電氣控制與PLC教2電氣控制系統(tǒng)的基本電路1_第1頁
電氣控制與PLC教2電氣控制系統(tǒng)的基本電路1_第2頁
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文檔簡介

第2章電氣控制系統(tǒng)的基本電路2.1電氣控制線路的繪制2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制系統(tǒng)2.3.1C650型臥式車床電氣控制電路

2.3.2Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路

2.1電氣控制線路的繪制

電氣控制線路是由各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等組成的控制線路,其作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、反向、制動(dòng)和調(diào)速等運(yùn)行性能的控制。為了表示電氣控制線路的組成、工作原理及安裝、調(diào)試、維修等技術(shù)要求,需要用統(tǒng)一的工程語言,即用工程圖的形式表示,這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖。

常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、電氣布置圖與電氣安裝接線圖。2.1.1常用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)1.電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)

圖形符號(hào)通常是指用于圖樣或其他文件表示一個(gè)設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。圖形符號(hào)由符號(hào)要素、一般符號(hào)及限定符號(hào)構(gòu)成。2.電氣控制系統(tǒng)圖中的文字符號(hào)

電氣圖中的文字符號(hào)是用于標(biāo)明電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征的,可在電氣設(shè)備、裝置和元器件上使用,以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件種類的字母代碼和功能字母代碼。電氣技術(shù)中的文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)兩種。3.接線端子標(biāo)記

我國電氣設(shè)備有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):GB/T4728—1996~2000《電氣簡圖用圖形符號(hào)》、GB/T6988.1~4—2002《電氣技術(shù)文件的編制》、GB/T6988.6—1993“控制系統(tǒng)功能圖表的繪制”、GB/T7159—1987《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通則》、GB/T6988—1997“電氣制圖”要求。

常用圖形、文字符號(hào)見表2.1示(P27)

2.1.2電氣原理圖

用圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示電路各電氣元件中導(dǎo)電部件的聯(lián)接關(guān)系和工作原理的圖。1.繪制原則(1)電氣原理圖中電氣元件圖形符號(hào)、文字符號(hào)及標(biāo)號(hào)必須采用最新國家標(biāo)準(zhǔn)。(2)電器元件展開圖畫法:同一電器元件的各導(dǎo)電部件(如線圈和觸點(diǎn))按電路聯(lián)接關(guān)系畫出,用同一文字符號(hào)標(biāo)明。(3)電器元件觸頭畫法:均按“平?!睜顟B(tài)繪出。對(duì)于接觸器、繼電器的觸點(diǎn)按吸引線圈不通電狀態(tài)畫出,控制器手柄按趨于零位時(shí)的狀態(tài)畫出,按鈕、行程開關(guān)觸點(diǎn)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出等。(4)原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個(gè)電源電路的相關(guān)參數(shù)、元件操作方式和功能等。

(5)分為主電路和輔助電路。主電路:從電源到電動(dòng)機(jī)的電路,用粗實(shí)線繪在圖面左側(cè)或上方;輔助電路:包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路、保護(hù)電路等,用細(xì)實(shí)線繪在圖面右側(cè)或下方。(6)主電路標(biāo)號(hào):文字符號(hào)和數(shù)字組成。文字符號(hào)標(biāo)明主電路中元件或線路的主要特征,數(shù)字標(biāo)號(hào)區(qū)別電路不同線段。(7)控制電路標(biāo)號(hào):由三位或三位以下數(shù)字組成。交流電路以主要壓降元件(如線圈)為分界,橫排時(shí),左側(cè)用奇數(shù),右側(cè)用偶數(shù);豎排時(shí),上面用奇數(shù),下面用偶數(shù)。直流電路電源正極按奇數(shù)標(biāo)號(hào),負(fù)極按偶數(shù)標(biāo)號(hào)。圖2-1三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止控制線路(8)在原理圖中,無論是主電路還是輔助電路,各電氣元件一般應(yīng)按動(dòng)作順序和信號(hào)流從上到下、從左到右依次排列,可水平布置或者垂直布置,并盡可能減少線條和避免線條交叉。

(9)為了便于檢索電氣電路,方便閱讀和分析,在原理圖的上方或右方將圖分成若干圖區(qū),并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用。

(10)在電氣原理圖中,接觸器和繼電器線圈與觸點(diǎn)之間的從屬關(guān)系要加以說明,即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方,給出觸點(diǎn)的文字符號(hào),并在其下注明相應(yīng)觸點(diǎn)的索引代號(hào)。(11)電氣原理圖繪制要布局合理、層次分明、排列均勻、圖面清晰、便于讀圖。2.電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分

在原理圖上方將圖分成若干圖區(qū)域,并表明了每一區(qū)域電路的用途與作用。原理圖下方的1、2、3、…數(shù)字是圖區(qū)編號(hào),它是為便于檢索電氣線路、方便閱讀分析而設(shè)置的。3.接觸器、繼電器觸頭位置的檢索

電氣原理圖中,在接觸器、繼電器電磁線圈的下方標(biāo)注有相應(yīng)觸頭所在圖中位置的檢索代號(hào),檢索代號(hào)用圖面區(qū)域號(hào)表示。其中左欄為常開觸頭所在區(qū)號(hào),右欄為常閉觸頭所在區(qū)數(shù)字。接觸器

KM觸點(diǎn)的索引圖2-1

CW6132車床電氣原理圖2.1.3電氣安裝圖

電氣安裝圖用來表示電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件的實(shí)際安裝位置和接線情況。

1.電器元件位置圖

用來表明電氣原理圖中各元器件的實(shí)際安裝位置,可視電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜程度采取集中繪制或單獨(dú)繪制。電器元件的布置應(yīng)注意以下幾方面:1)體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的下方,而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器安裝板的上面。2)強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開,弱電應(yīng)屏蔽,防止外界干擾。3)需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。4)電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對(duì)稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安裝在一起,以利安裝和配線。5)電器元件布置不宜過密,應(yīng)留有一定間距。如用走線槽,應(yīng)加大各排電器間距,以利布線和維修。6)按電器元件外形尺寸繪出,并標(biāo)明元件間距。例:CW6132型車床控制盤電器布置圖

主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理,通常接線圖與電氣原理圖和元件布置圖一起使用。電氣接線圖的繪制原則:2.電氣安裝接線圖(1)同一電氣的各部件畫在一起,其尺寸和比例沒有嚴(yán)格要求,元件所占圖面按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。各部件的位置盡量符合實(shí)際情況。

(2)各電氣元件的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)記,均應(yīng)以原理圖為準(zhǔn),并且要保持一致。

(3)不在同一控制箱內(nèi)或不是同一塊配電屏上的各電氣元件之間的連接,必須通過接線端子板進(jìn)行連接。

(4)應(yīng)詳細(xì)地標(biāo)明配線用的各種導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、截面積及連接導(dǎo)線的根數(shù)。(5)繪制安裝接線圖時(shí),走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。圖2-4

CW6132車床電氣安裝圖?例:電氣安裝接線圖圖2-2為三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止控制線路安裝接線圖

2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路

2.2.1三相異步電機(jī)的啟動(dòng)控制電路

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有兩種方式,即直接啟動(dòng)和降壓啟動(dòng)。(1)單向直接啟動(dòng)控制電路又稱全壓起動(dòng):10KW以下容量。1.直接啟動(dòng)

也稱刀開關(guān)直接啟動(dòng),線路結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì),僅適于不頻繁啟動(dòng)的小容量電機(jī),且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制,也不能實(shí)現(xiàn)零壓、欠壓和過載保護(hù)。圖2-3刀開關(guān)直接啟動(dòng)控制線路(2)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電路點(diǎn)動(dòng):調(diào)試或維修狀態(tài)下的一種間斷性工作方式。M3~ABCKMFUQKMSB動(dòng)作過程主觸頭(KM)打開按鈕松開(SB)

線圈(KM)斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。主觸頭(KM)閉合按下按鈕(SB)

線圈(KM)通電電機(jī)運(yùn)行;控制電路主電路(3)具有自鎖功能的單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制(連續(xù)控制)主電路控制電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保險(xiǎn)絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)QFRM3~ABCKMFU方法一:用復(fù)合按鈕。(4)點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制SB3:點(diǎn)動(dòng)SB2:連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn):動(dòng)作不夠可靠。主電路KMSB1KMSB2FRSB3控制電路~(4)點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制SB3KSB1KSB2FRKMKM3~ABCKMFU方法二:加中間繼電器(K)控制關(guān)系SB3:點(diǎn)動(dòng)SB2:連續(xù)運(yùn)行~FRQ

將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下,即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí),電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí),將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制1.正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMF.KMRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)FR2/5/2023SBF和SBR決不允許同時(shí)按下,否則造成電源兩相短路。

正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。按下SBFSBKMF

在同一時(shí)間內(nèi),兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用,稱為“聯(lián)鎖”?!奥?lián)鎖”觸點(diǎn)利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點(diǎn):改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合2.加互鎖(interlocking)的正反轉(zhuǎn)控制解決措施:在控制電路中加入機(jī)械連鎖。存在問題:電路在具體操作時(shí),若電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB,使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMF閉合后按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBR才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn);若電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB,使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMR閉合后按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBF才能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR3.雙重互鎖(interlocking)正反轉(zhuǎn)控制KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)4.具有自動(dòng)往返的正、反轉(zhuǎn)控制電路

自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng):1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回行程控制:

控制某些機(jī)械的行程,當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。STaSTb電機(jī)正程限位開關(guān)STaSTb逆程(1)限位控制正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動(dòng)作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車(反向運(yùn)行同樣分析)

控制電路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)~KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTASTB

行程開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時(shí),自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行;反之亦然。措施在前面要求基礎(chǔ)上,到達(dá)A、B處能自動(dòng)返回。(2)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制生產(chǎn)機(jī)械已廣泛采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),在一臺(tái)設(shè)備上采用幾臺(tái)、甚至幾十臺(tái)上百臺(tái)的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)各個(gè)部件,而設(shè)備的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間是相互聯(lián)系的,為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝要求和保證可靠地工作,各部件常常需要按一定的順序工作或連鎖工作。使用機(jī)械方法來完成這項(xiàng)工作將使機(jī)構(gòu)異常復(fù)雜,有時(shí)不易實(shí)現(xiàn),而采用繼電器一接觸器控制極為簡單。2.3電動(dòng)機(jī)的其他控制電路

2.3.1多地控制電路

能在兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式叫做電動(dòng)機(jī)的多地控制。對(duì)于大型設(shè)備為了操作安全和操作方便而采用。為了操作方便而采用的控制形式,重點(diǎn)在于常開按鈕(啟動(dòng)按鈕)并聯(lián),常閉按鈕(停止按鈕)串聯(lián)。主要用于大型機(jī)械設(shè)備,能在不同的位置對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,如對(duì)驅(qū)動(dòng)某一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)在多處進(jìn)行啟動(dòng)和停止的控制。L1L2L3FU1FU2KMFRSB12SB22KMFRUVWM3~QSSB11SB21KML1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM合上電源開關(guān)QSFRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB11(甲地)

KM線圈得電FRKHM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KMKM自鎖觸頭閉合,自鎖KM主觸頭閉合電機(jī)正轉(zhuǎn)FRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM松開SB11(甲地)電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)FRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB12KM線圈失電自鎖觸頭斷開,解除自鎖主觸頭斷開電機(jī)停轉(zhuǎn)FRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB21(乙地)

KM線圈得電FRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM松開SB21(乙地)電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)FRFRM3~L1L2L3FU1FU2KMSB12SB22KMUVWQSSB11SB21KM按下SB22KM線圈失電自鎖觸頭斷開,解除自鎖主觸頭斷開電機(jī)停轉(zhuǎn)FRFRM3~圖2-27多點(diǎn)控制線路

?例如:甲、乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī)。KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法:兩起動(dòng)按鈕并聯(lián);兩停車按鈕串聯(lián)。乙地甲地2.3.2多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序啟、停控制

兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)部件的啟動(dòng)、停止需按一定順序進(jìn)行的控制,稱為順序控制。其控制線路主要有:順序啟動(dòng)、同時(shí)停止;順序啟動(dòng)、順序停止;順序啟動(dòng)、逆序停止等幾種控制線路。1.順序啟動(dòng)、同時(shí)停止控制線路1)M1啟動(dòng)后,按下M2的啟動(dòng)按鈕,M2才能啟動(dòng)2)M1啟動(dòng)后,按下M2的啟動(dòng)按鈕,M2才能啟動(dòng),兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序,沒有延時(shí)要求。

FU2KM2FR2ABCFU1M3~ABCKM1FR1M3~主電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1不可以!

兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源;這樣接,主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。M3~KM1FRKM2FRM3~主電路KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1控制電路這樣實(shí)現(xiàn)順序控制可不可以?KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KT3)M1起動(dòng)后,M2延時(shí)起動(dòng)。SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)KTM2起動(dòng)主電路同前控制電路KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT

實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制,用以下電路可不可以?SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)M2起動(dòng)

不可以!繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值,線圈不能串聯(lián)。圖2-29順序啟動(dòng)、順序停止控制線路

2.順序啟動(dòng)、順序停止控制線路圖2-30順序啟動(dòng)、逆序停止控制線路

設(shè)計(jì)順序啟、停控制線路規(guī)律:將控制電動(dòng)機(jī)先啟動(dòng)的接觸器的常開觸頭,串聯(lián)在控制后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的接觸器線圈電路中,用若干個(gè)停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)的停止順序,或者將先停的接觸器的常開觸頭與后停的停止按鈕并聯(lián)即可。3.順序啟動(dòng)、逆序停止控制線路2.3.3多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的其他控制(1)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的互鎖(a)工作互鎖,可同時(shí)停車

其關(guān)鍵在于:IKM的常開觸點(diǎn)串接在2KM的控制回路中。(b)工作互鎖,可單獨(dú)停車2KM必須在1KM工作后才能工作;按下2SB,則2M可以單獨(dú)停車;按下1SB,則1M、2M都停車;(c)工作、停車都有互鎖1M先工作,2M后工作;2M停止后,1M才能停止關(guān)鍵點(diǎn)在于:把2KM的輔助常開觸點(diǎn)并接在1KM的停止按鈕兩端。(d)兩電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作的互鎖

各自都可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止;用各自的輔助常閉觸點(diǎn)交叉串接在對(duì)方的控制線路中,使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作。(2)聯(lián)合控制與分別控制多電機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械工作中要聯(lián)合動(dòng)作,調(diào)整時(shí)單獨(dú)動(dòng)作。如機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(3)集中控制與分散控制集中控制臺(tái)一般放在離機(jī)床較遠(yuǎn)的地方,得到所謂的遙遠(yuǎn)控制,而在機(jī)床現(xiàn)場也可以進(jìn)行操作。電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟:1、了解機(jī)械設(shè)備的機(jī)械動(dòng)作及工步圖。分析傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式,含電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理。2、了解電器元件的安裝位置及作用。3、分析機(jī)械部件與電器元件的關(guān)聯(lián),含操縱手柄,行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。4、分析電氣控制原理。2.4生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制系統(tǒng)電氣圖的讀圖方法主電路分析控制電路分析輔助電路分析聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)分析總體檢查

閱讀電氣原理圖的步驟是一般先看主電路,再看控制電路,最后看顯示及照明等輔助電路。先看主電路有幾臺(tái)電動(dòng)機(jī),各有什么特點(diǎn),例如是否有正反轉(zhuǎn),采用什么方法起動(dòng),有無調(diào)速和制動(dòng)等;看控制電路時(shí),一般從主電路的接觸器入手,按動(dòng)作的先后次序一個(gè)一個(gè)分析,搞清楚它們的動(dòng)作條件和作用。控制電路一般都由一些基本環(huán)節(jié)組成,閱讀時(shí)可把它們分解出來,先進(jìn)行局部分析,再完成整體分析。此外還要看電路中有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)。圖2-31臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖2.4.1C650型臥式車床電氣控制電路

從圖可見,C650型臥式車床主要由床身、主軸變速箱、尾座、進(jìn)給箱、掛輪箱、絲杠、光杠刀架和溜板箱等組成。圖2-32C650型車床電氣原理圖M1(主電動(dòng)機(jī)):①KM1、KM2實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn);②KT與電流表PA用于檢測運(yùn)行電流;③KM3用于點(diǎn)動(dòng)和反接制動(dòng)時(shí)串入電阻R限流;正反轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)R旁路。④速度繼電器KS用于反接制動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速的過零檢測。M2(冷卻泵電機(jī)):

KM4用于起??刂?。M3(快移電動(dòng)機(jī)):KM5用于起停(點(diǎn)動(dòng))控制。C650車床主電路分析

1、主電動(dòng)機(jī)M1的控制:

①點(diǎn)動(dòng)(正向)。

按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈通電(無自鎖)→M1串R全壓正向點(diǎn)動(dòng),電流表PA不投入。松開點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈斷電,點(diǎn)動(dòng)停止。②正反轉(zhuǎn)控制(SB3、SB4)。按動(dòng)正轉(zhuǎn)SB3→KT線圈通電延時(shí)、KM3線圈通電→主回路R被旁路→KA線圈通電→KM1線圈通電自鎖→M1正向起動(dòng)。啟動(dòng)完畢,KT延時(shí)時(shí)間到→PA投入檢測運(yùn)行電流。③反接制動(dòng)(正轉(zhuǎn)時(shí)n>0觸點(diǎn)閉合)。按動(dòng)停車按鈕SB1→KM1、KT、KM3、KA線圈斷電,松開SB1→KM2線圈通電→M1串R反接→n<100r/min時(shí)→KM2線圈斷電,切除反接電源,M1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)請(qǐng)自行分析。2、刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵的控制。轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄,行程開關(guān)SQ將被壓下而閉合,KM5線圈通電。主電路中KM5主觸點(diǎn)閉合,驅(qū)動(dòng)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)。反向轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄復(fù)位,SQ行程開關(guān)斷開,則電動(dòng)機(jī)M3斷電停轉(zhuǎn)。按下SB6,KM4線圈通電,并通過KM4常開輔助觸點(diǎn)對(duì)SB6自鎖,主電路中KM4主觸點(diǎn)閉合,冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2轉(zhuǎn)動(dòng)并保持。按下SB5,KM4線圈斷電,冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。3、輔助電路分析。①照明電路和控制電源。②電流表A的保護(hù)電路。2.4.2X62W萬能銑床電氣控制電路1.X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析X62W型萬能銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖2.30所示,它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺(tái)、底座等幾部分組成。3.X62W萬能銑床控制電路分析

X62W臥式萬能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、直流電路、照明電路等部分。

1、主電路①M(fèi)1是主軸電動(dòng)機(jī),其正、反轉(zhuǎn)由換向組合開關(guān)SA5實(shí)現(xiàn),正常運(yùn)行時(shí)由接觸器KM3控制。

②M2是工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī),由正、反轉(zhuǎn)接觸器KM4、KM5控制;YA是快速牽引電磁鐵,由KM6控制。③M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī),由接觸器KM1控制。其他,還有短路、過載保護(hù)器件。4.X62W銑床控制電路分析(1)主電動(dòng)機(jī)啟停控制。根據(jù)選用的銑刀,由SA5選擇轉(zhuǎn)向,合上QS,按動(dòng)SB1或SB2兩地操作就可使得KM3通電,進(jìn)而主電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)行。需要停止時(shí),按動(dòng)SB3或SB4,KM3立即斷電,但應(yīng)注意到速度繼電器KS的正向觸點(diǎn)和反向觸點(diǎn)總有一個(gè)閉合著,故KM3斷電后,制動(dòng)接觸器KM2就立即通電,進(jìn)行反接制動(dòng)。當(dāng)M1轉(zhuǎn)速接近零速時(shí),原先保持閉合的KS1或KS2將斷開,KM2線圈會(huì)因所在支路斷路而斷電,從而及時(shí)卸除轉(zhuǎn)子中的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。(2)主軸變速?zèng)_動(dòng)控制。主軸變速時(shí),首先將主軸變速手柄微微壓下,使它從第一道槽內(nèi)拔出,然后拉向第二道槽,當(dāng)它落入第二道槽內(nèi)以后,再旋轉(zhuǎn)主軸變速盤,選取好速度,將手柄以較快速度推回原位。若推不上時(shí),再一次拉回來、推過去,直至手柄推回原位,變速操作才完成。3、工作臺(tái)進(jìn)給控制

(1)矩形工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng):

運(yùn)動(dòng)方向(三維空間):縱向(左右)、橫向(前后)、升降(上、下)。操縱方法:縱向操縱手柄,左、0、右(3工位)位置。十字操縱手柄(兩個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)),前、上、0、下、后(5工位)位置。(2)圓形工作臺(tái)的圓弧旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng):

矩形工作臺(tái)的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0位時(shí),通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制圓形工作臺(tái)的圓弧旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。矩形工作臺(tái)的三維空間6個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)和圓形工作臺(tái)的圓弧運(yùn)動(dòng)要互鎖。每個(gè)時(shí)刻只允許有一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。4.冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3控制。SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“開”位置時(shí),KM1線圈通電,冷卻泵主電路中KM1主觸點(diǎn)閉合,冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)供液;而SA3置于“關(guān)”位置時(shí),M3停止供液。5.照明線路與保護(hù)環(huán)節(jié)。機(jī)床局部照明由TC變壓器供給36V安全電壓,轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4控制照明燈。圖2-33搖臂鉆床結(jié)構(gòu)示意圖2.4.3Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路圖2-34Z3040型搖臂鉆床電氣控制原理圖2.5.1電氣控制線路設(shè)計(jì)的原則1.最大限度限度生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電氣控制要求。2.滿足要求前提下,設(shè)計(jì)方案力求簡單、經(jīng)濟(jì)。⑴選用標(biāo)準(zhǔn)電器元件。盡量縮減電器的數(shù)量,采用標(biāo)準(zhǔn)件,并盡可能選用相同型號(hào),這樣可以降低生產(chǎn)成本,便于廠家采購和降低備品備件的數(shù)量、種類。⑵選用典型環(huán)節(jié)或基本電氣控制線路。⑶簡化電氣控制線路。盡量減少不必要的觸點(diǎn),常用減少觸頭數(shù)量方法:2.5電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2)利用帶轉(zhuǎn)換觸頭的中間繼電器將兩對(duì)觸頭合并1)合并同類觸頭多一個(gè)觸頭減少一個(gè)觸頭3)利用二極管單向?qū)щ娦詼p少觸頭數(shù)量。利用二極管簡化控制電路4)利用邏輯代數(shù)方法減少觸頭數(shù)量。

電器連接的合理與不合理節(jié)省連接導(dǎo)線的方法(4)盡量減少連接導(dǎo)線數(shù)量和長度。(5)減少通電電器的數(shù)量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),KM1和KT失去作用后仍需長期通電電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),KM1和KT失去作用后即斷電3.保證電氣控制線路工作可靠性。⑴正確連接電器元件觸頭不適當(dāng)適當(dāng)⑵正確連接電器線圈1)交流線路中,不允許兩個(gè)電器元件線圈串聯(lián)。2)兩電感量懸殊的直流線圈不能直接并聯(lián)⑶避免出現(xiàn)寄生電路

不適當(dāng)不適當(dāng)適當(dāng)⑷避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作。⑸電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖。⑹電氣控制線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)。⑺充分考慮繼電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰Α?.保證線路工作的安全性5.應(yīng)力求使操作、維護(hù)、檢修方便有兩種,一種是分析設(shè)計(jì)法,另一種是邏輯設(shè)計(jì)法。1.分析設(shè)計(jì)法又稱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、一般設(shè)計(jì)法。

要求:設(shè)計(jì)人員必須熟悉和掌握大量基本環(huán)節(jié)和典型電路,有豐富實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。適于不太復(fù)雜的(繼電接觸式)電氣控制線路設(shè)計(jì)。特點(diǎn):易于掌握,便于推廣,但需反復(fù)修改設(shè)計(jì)草圖才能得到最佳方案。

2.5.2電控線路設(shè)計(jì)的步驟和方法(1)設(shè)計(jì)的基本步驟1)主電路設(shè)計(jì)2)控制電路設(shè)計(jì)3)聯(lián)結(jié)各單元環(huán)節(jié),構(gòu)成整機(jī)線路。4)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)5)輔助電路設(shè)計(jì)6)線路的綜合審查(2)設(shè)計(jì)基本方法1)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工藝要求和工作過程,適當(dāng)選用已有典型環(huán)節(jié),加以適當(dāng)補(bǔ)充和修改,綜合成所需電路。2)若無適合典型環(huán)節(jié),則根據(jù)控制要求自行設(shè)計(jì),邊分析邊畫圖。(3)設(shè)計(jì)舉例例:設(shè)計(jì)三條皮帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)成的散料運(yùn)輸線控制線路。如圖示。

皮帶運(yùn)輸機(jī)工作示意圖控制要求1)啟動(dòng)順序?yàn)?#、2#、1#,并要有一定時(shí)間間隔,以免貨物在皮帶上堆積。2)停車順序?yàn)?#,2#、3#,也要有一定時(shí)間間隔,保證停車后皮帶上不殘存貨物。3)不論2#或3#哪一個(gè)出故障,1#必須停車,以免繼續(xù)進(jìn)料,造成貨物堆積。4)必要的保護(hù)。

主電路設(shè)計(jì)

皮帶運(yùn)輸機(jī)主電路圖基本控制電路設(shè)計(jì)

控制電路的基本部分

控制線路特殊部分設(shè)計(jì)控制電路的聯(lián)鎖部分

設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)

因皮帶是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),難以檢測行程。以時(shí)間為變化參量,利用時(shí)間繼電器作輸出器件的控制信號(hào)。以通電延時(shí)的常開觸頭作啟動(dòng)信號(hào),以斷電延時(shí)的常開觸頭作停車信號(hào)。為使三條皮帶自動(dòng)按順序工作,采用中間繼電器KA。

完整的電路圖按下SB1,KT1、KT2、KA同時(shí)斷電,KA常開觸頭瞬時(shí)斷開,KM2、KM3若不加自鎖,則KT3、KT4延時(shí)不起作用,KM2、KM3線圈將瞬時(shí)斷電,電動(dòng)機(jī)不能按順序停車,所以需加自鎖環(huán)節(jié)。熱繼電器保護(hù)觸頭均串聯(lián)在KA線圈電路中,無論哪條皮帶機(jī)過載,都能按1#、2#、3#順序停車。

線路綜合審查1.試設(shè)計(jì)一個(gè)工作臺(tái)前進(jìn)—退回控制電路。(1)前進(jìn)—后退停止到原位;

(2)工作臺(tái)到達(dá)終點(diǎn)后停一下(延時(shí)5s)再后退;

(3)工作臺(tái)在前進(jìn)中能立即后退到原位;

(4)有終端保護(hù)。2.試設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的控制電路。(1)能實(shí)現(xiàn)起、停的兩地控制;

(2)能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整;

(3)能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù);

(4)要有短路保護(hù)和過載保護(hù)。思考與練習(xí)3.試設(shè)計(jì)一條自動(dòng)運(yùn)輸線,有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī),M1拖動(dòng)運(yùn)輸機(jī),M2拖動(dòng)卸料機(jī)。(1)M1先起動(dòng)后,M2才允許起動(dòng);

(2)M2先停止,經(jīng)一段時(shí)間后M1才自動(dòng)停止,且M2可單獨(dú)停止;

(3)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路保護(hù)和過載保護(hù)。4.試設(shè)計(jì)M1和M2兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起、停的控制電路。(1)M1起動(dòng)后,M2立即自動(dòng)起動(dòng);

(2)M1停止后,延時(shí)一段時(shí)間,M2才自動(dòng)停止;

(3)M2能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作;

(4)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路保護(hù)和過載保護(hù)。5.控制電路工作的準(zhǔn)確性和可靠性是電路設(shè)計(jì)的核心和難點(diǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)必須特別重視。試分析圖是否合理?如果不合理,試改之。設(shè)計(jì)本意:按下SB2,KM1得電,延時(shí)一段時(shí)間后,KM2得電運(yùn)行,KM1失電。按下SB1,整個(gè)電路失電。

設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路,要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)行15秒以后,第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)啟動(dòng);M2運(yùn)行25秒以后,M1停止運(yùn)行,同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M3自行啟動(dòng);M3運(yùn)行25秒以后,電動(dòng)機(jī)全部停止。例1:運(yùn)料小車的控制

設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車控制電路,控制

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