試論數(shù)控機(jī)床電氣控制中控制電器的選用
2015-12-1 來(lái)源：數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)網(wǎng) 作者：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院毛羽 伍倪燕 張?jiān)?/DIV>
摘要：數(shù)控機(jī)床的電器控制系統(tǒng)是多個(gè)不同的控制元器件組成，要想優(yōu)化選用控制電器，就需要對(duì)數(shù)控機(jī)床的電器控制電路進(jìn)行充分的、深入的了解和設(shè)計(jì)，要對(duì)各個(gè)控制元器件的功能和作用牢牢掌握。本文針對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制當(dāng)中控制電器的選用進(jìn)行討論，并作出簡(jiǎn)要的論述以供參考。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 電氣控制 控制電器
隨著科技的發(fā)展，社會(huì)產(chǎn)品也開始趨向于多樣化的發(fā)展，產(chǎn)品更新周期不斷的縮減，產(chǎn)品批量生產(chǎn)的比重開始增加，對(duì)于產(chǎn)品的加工要求也越來(lái)越高，如今傳統(tǒng)的加工設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)產(chǎn)品復(fù)雜多樣化的需求，因此高精度和高效率的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備數(shù)控機(jī)床就此誕生。數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制性能的好壞，取決于數(shù)據(jù)機(jī)床電器控制方式的，所以機(jī)床實(shí)質(zhì)上只是一臺(tái)將機(jī)電能力進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置，其主要的功能就是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)床加工工藝所需的機(jī)械能。
本文主要以數(shù)控機(jī)床的控制電器為主要討論對(duì)象，并在相關(guān)的分析討論當(dāng)中詮釋數(shù)控機(jī)床的電器原理，使其看起來(lái)更加清晰明了。
1 簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床電氣控制
數(shù)控機(jī)床是一種需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，因此在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性要求比較高，所以在選用電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及部件其方面應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用容錯(cuò)技術(shù)和冗余技術(shù)，還有可靠性技術(shù)為基礎(chǔ)和保障。同時(shí)，在這個(gè)基礎(chǔ)之上還應(yīng)當(dāng)要求其具有先進(jìn)性的特點(diǎn)，比如在一些電器元件的新型組合功能和信息電子電器的使用，還有電力電子功率器件的使用等。要求所選用的部件必須是最成熟的，同時(shí)能夠符合國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并卻有相關(guān)的授權(quán)認(rèn)證的產(chǎn)品。此外，電氣控制系統(tǒng)還必須具有一定的可維護(hù)性和穩(wěn)定安全性以及人性化操作，還有良好的控制特性等良好的性能。
2 數(shù)控機(jī)床電氣控制中控制電器的選用
2. 1 繼電器的選用
繼電器是一種需要通過(guò)輸入信號(hào)的變化來(lái)對(duì)控制電路的電器元件進(jìn)行接通或者是斷開處理，輸入到繼電器當(dāng)中的通常是電壓和電流，還有溫度壓力等此類物理量，而進(jìn)行輸出的則為相應(yīng)的觸點(diǎn)動(dòng)作。一般繼電器的選用原則要求按照所需使用的具體環(huán)境來(lái)進(jìn)行選型，然后再根據(jù)輸入信號(hào)的特點(diǎn)來(lái)確定好繼電器所具有的種類，也可輸入相應(yīng)的參量來(lái)對(duì)其選定，主要可以根據(jù)負(fù)載的情況來(lái)選擇繼電器不同的容量以及種類。不同作用結(jié)構(gòu)特征和原理的繼電器，其所需要輸入的信號(hào)在性質(zhì)上是完全不同的，比如在熱繼電器是通過(guò)熱效應(yīng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的繼電器，而生繼電器則是通過(guò)聲音的效應(yīng)而運(yùn)行的，所以就要求使用者需要按照輸入信號(hào)的性質(zhì)來(lái)選用繼電器的種類。
2. 2 變壓器的選用
變壓器是將某種數(shù)值的交流電壓轉(zhuǎn)換成不同不同數(shù)值的交流電壓的電器，變壓器具體有以下幾種類型：a. 三相變壓器，一般在三相交流系統(tǒng)當(dāng)中，三相電壓的變化可以通過(guò)使用三臺(tái)單項(xiàng)變壓器來(lái)進(jìn)行，也可以通過(guò)一臺(tái)三相變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此就需要對(duì)三相變壓器進(jìn)行優(yōu)化選擇，而在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中，三相變壓器也主要是給驅(qū)動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行供電；b. 機(jī)床控制變壓器，這種變壓器一般適用于頻率在 50 到 60 赫茲，且輸入電壓低于 660 伏的電路當(dāng)中，通常作為各種機(jī)床以及機(jī)械設(shè)備當(dāng)中一般電器的電源控制和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，還有指示燈電壓以及局部照明的電源當(dāng)中。變壓器的選用原則主要有：a. 標(biāo)準(zhǔn)變壓器的選用原則，這種變壓器通常需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇初級(jí)的額定電壓，然后在選擇次級(jí)的額定電壓，一般需要根據(jù)負(fù)載的情況來(lái)確定其各個(gè)繞組的額定電流，并要求其大于并等于負(fù)載的電流，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)根據(jù)次級(jí)的電壓電流以及次級(jí)的額定容量來(lái)選擇相應(yīng)的變壓器。b. 非標(biāo)準(zhǔn)變壓器，非標(biāo)準(zhǔn)變壓器需要選擇相應(yīng)的初級(jí)額定電壓、次級(jí)繞組電壓以及電流容量，還有電源頻率等。
2. 3 低壓斷路器的選用
低壓斷路器又被稱為自動(dòng)空氣開關(guān)，是一種將控制和保護(hù)功能兩者合一的電器元件。一般抵押斷路器不會(huì)頻繁的接通和斷開電路的總電源開關(guān)還有局部電流的開關(guān)等，一旦出現(xiàn)短路、過(guò)載以及欠壓等相關(guān)故障時(shí)，會(huì)自行將電路切斷，從而有效的保護(hù)串聯(lián)在其后的電器設(shè)備，而且在分?jǐn)嘁l(fā)故障的電流之后，一般都不需要對(duì)零部件進(jìn)行更換處理。所以，低壓斷路器在數(shù)控機(jī)床方面的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。低壓短路器斷路器的選用原則主要是在低壓電路器方面的額定電流和電壓都應(yīng)該大于或者是等于相關(guān)的線路和設(shè)備正常的工作電壓和電流。抵押斷路器的承受極限以及所具有的通斷能力應(yīng)當(dāng)大于或者等于最大短路電流，同時(shí)欠電壓脫扣器所具有的額定電壓應(yīng)當(dāng)?shù)扔诰€路方面的額定電壓，而過(guò)電流脫扣器方面所具有的額定電流則應(yīng)當(dāng)大于或者是等于線路方面的極限負(fù)荷電流。
2. 4 接觸器的選用
接觸器主要是用來(lái)控制接通或者是分?jǐn)嚯娐芬约柏?fù)載電路的一種自動(dòng)控制電器，通常是由電磁機(jī)構(gòu)滅弧裝置以及觸點(diǎn)系統(tǒng)，還有其他相關(guān)的部件等幾部分組合而成，其真正的工作原理是在線圈正在通電過(guò)后，鐵芯方面所產(chǎn)生的電磁吸力有效的將銜鐵吸合，而銜鐵則帶動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作，這樣就促使常閉觸點(diǎn)被斷開，而一些常開觸點(diǎn)則被閉合。當(dāng)與之相關(guān)的線圈斷電時(shí)，電磁吸力也隨之消失，銜鐵通常在反作用的彈簧力之下被充分的釋放，而觸點(diǎn)系統(tǒng)也將隨之復(fù)位。接觸器的選用原則主要是結(jié)合接觸器所需控制電流負(fù)載的工作任務(wù)來(lái)對(duì)相關(guān)接觸器的使用類別進(jìn)行選擇，一般接觸器的額定電壓有兩種，分別為 500V 和 300V 這兩種，不過(guò)要求其大于或者是等于負(fù)載電路所具有的電壓，主要需要通過(guò)電動(dòng)機(jī)的功率以及相關(guān)操作情況來(lái)主持觸點(diǎn)的電流頂級(jí)加以確定，接觸器線圈的電流種類和電壓的等級(jí)一般和控制電路等同，而對(duì)于觸點(diǎn)的具體數(shù)量和種類方面則應(yīng)當(dāng)盡量滿足電路以及控制電路方面的需求。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，數(shù)控機(jī)床是一種將機(jī)電液氣集于一身的機(jī)電一體化設(shè)備，數(shù)控機(jī)床可靠運(yùn)行的核心在于其電氣控制系統(tǒng)，因此就需要對(duì)數(shù)控機(jī)床的常用控制電器所具有的功能和使用原則加以理解和掌握，這樣才能對(duì)數(shù)控機(jī)床電器控制的故障維修和改造，還有設(shè)計(jì)等方面起到有效的幫助，從而保證數(shù)控機(jī)床的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
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