数控机床电气控制电子第三章ppt课件.ppt

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1、第三章机床电气控制系统的设计第一节机床电气控制系统设计的基本原则和步骤（课时1）第二节电力拖动方案的确定和电动机的选择（课时1）第三节机床电气控制线路设计的一般要求（课时1）第四节机床电气控制线路的设计方法及实例（课时2)第五节机床电气控制系统的工艺设计（课时1）（1）了解机床电气控制系统设计的基本原则、基本内容。（2）正确理解和选择电力拖动方案。（3）掌握机床电气原理图的设计以及机床电气工艺设计的方法和步骤。本章重点：通过本章的学习，要求读者具有机床电气控制系统的设计能力。本章的能力要求:第一节机床电气控制系统设计的基本原则和步

2、骤一、机床电气控制系统设计的基本原则1）最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。2）在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济和实用。3）妥善处理机械与电气的关系。4）考虑电气系统的安全性和可靠性。5）正确合理地选用电器元件。二、机床电气控制系统设计的基本内容1.原理设计内容1）拟定电气控制系统设计任务书。2）选择拖动方案、控制方式和电动机。3）设计并绘制电气原理图和选择电器元件，制订元器件明细表。4）对原理图各连接点进行编号。5）编写设计说明书。2.工艺设计1）根据电气原理图及选定的电器元件，绘制电气设备总装接线图。2）设计并绘

3、制电器元件布置图。3）设计并绘制电器元件的接线图。4）设计并绘制电气箱及非标准零件图。5）列出所用各类元器件及材料清单。6）编写设计说明书和使用维护说明书。三、机床电气控制系统设计的一般步骤（1）拟定设计任务书说明所设计的机械设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传动要求、工作条件、使用环境等。（2）选择电力拖动方案与控制方式电力拖动方案是指根据生产工艺要求、生产机械的结构、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电动机的类型、数量、拖动方式，并拟定电动机起动、运行、调速、转向、制动等控制要求。（3）选择电动机选择电动机的类型

4、、数量、结构形式以及容量、额定电压、额定转速等。（4）设计电气原理图并合理选用元器件，编制元器件目录清单。（5）设计电气设备制造、安装、调试所必须的各种施工图纸。（6）编写说明书。第二节电力拖动方案的确定与电动机的选择一、电力拖动方案的确定1.拖动方式的选择电力拖动方式有单独拖动和分立拖动两种。2.调速方案的选择主运动和进给运动都要求具有一定的调速范围，可采用机械调速、液压调速或电气调速方案。1）重型或大型设备的主运动及进给运动，应尽可能采用电气无级调速。2）精密机械设备如坐标镗床、精密磨床、数控机床等，也应采用电气无级调速方案。3）一

5、般中小型设备如普通机床没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，配以适当级数的齿轮变速箱。也可采用多速感应电动机。3.电动机调速性质应与负载特性相适应机床设备的各个部件具有不同的负载特性，如机床的主运动为恒功率负载，而进给运动为恒转矩负载。在选择电动机调速方案时，要使电动机的调速性质与生产机械的负载特性相适应。二、拖动电动机的选择1.电动机选择的基本原则1）电动机的机械特性应满足生产机械的要求，要与负载特性相适应，并具有一定的调速范围与良好的起动、制动性能。2）电动机的结构形式应满足机械设计提出的安装要求，并适应周围环

6、境的工作条件。3）工作过程中电动机容量能得到充分利用。2.根据生产机械调速要求选择电动机的种类在满足生产需要的场合应首先选用交流笼型异步电动机，若在起动和调速等方面不能满足要求时，才考虑选用直流电动机。1）对于一般无特殊调速指标要求的机床，应优先采用笼型异步电动机。2）对于要求电气调速的机床，应根据调速技术要求，选择电动机的种类。①若调速范围D=2～3（这里D=nmax/nmin,额定负载下），调速级数≤2～4，一般采用可变极数的双速或多速笼型异步电动机。②若D=3～10，且要求平滑调速时，在容量不大的情况下，应采用带滑差离合器的笼型

7、异步电动机。③若D=10～100，可采用晶闸管直流或交流调速电动机拖动。3.根据工作环境选择电动机的结构形式1）一般采用防护式电动机或开启式电动机。2）在空气中存在较多粉尘的场所，宜用封闭式电动机。3）在较潮湿的场所，应尽量选用带防潮措施的电动机。4）在高温场所，应尽量选用相应绝缘等级的电动机。5）在易燃、易腐蚀的场所，应相应地选用防爆型及防腐型电动机。4.根据设备的速度选择电动机的额定转速笼型感应电动机的同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min等几种。对应一定容量，转速选

8、得越低，则电动机的体积就越大，价格也越高，且功率因数和效率也越低。但选太高，则增加了机械部分的复杂程度。5.根据工作方式选择电动机的容量电动机容量选择的原则是：1）对于恒定负载长期工作制的电动机，电动机的额