目前，對于最常見的數(shù)控車床，它的電氣設(shè)備通常由六部分組成，包括數(shù)控單元、人員和設(shè)備的操作單元、測量系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、可編程邏輯控制系統(tǒng)、必備的機床電氣回路和電柜等。其中，動力電路、控制電路、保護聯(lián)結(jié)電路又是機床電氣回路中最常見的三種。

動力電路和控制電路，顧名思義它的設(shè)計功能主要是為了滿足機床的基本電氣輸送及控制，具體為機床電氣設(shè)備的配電、加電、斷電和電力緊急控制等。其主要組成要素有控制器件、保護器件、連接器、線纜和耗能器件。這些器件分別用來保護原件和線路、連接各原件、發(fā)出各種指令等。當(dāng)電路出現(xiàn)短路或過載現(xiàn)象時，電氣回路各器件將依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同工作，自動切斷電力輸出。

為了防止間接接觸產(chǎn)生電擊而連接在一起的保護導(dǎo)線稱之為保護聯(lián)結(jié)電路，而與此相關(guān)聯(lián)的功能聯(lián)結(jié)電路，是為了有效避免因電磁干擾引起的系統(tǒng)非正常運行而連接在一起的保護導(dǎo)線。兩者的保護導(dǎo)線可獨立排布，在電源引入端的保護接地排位置，可選擇連接或不連接(有外部功能接地導(dǎo)體)在一起。其主要由電氣外殼裝置、用于固定原件的地板、保護接地匯流排和起保護作用的地線等組成。為了滿足接地連續(xù)性，確保安全，保護聯(lián)結(jié)電路通常都是依據(jù)GB5226.1標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計為樹形(即Y形)排布連接。

1.過載保護

過載保護原理可簡單表述如下：假設(shè)電路允許的最小通過電流為Imin，最大電流為Imax，保護的器件電流為I，I2表示在規(guī)定時間范圍內(nèi)，保護器件有效工作的最小電流，那么我們可得出公式(1）Imax≤I≤Imin(2）I2≤1.45Imin值得注意的是，多種因素都會對電流產(chǎn)生一定的影響，如溫度、多芯電纜、機床設(shè)備的安裝密度等，因此要想機床設(shè)備正常工作，必須要確保通過保護器件的電流大于最小電流，并在大于最大電流時執(zhí)行保護。

2.過流保護

過流保護公式可參考如下：(3）T=（K*S/I）

其中，T表示切斷負(fù)載電路所需時間；K表示絕緣銅導(dǎo)線系數(shù)；S表示導(dǎo)線的截面積；I表示短路時電流大小。

通過以上三個公式我們可以清楚的看出，動力和控制電路在設(shè)計中首先考慮的是機床器件的額定電流和線路負(fù)載電流，之后確定機床中使用導(dǎo)體線纜的橫截面積。當(dāng)截容量達(dá)到1.45倍時是安全臨界點，超過這個臨界點時就會比較危險，要確保安全，必須在規(guī)定時間內(nèi)通過。在達(dá)到Imax之前必須切斷電源。

聯(lián)結(jié)電路在選擇保護導(dǎo)線時，我們通常要考慮整個設(shè)備供電線路的規(guī)格，最常見的材料是選擇銅和鋁。如果這兩種材料仍不能滿足電流負(fù)荷，一般就要采取其他措施，如增加附加保護導(dǎo)線。

3.操作方式

通過實踐證明，首先要計算出機床的電氣回路在負(fù)載條件下，負(fù)載電流的大小。根據(jù)負(fù)載電流從而得到保護器件的電流I，I必須要滿足以上的三個公式。然后確定器件保護種類，根據(jù)機床設(shè)備的實際狀況，計算相應(yīng)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上判斷公式(2）是否成立，當(dāng)此公式不成立時，可通過兩種途徑進行彌補，一是增大導(dǎo)體規(guī)格，另外還可調(diào)低細(xì)分額定值，之后再確定機床的導(dǎo)線保護器件是否同時滿足公式(1）和公式(2）。最后可根據(jù)公式(3）來計算時間，通常將時間控制在五秒之內(nèi)。當(dāng)時間大于五秒時，就要根據(jù)保護器的具體類型對短路類型進行判斷。
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