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数控机床电气设计的要求和注意事项

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:①信号电缆与电源电缆可以交叉,但绝对不要相互并行布局安装。④信号电缆和与之相连的等电位连接导体尽量安排为最短距离,且必须远离那些能产生严重磁场干扰信号的设备,如电动机、变压器等。⑦信号电缆,尤其是设定值和实际值不一致的电缆,安装时不能被中断。在附录B中,给出了采用GSK928TC型数控系统控制CJK0630型数控车床的电气原理,供读者参考。

数控机床电气设计的要求和注意事项

1.电气控制柜设计

(1)电气控制柜的设计和安装

1)电气控制柜中各个安装元件的接地 控制柜内的所有金属部件都必须相互连接导通到一块大的金属台面上。控制柜的盖板,例如边盖板、后盖板、上盖板、中间隔板相互导通并保持足够的间距。边盖板、后盖板、安装附件和上盖板必须通过一个柜式框架组装到一块大的金属台面上。各个支撑托架都必须是金属到金属的连接形式,并通过柜式框架连接到一块大的金属台面上。

对于在喷过漆的和电镀过的金属件上进行螺钉连接,可以采用一种特殊的能保证连接的垫圈的方式,也可以在安装之前去掉需要连接部位的表面保护涂层,然后再进行连接。

2)电气控制柜操作板上的电磁辐射 电气控制柜的屏蔽效果会受到诸如开通风窗口、观察窗口、操作单元的需要而导致恶化。如果控制柜操作板的开窗达到干扰信号波长的一半,控制柜实际上已失去了屏蔽的效果,因为辐射就像天线一样工作。

①通风狭缝。如果需要在电柜内开通风窗口,交错排列的孔或高频率分布的网格比狭缝好,因为狭缝会在电柜中传导高频信号。

②操作单元。当操作单元或操作面板安装在控制柜中时,必须确认金属安装框架的四面都已紧固安装(紧固螺钉都用图样标识的转矩装配)。

电缆进线口。电缆进线口采用直接连接电柜机壳对地屏蔽,以防止电柜内部的干扰磁场通过已被屏蔽的电缆泄漏出去。因此,在屏蔽电缆进入电柜的位置,其外部屏蔽部分与电柜嵌板都要接到一个大的金属台面上。

在电柜机壳有涂层,例如油漆或装饰涂层时,必须去除围绕渗漏干扰部位的隔离保护层,以确保电缆进线口接触可靠。另外,选择适当的金属材料,以保证以上接触部位不被锈蚀。

(2)电气控制柜内元件的安装

1)电气模块安装 当安装元件时(模块、部件模块、插卡等),必须检查这些部件准确无误地安装到支撑导轨上,从而可以正常地工作;另外,还要检查紧固螺钉所用的转矩是否得到保证。

2)装有显示器的操作面板的安装 不能将操作面板安装在靠近电缆和带有线圈的设备旁边,例如电源电缆、接触器、继电器螺线管阀、变压器等,因为它们可以产生很强的磁场。

3)功率和控制元件的安装 功率部件(变压器、驱动部件、负载功率电源等)与控制部件(继电器控制部分、数控、可编程序逻辑控制器)必须分开安装。但是,还有一些特殊设计的将功率部件与控制部件设计为一体的产品,如SIMO- DRIVE 611和SINUMERIK 810D。

元件的金属外壳,特别是变频器和相关的滤波器的金属外壳,都应该用低电阻与电柜连接,以减少高频瞬间电流的冲击。理想的情况是将模块安装到一个导电良好的金属板上,并将金属板安装到一个大的金属台面上。

2.电缆的安装与保护

(1)电缆的布局

1)基本原则 信号电缆管线和电源电缆管线排线时,尽最大可能排得远一些;如果不能排远,应使电缆保持适当的距离,且必须使用屏蔽良好的屏蔽电缆和接地良好的电缆管道。

2)电缆的安装 在控制柜内的所有电缆都应该尽量安排在距离金属外壳部件近一些的位置(例如控制柜面板、安装板、横梁、金属导轨),从而使干扰可以在被安排好的很长的自由空间内耦合掉(天线效应)。(www.xing528.com)

①信号电缆与电源电缆可以交叉,但绝对不要相互并行布局安装。

②信号电缆/数据电缆、功率电缆和电源电缆要分别排线(避免耦合路径),在电柜中的最小距离为20mm;如有必要,采用接地的隔离部件。

③相同电路(发送线和接收线)的未被屏蔽的电缆应该采用双绞线,或将发送线和接收线之间的距离安排得尽量靠近一些。

④信号电缆和与之相连的等电位连接导体尽量安排为最短距离,且必须远离那些能产生严重磁场干扰信号的设备,如电动机、变压器等。

⑤只要有可能,所有的信号电缆/数据电缆都应该在同一水平高度进入电柜,例如从电柜的底部进入。

⑥避免使用多余长度的电缆,包括备用部分。

⑦信号电缆,尤其是设定值和实际值不一致的电缆,安装时不能被中断。在遇到屏蔽电缆的芯线断开时,必须确保屏蔽连接的延续性。

⑧具有大电流/高电压的脉动负载线都应分别安装。

⑨需用金属电缆支架托住电缆,各个电缆支架连接处必须导通相连,且各个电缆支架必须接地。

⑩在应用时,采用闪电雷击保护(内部和外部闪电雷击保护)和接地措施。

(2)电缆的保护

①保护电缆和插座免遭机械损坏,如电缆护管或护套等。

②避免油污、切削液、加工切削碎片从插座线渠和外壳渗透进入。

③适当的连接插座,以确保将插头可靠地连接到模块上。

④在实际使用中,遇到有拖拽电缆的情况时,一定要使用特殊电缆。

在附录B中,给出了采用GSK928TC型数控系统控制CJK0630型数控车床的电气原理,供读者参考。

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