电气技术在工业生产中的作用

Home / 电气技术在工业生产中的作用 - 2017年11月2日 , by cncgz

《电气控制技术》包含了低压电器和继电器控制系统;可编程序控制器及其应用;直流电动机调速控制系统;交流电动机调速控制系统。这些控制系统都是在工业机床上广泛运用的,是实现机电一体化的根本,通过这些控制实现工业生产的自动化、准确化。在工业生产中对于一台中型复杂的数控机床,通常会有以下安全功能:主紧急停止按钮、刀库紧急停止按钮、刀库和工作区安全门、调试使能按钮、电子手轮、操作模式选择开关、速度监控。

经过风险评估和评价,对这台机床的安全要求为:按下紧急停止按钮,伺服的电源和使能必须被切断;打开刀库安全门,刀架转塔必须停止运转;在刀库安全门被打开的情况下,可以通过使能按钮和点动按钮对刀架进行调试;打开工作区安全门,切断伺服使能信号,同时监控轴的静止状态;在工作区安全门被打开的情况下,可以通过使能按钮和点动按钮的组合操作或使用电子手轮,对主轴、X轴、Y轴、Z轴进行限速调试,同时使用速度监控模块监控旋转轴或线性轴的超速状态。可以发现,这台数控机床的安全功能较多,且各个安全功能之间具有复杂的逻辑关系。

如果使用单个安全继电器进行控制的话,会导致接线复杂、成本高、故障诊断困难等诸多问题。因此就需要多种多个继电器联合控制,同时联合可编程序控制器,实现电路的的简单化,节约成本,使控制简单化、准确化。由于可编程序控制器的运用使控制系统的可靠性更高,有更好的抗干扰能力;同时可编程序控制器程序简单,改变程序容易,使控制多变;扩充方便,组态轻活,节约成本;体积小,重量轻,安装维护方便。

继电接触器控制系统

1、常用低压控制器、接触器

接触器是一种可频繁地接通和分断电路的控制电器。从输入输出能量关系看,它是一种功率放大器件。最常用的接触器就是电磁接触器,当吸引线圈通电后,电磁系统将电能转换为机械能,所产生的电磁力克服释放弹簧和触头弹簧的反力使铁心吸合,并带动触头支架使动、静触头接触闭合。当吸引线圈断电或者电压显著下降时,由于电磁吸力消失或过小,衔铁在弹簧反力作用下返回原位,同时带动动触头脱离静触头,将电路切断。

接触器分为直流接触器和交流接触器,同时接触器的选择有许多条件,必须依靠着继电器上的技术参数来进行选择,如电源的种类,主触头额定电压、电流,辅助出头的种类、数量及触头的额定电压,电磁线圈的电源种类、频率和额定电压,额定操作频率。

2、继电器

继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动电器。自动电器的工作主要有四大原则为时长、电流、行程和速度。

继电器有如下几种作用:

2.1 扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。

2.2放大:例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。

2.3自动、遥控、监测:例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。

继电器的种类有许多,分别为:电磁式继电器

电磁继电器:利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路,为低压控制电路和高压工作电路。

时长继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型等。

在交流电路中常采用空气阻尼型时长继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。

时长继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。

空气阻尼型时长继电器的延时范围大(有0.4~60s和0.4~180s两种) ,它结构简单,但准确度较低。

当线圈通电(电压规格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等)时,衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移,使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落,因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜,当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时,橡皮膜随之向下凹,上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时长,活塞杆下降到一定位置,便通过杠杆推动延时触点动作,使动断触点断开,动合触点闭合。从线圈通电到延时触点完成动作,这段时长就是继电器的延时时长。延时时长的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。固体继电器:指电子元件履行其功能而无机械运动构件的,输入和输出隔离的一种继电器。温度继电器:当外界温度达到给定值时而动作的继电器。舌簧继电器:利用密封在管内,具有触电簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧动作来开,闭或转换线路的继电器

3.熔断器

熔断器是当通过它的电流超过规定值达一定时长后,以它本身产生的热量使熔体熔化,从而分断电路的电器。

4.断路器

断路器又称自动开关,是能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时长并分断电流的开关电器。

5.主令电器

主令开关主要用于闭合、断开控制电路,以发布命令或信号,达到对电力拖动系统的控制或实现程序控制。包含按钮、行程开关、接近开关和光电开关。

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