第二章数控机床常用低压电器

数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器高职多媒体教学课件比赛课程：数控PLC教材：《数控机床电气及PLC控制技术》出版社：电子工业出版社使用情况：09机电一体化1、2、3班10机电一体化1、2、3、4班单位：机电工程系制作人：秦永康数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器了解常用低压电器的用途和基本结构；掌握常用低压电器的工作原理、图形和文字符号；掌握常用低压电器的参数及工作性能；能根据控制要求正确选择低压电器。第二章数控机床常用低压电器本章重点:数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器低压电器的基本知识低压电器的电磁机构及执行机构熔断器主令电器接触器继电器第二章数控机床常用低压电器开关电器执行电器数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器数控机床常用低压电器：根据外界信号和要求自动或手动地接通或断开电路，断续或连续的改变电路参数，实现对电控或非电控对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。数控机床低压电器的基本知识一、数控机床常用低压电器的定义数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器低压电器：用于交流50Hz额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电路中能根据外界信号和要求手动或自动地接通或断开电路，实现对电控或非电控对象的切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。一、数控机床常用低压电器的定义数控机床低压电器的基本知识数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器用于对电路和电气设备进行安全保护。如热继电器、安全继电器、避雷器等。用于低压供电系统。如刀开关、断路器、隔离开关等。保护电器:配电电器:按用途分类二、低压电器的分类用于发送控制指令的电器。如按钮开关、主令开关、行程开关等。主令电器:数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器按用途分类用于电力拖动控制系统的电器。如接触器、继电器、控制器。控制电器:二、低压电器的分类用于执行某种动作或传动功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。执行电器:数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器2.1低压电器的电磁机构及执行机构电器机构感测部分(电磁机构)：接收外界输入信号执行部分(触头系统)数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器电磁机构主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁芯吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。1.电磁机构a)直动式衔铁直线运动式；b）排合式衔铁绕轴转动数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器结构铁芯的形状有E形和U形，铁芯和衔铁一般用硅钢片叠压铆成。是交流接触器发热的主要部件。线圈由漆包线绕制而成，分为直流交流两类。当线圈通入工作电流时产生足够的磁动势，从而在磁路中形成磁通，使衔铁获得足够的电磁力。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器短路环当线圈中通入交流电流时在铁芯中产生交变的磁通，使衔铁产生抖动，发出噪声。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器短路环消除振动和噪声：在交流接触器铁芯和衔铁的两个不同端部各开一个槽，槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金材料制成的短路环，又称减振环或分磁环。保证衔铁可靠吸合。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器2.触头系统a)点接触；b）线接触；c)面接触按接触情况分类数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器按结构形式分类a)双断点桥式触点；b）指形触点CJ10系列交流接触器的触点一般采用双断点桥式触点。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器2．触头系统由于主触点多采用滚动接触的指形触点。在触点闭合过程中，动触点与静触点接触过程为A－B-C，断开时相反.这样可自动清除触点表面的氧化膜，保证了可靠的接触。辅助触点的通断电流小，多采用双断点桥式触点，可有若干对。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧系统电弧的危害（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧系统电弧的形成触头刚分离时突然解除接触压力，阴极表面立即出现高温炽热点，产生热电子发射；同时，由于触头的间隙很小，使得电压强度很高，产生强电场发射。从阴极表面逸出的电子在强电场作用下，加速向阳极运动，发生碰撞游离，导致触头间隙中带电质点急剧增加，温度骤然升高，产生热游离并且成为游离的的主要因素，此时，在外加电压作用下，间隙被击穿，形成电弧。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器交流电弧的熄灭方法熄灭交流电弧的关键在于电弧电流过零后，弧隙的介质强度的恢复过程能否始终大于弧隙电压的恢复过程。为了加强冷却，抑制热游离，增强去游离，在开关电器中装设专用的灭弧装置或使用特殊的灭弧介质，以提高开关的灭弧能力。3．灭弧系统数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧系统双断口电动力灭弧电动力f的方向电弧被分割成两段电弧热量在拉长的过程中散发、冷却而熄灭数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧系统由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成.电弧被外磁场或电动力吹入窄缝内下宽上窄以便压缩电弧，使电弧与灭弧室壁有很好的接触而冷却熄灭纵缝灭弧数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器栅片灭弧装置3．灭弧系统金属栅片的磁阻远小于空气的磁阻电弧上部的磁通容易通过金属栅片而形成闭合磁路电弧被拉到栅片间隙中而分割成若干个串联的短电弧1.总电弧压降被分成几段，栅片间的电弧电压都低于燃弧电压.2.栅片将电弧的热量吸收散发，使电弧迅速冷却，促使电弧尽快熄灭。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧系统直流接触器一般采用磁吹灭弧装置结合其他灭弧方法灭弧。磁吹灭弧装置主要由磁吹线圈、铁芯、两块导磁夹板、灭弧罩和引弧角等部分组成磁吹灭弧装置数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3．灭弧装置电流流过磁吹线圈在两导磁夹板间形成磁场在f作用下电弧从磁场强的一边被拉向弱的一边1.电弧在向上运动的过程中被迅速拉长并和空气发生相对运动，使电弧温度降低.结果：2.电弧被吹进灭弧罩上部时，热量又被传递给灭弧罩，进一步降低了电弧温度.3.静触点上的弧根将逐渐转移到引弧角上，从而减轻了触点的灼伤。引弧角引导弧根向上移动又使电弧被继续拉长.当电源电压不足以维持电弧燃烧时，电弧就熄灭.数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器低压开关电器主要用作电源的隔离、线路的保护与控制。刀开关又称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。2.2开关电器一、低压刀开关数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器刀开关的典型结构数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器刀开关的符号a)单极；b)双极；c)三极数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器刀开关的种类：按极数分：单极双极三极按转换方向分：单掷双掷按灭弧分：带灭弧罩不带灭弧罩按接线方式分：板前接线板后接线数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器1.塑壳刀开关是一种结构简单，应用广泛的手动电器。生产中常用的是HK系列开启式负荷开关，适用于照明和小容量电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电路，并起短路保护作用。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器结构防止操作时触及带电体或分断时产生的电弧飞出伤人数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器Q（QS）SA符号型号数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器2.熔断器式刀开关熔断器式刀开关适用于配电线路，用作电源开关、隔离开关和应急开关，并可做电路保护之用，但一般不用于直接接通、断开电动机。常用的型号有HR3、HH10、HR11系列。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器又称转换开关，常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的电气线路中，供手动不频繁的接通和分断电路、电源开关或控制5kW以下小容量异步电动机的起动、停止和正反转。HZ10二、组合开关数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器与普通闸刀开关的区别：转换开关用动触片代替闸刀，操作手柄在平行于安装面的平面内可左右转动。结构HZ10QQ（a）单极（b）三极外形符号数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在电气控制线路中普遍采用的是HZ10系列的组合开关。组合开关有单极、双极和多极之分。普通类型的转换开关各极是同时通断的；特殊类型的转换开关是各极交替通断，以满足不同的控制要求。其表示方法类似于万能转换开关。常用产品:分类:数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器型号数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器低压断路器，又称自动空气断路器或自动空气开关。作用：既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动切断电路，保护线路和电气设备。是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。DZ5DZ20三、低压断路器数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器塑壳式(又称装置式)除用作配电网络的保护开关外，还用作电动机、照明线路的控制开关分类框架式(又称万能式)按结构形式分类：主要用作配电网络的保护开关数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器断路器工作原理演示数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器3符号型号QＦ数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器作用：主要用作短路保护。2.3熔断器优点：结构简单、价格便宜、使用维护方便等。应用广泛。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器熔断器按结构形式分:半封闭插入式无填料封闭管式有填料封闭管式螺旋式一、熔断器的种类数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器二、结构和工作原理1.结构有填料密闭管式熔断器RT0-200数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器填料（或者无填料）绝缘管是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。导电触头熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。熔体是熔断器的主要组成部分。常用形式：丝状、片状或栅状。熔体的材料：①铅、铅锡合金或锌等低熔点材料，多用于小电流电路；②银、铜等较高熔点的金属，多用于大电流电路。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器2.工作原理利用金属导体作为熔体串联在被保护的电路中，当电路发生过载或短路故障时，通过熔断器的电流超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。对过载反应很不灵敏。电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照明电路中外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路保护。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器符号FU数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器（一）RClA系列插入式熔断器(瓷插式熔断器)几种常用熔断器用途RC1A系列插入式熔断器一般用在交流50HZ、额定电压380V及以下，额定电流200A及以下的低压线路末端或分支电路中，作为电气设备的短路保护及一定程度的过载保护。数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器结构型号数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器（二）RLl系列螺旋式熔断器结构用途RLl系列螺旋式熔断器广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合，在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件。外形数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器（三）RMl0系列无填料封闭管式熔断器型号数控机床电气及PLC控制技术数控机床常用低压电器RM10系列无填料封闭管式熔断器外