電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)

1、1.4 電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié),1.4.1.1 直接起動(dòng)控制電路 （1）開(kāi)關(guān)直接起動(dòng),起動(dòng) 電源接通 QS置“開(kāi)” 電動(dòng)機(jī)得電起動(dòng) 停止 QS置“關(guān)” 電動(dòng)機(jī)失電自由停止,問(wèn)題 無(wú)過(guò)載保護(hù)；電機(jī)起動(dòng)后，突然停電，來(lái)電后會(huì)自然起動(dòng)，可能會(huì)造成危險(xiǎn)。 對(duì)小型臺(tái)鉆、冷卻泵、砂輪機(jī)等，可用開(kāi)關(guān)直接起動(dòng),如圖1-56所示。對(duì)中小型普通車(chē)床的主電動(dòng)機(jī)采用接觸器直接起動(dòng),2）接觸器直接起動(dòng),起動(dòng)：合QS,按SB2,KM線圈得電,主觸頭KM （3）閉合,電機(jī)起動(dòng),輔助常開(kāi)觸頭KM（6）閉合 自鎖（保,SB2+KM通常稱(chēng)KM為自鎖觸頭。其作用是當(dāng)松開(kāi)SB2后 ，吸引線圈KM通過(guò)其輔助常開(kāi)觸頭可以繼,FR過(guò)載保護(hù)

2、,續(xù)保持通電，此控制電路稱(chēng)為自（保）鎖電路。 SB2+KM零（欠）壓保護(hù),FU短路保護(hù),停止：按SB1KM 電機(jī)停,3）邏輯分析法 為了便于用邏輯代數(shù)描述電路，對(duì)電器元件狀態(tài)的邏輯表示做如下規(guī)定,用KA、KM、SQ、SB分別表示繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān) 、按鈕的常開(kāi) （動(dòng)合）觸頭；用 、 、 、 表示其相應(yīng)的常閉（動(dòng)斷）觸頭,電路中開(kāi)關(guān)元件的受激狀態(tài)（如繼電器線圈得電，行程開(kāi)關(guān)受壓）為“1” 狀態(tài)；觸頭閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，斷開(kāi)狀態(tài)為“0”狀態(tài)。 例圖1-56的控制電路，寫(xiě)出其邏輯表達(dá)式,由表達(dá)式可知：只有在FR、SB1都閉合（未受激），并且SB2和KM有任一個(gè)閉合（動(dòng)作）時(shí)，KM 才得電,4

3、）多地點(diǎn)控制 在較大的設(shè)備上，為方便操作，常要求能在設(shè)備的多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行控制。如圖1-58所示為三地點(diǎn)控制。圖中SB1為急停按鈕，用于緊急情況下停車(chē)操作,1.4.1.2 降壓起動(dòng)控制電路,降壓起動(dòng)，就是起動(dòng)時(shí)降低加在電機(jī)定子繞組上的電壓，來(lái)限制起動(dòng)電流，當(dāng)電機(jī)起動(dòng)到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將電壓恢復(fù)到額定值。對(duì)容量較大的異步電動(dòng)機(jī)，一般都采用降壓起動(dòng)方式。生產(chǎn)設(shè)備中最常見(jiàn)用星-三角形降壓起動(dòng)和定子串電阻降壓起動(dòng),1）星-三角（Y-）降壓起動(dòng)控制電路 這種起動(dòng)方法僅適用于電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)繞組為形聯(lián)接的異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)接成Y形，起動(dòng)完畢時(shí)再自動(dòng)換接成形運(yùn)行,KM1,KM3 Y起動(dòng),延時(shí),KM2 運(yùn)行,7,

4、起動(dòng)：QS起動(dòng)準(zhǔn)備,SB2,KM1,10,KM1 （3,KM3,KT,KM3 （3,MY起動(dòng),延時(shí),KM3,8,KT（9,KM2,M運(yùn)行,KM2 （4,9,KT,自鎖）（6,KM2、KM3兩個(gè)常閉觸頭分別串入對(duì)方線圈電路中，使KM2、KM3線圈不能同時(shí)得電互鎖,星-三角降壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于星形起動(dòng)電流是原來(lái)三角形接法的1/3，電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來(lái)三角形接法的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，適用于空載或輕載狀態(tài)下起動(dòng)。 （2）定子串電阻降壓起動(dòng)控制 起動(dòng)時(shí)在定子電路中串電阻，使繞組電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。這種起動(dòng)方式不受電動(dòng)機(jī)接線形式的限制，

5、設(shè)備簡(jiǎn)單，因而在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用較廣,SB2,KM1,KM1 （3,KT,M串R起動(dòng),延時(shí),KT（6,KM2,M全壓運(yùn)行,KM2 （3,6,圖1-60（a） 起動(dòng)過(guò)程,電機(jī)在正常運(yùn)行期間，KM1、KT一直處于有電狀態(tài)，這是不必要的，可改為圖1-60（b）形式,上述降壓起動(dòng)控制電路，都采用了時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作到全壓運(yùn)行的自動(dòng)切換，這種控制方式稱(chēng)為“按時(shí)間原則” 的自動(dòng)控制 。 （3）軟起動(dòng)器（Softstarter） 傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)控制方式，都存在切換瞬間會(huì)出現(xiàn)很高的電流尖峰，產(chǎn)生破壞性的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，引起的機(jī)械振動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、軸連接器、中間齒輪以及負(fù)載都是非常有害的；起動(dòng)設(shè)備體積龐大，成本高

6、，而且還存在與負(fù)載匹配的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩很難控制等缺點(diǎn)。因此出現(xiàn)了軟起動(dòng)控制器,圖1-61所示為軟起動(dòng)器（Softstarter）原理框圖。軟起動(dòng)設(shè)備的功率部分由3對(duì)正反并聯(lián)的晶閘管組成，它由控制電路調(diào)節(jié)加到晶閘管上的觸發(fā)脈沖的導(dǎo)通角，來(lái)控制加到電動(dòng)機(jī)上的電壓，使加到電動(dòng)機(jī)上的電壓按某一規(guī)律慢慢達(dá)到 全電壓。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置控制 參數(shù)，可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和 電流與負(fù)載要求得到較好的匹 配。軟起動(dòng)器還有軟制動(dòng)、節(jié) 電和各種保護(hù)功能,使用軟起動(dòng)器可解決水泵電機(jī)起動(dòng)與停止時(shí)管道內(nèi)的水壓波動(dòng)問(wèn)題，其起動(dòng)電流可降至約（3.54）IN，可解決起動(dòng)時(shí)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)皮帶打滑及軸承應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題；可減少壓縮機(jī)、離心機(jī)、攪動(dòng)機(jī)

7、等設(shè)備在起動(dòng)時(shí)對(duì)齒輪箱及傳動(dòng)皮帶的應(yīng)力，可解決輸送帶起動(dòng)或停止過(guò)程中由于顛簸而造成的產(chǎn)品倒跌及損壞的問(wèn)題，可減少起動(dòng)時(shí)皮帶打滑引起的皮帶磨損及對(duì)齒輪箱的應(yīng)力。 國(guó)產(chǎn)的軟起動(dòng)器有JRl系列交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)控制器， QWJ2系列節(jié)電型無(wú)觸頭起動(dòng)器等。國(guó)外生產(chǎn)的有ABB公司的PS系列軟起動(dòng)器等,軟起動(dòng)器起動(dòng)時(shí)電壓沿斜坡上升，升至全壓的時(shí)間可設(shè)定在0.560s。軟起動(dòng)器亦有軟停止功能，其可調(diào)節(jié)的斜坡時(shí)間在0.5240s。不同起動(dòng)方法下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)的電機(jī)電壓分別如圖1-62，1-63所示,用一接觸器與軟起動(dòng)器并聯(lián)，其目的是出于安全考慮,正常工作時(shí)按下起動(dòng)按鈕，繼電器KA7接通，軟起動(dòng)器工作,在軟起動(dòng)

8、器出現(xiàn)故障時(shí)，繼電器K11，接通，驅(qū)動(dòng)接觸器KM2接通，短接軟起動(dòng)器，將電路切換過(guò)來(lái)，以保證系統(tǒng)的不中斷工作,1.4.2 異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路,生產(chǎn)機(jī)械工作部件常需要作兩個(gè)相反方向的運(yùn)動(dòng)，大都靠電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理很簡(jiǎn)單，只要將電動(dòng)機(jī)的三相電源中的任意兩相對(duì)調(diào)（改變相序）就可使電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn),圖1-65為正反轉(zhuǎn)按鈕控制的典型電路。 在主電路中，KM1、KM2觸頭接法不同，可改變電源的相序,1.4.2.1 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的按鈕控制,圖（a）的工作原理,SB2,KM1,KM1 （3,M正轉(zhuǎn),7,與KM2互鎖,反轉(zhuǎn)：先停后起,KM1,SB3,KM2 （4,切斷正轉(zhuǎn)電路,KM2

9、,M反轉(zhuǎn),8,在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了減少輔助工時(shí)，要求直接實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制?？刹捎茫╞）圖形式， 用復(fù)合按鈕代替單觸頭按鈕，并將復(fù)合按鈕的常閉觸頭分別串接對(duì)方接觸器控制 電路中（互鎖）。即 不使用停止按鈕過(guò)渡 而直接控制正反轉(zhuǎn)。 但僅用于小容量電機(jī)， 且拖動(dòng)的機(jī)械裝置轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量又較小的場(chǎng)合,1.4.2.2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)行程控制 在生產(chǎn)實(shí)踐中，有些生產(chǎn)機(jī)械的工作臺(tái)需要自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)，它是利用行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)正反轉(zhuǎn)的，通常叫做“行程控制” 原則,圖1-66為行程開(kāi)關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)電路。它與按鈕控制正反轉(zhuǎn)電路相似。只是增加了行程開(kāi)關(guān)的復(fù)合觸頭SQl、SQ2。這種電路適用于銑床、龍門(mén)刨床、組合機(jī)床工作臺(tái)的

10、正反行程控制,在控制電路中，行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4用作極限位置保護(hù)；以防止SQl、SQ2可能失效而引起的事故,1.4.3 異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路,異步電動(dòng)機(jī)從切除電源到停轉(zhuǎn)要有一個(gè)過(guò)程，需要一段時(shí)間。許多生產(chǎn)機(jī)械要求停車(chē)時(shí)精確定位或盡可能減少輔助時(shí)間，必須采取制動(dòng)措施。 制動(dòng)停車(chē)的方式有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩大類(lèi)，機(jī)械制動(dòng)是采用機(jī)械施閘來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)； 電氣制動(dòng)是使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，常用的電氣制動(dòng)方式有能耗制動(dòng)和反接制動(dòng),1.4.3.1 能耗制動(dòng)控制電路 能耗制動(dòng)是指在異步電動(dòng)機(jī)剛切除三相電源之后，在定子繞組中接入直流電源。 由于轉(zhuǎn)子切割固定磁場(chǎng)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使電

11、機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑾脑谵D(zhuǎn)子的制動(dòng)上，故稱(chēng)能耗制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)于轉(zhuǎn)速為零時(shí)，切除直流電源。 圖1-67（a）、（b）分別是用復(fù)合按鈕手動(dòng)控制和用時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的能耗制動(dòng)電路,圖（b）制動(dòng)過(guò)程：工作時(shí)KM1,KM2 ,KT,SB1,KM1,KM1 （3）,KM2,KT,KM2（4,切斷交流電源,延時(shí),KM2,8,KM2（4,9,接通直流電源,切斷直流電源,能耗制動(dòng)比較緩和、平穩(wěn)、準(zhǔn)確、功耗小，適用于要求制動(dòng)平穩(wěn)和起制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，但需整流設(shè)備,1.4.3.2 反接制動(dòng)控制電路 工作時(shí)KM1，KR ， KM2,KR與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min以上時(shí)，其常開(kāi)觸頭閉合，當(dāng)制動(dòng)到電動(dòng)機(jī)

12、轉(zhuǎn)速小于100r/min時(shí)，觸頭斷開(kāi)，恢復(fù)原位,SB1,KM1,KM1 （3）,KM2,KM2（4,KR,KM2（4）,9,M反接制動(dòng),n0,切斷正轉(zhuǎn)電源,反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速接近轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的兩倍，因此，制動(dòng)力大，對(duì)設(shè)備沖擊大，若速度繼電器動(dòng)作不可靠時(shí)，可能引起的反向再起動(dòng)，因此，反接制動(dòng)方法主要用于不頻繁起動(dòng)、制動(dòng)并對(duì)停車(chē)位置無(wú)準(zhǔn)確要求而且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能承受較大沖擊的設(shè)備中，如銑床、鏜床、中型車(chē)床等機(jī)床。為減小制動(dòng)電流，在電動(dòng)機(jī)主電路中串接限流電阻R，可防止制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組過(guò)熱。 反接制動(dòng)過(guò)程的結(jié)束由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制,這種由速度達(dá)到一定值而發(fā)出轉(zhuǎn)換信號(hào)的控制方式稱(chēng)為“按速度原則”

13、的自動(dòng)控制,1.4.4 雙速異步電動(dòng)機(jī)的高低速控制,多速電動(dòng)機(jī)在機(jī)床中如車(chē)床、銑床、鏜床等都有較多應(yīng)用。常用來(lái)改善機(jī)床的調(diào)速性能和簡(jiǎn)化機(jī)械變速裝置。根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式,1-8,式中，s為轉(zhuǎn)差率；f為電源頻率；p為定子磁極對(duì)數(shù),雙速電機(jī)是最簡(jiǎn)單的多速電機(jī)，常見(jiàn)的接線方式有/YY和Y/YY兩種,1.4.4.1 YY接法,1，2，3接電源，4，5，6端子懸空時(shí)，每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成，電機(jī)呈4極（p2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min,YY 4，5，6接電源，1，2，3短接時(shí)，每相繞組有兩個(gè)線圈并聯(lián)組成，產(chǎn)生2極（p1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同步轉(zhuǎn)速為3000rmin,由上可知，若將定子繞組接成形得

14、到低速，接成YY形者得到高速。兩種接法的功率近似相等，屬恒功率調(diào)速適合一般的金屬切削機(jī)床,1.4.4.2 YYY接法 YYY接法如圖1-69（b）所示，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，它適用于起重機(jī)、電梯、皮帶運(yùn)輸機(jī)等,圖1-70（c）是實(shí)現(xiàn)低、高速自動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制電路。在圖中，當(dāng)SA開(kāi)關(guān)打到高速時(shí)，時(shí)間繼電器KT得電，其瞬時(shí)動(dòng)作觸頭閉合，先接通低速電路，使電動(dòng)機(jī)低速起動(dòng)，KT延時(shí)時(shí)間到后，其兩個(gè)延時(shí)觸頭分別斷開(kāi)低速電路和接通高速電路，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換到高速運(yùn)行,圖1-70（a）是用按鈕變換的高、低速電路圖。KM1得電，電機(jī)繞組接成，低速運(yùn)轉(zhuǎn)；KM2、KM3得電，電機(jī)繞組接成YY形，電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在低速和高速之間用動(dòng)

15、斷觸頭互鎖,圖1-70（b）是用開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高低速控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，若直接作高速運(yùn)轉(zhuǎn)（YY接法），起動(dòng)電流較大，這時(shí)可采用低速起動(dòng)，再轉(zhuǎn)換到高速運(yùn)行的控制方式,1.4.5 組成控制電路的基本規(guī)律,1.4.5.1 按聯(lián)鎖控制的規(guī)律 （1）正反向接觸器間的聯(lián)鎖控制 如果電路中有兩個(gè)接觸器KM1、KM2不能同時(shí)接通，就將的各自的常閉觸頭分別串在對(duì)方線圈控制電路中，KM1、KM2的常閉觸頭稱(chēng)為聯(lián)鎖或互鎖觸頭，用復(fù)合按鈕代替單觸頭按鈕，并將復(fù)合按鈕的常閉觸頭分別串接對(duì)方接觸器控制電路中也可實(shí)現(xiàn)互鎖，常用在電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制中，以防電源短路。如圖1-71,2）順序起動(dòng)控制電路,生產(chǎn)機(jī)械常要求各運(yùn)動(dòng)部件之

16、間能夠?qū)崿F(xiàn)按順序工作?？刂茖?duì)象對(duì)控制系統(tǒng)提出了按順序工作的聯(lián)鎖要求。如圖1-72是油泵電機(jī)先起動(dòng)，主電機(jī)才能起動(dòng)的控制電路。圖（a）是簡(jiǎn)化電路,3）連續(xù)工作（長(zhǎng)動(dòng)）與點(diǎn)動(dòng)控制電路 生產(chǎn)機(jī)械在工作時(shí)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，即所謂長(zhǎng)動(dòng)。但在試車(chē)調(diào)整及快速移動(dòng)時(shí)，需要點(diǎn)動(dòng)。長(zhǎng)動(dòng)可用自鎖電路實(shí)現(xiàn)，取消自鎖觸頭或使自鎖觸頭不起作用就可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng),a）圖為按鈕聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)的控制電路；此電路若接觸器的釋放時(shí)間較長(zhǎng)，這一電路可能無(wú)法工作,b）為用開(kāi)關(guān)SA實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制電路,c）為用中間繼電器實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)的控制電路,1.4.5.2 按過(guò)程變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律 為滿足生產(chǎn)工藝的某些要求，在電氣控制方案中還

17、應(yīng)考慮下述諸方面的問(wèn)題：采用自動(dòng)循環(huán)或半自動(dòng)循環(huán)，手動(dòng)調(diào)整、工序變更、系統(tǒng)的檢測(cè)、各個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖、各種安全保護(hù)、故障診斷、信號(hào)指標(biāo)、照明及人機(jī)關(guān)系等規(guī)律。 只用簡(jiǎn)單的聯(lián)鎖控制已不能滿足要求，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)控制系統(tǒng)提出的不同要求，正確選擇如實(shí)反映控制過(guò)程中的變化參量，如時(shí)間、速度、電流、行程等來(lái)進(jìn)行控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種工藝要求,按控制過(guò)程中變化參量進(jìn)行控制是一種具有普遍性的自動(dòng)控制基本規(guī)律。圖1-74是按控制過(guò)程的變化參量進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)框圖,主令信號(hào)就是諸如起動(dòng)、停止按鈕發(fā)出的信號(hào),執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是諸如接觸器、電磁閥一類(lèi)電器元件,被控對(duì)象就是生產(chǎn)機(jī)械系統(tǒng),將控制過(guò)程中的過(guò)程變化參量以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

18、變化反饋到控制裝置，和主令信號(hào)以及同各種中間變量（中間繼電器等）一起進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后輸出去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行。 過(guò)程變化參量分為直接過(guò)程變化參量和間接過(guò)程變化參量。一般情況下，應(yīng)盡可能按直接過(guò)程變化參量來(lái)進(jìn)行控制。只有在過(guò)程變化參量難以直接測(cè)量或測(cè)量成本太高的情況下，方采用間接過(guò)程變化參量進(jìn)行控制,例 圖1-75示出了鉆削加工時(shí)刀架的自動(dòng)循環(huán)過(guò)程。具體要求如下,自動(dòng)循環(huán)：刀架能自動(dòng)地由位置1移動(dòng)到位置2進(jìn)行鉆削加工并自動(dòng)退回位置1,無(wú)進(jìn)給切削：刀具到達(dá)位置2時(shí)不再進(jìn)給，但鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削以提高工加工精度,快速停車(chē)：當(dāng)?shù)都芡顺龊笠罂焖偻＼?chē)以減少輔助工時(shí),1）自動(dòng)

19、循環(huán)行程原則控制 控制電路如圖1-76所示,SQ1和SQ2分別作為刀架運(yùn)動(dòng)位置1和2的位置測(cè)量元件。 刀架“1” SQ1,SB1,電機(jī)正轉(zhuǎn),SQ2,電機(jī)反轉(zhuǎn),SQ1,電機(jī)停,2）無(wú)進(jìn)給切削時(shí)間原則控制 為了提高加工精度，去掉毛刺，當(dāng)?shù)都芤苿?dòng)到位置2時(shí)要求在無(wú)進(jìn)給情況下繼續(xù)切削，達(dá)到要求后刀架再開(kāi)始退回,采用時(shí)間繼電器間接測(cè)量無(wú)進(jìn)給切削過(guò)程的控制電路是在圖1-76基礎(chǔ)上增加了時(shí)間繼電器KT，如圖1-77所示,3）快速停車(chē)速度原則控制 為縮短輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)準(zhǔn)確停車(chē)以減少超行程，因此對(duì)該控制系統(tǒng)還提出了快速停車(chē)的要求。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)講，最簡(jiǎn)便的方法是采用反接制動(dòng)。 完整電路如圖1-79

20、,4）控制方法綜述 上面闡述了按照聯(lián)鎖控制的規(guī)律和按照控制過(guò)程變化參量進(jìn)行控制的基本規(guī)律。根據(jù)一些基本規(guī)律結(jié)合生產(chǎn)機(jī)械的要求，就可以組成各式各樣的控制系統(tǒng)。 時(shí)間控制方式：利用時(shí)間繼電器等延時(shí)單元，將感測(cè)部分接受的輸人信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)一段間后才發(fā)出，從而實(shí)現(xiàn)電路切換的時(shí)間控制。 速度控制方式：利用速度繼電器或測(cè)速發(fā)電機(jī)，間接或直接地檢測(cè)某機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)速度，來(lái)實(shí)現(xiàn)按速度原則的控制,電流控制方式：借助于電流繼電器，它的動(dòng)作反映了某一電路中的電流變化，從而實(shí)現(xiàn)電流原則的控制。 行程控制方式：利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件與事先安排好位置的行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行相互配合，而達(dá)到位置控制的作用。 如何正確選用這些控

21、制方式是控制電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題。例如，對(duì)某些物理量，既可用行程控制方式，也可用時(shí)間控制方式。但究竟采用何種控制方式，那就需要根據(jù)實(shí)際工作情況來(lái)決定,1.4.6 電液控制,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)相結(jié)合的電液控制系統(tǒng)在組合機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)床、生產(chǎn)自動(dòng)線、數(shù)控機(jī)床等的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)易獲得很大的力矩運(yùn)動(dòng)傳遞平穩(wěn)、均勻、準(zhǔn)確可靠，控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 1.4.6.1 電磁換向閥 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由四個(gè)部分組成： 動(dòng)力裝置（液壓泵,執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸或液壓馬達(dá)） 控制調(diào)節(jié)裝置（溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等） 輔助裝置（油箱、油管、濾油器、壓力計(jì)等） 換向閥在機(jī)床液壓系統(tǒng)中用以改變液流方

22、向，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)換向，接通或關(guān)斷油路。在電液控制中常用電磁鐵推動(dòng)換向閥來(lái)改變液流方向，電磁換向閥就是利用電磁鐵推動(dòng)滑閥移動(dòng)來(lái)控制液流流動(dòng)方向的。 圖1-80中是二位四通電磁閥結(jié)構(gòu)圖及符號(hào)圖,當(dāng)電磁鐵得電時(shí)，閥芯被推向右邊，P與B通，A與O通，即改變了壓力油進(jìn)入液壓缸的方向，實(shí)現(xiàn)了油路的換向,A、B為工作油口，接液壓缸右、左兩個(gè)腔,圖中所示的位置，是當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)閥芯在彈簧作用下被推向左邊的情況，即閥口P與A通，B與O通,電磁換向閥的種類(lèi)很多，圖1-81為各種換向閥的符號(hào)圖,符號(hào)中方格表 示滑閥的位；箭頭 表示閥內(nèi)液流方向， 符號(hào)表示閥內(nèi)通 道堵塞。電磁閥有 交流電磁閥和直流 電磁閥兩種，以電磁鐵所

23、用電源而定,電磁換向閥符號(hào)的意義,23 D 10 B,二位三通,直流電源,流量為10Lmin,板式連接,1.4.6.2 液壓動(dòng)力頭控制電路 動(dòng)力頭是既能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而且又能同時(shí)完成刀具切削運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。 液壓動(dòng)力頭的自動(dòng)工作循環(huán)是由控制電路控制液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖1-82是一次工作進(jìn)給液壓系統(tǒng)和控制電路圖,動(dòng)力頭原位停止。 SQ1 ,YA1 、YA2 、YA3,動(dòng)力頭快進(jìn) S置“1,SB1,KA1,3,KA1（4,YA1,YA3,動(dòng)力頭快進(jìn),動(dòng)力頭工進(jìn) SQ3,SQ3,KA2,7,YA1,YA3,動(dòng)力頭工進(jìn),5,動(dòng)力頭快退 SQ4,SQ4,KA3,10,YA2,動(dòng)力頭快退,KA3（11,4

24、）,YA1,KA2,3）,KA1,SQ1,停止,動(dòng)力頭“點(diǎn)動(dòng)調(diào)整” S置“2,SB1,KA1,3,KA1（4,YA1,YA3,動(dòng)力頭快進(jìn),SQ1,解除自鎖,SB1,停,SB2,KA3,YA2,動(dòng)力頭快退,在上述控制電路的基礎(chǔ)上，加一延時(shí)電路，就可得到這樣的自動(dòng)工作循環(huán)：快進(jìn)工進(jìn)延時(shí)停留快退。控制電路如圖1-83所示,實(shí)際上就是多加了一個(gè)時(shí)間繼電器KT，當(dāng)工進(jìn)到終點(diǎn)后，壓動(dòng)開(kāi)關(guān)SQ4，使時(shí)間繼電器KA2通電，延時(shí)后，才開(kāi)始快退,1.4.6.3 半自動(dòng)車(chē)床刀架縱進(jìn)、橫進(jìn)、快退電液控制電路,圖1-84及圖1-85是液壓系統(tǒng)和控制電路圖,SB3,KM1,6,YA1,KM1（3,SQ1（9,M1停止,M

25、2起動(dòng),SB4,KA1,9,KA1（7,KM2（2,KM2,M1起動(dòng),KA1（12,刀架縱移,KA2,KA2（13,YA2,刀架橫移,SQ2（11,KT,延時(shí),KT（11,KA3YA1 ，YA2,刀架退回,KA1（7）,KM2,1.4.7 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)環(huán)節(jié),電氣控制系統(tǒng)除能滿足生產(chǎn)機(jī)械的加工工藝要求外要想長(zhǎng)期的、正常的、無(wú)故障的運(yùn)行，還必須有各種保護(hù)措施。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分利用它來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備以及人身安全等。 電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過(guò)載保護(hù)，短路電流保護(hù)、零電壓和欠電壓保護(hù)以及弱磁保護(hù)等,1.4.7.1 短路保護(hù) 電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣、導(dǎo)線的

26、絕緣損壞或電路發(fā)生故障時(shí)，造成短路現(xiàn)象，產(chǎn)生短路電流并引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力使電氣設(shè)備損壞。因此在產(chǎn)生短路現(xiàn)象時(shí)，必須迅速地將電源切斷。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 （1）熔斷器保護(hù) 熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，它自動(dòng)熔斷而切斷電路，達(dá)到保護(hù)的目的,2）自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù) 自動(dòng)開(kāi)關(guān)又稱(chēng)自動(dòng)空氣熔斷器，有短路、過(guò)載和欠壓保護(hù)。這種開(kāi)關(guān)能在電路發(fā)生上述故障時(shí)快速地自動(dòng)切斷電源。是低壓配電重要的保護(hù)元件之一，常作低壓配電盤(pán)的總電源開(kāi)關(guān)及電動(dòng)機(jī)變壓器的合閘開(kāi)關(guān)。 通常熔斷器比較適用于對(duì)動(dòng)作準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度較差的系統(tǒng)中，如小容量的籠形電動(dòng)機(jī)、一般的普通交流電源等。自動(dòng)開(kāi)關(guān)，只要發(fā)生短路就會(huì)自動(dòng)跳閘，將三相同時(shí)切斷。自動(dòng)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作頻率低，廣泛