《机床电气》教案文档格式.docx
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第一单元低压电器
1、低压电器的分类
按低压电器的用途和所控制的对象，可分为低压配电电器、低压控制电器两大类。
（1）低压配电电器
主要用于低压配电系统及动力设备中。
如：
刀开关、组合开关、熔断器、断路器等。
（2）低压控制电器
主要用于电力拖动与自动控制系统中
如接触器、继电器、电磁铁等。
按低压电器的动作方式，可分为自动切换电器和非自动切换电器两大类。
（1）自动切换电器
是依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作。
（2）非自动切换电器
主要是依靠外力直接操作来进行切换。
按低压电器的执行机构，可分为有触点电器和无触点电器两类。
（1）有触点电器
有触点电器具有可分离的动触点和静触点，利用触点的接触和分离来实现电路的通断控制。
（2）无触点电器
无触点电器没有可分离的触点，主要利用半导体元器件的开
关效应来实现电路的通断控制。
课题一、低压开关
作用：
隔离、转换、接通和分断电路。
一、刀开关
负荷开关分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关两种。
（1）开启式负荷开关
又称瓷底胶盖刀开关，简称闸刀开关
1）、图形符号、型号和含义
QS
图形符号
额定电流
HK
设计序号
开启式负荷开关
2）、结构
负荷开关由刀开关和熔断器组成
开关的瓷底座上有进线座、静触头、熔体、出线座和带瓷质手柄的刀式动触头。
3）、选用
一般控制照明或功率小于5.5KW的电动机控制线路。
*、用于照明和电热负载时，选用额定电压220V或380V，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关。
**、用于控制电动机的直接启动和停止时，选用额定电压380V或500V，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。
4）、安装与使用
*、开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，且合闸状态时手柄应朝上。
**、接线时电源进线接在静触头一边的进线座，负载接在动触头一边的出线座。
***、更换熔体时，必须断开状态下按原规格更换。
****、在分合闸时，动作应迅速。
2．封闭式负荷开关
俗称铁壳开关，也用于15KW以下的交流电动机直接控制。
（1）型号及含义
HH4-/
极数
封闭式负荷开关
（2）结构
由刀开关，熔断器、操作机构和外壳组成
特点：
1、采用了储能分合闸方式。
2、设了联锁，合闸时不能开盖，开盖时不能合闸。
（3）选用
1、额定电压应不小于线路工作电压
2、额定电流应小于所有负载额定电流之和，用于控制电动机时，开关的额定电流应小于电动机额定电流的3倍。
（4）安装与使用
1、垂直安装，高度不低地面1、3～1、5。
2、外壳的接地螺钉必须可靠接地。
3、接地时，跟开启式负荷开关一样，且通过进出线孔穿线。
4、分合闸操作时，要站在开关的手柄侧，不准面对开关。
5、一般不用额定电流100A及以上的封闭式负荷开关控制较大容量的电动机。
二、组合开关
又称转换开关
体积小，触头对数多，接线方式灵活，操作方便。
常用于交流50HZ，380V以下及220V以下的电气线路中供手动不频繁的接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下小容量异步电动机的启动、停止和正反转。
1、组合开关型号及含义
HZ10--□□/□
组合开关
开关专门用途代号
QS
组合开关的符号
2、组合开关的结构
由手柄、转轴、弹簧、凸轮、绝缘垫板、动触头、静触头、接线端子、绝缘杆组成。
三、低压断路器
又叫自动空气开关或自动空气断路器（简称断路器）
操作安全，安装使用方便，工作可靠，动作值可调，分断能力较高，兼顾多种保护，动作后不需要更换元件。
具有短路、过载和失压保护。
1、低压断路器的型号及含义
DZ5–20/□□□
塑壳断路器
附件代号
脱扣器代号
QF
低压断路器的符号
2、低压断路器的结构及工作原理
由动触头、静触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳等部分组成。
原理：
当线路发生过载时，过载电流流过热元件产生一定的热量，使双金属片受热向上弯曲，通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动、静触头分开，从而切断电源。
当线发生短路时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣器整定电流，电磁脱扣器产生足够大的吸引力，将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩与锁扣分开，从而切断电源。
3、选用原则
*、额定电压和额定电流应小于线路的正常值。
**、热脱扣器的整定电流应等于所制负载的额定电流。
***、电磁脱扣的瞬时脱扣整定电流应小于负载正常工作时可能出现的峰值电流。
****、欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。
4、安装与使用
*、垂直于配电板安装，电源引线接上端，负载引线接到下端。
**、作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源侧必须加装刀开关或熔断器。
***、断路器上的积尘应定期消除。
低压电器——熔断器
掌握低压电器——熔断器的结构、分类、型号、规格，作用
熔断器的型号、规格的选择
课题二熔断器
主要用短路保护
1、结构与主要参数
由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
主要参数：
额定电压
额定电流
分断能力
时间—电流特性
2、常用的熔断器
1）RC1A系列插入式熔断器（瓷插式熔断器）
*、型号及含义
RC1A--□
熔断器
改型设计
瓷插式
FU
熔断器的符号
**、结构
由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝组成。
2）RL1系列螺旋式熔断器
RL1--□/□
熔体额定电流
熔断器额定电流
螺旋式
由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下线线座及瓷座组成。
3）RM10系列无填料封闭管式熔断器
*、
型号及含义
RM10--□/□□
无填料封闭管式
辅助规格代号
*
*、结构
由熔断管、熔体、夹头及夹座等组成
4）RT0系列有填料封闭管式熔断器
RT0--□/□
有填料封闭管式
由熔管、底座、夹头、夹座等组成
5）快速熔断器
RS0,RS3,RLS2等系列
6）自复式熔断器
RZ系列
3、熔断器的选择
（1）熔断器类型的选择。
（2）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。
**、对一台电动机保护。
熔体的额定电流IRN≥（1、5～2、5）电动机的额定电流IN。
***、对多台电动机的保护
IRN≥（1.5～2.5）INMAX＋∑IN
（3）熔断器额定电压和额定电流的选择。
（4）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。
4、熔断器的安装与使用
复习题：
给型号为Y112M-4电动机确定熔断器的型号规格（电机额定电压380V，额定功率4KW，额定电流8、8A）。
赣州高级技工学校课时计划（教案）
课程名称：
《机床电气控制》任课教师：
张俊华教案序号：
班级
05级4、5、6班
授课时间
第3周9月14日至9月20日
课题
名称
低压电器——主令电器、交流接触器、位置开关
第一单元第1章第3节
共6课时
第1-6课时
目
的
要
求
掌握按钮钮开关、位置开关、交流接触器的结构、型号、规格，图形代号
及各种低压电器的适用范围
教
学
重
点
交流接触器的结构、型号、规格，图形代号及工作原理
难
交流接触器的结构及工作原理
具
挂
图
交流接触器实物
教学
方法
讲授
课型
理论
附件
反馈
学生对交流接触器的工作原理理解不透
审
核
签
字
教研室意见
教务处意见
分管领导审核
签章：
月日
书写日期：
2006年9月10日本次教案共4页首页
课题三主令电器
接通或断开控制电路，以发出指令或作程序控制的开关电器。
一、按钮
是用人体某一部分（手指或手掌）所施加力而操作的操动器，并且有储（弹簧）复位的一种控制开关。
1、型号及含义
LA□--□□□
结构形式代号
主令电器
常闭触头数
按钮
常开触头数
2、结构
由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、支柱连杆及外壳等组成。
SB
按钮的符号
3、选择
（1）根据使用场合和具体用途选择按扭的种类。
（2）根据工作状态指示和工作情况要求，选择按扭或指示灯的颜色。
（3）根据控制回路的需要选择按扭的数量。
4、按扭的安装与使用
二、位置开关
是操动机构在机器的运动部件到达一个预定位置时操作的一种指示开关。
1、行程开关
是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号。
（1）型号及含义
目前主要有LX19、JLXK1系列。
LX19□--□□□
复位形式
行程开关
滚轮位数
K—开启式
无字母表示保护式
滚轮数
JLXK1--□□□
机床电器
快速
传动装置形式代号
由触头系统、操作机构和外壳组成。
常用有按扭式、旋转式。
根据动作要求，安装位置及触头数量选择。
SQ
行程开关的符号
*、安装位置要准确，安装要牢固，滚轮方向不能反，档铁碰撞位置准确。
**、定期检查与保养，清除油垢及粉尘，清理触头。
课题四、接触器
接触器是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或断开，交直流主电路及大容量控制电路。
控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长。
一、交流接触器
目前常用国产的CJ0、CJ10、CJ20等系列，引进国外技术的有B系列、3TB系列。
1、交流接触器的型号及含义
CJ□□--□□/□
接触器
A、B—改型产品
Z—直流线圈
S—带锁扣
交流
Z—重任务
X—消弧
B—栅片去游离灭弧
3、交流接触的结构
由电磁系统触头系统，灭弧装置及辅助部件等组成。
分析CT10-20型交流接触器的内部结构。
（1）电磁系统
交流接触器的电磁系统主要由线圈、铁心和衔铁三部分组成。
衔铁运动方式有两种：
直线运动，绕轴转动。
为消除衔铁产生振动，发出噪声。
交流接触器铁心和衔铁的两个不同端部各开一个槽嵌装一个短路环。
（2）触头系统
交流接触器的触头按接情况可分为点接触式、线接触式和面接触式三种。
按触头的结构形式划分有桥式触头和指形触头两种。
按通断能力划分交流接触器的触头分为主触头和辅助触头。
主触头用以通断电流较大的主电路，一般由三对接触面较大的常开触头组成。
辅助触头用以通断电流较大的控制电路，一般由两对常开和两对常闭触头组成。
（3）灭弧装置
电弧是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。
○双断口电动力灭弧
○纵缝灭弧
○栅片灭弧
○辅助部件
（4）辅助部件
交流接触器的辅助部件有反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及底座、接线柱等。
3、交流接触器的工作原理
当接触器的线圈通电后，线圈中流过的电流产生磁场，使铁心产生足够大的吸力，克服反作用弹簧的反作用力，将衔铁吸合通过传动机构带动三对主触头和辅助常开触头闭合，辅助常闭触头断开。
当接触器线圈断电或电压显著下降时，由于电磁吸力消失或过小，衔铁在反作用弹簧力的作用下复位，带动各触头恢复到原始状态。
KM
接触器的符号
4、选用
（1）选择接触器主触头的额定电压
（2）选择接触器主触头的额定电流
（3）选择接触器吸引线圈的电压
（4）选择接触器的触头数量及类型
5、安装与使用
（1）安装前检查
○检查接触器铭牌与线圈的技术数据是否符合实际使用要求。
○检查接触器外观，应无机械损伤，用手推动接触器可动部分时，接触器应动作灵活，无卡阻现象，灭弧罩应完整无损，固定牢固。
○将铁芯极面上的防锈油脂或粘在极面上的铁垢用煤油擦净，以免多次使用后衔铁被粘住，造成断电不释放。
○测量接触器的线圈电阻和绝缘电阻。
（2）交流接触器的安装
○交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过50，应将散热孔朝上，以利散热。
○安装和接线时，注意不要将零件失落或掉入接触器内部。
○安装完毕，检查接线正确无误后，不通电试验一下主触头动作值和释放值。
《机床电气控制》任课教师：
05级4、5、6班
第4周9月21日至9月29日
低压电器——中间继电器、热继电器、时间继电器
第一单元第1章第4节
共6课时
掌握低压电器——中间继电器、热继电器、时间继电器的结构、型号、规格
符号、图形代号，及工作原理、各元件的作用
中间继电器、热继电器、时间继电器的工作原理、各元件的作用
热继电器、时间继电器的工作原理及时间继电器的延时触点的识别分类
热继电器实物
学生很难理解空气时间继电器的工作原理及时间继电器的延时触点的识别
分类
2006年9月10日本次教案共3页首页
课题五、继电器
继电器是一种根据输入信号的变化，接通和分断小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。
触头分断能力小、结构简单、体积小、重量轻、反应灵敏、动作灵敏、动作准确、工作可靠等。
分类：
按输入信号的性质可分为：
电压继电器、电流继电器、速度继电器、压力继电器；
按工作原理可分为：
电磁式继电器、电动式继电器、感应式继电器、晶体管式继电器和热继电器等；
按输出方式可分为：
有触点式和无触点式。
一、热继电器
热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的继电器。
主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。
热继电器的形式多种，其中双金属片式应用最多。
按极数划分热继电器可分为单极、两极和三极。
三极的又包括带断相保护和不带断相保护
按复位方式分有自动复位和手动复位
FR
热继电器的符号
1、电器的型号及含义
JR□--□/□D
带断相保护装置
继电器
热
2、电器的结构及作用原理
常用系列有：
JR16、JR20、T、3UA
①结构
由热元件、动作结构、触头系列、电流整定装置，复位机构和温度补偿元件等部分组成
○工作原理
当电动机过载时，流过电阻丝的电流超过热继电器的整定电流、电阻丝发热，主双金属片向右弯曲，推动导板向右移动，通过温度补偿双金属片推动推杆绕轴转动，从而推动触头系统动作，动触头与常闭静触头分开，使控制电路断电。
由于热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及动作机构传递信号的惰性原因，热继电器从电动机过载到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继电器不能作短路保护。
1、热继电器的选用
选择热继电器主要根据所保护电动机的额定电流来确定热继电器的规格和热元件的电流等级。
○根据电动机的额定电流选择热继电器的规格
○根据需要的整定电流值选择热元件的编号和电流等级
○根据电动机定子绕组的连接方式选用继电器的结构形式
二、时间继电器
自得到动作信号起至触头动作或输出电路产生跳跃式改变有一定延时时间，该延时时间又符合其准确度要求的继电器称为时间继电器。
常用有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式。
下面只介绍空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时特点可分为通电延时型和断电延时型两种。
JS7--□A
结构设计稍有改动
时间
基本规格代号
（2）结构
○电磁系统由线圈、铁心和衔铁等组成。
○触头系统有两对瞬时触头和两对延时触头。
○空气室由橡皮膜、活塞等组成。
○传动机构由推杆、活塞杆、杠杆及各种类型的弹簧。
（3）工作原理
○通过延时型时间继电器的工作原理
当线圈通电后，铁心产生吸力，衔铁克服反力弹簧的阻力与铁心吸合带动推板立即动作，压合微动开关，使其常闭触头瞬时断开，常开触头瞬时闭合，同时活塞杆在宝塔形弹簧的作用下向上移动，带动与活塞相连的橡皮膜向上运动，运动的速度受进气速度的限制，这时橡皮膜下面形成空气稀薄的空间与橡皮膜上面的空气形成压力差，对活塞的移动产生阻尼作用，活塞杆带动杠杆只能缓慢地移动，经过一段时间活塞才完成全部行程而压动微动开关，使其常闭触头断开，常开触头闭合。
○断电延时型时间继电器
JS7-A系列断电延时型与通电延时型时间继电器的组成元件，是通用的，如果将通电延时型时间继电器的电磁机构翻转180度安装即成为断电延时型时间继电器。
空气阻尼式时间继电器的优点是：
延时范围较大，且不受电压和频率波动的影响；
可以做成通电和断电两种延时形式：
结构简单、寿命长、价格低。
缺点是：
延时误差大，难以精确的整定延时值，且延时值易受周围环境温度，尘埃等的影响。
（4）选用
○根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列。
○根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式。
○根据控制线路电压选择时间继电器吸引线圈的电压。
05级4、5、6班
第6周10月9日至10月11日
机床电路基本控制环节——点动控制线路
第二单元第2章第1节
共4课时
第1-4课时
掌握点动的概念、点动控制线路的工作原理分析，及电路的适用范围
点动的概念、点动控制线路的工作原理分析
对电路的分析方法的掌握
无
刚开始接触基本电路，在部分学生对电路分析无从下手
2006年10月12日本次教案共3页首页
第二单元电动机的基本控制线路安装与维修
课题一基本控制线路图的绘制及安装步骤
一、绘制、识读电路图时应遵循以下原则：
○电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分绘制。
A电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1L2L3自上而下依次画出，中性线和保护地线依次画在相线之下。
B主电路是指受电的动力装置及控制、保护电器的支路。
它是由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。
C辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路；
显示主电路工作状态的指示电路，提供机床设布置图
2、布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号而绘制的一种简图。
置局部照明的照明电路等。
○电路图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。
○电路图中，不画各电器元件实际的外形图，而采用国家统一规定的电气图形符号画出。
○电路图中同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起的作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的。
○画电路图时，应尽可能减少线条和避免线条交叉。
对直接电联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示。
○电路图采用电路编号法。
2、接线图
绘制、识读线图应遵循以下原则：
（1）接线图中一般示出如下内容：
电气设备和电器元件的相对位置，文字符号、端子号、导线号、
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