電機(jī)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(jì)

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(wàn)能銑床的電氣控制第四節(jié)交流橋式起重機(jī)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(yùn)行情況、加工工藝要求和電力拖動(dòng)自動(dòng)控制的要求；熟悉了解控制對(duì)象，掌握其控制要求等。二、電氣控制分析的內(nèi)容設(shè)備說(shuō)明書(shū)電氣控制原理圖2024/12/13電氣設(shè)備的總裝接線(xiàn)圖電器元件布置圖與接線(xiàn)圖三、電氣原理圖的閱讀分析方法先機(jī)后電先主后輔化整為零總結(jié)特點(diǎn)集零為整、統(tǒng)觀全局2024/12/13四、普通臥式車(chē)床的電氣控制電路分析

臥式車(chē)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(chē)床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況以CA6140型普通臥式車(chē)床為例1．臥式車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)2．臥式車(chē)床的運(yùn)動(dòng)情況（3）輔助運(yùn)動(dòng)：刀架的快速移動(dòng)，尾架的移動(dòng)以及工件的夾緊與放松等。（1）主運(yùn)動(dòng)：工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀架的縱向或橫向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方式有手動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種；2024/12/13圖7-1普通臥式車(chē)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(chē)床對(duì)電氣控制的要求6）電路應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)和照明與指示電路

從車(chē)床加工工藝要求出發(fā)，中、小型臥式車(chē)床對(duì)電氣控制提出如下要求：1）主軸電動(dòng)機(jī)一般采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，且采用機(jī)械變速2）為車(chē)削螺紋，主軸要求能夠正、反轉(zhuǎn)3）主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，一般采用直接起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，通常采用Y-△減壓起動(dòng)4）車(chē)削加工時(shí)，為防止刀具與工件溫度過(guò)高而變形，需用冷卻液對(duì)其冷卻。5）為實(shí)現(xiàn)溜板箱的快速移動(dòng)，可由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，且為點(diǎn)動(dòng)控制2024/12/13（三）CA6140臥式車(chē)床電氣控制電路分析圖7-2CA6140型臥式車(chē)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(hù)環(huán)節(jié)

④電路由低壓斷路器QF0、QF1、QF2、QF5、QF6、QF7實(shí)現(xiàn)所接電路的短路與過(guò)載保護(hù)。1）主軸與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M1的控制2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制3）刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制4)照明與信號(hào)電路①電路由開(kāi)關(guān)鎖SA2控制的低壓斷路器QF0供電；②控制板壁龕門(mén)裝有開(kāi)門(mén)斷電安全開(kāi)關(guān)ST2；③車(chē)床掛輪保護(hù)罩內(nèi)裝有安全開(kāi)關(guān)ST1；2024/12/131．電氣控制電路特點(diǎn)2）具有完善的人身安全保護(hù)環(huán)節(jié)。（四）CA6140臥式車(chē)床電氣控制特點(diǎn)與故障分析2．常見(jiàn)故障分析2）開(kāi)關(guān)鎖SA2失靈。1）采用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，且均為單向旋轉(zhuǎn)。尤其是溜板箱的快速移動(dòng)單由一臺(tái)快速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。1）ST1、ST2安全開(kāi)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(jī)床結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)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(tái)等部件組成。2024/12/13二、電力拖動(dòng)特點(diǎn)與控制要求（一）電力拖動(dòng)特點(diǎn)3）有兩套液壓控制系統(tǒng)，即操作機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)與夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)。（二）控制要求1）4臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量均較小，均采用直接起動(dòng)方式，主軸要求調(diào)速與正反轉(zhuǎn)采用液壓與機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，主軸電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。1）采用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2024/12/134）搖臂的移動(dòng)嚴(yán)格按照搖臂松開(kāi)→搖臂移動(dòng)→移動(dòng)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(dòng)進(jìn)行。2）升降電動(dòng)機(jī)要求正反轉(zhuǎn)。3）液壓泵電動(dòng)機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵送出不同流向的壓力油，推動(dòng)活塞、帶動(dòng)菱形塊動(dòng)作來(lái)實(shí)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(dòng)機(jī)要求正反轉(zhuǎn)。7）具有機(jī)床安全照明電路與信號(hào)指示電路。5）鉆削加工時(shí)，應(yīng)由冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)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(hù)環(huán)節(jié)。2024/12/13三、搖臂鉆床液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介2．夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)液壓泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)液壓泵送出壓力油，經(jīng)兩套油路，推動(dòng)活塞、帶動(dòng)菱形塊來(lái)實(shí)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(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)齒輪泵送出壓力油，經(jīng)主軸操作手柄操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“空檔”、“變速”和“停車(chē)”。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(hù)環(huán)節(jié)（三）照明與信號(hào)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(dòng)機(jī)M1的控制4．冷卻泵電動(dòng)機(jī)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(diǎn)3）電路具有完善的保護(hù)和聯(lián)鎖，有明顯的信號(hào)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(kāi)，再移動(dòng)，移動(dòng)到位后自動(dòng)夾緊。所以對(duì)M3、M2電動(dòng)機(jī)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(jī)械相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。1）Z3040型搖臂鉆床采用機(jī)、電、液的綜合控制。2024/12/13（五）電氣控制常見(jiàn)故障分析3）液壓系統(tǒng)的故障。2）搖臂移動(dòng)后出現(xiàn)搖臂夾不緊。1）搖臂不能上升移動(dòng)。2024/12/13第三節(jié)XA6132型臥式銑床的電氣控制一、XA6132型臥式萬(wàn)能銑床主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)情況（一）主要結(jié)構(gòu)（二）運(yùn)動(dòng)形式1）主運(yùn)動(dòng)。

2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

3）輔助運(yùn)動(dòng)。2024/12/13二、XA6132型臥式萬(wàn)能銑床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)與控制要求（二）主軸拖動(dòng)對(duì)電氣控制的要求XA6132萬(wàn)能臥式銑床，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)在床身內(nèi)部，進(jìn)給系統(tǒng)在升降臺(tái)內(nèi)，而且主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒(méi)有速度比例協(xié)調(diào)的要求。故采用單獨(dú)傳動(dòng)，即主軸和工作臺(tái)分別由主軸電動(dòng)機(jī)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。而工作臺(tái)工作進(jìn)給與快速移動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；經(jīng)電磁離合器傳動(dòng)來(lái)獲得。（一）電力拖動(dòng)特點(diǎn)2）為使主軸變速時(shí)，齒輪的順利嚙合，減少齒輪端面的沖擊，主軸電動(dòng)機(jī)在主軸變速時(shí)應(yīng)有主軸變速?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié)。1）為適應(yīng)銑削加工需要，要求主軸調(diào)速，本機(jī)床主軸采用機(jī)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(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止等控制為兩地操作。3）為滿(mǎn)足順銑和逆銑加工需要，要求主軸電動(dòng)機(jī)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(dòng)方向而在加工過(guò)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(dòng)的影響，往往在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中加入飛輪，以加大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但影響主軸準(zhǔn)確停車(chē)，故主軸電動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)應(yīng)設(shè)有停車(chē)制動(dòng)環(huán)節(jié)。5）為保證安全，主軸在上刀時(shí)應(yīng)有主軸制動(dòng)環(huán)節(jié)。為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車(chē)制動(dòng)和主軸上刀制動(dòng)。2024/12/133）工作臺(tái)的垂直、橫向和縱向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而三個(gè)方向的選擇是由操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)方向又有正反向的運(yùn)動(dòng)，這就要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。而且，同一時(shí)間只允許工作臺(tái)只有一個(gè)方向的移動(dòng)，故應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。（三）進(jìn)給拖動(dòng)對(duì)電氣控制的要求2）為減少控制按鈕數(shù)量，避免誤操作，對(duì)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制采用機(jī)械手柄掛檔，同時(shí)壓合相應(yīng)行程開(kāi)關(guān)的控制方式。1）XA6132型臥式萬(wàn)能銑床工作臺(tái)運(yùn)行方式有手動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)三種方式。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)并經(jīng)工作進(jìn)給電磁離合器與快速移動(dòng)電磁離合器來(lái)控制完成。2024/12/138）具有完善的保護(hù)和聯(lián)鎖。7）根據(jù)工藝要求。主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有先后順序控制，即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)之后進(jìn)行。加工結(jié)束時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止，或先停進(jìn)給電動(dòng)機(jī)后停主軸電動(dòng)機(jī)。6）進(jìn)給變速時(shí)，為保證變速時(shí)齒輪易于嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求變速時(shí)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)有進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié)。5）使用圓工作臺(tái)時(shí)，工作臺(tái)不得移動(dòng)，即圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)上下、左右、前后六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間有聯(lián)鎖控制。4）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制也為兩地操作方式。2024/12/13

電磁離合器又稱(chēng)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(gè)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)圖1—主動(dòng)軸2—從動(dòng)齒輪3—套筒4—銜鐵5—從動(dòng)磨擦片6—主動(dòng)磨擦片7—電刷與滑環(huán)8—線(xiàn)圈9—鐵心三、電磁離合器2024/12/13圖7-8XA6132型臥式萬(wàn)能銑床電氣控制原理圖2024/12/13圖7-8XA6132型臥式萬(wàn)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(tái)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?zèng)_動(dòng)的控制3）主軸上刀、換刀時(shí)的停車(chē)制動(dòng)控制

2）主軸電動(dòng)機(jī)M1的停車(chē)制動(dòng)控制

1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)控制

1．主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1的控制

2024/12/13圖7-12主軸電動(dòng)機(jī)M1的電氣控制原理圖圖7-13主軸變速操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2024/12/132．進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制

圖7-14進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的電氣控制原理圖2024/12/131）長(zhǎng)工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制2）長(zhǎng)工作臺(tái)向前與向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制3）長(zhǎng)工作臺(tái)向后與向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制4）工作臺(tái)進(jìn)給變速時(shí)的沖動(dòng)控制5）長(zhǎng)工作臺(tái)進(jìn)給方向快速移動(dòng)的控制6）圓工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制2024/12/133．冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3和機(jī)床照明的控制4．機(jī)床電氣控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù)（1）機(jī)床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖（2）長(zhǎng)工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖（3）工作臺(tái)機(jī)動(dòng)運(yùn)行的安全互鎖（4）長(zhǎng)工作臺(tái)與圓工作臺(tái)的聯(lián)鎖（5）長(zhǎng)工作臺(tái)進(jìn)給與快速移動(dòng)之間的聯(lián)鎖（6）XA6132型臥式萬(wàn)能銑床具有完善的保護(hù)2024/12/131．電氣控制特點(diǎn)（三）XA6132臥式萬(wàn)能銑床控制特點(diǎn)及常見(jiàn)故障分析1）采用電磁磨擦離合器的傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的停車(chē)制動(dòng)和主軸上刀時(shí)的制動(dòng)，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)工作臺(tái)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?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié)。3）進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制采用機(jī)械掛擋-電氣開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)的手柄操作，而且操作手柄扳動(dòng)方向與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向一致具有運(yùn)動(dòng)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(hù)，工作安全可靠。2024/12/132．常見(jiàn)故障分析1）主軸停車(chē)制動(dòng)效果不明顯或無(wú)制動(dòng)。2）主軸變速與進(jìn)給變速時(shí)無(wú)變速?zèng)_動(dòng)。3）工作臺(tái)控制電路的故障。2024/12/13第四節(jié)交流橋式起重機(jī)的電氣控制一、橋式起重機(jī)概述（一）橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況橋式起重機(jī)由橋架（又稱(chēng)大車(chē)）、大車(chē)移行機(jī)構(gòu)、小車(chē)及小車(chē)移行機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)及駕駛室等部分組成。1．橋架

2．大車(chē)移行機(jī)構(gòu)3．小車(chē)4．駕駛室2024/12/13圖7-15橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—駕駛室2—輔助滑線(xiàn)架3—控制盤(pán)4—小車(chē)5—大車(chē)電動(dòng)機(jī)6—大車(chē)端梁7—主滑線(xiàn)8—大車(chē)主梁9—電阻箱2024/12/13圖7-16小車(chē)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)圖2024/12/13（二）橋式起重機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)和電氣控制的要求1）具有合理的升降速度，空鉤能實(shí)現(xiàn)快速下降，輕載提升速度大于重載時(shí)的提升速度。2）具有一定的調(diào)速范圍，普通起重機(jī)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(dòng)系統(tǒng)中的齒間隙，將鋼絲繩張緊，避免過(guò)大的機(jī)械沖擊，該級(jí)起動(dòng)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(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有機(jī)械抱閘并配有電氣制動(dòng)。4）下放重物時(shí)，依據(jù)負(fù)載大小，提升電動(dòng)機(jī)可運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)（強(qiáng)力下放）、倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)，再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，以滿(mǎn)足不同下降速度的要求。2024/12/13（三）起重機(jī)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的分析1．提升重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)提升重物時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL由重力轉(zhuǎn)矩TW及提升機(jī)構(gòu)磨擦阻轉(zhuǎn)矩Tf兩部分組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T克服這兩個(gè)阻轉(zhuǎn)矩時(shí)，重物將被提升，當(dāng)T=TL+Tf時(shí)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作在機(jī)械特性的a點(diǎn)，以na轉(zhuǎn)速提升重物。圖7-17提升重物時(shí)電動(dòng)工作狀態(tài)2024/12/132．下降重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)1）反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)2）再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)3）倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)圖7-18下放重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的三種工作狀態(tài)a）反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)b）再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)c）倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)2024/12/13二、主提升機(jī)構(gòu)主令控制器控制電路分析圖7-19提升機(jī)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(shí)，獲得如圖7-20所示的機(jī)械特性。圖7-20PQR10B主令控制器控制電動(dòng)機(jī)機(jī)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(shí)為強(qiáng)力下放2024/12/133．電路的聯(lián)鎖與保護(hù)1）由強(qiáng)力下放過(guò)渡到反接制動(dòng)下放時(shí)，為避免重載高速下放而設(shè)置的保護(hù)2）確保反接制動(dòng)電阻串入情況下進(jìn)行制動(dòng)下放的環(huán)節(jié)3）制動(dòng)下放檔位與強(qiáng)力下放檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí)切斷機(jī)械制動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)4）順序聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)5）完善的其它保護(hù)

2024/12/13三、起重機(jī)電氣控制中的保護(hù)設(shè)備（一）保護(hù)箱圖7-21XQB1型保護(hù)箱主電路圖2024/12/13圖7-22XQB1型保護(hù)箱控制電路圖2024/12/13圖7-23XQB1型保護(hù)箱照明與信號(hào)電路2024/12/13（二）制動(dòng)器與制動(dòng)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(chēng)量裝置2024/12/13四、20/5t交流橋式起重機(jī)電氣控制分析2024/12/13（一）橋式起重機(jī)的供電特點(diǎn)滑觸線(xiàn)供電：3根主滑觸線(xiàn)

21根輔助滑觸線(xiàn)（二）20/5t交流橋式起重機(jī)電氣設(shè)備及其控制、保護(hù)裝置2024/12/13（三）20/5t交流橋式起重機(jī)電氣線(xiàn)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(xiàn)路常見(jiàn)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(yùn)動(dòng)情況圖7-25臥軸矩臺(tái)平面磨床外形圖圖7-226矩形工作臺(tái)平面磨床工作圖2024/12/13二、M7120型平面磨床電力拖動(dòng)特點(diǎn)與控制要求1）采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，設(shè)有主軸砂輪電動(dòng)機(jī)M2、進(jìn)給液壓泵電動(dòng)機(jī)M1、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3及砂輪升降電動(dòng)機(jī)M4。（一）電力拖動(dòng)特點(diǎn)：2）工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)3）砂輪電動(dòng)機(jī)采用兩極籠型異步電動(dòng)機(jī)并與砂輪軸同軸4）磨削加工時(shí)需使用冷卻液5）采用電磁吸盤(pán)吸持工件6）具有完善聯(lián)鎖與保護(hù)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(dòng)而起動(dòng)，當(dāng)不需要冷卻液時(shí)，可單獨(dú)關(guān)斷M3。3）當(dāng)電磁吸盤(pán)吸力不足或吸力消失時(shí)，M1和M2立即停止工作。在不加工情況下，當(dāng)電磁吸盤(pán)不工作時(shí)，應(yīng)允許M2、M3起動(dòng)，以便機(jī)床做調(diào)整運(yùn)動(dòng)。4）電磁吸盤(pán)設(shè)有正向勵(lì)磁與反向勵(lì)磁環(huán)節(jié)。5）具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。6）具有機(jī)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(pán)控制電路圖7-28電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)與原理示意圖1電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)與工作原理2電磁吸盤(pán)控制電路分析3電磁吸盤(pán)保護(hù)環(huán)節(jié)圖7-29電磁吸盤(pán)控制電路2024/12/13圖7-30M7120型平面磨床電動(dòng)機(jī)控制電路（三）電動(dòng)機(jī)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(jiàn)故障分析1.電磁吸盤(pán)無(wú)吸力。2.電磁吸盤(pán)吸力不足。3.電磁吸盤(pán)退磁效果差。4.M1、M2、M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都不能起動(dòng)。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(jī)床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)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(pán)5-鏜軸6-工作臺(tái)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(tái)等部分組成。2024/12/13輔助運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)，后立柱的軸向移動(dòng)，尾座的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)等。T68臥式鏜床的運(yùn)動(dòng)形式有：主運(yùn)動(dòng)：鏜軸和平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鏜軸的軸向進(jìn)給，平旋盤(pán)刀具溜板的徑向進(jìn)給，鏜頭架的垂直進(jìn)給，工作臺(tái)的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給。2024/12/13二、電力拖動(dòng)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(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，為簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)。2）由于各種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都有正反不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)，故主電動(dòng)機(jī)要求正、反轉(zhuǎn)。3）為滿(mǎn)足調(diào)整工作需要，主電動(dòng)機(jī)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的點(diǎn)動(dòng)控制。4）保證主軸停車(chē)迅速、準(zhǔn)確，主電動(dòng)機(jī)應(yīng)有制動(dòng)停車(chē)環(huán)節(jié)。2024/12/135）主軸變速與進(jìn)給變速可在主電動(dòng)機(jī)停車(chē)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。為便于變速時(shí)齒輪嚙合，應(yīng)有變速低速?zèng)_動(dòng)過(guò)程。6）為縮短輔助時(shí)間，各進(jìn)給方向均能快速移動(dòng)，配有快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，采用快速電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的點(diǎn)動(dòng)控制方式。7）主電動(dòng)機(jī)為雙速電機(jī)，有高、低兩種速度供選擇，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)先經(jīng)低速起動(dòng)。8）由于運(yùn)動(dòng)部件多，應(yīng)設(shè)有必要的聯(lián)鎖與保護(hù)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(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制

2．M1主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制3．M1主電動(dòng)機(jī)高低速的轉(zhuǎn)換控制4．M1主電動(dòng)機(jī)的停車(chē)制動(dòng)控制5．主軸及進(jìn)給變速控制1）停車(chē)時(shí)的變速2）運(yùn)行中的變速控制2024/12/136．快速移動(dòng)控制（三）輔助電路分析7．聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)1）主軸箱或工作臺(tái)機(jī)動(dòng)進(jìn)給與主軸機(jī)動(dòng)進(jìn)給的聯(lián)鎖。

2）M1主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)之間、高速與低速運(yùn)行之間、M2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護(hù)；熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)M1過(guò)載保護(hù)；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(hù)作用。2024/12/13（四）T68型臥式鏜床電氣控制特點(diǎn)及常見(jiàn)故障分析1．電氣控制特點(diǎn)1）主電動(dòng)機(jī)M1為雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)。低速時(shí)將定子繞組接成三角形；高速時(shí)將定子繞組接成雙星形。高、低速轉(zhuǎn)換由行程開(kāi)關(guān)SQ控制。低速時(shí)，可直接起動(dòng)。高速時(shí)，進(jìn)行二級(jí)起動(dòng)，以減小起動(dòng)電流。2）主電動(dòng)機(jī)M1能正反向點(diǎn)動(dòng)控制、正反向連續(xù)運(yùn)行，并具有停車(chē)反接制動(dòng)。在點(diǎn)動(dòng)、反接制動(dòng)以及變速中的脈動(dòng)低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)和制動(dòng)電流。2024/12/134）主軸箱、工作臺(tái)與主軸、平旋盤(pán)刀具溜板由快速電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)實(shí)現(xiàn)其快速移動(dòng)。它們之間的機(jī)動(dòng)進(jìn)給設(shè)有機(jī)械和電氣聯(lián)鎖保護(hù)。3）主軸變速和進(jìn)給變速均可在停車(chē)情況或在運(yùn)行中進(jìn)行。變速時(shí)，M1主電動(dòng)機(jī)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(yùn)行，以利齒輪嚙合，使變速過(guò)程順利進(jìn)行。2024/12/132．常見(jiàn)電氣故障分析1）主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速要比主軸變速盤(pán)上指示的轉(zhuǎn)速成倍提高或降低。2）主電動(dòng)機(jī)只有低速檔，而無(wú)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(jì)

第一節(jié)電氣控制設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容第二節(jié)電力拖動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇第三節(jié)電氣控制電路設(shè)計(jì)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(jì)與施工第四節(jié)電氣控制電路設(shè)計(jì)的方法與步驟閱讀與應(yīng)用

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

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

為滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械及其工藝要求而進(jìn)行的電氣控制設(shè)計(jì)。2、電氣工藝設(shè)計(jì)12/13/2024第一節(jié)電氣控制設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容一、電氣控制設(shè)計(jì)的原則1）最大限度地滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制的要求，這些生產(chǎn)工藝要求是電氣控制設(shè)計(jì)的依據(jù)。2）在滿(mǎn)足控制要求前提下，設(shè)計(jì)方案力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、合理，不要盲目追求自動(dòng)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(shí)，設(shè)備能力留有適當(dāng)裕量。12/13/2024二、電氣控制設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)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(jì)和電氣工藝設(shè)計(jì)兩部分。12/13/20241.電氣原理圖設(shè)計(jì)內(nèi)容1）擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

2）選擇電氣拖動(dòng)方案和控制方式3）確定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、型號(hào)、容量、轉(zhuǎn)速4）設(shè)計(jì)電氣控制原理圖5）選擇電氣元件，擬定元器件清單6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)12/13/20242.電氣工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容1)根據(jù)設(shè)計(jì)出的電氣原理圖及選定的電氣元件,設(shè)計(jì)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(xiàn)圖。2）繪制各組件電器元件布置圖和安裝接線(xiàn)圖，表明各電器元件的安裝方式和接線(xiàn)方式。3）編寫(xiě)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。12/13/2024第二節(jié)電力拖動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇一、電力拖動(dòng)方案的確定（三）電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負(fù)載特性相適應(yīng)（一）拖動(dòng)方式的選擇（二）調(diào)速方案的選擇12/13/2024二、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇（一）電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與負(fù)載的負(fù)載特性相適應(yīng)。保證運(yùn)行穩(wěn)定且具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能。2）工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式滿(mǎn)足機(jī)械設(shè)計(jì)提出的安裝要求，并能適應(yīng)周?chē)h(huán)境工作條件。4）在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求前提下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用維護(hù)方便的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。12/13/2024（二）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求選擇電動(dòng)機(jī)（三）電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇（四）電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇（五）電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇12/13/2024（六）電動(dòng)機(jī)容量的選擇1．分析計(jì)算法

根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖預(yù)選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，再用該電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖。最后按電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖從發(fā)熱的方面進(jìn)行校驗(yàn)，并檢查電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力與起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否滿(mǎn)足要求，如若不合格，另選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)重新計(jì)算，直到合格為止。12/13/20242．統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法

將各國(guó)同類(lèi)型、先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，從中找出電動(dòng)機(jī)容量與機(jī)床主要參數(shù)間的關(guān)系，再根據(jù)國(guó)情得出相應(yīng)的計(jì)算公式來(lái)確定電動(dòng)機(jī)容量的一種實(shí)用方法。式中：P—電動(dòng)機(jī)容量，單位為KW；

D—工件最大直徑，單位為m。（1）車(chē)床12/13/2024（2）立式車(chē)床式中：P—電動(dòng)機(jī)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(dòng)軸承時(shí)，K=0.8~1.1,

砂輪主軸用滑動(dòng)軸承時(shí)，K=1.0~1.3。12/13/2024（6）龍門(mén)銑床式中：B——工作臺(tái)寬度，單位為mm。12/13/2024一、電氣控制應(yīng)最大限度的滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求第三節(jié)電氣控制電路設(shè)計(jì)的一般要求二、對(duì)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(jí)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(jī)220、110直流直流電力傳動(dòng)的控制電路采用控制電源變壓器48、24、6照明及信號(hào)指示電路采用控制電源變壓器110（127）、48交流電力傳動(dòng)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(dòng)的控制電路較簡(jiǎn)單電源設(shè)備常用的電壓值/V控制電路類(lèi)型12/13/2024三、控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)1．盡量縮短連接導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和導(dǎo)線(xiàn)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?？刂齐娐饭ぷ鞯陌踩院涂煽啃?．正確連接電器的線(xiàn)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(wú)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(jìng)爭(zhēng)”、“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象7．為確保電路的安全運(yùn)行，應(yīng)采用電氣連鎖與機(jī)械連鎖的雙重連鎖12/13/2024五、具有完善的保護(hù)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(jì)方法簡(jiǎn)介第四節(jié)電氣控制電路設(shè)計(jì)的方法與步驟（一）分析設(shè)計(jì)法1、設(shè)計(jì)各控制單元環(huán)節(jié)中拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、制動(dòng)、調(diào)速、停車(chē)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(mǎn)足整機(jī)生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)或半自動(dòng)和調(diào)整的控制電路。4、設(shè)計(jì)保護(hù)、聯(lián)鎖、檢測(cè)、信號(hào)和照明等環(huán)節(jié)控制電路。5、全面檢查所設(shè)計(jì)的電路。2、設(shè)計(jì)滿(mǎn)足各電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功能和工作狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的控制電路，以及滿(mǎn)足執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)規(guī)定動(dòng)作相適應(yīng)的指令信號(hào)的控制電路。12/13/2024（二）邏輯設(shè)計(jì)法采用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)電氣控制電路大體按五步進(jìn)行：1、按工藝要求畫(huà)出工作循環(huán)圖2、決定執(zhí)行元件與檢測(cè)元件，作出執(zhí)行元件動(dòng)作節(jié)拍表和檢測(cè)元件狀態(tài)表。12/13/20244、列寫(xiě)中間記憶元件開(kāi)關(guān)邏輯函數(shù)式及執(zhí)行元件動(dòng)作邏輯函數(shù)式，進(jìn)而畫(huà)出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖。5、對(duì)畫(huà)出的電路進(jìn)行檢查、化簡(jiǎn)和完善。3、根據(jù)檢測(cè)元件狀態(tài)表寫(xiě)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(duì)電動(dòng)機(jī)提出的起動(dòng)、制動(dòng)、反向和調(diào)速等要求，設(shè)計(jì)出主電路。2、根據(jù)所設(shè)計(jì)出的主電路，設(shè)計(jì)出相應(yīng)控制電路的基本環(huán)節(jié)。二、分析設(shè)計(jì)法基本步驟3、根據(jù)各部分運(yùn)動(dòng)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(hù)環(huán)節(jié)。5、綜合審查、全面檢查電路動(dòng)作是否正確，進(jìn)一步完善和簡(jiǎn)化電路，必要時(shí)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。12/13/20241、橫梁上升時(shí)，自動(dòng)按照先放松后上升再夾緊的順序進(jìn)行。三、分析設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)舉例（一）橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求下面以橫梁升降機(jī)構(gòu)的電氣控制的設(shè)計(jì)為例：2、橫梁下降時(shí)，自動(dòng)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(dòng)機(jī)自動(dòng)停止。4、橫梁升降，應(yīng)設(shè)有上下行程的限位保護(hù)，夾緊電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有夾緊力保護(hù)。12/13/20241、主電路設(shè)計(jì)（二）電氣控制電路設(shè)計(jì)過(guò)程

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

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

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