四路輸出較為常見。④明確輸入電壓范圍，以交流輸入為例，常用的輸入電壓規(guī)格有110V、220V，所以相應就有了110V,220V交流切換，以及通用輸入電壓（AC:85V～264V）三種規(guī)格。下一頁上一頁1.6電源變壓器⑤電源在工作時會消耗一部分功率，并以熱量的形式釋放出來，所以用戶在進行系統(tǒng)設計時（尤其是封閉的系統(tǒng)）應考慮電源的散熱問題。⑥如果環(huán)境不是很惡劣或電柜中（符合防護等級IP54）可選用普通電源；如果在條件惡劣的環(huán)境中使用，比如油污、潮濕、腐蝕等，選用全密封的一體化電源較好。返回上一頁圖1-3磁吹滅弧裝置返回圖1-4窄縫（縱縫）滅弧裝置返回圖1-5柵片滅弧裝置返回表1-1接觸器的額定電壓和

額定電流的等級表返回直流接觸器交流接觸器額定電壓（單位：V）110，220，440，660127，220，380，500，660額定電流（單位：A）5，10，20，40，60，100，150，250，400，6005，10，20，40，60，100，150，250，400，600表1-2接觸器線圈的

額定電壓等級表返回直流線圈交流線圈24，48，100，220，44036，110，127，220，380圖1-9直流接觸器型號的含義返回圖1-10交流接觸器型號的含義

返回圖1-11電磁式繼電器外形圖返回

圖1-14空氣阻尼式時間繼電器

結構示意圖與動作原理返回圖1-17熱繼電器結構示意圖返回圖1-19速度繼電器的結構原理圖返回圖1-25小型斷路器外形圖

返回

圖1-26小型斷路器圖形及

文字符號（單極和三極）返回

圖1-31刀開關的圖形符號返回圖1-36組合開關的圖形符號返回圖1-58一體化電源外形圖返回

謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH最易遭老板“炒”的15種員工廣東韋邦集團李雙華有人在工作中出了問題，于是首先想到的是換一家企業(yè)去工作，考慮的只是換一個環(huán)境而已，根本沒有反思自身的問題?？墒?，換了工作環(huán)境問題卻依然存在?。±习咫m然換了，但他們考慮“炒魷魚”的因素是一致的。那么，老板眼中什么樣的人會被炒掉呢？這類對象一