電機與電氣控制技術(shù) 第4版 課件 第七章 典型設(shè)備的電氣控制；第八章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

第七章典型設(shè)備的電氣控制第一節(jié)電氣控制電路分析基礎(chǔ)第二節(jié)Z3040型搖臂鉆床的電氣控制

第三節(jié)XA6132型臥式萬能銑床的電氣控制第四節(jié)交流橋式起重機的電氣控制閱讀與應(yīng)用一M7120型平面磨床的電氣控制閱讀與應(yīng)用二T68型臥式鏜床電氣控制電路分析2024/12/13第一節(jié)電氣控制電路分析基礎(chǔ)一、電氣控制分析的依據(jù)依據(jù)：設(shè)備本身的基本結(jié)構(gòu)、運行情況、加工工藝要求和電力拖動自動控制的要求；熟悉了解控制對象，掌握其控制要求等。二、電氣控制分析的內(nèi)容設(shè)備說明書電氣控制原理圖2024/12/13電氣設(shè)備的總裝接線圖電器元件布置圖與接線圖三、電氣原理圖的閱讀分析方法先機后電先主后輔化整為零總結(jié)特點集零為整、統(tǒng)觀全局2024/12/13四、普通臥式車床的電氣控制電路分析

臥式車床的結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸變速箱、掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、絲桿和光桿等部分組成。（一）臥式車床的主要結(jié)構(gòu)和運動情況以CA6140型普通臥式車床為例1．臥式車床的主要結(jié)構(gòu)2．臥式車床的運動情況（3）輔助運動：刀架的快速移動，尾架的移動以及工件的夾緊與放松等。（1）主運動：工件的旋轉(zhuǎn)運動；（2）進(jìn)給運動：刀架的縱向或橫向直線運動，運動方式有手動和機動兩種；2024/12/13圖7-1普通臥式車床的結(jié)構(gòu)示意圖1-進(jìn)給箱2-掛輪箱3-主軸變速箱4-溜板與刀架

5-溜板箱6-尾架7-光桿8-絲桿9-床身2024/12/13（二）臥式車床對電氣控制的要求6）電路應(yīng)具有必要的保護環(huán)節(jié)和照明與指示電路

從車床加工工藝要求出發(fā)，中、小型臥式車床對電氣控制提出如下要求：1）主軸電動機一般采用三相籠型異步電動機，且采用機械變速2）為車削螺紋，主軸要求能夠正、反轉(zhuǎn)3）主軸電動機的起動，一般采用直接起動，當(dāng)電動機容量較大時，通常采用Y-△減壓起動4）車削加工時，為防止刀具與工件溫度過高而變形，需用冷卻液對其冷卻。5）為實現(xiàn)溜板箱的快速移動，可由快速移動電動機拖動，且為點動控制2024/12/13（三）CA6140臥式車床電氣控制電路分析圖7-2CA6140型臥式車床電氣控制原理圖2024/12/131．主電路分析2．控制電路分析5)

電路具有完善的保護環(huán)節(jié)

④電路由低壓斷路器QF0、QF1、QF2、QF5、QF6、QF7實現(xiàn)所接電路的短路與過載保護。1）主軸與進(jìn)給電動機M1的控制2）冷卻泵電動機M2的控制3）刀架快速移動電動機M3的控制4)照明與信號電路①電路由開關(guān)鎖SA2控制的低壓斷路器QF0供電；②控制板壁龕門裝有開門斷電安全開關(guān)ST2；③車床掛輪保護罩內(nèi)裝有安全開關(guān)ST1；2024/12/131．電氣控制電路特點2）具有完善的人身安全保護環(huán)節(jié)。（四）CA6140臥式車床電氣控制特點與故障分析2．常見故障分析2）開關(guān)鎖SA2失靈。1）采用三臺電動機拖動，且均為單向旋轉(zhuǎn)。尤其是溜板箱的快速移動單由一臺快速電動機拖動。1）ST1、ST2安全開關(guān)的故障。2024/12/13第二節(jié)Z3040型搖臂鉆床的電氣控制一、機床結(jié)構(gòu)與運動情況搖臂鉆床一般由底座、內(nèi)外立柱、搖臂、主軸箱和工作臺等部件組成。2024/12/13二、電力拖動特點與控制要求（一）電力拖動特點3）有兩套液壓控制系統(tǒng)，即操作機構(gòu)液壓系統(tǒng)與夾緊機構(gòu)液壓系統(tǒng)。（二）控制要求1）4臺電動機容量均較小，均采用直接起動方式，主軸要求調(diào)速與正反轉(zhuǎn)采用液壓與機械方法實現(xiàn)，主軸電動機單向旋轉(zhuǎn)。1）采用四臺電動機拖動。2）主運動與進(jìn)給運動由一臺主軸電動機拖動。2024/12/134）搖臂的移動嚴(yán)格按照搖臂松開→搖臂移動→移動到位搖臂夾緊的程序進(jìn)行。因此，搖臂的夾緊放松與搖臂升降應(yīng)按上述程序自動進(jìn)行。2）升降電動機要求正反轉(zhuǎn)。3）液壓泵電動機用來驅(qū)動液壓泵送出不同流向的壓力油，推動活塞、帶動菱形塊動作來實現(xiàn)內(nèi)外立柱的夾緊與放松以及主軸箱和搖臂的夾緊與放松，故液壓泵電動機要求正反轉(zhuǎn)。7）具有機床安全照明電路與信號指示電路。5）鉆削加工時，應(yīng)由冷卻泵電動機拖動冷卻泵，供出冷卻液進(jìn)行鉆頭冷卻。6）要求有必要的聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。2024/12/13三、搖臂鉆床液壓系統(tǒng)簡介2．夾緊機構(gòu)液壓系統(tǒng)液壓泵電動機拖動液壓泵送出壓力油，經(jīng)兩套油路，推動活塞、帶動菱形塊來實現(xiàn)主軸箱、內(nèi)外立柱的夾緊與放松和搖臂的夾緊與放松。1．操作機構(gòu)液壓系統(tǒng)主軸電動機拖動齒輪泵送出壓力油，經(jīng)主軸操作手柄操作，來實現(xiàn)主軸的“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“空檔”、“變速”和“停車”。2024/12/13圖7-4搖臂鉆床操縱圖2024/12/13四、電氣控制電路分析圖7-5Z3040型搖臂鉆床電氣原理圖2024/12/13（一）主電路分析（二）控制電路分析5．具有完善的聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)（三）照明與信號指示電路分析2．搖臂升降及搖臂放松與夾緊地控制1．主軸電動機M1的控制4．冷卻泵電動機M4的控制3．主軸箱與立柱的夾緊、放松控制2024/12/13（四）電氣控制特點3）電路具有完善的保護和聯(lián)鎖，有明顯的信號指示。2）搖臂的升降控制與搖臂夾緊放松的控制有嚴(yán)格的程序要求，以確保先松開，再移動，移動到位后自動夾緊。所以對M3、M2電動機的控制有嚴(yán)格的程序要求，這些皆由電氣控制電路，液壓、機械相互配合來實現(xiàn)。1）Z3040型搖臂鉆床采用機、電、液的綜合控制。2024/12/13（五）電氣控制常見故障分析3）液壓系統(tǒng)的故障。2）搖臂移動后出現(xiàn)搖臂夾不緊。1）搖臂不能上升移動。2024/12/13第三節(jié)XA6132型臥式銑床的電氣控制一、XA6132型臥式萬能銑床主要結(jié)構(gòu)與運動情況（一）主要結(jié)構(gòu)（二）運動形式1）主運動。

2）進(jìn)給運動。

3）輔助運動。2024/12/13二、XA6132型臥式萬能銑床的電力拖動特點與控制要求（二）主軸拖動對電氣控制的要求XA6132萬能臥式銑床，主軸傳動系統(tǒng)在床身內(nèi)部，進(jìn)給系統(tǒng)在升降臺內(nèi)，而且主運動與進(jìn)給運動之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求。故采用單獨傳動，即主軸和工作臺分別由主軸電動機，進(jìn)給電動機拖動。而工作臺工作進(jìn)給與快速移動由進(jìn)給電動機拖動；經(jīng)電磁離合器傳動來獲得。（一）電力拖動特點2）為使主軸變速時，齒輪的順利嚙合，減少齒輪端面的沖擊，主軸電動機在主軸變速時應(yīng)有主軸變速沖動環(huán)節(jié)。1）為適應(yīng)銑削加工需要，要求主軸調(diào)速，本機床主軸采用機械變速。2024/12/136）為便于操作者在銑床正面與側(cè)面皆可操作，主軸電動機的起動、停止等控制為兩地操作。3）為滿足順銑和逆銑加工需要，要求主軸電動機正、反轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)方向不需經(jīng)常改變，所以在加工前預(yù)先選擇主軸轉(zhuǎn)動方向而在加工過程中不須變換。4）銑削加工為多刀多切削加工，為減少負(fù)載波動的影響，往往在主軸傳動系統(tǒng)中加入飛輪，以加大轉(zhuǎn)動慣量，但影響主軸準(zhǔn)確停車，故主軸電動機停車時應(yīng)設(shè)有停車制動環(huán)節(jié)。5）為保證安全，主軸在上刀時應(yīng)有主軸制動環(huán)節(jié)。為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車制動和主軸上刀制動。2024/12/133）工作臺的垂直、橫向和縱向三個方向的運動由一臺進(jìn)給電動機拖動，而三個方向的選擇是由操縱手柄改變傳動鏈來實現(xiàn)的。每個方向又有正反向的運動，這就要求進(jìn)給電動機能正、反轉(zhuǎn)。而且，同一時間只允許工作臺只有一個方向的移動，故應(yīng)有聯(lián)鎖保護。（三）進(jìn)給拖動對電氣控制的要求2）為減少控制按鈕數(shù)量，避免誤操作，對進(jìn)給電動機的控制采用機械手柄掛檔，同時壓合相應(yīng)行程開關(guān)的控制方式。1）XA6132型臥式萬能銑床工作臺運行方式有手動、進(jìn)給運動和快速移動三種方式。進(jìn)給運動和快速移動由進(jìn)給電動機拖動并經(jīng)工作進(jìn)給電磁離合器與快速移動電磁離合器來控制完成。2024/12/138）具有完善的保護和聯(lián)鎖。7）根據(jù)工藝要求。主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺進(jìn)給應(yīng)有先后順序控制，即進(jìn)給運動要在銑刀旋轉(zhuǎn)之后進(jìn)行。加工結(jié)束時，主軸電動機與進(jìn)給電動機同時停止，或先停進(jìn)給電動機后停主軸電動機。6）進(jìn)給變速時，為保證變速時齒輪易于嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求變速時進(jìn)給電動機有進(jìn)給變速沖動環(huán)節(jié)。5）使用圓工作臺時，工作臺不得移動，即圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動與工作臺上下、左右、前后六個方向的運動之間有聯(lián)鎖控制。4）進(jìn)給運動的控制也為兩地操作方式。2024/12/13

電磁離合器又稱電磁聯(lián)軸節(jié)。它是利用表面磨擦和電磁感應(yīng)原理，在兩個作旋轉(zhuǎn)運動的物體間傳遞轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行電器。

圖7-7多片式磨擦電磁離合器結(jié)構(gòu)簡圖1—主動軸2—從動齒輪3—套筒4—銜鐵5—從動磨擦片6—主動磨擦片7—電刷與滑環(huán)8—線圈9—鐵心三、電磁離合器2024/12/13圖7-8XA6132型臥式萬能銑床電氣控制原理圖2024/12/13圖7-8XA6132型臥式萬能銑床電氣控制原理圖（續(xù)）2024/12/13圖7-9床身左側(cè)控制操作板電器公布圖圖7-10工作臺前方控制操作板電器分布圖圖7-11床身左壁龕箱蓋控制操作板電器分布圖2024/12/13（一）主電路分析四、XA6132臥式銑床電氣控制電路分析（二）控制電路分析4）主軸變速沖動的控制3）主軸上刀、換刀時的停車制動控制

2）主軸電動機M1的停車制動控制

1）主軸電動機M1的起動控制

1．主拖動電動機M1的控制

2024/12/13圖7-12主軸電動機M1的電氣控制原理圖圖7-13主軸變速操縱機構(gòu)簡圖2024/12/132．進(jìn)給拖動電動機M2的控制

圖7-14進(jìn)給電動機M2的電氣控制原理圖2024/12/131）長工作臺縱向進(jìn)給運動的控制2）長工作臺向前與向下進(jìn)給運動的控制3）長工作臺向后與向上進(jìn)給運動的控制4）工作臺進(jìn)給變速時的沖動控制5）長工作臺進(jìn)給方向快速移動的控制6）圓工作臺回轉(zhuǎn)運動的控制2024/12/133．冷卻泵電動機M3和機床照明的控制4．機床電氣控制電路的聯(lián)鎖與保護（1）機床主運動與進(jìn)給運動的順序聯(lián)鎖（2）長工作臺6個運動方向的聯(lián)鎖（3）工作臺機動運行的安全互鎖（4）長工作臺與圓工作臺的聯(lián)鎖（5）長工作臺進(jìn)給與快速移動之間的聯(lián)鎖（6）XA6132型臥式萬能銑床具有完善的保護2024/12/131．電氣控制特點（三）XA6132臥式萬能銑床控制特點及常見故障分析1）采用電磁磨擦離合器的傳動裝置，實現(xiàn)主軸電動機的停車制動和主軸上刀時的制動，以及實現(xiàn)對長工作臺工作進(jìn)給和快速進(jìn)給的控制。2）主軸變速與進(jìn)給變速均設(shè)有變速沖動環(huán)節(jié)。3）進(jìn)給電動機M2的控制采用機械掛擋-電氣開關(guān)聯(lián)動的手柄操作，而且操作手柄扳動方向與工作臺運動方向一致具有運動方向的直觀性。4）電氣控制采用兩地控制，操作方便靈活。5）具有完善的聯(lián)鎖與保護，工作安全可靠。2024/12/132．常見故障分析1）主軸停車制動效果不明顯或無制動。2）主軸變速與進(jìn)給變速時無變速沖動。3）工作臺控制電路的故障。2024/12/13第四節(jié)交流橋式起重機的電氣控制一、橋式起重機概述（一）橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運動情況橋式起重機由橋架（又稱大車）、大車移行機構(gòu)、小車及小車移行機構(gòu)、提升機構(gòu)及駕駛室等部分組成。1．橋架

2．大車移行機構(gòu)3．小車4．駕駛室2024/12/13圖7-15橋式起重機結(jié)構(gòu)示意圖1—駕駛室2—輔助滑線架3—控制盤4—小車5—大車電動機6—大車端梁7—主滑線8—大車主梁9—電阻箱2024/12/13圖7-16小車機構(gòu)傳動系統(tǒng)圖2024/12/13（二）橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求1）具有合理的升降速度，空鉤能實現(xiàn)快速下降，輕載提升速度大于重載時的提升速度。2）具有一定的調(diào)速范圍，普通起重機的調(diào)速范圍為2~3。3）提升的第1檔作為預(yù)備檔，用以消除傳動系統(tǒng)中的齒間隙，將鋼絲繩張緊，避免過大的機械沖擊，該級起動轉(zhuǎn)矩一般限制在額定轉(zhuǎn)矩的一半以下。2024/12/135）為確保安全，提升電動機應(yīng)設(shè)有機械抱閘并配有電氣制動。4）下放重物時，依據(jù)負(fù)載大小，提升電動機可運行在電動狀態(tài)（強力下放）、倒拉反接制動狀態(tài)，再生發(fā)電制動狀態(tài)，以滿足不同下降速度的要求。2024/12/13（三）起重機電動機工作狀態(tài)的分析1．提升重物時電動機的工作狀態(tài)提升重物時電動機負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL由重力轉(zhuǎn)矩TW及提升機構(gòu)磨擦阻轉(zhuǎn)矩Tf兩部分組成。當(dāng)電動機電磁轉(zhuǎn)矩T克服這兩個阻轉(zhuǎn)矩時，重物將被提升，當(dāng)T=TL+Tf時，電動機穩(wěn)定工作在機械特性的a點，以na轉(zhuǎn)速提升重物。圖7-17提升重物時電動工作狀態(tài)2024/12/132．下降重物時電動機的工作狀態(tài)1）反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)2）再生發(fā)電制動狀態(tài)3）倒拉反接制動狀態(tài)圖7-18下放重物時電動機的三種工作狀態(tài)a）反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)b）再生發(fā)電制動狀態(tài)c）倒拉反接制動狀態(tài)2024/12/13二、主提升機構(gòu)主令控制器控制電路分析圖7-19提升機構(gòu)PQR10B主令控制器電路2024/12/13當(dāng)主令控制器手柄置于不同控制檔位時，獲得如圖7-20所示的機械特性。圖7-20PQR10B主令控制器控制電動機機械特性2024/12/131．提升重物的控制2．下放重物的控制1）下降“1”檔為預(yù)備檔2）下放“2”檔是為重載低速下放而設(shè)3）下放“3“擋是為中型載荷低速下放而設(shè)4）控制手柄在下放“4”、“5”、“6”位時為強力下放2024/12/133．電路的聯(lián)鎖與保護1）由強力下放過渡到反接制動下放時，為避免重載高速下放而設(shè)置的保護2）確保反接制動電阻串入情況下進(jìn)行制動下放的環(huán)節(jié)3）制動下放檔位與強力下放檔位相互轉(zhuǎn)換時切斷機械制動的保護環(huán)節(jié)4）順序聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)5）完善的其它保護

2024/12/13三、起重機電氣控制中的保護設(shè)備（一）保護箱圖7-21XQB1型保護箱主電路圖2024/12/13圖7-22XQB1型保護箱控制電路圖2024/12/13圖7-23XQB1型保護箱照明與信號電路2024/12/13（二）制動器與制動電磁鐵（三）其他安全裝置1．緩沖器2．提升高度限位器3．載荷限制及稱量裝置2024/12/13四、20/5t交流橋式起重機電氣控制分析2024/12/13（一）橋式起重機的供電特點滑觸線供電：3根主滑觸線

21根輔助滑觸線（二）20/5t交流橋式起重機電氣設(shè)備及其控制、保護裝置2024/12/13（三）20/5t交流橋式起重機電氣線路分析1．主接觸器KM的控制2．凸輪控制器的控制3．主令控制器的控制（四）電氣線路常見故障分析2024/12/13閱讀與應(yīng)用一M7120型平面磨床的電氣控制一、平面磨床主要結(jié)構(gòu)及運動情況圖7-25臥軸矩臺平面磨床外形圖圖7-226矩形工作臺平面磨床工作圖2024/12/13二、M7120型平面磨床電力拖動特點與控制要求1）采用多電動機拖動，設(shè)有主軸砂輪電動機M2、進(jìn)給液壓泵電動機M1、冷卻泵電動機M3及砂輪升降電動機M4。（一）電力拖動特點：2）工作臺往復(fù)運動采用液壓傳動3）砂輪電動機采用兩極籠型異步電動機并與砂輪軸同軸4）磨削加工時需使用冷卻液5）采用電磁吸盤吸持工件6）具有完善聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)和工件退磁環(huán)節(jié)2024/12/131）M1、M2、M3都只要求單方向旋轉(zhuǎn)，M4需正、反向旋轉(zhuǎn)。（二）電氣控制要求：2）M3應(yīng)隨M1起動而起動，當(dāng)不需要冷卻液時，可單獨關(guān)斷M3。3）當(dāng)電磁吸盤吸力不足或吸力消失時，M1和M2立即停止工作。在不加工情況下，當(dāng)電磁吸盤不工作時，應(yīng)允許M2、M3起動，以便機床做調(diào)整運動。4）電磁吸盤設(shè)有正向勵磁與反向勵磁環(huán)節(jié)。5）具有完善的保護環(huán)節(jié)。6）具有機床安全照明和工件去磁控制環(huán)節(jié)。2024/12/13三、M7120型平面磨床電氣控制電路分析圖7-27M7120型平面磨床電氣控制電路圖2024/12/13（一）主電路分析（二）電磁吸盤控制電路圖7-28電磁吸盤結(jié)構(gòu)與原理示意圖1電磁吸盤結(jié)構(gòu)與工作原理2電磁吸盤控制電路分析3電磁吸盤保護環(huán)節(jié)圖7-29電磁吸盤控制電路2024/12/13圖7-30M7120型平面磨床電動機控制電路（三）電動機控制電路分析2024/12/13圖7-31M7120型平面磨床輔助電路（四）輔助電路分析2024/12/13四、M7120型平面磨床電氣控制電路常見故障分析1.電磁吸盤無吸力。2.電磁吸盤吸力不足。3.電磁吸盤退磁效果差。4.M1、M2、M3三臺電動機都不能起動。2024/12/13閱讀與應(yīng)用二T68型臥式鏜床電氣控制電路分析一、機床主要結(jié)構(gòu)和運動形式圖7-32T68臥式鏜床結(jié)構(gòu)示意圖1-床身2-鏜頭架3-前立柱4-平旋盤5-鏜軸6-工作臺T68臥式鏜床主要由床身、前立柱、鏜頭架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作臺等部分組成。2024/12/13輔助運動：工作臺的回轉(zhuǎn)，后立柱的軸向移動，尾座的垂直移動及各部分的快速移動等。T68臥式鏜床的運動形式有：主運動：鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。進(jìn)給運動：鏜軸的軸向進(jìn)給，平旋盤刀具溜板的徑向進(jìn)給，鏜頭架的垂直進(jìn)給，工作臺的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給。2024/12/13二、電力拖動方式和控制要求T68臥式鏜床控制要求是：1）主軸旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給量都有較大的調(diào)速范圍，主運動與進(jìn)給運動由一臺電動機拖動，為簡化傳動機構(gòu)采用雙速籠型異步電動機。2）由于各種進(jìn)給運動都有正反不同方向的運轉(zhuǎn)，故主電動機要求正、反轉(zhuǎn)。3）為滿足調(diào)整工作需要，主電動機應(yīng)能實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的點動控制。4）保證主軸停車迅速、準(zhǔn)確，主電動機應(yīng)有制動停車環(huán)節(jié)。2024/12/135）主軸變速與進(jìn)給變速可在主電動機停車或運轉(zhuǎn)時進(jìn)行。為便于變速時齒輪嚙合，應(yīng)有變速低速沖動過程。6）為縮短輔助時間，各進(jìn)給方向均能快速移動，配有快速移動電動機拖動，采用快速電動機正、反轉(zhuǎn)的點動控制方式。7）主電動機為雙速電機，有高、低兩種速度供選擇，高速運轉(zhuǎn)時應(yīng)先經(jīng)低速起動。8）由于運動部件多，應(yīng)設(shè)有必要的聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。2024/12/13三、電氣控制電路分析圖7-33T68型臥式鏜床電氣原理圖2024/12/13（一）主電路分析（二）控制電路分析

1．M1主電動機的點動控制

2．M1主電動機正反轉(zhuǎn)控制3．M1主電動機高低速的轉(zhuǎn)換控制4．M1主電動機的停車制動控制5．主軸及進(jìn)給變速控制1）停車時的變速2）運行中的變速控制2024/12/136．快速移動控制（三）輔助電路分析7．聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)1）主軸箱或工作臺機動進(jìn)給與主軸機動進(jìn)給的聯(lián)鎖。

2）M1主電動機正反轉(zhuǎn)之間、高速與低速運行之間、M2快速移動電動機的正轉(zhuǎn)于反轉(zhuǎn)之間均設(shè)有互鎖控制環(huán)節(jié)。3）熔斷器FU1~FU4實現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護；熱繼電器FR實現(xiàn)M1過載保護；電路采用按鈕、接觸器或繼電器構(gòu)成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護作用。2024/12/13（四）T68型臥式鏜床電氣控制特點及常見故障分析1．電氣控制特點1）主電動機M1為雙速籠型異步電動機。低速時將定子繞組接成三角形；高速時將定子繞組接成雙星形。高、低速轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)SQ控制。低速時，可直接起動。高速時，進(jìn)行二級起動，以減小起動電流。2）主電動機M1能正反向點動控制、正反向連續(xù)運行，并具有停車反接制動。在點動、反接制動以及變速中的脈動低速旋轉(zhuǎn)時，在定子電路中串入限流電阻R，定子繞組接成三角形接法，以減少起動和制動電流。2024/12/134）主軸箱、工作臺與主軸、平旋盤刀具溜板由快速電動機M2拖動實現(xiàn)其快速移動。它們之間的機動進(jìn)給設(shè)有機械和電氣聯(lián)鎖保護。3）主軸變速和進(jìn)給變速均可在停車情況或在運行中進(jìn)行。變速時，M1主電動機定子繞組接成三角形接法，在速度繼電器KS的控制下進(jìn)行連續(xù)反復(fù)低速運行，以利齒輪嚙合，使變速過程順利進(jìn)行。2024/12/132．常見電氣故障分析1）主軸旋轉(zhuǎn)時的實際轉(zhuǎn)速要比主軸變速盤上指示的轉(zhuǎn)速成倍提高或降低。2）主電動機只有低速檔，而無高速檔。2024/12/13本章內(nèi)容結(jié)束,謝謝!2024/12/13

第八章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

第一節(jié)電氣控制設(shè)計的原則和內(nèi)容第二節(jié)電力拖動方案的確定和電動機的選擇第三節(jié)電氣控制電路設(shè)計的一般要求第五節(jié)常用控制電器的選擇第六節(jié)電氣控制的施工設(shè)計與施工第四節(jié)電氣控制電路設(shè)計的方法與步驟閱讀與應(yīng)用

X62W型臥式萬能銑床電氣控制電路設(shè)計思路解析12/13/2024

為電氣控制裝置本身的制造、使用、運行及維修的需要而進(jìn)行的生產(chǎn)工藝設(shè)計。電氣控制設(shè)計包括：1、電氣原理圖設(shè)計

為滿足生產(chǎn)機械及其工藝要求而進(jìn)行的電氣控制設(shè)計。2、電氣工藝設(shè)計12/13/2024第一節(jié)電氣控制設(shè)計的原則和內(nèi)容一、電氣控制設(shè)計的原則1）最大限度地滿足生產(chǎn)機械和生產(chǎn)工藝對電氣控制的要求，這些生產(chǎn)工藝要求是電氣控制設(shè)計的依據(jù)。2）在滿足控制要求前提下，設(shè)計方案力求簡單、經(jīng)濟、合理，不要盲目追求自動化和高指標(biāo)。3）正確、合理地選用電器元件，確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。4）為適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制設(shè)備時，設(shè)備能力留有適當(dāng)裕量。12/13/2024二、電氣控制設(shè)計的基本內(nèi)容

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容是根據(jù)控制要求，設(shè)計和編制出電氣設(shè)備制造和使用維修中必備的圖樣和資料等。包括電氣原理圖設(shè)計和電氣工藝設(shè)計兩部分。12/13/20241.電氣原理圖設(shè)計內(nèi)容1）擬定電氣設(shè)計任務(wù)書

2）選擇電氣拖動方案和控制方式3）確定電動機類型、型號、容量、轉(zhuǎn)速4）設(shè)計電氣控制原理圖5）選擇電氣元件，擬定元器件清單6）編寫設(shè)計計算說明書12/13/20242.電氣工藝設(shè)計內(nèi)容1)根據(jù)設(shè)計出的電氣原理圖及選定的電氣元件,設(shè)計電氣設(shè)備的總體配置,繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖。2）繪制各組件電器元件布置圖和安裝接線圖，表明各電器元件的安裝方式和接線方式。3）編寫使用維護說明書。12/13/2024第二節(jié)電力拖動方案的確定和電動機的選擇一、電力拖動方案的確定（三）電動機調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負(fù)載特性相適應(yīng)（一）拖動方式的選擇（二）調(diào)速方案的選擇12/13/2024二、拖動電動機的選擇（一）電動機選擇的基本原則1）電動機的機械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機械提出的要求，要與負(fù)載的負(fù)載特性相適應(yīng)。保證運行穩(wěn)定且具有良好的起動、制動性能。2）工作過程中電動機容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。3）電動機結(jié)構(gòu)型式滿足機械設(shè)計提出的安裝要求，并能適應(yīng)周圍環(huán)境工作條件。4）在滿足設(shè)計要求前提下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用維護方便的三相籠型異步電動機。12/13/2024（二）根據(jù)生產(chǎn)機械調(diào)速要求選擇電動機（三）電動機結(jié)構(gòu)形式的選擇（四）電動機額定電壓的選擇（五）電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇12/13/2024（六）電動機容量的選擇1．分析計算法

根據(jù)生產(chǎn)機械負(fù)載圖預(yù)選一臺電動機，再用該電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)機械負(fù)載圖求出電動機的負(fù)載圖。最后按電動機的負(fù)載圖從發(fā)熱的方面進(jìn)行校驗，并檢查電動機的過載能力與起動轉(zhuǎn)矩是否滿足要求，如若不合格，另選一臺電動機重新計算，直到合格為止。12/13/20242．統(tǒng)計類比法

將各國同類型、先進(jìn)的電動機容量進(jìn)行統(tǒng)計和分析，從中找出電動機容量與機床主要參數(shù)間的關(guān)系，再根據(jù)國情得出相應(yīng)的計算公式來確定電動機容量的一種實用方法。式中：P—電動機容量，單位為KW；

D—工件最大直徑，單位為m。（1）車床12/13/2024（2）立式車床式中：P—電動機容量，單位為KW；

D—工件最大直徑，單位為m。式中：D—最大鉆孔直徑，單位為mm。（3）搖臂鉆床12/13/2024（4）臥式鏜床式中：D——鏜桿直徑，單位為mm。（5）外圓磨床式中：B—砂輪寬度，單位為mm。

K—砂輪主軸用滾動軸承時，K=0.8~1.1,

砂輪主軸用滑動軸承時，K=1.0~1.3。12/13/2024（6）龍門銑床式中：B——工作臺寬度，單位為mm。12/13/2024一、電氣控制應(yīng)最大限度的滿足生產(chǎn)機械加工工藝的要求第三節(jié)電氣控制電路設(shè)計的一般要求二、對控制電路電流、電壓的要求12/13/2024常用電氣控制電路電壓等級表整流器48、24、12直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路整流器或直流發(fā)電機220、110直流直流電力傳動的控制電路采用控制電源變壓器48、24、6照明及信號指示電路采用控制電源變壓器110（127）、48交流電力傳動的控制電路較復(fù)雜不用控制電源變壓器380、220交流交流電力傳動的控制電路較簡單電源設(shè)備常用的電壓值/V控制電路類型12/13/2024三、控制電路力求簡單、經(jīng)濟1．盡量縮短連接導(dǎo)線的長度和導(dǎo)線數(shù)量a)不合理b)合理12/13/20242．盡量減少電器元件的品種、數(shù)量和規(guī)格3．盡量減少電器元件觸頭的數(shù)目12/13/20244．盡量減少通電電器的數(shù)量12/13/2024四、確保控制電路工作的安全性和可靠性1．正確連接電器的線圈a）不正確b）正確12/13/2024a）不正確b）正確12/13/20242．正確連接電器元件的觸頭a）不正確b）正確12/13/20243．防止寄生電路a）有寄生電路b）無寄生電路12/13/20244．在控制電路中控制觸頭應(yīng)合理布置a）不合理b）合理12/13/20245．應(yīng)考慮繼電器觸頭的接通與分?jǐn)嗄芰?．避免發(fā)生觸頭“競爭”、“冒險”現(xiàn)象7．為確保電路的安全運行，應(yīng)采用電氣連鎖與機械連鎖的雙重連鎖12/13/2024五、具有完善的保護環(huán)節(jié)六、要考慮操作、維修與調(diào)試的方便12/13/2024一、電氣控制電路設(shè)計方法簡介第四節(jié)電氣控制電路設(shè)計的方法與步驟（一）分析設(shè)計法1、設(shè)計各控制單元環(huán)節(jié)中拖動電動機的起動、正反向運轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速、停車等的主電路或執(zhí)行元件的電路。12/13/20243、連接各單元環(huán)節(jié)構(gòu)成滿足整機生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)加工過程自動或半自動和調(diào)整的控制電路。4、設(shè)計保護、聯(lián)鎖、檢測、信號和照明等環(huán)節(jié)控制電路。5、全面檢查所設(shè)計的電路。2、設(shè)計滿足各電動機的運轉(zhuǎn)功能和工作狀態(tài)相對應(yīng)的控制電路，以及滿足執(zhí)行元件實現(xiàn)規(guī)定動作相適應(yīng)的指令信號的控制電路。12/13/2024（二）邏輯設(shè)計法采用邏輯設(shè)計法設(shè)計電氣控制電路大體按五步進(jìn)行：1、按工藝要求畫出工作循環(huán)圖2、決定執(zhí)行元件與檢測元件，作出執(zhí)行元件動作節(jié)拍表和檢測元件狀態(tài)表。12/13/20244、列寫中間記憶元件開關(guān)邏輯函數(shù)式及執(zhí)行元件動作邏輯函數(shù)式，進(jìn)而畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖。5、對畫出的電路進(jìn)行檢查、化簡和完善。3、根據(jù)檢測元件狀態(tài)表寫出各程序的特征碼，并確定相區(qū)分組，設(shè)置中間記憶元件，使各待相區(qū)分組所有程序皆可區(qū)分。12/13/20241、按工藝要求對電動機提出的起動、制動、反向和調(diào)速等要求，設(shè)計出主電路。2、根據(jù)所設(shè)計出的主電路，設(shè)計出相應(yīng)控制電路的基本環(huán)節(jié)。二、分析設(shè)計法基本步驟3、根據(jù)各部分運動要求的配合關(guān)系及連鎖關(guān)系，確定控制參量和特殊環(huán)節(jié)。4、加入必要的保護環(huán)節(jié)。5、綜合審查、全面檢查電路動作是否正確，進(jìn)一步完善和簡化電路，必要時可通過實驗檢驗。12/13/20241、橫梁上升時，自動按照先放松后上升再夾緊的順序進(jìn)行。三、分析設(shè)計法設(shè)計舉例（一）橫梁升降機構(gòu)的工藝要求下面以橫梁升降機構(gòu)的電氣控制的設(shè)計為例：2、橫梁下降時，自動按照先放松后下降再回升最后夾緊的順序進(jìn)行。3、橫梁夾緊后，夾緊電動機自動停止。4、橫梁升降，應(yīng)設(shè)有上下行程的限位保護，夾緊電動機應(yīng)設(shè)有夾緊力保護。12/13/20241、主電路設(shè)計（二）電氣控制電路設(shè)計過程

12/13/20242、控制電路基本環(huán)節(jié)的設(shè)計

3、控制電路特殊環(huán)節(jié)的設(shè)計12/13/20244、設(shè)計聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)

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