臥式鏜床控制講義課件

項(xiàng)目四臥式鏜床控制

3.13.23.3電氣控制器件相關(guān)知識(shí)基本控制相關(guān)知識(shí)3.4應(yīng)用舉例項(xiàng)目簡述項(xiàng)目四臥式鏜床控制3.13.23.3電氣控制器件相關(guān)知1一、項(xiàng)目簡述鏜床是用于孔加工的機(jī)床，與鉆床比較，鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較精確的零件，如一些箱體零件（機(jī)床主軸箱、變速箱等）。鏜床的加工形式主要是用鏜刀鏜削在工件上已鑄出或已粗鉆的孔，除此之外，大部分鏜床還可以進(jìn)行銑削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床、專用鏜床等，其中，以臥式鏜床應(yīng)用最廣。本章介紹T68型臥式鏜床的電氣控制電路。一、項(xiàng)目簡述鏜床是用于孔加工的機(jī)床，與鉆床比較，鏜床主要用于2（一）T68型臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

（一）T68型臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

31．主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括以下4項(xiàng)。（1）鏜軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（2）平旋盤上刀具溜板的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（3）主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（4）工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。3．輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)包括以下4項(xiàng)。（1）主軸箱、工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的快速調(diào)位移動(dòng)。（2）后立柱的縱向調(diào)位移動(dòng)。（3）后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動(dòng)。（4）工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。1．主運(yùn)動(dòng)4（二）臥式鏜床的電力拖動(dòng)形式和控制要求

（1）臥式鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都用同一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。為了適應(yīng)各種形式和各種工件的加工，要求鏜床的主軸有較寬的調(diào)速范圍，因此多采用由雙速或三速籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的滑移齒輪有級(jí)變速系統(tǒng)。采用雙速或三速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，可簡化機(jī)械變速機(jī)構(gòu)。目前，采用電力電子器件控制的異步電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)已在鏜床上獲得廣泛應(yīng)用。（2）鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都采用機(jī)械滑移齒輪變速，為有利于變速后齒輪的嚙合，要求有變速?zèng)_動(dòng)。（3）要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)；可以點(diǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；并要求有電氣制動(dòng)，通常采用反接制動(dòng)。（4）臥式鏜床的各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件要求能快速移動(dòng)，一般由單獨(dú)的快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（二）臥式鏜床的電力拖動(dòng)形式和控制要求

（1）臥式鏜床的主運(yùn)5（一）速度繼電器速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。主要用于電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中，當(dāng)反接制動(dòng)的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)能自動(dòng)地及時(shí)切斷電源。二、電氣控制相關(guān)知識(shí)（一）速度繼電器二、電氣控制相關(guān)知識(shí)62、速度繼電器符號(hào)及結(jié)構(gòu)2、速度繼電器符號(hào)及結(jié)構(gòu)7（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)

1．雙速異步電動(dòng)機(jī)簡介雙速異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速屬于異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速，變極調(diào)速主要用于調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床及其他設(shè)備上，所需設(shè)備簡單、體積小、質(zhì)量輕，但電動(dòng)機(jī)繞組引出頭較多，調(diào)速級(jí)數(shù)少，級(jí)差大，不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。它主要是通過改變定子繞組的連接方法達(dá)到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁極對(duì)數(shù)，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)

1．雙速異步電動(dòng)機(jī)簡介82．變極調(diào)速原理變極原理：定子一半繞組中電流方向變化，磁極對(duì)數(shù)成倍變化，如圖3-4所示。每相繞組由兩個(gè)線圈組成，每個(gè)線圈看作一個(gè)半相繞組。若兩個(gè)半相繞組順向串聯(lián)，電流同向，可產(chǎn)生4極磁場(chǎng)；其中一個(gè)半相繞組電流反向，可產(chǎn)生2極磁場(chǎng)。2．變極調(diào)速原理變極原理：定子一半繞組中電流方向變化，磁極9圖3-4變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)繞組展開示意圖根據(jù)公式n1=60f/p可知，在電源頻率不變的條件下，異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與磁極對(duì)數(shù)成反比，磁極對(duì)數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速n1下降至原轉(zhuǎn)速的一半，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速n也將下降近似一半，所以改變磁極對(duì)數(shù)可以達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。圖3-4變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)繞組展開示意圖根據(jù)公式n1=60103．雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式

圖3-5雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞制的聯(lián)結(jié)方式當(dāng)變極前后繞組與電源的接線如圖3-5所示時(shí)，變極前后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反，因此，若要使變極后電動(dòng)機(jī)保持原來轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)調(diào)換電源相序。3．雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式

圖3-5雙速異步電11三、基本控制相關(guān)知識(shí)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制電路較大容量的籠型異步電動(dòng)機(jī)（大于10KW）因啟動(dòng)電流較大，一般都采用降壓起動(dòng)方式來起動(dòng)。原理：起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值。常用方法：串電阻（或電抗）、星型—三角形、自耦變壓器等。三、基本控制相關(guān)知識(shí)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制電路121、定子串電阻起動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中串接電阻，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接。主電路：KM1實(shí)現(xiàn)串電阻起動(dòng)，KM2實(shí)現(xiàn)全壓運(yùn)行。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRM1、定子串電阻起動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中串接電13SB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT（a）控制線路：1、基本原理：用時(shí)間繼電器KT控制KM1、KM2切換。2、KM1、KM2允許同時(shí)吸合，但是電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行后，一般應(yīng)該將KM1釋放，以降低運(yùn)行損耗。3、圖（a）為KM1不退出的控制線路。4、圖（b）為KM1退出而KT不退出的控制線路。5、圖（c）為KM1、KT都退出的控制線路SB2SB1FRKM1KTKM1KM214SB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT圖（a）起動(dòng)完成后KM1不退出，不足之處：運(yùn)行損耗大圖（b-1）KM1退出而KT不退出問題：KT延時(shí)觸點(diǎn)切換是否可行？？切換要求：起動(dòng)過程平穩(wěn)，減少?zèng)_擊。對(duì)于主觸點(diǎn)要求：KM2先閉合KM1后斷開KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKM1KTKM1KM215圖（b-1）KM1退出而KT不退出KT延時(shí)觸點(diǎn)切換帶來KM1、KM2線圈瞬時(shí)斷電，切換過程帶來沖擊KT常開延時(shí)觸點(diǎn)和KM常閉觸點(diǎn)平穩(wěn)切換！！SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKT圖（b-2）KM1退出而KT不退出圖（b-1）KT常開延時(shí)觸點(diǎn)16SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2按下，KM1動(dòng)作→電機(jī)降壓起動(dòng)；KT繞組上電開始計(jì)時(shí)，→KT延時(shí)時(shí)間到，KT延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合→KM2線圈上電，→→KM2主觸點(diǎn)閉合→電機(jī)全壓起動(dòng)。→KM2延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)斷開→KM1線圈失電→KM主觸點(diǎn)斷開→降壓起動(dòng)回路斷開。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM2KM1KM217問題：如果要求切換時(shí)確保KM2先斷開KM1后閉合，圖（b-1）是否可靠，為進(jìn)一步增加可靠性應(yīng)怎樣做？方法：用KM1的常閉觸點(diǎn)替代KT延時(shí)常開觸點(diǎn)。圖2-8（b-1）KM1退出而KT不退出KT延時(shí)觸點(diǎn)切換帶來KM1、KM2線圈瞬時(shí)斷電，切換過程帶來沖擊SB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM1KM2KTSB2SB1FRKTKTKT問題：如果要求切換時(shí)確保KM2先斷開KM1后閉合，圖（b-118切換順序比較SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM2先通電,KM1后斷電；KM1,KM2同時(shí)切換；KM1先斷電,KM2后通電切換順序比較SB2SB1FRKTKM2KM119

圖（b-2）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KA觸點(diǎn)擴(kuò)展采用KT瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKM2SB2SB1FRKTKM1KM2KTKAKAKM2自鎖回路的轉(zhuǎn)換圖（b-2）KM1退出帶來的20SB2SB1FRKM1KTKM2KTKM2KM2KM1圖（c）退出KTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KM1KM2KT

圖（b-3）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KM1、KM2觸點(diǎn)切換SB2SB1FRKM1KT214.1.2星形—三角形啟動(dòng)的控制

這一線路的設(shè)計(jì)思想仍是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過程，所不同的是啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定值的1/3，從而減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。待啟動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。星形-三角形降壓啟動(dòng)線路如圖所示。4.1.2星形—三角形啟動(dòng)的控制22圖星形-三角形降壓啟動(dòng)電路圖星形-三角形降壓啟動(dòng)電路23星形-三角形啟動(dòng)的特點(diǎn)在于星形啟動(dòng)電流只是原來三角形接法的1/3，啟動(dòng)電流特性好、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低。

缺點(diǎn)：是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來三角形接法的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，因而本線路適用于電網(wǎng)電壓380V，額定電壓660/380V，用于Y/△接法的電動(dòng)機(jī)輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。星形-三角形啟動(dòng)的特點(diǎn)在于星形啟動(dòng)電流只是原來三角形接法的1244.1.3串自耦變壓器啟動(dòng)的控制線路串自耦變壓器降壓啟動(dòng)的控制線路如圖所示。這一線路的設(shè)計(jì)思想和串電阻啟動(dòng)線路基本相同，也是采用時(shí)間繼電器完成按時(shí)動(dòng)作，所不同是啟動(dòng)時(shí)串入自耦變壓器，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)自動(dòng)切除。4.1.3串自耦變壓器啟動(dòng)的控制線路25定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制線路定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制線路26串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)和串電阻啟動(dòng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是在同樣的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的電流沖擊小，功率損耗小。

缺點(diǎn)：是自耦變壓器相對(duì)電阻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。這種線路主要用于啟動(dòng)較大容量的電動(dòng)機(jī)，以減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)和串電阻啟動(dòng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是在同樣的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩27（二）雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制

雙速電動(dòng)機(jī)控制電路如圖所示（二）雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制

雙速電動(dòng)機(jī)控制電路如圖所示28①低速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下低速按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，其自鎖和互鎖觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)KM1線圈的自鎖和對(duì)KM2、KM3線圈的互鎖。主電路中的KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。②高速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下高速按鈕SB3，接觸器KM1線圈斷電，在解除其自鎖和互鎖的同時(shí)，主電路中的KM1主觸點(diǎn)也斷開，電動(dòng)機(jī)定子繞組暫時(shí)斷電。因?yàn)镾B3是復(fù)合按鈕，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開后，動(dòng)合觸點(diǎn)就閉合，此刻接通接觸器KM2和KM3線圈。KM2和KM3自鎖和互鎖同時(shí)動(dòng)作，完成對(duì)KM2和KM3線圈的自鎖及對(duì)KM1線圈的互鎖。KM2和KM3在主電路的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組作雙星形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。①低速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下低速按鈕SB2，29（三）三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，迅速停車或準(zhǔn)確定位。機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)能耗制動(dòng)控制電路主電路(a)(b)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，迅速停車或準(zhǔn)確30能耗制動(dòng)控制電路：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)切斷三相電源的同時(shí)，定子繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子原來儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，轉(zhuǎn)速為零時(shí)再將其切除。主電路：變壓器TC和整流器VR提供制動(dòng)直流電源，KM2為制動(dòng)接觸器。控制電路(a)：手動(dòng)控制：停車時(shí)按下SB1按鈕，制動(dòng)結(jié)束時(shí)放開。電路簡單，操作不便?？刂齐娐?b)：根據(jù)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載制動(dòng)過程時(shí)間長短設(shè)定時(shí)間繼電器KT的定時(shí)值，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程的自動(dòng)控制。能耗制動(dòng)控制電路特點(diǎn)：制動(dòng)作用強(qiáng)弱與通入直流電流的大小和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動(dòng)作用越強(qiáng)，電流一定時(shí)轉(zhuǎn)速越高制動(dòng)力矩越大。取直流電流為電動(dòng)機(jī)空載電流的3～4倍，過大會(huì)使定子過熱?？烧{(diào)節(jié)整流器輸出端的可變電阻RP，得到合適的制動(dòng)電流。

能耗制動(dòng)控制電路：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)切斷三相電源的同時(shí)，定子31反接制動(dòng)控制電路：停車時(shí)，首先切換電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源相序，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，因而起制動(dòng)作用。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降接近零時(shí)，及時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)的反接電源。反接制動(dòng)控制電路主電路(a)(b)反接制動(dòng)控制電路：停車時(shí)，首先切換電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源相序32控制電路(a)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后速度繼電器BV的動(dòng)合觸點(diǎn)已閉合，為制動(dòng)做好準(zhǔn)備，串聯(lián)KM1的動(dòng)斷觸點(diǎn)限制BV對(duì)系統(tǒng)的干擾。存在問題：停車期間，用手轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸調(diào)整工件，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦達(dá)到速度繼電器動(dòng)作值，接觸器KM2得電，電動(dòng)機(jī)接通電源發(fā)生制動(dòng)作用，不利于調(diào)整?？刂齐娐?b)：復(fù)合停止按鈕SB1動(dòng)合觸點(diǎn)上并聯(lián)KM2的自鎖觸點(diǎn)。用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸時(shí)，不按停止按鈕SB1，KM2就不會(huì)得電，電動(dòng)機(jī)也就不會(huì)反接于電源。反接制動(dòng)電流約為起動(dòng)電流的兩倍，主電路制動(dòng)回路中串入限流電阻R，防止制動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電動(dòng)機(jī)繞組過熱。電動(dòng)機(jī)容量較小且制動(dòng)不是很頻繁的正反轉(zhuǎn)控制電路中，為簡化電路，可以不加限流電阻?？刂齐娐?a)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后速度繼電器BV的動(dòng)合觸點(diǎn)已閉合，33反接制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)：制動(dòng)顯著，有沖擊，能量消耗較大。能耗制動(dòng)：制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小。制動(dòng)力較弱，需要直流電源。反接制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)：制動(dòng)顯著，有沖擊，能量消耗較大。能34四、應(yīng)用舉例（一）三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)—△降壓啟動(dòng)控制1．工作任務(wù)有一臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)，由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率為7.5

kW、380

V、△接法，額定轉(zhuǎn)速為1

440

r/min，控制要求如下，完成其控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。（1）系統(tǒng)啟動(dòng)平穩(wěn)且啟動(dòng)電流應(yīng)較小，以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。（2）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)正反轉(zhuǎn)。（3）有短路、過載、失壓和欠壓保護(hù)。四、應(yīng)用舉例（一）三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)—△降壓啟動(dòng)控制352．任務(wù)分析

（1）啟動(dòng)方案的確定。生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)功率為7.5

kW，△接法，因此在綜合考慮性價(jià)比的情況下，選用—△降壓啟動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)間由時(shí)間繼電器設(shè)定。（2）電路保護(hù)的設(shè)置。根據(jù)控制要求，過載保護(hù)采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)，短路保護(hù)采用熔斷器實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴捎媒佑|器繼電器控制，所以具有欠壓和失壓保護(hù)功能。（3）根據(jù)正反向—△降壓啟動(dòng)指導(dǎo)思想，2．任務(wù)分析

（1）啟動(dòng)方案的確定。生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)功率為36設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的控制流程，具體如下：

設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的控制流程，具體如下：

373．任務(wù)實(shí)施

（1）正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。①根據(jù)工作流程圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路圖，如圖所示。②根據(jù)圖正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路原理圖，畫出元件的安裝布置圖及接線圖（如圖所示）。3．任務(wù)實(shí)施

（1）正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。38電氣原理圖如下電氣原理圖如下39（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)高速運(yùn)行電氣控制線路

1．工作任務(wù)某臺(tái)△/接法的雙速異步電動(dòng)機(jī)需要施行低速、高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和低速點(diǎn)動(dòng)混合控制，且高速需要采用分級(jí)啟動(dòng)控制，即先低速啟動(dòng)，然后自動(dòng)切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)這一要求的電路圖。（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)高速運(yùn)行電氣控制線路

1．工作任402．設(shè)計(jì)電路原理圖

2．設(shè)計(jì)電路原理圖

413．工作原理分析線路工作原理如下所述。（1）低速運(yùn)行：合上電源開關(guān)QS，按下低速啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成△形并以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。按下低速點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，實(shí)現(xiàn)低速點(diǎn)動(dòng)控制。（2）低速啟動(dòng)，高速運(yùn)行：合上電源開關(guān)QS，按下高速啟動(dòng)按鈕SB4，中間繼電器線圈KA得電并自鎖，KA的常開觸點(diǎn)閉合使接觸器KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M連接成△形低速啟動(dòng)；按鈕SB4，使時(shí)間繼電器KT線圈同時(shí)得電吸合，經(jīng)過一定時(shí)間后，KT延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)分?jǐn)啵佑|器KM1線圈失電釋放，KM1主觸點(diǎn)斷開，KT延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2、KM3線圈得電并自鎖，KM2、KM3主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成形并以高速運(yùn)行。（3）按下停止按鈕SB1使電動(dòng)機(jī)停止。3．工作原理分析42（三）三相異步電動(dòng)機(jī)可逆反接制動(dòng)控制線路

（三）三相異步電動(dòng)機(jī)可逆反接制動(dòng)控制線路

43電路工作過程如下：合上開關(guān)QS，按下正向啟動(dòng)按鈕SB2→KM1通電自鎖，主回路中電動(dòng)機(jī)兩相串電阻啟動(dòng)→當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動(dòng)作值時(shí)，KV-1閉合，KM3線圈通電，主回路中KM3主觸點(diǎn)閉合短接電阻，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行→需要停車時(shí)，按下停止按鈕SB1，KM1斷電解除自鎖。電動(dòng)機(jī)斷開正相序電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使KA3線圈通電→KA3動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使KM3線圈保持?jǐn)嚯?；KA3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，KA1線圈通電，KA1的一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KA3保持繼續(xù)通電，另一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KM2線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，主回路中，電動(dòng)機(jī)串電阻進(jìn)行反接制動(dòng)→反接制動(dòng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)下降到KV的釋放值時(shí)，KV-1斷開，KA1斷電→KA3斷電、KM2斷電，電動(dòng)機(jī)斷開制動(dòng)電源，反接制動(dòng)結(jié)束。電路工作過程如下：合上開關(guān)QS，按下正向啟動(dòng)按鈕SB2→KM44臥式鏜床控制講義課件45雙速電動(dòng)機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)及常速進(jìn)給的動(dòng)力，同時(shí)還帶動(dòng)潤滑油泵（一）主電路各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的快速移動(dòng)的動(dòng)力制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)及主軸和進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)時(shí)串入五、T68型臥式鏜床電氣控制線路分析雙速電動(dòng)機(jī)（一）主電路各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的快速制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)及主軸五、T46（二）控制電路1.主電動(dòng)機(jī)控制（二）控制電路1.主電動(dòng)機(jī)控制47相關(guān)行程開關(guān)的觸點(diǎn)①正常工作時(shí)②變速時(shí)③變速后手柄推不上時(shí)主軸變速SQ3（4—9）+－－SQ3（3—13）－++SQ5（14—15）－－+進(jìn)給變速SQ4（9—10）+－－SQ4（3—13）－++SQ6（14—15）－++主軸和進(jìn)給變速行程開關(guān)SQ3～SQ6狀態(tài)表相關(guān)行程開關(guān)的觸點(diǎn)①正常工作時(shí)②變速時(shí)③變速后手481.M1的正反轉(zhuǎn)控制（二）控制電路以正轉(zhuǎn)低速為例。反轉(zhuǎn)分析類似1.M1的正反轉(zhuǎn)控制（二）控制電路以正轉(zhuǎn)低速為例。反轉(zhuǎn)分析492．M1的高速運(yùn)行控制（二）控制電路如果手柄置于高速則SQ7閉合KT通電，低速起動(dòng)一段時(shí)間后從KM4切換至KM5(高速)2．M1的高速運(yùn)行控制（二）控制電路如果手柄置于高速則SQ7503.M1的停車制動(dòng)（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似3.M1的停車制動(dòng)（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析513.M1的停車制動(dòng)（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似轉(zhuǎn)速下降到復(fù)歸值3.M1的停車制動(dòng)（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析524．M1的點(diǎn)動(dòng)控制（二）控制電路接觸器不能自鎖4．M1的點(diǎn)動(dòng)控制（二）控制電路接觸器不能自鎖535.主軸的變速控制（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)低速為例。其他分析類似斷開拉出手柄推回后，SQ3動(dòng)作，KM1/KM3/KM4重新通電，M1重新起動(dòng)5.主軸的變速控制（二）控制電路以原為正轉(zhuǎn)低速為例。其他分析546.主軸的變速?zèng)_動(dòng)（二）控制電路變速時(shí)，如果齒輪未嚙合好，手柄推不上，處于圖中③的位置。兩條支路交替導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)低速?zèng)_動(dòng)直到嚙合好。交替導(dǎo)通6.主軸的變速?zèng)_動(dòng)（二）控制電路變速時(shí)，如果齒輪未嚙合好，557．進(jìn)給變速控制（二）控制電路與上述主軸變速控制的過程基本相同，只是在進(jìn)給變速控制時(shí)，拉動(dòng)的是進(jìn)給變速手柄，動(dòng)作的行程開關(guān)是SQ4和SQ6。7．進(jìn)給變速控制（二）控制電路與上述主軸變速控制的過程基本相568．快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制（二）控制電路扳動(dòng)快速操作手柄時(shí)，將壓合行程開關(guān)SQ8或SQ9，接觸器KM6或KM7通電，實(shí)現(xiàn)M2快速正轉(zhuǎn)或快速反轉(zhuǎn)8．快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制（二）控制電路扳動(dòng)快速操作手柄時(shí)579．聯(lián)鎖保護(hù)（二）控制電路防止工作臺(tái)及主軸箱與主軸同時(shí)進(jìn)給。當(dāng)工作臺(tái)及主軸箱進(jìn)給手柄在進(jìn)給位置時(shí)，SQ1的觸點(diǎn)斷開；而當(dāng)主軸的進(jìn)給手柄在進(jìn)給位置時(shí)，SQ2的觸點(diǎn)斷開。9．聯(lián)鎖保護(hù)（二）控制電路防止工作臺(tái)及主軸箱與主軸同時(shí)進(jìn)給。58（三）照明電路和指示燈電路（三）照明電路和指示燈電路59

這種故障一般有兩種現(xiàn)象：第一種是主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速比標(biāo)牌指示轉(zhuǎn)數(shù)增加或減少一倍，第二種是M1只有高速或只有低速。前者大多是由于安裝調(diào)整不當(dāng)而引起的。T68型鏜床有18種轉(zhuǎn)速，是由雙速電動(dòng)機(jī)和機(jī)械滑移齒輪聯(lián)合調(diào)速來實(shí)現(xiàn)的。第1，2，4，6，8，…擋是由電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)行驅(qū)動(dòng)的，而3，5，7，9，…擋是由電動(dòng)機(jī)以高速運(yùn)行來驅(qū)動(dòng)的。（一）主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修這種故障一般有兩種現(xiàn)象：第一種是主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速比標(biāo)牌指示轉(zhuǎn)60由于M1的高低速轉(zhuǎn)換是靠主軸變速手柄推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)SQ7，由SQ7的動(dòng)合觸點(diǎn)（11—12）通、斷來實(shí)現(xiàn)的。如果安裝調(diào)整不當(dāng)，使SQ7的動(dòng)作恰好相反，則會(huì)發(fā)生第一種故障。而產(chǎn)生第二種故障的主要原因是SQ7損壞（或安裝位置移動(dòng)）：如果SQ7的動(dòng)合觸點(diǎn)（11—12）總是接通，則M1只有高速；如果總是斷開，則M1只有低速。此外，KT的損壞（如線圈燒斷、觸點(diǎn)不動(dòng)作等），也會(huì)造成此類故障發(fā)生。（一）主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修由于M1的高低速轉(zhuǎn)換是靠主軸變速手柄推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)SQ7，由S61T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（二）MI能低速起動(dòng)，但置“高速”擋時(shí)，不能高速運(yùn)行而自動(dòng)停機(jī)重點(diǎn)檢查如圖所示接線及觸點(diǎn)、線圈T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（二）MI能低速起動(dòng)62T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、制動(dòng)及變速?zèng)_動(dòng)控制一般是各種控制功能的公共電路部分出現(xiàn)故障T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行一63T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、制動(dòng)及變速?zèng)_動(dòng)控制若也不能低速運(yùn)行，則故障可能出在控制電路13-20-21-0支路中有斷開點(diǎn)。否則，故障可能出在主電路的制動(dòng)電阻器R及引線上有斷開點(diǎn)。T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行若64T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、制動(dòng)及變速?zèng)_動(dòng)控制如果主電路僅斷開一相電源，電動(dòng)機(jī)還會(huì)伴有斷相運(yùn)行時(shí)發(fā)出的“嗡嗡”聲。T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修（三）M1不能進(jìn)行如65項(xiàng)目四臥式鏜床控制

3.13.23.3電氣控制器件相關(guān)知識(shí)基本控制相關(guān)知識(shí)3.4應(yīng)用舉例項(xiàng)目簡述項(xiàng)目四臥式鏜床控制3.13.23.3電氣控制器件相關(guān)知66一、項(xiàng)目簡述鏜床是用于孔加工的機(jī)床，與鉆床比較，鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較精確的零件，如一些箱體零件（機(jī)床主軸箱、變速箱等）。鏜床的加工形式主要是用鏜刀鏜削在工件上已鑄出或已粗鉆的孔，除此之外，大部分鏜床還可以進(jìn)行銑削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床、專用鏜床等，其中，以臥式鏜床應(yīng)用最廣。本章介紹T68型臥式鏜床的電氣控制電路。一、項(xiàng)目簡述鏜床是用于孔加工的機(jī)床，與鉆床比較，鏜床主要用于67（一）T68型臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

（一）T68型臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

681．主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括以下4項(xiàng)。（1）鏜軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（2）平旋盤上刀具溜板的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（3）主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（4）工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。3．輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)包括以下4項(xiàng)。（1）主軸箱、工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的快速調(diào)位移動(dòng)。（2）后立柱的縱向調(diào)位移動(dòng)。（3）后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動(dòng)。（4）工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。1．主運(yùn)動(dòng)69（二）臥式鏜床的電力拖動(dòng)形式和控制要求

（1）臥式鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都用同一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。為了適應(yīng)各種形式和各種工件的加工，要求鏜床的主軸有較寬的調(diào)速范圍，因此多采用由雙速或三速籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的滑移齒輪有級(jí)變速系統(tǒng)。采用雙速或三速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，可簡化機(jī)械變速機(jī)構(gòu)。目前，采用電力電子器件控制的異步電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)已在鏜床上獲得廣泛應(yīng)用。（2）鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都采用機(jī)械滑移齒輪變速，為有利于變速后齒輪的嚙合，要求有變速?zèng)_動(dòng)。（3）要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)；可以點(diǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；并要求有電氣制動(dòng)，通常采用反接制動(dòng)。（4）臥式鏜床的各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件要求能快速移動(dòng)，一般由單獨(dú)的快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（二）臥式鏜床的電力拖動(dòng)形式和控制要求

（1）臥式鏜床的主運(yùn)70（一）速度繼電器速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。主要用于電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中，當(dāng)反接制動(dòng)的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)能自動(dòng)地及時(shí)切斷電源。二、電氣控制相關(guān)知識(shí)（一）速度繼電器二、電氣控制相關(guān)知識(shí)712、速度繼電器符號(hào)及結(jié)構(gòu)2、速度繼電器符號(hào)及結(jié)構(gòu)72（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)

1．雙速異步電動(dòng)機(jī)簡介雙速異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速屬于異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速，變極調(diào)速主要用于調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床及其他設(shè)備上，所需設(shè)備簡單、體積小、質(zhì)量輕，但電動(dòng)機(jī)繞組引出頭較多，調(diào)速級(jí)數(shù)少，級(jí)差大，不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。它主要是通過改變定子繞組的連接方法達(dá)到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁極對(duì)數(shù)，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)

1．雙速異步電動(dòng)機(jī)簡介732．變極調(diào)速原理變極原理：定子一半繞組中電流方向變化，磁極對(duì)數(shù)成倍變化，如圖3-4所示。每相繞組由兩個(gè)線圈組成，每個(gè)線圈看作一個(gè)半相繞組。若兩個(gè)半相繞組順向串聯(lián)，電流同向，可產(chǎn)生4極磁場(chǎng)；其中一個(gè)半相繞組電流反向，可產(chǎn)生2極磁場(chǎng)。2．變極調(diào)速原理變極原理：定子一半繞組中電流方向變化，磁極74圖3-4變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)繞組展開示意圖根據(jù)公式n1=60f/p可知，在電源頻率不變的條件下，異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與磁極對(duì)數(shù)成反比，磁極對(duì)數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速n1下降至原轉(zhuǎn)速的一半，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速n也將下降近似一半，所以改變磁極對(duì)數(shù)可以達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。圖3-4變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)繞組展開示意圖根據(jù)公式n1=60753．雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式

圖3-5雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞制的聯(lián)結(jié)方式當(dāng)變極前后繞組與電源的接線如圖3-5所示時(shí)，變極前后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反，因此，若要使變極后電動(dòng)機(jī)保持原來轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)調(diào)換電源相序。3．雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式

圖3-5雙速異步電76三、基本控制相關(guān)知識(shí)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制電路較大容量的籠型異步電動(dòng)機(jī)（大于10KW）因啟動(dòng)電流較大，一般都采用降壓起動(dòng)方式來起動(dòng)。原理：起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值。常用方法：串電阻（或電抗）、星型—三角形、自耦變壓器等。三、基本控制相關(guān)知識(shí)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制電路771、定子串電阻起動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中串接電阻，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接。主電路：KM1實(shí)現(xiàn)串電阻起動(dòng)，KM2實(shí)現(xiàn)全壓運(yùn)行。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRM1、定子串電阻起動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中串接電78SB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT（a）控制線路：1、基本原理：用時(shí)間繼電器KT控制KM1、KM2切換。2、KM1、KM2允許同時(shí)吸合，但是電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行后，一般應(yīng)該將KM1釋放，以降低運(yùn)行損耗。3、圖（a）為KM1不退出的控制線路。4、圖（b）為KM1退出而KT不退出的控制線路。5、圖（c）為KM1、KT都退出的控制線路SB2SB1FRKM1KTKM1KM279SB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT圖（a）起動(dòng)完成后KM1不退出，不足之處：運(yùn)行損耗大圖（b-1）KM1退出而KT不退出問題：KT延時(shí)觸點(diǎn)切換是否可行？？切換要求：起動(dòng)過程平穩(wěn)，減少?zèng)_擊。對(duì)于主觸點(diǎn)要求：KM2先閉合KM1后斷開KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKM1KTKM1KM280圖（b-1）KM1退出而KT不退出KT延時(shí)觸點(diǎn)切換帶來KM1、KM2線圈瞬時(shí)斷電，切換過程帶來沖擊KT常開延時(shí)觸點(diǎn)和KM常閉觸點(diǎn)平穩(wěn)切換??！SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKT圖（b-2）KM1退出而KT不退出圖（b-1）KT常開延時(shí)觸點(diǎn)81SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2按下，KM1動(dòng)作→電機(jī)降壓起動(dòng)；KT繞組上電開始計(jì)時(shí)，→KT延時(shí)時(shí)間到，KT延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合→KM2線圈上電，→→KM2主觸點(diǎn)閉合→電機(jī)全壓起動(dòng)?！鶮M2延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)斷開→KM1線圈失電→KM主觸點(diǎn)斷開→降壓起動(dòng)回路斷開。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM2KM1KM282問題：如果要求切換時(shí)確保KM2先斷開KM1后閉合，圖（b-1）是否可靠，為進(jìn)一步增加可靠性應(yīng)怎樣做？方法：用KM1的常閉觸點(diǎn)替代KT延時(shí)常開觸點(diǎn)。圖2-8（b-1）KM1退出而KT不退出KT延時(shí)觸點(diǎn)切換帶來KM1、KM2線圈瞬時(shí)斷電，切換過程帶來沖擊SB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM1KM2KTSB2SB1FRKTKTKT問題：如果要求切換時(shí)確保KM2先斷開KM1后閉合，圖（b-183切換順序比較SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM2先通電,KM1后斷電；KM1,KM2同時(shí)切換；KM1先斷電,KM2后通電切換順序比較SB2SB1FRKTKM2KM184

圖（b-2）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KA觸點(diǎn)擴(kuò)展采用KT瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKM2SB2SB1FRKTKM1KM2KTKAKAKM2自鎖回路的轉(zhuǎn)換圖（b-2）KM1退出帶來的85SB2SB1FRKM1KTKM2KTKM2KM2KM1圖（c）退出KTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KM1KM2KT

圖（b-3）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KM1、KM2觸點(diǎn)切換SB2SB1FRKM1KT864.1.2星形—三角形啟動(dòng)的控制

這一線路的設(shè)計(jì)思想仍是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過程，所不同的是啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定值的1/3，從而減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。待啟動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。星形-三角形降壓啟動(dòng)線路如圖所示。4.1.2星形—三角形啟動(dòng)的控制87圖星形-三角形降壓啟動(dòng)電路圖星形-三角形降壓啟動(dòng)電路88星形-三角形啟動(dòng)的特點(diǎn)在于星形啟動(dòng)電流只是原來三角形接法的1/3，啟動(dòng)電流特性好、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低。

缺點(diǎn)：是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來三角形接法的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，因而本線路適用于電網(wǎng)電壓380V，額定電壓660/380V，用于Y/△接法的電動(dòng)機(jī)輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。星形-三角形啟動(dòng)的特點(diǎn)在于星形啟動(dòng)電流只是原來三角形接法的1894.1.3串自耦變壓器啟動(dòng)的控制線路串自耦變壓器降壓啟動(dòng)的控制線路如圖所示。這一線路的設(shè)計(jì)思想和串電阻啟動(dòng)線路基本相同，也是采用時(shí)間繼電器完成按時(shí)動(dòng)作，所不同是啟動(dòng)時(shí)串入自耦變壓器，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)自動(dòng)切除。4.1.3串自耦變壓器啟動(dòng)的控制線路90定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制線路定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制線路91串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)和串電阻啟動(dòng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是在同樣的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的電流沖擊小，功率損耗小。

缺點(diǎn)：是自耦變壓器相對(duì)電阻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。這種線路主要用于啟動(dòng)較大容量的電動(dòng)機(jī)，以減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)和串電阻啟動(dòng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是在同樣的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩92（二）雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制

雙速電動(dòng)機(jī)控制電路如圖所示（二）雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制

雙速電動(dòng)機(jī)控制電路如圖所示93①低速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下低速按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，其自鎖和互鎖觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)KM1線圈的自鎖和對(duì)KM2、KM3線圈的互鎖。主電路中的KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。②高速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下高速按鈕SB3，接觸器KM1線圈斷電，在解除其自鎖和互鎖的同時(shí)，主電路中的KM1主觸點(diǎn)也斷開，電動(dòng)機(jī)定子繞組暫時(shí)斷電。因?yàn)镾B3是復(fù)合按鈕，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開后，動(dòng)合觸點(diǎn)就閉合，此刻接通接觸器KM2和KM3線圈。KM2和KM3自鎖和互鎖同時(shí)動(dòng)作，完成對(duì)KM2和KM3線圈的自鎖及對(duì)KM1線圈的互鎖。KM2和KM3在主電路的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組作雙星形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。①低速控制工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下低速按鈕SB2，94（三）三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，迅速停車或準(zhǔn)確定位。機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)能耗制動(dòng)控制電路主電路(a)(b)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，迅速停車或準(zhǔn)確95能耗制動(dòng)控制電路：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)切斷三相電源的同時(shí)，定子繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子原來儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，轉(zhuǎn)速為零時(shí)再將其切除。主電路：變壓器TC和整流器VR提供制動(dòng)直流電源，KM2為制動(dòng)接觸器?？刂齐娐?a)：手動(dòng)控制：停車時(shí)按下SB1按鈕，制動(dòng)結(jié)束時(shí)放開。電路簡單，操作不便?？刂齐娐?b)：根據(jù)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載制動(dòng)過程時(shí)間長短設(shè)定時(shí)間繼電器KT的定時(shí)值，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程的自動(dòng)控制。能耗制動(dòng)控制電路特點(diǎn)：制動(dòng)作用強(qiáng)弱與通入直流電流的大小和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動(dòng)作用越強(qiáng)，電流一定時(shí)轉(zhuǎn)速越高制動(dòng)力矩越大。取直流電流為電動(dòng)機(jī)空載電流的3～4倍，過大會(huì)使定子過熱?？烧{(diào)節(jié)整流器輸出端的可變電阻RP，得到合適的制動(dòng)電流。

能耗制動(dòng)控制電路：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)切斷三相電源的同時(shí)，定子96反接制動(dòng)控制電路：停車時(shí)，首先切換電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源相序，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，因而起制動(dòng)作用。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降接近零時(shí)，及時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)的反接電源。反接制動(dòng)控制電路主電路(a)(b)反接制動(dòng)控制電路：停車時(shí)，首先切換電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源相序97控制電路(a)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后速度繼電器BV的動(dòng)合觸點(diǎn)已閉合，為制動(dòng)做好準(zhǔn)備，串聯(lián)KM1的動(dòng)斷觸點(diǎn)限制BV對(duì)系統(tǒng)的干擾。存在問題：停車期間，用手轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸調(diào)整工件，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦達(dá)到速度繼電器動(dòng)作值，接觸器KM2得電，電動(dòng)機(jī)接通電源發(fā)生制動(dòng)作用，不利于調(diào)整?？刂齐娐?b)：復(fù)合停止按鈕SB1動(dòng)合觸點(diǎn)上并聯(lián)KM2的自鎖觸點(diǎn)。用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸時(shí)，不按停止按鈕SB1，KM2就不會(huì)得電，電動(dòng)機(jī)也就不會(huì)反接于電源。反接制動(dòng)電流約為起動(dòng)電流的兩倍，主電路制動(dòng)回路中串入限流電阻R，防止制動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電動(dòng)機(jī)繞組過熱。電動(dòng)機(jī)容量較小且制動(dòng)不是很頻繁的正反轉(zhuǎn)控制電路中，為簡化電路，可以不加限流電阻?？刂齐娐?a)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后速度繼電器BV的動(dòng)合觸點(diǎn)已閉合，98反接制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)：制動(dòng)顯著，有沖擊，能量消耗較大。能耗制動(dòng)：制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小。制動(dòng)力較弱，需要直流電源。反接制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)：制動(dòng)顯著，有沖擊，能量消耗較大。能99四、應(yīng)用舉例（一）三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)—△降壓啟動(dòng)控制1．工作任務(wù)有一臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)，由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率為7.5

kW、380

V、△接法，額定轉(zhuǎn)速為1

440

r/min，控制要求如下，完成其控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。（1）系統(tǒng)啟動(dòng)平穩(wěn)且啟動(dòng)電流應(yīng)較小，以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。（2）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)正反轉(zhuǎn)。（3）有短路、過載、失壓和欠壓保護(hù)。四、應(yīng)用舉例（一）三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)—△降壓啟動(dòng)控制1002．任務(wù)分析

（1）啟動(dòng)方案的確定。生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)功率為7.5

kW，△接法，因此在綜合考慮性價(jià)比的情況下，選用—△降壓啟動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)間由時(shí)間繼電器設(shè)定。（2）電路保護(hù)的設(shè)置。根據(jù)控制要求，過載保護(hù)采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)，短路保護(hù)采用熔斷器實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴捎媒佑|器繼電器控制，所以具有欠壓和失壓保護(hù)功能。（3）根據(jù)正反向—△降壓啟動(dòng)指導(dǎo)思想，2．任務(wù)分析

（1）啟動(dòng)方案的確定。生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)功率為101設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的控制流程，具體如下：

設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的控制流程，具體如下：

1023．任務(wù)實(shí)施

（1）正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。①根據(jù)工作流程圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路圖，如圖所示。②根據(jù)圖正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路原理圖，畫出元件的安裝布置圖及接線圖（如圖所示）。3．任務(wù)實(shí)施

（1）正反向—△降壓啟動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。103電氣原理圖如下電氣原理圖如下104（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)高速運(yùn)行電氣控制線路

1．工作任務(wù)某臺(tái)△/接法的雙速異步電動(dòng)機(jī)需要施行低速、高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和低速點(diǎn)動(dòng)混合控制，且高速需要采用分級(jí)啟動(dòng)控制，即先低速啟動(dòng)，然后自動(dòng)切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)這一要求的電路圖。（二）雙速異步電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)高速運(yùn)行電氣控制線路

1．工作任1052．設(shè)計(jì)電路原理圖

2．設(shè)計(jì)電路原理圖

1063．工作原理分析線路工作原理如下所述。（1）低速運(yùn)行：合上電源開關(guān)QS，按下低速啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成△形并以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。按下低速點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，實(shí)現(xiàn)低速點(diǎn)動(dòng)控制。（2）低速啟動(dòng)，高速運(yùn)行：合上電源開關(guān)QS，按下高速啟動(dòng)按鈕SB4，中間繼電器線圈KA得電并自鎖，KA的常開觸點(diǎn)閉合使接觸器KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M連接成△形低速啟動(dòng)；按鈕SB4，使時(shí)間繼電器KT線圈同時(shí)得電吸合，經(jīng)過一定時(shí)間后，KT延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)分?jǐn)?，接觸器KM1線圈失電釋放，KM1主觸點(diǎn)斷開，KT延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2、KM3線圈得電并自鎖，KM2、KM3主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成形并以高速運(yùn)行。（3）按下停止按鈕SB1使電動(dòng)機(jī)停止。3．工作原理分析107（三）三相異步電動(dòng)機(jī)可逆反接制動(dòng)控制線路

（三）三相異步電動(dòng)機(jī)可逆反接制動(dòng)控制線路

108電路工作過程如下：合上開關(guān)QS，按下正向啟動(dòng)按鈕SB2→KM1通電自鎖，主回路中電動(dòng)機(jī)兩相串電阻啟動(dòng)→當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動(dòng)作值時(shí)，KV-1閉合，KM3線圈通電，主回路中KM3主觸點(diǎn)閉合短接電阻，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行→需要停車時(shí)，按下停止按鈕SB1，KM1斷電解除自鎖。電動(dòng)機(jī)斷開正相序電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使KA3線圈通電→KA3動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使KM3線圈保持?jǐn)嚯?；KA3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，KA1線圈通電，KA1的一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KA3保持繼續(xù)通電，另一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KM2線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，主回路中，電動(dòng)機(jī)串電阻進(jìn)行反接制動(dòng)→反接制動(dòng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)下降到KV的釋放值時(shí)，KV-1斷開，KA1斷電→KA3斷電、KM2斷電，電動(dòng)機(jī)斷開制動(dòng)電源，反接制動(dòng)結(jié)束。電路工作過程如下：合上開關(guān)QS，按下正向啟動(dòng)按鈕SB2→KM109臥式鏜床控制講義課件110雙速電動(dòng)機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)及常速進(jìn)給的動(dòng)力，同時(shí)還帶動(dòng)潤滑油泵（一）主電路各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的快速移動(dòng)的動(dòng)力制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)及主軸和進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)時(shí)串入五、T68型臥式鏜床電氣控制線路分析雙速電動(dòng)機(jī)（一）主電路各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的快速制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)及主軸五、T111（二）控制電路1.主電動(dòng)機(jī)控制（二）控制電路1.主電動(dòng)機(jī)控制112相關(guān)行程開關(guān)的觸點(diǎn)①正常工作時(shí)②變速時(shí)③變速后手柄推不上時(shí)主軸變速SQ3（4—9）+－－SQ3（3—13）－++SQ5（14—15）－－+進(jìn)給變速SQ4（9—10）+－－SQ4（3—13）－++SQ6（14