電機(jī)拖動(dòng)與電控技術(shù)（第2版）第12章

/第12章

磨床的電氣控制112.1平面磨床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)形式圖12.1

平面磨床結(jié)構(gòu)示意圖平面磨床的結(jié)構(gòu)示意圖如圖12.1所示。2臥軸矩臺(tái)平面磨床的磨削方法如圖12.2所示。臥軸矩臺(tái)平面磨床加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況如下。主運(yùn)動(dòng)：砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖12.2

平面磨床的磨削方法進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滑座在立柱上的上、下運(yùn)動(dòng)；橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪箱在滑座上的水平運(yùn)動(dòng)；縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)沿床身的往返運(yùn)動(dòng)。3表12.1

M7120平面磨床電氣元件明細(xì)表

文

字

符

號(hào)器

件

名

稱型

號(hào)規(guī)

格M1液壓泵電動(dòng)機(jī)JJO2-21-41.1kW，1410r/minM2砂輪電動(dòng)機(jī)JO2-31-23kW，2860r/minM3冷卻泵電動(dòng)機(jī)JB-25A0.12kW，2870r/minM4砂輪升降電動(dòng)機(jī)JO3-801-40.75kW，1410r/minKM1～KM5交流接觸器CJ0-10線圈380VFR1熱繼電器JR10-102.71AFR26.16AFR30.47ASB1～SB9按鈕LA2

TR變壓器BK-150（380/135）VTC變壓器BK-50（380/36）V、6.3VVC整流器4X2CZ11C

FV電壓繼電器

直流110VR電阻

500C電容

110V，5FYH電磁吸盤HD×P110V，1.45AFU1熔斷器RL160/25FU2～FU415/2QS開關(guān)HZ1-25/3

SA4

12.2M7120磨床的電氣控制

M7120平面磨床的電氣控制線路如圖12.3所示，表12.1為其電氣元件明細(xì)表。

1．主電路液壓泵電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)高壓液壓泵提供壓力油，完成工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及砂輪的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；砂輪電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行磨削加工；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)冷卻泵供給磨削時(shí)所需的冷卻液；砂輪升降電動(dòng)機(jī)M4用于調(diào)整砂輪與工作臺(tái)的相對(duì)位置。長期工作的M1、M2和M3，分別由熱繼電器FR1、FR2和FR3作為過載保護(hù)。M4工作時(shí)間很短，不需要過載保護(hù)。4臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一組熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。

5圖12.3

M7120平面磨床電氣線路

62．控制電路（1）液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的控制按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電，液壓泵信號(hào)燈HL1發(fā)光，液壓泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，接觸器KM1線圈斷電，液壓泵電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。（2）砂輪電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制按下啟動(dòng)按鈕SB4，接觸器KM2線圈得電，砂輪機(jī)信號(hào)燈HL2發(fā)光，砂輪電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB3，接觸器KM2線圈斷電，砂輪電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3在插上插頭XS2后，與砂輪電動(dòng)機(jī)M2同時(shí)啟動(dòng)、停止。如果不需要冷卻液，可以拔下XS2插頭。7（3）砂輪升降電動(dòng)機(jī)M4的控制按下啟動(dòng)按鈕SB5，接觸器KM3線圈得電，主電路中的KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M4接通正序電源正轉(zhuǎn)，砂輪上升。當(dāng)砂輪上升到指定位置時(shí)，松開SB5，因KM3線圈沒有自鎖，所以斷電，電動(dòng)機(jī)M4停轉(zhuǎn)，砂輪停止上升。3．電磁吸盤（1）電磁吸盤的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁吸盤的結(jié)構(gòu)如圖12.4所示。圖12.4

電磁吸盤結(jié)構(gòu)

8（2）電磁吸盤YH的控制電磁吸盤YH是由橋式整流電路VC供給直流電，由按鈕SB7、SB8、SB9和接觸器KM5、KM6組成控制電路。工作原理如下。①充磁。按下充磁按鈕SB8，接觸器KM6線圈得電，接通充磁電路。充磁電流路徑為：

VC→FU4→KM6（03-05）→XS1→YH→XS1→KM6（06-04）→FU4→VC（-）②去磁。去磁時(shí)按下去磁按鈕SB9，接觸器KM5線圈得電，接通去磁電路。去磁電流路徑為：

VC（+）→FU4→KM5（03-06）→SX1→YH→XS1→KM5（05-04）→FU4→VC（-）9③放電回路。與電磁吸盤YH并聯(lián)的RC支路構(gòu)成電磁吸盤線路的放電回路。④保護(hù)電路。保護(hù)電路是一種失磁保護(hù)。4．照明與信號(hào)電路各信號(hào)燈作用為：HL亮，電源正常指示；HL1亮，液壓泵正在工作；HL2亮，砂輪機(jī)正在工作；HL3亮，砂輪在上、下移動(dòng)；HL4亮，工作臺(tái)電磁吸盤在充、去磁。

1012.3M1432萬能外圓磨床的電氣控制M1432萬能外圓磨床的結(jié)構(gòu)如圖12.5所示。圖12.5

M1432萬能外圓磨床結(jié)構(gòu)11外圓磨床的磨削方法如圖12.6所示。圖12.6（a）對(duì)應(yīng)的是縱磨進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圖12.6（b）為切入磨法。圖12.6（c）為砂輪端磨削工件的臺(tái)肩端面。圖12.6

外圓磨床的磨削方法12萬能外圓磨床加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況如下。主運(yùn)動(dòng)：砂輪架（或內(nèi)圓磨具）帶動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)，頭架主軸帶動(dòng)工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)縱向（軸向）往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪架橫向（徑向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)：砂輪架快速進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。

M1432萬能外圓磨床的電氣線路如圖12.7所示，表12.2為其電氣元件明細(xì)表。1．主電路液壓泵電動(dòng)機(jī)M1為液壓系統(tǒng)提供壓力油；頭架電動(dòng)機(jī)M2為雙速電動(dòng)機(jī)；拖動(dòng)內(nèi)、外圓砂輪的是電動(dòng)機(jī)M3和M4；M5為冷卻泵電動(dòng)機(jī)；M1～M5電動(dòng)機(jī)由各自的熱繼電器FR1～FR5進(jìn)行過載保護(hù)；M1、M2兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用FU2進(jìn)行短路保護(hù)；M3、M5兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用FU3進(jìn)行短路保護(hù)。M1～M5共用FU1進(jìn)行短路保護(hù)。

13圖12.7

M1432萬能外圓磨床電氣線路

14文

字

符

號(hào)器

件

名

稱型

號(hào)規(guī)

格

M1液壓泵電動(dòng)機(jī)JO3-801-4/720.75kW

M2頭架電動(dòng)機(jī)JO3-90S-8/4（0.37/0.75）kW

M3內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)JO3-801-21.1kW

M4外圓砂輪電動(dòng)機(jī)JO3-112S-44kW

M5冷卻泵電動(dòng)機(jī)DB-25A0.12kW

KM1～KM7交流接觸器CJ0-1010A，220V

FR1熱繼電器JR10-1L2A

FR21.6A

FR32.5A

9AFR40.47AFR5

FU1熔斷器RL130A

FU210A

FU310A

FU42A

表12.2

M1432萬能外圓磨床電氣元件明細(xì)表

15文

字

符

號(hào)器

件

名

稱型

號(hào)規(guī)

格QS開關(guān)LWS-3/C517215ASA1手動(dòng)開關(guān)LA18-22×2

SA2開關(guān)SA3轉(zhuǎn)速選擇開關(guān)SB1啟動(dòng)按鈕LA19-11D

SB2停止按鈕LA19-11JSB3工件對(duì)準(zhǔn)按鈕LA19-11SB4停止按鈕LA19-11SB5啟動(dòng)按鈕LA19-22SQ1位置開關(guān)LX12-2

SQ2行程開關(guān)YA電磁鐵MQW0.77N，220VTC變壓器BK-50（220/36）V，6.3V續(xù)表162．控制電路（1）液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的控制

按下啟動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM1線圈得電，液壓泵指示燈HL亮。液壓泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)。萬能外圓磨床加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況如下。主運(yùn)動(dòng)：砂輪架（或內(nèi)圓磨具）帶動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)，頭架主軸帶動(dòng)工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)縱向（軸向）往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪架橫向（徑向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)：砂輪架快速進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。

17（2）頭架電動(dòng)機(jī)M2的控制控制線路中SA3為轉(zhuǎn)速選擇開關(guān)，分為“低”、“?！薄ⅰ案摺比龘?。①

低速：SA3置于“低”位置。當(dāng)工件安裝完畢后（液壓泵電動(dòng)機(jī)M1已啟動(dòng)），操縱液壓手柄使砂輪快速接近工件，砂輪架壓住位置開關(guān)SQ1，因SA3置于低速位置，故通過SQ1和SA3接通接觸器KM2線圈，電動(dòng)機(jī)M2定子繞組以△接法接入電源，低速運(yùn)轉(zhuǎn)。②

停車：SA3置于“?！蔽恢?。控制線路被斷開，低速和高速控制都無法實(shí)現(xiàn)，但能夠進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)試。③

高速：SA3置于“高”位置。通過位置開關(guān)SQ1，接觸器KM3線圈得電，接觸器KM7線圈得電。頭架電動(dòng)機(jī)M2定子繞組以雙Y接法接入電源，電動(dòng)機(jī)M2高速運(yùn)轉(zhuǎn)。18（3）內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3、M4的控制①

外圓磨削。砂輪架壓下行程開關(guān)SQ2。按下SB5，接觸器KM5線圈得電，外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M4定子接通電源，拖動(dòng)外圓砂輪進(jìn)行外圓加工。②

內(nèi)圓磨削。行程開關(guān)SQ2被釋放復(fù)位。按下啟動(dòng)按鈕SB5，接觸器KM4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M3定子繞組接入電源，拖動(dòng)內(nèi)圓磨頭的砂輪進(jìn)行內(nèi)圓磨削加工。③

內(nèi)、外圓磨削停止。無論是內(nèi)圓磨削加工還是外圓磨削加工，均按下停止按鈕SB4，使接觸器KM4或KM5線圈斷電，內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3或M4斷電停止。

19（4）冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5的控制頭架電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要冷卻泵提供冷卻液。此時(shí)由接觸器KM3或KM2接通接觸器KM6，它的主觸點(diǎn)閉合，使冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5得電，提供冷卻液。（5）照明與指示電路

EL2由手動(dòng)開關(guān)SA2控制。信號(hào)燈HL由接觸器觸點(diǎn)KM1（45-47）控制，指示液壓泵電動(dòng)機(jī)M1是否運(yùn)轉(zhuǎn)。

2012.4M7140磨床的電氣控制12.4.1M7140磨床的電路原理分析

M7140磨床的電氣線路如圖12.8所示。合上電源開關(guān)QF，電磁吸盤轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳向“接通”位置。

1．砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2

①

啟動(dòng)。按下SB2啟動(dòng)按鈕，接觸器KM1吸合并自鎖，砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。②

停止。按下SB1停止按鈕，接觸器KM1斷電釋放，M1和M2同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。M1和M2的過熱保護(hù)分別由FR1和FR2承擔(dān)。

2122

2．液壓泵電動(dòng)機(jī)M3①

啟動(dòng)。按下SB3啟動(dòng)按鈕，接觸器KM2得電吸合并自鎖。液壓泵電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力達(dá)到正常值后，壓力繼電器KP（53-55）觸點(diǎn)斷開，信號(hào)燈HL3熄滅。②

停止。按下停止按鈕SB4，接觸器KM2斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵電動(dòng)機(jī)的過熱保護(hù)由FR3承擔(dān)。

3．砂輪架垂直快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M5①

向上移動(dòng)。按下SB8，KM4得電吸合，砂輪架電動(dòng)機(jī)M5轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪架快速向上移動(dòng)。當(dāng)放開SB8時(shí)，砂輪架停止移動(dòng)。②

向下移動(dòng)。按下SB9，KM5得電吸合，砂輪架電動(dòng)機(jī)M5反向運(yùn)轉(zhuǎn)，砂輪架反向快速向下移動(dòng)。當(dāng)放開SB9時(shí)，砂輪架停止移動(dòng)。③

限位。當(dāng)砂輪架向上運(yùn)動(dòng)達(dá)到頂端位置時(shí)，限位開關(guān)SQ4被頂開，砂輪架電動(dòng)機(jī)M5停止運(yùn)轉(zhuǎn)，砂輪架停止向上移動(dòng)。

234．液壓自動(dòng)進(jìn)給需要液壓自動(dòng)進(jìn)給時(shí)，按下按鈕SB6，中間繼電器KA1吸合，電磁鐵YA接通，磨床進(jìn)入液壓自動(dòng)進(jìn)給狀態(tài)。當(dāng)要停止液壓自動(dòng)進(jìn)給時(shí)，按下SB5，磨床停止液壓自動(dòng)進(jìn)給。5．電動(dòng)機(jī)M4合上手動(dòng)開關(guān)SA1，按下按鈕SB7，接觸器KM3吸合，電動(dòng)機(jī)M4運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。電動(dòng)機(jī)M4的過熱保護(hù)由FR4承擔(dān)。6．電磁盤控制電路M7140磨床的電磁盤勵(lì)磁是用交流電動(dòng)機(jī)M4拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G來提供電磁盤所需的直流電的。電容C1、C2的作用是熄滅觸點(diǎn)間的電弧。電阻R1、R2的作用是：當(dāng)手柄置于“停止”位置時(shí)，避免斷電時(shí)因線圈自感而產(chǎn)生的過電壓損壞線圈絕緣。

24①

勵(lì)磁。將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2置于“接通”位置，按下按鈕開關(guān)SB7，電動(dòng)機(jī)M4運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，電磁盤YH得電勵(lì)磁。同時(shí)，欠電流繼電器NKA得電，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，信號(hào)燈HL1熄滅，HL2亮，KA2得電，KA3斷電。②

電磁盤欠磁保護(hù)。NKA、KA2、KA3組成電磁盤欠磁保護(hù)電路。當(dāng)線路電壓正常時(shí)，NKA得電后KA2得電，KA3斷電，砂輪、冷卻泵和液壓泵電動(dòng)機(jī)均能啟動(dòng)。當(dāng)線路電壓因故下降，降低到調(diào)定值以下時(shí)，NKA復(fù)位，信號(hào)燈HL2熄滅；信號(hào)燈HL1亮，發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào)。同時(shí)，液壓自動(dòng)進(jìn)給停止，從而保證操作安全。

7．照明電路照明工作燈為EL1、EL2，控制開關(guān)為SA3。

2512.4.2M7140磨床的常見故障與維修1．所有電動(dòng)機(jī)均不能啟動(dòng)先檢查自動(dòng)開關(guān)QF前、后三相電源電壓是否正常。檢查控制變壓器TC1輸入、輸出端電壓是否正常；然后檢查保險(xiǎn)絲FU5是否完好，接觸是否可靠；最后檢查熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4中是否有誤動(dòng)作或保護(hù)啟動(dòng)等，其觸點(diǎn)是否有接觸不良或損壞等。2．砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2均不能啟動(dòng)①

檢查熔斷器FU1是否完好。②

檢查接觸器KM1的觸點(diǎn)是否良好，線圈是否斷線或接觸不良。③

檢查啟動(dòng)按鈕SB2按下后是否導(dǎo)通。

3．砂輪電動(dòng)機(jī)M1不能啟動(dòng)先檢查FR1的接頭接觸是否良好，如正常，則電動(dòng)機(jī)已損壞。

264．冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2不能啟動(dòng)先檢查FR2的觸點(diǎn)和三相插座及連線接觸是否正常，如正常，則電動(dòng)機(jī)已損壞。5．液壓泵電動(dòng)機(jī)M3不能啟動(dòng)①

檢查停止按鈕SB4是否良好。②

檢查接觸器KM1的觸點(diǎn)是否接觸不良，線圈是否斷線或接觸不良。③

檢查啟動(dòng)按鈕SB3按下后接觸是否良好。④

檢查熔斷器FU2是否完好。⑤

檢查電動(dòng)機(jī)M3是否正常。6．砂輪架垂直快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M5不能啟動(dòng)①

檢查熔斷器FU4是否完好。②

檢查接觸器KM4、KM5的觸點(diǎn)是否接觸不良，線圈是否斷線或接觸不良。③

檢查互鎖開關(guān)SQ3、行程開關(guān)SQ4是否接觸不良。

277．個(gè)別電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏低①

檢查電動(dòng)機(jī)是否缺相運(yùn)行。②

檢查籠型轉(zhuǎn)子是否斷條，該故障最明顯的特征是電流表指針伴有來回?cái)[動(dòng)的現(xiàn)象。③

檢查負(fù)載是否過載或機(jī)械部分是否傳動(dòng)不靈活。8．電動(dòng)機(jī)溫升過高或冒煙①

檢查電源電壓是否穩(wěn)定，是否過高或過低。②

檢查電動(dòng)機(jī)是否為超載運(yùn)行，尤其是砂輪電動(dòng)機(jī)。③

檢查電動(dòng)機(jī)是否缺相運(yùn)行。④

檢查定子繞組匝間或相間是否短路，繞組是否有接地現(xiàn)象。⑤

查看是否有其他原因，如電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇損壞或環(huán)境溫度過高等。

289．電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，松開啟動(dòng)按鈕不能自保①

砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2不能自保，應(yīng)重點(diǎn)檢查繼電器KA3的動(dòng)斷觸點(diǎn)KA3（5-9）接觸是否良好，啟動(dòng)后接觸器KM1的自保觸點(diǎn)KM1（7-9）能否自保。②

液壓泵電動(dòng)機(jī)M3不能自保，應(yīng)重點(diǎn)檢查繼電器KA3的動(dòng)斷觸點(diǎn)KA3（11-15）接觸是否良好，啟動(dòng)后接觸器KM2的自保觸點(diǎn)KM2（5-15）能否自保。③

直流電動(dòng)機(jī)、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M4不能自保，應(yīng)重點(diǎn)檢查接觸器KM3的自保觸點(diǎn)KM3（33-35）啟動(dòng)后接觸是否良好。

2910．按停止按鈕，電動(dòng)機(jī)不停①

檢查主接觸器觸點(diǎn)是否熔焊或機(jī)械卡死。②

檢查主接觸器的鐵心是否存在剩磁或鐵心接觸面存在油污。③

檢查停止按鈕絕緣是否擊穿。可從下面三種情況來分析該故障的檢修。a.按下停止按鈕SB1以后，所有電動(dòng)機(jī)都不停，則造成該故障的原因只有第①種情況；b.按下停止按鈕SB1以后，個(gè)別電動(dòng)機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)生該故障的可能性只有第①和第②種情況?？砂从嘘P(guān)部位和零件進(jìn)行檢查；c.按下停止按鈕SB4以后，液壓泵電動(dòng)機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則首先按下SB4，同時(shí)檢查接觸器線圈KM2兩端是否有電壓。如果有電壓，則是SB4擊穿；如果無電壓，可按第①和第②種情況對(duì)接觸器KM2進(jìn)行檢查。

3011．按下液壓自動(dòng)進(jìn)給工作按鈕SB