《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》鏜床的反接制動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)

?電機(jī)與電氣控制技術(shù)?任務(wù)八、鏜床的反接制動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目概述知識(shí)平臺(tái)項(xiàng)目實(shí)施評(píng)價(jià)檢查

鏜刀主要對(duì)工件已有的預(yù)制孔進(jìn)行鏜削的機(jī)床。通常，鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鏜刀或工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個(gè)孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。在生產(chǎn)過程中，電動(dòng)機(jī)斷開電源后，由于慣性不會(huì)馬上停下來，需要一段時(shí)間才能完全停止。這種情況對(duì)于某些生產(chǎn)機(jī)械是不適宜的，如起重機(jī)的吊鉤需要準(zhǔn)確定位；萬能銑床要求立即停轉(zhuǎn)等；都要求采取相應(yīng)措施使電動(dòng)機(jī)脫離電源后立即停轉(zhuǎn)，這就是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，所采取的措施就是制動(dòng)方法。1、能耗制動(dòng)方法：將運(yùn)行著的異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上。原理：當(dāng)定子繞組通入直流電源，將在電機(jī)中將產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)切割這一恒定磁場(chǎng)，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流。轉(zhuǎn)子電流又和恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，根據(jù)右手定那么可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，那么T為一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當(dāng)n=0時(shí)，T=0，制動(dòng)過程結(jié)束。轉(zhuǎn)子的動(dòng)能變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。特點(diǎn)：能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)是需要一套專門的直流電源供制動(dòng)用。

nTaTLb120能耗制動(dòng)機(jī)械特性圖1-固有機(jī)械特性2-能耗制動(dòng)機(jī)械特性能耗制動(dòng)接線圖2、反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。〔a〕電源反接制動(dòng)方法：改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序。原理：當(dāng)電源的相序發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n1立即反轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電勢(shì)、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化，那么電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n方向相反，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)制動(dòng)過程我們稱為電源反接制動(dòng)?！瞐〕電源反接制動(dòng)nTaTLb120b’3n1-n1c電源反接制動(dòng)接線圖電源反接制動(dòng)的機(jī)械特性〔b〕倒拉反接制動(dòng)方法：當(dāng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載時(shí)，在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。原理：在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機(jī)械慣性，工作點(diǎn)向下移。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)電機(jī)減速至n=0，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在位能負(fù)載的作用下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作點(diǎn)繼續(xù)下移。此時(shí)因n<0，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行。圖6-23倒拉反接制動(dòng)機(jī)械特性3、回饋制動(dòng)方法：電動(dòng)機(jī)在外力〔如起重機(jī)下放重物〕作用下，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。原理：起重機(jī)下放重物。在下放開始時(shí)，n<n1，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。在位能性轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢(shì)、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀碗娋W(wǎng)，所以稱回饋制動(dòng)。NSn1TnNSn1nTa)n<n1電動(dòng)狀態(tài)b〕n>n1回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)原理圖速度繼電器學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目概述知識(shí)平臺(tái)項(xiàng)目實(shí)施評(píng)價(jià)檢查速度繼電器速度繼電器是用來反映轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向變化的繼電器。速度繼電器1.組成：主要由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、定子和觸點(diǎn)等局部組成，轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵，定子是一個(gè)籠形空心圓環(huán)，并裝有籠形繞組。其外形、結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)如下圖：2.工作過程：速度繼電器的轉(zhuǎn)軸和電動(dòng)機(jī)的軸通過聯(lián)軸器相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，定子內(nèi)的繞組便切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子方向開始轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)某一值時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩能使定子轉(zhuǎn)到一定角度使擺桿推動(dòng)常閉觸點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一值或停轉(zhuǎn)時(shí)，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩會(huì)減小或消失，觸點(diǎn)在彈簧的作用下復(fù)位。：(1)通過觀察速度繼電器觸點(diǎn)的動(dòng)作與否，來判斷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速。(2)經(jīng)常被用在電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)回路中。通常當(dāng)速度繼電器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速到達(dá)120r/min時(shí)，觸頭即動(dòng)作；當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí),觸頭即復(fù)位。※繼電器的使用本卷須知：(1)核對(duì)銘牌數(shù)據(jù)是否符合要求(2)活動(dòng)局部是否靈活可靠(3)去除部件外表污垢(4)安裝是否牢固、到位(5)使用中應(yīng)定期檢查1.理解反接制動(dòng)的原理，應(yīng)用和特點(diǎn)。2.學(xué)會(huì)反接制動(dòng)的接線方法。3.能夠根據(jù)故障現(xiàn)象分析及排除故障。進(jìn)一步穩(wěn)固控制低壓電器的功能、原理及圖形符號(hào)，了解和掌握速度繼電器的功能，原理及使用。一、知識(shí)目標(biāo)

二、能力目標(biāo)1.電動(dòng)機(jī)制動(dòng)根據(jù)方式不同可以分為哪幾類？都分別有哪些應(yīng)用？鞏固練習(xí)2.表達(dá)反接制動(dòng)的工作過程。3.畫出速度繼電器的符號(hào)。學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目概述知識(shí)平臺(tái)項(xiàng)目實(shí)施評(píng)價(jià)檢查一．檢查元器件〔1〕根據(jù)電氣原理圖檢查各電器元件型號(hào)規(guī)格和數(shù)量，用萬用表的歐姆檔檢測(cè)各電器元件的常開、常閉觸點(diǎn)的通斷情況?！?〕對(duì)于接觸器，要用手操作檢查觸點(diǎn)閉合況?？纯从|點(diǎn)是否能夠輕松彈起。檢元器件表〔僅供參考〕

二．元器件安裝 將檢查合格的電器元件按圖的位置固定在實(shí)驗(yàn)線路板上，也可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)將各電器元件合理地布置在線路板上。

三．按圖接線 按電氣原理圖，先接主電路后接控制電路、從左向右、自上而下地、先串聯(lián)后并聯(lián)的接線原那么，從刀開關(guān)QS的下端開始接線，最后接電源線。裝

四、電路檢查及故障分析

1．電路檢查與通電試車 接線完成后，對(duì)照電路圖，自行檢查電路中有無漏接、錯(cuò)接和短接；接線端的連接是否牢固。斷開控制電路，對(duì)主電路用萬用表的歐姆檔對(duì)各連接點(diǎn)作通斷檢查；斷開主電路，對(duì)控制電路的各連接點(diǎn)作通斷檢查。檢查完畢，再經(jīng)指導(dǎo)老師檢查確認(rèn)后，通電試車。

查

2．故障分析

通電試車時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作或出現(xiàn)振動(dòng)、冒