機床電氣柜元件的設計與干擾研究

艾明旺，鐘一鳴

（沈機（上海）智能系統研發設計有限公司 遼寧 沈陽 110142）

1 電氣柜

機床控制系統包含控制系統、伺服系統，控制系統相當于機床的大腦，伺服系統就是機床驅動系統，控制系統是結合計算機技術，結合柔性控制方法，有點就是在于控制系統的精度高，智能化也也強，要是想體現控制系統的柔性化，需要電器柜的控制技術高，設備電氣故障率低。

機床伺服系統有開環控制和閉環控制，還有半閉環控制系統，主要是對終端執行件的監控和機床傳動系統的控制。

機床電器柜（如圖1）的設計主要通過考慮使用和運輸，還有就是電器柜密封裝置，鎖緊裝置，溫升因素。

圖1 機床電氣柜

機床電氣柜主要分強電和弱點，電氣柜是提供電氣控制系統的輸入、短路、過載、欠壓等保護，機床的控制裝置、元件都是在電氣柜，通過電氣元件與線路的結合，控制機床的電動機、液壓控制系統等，強電柜的里邊包含繼電器、接觸器等元件，各種電氣元件控制著機床的運動，但是電氣柜為了降低強弱電之間的干擾，在電氣柜使用中，需要對電動機、接觸器中的電磁感應器并聯一個RC阻容吸收器，將干擾降低。

電氣柜密封性能要好，必須保證不會有灰塵進入電氣柜，密封性好了也會產生弊端，因為電氣柜元件和變頻器會發熱，氣密性好熱量不會散發出去，需要對電氣柜增加風扇，但是風扇需要有過濾網和護罩，如圖2。

圖2 風扇過濾器和護罩

2 電氣元件及組件劃分

電氣柜元件的選擇主要是通過額定電壓、額定電流等來進行選擇，在低壓電器中，斷路器（如圖3）和自動空氣開關是主要的保護元件。

圖3 斷路器實物圖

對熔斷器的選擇主要通過以下幾個方面選擇：

（1）斷路器的額定電壓要大于電氣控制電路的額定電壓；

（2）斷路器額定電流大于線路計算負荷電流；

（3）斷路器脫扣額定電流大于線路計算負荷電流；

接觸器的選擇主要是通過電路的參數、負載、觸點等進行選擇，在選擇的時候要區分回路是直流還是交流，因為接觸器分為交流和直流，選取錯誤就會損壞接觸器。

變頻器的作用是改變線路中電源頻率的元件，變頻器的結構上主要是由整流、濾波、逆變等組成，同時還有驅動、檢測和微處理三個單元。

電氣控制柜組件的劃分的原則是將功能一樣的元件安裝和組合在一起；把關聯的元件放置在一個區域，避免元件之間的接線數量；強電和弱點元件要分開安裝；元件的排布要規范、整齊，經常維修和調節的元件，容易損壞的元件，都要安裝在一起。

3 電氣柜干擾

電柜設計的設計中要進行干擾的設計，主要是避免對線路和控制的影響，主要是從元件的布局著手，先將元件之間的干擾排除掉，還有就是電器柜的噪聲降低。

（1）電氣柜內干擾元件的安裝和布局一定要易于維修，避免有干擾的位置；

（2）直流和交流線的排布要分離，避免它們之間的干擾；

（3）輻射元件不要安裝在帶有顯示器的位置，避免對其干擾；

要設有接地裝置。

電氣柜中元件會產生噪聲，例如伺服放大器在工作過程中，會向四周輻射像天線的噪聲信號，如圖4，所以在安裝時候，避免在電子元件旁邊安裝。

圖4 輻射噪聲

4 結語

電氣控制系統是一個非常普遍的系統，設備和機床是離不開的，機床電器柜是承載控制系統的，通過元件和線路的設計，精確的控制機床，保證機床的加工質量，同時還要考慮電器柜的干擾裝置，避免對機床的影響，最終影響機床的使用性能。

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