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論述數控機床電氣控制中控制電器的選用原理
發布時間:2016-03-01
  隨著科技的發展,社會產品也開始趨向于多樣化的發展,產品更新周期不斷的縮減,產品批量生產的比重開始增加,對于產品的加工要求也越來越高,如今傳統的加工設備已經無法滿足社會對產品復雜多樣化的需求,因此高精度和高效率的自動化生產設備數控機床就此誕生。數據機床電氣控制性能的好壞,取決于數據機床電器控制方式的,所以機床實質上只是一臺將機電能力進行轉換的裝置,其主要的功能就是將電能轉化成機床加工工藝所需的機械能。
  


圖片來源于百度圖片
 
  本文主要以數控機床的控制電器為主要討論對象,并在相關的分析討論當中詮釋數控機床的電器原理,使其看起來更加清晰明了。
  
  1、簡述數控機床電氣控制
  
  數控機床是一種需要長時間連續運行的設備,因此在實際的運用當中,對數控機床的可靠性要求比較高,所以在選用電氣控制系統的設計以及部件其方面應當充分運用容錯技術和冗余技術,還有可靠性技術為基礎和保障。同時,在這個基礎之上還應當要求其具有先進性的特點,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,同時能夠符合國家相關的標準,并卻有相關的授權認證的產品。此外,電氣控制系統還必須具有一定的可維護性和穩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、數控機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輸入信號的變化來對控制電路的電器元件進行接通或者是斷開處理,輸入到繼電器當中的通常是電壓和電流,還有溫度壓力等此類物理量,而進行輸出的則為相應的觸點動作。一般繼電器的選用原則要求按照所需使用的具體環境來進行選型,然后再根據輸入信號的特點來確定好繼電器所具有的種類,也可輸入相應的參量來對其選定,主要可以根據負載的情況來選擇繼電器不同的容量以及種類。不同作用結構特征和原理的繼電器,其所需要輸入的信號在性質上是完全不同的,比如在熱繼電器是通過熱效應進行運轉的繼電器,而生繼電器則是通過聲音的效應而運行的,所以就要求使用者需要按照輸入信號的性質來選用繼電器的種類。
  
  2.2變壓器的選用
  
  變壓器是將某種數值的交流電壓轉換成不同不同數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當中,三相電壓的變化可以通過使用三臺單項變壓器來進行,也可以通過一臺三相變壓器來實現,因此就需要對三相變壓器進行優化選擇,而在數控機床當中,三相變壓器也主要是給驅動服務系統進行供電;b.機床控制變壓器,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伏的電路當中,通常作為各種機床以及機械設備當中一般電器的電源控制和步進電動機驅動器,還有指示燈電壓以及局部照明的電源當中。變壓器的選用原則主要有:a.標準變壓器的選用原則,這種變壓器通常需要結合實際情況來選擇初級的額定電壓,然后在選擇次級的額定電壓,一般需要根據負載的情況來確定其各個繞組的額定電流,并要求其大于并等于負載的電流,同時還應當根據次級的電壓電流以及次級的額定容量來選擇相應的變壓器。b.非標準變壓器,非標準變壓器需要選擇相應的初級額定電壓、次級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空氣開關,是一種將控制和保護功能兩者合一的電器元件。一般抵押斷路器不會頻繁的接通和斷開電路的總電源開關還有局部電流的開關等,一旦出現短路、過載以及欠壓等相關故障時,會自行將電路切斷,從而有效的保護串聯在其后的電器設備,而且在分斷引發故障的電流之后,一般都不需要對零部件進行更換處理。所以,低壓斷路器在數控機床方面的運用越來越廣泛。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該大于或者是等于相關的線路和設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當大于或者等于最大短路電流,同時欠電壓脫扣器所具有的額定電壓應當等于線路方面的額定電壓,而過電流脫扣器方面所具有的額定電流則應當大于或者是等于線路方面的極限負荷電流。
  
  2.4接觸器的選用
  
  接觸器主要是用來控制接通或者是分斷電路以及負載電路的一種自動控制電器,通常是由電磁機構滅弧裝置以及觸點系統,還有其他相關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后,鐵芯方面所產生的電磁吸力有效的將銜鐵吸合,而銜鐵則帶動觸點系統進行動作,這樣就促使常閉觸點被斷開,而一些常開觸點則被閉合。當與之相關的線圈斷電時,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,而觸點系統也將隨之復位。接觸器的選用原則主要是結合接觸器所需控制電流負載的工作任務來對相關接觸器的使用類別進行選擇,一般接觸器的額定電壓有兩種,分別為500V和300V這兩種,不過要求其大于或者是等于負載電路所具有的電壓,主要需要通過電動機的功率以及相關操作情況來主持觸點的電流頂級加以確定,接觸器線圈的電流種類和電壓的等級一般和控制電路等同,而對于觸點的具體數量和種類方面則應當盡量滿足電路以及控制電路方面的需求。
  
  結束語
  
  綜上所述,數控機床是一種將機電液氣集于一身的機電一體化設備,數控機床可靠運行的核心在于其電氣控制系統,因此就需要對數控機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,這樣才能對數控機床電器控制的故障維修和改造,還有設計等方面起到有效的幫助,從而保證數控機床的可靠穩定運行。

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