数控机床配电柜的设计与布线研究

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发布时间：2018-08-24 11:21:24  更新时间：2018-08-24 11:21:24

　　【摘要】数控机床的配电柜设计的主要方向是考虑数控机床加工的功率和负荷大小，数控机床工作时候进行负荷计算，让配电柜内部的元件和数控机床的线路能满足这个数值，电源柜内要考虑低电压电器和电路的设计，配电柜和电源柜是保证数控机床电气系统和运行的必要景件，同时还需要布线研究，才能保证命令传到机床。

　　【关犍词】配电柜设计;电源柜设计;布线研究

　　1配电柜设计

　　图l是配电柜实物图。

　　配电柜的设计需要符合以下几点要求：

　　(1)配电柜的供电方式一般是采用上进上出的原则;

　　(2)配电柜需要有前后门，前面采用单开的，后边的门采用双开门，柜体的侧板采用冷轧板;

　　(3)对电源箱安装3根80mm的安装条，4根60mm的安装条，同时顶部需要开孔;

　　(4)数控机床的动力箱安装的是3根80ram、4根50mm、2根3O姗的安装条，顶部是不需要开孔的;

　　(5)需要配有接地线，同时需要对配电箱外边喷漆，箱体与门之间配有固定控制线的线卡。

　　配电柜不仅是数控机床各元件集中的装置，它也是对控制系统元件的保护层，它的保护等级按照国家标准来划分为IP54，既要防止灰尘也要防止其他液体，同时在使用的时候，要充分考虑人身安全。

　　2电源柜设计

　　数控机床的电气控制系统也需要电源，而电源装置也是统一在一个电源柜内，如图2为电源柜线路图。

　　电源柜的输出电压有直流220V，还有交流220V和交流380V，一些电源柜还可以通过数控机床的要求进行配电;电源柜的输出电流同样有直流和交流两种，但是电流等级分很多种，直流25A～600A，交流最小5A，最大60OA，同时电源柜的-~-t-~还需要满足机床操作频率，也就是一个小时内，机床的接通频次，交流要达到600次，直流需要1200次。

　　上述是电源柜的一般要求，在电源柜设计的时候，一定要结合数控机床，了解机床的供电形式，对于国内一般设计采用的是三相四线制，在对进线电缆和底线的设计上，需要根据电源容量来选择，主要是接地线不要太细，太细会影响电源柜的接地效果，在电源柜输出端一定要配有熔断器来保护电路，也可以用空气开关代替。

　　配电柜的配电形式上，除了一些强电外，还需要配有24V弱点，因为数控机床有些电气元件是使用24V电源的，例如电磁阀和开关信号。

　　3布线研究

　　数控机床的配电柜除了结构上需要设计规范，内部的布线也有要求：

　　(1)配电柜内部线路要有标记，标记要完整，同时还需要清洗，长时间使用不会脱落，还需要有一个备用标记，也就是双重标记。

　　(2)二次回路的布线，要求布线规范，横平竖直，层次感要明确，与元件的连接要牢固，包括螺栓连接。

　　(3)配电柜内的导线，必须使从一个元件连接到另一个，不要出现中间接头的现象，单根导线不要小于1.5平，多股时候不要小于1.0平。

　　(4)二次布线不得从母线相间穿过。

　　(5)一次回路布线要采用铜母线，同时采用母排接线(如图3)，避免汇聚在一起接线。

　　(6)汇流母线需要根据设计的要求来选取，主进线柜和联络柜母线是采用汇流。

　　(7)在接母线的时候，需要避免飞狐区域，交流主电路的线路要是通过闭合磁路金属框架的时候，三相母线不要分开，要同一个孔。

　　(8)在布线的时候，如果导线与配电柜的柜体有接触，或者穿过柜体，需要添加橡胶垫圈进行保护。

　　(9)在面板或者门板上方进行布线的时候，需要对导线增加塑料管和安装线槽，避免有尖锐部门割伤导线。

　　(10)信号线是从配电柜的侧面进入的，不是在特殊情况下，不要使用长电缆。

　　4结语

　　数控机床在使用的时候，控制系统一般不会出现故障报警，很多时候是由于配电柜的原因，有些数控机床配电柜和电源柜在设计上就会出现不良、布线和接线不合理，在机床正常使用的时候，会造成它们之间的系统干扰，好的设计会保证机床正常运作，提高机床的使用期限。

　　【参考文献】

　　[1】闫和平.常用低压电气应用手册【M].机械工业出版社，2005.

　　【2】白恩远，王俊元，孙爱国.现代数控机床伺服.及检测技术[M].北京：国防工业出版社，2002.

　　【3】张桂金.电气控制线路故障分析与处理【M】.西安：西安电子出版社，2009.

　　【4】刘武发，张瑞，赵江铭.机床电气控制[M】.化学工业出版社

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