机床电气控制线路基本环节课件.ppt

1、2022-8-13机床电气控制线路基本环节机床电气控制线路基本机床电气控制线路基本环节环节机床电气控制线路基本环节2.4 步进电动机的控制步进电动机的控制2.2 三相交流电动机的控制三相交流电动机的控制2.3 直流电动机的控制直流电动机的控制2.1 电气控制线路的绘制电气控制线路的绘制机床电气控制线路基本环节2.1 电气控制线路的绘制电气控制线路的绘制机床电气控制线路基本环节电气控制系统图：指根据国家电气制图标准，用电气控制系统图：指根据国家电气制图标准，用规定的电气符号、图线来表示系统中各电气设备、规定的电气符号、图线来表示系统中各电气设备、装置、元器件的连接关系的电气工程图。装置、元器件的

2、连接关系的电气工程图。电气控制系统图包括：电气控制系统图包括：1、电气原理图电气原理图2、电器元件布置图电器元件布置图3、电气安装接线图电气安装接线图电气原理图：电气原理图：表示电流从电源到负载的传送情况表示电流从电源到负载的传送情况和各电气元件的动作原理及相互关系，而不考虑和各电气元件的动作原理及相互关系，而不考虑各电器元件实际安装的位置和实际连线情况各电器元件实际安装的位置和实际连线情况。机床电气控制线路基本环节文字符号和图形符号文字符号和图形符号1 1、文字符号、文字符号 用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。例如，能、

3、状态和特征的字符代码。例如，FRFR表示热继电表示热继电器器。2 2、图形符号、图形符号 用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。例如，例如，“”表示交流，表示电阻等。表示交流，表示电阻等。国家电气图用符号标准国家电气图用符号标准GB/T4728-1985GB/T4728-1985规定了规定了电气简图中图形符号的画法，该标准及国家电气制电气简图中图形符号的画法，该标准及国家电气制图标准图标准GB/T6988-1986GB/T6988-1986于于19901990年年1 1月月1 1日正式开始执日正式开始执行。行。机床电气控制线路基本环节电器元件采用电

4、器元件采用国家标准国家标准规定的规定的图形符号和文字符号图形符号和文字符号表示。表示。主电路用粗线条画在左（上）边；控制电路用细线条画在主电路用粗线条画在左（上）边；控制电路用细线条画在右（下）边。右（下）边。同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字符号的下标，如符号的下标，如KM1KM1、KM2KM2等。等。所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出态画出当图形垂直放

5、置时，各元器件触点图形符号以当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以“左开右闭左开右闭”绘制。当图形为水平放置时以绘制。当图形为水平放置时以“上闭下开上闭下开”绘制。绘制。机床电气控制线路基本环节电路图应按电路图应按主电路主电路、辅助电路辅助电路（控制电路、照明电路、信号（控制电路、照明电路、信号电路、保护电路）分开绘制。电路、保护电路）分开绘制。控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下或自左至右的原则绘制。或自左至右的原则绘制。直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方，相直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方，

6、相序自上而下排列。序自上而下排列。主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂直画在主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂直画在两条水平电源线之间。两条水平电源线之间。耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符号需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符号“空心圆空心圆”表示。电路的连接点用表示。电路的连接点用“实心圆实心圆”表示。表示。中性线（中性线（N N）和保护接地线（）和

7、保护接地线（PEPE）放在相线之下。）放在相线之下。机床电气控制线路基本环节机床电气控制线路基本环节图区的划分图区的划分 在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区，字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区，分别标明该区电路的功能。分别标明该区电路的功能。机床电气控制线路基本环节 接触器和继电器的触点位置可采用附图的方式表示。左栏左栏 中栏中栏 右栏右栏主 触主 触点 的点 的图 区图 区号号辅 助辅 助动 合动 合触 点触 点的 图的 图区区 号号辅 助辅 助动 断动 断触 点触 点的 图的 图区区 号号接触器各栏

8、的含义：接触器各栏的含义：继电器各栏的含义：继电器各栏的含义：左栏左栏 右栏右栏动 合动 合触 点触 点的 图的 图区号区号动 断动 断触 点触 点的 图的 图区区 号号机床电气控制线路基本环节主电路各接点标记主电路各接点标记三相交流电源引入线采用三相交流电源引入线采用L1L1、L2L2、L3L3标记。标记。电源开关之后的分别按电源开关之后的分别按U U、V V、W W顺序标记。分级三顺序标记。分级三相交流电源主电路可采用相交流电源主电路可采用1U1U、1V1V、1W1W；2U2U、2V2V、2W2W等。等。各电动机分支电路各接点可采用三相文字代号后面各电动机分支电路各接点可采用三相文字代号后

9、面加数字来表示如：加数字来表示如：U11U11、U21U21等，数字中的十位数等，数字中的十位数字表示电动机代号，个位数字表示该支路的接点代字表示电动机代号，个位数字表示该支路的接点代号。号。控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成以下的数字组成 机床电气控制线路基本环节 电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相同。器清单上所有元器件代号相同。机床电气控制线路基本环节2.1.4 安装接线图安

10、装接线图 安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系。图中表明了电气设备外部元件的相接线关系。图中表明了电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。线的依据。机床电气控制线路基本环节2.1.5 2.1.5 电气识图方法与步骤电气识图方法与步骤 识图方法识图方法1、结合电工基础知识识图结合电工基础知识识图 在掌握电工基础知识的基础上，准确、迅速地识别电气图。在掌握电工基础知识的基础上，准确、迅速地识别电气图。如改变电动机电源相序，即可改变其的旋转方向的控制。如改变电动机电源相序，即可改

11、变其的旋转方向的控制。2、结合典型电路识图结合典型电路识图 典型电路就是常见的基本电路，如电动机的起动、制动、典型电路就是常见的基本电路，如电动机的起动、制动、顺序控制等。不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路顺序控制等。不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路组成的。因此，熟悉各种典型电路，是看懂较复杂电气图的组成的。因此，熟悉各种典型电路，是看懂较复杂电气图的基础。基础。3、结合制图要求识图结合制图要求识图 在绘制电气图时，为了加强图纸的规范性、通用性和示在绘制电气图时，为了加强图纸的规范性、通用性和示意性，必须遵循一些规则和要求，利用这些制图的知识能够意性，必须遵循一些规则和要求，利用

12、这些制图的知识能够准确地识图。准确地识图。机床电气控制线路基本环节识图步骤识图步骤1、准备准备：了解生产过程和工艺对电路提出的要求；了解各种了解生产过程和工艺对电路提出的要求；了解各种用电设备和控制电器的位置及用途；了解图中的图形符号及文用电设备和控制电器的位置及用途；了解图中的图形符号及文字符号的意义。字符号的意义。2、主电路主电路：首先要仔细看一遍电气图，弄清电路的性质，是首先要仔细看一遍电气图，弄清电路的性质，是交流电路还是直流电路。然后从主电路入手，根据各元器件的交流电路还是直流电路。然后从主电路入手，根据各元器件的组合判断电动机的工作状可。如电动机的起停、正反转等。组合判断电动机的工

13、作状可。如电动机的起停、正反转等。3、控制电路控制电路：分析完主电路后，再分析控制电路，要按动作分析完主电路后，再分析控制电路，要按动作顺序对每条小回路逐一分析研究，然后再全面分析各条回路间顺序对每条小回路逐一分析研究，然后再全面分析各条回路间的联系和制约关系，要特别注意与机械、液压部件的动作关系。的联系和制约关系，要特别注意与机械、液压部件的动作关系。4、最后阅读保护、照明、信号指示、检测等部分。、最后阅读保护、照明、信号指示、检测等部分。机床电气控制线路基本环节2.22.2电动机基本控制环节电动机基本控制环节机床电气控制线路基本环节2.2.12.2.1笼型异步电动机直接起动控制笼型异步电动

14、机直接起动控制ststN Nstst-；N N-；机床电气控制线路基本环节1 1 点动控制点动控制L1L1L2L2L3L3KMKMSBSBQSQSKMKM M M 3 3 FU1FU1FU2FU2点动按钮点动按钮KM主触头闭合主触头闭合按下按下SBKM线圈得电线圈得电松开松开SBKM线圈断电线圈断电KM主触头复位主触头复位电动机断电停转电动机断电停转电动机电动机M通电起动通电起动.工作过程：先接通电源开关工作过程：先接通电源开关QS机床电气控制线路基本环节2 2 连续运转控制连续运转控制KMSB1 SB2KMQSKMFR M3 L1L2L3FRFU1FU2自锁自锁触头触头短路短路保护保护过 载

15、过 载保护保护停停止止按按钮钮起动起动按钮按钮工作过程：先接通电源开关工作过程：先接通电源开关QS按下按下SB2KMKM线圈得电线圈得电KM主触头闭合主触头闭合 电动机运转电动机运转KM动合辅助触头闭合自锁动合辅助触头闭合自锁保护环节保护环节短路保护：短路保护：FU1、FU2过载保护：过载保护：FR欠压失压保护：欠压失压保护：KM自锁环节自锁环节按下按下SB1SB1KMKM线圈断电线圈断电电动机停电动机停机床电气控制线路基本环节3 3 既能长动又能点动的控制电路既能长动又能点动的控制电路 复合按钮复合按钮点动按钮点动按钮SB3SB3停止按钮停止按钮起动按钮起动按钮 按下按下SB2，KM得电自锁

16、，电动机连续运转。得电自锁，电动机连续运转。按下按下SB1，KM断电，电动机停转断电，电动机停转 按下点动按钮按下点动按钮SB3SB3，KM得电，得电，电动机运转。电动机运转。松开松开SB3SB3，KM断电，断电，电动机停转。电动机停转。点动按钮点动按钮SB3SB3的作用：的作用：(1)使接触器线圈使接触器线圈KM通电；通电；(2)使线圈使线圈KM不能自锁。不能自锁。机床电气控制线路基本环节2.2.2 电动机的正反转控制电动机的正反转控制用于机床工作台的前进与后退或主轴的正反转等。用于机床工作台的前进与后退或主轴的正反转等。由电动机原理可知，只要把电动机的三相电源进由电动机原理可知，只要把电动

17、机的三相电源进线中的任意两相对调，就可改变电动机的转动方向。线中的任意两相对调，就可改变电动机的转动方向。需要用两个接触器来实现这一要求需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触当正转接触器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。反转。机床电气控制线路基本环节1.1.按钮控制的正反转控制电路按钮控制的正反转控制电路正正转转反反转转电气电气互锁互锁按钮按钮联锁联锁机床电气控制线路基本环节（1 1）接触器互锁的正反转控制）接触器互锁的正反转控制 完成完成“正转

18、正转-停停-反转反转”或或“反转反转-停停-正转正转”的电的电气控制。气控制。线路的动作原理线路的动作原理:按按SB1SB1正转控制：正转控制：按按SB2SB2 KM1KM1线圈得电线圈得电KM1KM1自锁触头闭合自锁触头闭合KM1KM1主触头闭合主触头闭合 KM1KM1互锁触头断开互锁触头断开电动机电动机M M正转正转KM1KM1线圈失电线圈失电电动机电动机M M停转停转KM2反转控制：反转控制：按按SB3KM2KM2线圈得电线圈得电电动机电动机M M反转反转反转按钮反转按钮互互锁锁机床电气控制线路基本环节（2 2）按钮接触器联锁的正反转）按钮接触器联锁的正反转控制控制可实现可实现“正正反反

19、停停”或或“反反正正停停”的操作的操作控制。控制。线路的动作原理线路的动作原理按下按下SB2KM1得电得电电动机正转电动机正转按下按下SB3SB3KM1断电断电KM2得电得电电动机反转电动机反转正转：正转：反转：反转：按钮联锁按钮联锁互互锁锁互互锁锁机床电气控制线路基本环节2 2、行程开关控制的正反转电路、行程开关控制的正反转电路自动往返运动：自动往返运动：SQ3SQ412到达预定位置挡铁到达预定位置挡铁1撞击撞击SQ1按下按下SB2SB2KM1通电通电电机正转电机正转工作台前进工作台前进停止正转停止正转KM1断电断电KM2得电得电电机反转工作台后退电机反转工作台后退机床电气控制线路基本环节2

20、.2.3 2.2.3 笼型异步电动机降压起动控制笼型异步电动机降压起动控制机床电气控制线路基本环节1 1 定子串电阻降压起动定子串电阻降压起动工作原理：工作原理：停止停止起动起动按下按下SB2SB2KM1KM1得电得电KTKT得电得电计时计时电电电电动阻动阻机起机起串动串动KM2KM2得电得电电动机全压运行电动机全压运行图中电动机由降压起动转为图中电动机由降压起动转为全压运行后全压运行后KM1KM1和和KTKT均断均断电，电，只有只有KM2KM2得电。得电。按下按下SB1SB1，电动机停，电动机停机床电气控制线路基本环节2 Y-2 Y-降压起动（一）降压起动（一）三个接触器控制的电路三个接触器

21、控制的电路工作原理：工作原理：起动起动按下按下SB2KM1得电得电KM3得电得电KT得电得电Y起起动动Y接接计时计时KM3断电断电 KM2通电通电 KM1仍得电仍得电运运行行接接停止停止机床电气控制线路基本环节3 Y-3 Y-降压起动（二）降压起动（二）两个接触器两个接触器控制的电路控制的电路（练习分析工作原理）（练习分析工作原理）机床电气控制线路基本环节2.2.4 2.2.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制机床电气控制线路基本环节1 1 反接制动控制线路反接制动控制线路工作原理：工作原理：按按SB2起动起动KM1通电通电电动机正电动机正转运行转运行KV动合触点闭合动合触点闭

22、合按按SB1KM1断电断电KM2通电通电（开始制动）（开始制动）n0,KVn0,KV复位复位KM2断电（制动断电（制动 结束）结束）速速度度继继电电器器停止停止机床电气控制线路基本环节2 2 能耗制动控制电路能耗制动控制电路（1 1）按时间原则控制的能耗制动线路）按时间原则控制的能耗制动线路工作原理：工作原理：按按SB2KM1通电通电电动机起动电动机起动按按SB1KM1断电断电KM2通电通电KT通电通电能耗能耗制动制动延时延时KM2断电（制动断电（制动结束）结束）起起停停机床电气控制线路基本环节（2 2）速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路）速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路 练习：分析

23、工作过程机床电气控制线路基本环节2.2.52.2.5 按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制 按下按下SB2SB2KM1得电得电M1起动起动先先起起按下按下SB4SB4后后起起M2 停停按下按下SB1SB1总停总停KM1断电断电KM2断电断电M1；M2均停均停工作原理：工作原理：KM2得电得电M2起动起动按下按下SB3SB3KM2断电断电M2停停机床电气控制线路基本环节SBFR1 例：例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按

24、下述顺序起动和停止：运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时起动时:M1起动后起动后 M2才能起动；才能起动；停车时停车时:M2停车后停车后M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？SBFR2断开断开断开断开机床电气控制线路基本环节12KMF断电断电动画动画机床电气控制线路基本环节3MFUQ.FRKMR机床电气控制线路基本环节直流电动机优点：直流电动机优点：1.调速范围广，调速平滑方便；调速范围广，调速平滑方便；2.抗过载能力大，能承受频繁冲击负载，抗过载能力大，能承受频繁冲击负载，3.可实现频繁无级快速启动、制动反转等；可实现频繁无级快速启动、制动反转等；直流电动机应用

25、：直流电动机应用：对启动、调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧对启动、调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、大型车床、大型起重机、龙门刨床、钢机、矿井卷扬机、大型车床、大型起重机、龙门刨床、电动机车等生产机械。电动机车等生产机械。直流电动机分类直流电动机分类：按励磁方式分为：他励、自励（并励、串励、复励）按励磁方式分为：他励、自励（并励、串励、复励）机床电气控制线路基本环节直流电动机控制线路：直流电动机控制线路：1.启动控制启动控制（1）直接启动）直接启动（Ist=(1020)IN）危害：换向恶化、机械冲击、电网波动危害：换向恶化、机械冲击、电网波动(中、大容量电机不许直接启中

26、、大容量电机不许直接启动动)（2）降压启动）降压启动 启动时降低电枢两端的电压，随着转速的上升，逐渐提高电压至额定启动时降低电枢两端的电压，随着转速的上升，逐渐提高电压至额定值值UN；条件：需要专用电源，一般有可调电压的直流电源；条件：需要专用电源，一般有可调电压的直流电源；（3）转子串电阻启动）转子串电阻启动 电枢回路串多级电阻，在启动过程中逐级切除；电枢回路串多级电阻，在启动过程中逐级切除；2.制动控制制动控制 (1)能耗制动、能耗制动、(2)反接制动反接制动 3.3.调速控制调速控制机床电气控制线路基本环节+直流电动机反接制动电路直流电动机反接制动电路KI1过流继电器，过流继电器，当主电

27、路电流大于某当主电路电流大于某一设定值时其长闭触一设定值时其长闭触点断开。点断开。KI2欠流继电欠流继电 器，器，当励磁电路电流小于当励磁电路电流小于某一设定值时其长开某一设定值时其长开触点断开。触点断开。KA中间继电器，中间继电器，只要电机工作其线圈只要电机工作其线圈就得电。就得电。KT1,KT2,断电延型断电延型时继电器，其长闭触时继电器，其长闭触点在线圈断电后，延点在线圈断电后，延时闭合。时闭合。SB1启动按钮；启动按钮；SB2停止按钮；停止按钮；机床电气控制线路基本环节+直流电动机反接制动电路直流电动机反接制动电路按按 SB1启动按钮；启动按钮；KM1控制电路电流：电源正控制电路电流：

28、电源正QF2 SB3（常闭）（常闭）SB1 SB2常闭常闭 KM2(常闭常闭)KM1线圈线圈电源负；电源负；KM1线圈得电，其常开辅助触点闭合自锁；线圈得电，其常开辅助触点闭合自锁；电机正转，串电阻R2，R3启动KT1、KT2线圈断电，开始延时计时时间到KT1、KT2延时闭合常闭触点闭合启动过程结束机床电气控制线路基本环节+直流电动机反接制动电路直流电动机反接制动电路按按 SB2停止按钮；停止按钮；控制电路电流：电源正控制电路电流：电源正QF2 SB3(常闭常闭)SB1(常闭常闭)SB2 KM1(常闭常闭)KM2线圈线圈电源负；电源负；KM2线圈得电，其常开辅助触点闭合自锁；线圈得电，其常开辅

29、助触点闭合自锁；电机转正负极反接制动；KT1、KT2线圈始终断电。当转速较低时按SB3,停车机床电气控制线路基本环节能耗制动控制线路机床电气控制线路基本环节交流异步电动机反接制动机床电气控制线路基本环节Z3050型摇臂钻床电气原理图1.主轴电机M1启动按启动按钮SB2机床电气控制线路基本环节Z3050型摇臂钻床电气原理图2.摇臂上升按启动按钮SB3电源FR2 SB3 SQ2(常闭)KT(瞬动常开)KM4线圈电源 M3正转，液压锁紧机构放松正转，液压锁紧机构放松（放松时，（放松时，SQ2常闭点断常闭点断,SQ3常闭点通）常闭点通）机床电气控制线路基本环节Z3050型摇臂钻床电气原理图2.摇臂上升

30、按启动按钮SB3电源FR2 SB3 SQ2(常开)SB4(常闭)KM3（常闭）KM2线圈电源 M2正转正转,摇臂电机上升（此时，摇臂电机上升（此时，SB3常闭点断）常闭点断）机床电气控制线路基本环节Z3050型摇臂钻床电气原理图3.摇臂上升到位，松开按钮SB3KT线圈断电延时，15触点断电延时闭合。FR2 SQ3(常闭)KT(延时常闭)KM5（常闭）KM5线圈电源 M3反转反转,摇臂加紧（夹紧时，摇臂加紧（夹紧时，SQ3常闭点断常闭点断,SQ2常闭点通）常闭点通）机床电气控制线路基本环节机床电气控制线路基本环节 (步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号

31、转换为线位移或角位移的执行器。每来一个电信号转换为线位移或角位移的执行器。每来一个电脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段距离。段距离。种类种类：励磁式励磁式和和两种。两种。机床电气控制线路基本环节 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。结构和工作原理。如下：如下：ABCIAIBIC 定子内圆周定子内圆周均匀分布着六个均匀分布着六个磁极，磁极上有磁极，磁极上有励磁绕组，每两励磁绕组，每两个相对的绕组组个相对的绕组组成一相。转子有成一相。转子有四个齿。四个齿。定子定子转子转子机床电气控制线路

32、基本环节CABBCA3412 A相绕组通电，相绕组通电，B、C相相不通电。由于在磁场作用下，不通电。由于在磁场作用下，转子总是力图旋转到磁阻最转子总是力图旋转到磁阻最小的位置，故在这种情况下，小的位置，故在这种情况下，转子必然转到左图所示位置：转子必然转到左图所示位置：1、3齿与齿与A、A极对齐。极对齐。动画动画机床电气控制线路基本环节CABBCA3412同理，同理，B相通电时，转子会转过相通电时，转子会转过30 角，角，2、4齿和齿和B、B 磁极轴线对齐；当磁极轴线对齐；当C相通电时，转子相通电时，转子再转过再转过30 角，角，1、3齿和齿和C、C磁极轴线对齐。磁极轴线对齐。1C342CAB

33、BA机床电气控制线路基本环节这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。所以称为三相单三拍工作方式。按按AB C A 的顺序给三相绕组的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转过过30(步距角步距角)，每个通电循环周期，每个通电循环周期(3拍拍)转过转过90(一个齿距角一个齿距角)。按按AAB B BC C CA的顺序给三相的顺序给三相绕组轮流通电。绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制

34、这种方式可以获得更精确的控制特性。特性。机床电气控制线路基本环节CABBCA3412CABBCA3412 A相通电，相通电，转子转子1 1、3 3齿与齿与A、A 对齐。对齐。A、B相同时通电，相同时通电，A、A 磁极拉住磁极拉住1、3齿，齿，B、B 磁极拉住磁极拉住2、4齿，齿，转子转转子转过过15，到达左图到达左图所示位置。所示位置。动画动画机床电气控制线路基本环节CABBCA3412 B B 相通电，相通电，转子转子2、4齿与齿与B、B 对齐对齐,又转又转过过15。3412CABBCA B、C相同时通电，相同时通电，C、C 磁极拉住磁极拉住1、3齿，齿，B、B 磁极拉住磁极拉住2、4齿，转

35、子再转齿，转子再转过过15。机床电气控制线路基本环节 三相反应式步进电动机的一个通电循环周三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：期如下：AAB B BC C CA，每个循每个循环周期分为六拍。每拍转子转过环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），（步距角），一一个通电循环周期个通电循环周期(6拍拍)转子转过转子转过90 (齿距角齿距角)。与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。小，更适用于需要精确定位的控制系统中。按按AB BC CA的顺序给三相绕组轮流通的顺序给三相绕组轮流通电。每拍有两相绕组同时通电电。每拍有两相

36、绕组同时通电。机床电气控制线路基本环节AB通电通电CABBCA3412BC通电通电3412CABBCACA通电通电CABBCA3412 与单三拍方式相似，双三拍驱动时每个通电与单三拍方式相似，双三拍驱动时每个通电循循环周期也分为三拍。每拍转子转过环周期也分为三拍。每拍转子转过30 (步距角步距角)，一一个通电循环周期个通电循环周期(3拍拍)转子转过转子转过90(齿距角齿距角)。动画动画机床电气控制线路基本环节 从以上对步进电机三种驱动方式的分析可从以上对步进电机三种驱动方式的分析可得步距角计算公式：得步距角计算公式：步距角步距角Zr 转子齿数转子齿数m 拍数拍数 实用步进电机的步距角多为实用步

37、进电机的步距角多为3 和和1.5 。为了。为了获得小步距角，电机的定子、转子都做成多齿的，获得小步距角，电机的定子、转子都做成多齿的，如教材图如教材图2.30所示。图中转子表面有所示。图中转子表面有4040个齿，个齿，K状态系数，单、双三拍时状态系数，单、双三拍时K=1 双六拍时，双六拍时，K=2机床电气控制线路基本环节CABBCA3412同理，同理，B相通电时，转子会转过相通电时，转子会转过30 角，角，2、4齿和齿和B、B 磁极轴线对齐；当磁极轴线对齐；当C相通电时，转子相通电时，转子再转过再转过30 角，角，1、3齿和齿和C、C磁极轴线对齐。磁极轴线对齐。1C342CABBA=30 机床

38、电气控制线路基本环节齿距角是齿距角是9 9；定子仍是定子仍是 6 6个磁极，但每个磁极表个磁极，但每个磁极表面加工有五个和转子一样的齿。面加工有五个和转子一样的齿。应用：应用：机床电气控制线路基本环节二、步进电机的控制 步进电机需要有专用驱动电源控制 步进电机的控制指令是一串方波，不能形成连续磁场 必须依靠环行分配器才能完成一串方波向旋转磁场的转换。环形分配器功率放大器步进电动机CP信号脉冲个数 DIR方向控制CPDIR机床电气控制线路基本环节 功率放大器功率放大器又称为步进驱动器，其评价指标为：功率放大器又称为步进驱动器，其评价指标为：1、提供足够的幅值，前后沿较好的励磁；、提供足够的幅值，

39、前后沿较好的励磁；2、本身功耗小，变换、本身功耗小，变换 频率高；频率高；3、能长时间稳定，运行可靠；、能长时间稳定，运行可靠；4、成本低，易于维护；、成本低，易于维护；常用功率放大器（步进驱动器步进驱动器）类型：1、高低压驱动（、高低压驱动（工业常用）；2、恒流斩波驱动（、恒流斩波驱动（工业常用）；3、调频调压驱动；、调频调压驱动；4、成本低易维护；、成本低易维护；机床电气控制线路基本环节高低压驱动电路VH,VL使V1,V2同时导通，绕组由高压Ud1,供电;电源快速达到额定值机床电气控制线路基本环节高低压驱动电路当绕组电压达到额定值后，VH转为低电平，Ud1关断，低压电源由Ud2供电。高低压驱动优点：脉冲前言变陡，电机转矩、启动、运行频率得到提高，功耗小。缺点：运行中有电流波动。机床电气控制线路基本环节恒流辗波驱动原理Uref为给步进电机提供恒定信号Uin为脉冲信号，Uin=0时，Uf=0；Uref Uf U1=1，U2=0；V1截止恒流辗波驱动原理机床电气控制线路基本环节恒流辗波驱动原理Uin为脉冲信号，Uin=1时，Uf=0；Uref Uf U1=1，U2=0；V1截止2022-8-13机床电气控制线路基本环节