《電氣控制與LC 》第三章 電氣控制電路實例

第三章電氣控制系統(tǒng)分析了解系統(tǒng)的主要技術(shù)性能及機械傳動、液壓和氣動的工作原理。弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。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。注意了解與機械、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、電磁離合器、電磁鐵等。分析電氣控制系統(tǒng)時，要結(jié)合說明書或有關(guān)的技術(shù)資料將整個電氣線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。內(nèi)容與目的：分析幾種典型電氣控制電路，進一步掌握控制電路的組成，典型環(huán)節(jié)的應(yīng)用及分析控制電路的方法。找出規(guī)律，逐步提高閱讀電氣原理圖的能力，為獨立設(shè)計打下基礎(chǔ)。第一節(jié)臥式車床的電氣控制電路

多采用不變速的異步電動機拖動，變速靠齒輪箱的有級調(diào)速來實現(xiàn)，控制電路比較簡單。主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運動：通過改變主軸電動機的轉(zhuǎn)向或采用離合器實現(xiàn)。進給運動：多半是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳給進給箱來實現(xiàn)刀具的進給。為了提高效率，刀架的快速運動由一臺進給電動機單獨拖動。車床設(shè)有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時冷卻。有的還專設(shè)一臺潤滑泵對系統(tǒng)進行潤滑。主電動機直接起動和降壓起動的選取：考慮電動機的容量；考慮電網(wǎng)的容量。不經(jīng)常起動的電動機可直接起動的容量為變壓器容量的30％，經(jīng)常起動的電動機可直接起動的容量一般要小于變壓器容量的20％。主電動機的制動方式：電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和反接制動；機械的摩擦離合器制動。CW6163B型萬能臥式車床的控制電路主電路：主電動機M1冷卻泵電動機M2快速移動電動機M3斷路器QF交流接觸器KM1熱繼電器FR1電流表A熔斷器FU1交流接觸器KM2熱繼電器FR2交流接觸器KM3變壓器TC控制、照明及指示電路控制回路的電源熔斷器FU2、FU3、FU4主電動機M1雙點控制主電動機過載保護機床限位保護冷卻泵電動機M2控制快速移動電動機M3控制信號燈HL2信號燈HL1照明燈EL照明燈開關(guān)SA主電路：主電動機M1潤滑泵電動機M2冷卻泵電動機M3斷路器QF1熔斷器FU1交流接觸器KM1、KM2熱繼電器FR1熔斷器FU2交流接觸器KM3熱繼電器FR2斷路器QF2熱繼電器FR3CW616臥式車床的電氣控制電路控制、照明及顯示電路：控制回路的電源：直接取交流380V。操縱手柄開關(guān)SA1：一對動斷觸點和兩對動合觸點。開關(guān)SA1零位：SA1-1接通，SA1-2、SA1-3斷開，中間繼電器KA得電，KA觸點(V32-1)閉合自鎖。接觸器KM3得電，潤滑泵電動機M2起動。KM3觸點(6-7)閉合，為主電動機起動做好準(zhǔn)備。操縱手柄開關(guān)SA1搬到向下位置：SA1-2接通，SA1-1、SA1-3斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通過V32-1-3-5-7-6-4-2-W33得電，主電動機M1正轉(zhuǎn)起動。操縱手柄開關(guān)SA1搬到向上位置：

SA1-3接通，SA1-1、SA1-2斷開，反轉(zhuǎn)接觸器KM2通過V32-1-11-13-7-6-4-2-W33通電吸合，主電動機M1反轉(zhuǎn)起動。V32W33SA1機械聯(lián)鎖，KM1、KM2互鎖。操縱手柄開關(guān)SA1搬回零位：SA1-2，SA1-3斷開，接觸器KM1或KM2線圈斷電，M1電動機自由停車。反接制動：有經(jīng)驗的操作工人在停車時，將手柄瞬時扳向相反轉(zhuǎn)向的位置，M1電動機反接制動，主軸接近停止時，手柄迅速搬回零位。零壓、失壓保護：M1運行時，若電源電壓降低或消失，KA釋放斷開，KM3釋放斷開，KM1或KM2斷電釋放。電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，SA1不在零位，KM3不會得電，KM1或KM2也不會得電。手柄回到零位，SA1-2，SA1-3斷開，KM1或KM2也不會得電自起動。照明電源：TC二次側(cè)36V。SA2：照明燈開關(guān)。電源指示燈HL：TC二次側(cè)6.3V。W33V32主電路：主電動機M1冷卻泵電動機M2快速移動電動機M3斷路器QF交流接觸器KM3、KM4熱繼電器FR1熔斷器FU1交流接觸器KM限流電阻R交流接觸器KM1熱繼電器FR2交流接觸器KM2熔斷器FU2互感器TA電流表AC650臥式車床的電氣控制電路主電動機點動調(diào)整控制：

KM3為M1電動機的正轉(zhuǎn)接觸器，KM為M1電動機的長動接觸器，KA為中間繼電器。M1電動機的點動由點動按鈕SB6控制。按下按鈕SB6，接觸器KM3得電吸合，它的主觸點閉合，電動機的定子繞組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動機在較低速度下起動。主電動機正反轉(zhuǎn)控制：按下按鈕SB1時，接觸器KM首先得電動作，它的主觸點閉合將限流電阻短接，接觸器KM的輔助動合觸點閉合使中間繼電器KA得電，它的觸點(13-7)閉合，使接觸器KM3得電吸合。KM3的主觸點將三相電源接通，電動機在額定電壓下正轉(zhuǎn)起動。KM3的動合輔助觸點(15-13)和KA的動合觸點(5-15)的閉合將KM3線圈自鎖。反轉(zhuǎn)起動時用反向起動按鈕SB2，按下SB2，同樣是接觸器KM得電，然后接通接觸器KM4和中間繼電器KA，于是電動機在滿壓下反轉(zhuǎn)起動。KM3的動斷輔助觸點(23-25)，KM4的動斷輔助觸點(7-11)分別串在對方接觸器線圈的回路中，起到了電動機正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的電氣互鎖作用。主軸電動機反接制動控制：電動機正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1(17-23)閉合；電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS2(17-7)閉合。當(dāng)電動機正向旋轉(zhuǎn)時，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電動作狀態(tài)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1(17-23)也是閉合的，這樣就為電動機正轉(zhuǎn)時的反接制動做好了準(zhǔn)備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸點斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM3也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。在松開SB4后就使反轉(zhuǎn)接觸器KM4的線圈通過1-3-5-17-23-25電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1(17-23)斷開，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。當(dāng)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，這時按一下停止按鈕SB4，在SB4松開后正轉(zhuǎn)接觸器線圈通過1-3-5-17-7-11電路得電，正轉(zhuǎn)接觸器KM3吸合將電源反接使電動機制動后停止。刀架的快速移動和冷卻泵控制：刀架的快速移動是由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQ來實現(xiàn)的。當(dāng)手柄壓動SQ后，接觸器KM2得電吸合，M3電動機轉(zhuǎn)動帶動刀架快速移動。M2為冷卻泵電動機，它的起動與停止是通過按鈕SB3和SB5控制的。此外，監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過電流互感器接入的。為防止電動機起動電流對電流表的沖擊，電路中采用一個時間繼電器KT。當(dāng)起動時，KT線圈通電，而KT的延時斷開的動斷觸點尚未動作，電流互感器二次電流只流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。起動后，KT延時斷開的動斷觸點打開，此時電流流經(jīng)電流表，反映出負(fù)載電流的大小。第二節(jié)Z3040型搖臂鉆床的電氣控制電路

鉆床可以進行多種形式的加工，如；鉆孔、鏜孔、鉸孔及攻螺紋。因此要求鉆床的主軸運動和進給運動有較寬的調(diào)速范圍。鉆床的種類很多，有臺鉆、立鉆、臥鉆、專門化鉆床和搖臂鉆床。臺鉆和立鉆的電氣電路比較簡單，其他型式的鉆床在控制系統(tǒng)上也大同小異。搖臂鉆床適合于在大、中型零件上進行鉆孔、擴孔、鉸孔及攻螺紋等工作，在具有工藝裝備的條件下還可以進行鏜孔。主軸的調(diào)速范圍為50:1，正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速為40r/min，最高為2000r/min，進給范圍為0.05～1.60r/min。主軸旋轉(zhuǎn)運動和進給運動由一臺交流異步電動機拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運動是通過機械轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的，故主電動機只有一個旋轉(zhuǎn)方向。搖臂的上升、下降由一臺交流異步電動機拖動。主軸箱、立柱的夾緊和放松由另一臺交流電動機拖動一臺齒輪泵，供給夾緊裝置所需要的壓力油。冷卻泵電動機對加工的刀具進行冷卻。主電路控制電源由控制變壓器TC二次側(cè)輸出110V供電，中間抽頭603對地為信號燈電源6.3V，215號線對地為照明輸出36V。主電動機的旋轉(zhuǎn)控制首先將斷路器QF2～QF5扳到接通狀態(tài)，同時將配電盤的門關(guān)好并鎖上。然后再將斷路器QF1扳到接通位置，電源指示燈亮。按下起動按鈕SB1，中間繼電器KA通電并自鎖，為主電動機與其他電動機的起動做好了準(zhǔn)備。按下按鈕SB2時，交流接觸器KM1線圈通電并自鎖使主電動機旋轉(zhuǎn)，同時主電動機旋轉(zhuǎn)的指示燈HL4亮。主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)用手柄通過機械變換的方法來實現(xiàn)。搖臂上升按下按鈕SB3，時間繼電器KT1得電，瞬動動合觸點(33-35)閉合，KM4得電，M3起動供給壓力油，經(jīng)分配閥體進入松開油腔，推動活塞使搖臂松開。活塞桿通過彈簧片使限位開關(guān)SQ2的動斷觸點斷開，KM4線圈斷電，SQ2的動合觸點(17-21)閉合，KM2線圈通電，主觸點閉合，M2旋轉(zhuǎn)使搖臂上升。搖臂夾緊搖臂升到所需位置時，松開按鈕SB3，KM2和KT1斷電，M2斷電，搖臂停止上升。當(dāng)持續(xù)1~3s后，KT1的斷電延時閉合的動斷觸點(47-49)閉合，KM5線圈經(jīng)7-47-49-51號線得電，M3反轉(zhuǎn)，壓力油經(jīng)分配閥進入的夾緊液壓腔，搖臂夾緊?；钊麠U通過彈簧片使SQ3的動斷觸點(7-47)斷開，KM5線圈斷電，M3停止，完成搖臂的松開—上升—夾緊動作。搖臂升降相關(guān)搖臂升降電動機正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)不能同時進行，否則將造成電源兩相間的短路。搖臂上升和下降的電路中加入了觸點互鎖和按鈕互鎖。搖臂的上升或下降是短時的調(diào)整工作，采用點動方式。限位開關(guān)SQ1實現(xiàn)搖臂的上升或下降極限位置保護。SQ1實際上是兩個行程開關(guān)，動斷觸點(15-17)是搖臂上升時的極限位置保護，另一動斷觸點(27-17)是搖臂下降時的極限位置保護。限位開關(guān)SQ3的動斷觸點(7-47)在搖臂可靠夾緊后斷開。如果液壓夾緊機構(gòu)出現(xiàn)故障或SQ3調(diào)整不當(dāng)，將造成液壓泵電動機M3過載，過載保護熱繼電器動斷觸點將斷開，KM5釋放，M3斷電停止。立柱和主軸箱的松開與夾緊控制可以單獨進行，也可以同時進行。由開關(guān)SA2和按鈕SB5（或SB6）進行控制。SA2有三個位置：在中間位置（零位）時為松開及夾緊控制同時進行，扳到左邊位置時為立柱的夾緊或放松，扳到右邊位置時為主軸箱的夾緊或放松。SB5是主軸箱和立柱的松開按鈕，SB6為主軸箱和立柱的夾緊按鈕。主軸箱松開SA2扳向右側(cè)時，觸點(57-59)接通，觸點(57-63)斷開。主軸箱要松開時，按下按鈕SB5，時間繼電器KT2和KT3線圈同時通電，KT2為斷電延時型時間繼電器，KT2通電瞬時閉合，斷電延時打開動斷觸點(7-57)閉合使YA1通電，經(jīng)1~3s后，KT3通電延時閉合動合觸點(7-41)閉合，通過3-5-7-41-43-37-39使KM4通電，M3正轉(zhuǎn)使壓力油經(jīng)分配閥進入主軸箱液壓缸，推動活塞使主軸箱放松?；钊麠U使SQ4復(fù)位，主軸箱和立柱松開指示燈HL2亮。主軸箱夾扒緊SA2扳向右遮側(cè)時，萌觸點(57-綢59)接通，觸鬧點(57嘴-63網(wǎng))斷開。主軸箱要冬夾緊時，晌按下按鈕SB6，仍首洪先為YA1通電，翁經(jīng)1~3究s后，KM5線圈通罰電，M3反轉(zhuǎn)，尋壓力油自經(jīng)分配啞閥進入桑主軸箱弄液壓缸宴，推動向活塞使片主軸箱箏夾緊。跪同時活祖塞桿使SQ4受壓，屈動合觸漲點(607呢-613君)閉合，指偵示燈HL3亮，觸忘點(60默7-6克09)斷開，指材示燈HL2滅，指仆示主軸劇箱與立撐柱夾緊勿。立柱松驗開/夾緊SA2扳到左側(cè)忘時，觸點(57-鴨63)接通，(57-覽59)觸點斷開愧。按下按鈕SB5或SB6時使YA2通電，屢立柱松態(tài)開或夾吹緊。主軸箱與厲立柱松開/夾緊SA2在中間際位置時子，觸點(57-綢59、57-仙63)均接通。按下SB5或SB6時，YA1、YA2均通電玩，主軸棋箱和主漸柱同時烘進行夾顯緊或放違松第三節(jié)翼組合機楚床電氣控譽制電路組合機床帆是對某特踏定工件，集進行特定層加工的一鞏種高效自姻動化專用說加工設(shè)備鄙，能同時牙用十幾把羞、幾十把召刀具進行至加工。組合機壟床都由憐通用部噴件和一柿些專用初部件組啄成，其度基本電賢路，可枕根據(jù)通冬用部件躁的控制遺電路綜誘合組成贏。控制業(yè)系統(tǒng)大騙多采用絲式機械、鴿液壓、送電氣相瓣結(jié)合的響控制方架式。DU型組合錘機床是添由液壓鍋動力頭姿和液壓亂回轉(zhuǎn)工偷作臺組抓成，用骨來加工誦某輪轂面工件上12個孔。立式動銳力頭上抬裝有36把刀具符，共有4個工位。軋第一、二亭、三工位圈分別是鉆窗孔、擴孔因和鉸孔的賓工序，第鑰四工位裝托卸工件用稀。自動工慰作循環(huán)菌為：回施轉(zhuǎn)臺抬富起→回訊轉(zhuǎn)臺回粉轉(zhuǎn)→回類轉(zhuǎn)臺反陵靠→回置轉(zhuǎn)臺夾私緊→動漸力頭快悅進→動垮力頭工洽進→延稱時停留盯→動力醫(yī)頭快退匹。主回路：主電動呈機M1，液壓島泵電動填機M2，冷卻泵經(jīng)電動機M3M1和M2是由接邊觸器KM1和KM2控制的孤。由按倘鈕SB1及SB2控制起、與停。開關(guān)SA3和SA4可用于幻玉單獨起夏動主電施動機M1和液壓蝴泵電動蓮機M2。旋鈕開關(guān)S打開時牽，冷卻毒泵電動毛機M3由繼電絲式器K2控制起停禽，動力頭作工進時，蘭冷卻泵才羨接通，S閉合時溪，冷卻坡泵還可望由按鈕SB3進行起動滋。除接觸舞器KM1、KM2和KM3為交流電絡(luò)器外，其鬧他均為直助流電器，掛由VC整流后得怨到24V電壓供傲電。采澆用低壓貍直流電語器工作言平穩(wěn)安猜全、便隙于操作醉。電源剪接通后取，指示登燈HL接通，蒸直到液粒壓泵電澤動機M2起動后輕，由于匪接觸器KM2通電動點作，指泰示燈才緒熄滅。自鎖銷脫鳴開及回轉(zhuǎn)渣臺抬起：按回轉(zhuǎn)熟按鈕SB4，電磁鉗鐵YA5通電（仗動力頭科在原位贊時，限陰位開關(guān)SQ1被壓動，妙回轉(zhuǎn)臺才棗能轉(zhuǎn)位）亮。將電磁紋閥YV1的閥桿推胖向右端，皆將液壓泵娘的壓力油寺送到夾緊懸液壓缸1G，使其鈴活塞上敵移抬起見回轉(zhuǎn)臺沿。同時宣經(jīng)閥YV1的壓力油碼也送到自垃鎖液壓缸2G，活塞授下移使盼自鎖銷隊脫開。1－定位塊2－滑塊3－固定擋撒鐵4－自鎖銷5－底座6－回轉(zhuǎn)妻工作臺7－離合僑器回轉(zhuǎn)臺回除轉(zhuǎn)及緩沖竟：回轉(zhuǎn)臺抬迷起后，壓紐奉動開關(guān)SQ5（表3-3所示），YA7通電，電拘磁閥YV3的閥桿缺被推向欄右端，睛壓力油很送到回裳轉(zhuǎn)液壓催缸3G的左腔蝕，而右頸腔排出億的油經(jīng)棕閥YV2和YV3流回油箱渡，活塞右悉移，經(jīng)活令塞中部的剛齒條帶動丑齒輪，使樂回轉(zhuǎn)臺回副轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)想到接近定敏位點時，煙轉(zhuǎn)臺定位疲塊1將滑塊2壓下，從蔥而壓動了SQ6，其動天合觸點渣閉合，算由于SQ5動合觸點隨已閉合，奮所以繼電戰(zhàn)器K4得電動秧作并自犁鎖，其乎一動合盾觸點使YA9通電，件使液壓改缸3G的回油唐只能經(jīng)捕節(jié)流閥L流回油箱掃，回轉(zhuǎn)臺彎低速回轉(zhuǎn)貿(mào)。1－定位披塊2－滑塊3－固定訴擋鐵4－自鎖銷5－底座6－回轉(zhuǎn)工具作臺7－離合市器1－定位勻塊2－滑塊3－固定擋頓鐵4－自鎖繼銷5－底座6－回轉(zhuǎn)工酒作臺7－離合籮器回轉(zhuǎn)臺托反靠：回轉(zhuǎn)臺的信繼續(xù)回轉(zhuǎn)遣，使定位帶塊1離開滑更塊2，因此殃限位開習(xí)關(guān)SQ6恢復(fù)原缸位，其五動斷觸粗點恢復(fù)攔閉合，拼使K5得電動輔作。K5動斷觸點還打開使YA7斷電；同訓(xùn)時由K5動合觸蜜點使YA8通電，YA8通電使YV3的閥桿左旺移。壓力職油經(jīng)YV3和節(jié)流閥L送至回轉(zhuǎn)袍液壓缸3G的右腔脖，使回珠轉(zhuǎn)臺低休速（因YA9已通電）誓反靠。這戶時定位塊回的右端面墊將通過滑驢塊靠緊在機擋鐵的左鑰端面上，菌達到準(zhǔn)確恐定位?；剞D(zhuǎn)臺夾土緊：反向靠播緊后，堅通過杠睬桿作用莫，壓動沿限位開早關(guān)SQ7，使K6通電動翻作，YA6通電，使YV1閥桿向左亡移，于是渠夾緊液壓革缸1G將回轉(zhuǎn)熟臺向下即壓緊在里底座上牲。同時助鎖緊液梢壓缸2G因已接至費回油路，顯所以自鎖紡銷4被彈簧割頂起，循使定位傻塊1鎖緊。跳當(dāng)轉(zhuǎn)臺定夾緊后魯，夾緊疑力達到錢一定數(shù)雖值，夾凍緊液壓銜缸的進齡油壓力達使壓力周繼電器KP動作，K7通電動煎作，使YA8、YA9斷電，交閥YV3回到中間展位置，這稱時3G的左、右禿油腔都接緣瑞至回油路挎，使回轉(zhuǎn)顆液壓缸卸堪壓。K7的動合觸騰點使YA10通電，蝦使YV4閥桿右移援，通過液刮壓缸4G使離合器7脫開。1－定位缸塊2－滑塊3－固定施擋鐵4－自鎖銷5－底座6－回轉(zhuǎn)量工作臺7－離合逮器離合器些脫開后協(xié)的狀態(tài)馳：液壓缸4G的活塞展桿壓動交限位開兩關(guān)SQ8，使YA9斷電，YA8通電，粥使閥YV3閥桿左賞移，將疼使回轉(zhuǎn)芝液壓缸倉活塞退膝回原位妖?；钊淄嘶卦肺缓?，榆由于杠孟桿作用牛壓動限焦位開關(guān)SQ9，其動斷幼觸點斷開誘。即動作航的電器均概被斷電。寶這樣YA1益0斷電使離租合器重新刷接合，以域備下次轉(zhuǎn)氏位循環(huán)。參這樣液壓蠢系統(tǒng)和控讀制電路都誕恢復(fù)到原之始狀態(tài)?；剞D(zhuǎn)臺怕夾緊后呼，壓力爺繼電器KP