試析數控機床電氣控制中控制電器的選用

【摘 要】對于數控機床中的電氣控制線路，其組成部分主要是多種控制元器件的組合。因此，為了更好的對數控機床電氣控制電路進行了解與研究，必須要深入掌握組成電氣控制線路控制元器件的性能。文章通過對數控機床中經常運用的控制電器進行了全面詳細的闡述，并針對控制電器的選用原則進行了分析。

【關鍵詞】數控機床；電氣控制；控制電器；選用

伴隨計算機技術的不斷發展與更新，帶動了數控技術的進步，所以，數控機床自身的性能與運行的質量也取得了一定的成就。現代的數控機床技術涵蓋多種多樣，不僅包括自動控制技術與電子技術，同時也有數字技術與通信技術以及相關的機械制造等等。文章主要通過對數控機床經常使用的控制電器進行分析，并研究控制電器在選用過程中的相應原則，進而有效的完善數控機床的運行效果。

1.數控機床電氣控制系統

數控機床自身能夠進行長時間的運轉，并且其可靠性比較高。所以，在對數控機床電氣控制系統的設計與部件選用的過程中更加注重其可靠性與容錯性和冗余技術[1]。除此之外，不僅要保證電氣控制系統的可靠程度，還要具有相應的先進性。選用的所有部件都應具有成熟性，并且滿足國際的標準，同時還應獲得相關的授權認證。數控機床電氣控制系統自身也應具有一定的穩定性與安全性，更要便于日常的維護，擁有一定的控制能力和人性化的操作性能。

2.數控機床電氣控制系統常用的控制電器與選用原則

2.1低壓斷路器

低壓斷路器也是數控機床的自動空氣開關，能夠有效的結合其控制與保護的功能。通常情況下，低壓斷路器主要起到不頻繁接通電路與斷開電路的總體電源開關作用，同時也是部分電路中的開關。在產生短路或者過截以及欠壓的安全故障時，低壓斷路器就會發生變化，將電路進行自動切斷，進而可以有效的保護串聯在自身后部的相關電器設備安全，并且低壓斷路器在進行自動切斷故障電流后無需進行零部件的更換工作。所以，低壓斷路器在數控機床的運行中被廣泛應用。

低壓斷路器的選用原則分為四項，首先，低壓斷路器自身的額定電壓與電流應不低于線路與設備在正常運行工作時的電壓與電流。其次，低壓斷路器自身通斷能力的最大極限不能低于電路的極限短路電流數值。再次，欠電壓的脫扣器，其自身的額定電壓應與線路額定的電壓保持相同。最后，過電流的脫扣器自身額定電流要不低于線路自身最大限度的負載電流數值。

2.2接觸器

數控機床電氣控制系統中的接觸器是自動的控制電器，能夠對頻繁接通的電路與分段電路中帶有的負載電路進行控制。接觸器有四個部分組成，有電磁機構和觸點系統，還包括滅弧裝置以及其他的部件[2]。基礎器的工作過程首先是對線圈進行通電，使鐵芯產生一定的電磁吸力，進而將銜鐵進行吸合。同時，銜鐵的運動帶動了觸點系統的運行，將常閉的觸點斷開，使常開的觸點閉合。在對線圈進行斷電過后，電磁的吸力會消失，而銜鐵就會在彈簧力的反作用下進行釋放，進而使觸點系統恢復原位。

接觸器的選用原則分為五項：（1）要結合接觸器自身控制的負載工作量進行接觸器類別的正確選擇；（2）通常情況下，接觸器額定電壓主要分為兩種：500V和380V，并且不能低于負載線路自身的電壓值；（3）應根據電動機等其它負載的實際功率與操作的情況來規定主要觸點的電流等級；（4）應保證接觸器的線圈電流類別和實際電壓的等級與接觸器控制電流保持一致；（5）接觸器的觸點數量與種類要滿足其電路與控制電路的相關要求。

2.3繼電器

數控機床電氣控制系統中的繼電器可以根據相關輸入信號的變化過程對控制電路進行自動接通或者斷開的控制電器。在繼電器的輸入過程中，輸入的物理量主要包括電壓和電流以及溫度壓力，輸出的便是不同的觸點動作。

繼電器的選用應根據實際的應用環境與條件進行類別的選擇，同時應根據輸入的不同信號進行繼電器種類的選擇。除此之外，注重輸入參數的選擇，并按照實際的負載情況選擇適合的繼電器觸點種類與觸點容量。

2.4變壓器

數控機床電氣控制系統中的變壓器能夠將特定的交流電壓數值轉換為不同的交流電壓的一種靜止電器。

2.4.1數控機床控制變壓器

數控機床控制的變壓器主要的適用頻率在50-60HZ范圍內，并且應滿足其輸入的電壓不應高于660V的電路條件[3]。通常情況下，機床控制變壓器在不同種類的機床與機器設備中作為電器控制的電源或者作為電動機的驅動器，還可以作為局部照明燈的電源或者指示燈的電源。

2.4.2數控機床三相變壓器

數控機床的三相交流系統，實現三相電壓的有效轉換既可以使用三臺單項的變壓器，也可以使用一臺的三相變壓器。但是，在實際的實踐過程中，三相變壓器始終被優先選擇使用。在數控機床的操作運行過程中，三相變壓器的主要作用就是為相應的驅動系統提供適當的電能。

對數控機床電氣控制系統中的變壓器選用原則分為兩種情況：標準的變壓器選用與非標準的變壓器選用。其中，針對標準變壓器來說，要根據其實際的狀況進行正確的選擇。首先應選擇合理的初級額定電壓值，再進行次級的額定電壓選擇。與此同時，不同繞組的額定電壓值應根據標準變壓器自身的實際負載情況進行確定，保證不低于負載電流數值。除此之外，要依據次級的電壓與電流值以及次級的額定容量選擇科學合理的變壓器。而對于非標準的變壓器，應科學合理的選擇初級的額定電壓與電源的頻率，同時還包括次級繞組電壓與電流數值以及其總體容量的正確選擇。

3.結束語

數控機床是一種機電一體化的機械設備，能夠將機、電與液和氣進行有效的融合。然而，電氣控制系統是數控機床的核心組成部分，所以，電氣控制系統的運行安全可靠性對數控機床整體的正常運行具有一定的影響。因此，熟練掌握數控機床經常使用控制電器的相關功能與選用的具體原則，一定程度上對數控機床電氣控制系統的設計與改造及相關的故障與檢修工作起到積極的作用。數控機床電氣控制系統中的控制電器元件如果進行長時間的運行與使用或者頻繁的運行，一定程度上會對其自身產生破壞或者加速電器元件的老化。因此，在進行元件選擇與相關的設計時應全面考慮其使用的壽命，便于有效的保證數控機床運行過程中的安全程度，進而提高數控機床運行的質量。

【參考文獻】

[1]肖飛，王清森.淺談數控機床電氣控制中控制電器的選用[J].黑龍江科技信息，2012（28）：41-41.

[2]劉海豐.關于數控機床的電氣控制改進[J].硅谷，2013（8）：118-118，95.

[3]毛羽，伍倪燕，張元等.試論數控機床電氣控制中控制電器的選用[J].黑龍江科技信息，2015（6）：50-50.