4 数控电气系统

常用电气控制电路
• 1.自锁控制电路 • 2.正反转控制电路：机械互锁、电气互锁、 混合互锁
部照明及指示灯的电源。分为JBK系列和BK系列。
电气符号
T
2.三相变压器 在三相电流系统中，三相电压的变换可以用三台单相变 压器也可以用一台三相变压器。在数控机床中三相变压器主
要是给伺服动力等供电。
7.开关电源（高效节能电源）
利用体积很小的高频变压器来实现电压 变化及电网隔离。
8 导线与线缆
5.2 行程开关
1.定义：行程开关是根据运动部件位置而切换电 路的自动控制电器，用来控制运动部件的运动方 向、行程大小或位置保护。 2.电气符 号 SQSQFra bibliotek常开触头
SQ
常闭触头
复合触头
5.3指示灯
定义：用于发出指示和确认信息。指示指引起操作人员注意或
者指示操作者应该完成某种任务，通常用红、黄、绿和蓝色；

热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。 专门用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防 电动机过热而烧毁。按相数分为两相热继电器和三相热继 电器。

热继电器工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间 过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，
使其弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。

主要区别：

电气符号：
KA
KA
KA
线圈
常开触头 常闭触头
2.2 电压继电器

根据输入电压大小而动作的继电器。 使用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。 过电压继电器：起过电压保护作用 欠电压继电器：起欠电压保护作用 零电压继电器：起零电压保护作用
电压继电器分
KV
U＞
U＜
• 文字符号：适用于电气技术领域中技术文件的编制，也可 以表示在电气设备、装置和元件上或旁边以标明他们的名 称、功能、状态和特征。
• 电路各接点标记
1. 三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。
2. 电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序
标记。
1. 当继电器、接触器在图上采用分开表示法绘制时，需要 采用插图或表格表明各部分在图上的位置。
3、原理图中的电器采用图形、文字符号表示。属同一电 器的线圈和触点要用同一个文字符号表示，若有同类电
器，可在文字符号后加注阿拉伯数字来区分。
4、原理图中的电器位置应便于阅读，同一电气元件的各 部件根据需要可不画在一起，但文字符号要相同。 5、图中所有电器的触点状态，都按没有通电和没有外力 作用时的开闭状态画出。
2.1 中间继电器

中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。有触头 对数多、触头容量大的特点。共有八对触头，其中四对常 开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。 中间继电器体积小，动作灵敏度高，在10A以下电路可以代 替接触器起控制作用。 接触器的主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过 小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。
（1）电磁机构：线圈、动铁心（衔铁）、静铁心 （2）触头系统：
• 主 触 头 用于通断主电路 • 辅助触头 用于控制电路起电气联锁和控制作用 （3）灭弧装置：一般10A以上采用 （4）其它部件
2)交流接触器的图形及文字符号：
交流接触器的外形
2.继电器
1)定义
继电器是一种利用电量（电流、电压）和非电量（时间、 温度、转速等）信号的变化来接通或断开所控制的电路， 以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。 继电器和接触器的工作原理一样，主要区别在于，接触 器的主触点可以通过大电流，而继电器的触点只能通过小 电流。所以继电器只能用于控制电路中。
KV
a)过电压继电器线圈 b)欠电压继电器线圈 c)动合触点 d)动断触点
2.3 电流继电器

根据输入电流大小而动作的继电器。

使用时，电流继电器的线圈和被保护的设备串联，其线圈匝数少而线 径粗、阻抗小、分压小，不影响电路正常工作。
过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即切断电路 按用途分为 欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路
6、原理图可水平布置、也可垂直布置，各电气元件一般 动作顺序从上到下，从左到右一次排列。
7、线型：主电路－粗实线、辅助电路－细实线、虚线、
点划线、双点划线。有直接联系的交叉点要用黑圆点表 示。
电气图示符号有：图形符号、文字符号、回路坐 标、坐标标示和文字标示。
1、图形符号：用于图样或其他文件以表示一个设备或概念 的图形、标记或符号。含有符号要素、一般符号和限定符号。 注意事项：1)符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与 缩小，但在同一张图样中，同一符号的尺寸应保持一致，各 符号间及符号本身比例应保持不变。 2)标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可 根据图面布置的需要旋转，但文字和指示方向不得倒置。 3）当采用其他来源的符号或代号时，必须在图解和文件上 说明其含义。
2. 较长的连接线采用中断画法，或者链接另一端需要画在
另一张图上去时，除了要在中断处标记外，还需标注另 一端在图上的位置。 3. 在供使用维修的技术文件中，有时需要对某一元件或器 件作注释和说明，为了找到图中相应元器件的图形符号， 要需要注明这些符号在图上的位置。 4. 在更改电路图设计时，也需要表明被更改部分在图上的
确认指用于确认一种指令、一种状态或情况，通常使用蓝色和 白色。 图形符号及文字符号：
HL
6.电源变压器
一、定义
变压器是一种将某一数值的交流电压变成频率相同但 数值不同的交流电压的静止电器。 1.机床控制变压器 适用于交流50-60Hz，输入电压不超过600V的电路，作
为机床、机械设备等一般的控制电源、步进电机驱动器、局
数控机床常用电器元件
• 接触器 • 继电器 • 熔断器
• 低压断路器
• 主令开关
• 变压器
• 直流稳压电源
1. 接触器
接触器是一种用来频繁地接通和断开 (交、直流) 负荷电流的电磁式自动切换电器，主要用于控制电 动机、电焊机、电容器组等设备，具有低压释放的 保护功能，适用于频繁操作和远距离控制。 1) 交流接触器的结构
一、电气原理图
它是根据控制线路工作 原理绘制的，具有结构简单、 层次分明、便于研究和分析
线路工作原理的特性。它表
明电气元件和接线端子点之 间的相互关系，并不按各电 气元件的实际布置位置和实 际接线情况来绘制。
1、电气原理图主要包括： ① 主电路：从电源到电动机绕组的大电流通过的路径。 ② 辅助电路：控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等， 由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触 点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。 2、控制系统内的全部电机、电器和其他带电部件，应在原理图 中表示出来，不画实际的外形图，而用国家统一的的标准符 号和文字表示系统或设备的组成 部分间的关系。 国家有关 的标准如下： GB4728－84电气图用图形符号 GB6988－87（电气制图） GB7159-87（电气技术中的文字符号制订通则）
电气符号
KT a) b) c) KT KT d) KT KT
KT
KT
KT
e)
f)
g)
h)
i)
a) 一般线圈符号 b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 常开延时闭合触点 e) 常闭延时断开触点 f) 常开延时断开触点 g) 常闭延时闭合触点 h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动断触点
2.5 热继电器
位置。
方法：电路编号法、表格法、图幅区分法（坐标 法）。
与下方编号对应，标注下方 元器件或线路功能
触头附加图
各分支电路按顺序用数字进行编号
• 二、电气布置图 它表明电气设备上所有电机、电器元件的实 际位置。 • 三、接线图 表示电气设备或装置连接关系的简图。连 接图主要在安装接线、线路检查、线路维修和 故障处理时使用。接线图通常表示设备与元件 的对应位置、项目代号、端子号、导线号、导 线类型、导线截面积等内容。
KI
I＞
I＜
KI
a)过电流继电器线圈
b)欠电流继电器线圈
c)动合触点 d)动断触点
2.4时间继电器 时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起， 经过一段时间延时后触头才动作的继电器。适用 于定时控制。
空气阻尼式 电磁式 电动式 电子式等。 按延时方式分
通电延时型
断电延时型
按工作原理分
数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。
• 数控机床三种导线：动力线、控制线、信号线 • 动力线：动力线路主要用于工业电器，电动机，电焊机， 机床，工业风机等等，特点是电压一般交流380V，采用 三相四线制或三相五线制。 • 控制线：控制回路的线，是相对于主回路来说的。控制 回路是按钮，中间继电器，控制变压器等电流较小，导 线截面选择比较小的回路，用小电流去控制大电流，达 到电机的启动、正转、反转、停等目的。如果把控制线 延长，就可以达到远地控的目的。 • 信号线：指在电气控制电路中用于传递传感信息与控制 信息的线路。
3)电气符号：
SB
SB
SB
颜色 红 黄 绿 蓝
含义 紧急 异常 正常 强制性的
说明及应用 急停或者危险时候操作 异常情况时操作，干预制止异 常情况 启动正常时操作 要求强制动作时操作，比如复 位功能 启动/接通（优先） 停止/断开
白
除急停以外的一般功能的启 动
灰
黑
启动/接通 停止/断开
启动/接通 停止/断开（优先）
2. 熔断器的结构和原理
熔断器主要由熔体、熔管、填料、盖板、接线端、指示
器、底板（座）等组成。 熔体是由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金组 成，通常为丝状或片状。 熔管是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。 熔断器通常是串接在保护电路中。当电路发生短路或严 重过载时，熔丝中流过很大的电流，当电流产生的热量使 熔丝温度升高并达到熔点时，熔丝熔断，从而切断电路达 到保护其它电器的目的。