数控机床电气控制中控制电器的选用
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案第一章机床控制线路的基本环节1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
数控机床电气控制知到章节答案智慧树2023年咸阳职业技术学院
数控机床电气控制知到章节测试答案智慧树2023年最新咸阳职业技术学院项目一测试1.接触器的常态是指（）。
参考答案:线圈未通电情况2.通电延时型时间继电器，它的动作情况是（）。
参考答案:线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作3.在鼠笼式异步电动机反接制动过程中，当电动机转速降至很低时，应立即切断电源，防止（）。
参考答案:电动机反转4.采用星—三角降压起动的电动机，正常运行时必是（）连接。
参考答案:三角形连接5.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。
（）错项目二测试1.采用交流接触器、按钮等构成的鼠笼式异步电动机直接启动控制电路，在合上电源开关后，电动机启动、停止控制都正常，但转向反了，原因是（）。
参考答案:引入电动机的电源相序错误2.电气控制电路分析的内容有（）。
参考答案:设备说明书;电气元件布置图;电气元件连接图和总装接线图;电气控制原理图3.在电气控制线路中，若对电动机进行过载保护，则选用的低压电器是（）。
参考答案:热继电器4.下列不属于机械设备的电气工程图是（）。
参考答案:电器结构图5.X62W万能铣床主轴采用变速冲动的目的是（）。
便于齿轮啮合项目三测试1.在设计机械设备的电气控制工程图时，首先设计的是（）。
参考答案:电气原理图2.电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。
（）参考答案:对3.电气原理图设计包含（）。
参考答案:主电路设计;控制电路设计;联锁保护环节设计;辅助电路设计4.机床电气控制原理图设计应注意（）。
参考答案:保证电气控制电路工作可靠;正确选择电器元件;合理选择控制电路电流种类与控制电压数值;合理布线，力求使控制电路简单、经济5.两个同型号电压线圈可以串联后接在2倍线圈额定电压的交流电源上。
（）错项目四测试1.（）是初始化脉冲，仅在PLC上电运行时接通一个扫描周期。
参考答案:SM0.12.李工想用PLC的时钟脉冲编程，用了SM0.5这个位寄存器，该寄存器的脉冲输出周期是多少（）。
浅谈数控车床设计中电气元器件的选择
浅谈数控车床设计中电气元器件的选择摘要：数控机床是现代生产必备的一项基本工具，以其电子化、自动化、精密化、高效化等特点显示了它在机械制造业中无可替代的地位。
电气元器件作为数控机床的重要组成部分，在数控机床的设计、应用中也不容忽视。
本文笔者就自身的一些工作经验以及学习心得入手，简要谈一下数控车床设计中电气元器件的选择，旨在为数控机床更好的发展、应用贡献一份自己的力量。
关键词：数控车床设计电气元器件选择一、熔断器的选用首先要注意熔断器的选择，熔断器的熔体只有正确的选择，才能起到应有的保护作用。
熔断器类型的选择根据使用环境和负载性质选择适合类型的熔断器。
在机床控制线路中，多选用RL1系列螺旋式熔断器。
其次要注意熔体额定电流的选择，对照明电热等电流较平稳无冲击电流的负载短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。
对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大于或等于1.5～2.5倍电机额定电流In，即IRN≥（1.5～2.5）IN；另外，对多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大电动机的额定电流Inmax的1.5～2.5倍加上其余电动机额定电流的总和∑IN，即IRN≥（1.5～2.5）Inmax+∑IN。
在电动机的功率较大而实际负载较小时，熔体额定电流可以适当小些，小到电动机起动时熔体不熔断为准。
再者就是熔断器额定电压和额定电流的选择，第一要确定熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压；还要确定熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；另外也要注意熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。
二、接触器的选用接触器是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁的接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。
其主要控制对象是电动机，也可用于控制其他负载，如电热设备，电焊机以及电容器组等。
它不仅能实现远距离自动操作和欠电压释放保护功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点，因而在电力拖动系统中得到了广泛的应用。
数控机床常用控制电器及选择
DZ15系列规格及参数
型号
DZ1540/1901
DZ1540/2901
DZ1540/3901
DZ1540/3902
DZ1540/4901
DZ1563/1901
DZ1563/2901
DZ1563/3901
DZ1563/3902
DZ1563/4901
额定电流（A）
额定电压 （V）
极 数
220
1
380
2
交流接触器利用主触点来开闭电路，用辅助触点来执 行控制指令。
主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有 常开和常闭功能的接点。
线圈
主触点
辅助触点
华中数控
图2-5 交流接触器图外形图 图2-6接触器图形及文字符号
华中数控
1、接触器的主要技术参数
（1）额定电压:
接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电 压。常用的额定电压等级如表2-5所示。
保护种类(见表2.1) 液压式电磁脱扣器 极数(1:单极;2:二极;3:三极) 壳架等级额定电流 设计代号 塑料外壳式断路器
表 2-1 保护种类含义及其对应的代号
保护种类 配电保护用过电流脱扣器 电动机保护用过电流脱扣器
代号 1 2
图2-1 塑料外壳式断路器外形图
图 2-2 断路器图形及文字符号
华中数控
数控机床常用控制电器及选择
数控机床常用的控制电器（数控维修实验台）
1、断路器 2、接触器 3、继电器 4、灭弧器 5、电源电器 6、熔断器 7、开关电器 8、控制按钮 9、指示灯
华中数控
1、断路器（低压断路器）
说明：
低压断路器过去叫做自动空气开关，现采用 IEC标准称为低压断路器。
3-电控基础-数控机床电气控制解析
第3章
5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。 7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路 器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保 护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6 倍电动机额定电流。 8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大 于电动机实际起动时间。
第3章
7/14/2024 1:07 AM
图3-6 直流接触器的结构示意图 1—铁心;2—线圈;3—衔铁; 4—静触点;5—动触点; 6—辅助触点;7，8—接线柱; 9—反作用弹簧;10—底板
第3章
2、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额 定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率）， 额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机 械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功 率，使用类别等。
分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。 延时方式：通电延时和断电延时两种。
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第3章
（1）直流电磁式时间继电器
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直流电磁式时间继电器
第3章
（2）空气阻尼式时间继电器
空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的 分：通电延时、断电延时 组成：电磁系统、延时机构、工作触点
第3章
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电压继电器电气符号
（2）电磁式电流继电器
第3章
A．过电流继电器 通常，交流 过电流继电器的吸合电流I0= （1.1～3.5）IN，直流过电流继 电器的吸合电流I0=（0.75～3） IN。由于过电流继电器在出现过 电流时衔铁吸合动作，其触头来 切断电路，故过电流继电器无释 放电流值。
数控机床常用低压电器概述
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1.3 继电器
〔1〕原那么上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流 选择。
〔2〕在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动 过程中不产生误动作。
〔3〕当电动机为重复短时工作时，首先注意确定热继电器 的允许操作频率。
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1.1 概述
低压控制电器常用的具体灭弧方法有： 1．机械灭弧 机械灭弧是通过机械装置将电弧迅速拉长。这种方法多用于
开关电器中。 2．磁吹灭弧 如图1-3所示是磁吹灭弧装置示意图。 3．窄缝〔纵缝〕灭弧法 如图1-4所示是利用灭弧罩上的窄缝实现灭弧的装置。
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1.1 概述
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1.3 继电器
3．时间继电器的选用原那么 每一种时间继电器都有其各自的特点，应根据电路工作性能
要求进行合理选用，以充分发挥它们的优点。因此，在选用 时应从以下几个方面进行考虑： 〔1〕确定延时方式，使更方便于组成控制电路。 〔2〕根据延时精度要求选用适当的时间继电器。 〔3〕考虑电源参数变化及工作环境温度变化对延时精度的 影响。 〔4〕操作频率高是否影响其延时动作的失调。
四．速度继电器 速度继电器根据电磁感应原理制成，用来在三相交流异步电
动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源，起到对电 动机的反接制动控制，也称为反接制动继电器。如图1-19 所示为速度继电器的结构原理图。
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1.3 继电器
五．固态继电器
固态继电器〔Solid State Relay〕简 称SSR，是上世纪70年代中后期开展起 来的一种新型无触点继电器。
继电器的种类很多，按输入信号的性质分为电压继电器、电 流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、中间继 电器、压力继电器等。
数控机床常用电气元件
按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数目及按钮颜色等 要求选用。
一、控制按钮
数控机床上的按钮站
一般用： 红色表示停止和急停；绿 色表示起动； 黑色表示点动； 蓝色表示复位； 另外还有黄、白等颜色， 供不同场合使用。
二、行程开关
作用：用来控制某些机械部件的运动行程和
位置或限位保护。
结构：行程开关是由操作机构、触点系统和
，吸收了振荡器的能量，使振荡减弱以致停振。
不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路组成的。
组合开关的图形符号和文字符号 既能长动又能点动的控制电路
不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路组成的。
栅片灭弧
同时在图样的上方沿横坐标方向划区，分别标明该区电路的功能。
Q 4）低压断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流
组合开关外形图
由动触片、静触片、转 轴、手柄、凸轮、绝缘 杆等部件组成。当转动 手柄时，每层的动触片 随转轴一起转动，使动 触片分别和静触片保持 接通和分断。为了使组 合开关在分断电流时迅 速熄弧，在开关的转轴 上装有弹簧，能使开关 快速闭合和分断。
热继电器主要参数及常用型号
笼型异步电动机降压起动控制
接触器
一、接触器的用途和分类
用途：用来频繁接通和断开电动机或其他负
载主电路。是机床电动机主电路中最重要的
控制电器。
分类：
交流接触器
接触器分为
直流接触器
二、接触器的结构
接触器结构
电磁系统
触点系统
灭弧装置
电磁系统 电磁系统由
铁心 衔铁 励磁线圈
等几部分组成
常用的磁路结构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈
外壳等部分成。
直杆式
数控机床电气控制课程习题分析与详解(一)
数控机床电气控制课程习题分析与详解（一）1．按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。
行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。
动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。
按钮开关的选用原则①根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。
②根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。
③按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。
2．低压断路器在电路中的作用是什么？答：低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，因此，低压断路器在机床上使用得越来越广泛。
3．接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？答：接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。
接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器。
它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。
4．接近开关与行程开关相比有哪些优点？若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？答：接近开关又称无触点行程开关。
与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。
接近开关多为三线制。
三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态。
5．.中间继电器的作用是什么？它和交流接触器有何区别？答：中间继电器实质上是电压继电器的一种，其触点数量多（多至6对或更多），触点电流容量大（额定电流5～10A）,动作时间不大于0.05s。
其主要用途是当其他继电器的触头数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，起到中间转换和放大作用。
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数控机床电气控制中控制电器的选用
数控机床电气控制中控制电器的选用
如今传统的加工设备已经无法满足社会对产品复杂多样化的需求，因此高精度和高效率的自动化生产设备数控机床就此诞生。
数据机
床电气控制性能的好坏，取决于数据机床电器控制方式的，所以机
床实质上只是一台将机电能力进行转换的装置，其主要的功能就是
将电能转化成机床加工工艺所需的机械能。
本文主要以数控机床的控制电器为主要讨论对象，并在相关的分析讨论当中诠释数控机床的电器原理，使其看起来更加清晰明了。
一、简述数控机床电气控制
数控机床是一种需要长时间连续运行的设备，因此在实际的运用当中，对数控机床的可靠性要求比较高，所以在选用电气控制系统
的设计以及部件其方面应当充分运用容错技术和冗余技术，还有可
靠性技术为基础和保障。
同时，在这个基础之上还应当要求其具有
先进性的特点，比如在一些电器元件的新型组合功能和信息电子电
器的使用，还有电力电子功率器件的使用等。
要求所选用的部件必
须是最成熟的，同时能够符合国家相关的标准，并却有相关的授权
认证的`产品。
此外，电气控制系统还必须具有一定的可维护性和稳
定安全性以及人性化操作，还有良好的控制特性等良好的性能。
二、数控机床电气控制中控制电器的选用
1继电器的选用
继电器是一种需要通过输入信号的变化来对控制电路的电器元件进行接通或者是断开处理，输入到继电器当中的通常是电压和电流，还有温度压力等此类物理量，而进行输出的则为相应的触点动作。
一般继电器的选用原则要求按照所需使用的具体环境来进行选型，
然后再根据输入信号的特点来确定好继电器所具有的种类，也可输
入相应的参量来对其选定，主要可以根据负载的情况来选择继电器
不同的容量以及种类。
不同作用结构特征和原理的继电器，其所需
要输入的信号在性质上是完全不同的，比如在热继电器是通过热效
应进行运转的继电器，而生继电器则是通过声音的效应而运行的，
所以就要求使用者需要按照输入信号的性质来选用继电器的种类。
2变压器的选用
变压器是将某种数值的交流电压转换成不同不同数值的交流电压的电器，变压器具体有以下几种类型：a.三相变压器，一般在三相
交流系统当中，三相电压的变化可以通过使用三台单项变压器来进行，也可以通过一台三相变压器来实现，因此就需要对三相变压器
进行优化选择，而在数控机床当中，三相变压器也主要是给驱动服
务系统进行供电;b.机床控制变压器，这种变压器一般适用于频率在50到60赫兹，且输入电压低于660伏的电路当中，通常作为各种
机床以及机械设备当中一般电器的电源控制和步进电动机驱动器，
还有指示灯电压以及局部照明的电源当中。
变压器的选用原则主要有：a.标准变压器的选用原则，这种变压器通常需要结合实际情况
来选择初级的额定电压，然后在选择次级的额定电压，一般需要根
据负载的情况来确定其各个绕组的额定电流，并要求其大于并等于
负载的电流，同时还应当根据次级的电压电流以及次级的额定容量
来选择相应的变压器。
b.非标准变压器，非标准变压器需要选择相
应的初级额定电压、次级绕组电压以及电流容量，还有电源频率等。
3低压断路器的选用
低压断路器又被称为自动空气开关，是一种将控制和保护功能两者合一的电器元件。
一般抵押断路器不会频繁的接通和断开电路的
总电源开关还有局部电流的开关等，一旦出现短路、过载以及欠压
等相关故障时，会自行将电路切断，从而有效的保护串联在其后的
电器设备，而且在分断引发故障的电流之后，一般都不需要对零部
件进行更换处理。
所以，低压断路器在数控机床方面的运用越来越
广泛。
低压短路器断路器的选用原则主要是在低压电路器方面的额
定电流和电压都应该大于或者是等于相关的线路和设备正常的工作
电压和电流。
抵押断路器的承受极限以及所具有的通断能力应当大
于或者等于最大短路电流，同时欠电压脱扣器所具有的额定电压应
当等于线路方面的额定电压，而过电流脱扣器方面所具有的额定电
流则应当大于或者是等于线路方面的极限负荷电流。
4接触器的选用
接触器主要是用来控制接通或者是分断电路以及负载电路的一种自动控制电器，通常是由电磁机构灭弧装置以及触点系统，还有其
他相关的部件等几部分组合而成，其真正的工作原理是在线圈正在
通电过后，铁芯方面所产生的电磁吸力有效的将衔铁吸合，而衔铁
则带动触点系统进行动作，这样就促使常闭触点被断开，而一些常
开触点则被闭合。
当与之相关的线圈断电时，电磁吸力也随之消失，衔铁通常在反作用的弹簧力之下被充分的释放，而触点系统也将随
之复位。
接触器的选用原则主要是结合接触器所需控制电流负载的
工作任务来对相关接触器的使用类别进行选择，一般接触器的额定
电压有两种，分别为500V和300V这两种，不过要求其大于或者是
等于负载电路所具有的电压，主要需要通过电动机的功率以及相关
操作情况来主持触点的电流顶级加以确定，接触器线圈的电流种类
和电压的等级一般和控制电路等同，而对于触点的具体数量和种类
方面则应当尽量满足电路以及控制电路方面的需求。
综上所述，数控机床是一种将机电液气集于一身的机电一体化设备，数控机床可靠运行的核心在于其电气控制系统，因此就需要对
数控机床的常用控制电器所具有的功能和使用原则加以理解和掌握，这样才能对数控机床电器控制的故障维修和改造，还有设计等方面
起到有效的帮助，从而保证数控机床的可靠稳定运行。