机械课件主题三 典型机床电气控制基本环节.ppt

主题三 典型机床电气控制基本环节 主要内容 3．1 异步电机的启动 3．2 电机的正反转控制 3．3 多地控制 3．4 顺序控制环节 3．5 自动往复控制 3．6 三相异步电机的降压启动 3．7 三相绕线型异步电动机的启动 3．8 三相异步电动机的制动控制 3．9 三相异步电动机的调速控制 3．10 直流电动机的电气控制 要求： ①掌握机床电气控制的典型环节的原理与方法即交流电机的启动、制动、正反转的原理方法及应用。 ②了解交流电机的调速原理方法。 3．1异步电机的启动 启动的方法有两种： 判定一台电机能否直接启动可以用下面的经验公式来确定： 应用： 对小型台钻、砂轮机、冷却泵、风扇等，可用铁壳开关、胶盖开关或用组合开关和熔断器、空气开关来直接控制三相异步电机启动和停止。 特点： 这种手动运转控制线路用的电器数量少，线路结构简单，但在启动、停止控制频繁的场所这种手动控制方法既不方便，也不安全，操作强度大不能实现自动控制。 点动控制的应用： 主要实现位置的调整 如：机床刀架、横梁、立柱等的快速移动、对刀调整等 缺点： 要使电机连续运转，启动按钮就不能断开，这不符合实际生产要求。 上述控制电路的中可以实现短路保护、过载保护、欠压和失压保护等。 （1）短路保护 电动机、电器以及导线的绝缘损坏或线路发生故障时，都可能造成短路事故。很大的短路电流和电动力可能使电器设备损坏。因此要求一旦发生短路故障时，控制电路应能迅速、可靠地切断电路进行保护，并且保护装置不应受启动电流的影响而误动作。 常用的短路保护元件 熔断器价格便宜，断弧能力强。但是熔体的品质、老化及环境温度等因素对其动作值影响较大，用其保护电动机时，可能会因一相熔体熔断而造成电动机单相运行。因此熔断器适用于对动作准确度和自动化程度较差的系统中，如小容量的笼型电动机、普通交流电源等。 自动开关又称自动空气熔断器，它有短路、过载和欠压保护。这种开关能在线路发生短路故障时，其电流线圈动作，就会自动跳闸，将三相电源同时切断。自动开关结构复杂，价格较贵，不宜频繁操作，广泛应用于要求较高的场合。 （2）过载保护 过载保护是指电机出现过载时能切断电机电源，使电机停止转动的一种保护措施。 电动机不正确地启动、运行中负载转矩剧烈增加、长期负载过大或启动操作频繁、电机缺相运行会引起电动机过电流运行，超过额定数值。在这种情况下这种过电流比短路电流小，但比电动机额定电流却大得多，此时熔断器往往不会熔断。但会造成电动机的绕组过热使温度升高，若温度超过允许温升会使绝缘损坏，缩短电机的使用寿命，严重时会烧毁电机绕组。因此对电机实施过载保护措施。 （3） 零电压保护 在电动机运行中，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，如果电动机自行启动将可能使生产设备损坏，也可能造成人身事故。对供电系统的电网来说，同时有许多电动机及其他用电设备自行启动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。为防止电网失电后恢复供电时电动机自行启动的保护叫做零电压保护。 （4）欠电压保护 电动机正常运行时，电源电压过分地降低将引起一些电器释放，造成控制电路工作不正常，甚至产生事故。电网电压过低，如果电动机负载不变，由于三相异步电动机的电磁转矩与电压的二次方成正比，则会因电磁转矩的降低而带不动负载，造成电动机堵转停车，电动机电流增大使电动机发热，严重时烧坏电动机。因此，在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施，及时切断电源，这就是欠电压保护。 常用元件 在控制电路的主电路和控制电路由同一个电源供电时，具有电气自锁的接触器兼有欠电压和零电压保护作用。若因故障电网电压下降到允许值以下时，接触器线圈也释放，从而切断电动机电源；当电网电压恢复时，由于自锁已解除，电动机也不会再自行启动。 欠电压继电器的线圈直接跨接在定子的两相电源线上，其常开触点串接在控制电动机的接触器线圈控制电路中。 自动开关的欠压脱扣亦可作为欠压保护。 主令控制器的零位操作是零电压保护的环节。 3．点动与连续运转的控制 在生产实践中，某些生产机械常会要求既能正常启动，以能实现位置调整的点动工作。所谓点动，即按按钮时电动机转动工作，松开按钮后，电动机即停止工作。点动控制主要用于机床刀架、横梁、立柱等的快速移动、对刀调整等。 3．2电机的正反转控制 在实际工作中，生产机械常常需要运动部件可以相反方向的运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。如：机床工作台的前进和后退；铣床主轴的正反转等。由电机原理可知，三相交流电动机可改变定子绕组相序来改变电动机的旋转方向。因此，借助于接触器来实现三相电源相序的改变，即可实现电动机的可逆运行。 3．3多地控制 在大型生产设备上，为使操作人