機(jī)床參考資料電氣控制線路的功能

1、機(jī)床電氣控制線路的功能及加工工藝一、電氣制圖規(guī)則采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 電器圖形文字符號(hào)繪制而成的，用以表達(dá)電氣控制系統(tǒng) 原理、功能、 用途以及電氣元件之間的布置、 連接和安裝關(guān)系的圖形稱為電氣圖。 主要有電氣原理圖、 電 氣接線圖和電氣安裝圖。電氣圖繪制必須遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的最新電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)。目前主要有GB/GT4728 19962000電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)、GB7159 1987電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通則 、 GB4026 1992電器設(shè)備接線端子和特定導(dǎo)線線端的識(shí)別及應(yīng)用字母數(shù)字系統(tǒng)通則、GB/T6988.3-1997 電氣制圖、接線圖和接線表、GB/T6988.14 2002電氣技術(shù)文件

2、的編制等。此外還須遵守機(jī)械制圖與建筑制圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1. 電氣元件繪制規(guī)則圖1是CW6132車床的電氣原理圖。圖中包括了該機(jī)床所有電氣元件導(dǎo)電部件和接線端點(diǎn)之間的連接關(guān)系。LIL2L3SuHz330V-彳歐-才骨1=12.5rmiJ< nn 事 SA噸FR1KcDlPEVlW1 w dkff lOr/miaPEO 1251ff 2S00r/fninTC 50VA電博開黃電塚播平圖1 CW6132車床電氣原理圖1）觸頭圖示狀態(tài)電氣圖中電氣元件觸頭的圖示狀態(tài)應(yīng)按該電器的不通電狀態(tài)和不受力狀態(tài)繪制。對(duì)于接觸器、電磁繼電器觸頭按電磁線圈不通電時(shí)狀態(tài)繪制；對(duì)于按鈕、行程開關(guān)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪

3、制；對(duì)于低壓斷路器及組合開關(guān)按斷開狀態(tài)繪制；熱繼電器按未脫扣狀態(tài)繪制；速度繼電器按電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí)的狀態(tài)繪制；事故、備用與報(bào)警開關(guān)等按設(shè)備處于正常工作時(shí)的狀態(tài)繪制；標(biāo)有“OFF等多個(gè)穩(wěn)定操作位置的手動(dòng)開關(guān)則按撥在“OFF位置時(shí)的狀態(tài)繪制。2）文字標(biāo)注規(guī)則電氣圖中文字標(biāo)注遵循就近標(biāo)注規(guī)則與相同規(guī)則。所謂就近規(guī)則是指電氣元件各導(dǎo)電部件的文字符號(hào)應(yīng)標(biāo)注在圖形符號(hào)的附近位置；相同規(guī)則是指同一電氣元件的不同導(dǎo)電部件必須采用相同的文字標(biāo)注符號(hào)（如圖1中，交流接觸器線圈、主觸頭及其輔助觸頭均采用同一文字標(biāo)注符號(hào) KM ）。文字本身應(yīng)符合GB4457.3-84機(jī)械制圖文件的規(guī)定。漢字采用長(zhǎng)仿宋體，字高有2 0

4、，14 ,10, 7，5，3.5，2.5等七種，字體寬度約等于字高的2/3，而數(shù)字和字母筆畫寬度約為字高的1/10等。2. 連線繪制規(guī)則1）連線布置形式垂直布置形式設(shè)備及電器元件圖形符號(hào)從左至右縱向排列，連接線垂直布置，類似項(xiàng)目橫向?qū)R， 一般機(jī)床電氣原理圖均采用此布置方法。水平布置形式設(shè)備及電器元件圖形符號(hào)從上至下橫向排列，連線水平布置，類似項(xiàng)目縱向?qū)R。電氣原理圖繪制時(shí)采用的連線布置形式應(yīng)與電氣控制柜內(nèi)實(shí)際的連線布置形式相符。2）交叉節(jié)點(diǎn)的通斷十字交叉節(jié)點(diǎn)處繪制黑圓點(diǎn)表示兩交叉連線在該節(jié)點(diǎn)處接通，無黑圓點(diǎn)則無電聯(lián)系；T字節(jié)點(diǎn)則為接通節(jié)點(diǎn)，見圖 2。3 ）線號(hào)與規(guī)格標(biāo)注Jb)da）有黑圓點(diǎn)十

5、字交叉節(jié)點(diǎn)b）無黑圓點(diǎn)十字交叉節(jié)點(diǎn)c） T字節(jié)點(diǎn)圖2交叉節(jié)點(diǎn)的通斷線號(hào)用L1、L2、L3、U、V、W等標(biāo)注，連線規(guī)格按就近原則采用引出線標(biāo)注，例如圖1中就采用了引出線標(biāo)注，冷卻電動(dòng)機(jī)主電路分區(qū)中的引出線端點(diǎn)處標(biāo)注的2.5mm2表示連線截面積為 2.5mm2。連線規(guī)格標(biāo)注過多，會(huì)導(dǎo)致圖面混亂，可在電氣元件明細(xì)表中 集中標(biāo)注。4）節(jié)點(diǎn)數(shù)字符號(hào)標(biāo)注為了注釋方便，電氣原理圖各電路節(jié)點(diǎn)處還可標(biāo)注數(shù)字符號(hào)，見圖1之照明電路區(qū)的4、5、6、7、8。數(shù)字符號(hào)一般按支路中電流的流向順序編排。節(jié)點(diǎn)數(shù)字符號(hào)作用除了注釋作 用外，還起到將電氣原理圖與電氣接線圖相對(duì)應(yīng)的作用。3. 圖幅分區(qū)規(guī)則為了確定圖上內(nèi)容的位置及其

6、用途，應(yīng)對(duì)一些幅面較大、內(nèi)容復(fù)雜的電氣圖進(jìn)行分區(qū)。1）分區(qū)方法及其標(biāo)注垂直布置電氣原理圖中，上方一般按主電路及各功能控制環(huán)節(jié)自左至右進(jìn)行文字說明分 區(qū)，并在各分區(qū)方框內(nèi)加注文字說明，幫助機(jī)床電氣原理的閱讀理解；下方一般按支路居中”原則從左至右進(jìn)行數(shù)字標(biāo)注分區(qū)，并在各分區(qū)方框內(nèi)加注數(shù)字，以方便繼電器、接觸器 等電器觸頭位置的查閱。支路居中”原則是指各支路垂線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)數(shù)字分區(qū)方框的中線位置。對(duì)于水平布置的電氣原理圖，則實(shí)現(xiàn)左右分區(qū)。左方自上而下進(jìn)行文字說明分區(qū)，右方自 上而下進(jìn)行數(shù)字標(biāo)注分區(qū)。2）觸頭索引代號(hào)電氣原理圖中的交流接觸器與繼電器，因線圈、主觸頭、輔助觸頭所起作用各不相同， 為清晰地表明機(jī)

7、床電氣原理圖工作原理，這些部件通常繪制在各自發(fā)揮作用的支路中。在幅面較大的復(fù)雜電氣原理圖中， 為檢索方便，就需在電磁線圈圖形符號(hào)下方標(biāo)注電磁線圈的觸 頭索引代號(hào)，見圖 3。a）接觸器觸頭索引代號(hào)b）繼電器觸頭索引代號(hào)中欄右芒右欄主融點(diǎn)所在 的團(tuán)區(qū)號(hào)所在的関國(guó)號(hào)所在的駆號(hào)捕肋常中點(diǎn) 所在的EE號(hào)朋在的圖匿號(hào)圖3電磁線圈的觸頭索引代號(hào)對(duì)于接觸器觸頭索引代號(hào)分為左中右三欄，左欄數(shù)字表示主觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號(hào)，中 欄數(shù)字表示常開輔助觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號(hào)，右欄則表示常閉輔助觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號(hào)。對(duì)于繼電器觸頭索引代號(hào)分為左右兩欄，左欄表示常開觸頭所在數(shù)字分區(qū)號(hào)，右欄表示常閉觸頭所在數(shù)字分區(qū)號(hào)。4. 電氣

8、接線圖繪制規(guī)則表示電氣控制系統(tǒng)中各項(xiàng)目（包括電氣元件、組件、設(shè)備等）之間連接關(guān)系、連線種類 和敷設(shè)路線等詳細(xì)信息的電氣圖稱為電氣接線圖，電氣接線圖是檢查電路和維修電路不可缺少的技術(shù)文件， 等。根據(jù)表達(dá)對(duì)象和用途不同，可細(xì)分為單兀接線圖、 互連接線圖和端子接線圖圖4是CW6132車床電氣互連接線圖。接線圖中各電氣元件圖形與文字符號(hào)均與圖CW6132車床電氣原理圖保持一致，但各電氣元件位置則按電氣元件在控制柜、控制板、操 作臺(tái)或操縱箱中的實(shí)際位置繪制。圖中左方的點(diǎn)劃線方框表示CW6132車床的電氣控制柜、中間小方框表示照明燈控制板、右方小方框則表示機(jī)床運(yùn)動(dòng)操縱板。一三一-石l>IrT圖4 C

9、W6132車床電氣互連接線圖電氣控制柜內(nèi)各電氣元件可直接連接，而外部元器件與電氣柜之間連接須經(jīng)接線端子板進(jìn)行，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線根數(shù)、導(dǎo)線截面積等，一般不表示導(dǎo)線實(shí)際走線途徑，施工時(shí)由操作者根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳走線方式。二、C650車床電氣控制圖5是C650型臥式車床電氣控制原理圖。該車床共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)： M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主要有正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制、停車制動(dòng)時(shí)快速停轉(zhuǎn)、加工調(diào)整時(shí)點(diǎn)動(dòng)操作等電氣控制要求。M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)對(duì)零件加工部位進(jìn)行供液，電氣控制要求是加工時(shí)起動(dòng)供液，并能長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。M3是快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)，要求能夠隨時(shí)手

10、動(dòng)控制起動(dòng)與停止。12345e78圭電渤曲袴卻派電軸執(zhí)愎榕電朝朋椰時(shí)鐮忍電盪技出SSQUll 0S計(jì)0_eHI>1曰eFOS112血K*102枷1境總圭電妙皿戲京M 1正反帝期111P 13 220IS191111常4225I2144521645910121S141516171B1H20212!23圖5 C650型臥式車床電氣控制線路1. 動(dòng)力電路1）主電動(dòng)機(jī)電路電源引入與故障保護(hù)三相交流電源L1、L2、L3經(jīng)熔斷器FU后，由QS隔離開關(guān)引入 C650車床主電路,主電動(dòng)機(jī)電路中，F(xiàn)U1熔斷器為短路保護(hù)環(huán)節(jié)，F(xiàn)R1是熱繼電器加熱元件，對(duì)電動(dòng)機(jī)M1起過載保護(hù)作用。主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)KM1與KM2

11、分別為交流接觸器 KM1與KM2的主觸頭。根據(jù)電氣控制基本知識(shí)分析可知，KM1主觸頭閉合、KM2主觸頭斷開時(shí)，三相交流電源將分別接入電動(dòng)機(jī)的U1、V1、W1三相繞組中，M1主電動(dòng)機(jī)將正轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)KM1主觸頭斷開、KM2主觸頭閉合時(shí)，三相交流電源將分別接入 M1主電動(dòng)機(jī)的 W1、VI、U1三相繞組中，與正轉(zhuǎn)時(shí)相比，U1與W1進(jìn)行了換接，導(dǎo)致主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。主電動(dòng)機(jī)全壓與減壓狀態(tài)當(dāng)KM3主觸頭斷開時(shí)，三相交流電源電流將流經(jīng)限流電阻R而進(jìn)入電動(dòng)機(jī)繞組，電動(dòng)機(jī)繞組電壓將減小。如果 KM3主觸頭閉合，則電源電流不經(jīng)限流電阻而直接接入電動(dòng)機(jī)繞 組中，主電動(dòng)機(jī)處于全壓運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。繞組電流監(jiān)控電流表A在電動(dòng)機(jī)M

12、1主電路中起繞組電流監(jiān)視作用，通過TA線圈空套在繞組一相的接線上，當(dāng)該接線有電流流過時(shí)， 將產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過這一感應(yīng)電流間顯示電動(dòng)機(jī)繞組中 當(dāng)前電流值。其控制原理是當(dāng)KT常閉延時(shí)斷開觸頭閉合時(shí)，TA產(chǎn)生的感應(yīng)電流不經(jīng)過 A電流表，而一旦 KT觸頭斷開，A電流表就可檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)繞組中的電流。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控KS是和M1主電動(dòng)機(jī)主軸同轉(zhuǎn)安裝的速度繼電器檢測(cè)元件，根據(jù)主電動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速對(duì) 速度繼電器觸頭的閉合與斷開進(jìn)行控制。2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)電路冷卻泵電動(dòng)機(jī)電路中 FU4熔斷器起短路保護(hù)作用，F(xiàn)R2熱繼電器則起過載保護(hù)作用。當(dāng)KM4主觸頭斷開時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)不供液；而 KM4主觸頭一旦閉合，M2

13、將起動(dòng)供液。3）快移電動(dòng)機(jī)電路快移電動(dòng)機(jī)電路中 FU5熔斷器起短路保護(hù)作用。KM5主觸頭閉合時(shí)，快移電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)，而KM5主觸頭斷開，快移電動(dòng)機(jī) M3停止。主電路通過TC變壓器與控制線路和照明燈線路建立電聯(lián)系。TC變壓器一次側(cè)接入電壓為380V，二次側(cè)有36V、110V兩種供電電源，其中 36V給照明燈線路供電，而 110V給車 床控制線路供電。2. 控制線路控制線路讀圖分析的一般方法是從各類觸頭的斷與合與相應(yīng)電磁線圈得斷電之間的關(guān) 系入手，并通過線圈得斷電狀態(tài)， 分析主電路中受該線圈控制的主觸頭的斷合狀態(tài)，得出電動(dòng)機(jī)受控運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)論?？刂凭€路從6區(qū)至17區(qū)，各支路垂直布置，相互之間為并聯(lián)

14、關(guān)系。各線圈、觸頭均為原態(tài)（即不受力態(tài)或不通電態(tài)），而原態(tài)中各支路均為斷路狀態(tài)，所以KM1、 KM3、KT、KM2、KA、KM4、KM5等各線圈均處于斷電狀態(tài)，這一現(xiàn)象可稱為 原態(tài)支路常斷”，是機(jī)床控 制線路讀圖分析的重要技巧。1）主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制按下SB2，KM1線圈通電，根據(jù)原態(tài)支路常斷現(xiàn)象，其余所有線圈均處于斷電狀態(tài)。因此 主電路中為KM1主觸頭閉合，由 QS隔離開關(guān)引入的三相交流電源將經(jīng)KM1主觸頭、限流電阻接入主電動(dòng)機(jī) M1的三相繞組中，主電動(dòng)機(jī) M1串電阻減壓起動(dòng)。一旦松開 SB2，K M1線圈斷電，電動(dòng)機(jī) M1斷電停轉(zhuǎn)。SB2是主電動(dòng)機(jī) M2的點(diǎn)動(dòng)控制按鈕。2）主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制按

15、下SB3 , KM3線圈通電與KT線圈同時(shí)通電，并通過 20區(qū)的常開輔助觸頭 KM3閉合而 使KA線圈通電，KA線圈通電又導(dǎo)致11區(qū)中的KA常開輔助觸頭閉合， 使KM1線圈通電。 而1112區(qū)的KM1常開輔助觸頭與14區(qū)的KA常開輔助觸頭對(duì) SB3形成自鎖。主電路中 KM3主觸頭與KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)不經(jīng)限流電阻 R則全壓正轉(zhuǎn)起動(dòng)。繞組電流監(jiān)視電路中，因KT線圈通電后延時(shí)開始，但由于延時(shí)時(shí)間還未到達(dá)，所以KT常閉延時(shí)斷開觸頭保持閉合，感應(yīng)電流經(jīng)KT觸頭短路，造成A電流表中沒有電流通過，避免了全壓起動(dòng)初期繞組電流過大而損壞A電流表。KT線圈延時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，電動(dòng)機(jī)已接近額定轉(zhuǎn)速，繞組電流監(jiān)視電

16、路中的KT將斷開，感應(yīng)電流流入 A電流表將繞組中電流值顯示在A表上。3）主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制按下SB4，通過9、10、5、6線路導(dǎo)致KM3線圈與KT線圈通電，與正轉(zhuǎn)控制相類似， 2 0區(qū)的KA線圈通電，再通過 11、12、13、14使KM2線圈通電。主電路中 KM2、KM3主 觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)全壓反轉(zhuǎn)起動(dòng)。 KM1線圈所在支路與 KM2線圈所在支路通過 KM2與K M1常閉觸頭實(shí)現(xiàn)電氣控制互鎖。4 ）主電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制正轉(zhuǎn)制動(dòng)控制KS2是速度繼電器的正轉(zhuǎn)控制觸頭，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)至接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，KS2閉合并保持。制動(dòng)時(shí)按下 SB1，控制線路中所有電磁線圈都將斷電，主電路中KM1、KM2、KM3

17、主觸頭全部斷開，電動(dòng)機(jī)斷電降速，但由于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，需較長(zhǎng)時(shí)間才能降為零速。一旦松開SB1，則經(jīng)1、7、8 KS2、13、14，使KM2線圈通電。主電路中 KM2主觸頭 閉合，三相電源電流經(jīng) KM2使U1、W1兩相換接，再經(jīng)限流電阻R接入三相繞組中，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上形成反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與正轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩相抵消，電動(dòng)機(jī)迅速停車。在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速，再?gòu)念~定轉(zhuǎn)速制動(dòng)至停車的過程中，KS1反轉(zhuǎn)控制觸頭始終不產(chǎn)生閉合動(dòng)作，保持常開狀態(tài)。反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制KS1在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)至接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)閉合并保持。與正轉(zhuǎn)制動(dòng)相類似，按下SB1，電動(dòng)機(jī)斷電降速。一旦松開 SB1，則經(jīng)1、7、8、KS1、2、3,使線圈KM

18、1通電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 子上形成正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與反轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩相抵消使電動(dòng)機(jī)迅速停車。5 ）冷卻泵電動(dòng)機(jī)起?？刂瓢聪耂B6，線圈KM4通電，并通過 KM4常開輔助觸頭對(duì) SB6自鎖，主電路中 KM4主觸 頭閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2轉(zhuǎn)動(dòng)并保持。按下 SB5，KM4線圈斷電，冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2停 轉(zhuǎn)。6）快移電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制行程開關(guān)由車床上的刀架手柄控制。轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄，行程開關(guān)SQ將被壓下而閉合，KM5線圈通電。主電路中 KM5主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)刀架快移的電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)。反向轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄復(fù)位，SQ行程開關(guān)斷開，則電動(dòng)機(jī) M3斷電停轉(zhuǎn)。7）照明電路燈開關(guān)SA置于閉合位置時(shí)，EL燈亮。SA置于斷開位置時(shí)，EL燈滅。C650臥式車床電氣 原理圖中電氣元件符號(hào)及名稱見下表。表C650車床電氣元件符號(hào)及名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱M1主電動(dòng)機(jī)SB1總停按鈕M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)SB2