機(jī)床電氣柜結(jié)構(gòu)功能與配置的設(shè)計

張悅?cè)A，韓 笑

（沈陽機(jī)床股份有限公司電裝分公司 遼寧 沈陽 110142）

1 電氣柜結(jié)構(gòu)與功能

我國在新型工業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域不斷的在發(fā)展和提高，對加工領(lǐng)域和加工設(shè)備方面需求和精度要求在提升，從以前的單控制系統(tǒng)到現(xiàn)在的多元件的控制系統(tǒng)，電氣柜（圖1）的結(jié)構(gòu)與功能在日益翻新，接線和調(diào)試，將以往的線路缺陷和不符合實際要求的內(nèi)容都做了改進(jìn)，從設(shè)計上得到提高。

圖1 電氣柜設(shè)計圖

電氣柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以從框架、電氣元件、電氣面板這幾個方面，電氣柜的內(nèi)部布局主要包含電源區(qū)、控制區(qū)、電氣接線區(qū)，電氣面板的結(jié)構(gòu)上包含指示區(qū)域、對機(jī)床調(diào)控、機(jī)床電氣接線，內(nèi)部的元件數(shù)量主要根據(jù)機(jī)床電路圖進(jìn)行設(shè)計，例如機(jī)床的正反轉(zhuǎn)，電路圖中需要兩個接觸器進(jìn)行控制電動機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，以此類推，最終確定內(nèi)部元件。

機(jī)床電氣柜的功能需要滿足機(jī)床的控制要求，例如機(jī)床電動機(jī)的控制，包含點動和長動，還需要可以對電動機(jī)順序控制、正反轉(zhuǎn)控制，還需要滿足對機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的控制，還需要有機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的掌控功能，信號報警、照明、緊急停機(jī)停車的功能。

2 電氣柜配置設(shè)計

機(jī)床電氣柜內(nèi)部的配置（如圖2）根據(jù)機(jī)床運(yùn)動部件的需求和電氣控制原理圖進(jìn)行設(shè)計，在電氣柜元件配置方面都有各自的安裝位置，有些元件不是在電氣柜內(nèi)，是在執(zhí)行元件上，例如電磁鐵就是在變速箱上，壓力繼電器是在液壓西戎的液壓泵站上，電氣柜內(nèi)主要是開關(guān)、按鈕、常用調(diào)節(jié)元件、控制元件、保護(hù)元件等。

圖2 電氣柜內(nèi)部配置實物圖

電氣柜內(nèi)部配置上相同或者類似的元件歸類安裝，同時在柜內(nèi)減少組件之間不必要的連線，連線主要根據(jù)元件和控制器進(jìn)行，強(qiáng)電元件和弱點元件分開，不要影響他們之間的使用，產(chǎn)生干擾，內(nèi)部配置的元件需要排列或有規(guī)律安裝，元件和控制器之間不要有干涉，影響調(diào)試和維修。

機(jī)床電氣柜的其他配置方面需要有保護(hù)裝置和扇熱裝置，保護(hù)裝置主要是保護(hù)內(nèi)部元件的使用，一個是柜體保護(hù)，電氣柜四周利用鋼板，另一個是氣密性保護(hù)，防止液體灰塵影響元件使用；扇熱是因為電氣柜內(nèi)部元件比較多，同時電纜使用時候也會溫升，所以電氣柜內(nèi)部運(yùn)行一段時候，會升溫，需要有專門的風(fēng)扇進(jìn)行降溫，防止元件高溫?fù)p壞或者線路老化短路。

3 接線設(shè)計

因為電氣柜的空間有限，在電氣柜設(shè)計上要求電柜的外形尺寸不要過大，所以會導(dǎo)致內(nèi)部元件和走線需要規(guī)范，在電柜接線之前需要進(jìn)行接線圖設(shè)計，設(shè)計根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)繪制線路圖和元件符號，接線圖的位置要與實際布局相同，同時還要將同一電器元件線圈及觸點集中繪制，接線圖中的電纜都采用細(xì)線。

在電氣柜實際接線的時候，需要電纜接線清晰明確規(guī)范，不要混亂不便于查找，如圖3。

圖3

對于柜內(nèi)電氣元件數(shù)量多，接線復(fù)雜的電氣柜，在電柜內(nèi)部進(jìn)行線槽處理，將電纜在其內(nèi)布置，將交流電纜和直流電纜區(qū)分布線，防止它們之間的干擾，高電壓與低電壓也是同樣需要分開，一下粗的電纜在接線的時候，要考慮內(nèi)部導(dǎo)線的彎曲半徑，避免對其損傷。

電氣元件接線符號和電纜線號對應(yīng)，也可進(jìn)行自行粘貼標(biāo)記，帶有電阻的Profibus插頭，需要一個電纜接線的，在連接的時候?qū)Ь€與第一個接口連接，需要兩根時候，連接的兩根導(dǎo)線是在插頭內(nèi)串聯(lián)的。

電氣柜的接線總體要求就是，接線可以一一對應(yīng)，布線規(guī)范，清晰便于后期維修和查找。

4 結(jié)論

在國內(nèi)機(jī)床的發(fā)生隨著經(jīng)濟(jì)大餓發(fā)展不斷壯大，促使加工企業(yè)不斷的增加，對機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的需求也在增加，機(jī)床的質(zhì)量也相對提升，不僅在硬件上提升，電氣控制系統(tǒng)也需要完善，排除機(jī)床控制對正常運(yùn)行的影響，國家和個人都要加大對這方面人員的培訓(xùn)。

[1] 趙麗輝.多功能機(jī)床的改革的創(chuàng)新方向研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013.

[2] 林瑞峰.胡高尚.數(shù)控機(jī)床電氣柜電裝工藝設(shè)計[J].金屬加工2010.

[3] 張桂金.電氣控制線路故障分析與處理[M].西安：西安電子出版社，2009.

[4] 劉武發(fā)，張瑞，趙江銘.機(jī)床電氣控制[M].化學(xué)工業(yè)出版社.