第二章王振臣主編-機床電氣控制技術(shù)第5版完整課件-

1、第二章第二章 機床電氣控制電路的分析及設(shè)計機床電氣控制電路的分析及設(shè)計1）了解機床的主要技術(shù)性能及機械傳動、液壓和氣動原理。了解機床的主要技術(shù)性能及機械傳動、液壓和氣動原理。2）弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。3）掌握各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關(guān)、掌握各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關(guān)、控制按鈕的功能和操縱方法?？刂瓢粹o的功能和操縱方法。4）了解與機床的機械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安了解與機床的機械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用。如：行程開關(guān)、撞塊、壓力繼電器、電磁裝部位及作用。如：行程開關(guān)、撞塊

2、、壓力繼電器、電磁離合器、電磁鐵等。離合器、電磁鐵等。5）分析電氣控制電路時，要結(jié)合說明書或有關(guān)的技術(shù)資料分析電氣控制電路時，要結(jié)合說明書或有關(guān)的技術(shù)資料將整個電路劃分成幾個部分逐一進行分析。例如：各電動將整個電路劃分成幾個部分逐一進行分析。例如：各電動機的起動、停止、變速、制動、保護及相互間的聯(lián)鎖等。機的起動、停止、變速、制動、保護及相互間的聯(lián)鎖等。2.1臥式車床的電氣控制電路分析臥式車床的電氣控制電路分析 臥式車床是機床中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以用于切削各種工臥式車床是機床中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。 主軸旋轉(zhuǎn)運動需要正反

3、轉(zhuǎn)，改變主軸電動機的轉(zhuǎn)向或采用離合主軸旋轉(zhuǎn)運動需要正反轉(zhuǎn)，改變主軸電動機的轉(zhuǎn)向或采用離合器來實現(xiàn)。進給運動是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳器來實現(xiàn)。進給運動是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳給進給箱實現(xiàn)刀具的進給。刀架快速運動由一臺電動機單獨拖動。給進給箱實現(xiàn)刀具的進給。刀架快速運動由一臺電動機單獨拖動。車床設(shè)有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時的冷卻。車床設(shè)有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時的冷卻。 主電動機有兩種起動方式，即直接起動和降壓起動。主電動機有兩種起動方式，即直接起動和降壓起動。 主電動機有兩種制動方式，即電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和主電動機有兩種制動方式，即

4、電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和反接制動，以及機械的摩擦離合器制動。反接制動，以及機械的摩擦離合器制動。CW6163B型萬能臥式車床1. 主電路主電路 整機的電氣系統(tǒng)由整機的電氣系統(tǒng)由M M1 1主電動機、主電動機、M M2 2冷卻泵電動機、冷卻泵電動機、M M3 3快速移動快速移動電動機組成，均為直接起動，主軸采用液壓制動器。電動機組成，均為直接起動，主軸采用液壓制動器。CW6163B型萬能臥式車床 三相交流電通過斷路器三相交流電通過斷路器QF引入引入，KM1為主電動機為主電動機M1的接觸器的接觸器。KR1為主電動機為主電動機M1的過載保護電器的過載保護電器，M1的短路保護由斷路器的短路保護由斷路器

5、QF中中的電磁脫扣實現(xiàn)的電磁脫扣實現(xiàn)。電流表電流表A監(jiān)視主電動機的電流監(jiān)視主電動機的電流，機床工作時機床工作時，可可調(diào)整切削量調(diào)整切削量，使電流表的電流接近主電動機的額定電流來提高生產(chǎn)使電流表的電流接近主電動機的額定電流來提高生產(chǎn)效率效率，充分利用電動機充分利用電動機。CW6163B型萬能臥式車床熔斷器熔斷器FU1為電動機為電動機M2、M3作短路保護。電動機作短路保護。電動機M2的控制由的控制由KM2來完成，來完成，KR2為為M2的過載保護。的過載保護。KM3為電動機為電動機M3控制用接觸器?？刂朴媒佑|器?？焖僖苿与妱訖C快速移動電動機M3為短期工作制，可不設(shè)過載保護。為短期工作制，可不設(shè)過載保

6、護。CW6163B型萬能臥式車床2控制、照明及顯示電路控制、照明及顯示電路 控制變壓器控制變壓器TCTC二次側(cè)二次側(cè)110V110V電壓作為控制電路的電源。為便于電壓作為控制電路的電源。為便于操作和事故狀態(tài)下的緊急停車，主電動機操作和事故狀態(tài)下的緊急停車，主電動機M M1 1采用雙點控制。它的采用雙點控制。它的起動和停止由裝在床頭操縱板上的按鈕起動和停止由裝在床頭操縱板上的按鈕SB1SB1和和SB3SB3及裝在刀架拖板及裝在刀架拖板上的上的SB2SB2和和SB4SB4進行控制。主電動機過載時，進行控制。主電動機過載時，KR1KR1的動斷觸點斷開，的動斷觸點斷開，切斷交流接觸器切斷交流接觸器KM

7、1KM1的通電回路，電動機的通電回路，電動機M1M1停止。停止。CW6163B型萬能臥式車床STST是與操作開關(guān)聯(lián)動的行程開關(guān)，開機操作時被壓合。是與操作開關(guān)聯(lián)動的行程開關(guān)，開機操作時被壓合。冷卻泵電動機的起動和停止由裝在床頭操縱板的按鈕冷卻泵電動機的起動和停止由裝在床頭操縱板的按鈕SBSB5 5和和SBSB6 6控制?？刂??？焖僖苿与妱訖C由安裝在進給操縱手柄頂端的按鈕快速移動電動機由安裝在進給操縱手柄頂端的按鈕SB7SB7控制，它與控制，它與交流接觸器交流接觸器KM3KM3組成點動控制環(huán)節(jié)。組成點動控制環(huán)節(jié)。HLHL1 1為工作指標燈為工作指標燈 、HLHL2 2為電源指標燈、為電源指標燈、

8、 ELEL為照明燈，為照明燈，SA SA 為照明為照明控制開關(guān)?？刂崎_關(guān)。符 號 名 稱 及 用 途 符 號 名 稱 及 用 途 Q斷路器作電源引入及短路保護用 KR1熱繼電器 作主電動機過載保護用FU1-FU4 熔斷器作短路保護 KR2 熱繼電器 作冷卻泵電動機過載保護用 Ml主電動機（主軸及進給） KM1 接觸器作主電動機起動、停止用 M2冷卻泵電動機 KM2 接觸器 作冷卻泵電動機起動、停止用 M3快速電動機 KM3 接觸器 快速電動機起動、停止用 SBl-SB4主電動機起停按鈕 SB7 快速電動機點動按鈕SB5-SB6冷卻泵電動機起停按鈕 TC 控制與照明變壓器 HLl主電動機起停指示

9、燈 ST 行程開關(guān) 與操作開關(guān)聯(lián)動 HL2電源接通指示燈SA 照明控制開關(guān)表表2-1 CW6163B型臥式車床電器元件目錄表型臥式車床電器元件目錄表1.2.2 C616臥式車床電氣控制電路臥式車床電氣控制電路 圖2-2 為C616臥式車床電氣原理圖。 1主電路主電路 機床有機床有M M1 1、 M M2 2、 M M3 3三臺電動機，三相交流電通過組合開關(guān)三臺電動機，三相交流電通過組合開關(guān)Q Q1 1引入，引入，F(xiàn)U1FU1、KR1KR1分別為主電動機分別為主電動機M1M1的短路保護和過載保護。的短路保護和過載保護。KM1KM1、KM2KM2為主電動機為主電動機M1M1的正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器

10、。的正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器。KM3KM3為電動機為電動機M2M2的的起動、停止接觸器。組合開關(guān)起動、停止接觸器。組合開關(guān)Q3Q3作電動機作電動機M3M3的接通和斷開用，的接通和斷開用，KR2KR2、KR3KR3為為M2M2和和M3M3過載保護用熱繼電器。過載保護用熱繼電器。2.1.3 C650臥式車床的電氣控制電路臥式車床的電氣控制電路 C650C650臥式車床屬于中型車床臥式車床屬于中型車床1、主電路、主電路 組合開關(guān)組合開關(guān)Q將三相電源引入，將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動機為主電動機M1的短路保護用熔斷的短路保護用熔斷器，器，KR1為為M1的過載保護用熱繼電器。的過載保護用熱繼電器。為防止

11、連續(xù)點動時起動電流造為防止連續(xù)點動時起動電流造成電動機的過載，點動時加入限流電阻成電動機的過載，點動時加入限流電阻R。通過互感器。通過互感器TA接入電流表接入電流表A以監(jiān)視主電動機繞組的電流。以監(jiān)視主電動機繞組的電流。FU2為電動機為電動機M2、M3的短路保護，接觸的短路保護，接觸器器KM1、KM2為電動機為電動機M2、M3控制用接觸器?？刂朴媒佑|器。KR2為電動機為電動機M2的過的過載保護?？焖僖苿与妱訖C載保護?？焖僖苿与妱訖CM3為短時工作制所以不設(shè)過載保護。為短時工作制所以不設(shè)過載保護。2、控制電路、控制電路（1）主電動機的點動調(diào)整控制。）主電動機的點動調(diào)整控制。KM3為電動機為電動機M1

12、的正轉(zhuǎn)接觸器，的正轉(zhuǎn)接觸器，KM為電動機為電動機M1的長動接觸器，的長動接觸器，K為中間繼電器。電動機為中間繼電器。電動機M1的點的點動由點動按鈕動由點動按鈕SB6控制。按下控制。按下SB6，接觸器，接觸器KM3得電吸合，主觸得電吸合，主觸點閉合，電動機的定子繞組經(jīng)限流電阻點閉合，電動機的定子繞組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動機在與電源接通，電動機在較低速度下起動。較低速度下起動。松開按鈕松開按鈕SB6，KM3斷電，電動機停轉(zhuǎn)。在點斷電，電動機停轉(zhuǎn)。在點動過程中，中間繼電器動過程中，中間繼電器K線圈不通電，線圈不通電，KM3線圈不會自鎖。線圈不會自鎖。（2）主電動機的正反轉(zhuǎn)控制。）主電動機的正反

13、轉(zhuǎn)控制。正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕SB1控制。按控制。按下下SB1，KM得電，主觸點閉合將限流電阻得電，主觸點閉合將限流電阻R 短接，輔助動合觸點短接，輔助動合觸點使中間繼電器使中間繼電器K得電，另一輔助動合觸點閉合，使得電，另一輔助動合觸點閉合，使KM3得電吸合。得電吸合。KM3主觸點將三相電源接通，電動機在滿電壓下正轉(zhuǎn)起動。主觸點將三相電源接通，電動機在滿電壓下正轉(zhuǎn)起動。KM3的動合輔助觸點和的動合輔助觸點和K的動合觸點閉合使的動合觸點閉合使KM3線圈自鎖。線圈自鎖。反轉(zhuǎn)起動用反轉(zhuǎn)起動用反向起動按鈕反向起動按鈕SB2。按下。按下SB2，KM得電，接通得電，接通K和和KM4，電動機

14、，電動機在滿壓下反轉(zhuǎn)起動。在滿壓下反轉(zhuǎn)起動。KM4的動合輔助觸點和的動合輔助觸點和K的動合觸點將的動合觸點將KM4線線圈自鎖。圈自鎖。KM3的動斷輔助觸點、的動斷輔助觸點、KM4的動斷輔助觸點分別串在對的動斷輔助觸點分別串在對方線圈的回路中，起動了電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電氣互鎖作用。方線圈的回路中，起動了電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電氣互鎖作用。（3）主軸電動機的反接制動控制。）主軸電動機的反接制動控制。速度繼電器與電動機同軸連接，正轉(zhuǎn)時，速度繼電器速度繼電器與電動機同軸連接，正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1閉合；反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點閉合；反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS

15、2閉合。正轉(zhuǎn)時，閉合。正轉(zhuǎn)時，KM3和和KM及及K都得電，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點都得電，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1閉合，為電動機正轉(zhuǎn)時的反接制閉合，為電動機正轉(zhuǎn)時的反接制動作淮備。要停車時，按下停止按鈕動作淮備。要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器，接觸器KM失電，主觸點斷開，電阻失電，主觸點斷開，電阻R串入主串入主電路。電路。KM3也失電，斷開了電動機的電源，也失電，斷開了電動機的電源，K失電，失電，K的動斷觸點閉合。松開的動斷觸點閉合。松開SB4后就使后就使反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器KM4的線圈得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當電動機的線圈得電，電動機的電源反接，電動機處于

16、反接制動狀態(tài)。當電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)動合觸點的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1斷開。切斷斷開。切斷了了KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。的通電回路，電動機脫離電源停止。電動機反轉(zhuǎn)時的制動與正轉(zhuǎn)時的制動相似。電動機反轉(zhuǎn)時的制動與正轉(zhuǎn)時的制動相似。當電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點當電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS2是閉合的，按一下停止按鈕是閉合的，按一下停止按鈕SB4，在，在SB4松開后正轉(zhuǎn)接觸器松開后正轉(zhuǎn)接觸器KM3線圈得電，吸合后將電源反接使電動機制動后停止。線圈得電，吸合后將電源反接使電動機制動后

17、停止。（4）刀架的快速移動和冷卻泵控制）刀架的快速移動和冷卻泵控制 刀架的快速移動是由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動行程開關(guān)刀架的快速移動是由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動行程開關(guān)ST實現(xiàn)。手柄壓動行程開關(guān)實現(xiàn)。手柄壓動行程開關(guān)ST后，后，KM2得電吸合，電動機得電吸合，電動機M3帶動刀架快速移動。帶動刀架快速移動。M2為冷卻泵電動機，它的起動與停止通過按鈕為冷卻泵電動機，它的起動與停止通過按鈕SB3和和SB5控制的控制的監(jiān)視主電路負載的電流表通過電流互感器接入。防止電動機起動電流對電流表的沖擊，監(jiān)視主電路負載的電流表通過電流互感器接入。防止電動機起動電流對電流表的沖擊，電路中采用時間繼電器電路中采用時間繼電器KT。起動

18、時，。起動時，KT線圈通電，線圈通電，KT的延時斷開的動斷觸點在延時時的延時斷開的動斷觸點在延時時間未到時，不會斷開，電流互感器二次電流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流間未到時，不會斷開，電流互感器二次電流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。起動完成，過。起動完成，KT延時斷開動斷觸點打開，電流流經(jīng)電流表，反映負載電流大小。延時斷開動斷觸點打開，電流流經(jīng)電流表，反映負載電流大小。2.2 機床電氣設(shè)計的內(nèi)容機床電氣設(shè)計的內(nèi)容 機床由機械與電氣兩大部分組成，設(shè)計一臺機床，首先機床由機械與電氣兩大部分組成，設(shè)計一臺機床，首先明確機床的技術(shù)要求，明確機床的技術(shù)要求，擬定總體技術(shù)方案。擬定總

19、體技術(shù)方案。電氣設(shè)計是機床電氣設(shè)計是機床設(shè)計的重要組成部分，電氣設(shè)計應(yīng)滿足機床的設(shè)計的重要組成部分，電氣設(shè)計應(yīng)滿足機床的總體技術(shù)方案總體技術(shù)方案。 (1)機床的主要技術(shù)性能機床的主要技術(shù)性能 機械傳動、液壓和氣動系統(tǒng)的性能，及對電氣控制系統(tǒng)的要求。機械傳動、液壓和氣動系統(tǒng)的性能，及對電氣控制系統(tǒng)的要求。 (2)機床的電氣技術(shù)指標機床的電氣技術(shù)指標 即電氣傳動方案，要根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)、傳動方式、調(diào)速指標，即電氣傳動方案，要根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)、傳動方式、調(diào)速指標，以及對起動、制動和正反向要求等來確定。以及對起動、制動和正反向要求等來確定。中小型機床，采用單速中小型機床，采用單速或雙速籠型異步電動機，通過

20、變速箱傳動；對傳動功率較大、主軸或雙速籠型異步電動機，通過變速箱傳動；對傳動功率較大、主軸轉(zhuǎn)速較低的機床，采用轉(zhuǎn)速較低的異步電動機；對調(diào)速范圍、調(diào)速轉(zhuǎn)速較低的機床，采用轉(zhuǎn)速較低的異步電動機；對調(diào)速范圍、調(diào)速精度、調(diào)速的平滑性要求較高的機床，用交流變頻調(diào)速和直流調(diào)速精度、調(diào)速的平滑性要求較高的機床，用交流變頻調(diào)速和直流調(diào)速系統(tǒng)，以滿足無級調(diào)速和自動調(diào)速的要求。系統(tǒng)，以滿足無級調(diào)速和自動調(diào)速的要求。 (3)機床電動機的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與機床的負載特性匹配機床電動機的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與機床的負載特性匹配 調(diào)速性質(zhì)指轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。調(diào)速性質(zhì)指轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。機床的切削運動需要機床的切削運動需要恒恒

21、功率傳動，進給運動需要恒轉(zhuǎn)矩傳動。雙速異步電動機定子繞功率傳動，進給運動需要恒轉(zhuǎn)矩傳動。雙速異步電動機定子繞 組組由三角形改成雙星形聯(lián)結(jié)時，轉(zhuǎn)速由低速升為高速，功率增加很由三角形改成雙星形聯(lián)結(jié)時，轉(zhuǎn)速由低速升為高速，功率增加很小，適用于恒功率傳動。小，適用于恒功率傳動。定子繞組低速成為星形聯(lián)結(jié)，高速為雙定子繞組低速成為星形聯(lián)結(jié)，高速為雙星形聯(lián)結(jié)的雙速電動機，轉(zhuǎn)速改變時電動機輸出的轉(zhuǎn)矩基本保持星形聯(lián)結(jié)的雙速電動機，轉(zhuǎn)速改變時電動機輸出的轉(zhuǎn)矩基本保持不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 (4)電氣控制方式的選擇電氣控制方式的選擇 普通機床工作程序往往是固定的，不需要經(jīng)常改變原有程序，普

22、通機床工作程序往往是固定的，不需要經(jīng)常改變原有程序，采用有觸點繼電器控制系統(tǒng)，控制電路在結(jié)構(gòu)上接成采用有觸點繼電器控制系統(tǒng)，控制電路在結(jié)構(gòu)上接成“固定固定”式。式。 PLC是介于繼電器系統(tǒng)的固定接線裝置和電子計算機控制裝是介于繼電器系統(tǒng)的固定接線裝置和電子計算機控制裝置的一種新型通用控制器?？煽s短機床的電氣設(shè)計、安裝和調(diào)整周置的一種新型通用控制器?？煽s短機床的電氣設(shè)計、安裝和調(diào)整周期，使機床工作程序易于更改。期，使機床工作程序易于更改。綜上所述，機床電氣設(shè)計應(yīng)包括以下內(nèi)容：綜上所述，機床電氣設(shè)計應(yīng)包括以下內(nèi)容： n擬定電氣設(shè)計任務(wù)書擬定電氣設(shè)計任務(wù)書 (技術(shù)條件技術(shù)條件)n確定電氣傳動控制方案

23、，選擇電動機確定電氣傳動控制方案，選擇電動機n設(shè)計電氣控制原理圖設(shè)計電氣控制原理圖n選擇電氣元件，并制定電氣元件明細表選擇電氣元件，并制定電氣元件明細表n設(shè)計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件設(shè)計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件n設(shè)計機床電氣設(shè)備布置總圖、電氣安裝圖，以及電氣接線圖設(shè)計機床電氣設(shè)備布置總圖、電氣安裝圖，以及電氣接線圖n編寫電氣說明書和使用操作說明書編寫電氣說明書和使用操作說明書 (5)明確有關(guān)操縱方面的要求，在設(shè)計中施實明確有關(guān)操縱方面的要求，在設(shè)計中施實操作臺的設(shè)計、測量顯示、故障診斷、保護措施等。操作臺的設(shè)計、測量顯示、故障診斷、保護措施等。 (6)設(shè)計應(yīng)考慮用戶供電電網(wǎng)情況設(shè)計

24、應(yīng)考慮用戶供電電網(wǎng)情況 如電網(wǎng)容量、電流種類、電壓及頻率。如電網(wǎng)容量、電流種類、電壓及頻率。 2.3 機床電氣控制電路的設(shè)計機床電氣控制電路的設(shè)計 1.電氣控制電路的電源電氣控制電路的電源 電氣控制電路較簡單、電器元件不多，用主電路電源做控制電氣控制電路較簡單、電器元件不多，用主電路電源做控制電路電源，即直接采用交流電路電源，即直接采用交流380V380V或或220V220V。比較復雜比較復雜的控制電路，的控制電路，采用控制電源變壓器，將控制電壓由交流采用控制電源變壓器，將控制電壓由交流380V380V或或220V220V降至降至110V110V、48V48V或或24V24V。機床照明電路為。

25、機床照明電路為36 V36 V以下電源。這些不同的電壓等級，以下電源。這些不同的電壓等級，由同一個控制變壓器提供。由同一個控制變壓器提供。 直流控制電路多用直流控制電路多用220 V220 V或或110V110V。直流電磁鐵、電磁離合器，。直流電磁鐵、電磁離合器，用用24V24V直流電源供電。直流電源供電。 (1)(1)動合觸點串聯(lián)動合觸點串聯(lián) 要求幾個條件同時具備，才使線圈得電動作，用幾個常要求幾個條件同時具備，才使線圈得電動作，用幾個常開觸點與線圈串聯(lián)實現(xiàn)。如圖開觸點與線圈串聯(lián)實現(xiàn)。如圖2-7a2-7a中，中，K K1 1、K K2 2、K K3 3都動作時接都動作時接觸器觸器KMKM才動

26、作，這種關(guān)系在邏輯電路中稱才動作，這種關(guān)系在邏輯電路中稱“與與”邏輯。邏輯。 圖圖b b是自動線上是自動線上各動力頭加工完成各動力頭加工完成后后退回原位退回原位且且夾具拔銷夾具拔銷松開松開的監(jiān)控電路。的監(jiān)控電路。 所有動力頭加工完成所有動力頭加工完成K K0 0動作，動力頭都退動作，動力頭都退到原位到原位K K1010動作，各夾具拔銷松開到位則動作，各夾具拔銷松開到位則K K1212動作。動作。 (2)(2)動合觸點并聯(lián)動合觸點并聯(lián) 幾個條件中，只要具備其中任一條件，控制的繼電幾個條件中，只要具備其中任一條件，控制的繼電器線圈就得電，用幾個動合觸點并聯(lián)實現(xiàn)。這種關(guān)系在邏器線圈就得電，用幾個動合

27、觸點并聯(lián)實現(xiàn)。這種關(guān)系在邏輯線路中叫輯線路中叫“或或”邏輯。邏輯。 圖圖a a只要只要K K1 1、K K2 2、K K3 3其中之一動作，其中之一動作，KMKM就得電動作。就得電動作。圖圖b b中中SBSB3 3、SBSB4 4為兩地控制起動按鈕，只要其中之一動作，為兩地控制起動按鈕，只要其中之一動作，KMKM就動作。就動作。 (3)(3)動斷觸點串聯(lián)動斷觸點串聯(lián) 幾個條件中僅具備一個，線圈就斷電，用幾個幾個條件中僅具備一個，線圈就斷電，用幾個動斷觸點與線圈串聯(lián)實現(xiàn)。動斷觸點與線圈串聯(lián)實現(xiàn)。圖圖2-92-9中的中的SBSB0 0各停止按鈕各停止按鈕，其中，其中一個動作，接觸器線圈就斷電；一個

28、動作，接觸器線圈就斷電； (4)動斷觸點并聯(lián)動斷觸點并聯(lián) 幾個條件都具備，線圈才斷幾個條件都具備，線圈才斷電，用幾個動斷觸點并聯(lián)，再與電，用幾個動斷觸點并聯(lián)，再與線圈串聯(lián)實現(xiàn)。圖線圈串聯(lián)實現(xiàn)。圖2-92-9中自動線中自動線預(yù)停時，按預(yù)停時，按“預(yù)停預(yù)?！卑粹o按鈕SBSB3 3，由動斷觸點由動斷觸點K K3 3、K K1010和和K K1212成并聯(lián)成并聯(lián)電電路與路與KMKM0 0線圈串聯(lián)。線圈串聯(lián)。當所有動力當所有動力頭已經(jīng)退回原位頭已經(jīng)退回原位(K(K1010動作動作) )、夾、夾具拔銷松開具拔銷松開(K(K1212動作動作) )、并已發(fā)、并已發(fā)出出“預(yù)停預(yù)?！毙盘栃盘?K(K3 3動作動作

29、) )基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)上，才能使才能使KMKM0 0斷電釋放，將控制電斷電釋放，將控制電路的電源切斷。路的電源切斷。3.控制電路設(shè)計的問題控制電路設(shè)計的問題 線圈的一端統(tǒng)一接在電源的同一側(cè)，觸點接在電源的另一側(cè)。線圈的一端統(tǒng)一接在電源的同一側(cè)，觸點接在電源的另一側(cè)。線圈不能串聯(lián)連接，電器動作時間的分散性，先動者鐵磁回路磁線圈不能串聯(lián)連接，電器動作時間的分散性，先動者鐵磁回路磁阻減少而使線圈電抗增大，分得大部份電源電壓，后動者達不到阻減少而使線圈電抗增大，分得大部份電源電壓，后動者達不到所需要動作電壓而無法動作。所需要動作電壓而無法動作。 （3）在控制電路中應(yīng)盡量減少電器觸點數(shù)）在控制電路中應(yīng)盡量減

30、少電器觸點數(shù) 主要是同類性質(zhì)觸點的合并，或一個觸點能完成的主要是同類性質(zhì)觸點的合并，或一個觸點能完成的動作，不用兩個觸點。動作，不用兩個觸點。 圖2-12 觸點簡化與合并K1K2KK1KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K3K1K3K2K1K3K2K1K1（4）盡量減少兩地間連接導線的數(shù)量）盡量減少兩地間連接導線的數(shù)量 如圖如圖2-13中，中，c、d是不適當?shù)慕泳€方式，是不適當?shù)慕泳€方式，a、b是適當是適當?shù)摹０粹o在操作臺，電器在電氣柜，圖的。按鈕在操作臺，電器在電氣柜，圖a電氣柜到操作臺電氣柜到操作臺的實際引線是的實際引線是3條，圖條，圖c是是4條。條。加粗

31、的線為兩地間連線加粗的線為兩地間連線。圖圖b、d中，中，SB1與與SB3在一起，在一起，SB2與與SB4在另一地，分別在另一地，分別兩地操作。圖兩地操作。圖b比圖比圖d少用了連接導線。少用了連接導線。2.4 機床常用電器的選擇機床常用電器的選擇 （1）按鈕）按鈕n按鈕：根據(jù)所需要的觸點數(shù)量、觸點類形、按鈕：根據(jù)所需要的觸點數(shù)量、觸點類形、使用場合及顏色來選擇。機床常用按鈕為使用場合及顏色來選擇。機床常用按鈕為LA系列。系列。 （2）刀開關(guān)的選用）刀開關(guān)的選用 根據(jù)電源種類、電壓等級、電動機容量、所需極數(shù)及根據(jù)電源種類、電壓等級、電動機容量、所需極數(shù)及使用場合來選用。使用場合來選用。（3）斷路器

32、）斷路器 主要參數(shù)是額定電壓、額定電流和允許主要參數(shù)是額定電壓、額定電流和允許切斷的極限電流等。切斷的極限電流等。欠電壓脫扣器額定電壓等于主電路欠電壓脫扣器額定電壓等于主電路額定電壓。熱脫扣器的整定電流與負載額定電流相等；額定電壓。熱脫扣器的整定電流與負載額定電流相等；電流脫扣器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于負載正常工作的電流脫扣器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于負載正常工作的尖峰電流，保護電動機時，電流脫扣器的瞬時脫扣整定尖峰電流，保護電動機時，電流脫扣器的瞬時脫扣整定電流為電動機起動電流的電流為電動機起動電流的17倍左右。機床常用的產(chǎn)品倍左右。機床常用的產(chǎn)品有有DZ系列，系列，DW系列。系列。（5）組合

33、開關(guān)的選用）組合開關(guān)的選用 主要作為電源引入開關(guān)，也稱電源隔離開關(guān)。根據(jù)電源種類、主要作為電源引入開關(guān)，也稱電源隔離開關(guān)。根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸點數(shù)及電動機容量進行選擇。常用的有電壓等級、所需觸點數(shù)及電動機容量進行選擇。常用的有HZ-10系系列，額定電流為列，額定電流為10A、25A、60A和和100A。用于交流。用于交流380V以下、直以下、直流流220V以下的電氣設(shè)備中。以下的電氣設(shè)備中。（6）電源開關(guān)聯(lián)鎖機構(gòu)選用）電源開關(guān)聯(lián)鎖機構(gòu)選用 它與斷路器和組合開關(guān)配套使用，用于電源接通與斷開；電它與斷路器和組合開關(guān)配套使用，用于電源接通與斷開；電源和柜門開關(guān)聯(lián)鎖，切斷電源后才能打開門，將

34、門關(guān)閉后才能接源和柜門開關(guān)聯(lián)鎖，切斷電源后才能打開門，將門關(guān)閉后才能接通電源，起安全保護作用。電源開關(guān)聯(lián)鎖有通電源，起安全保護作用。電源開關(guān)聯(lián)鎖有DJL系列和系列和JDS系列系列。 照明電路等沒有沖擊電流的負載，使熔體的額定電流照明電路等沒有沖擊電流的負載，使熔體的額定電流I IR R 等于或稍等于或稍大于電路的工作電流大于電路的工作電流I I，即，即 I IR RI I 對于單臺異步電動機，熔體可按下列關(guān)系選擇：對于單臺異步電動機，熔體可按下列關(guān)系選擇： I IR R = =（1.51.52.5)2.5)I Ieded 或或 I IR R = = I Ist st /2.5/2.5 (2-1

35、) (2-1) 式中式中: : I Ieded - -電動機的額定電流；電動機的額定電流； I Istst -電動機的起動電流。電動機的起動電流。 對于多臺電動機由一個熔斷器保護，熔體按下列關(guān)系選擇對于多臺電動機由一個熔斷器保護，熔體按下列關(guān)系選擇: : I IR RI Im m /2.5 (2-2) /2.5 (2-2) 式中式中: : I Im m - -可能出現(xiàn)的最大電流?？赡艹霈F(xiàn)的最大電流。 如果幾臺電動機不同時起動，如果幾臺電動機不同時起動，I Im m 為容量最大的一臺電動機為容量最大的一臺電動機起動電流，加上其它各臺電動機的額定電流。起動電流，加上其它各臺電動機的額定電流。2.4

36、.2 熔斷器的選用熔斷器的選用53頁，書上面例題頁，書上面例題 2.4.3熱繼電器的選用熱繼電器的選用 熱繼電器用于電動機的過載保護，根據(jù)電動機的額定電流來熱繼電器用于電動機的過載保護，根據(jù)電動機的額定電流來確定其型號和規(guī)格。確定其型號和規(guī)格。 熱繼電器熱元件的額定電流熱繼電器熱元件的額定電流I IRTRT應(yīng)接近或略大于電動機的額定應(yīng)接近或略大于電動機的額定電流電流I Ieded，即，即 I IRTRT = =（0.951.050.951.05）I Ieded 熱繼電器的整定電流指熱元件通過的電流超過此值的熱繼電器的整定電流指熱元件通過的電流超過此值的20%20%時，時，熱繼電器在熱繼電器在2

37、0min20min內(nèi)動作。內(nèi)動作。整定電流與電動機的額定電流一致。電整定電流與電動機的額定電流一致。電動機的額定電流為動機的額定電流為15.4A15.4A，選用，選用JR16B 20/3JR16B 20/3型熱繼電器，選用熱元型熱繼電器，選用熱元件電流等級為件電流等級為16A16A，它的電流調(diào)節(jié)范圍為，它的電流調(diào)節(jié)范圍為10-16A10-16A，將電流整定在，將電流整定在15.4A 15.4A 。JR16 BJR16 B熱繼電器系列：熱繼電器系列：雙金屬片式熱繼電器，電流整定范圍廣，雙金屬片式熱繼電器，電流整定范圍廣，適用于長期工作或間隙工作的交流電動機的過載保護。適用于長期工作或間隙工作的交

38、流電動機的過載保護。例子：例子：對于對于20kW20kW、380V380V的三相籠型電動機，其額定電流為的三相籠型電動機，其額定電流為30A30A，根，根據(jù)電動機為連續(xù)工作制的特點，可選用據(jù)電動機為連續(xù)工作制的特點，可選用JRl660JRl660型熱繼電器和型熱繼電器和1515號發(fā)熱元件號發(fā)熱元件( (其電流整定范圍為其電流整定范圍為2828363645A)45A)。先整定在。先整定在36A36A擋上擋上。若使用中發(fā)現(xiàn)電動機溫升較高，熱繼電器卻延遲動作，說明整。若使用中發(fā)現(xiàn)電動機溫升較高，熱繼電器卻延遲動作，說明整定電流過高。旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕，將電流整定在定電流過高。旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕，將電流整定在28

39、A28A擋上。擋上。2.4.4 接觸器的選用接觸器的選用n電源種類：交流或直流（指主觸點控制負載的電源）；電源種類：交流或直流（指主觸點控制負載的電源）；n主觸點額定電壓、額定電流；主觸點額定電壓、額定電流；n輔助觸點的種類、數(shù)量及觸點的額定電流；輔助觸點的種類、數(shù)量及觸點的額定電流；n電磁線圈的電源種類，頻率和額定電壓；電磁線圈的電源種類，頻率和額定電壓；n額定操作頻率（次額定操作頻率（次/小時），每小時通斷的最大次數(shù)。小時），每小時通斷的最大次數(shù)。 310:,:():();:;:ddddCeaCPK UKkWUVU Ic經(jīng) 驗 常 數(shù) 取 1-1.4; P電 動 機 功 率電 動 機 額

40、定 線 電 壓Ic:接 觸 器 主 觸 點 電 流 (A)主 觸 點 額 定 電 壓 :大 于 線 路主 觸 點 額 定 電 流 Ic根 據(jù) 電 動 機 容 量額 定 電 壓 UU主 觸 點 額 定 電 壓Uea線 路Pd計 算額 定 電 壓根據(jù)控制電路的電壓等級、觸點的數(shù)量、種類以及容量來根據(jù)控制電路的電壓等級、觸點的數(shù)量、種類以及容量來決定的。機床中常用的有決定的。機床中常用的有JZ7系列、系列、JZ8系列兩種。系列兩種。2.4.6 時間繼電器的選用時間繼電器的選用2.4.7速度繼電器的選用速度繼電器的選用 主要考慮額定轉(zhuǎn)速要大于電動機的額定轉(zhuǎn)速，觸點的種類主要考慮額定轉(zhuǎn)速要大于電動機的額

41、定轉(zhuǎn)速，觸點的種類和數(shù)量滿足要求等。和數(shù)量滿足要求等。 根據(jù)所需要變壓器容量及一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等極來選擇。根據(jù)所需要變壓器容量及一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等極來選擇?？刂谱儔浩骺筛鶕?jù)下面兩種情況來選擇其容量：控制變壓器可根據(jù)下面兩種情況來選擇其容量：n1 1、依據(jù)控制電路最大負載所需要的功率計算、依據(jù)控制電路最大負載所需要的功率計算 P PT TK KT TP Pxcxc (2-5) (2-5) 式中式中: :P PT T -所需變壓器容量所需變壓器容量(V.A)(V.A)； K KT T -變壓器容量儲備系數(shù)，一般取變壓器容量儲備系數(shù)，一般取K KT T =1.11.25=1.11.25； P

42、 Pxcxc-控制電路最大負載時電器所需的總功率控制電路最大負載時電器所需的總功率(V.A)(V.A)。 顯然對于交流電器顯然對于交流電器( (交流接觸器、交流中間繼電器及交流電交流接觸器、交流中間繼電器及交流電磁鐵等磁鐵等) )，P Pxcxc 應(yīng)取吸持功率值。應(yīng)取吸持功率值。2 2、變壓器的容量還應(yīng)滿足已吸合的電器在、變壓器的容量還應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動另一些電器時仍又起動另一些電器時仍能保持吸合能保持吸合 P PT T0.60.6P Pxcxc+1.5+1.5P PSTST (2-6)(2-6) 式中：式中：P Pxcxc-控制電路最大負載時電器所需的總功率控制電路最大負載時電器所需

43、的總功率(V.A)(V.A)。P PSTST - -同時起動的電器的總吸持功率同時起動的電器的總吸持功率(V.A)(V.A)。 最后所需變壓器容量，應(yīng)由式（最后所需變壓器容量，應(yīng)由式（2-5）和（）和（2-6）中所計算出）中所計算出的最大值決定。的最大值決定。 電 器 型 號 起動功率Pqd /(V.A) 吸持功率Pxc /(V.A) Pqd/Pxc JZ775126.3 CJ 10-5 CJ 10-10 CJ 10-20 CJ 10-40356514023061122325.85.96.47.2 CJ0-10 CJ0-20 CJ0-40771562801433335.54.758.5 MQl

44、 -5101 MQ1 -5111 MQ1 -5121 MQ1 -5131 MQl -514145010001700220010000508095130480912.518172l表表2-2 常用交流電器的起動與吸持功率常用交流電器的起動與吸持功率(均為有效功率均為有效功率)2.5 機床電氣控制電路設(shè)計舉例機床電氣控制電路設(shè)計舉例設(shè)計設(shè)計CW6163型臥式車床的電氣控制電路。型臥式車床的電氣控制電路。 1 1）機床主運動和進給運動由電動機）機床主運動和進給運動由電動機M M1 1集中集中傳動，主軸運動的正反向靠兩組摩擦片離傳動，主軸運動的正反向靠兩組摩擦片離合器完成。合器完成。2 2）主軸制動采

45、用液壓制動器。）主軸制動采用液壓制動器。3 3）冷卻泵由電動機）冷卻泵由電動機M M2 2拖動。拖動。4 4）刀架快速移動由快速電動機）刀架快速移動由快速電動機M M3 3拖動。拖動。5 5）進給運動的縱向、橫向和快速移動集中）進給運動的縱向、橫向和快速移動集中由一個手柄操縱。由一個手柄操縱。電動機型號：電動機型號： 1 1）主電動機）主電動機M1 Y160M-4 11kW 380V M1 Y160M-4 11kW 380V 23.0A 1460r/min23.0A 1460r/min2 2）冷卻泵電動機）冷卻泵電動機M2 JCB-22 0.15kW 380V M2 JCB-22 0.15kW

46、 380V 0.43A 2790 r/min0.43A 2790 r/min3 3）快速移動電動機）快速移動電動機M3 Y90S-4 1.1kW M3 Y90S-4 1.1kW 380V 2.8 A 1400 r/min380V 2.8 A 1400 r/min 2、電氣控制電路設(shè)計、電氣控制電路設(shè)計（1 1）主電路設(shè)計）主電路設(shè)計 KMKM1 1、KMKM2 2、KMKM3 3分別控制電動機分別控制電動機M M1 1、M M2 2及及M M3 3，三相，三相電源由電源引入開關(guān)電源由電源引入開關(guān)Q Q引入。引入。M M1 1的過載保護，由熱繼電器的過載保護，由熱繼電器KRKR1 1實現(xiàn)，實現(xiàn)，

47、短路保護由機床的前一級配電箱中的熔斷器保護。短路保護由機床的前一級配電箱中的熔斷器保護。M M2 2的過載保護由的過載保護由熱繼電器熱繼電器KRKR2 2實現(xiàn)。實現(xiàn)。M M3 3短時工作，不設(shè)過載保護。短時工作，不設(shè)過載保護。M M2 2、M M3 3共同設(shè)短路共同設(shè)短路保護保護熔斷器熔斷器FUFU1 1。 （2）控制電路設(shè)計）控制電路設(shè)計 考慮到操作方便，主電動機考慮到操作方便，主電動機M M1 1在床頭操作板上和刀架拖板上在床頭操作板上和刀架拖板上分別設(shè)起動和停止按鈕分別設(shè)起動和停止按鈕 SBSB1 1、SBSB2 2、SBSB3 3、SBSB4 4。接觸器。接觸器KMKM1 1與控制按鈕

48、與控制按鈕組成帶自鎖的起?？刂齐娐贰＝M成帶自鎖的起?？刂齐娐贰 M2 2由由SBSB5 5、SBSB6 6進行起停操作，裝在床進行起停操作，裝在床頭操作板上。頭操作板上。M M3 3工作時間短，由工作時間短，由SBSB7 7與與KMKM3 3組成點動控制電路。組成點動控制電路。（3）信號指示與照明電路）信號指示與照明電路 電源指示燈電源指示燈HLHL2 2 ( (綠色綠色) )，電源開關(guān)，電源開關(guān)Q Q接通立即發(fā)光顯示。指示燈接通立即發(fā)光顯示。指示燈HLHL1 1 ( (紅色紅色) ) 顯示主電動機是否運行。這兩個指示燈由顯示主電動機是否運行。這兩個指示燈由KMKM1 1的動合和動斷觸點進行

49、切換顯示。的動合和動斷觸點進行切換顯示。 在操作板上設(shè)有交流電流表在操作板上設(shè)有交流電流表A A，串聯(lián)在電動機主回路中，指示機床的工，串聯(lián)在電動機主回路中，指示機床的工作作電流。根據(jù)電動機工作情況調(diào)整切削用量使主電動機盡量滿載運行。照明燈電流。根據(jù)電動機工作情況調(diào)整切削用量使主電動機盡量滿載運行。照明燈ELEL安全照明安全照明(36V(36V安全電壓安全電壓) )。 （4）控制電路的電源）控制電路的電源采用變壓器供電，控制電路采用變壓器供電，控制電路127V127V，照明，照明36V36V，指示燈，指示燈6.3V6.3V。（5）繪制電氣原理圖）繪制電氣原理圖 根據(jù)各局部電路之間的關(guān)系和電氣保護

50、電路，畫成電氣原理圖，根據(jù)各局部電路之間的關(guān)系和電氣保護電路，畫成電氣原理圖， 3、選擇電氣元件、選擇電氣元件（1）電源引入開關(guān)）電源引入開關(guān)Q1 作為電源隔離開關(guān)，不直接起停電動機，按電動機額定電流來作為電源隔離開關(guān)，不直接起停電動機，按電動機額定電流來選。根據(jù)三臺電動機來選。在中小型機床常用組合開關(guān)中，可選選。根據(jù)三臺電動機來選。在中小型機床常用組合開關(guān)中，可選用用HZ10-25/3HZ10-25/3型，額定電流為型，額定電流為25A25A，三極組合開關(guān)。，三極組合開關(guān)。 （2）熱繼電器）熱繼電器KR1、KR2 M M1 1額定電流額定電流23.0A23.0A，KRKR1 1選用選用JR0

51、-40JR0-40型熱繼電器，熱元件電流型熱繼電器，熱元件電流為為25A25A，電流整定范圍為，電流整定范圍為1625A1625A，工作時將額定電流調(diào)整為，工作時將額定電流調(diào)整為23.0A23.0A。 KRKR2 2可選用可選用JR10-10JR10-10型熱繼電器，選用型熱繼電器，選用1 1號元件，電流整定范號元件，電流整定范圍是圍是0.400.64A0.400.64A，整定在，整定在0.43A0.43A。 （3）熔斷器）熔斷器FU1、FU2、FU3 FUFU1 1是對是對M M2 2、M M3 3兩臺電動機進行兩臺電動機進行保護的熔斷器。熔體電流為：保護的熔斷器。熔體電流為： 可選用可選用

52、RL1-15RL1-15型熔斷器，配用型熔斷器，配用10 A10 A的熔體。的熔體。 FU2FU2、FU3FU3選用選用RL1-15RL1-15型熔斷器，配用最小等級的熔體型熔斷器，配用最小等級的熔體2A2A。R2.677+0.43A7.6A2.5II Im m 為容量最大的一臺為容量最大的一臺電動機起動電流，加電動機起動電流，加上其它各臺電動機的上其它各臺電動機的額定電流。額定電流。 （4）接觸器）接觸器KM1、KM2及及KM3 KMKM1 1根據(jù)主電動機根據(jù)主電動機M M1 1的額定電流的額定電流I Ie e=23.0A=23.0A，控制電路電壓控制電路電壓127V127V，需主觸點三對，動合輔助觸點兩對，動斷輔助觸點一對，選，需主觸點三對，動合輔助觸點兩對，動斷輔助觸點一對，選用用CT0-40CT0-40型接觸器，電磁線圈電壓為型接觸器，電磁線圈電壓為127V127V。由于由于M M2 2、M M3 3電動機額定電流很小，電動機額定電流很小，KMKM2 2、KMKM3 3可選用可選用JZ7-44JZ7-44交流中間繼電器，線圈電壓為交流中間繼電器，線圈電壓為127V127V，觸點電流，觸點電流5A5A，可完全滿足，可完全滿足要求