试论数控机床电气控制中控制电器的选用
2015-12-1 来源：数控机床市场网 作者：宜宾职业技术学院毛羽 伍倪燕 张元
摘要：数控机床的电器控制系统是多个不同的控制元器件组成，要想优化选用控制电器，就需要对数控机床的电器控制电路进行充分的、深入的了解和设计，要对各个控制元器件的功能和作用牢牢掌握。本文针对数据机床电气控制当中控制电器的选用进行讨论，并作出简要的论述以供参考。
关键词： 数控机床 电气控制 控制电器
随着科技的发展，社会产品也开始趋向于多样化的发展，产品更新周期不断的缩减，产品批量生产的比重开始增加，对于产品的加工要求也越来越高，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。
1 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。
2 数控机床电气控制中控制电器的选用
2. 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. 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。
2. 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。
2. 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。
结束语
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。
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