07典型电气控制系统设计实例

项目7典型电气控制系统设计实例项目7典型电气控制系统设计实例【知识目标】(1)熟悉较复杂电气图的读图方法和较复杂设备电气的调试、检修方法。(2)能够按图样要求进行较复杂机械设备的主、控线路配电板的配线(包括选择电器元件、导线等)，以及整台设备的电气安装工作。【能力目标】能够读懂X62W铣床、M1432A磨床等较复杂机械设备的电气原理图，独立进行通电工作，并能正确处理调试过程中出现的问题，以达到控制要求。7.1电气故障检查的一般方法一般检查和分析方法如下。(1)修理前的调查研究。1)问。3)听。2)看。4)摸。7.1电气故障检查的一般方法一般检查和分析方法如下。(2)从机床电气原理图进行分析。首先熟悉机床的电气控制电路，结合故障现象，对电路工作原理进行分析，便可以迅速判断出可能发生故障的范围。(3)检查方法。根据故障现象分析，先弄清属于主电路的故障还是控制电路的故障，属于电动机的故障还是控制设备的故障。当故障确认以后，应该进一步检查电动机或控制设备。必要时可采用替代法，即用好的电动机或用电设备来替代。属于控制电路的，应该先进行一般的外观检查，检查控制电路的相关电气元件。7.1电气故障检查的一般方法一般检查和分析方法如下。(4)无电时原理图的检查方法。首先，查清不动作的电动机工作电路。在不通电的情况下，以该电动机的接线盒为起点开始查找，顺着电源线找到相应的控制接触器，然后，以此接触器为核心，一路从主触点开始，查到三相电源，查清主电路；一路从接触器线圈的两个接线端子开始向外延伸，弄清控制电路的来龙去脉。必要的时候，边查找边画出草图。若需拆卸时，要记录拆卸的顺序、电器结构等，再采取排除故障的措施。7.1电气故障检查的一般方法一般检查和分析方法如下。(5)在检修机床电气故障时应注意以下问题。1)检修前应将机床清理干净。2)将机床电源断开。3)电动机不能转动，要从电动机有无通电，控制电动机的接触器是否吸合入手，决不能立即拆修电动机。4)当需要更换熔断器的熔体时，必须选择与原熔体型号相同的，不得随意扩大，以免造成意外的事故或留下更大的后患。5)热继电器的动作、烧毁，也要求先查明过载原因，不然的话，故障还是会复发。7.1电气故障检查的一般方法一般检查和分析方法如下。(5)在检修机床电气故障时应注意以下问题。6)测量触点、导线通断时用万用表电阻，量程置于“×1”挡。7)如果要用兆欧表检测电路的绝缘电阻，应断开被测支路与其他支路的联系，避免影响测量结果。8)在拆卸元件及端子连线时，特别是对不熟悉的机床，一定要仔细观察，理清控制电路，千万不能蛮干。9)试车前先检查电路是否存在短路现象。10)机床故障排除后，一切要恢复到原来样子。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.1主要结构及运动形式图7-1CA6140型普通车床的主要结构1—主轴箱；2—纵溜板；3—横溜板；4—转盘；5—方刀架；6—小溜板；7—尾架；8—床身；9—右床座；10—光杠；11—丝杠；12—溜板箱；13—左床座；14—进给箱；15—挂轮架；16—操纵手柄7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.2电气传动特点及控制要求(1)主运动——主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动。(2)进给运动——溜板带动刀架的直线运动。(3)快速移动——溜板带动刀架的快速运动。(4)冷却润滑要求。(5)还应配有安全照明电路和必要的联锁保护环节。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.3电气控制线路分析主电路12控制电路照明电路37.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.3电气控制线路分析图7-2CA6140型车床控制线路7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(1)工具、仪表及电器元件。表7-1CA6140型车床的电器元件明细代号名称型号及规格数量用途M1主轴电动机Y-4-B3，7.5KW，1450r/min1主传动用M2冷却泵电动机AOB-25，90W，3000r/min1输送切削液用M3快速移动电动机AOSS5634，250W，1360r/min1溜板快速移动用FR1热继电器JR20-63L1M1的过载保护FR2热继电器JR20-63L1M2的过载保护KM交流接触器CJ20-201控制M1KA1中间继电器JZ7—44，线圈电压110V1控制M2KA2中间继电器JZ7—44，线圈电压110V1控制M3SB1按钮LAY3—01ZS/11停止M1SB2按钮LAY3—10/3.111启动M17.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(1)工具、仪表及电器元件。续表代号名称型号及规格数量用途SB3按钮LA91启动M3SB4旋钮开关LAY3—10X/21控制M2SQ1、SQ2位置开关JWM6—112断电保护HL信号灯ZSD—0，6V1刻度照明QF断路器AM2—40/20V1电源引入TC控制变压器JBK2—100，380/110/24/6V1变换电压7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(2)安装调试步骤。1)按照表7-1(或类似型号、规格的元件)配齐电气设备和元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。2)根据电动机容量、线路走向及要求和各元件的安装尺寸，正确选配导线的规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号及节数、控制板、管夹、束节和紧固体等。3)在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(2)安装调试步骤。4)按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管。5)选择合理的导线走向，做好导线通道的准备工作，并安装控制板外部的所有电器。6)进行控制板外部布线，并在导线线头上套上与电路图相同线号的编码套管。7)检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(2)安装调试步骤。8)检查热继电器的整定值是否符合要求。各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合应要求予以更换。9)检测电动机及线路的绝缘电阻，清理安装场地。10)接通电源开关，点动控制各电动机启动，以检查各电动机的转向是否符合要求。1)不要漏接接地线。严禁采用金属软管作为接地通道。2)在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线通道内或铺设在机床底座内的导线通道里。所有的导线不允许有接头。3)对导线通道内铺设的导线进行接线时，必须集中精神，接好一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(3)注意事项。4)在进行快速进给时，要注意将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞产生设备事故。5)在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。6)通电操作时，必须严格遵守安全操作规章。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.4电气控制线路的安装与调试(3)注意事项。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(1)电气线路常见故障分析及检修。21主轴电动机不能启动。主轴电动机启动后不能自锁。43主轴电动机不能停止。电源总开关合不上。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(1)电气线路常见故障分析及检修。65指示灯亮但各电动机均不能启动。行程开关SQ1、SQ2故障。7带钥匙开关SA2的断路器QF发生故障。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(2)检修工艺要求。1)参照电器位置图和机床接线图，熟悉车床电器元件的分布位置和走线情况。2)发现故障部位后，必须用另一种方法复查，准确无误后，方可修理或更换有故障的元件。更换时要采用原型号规格的元件。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(2)检修工艺要求。3)在CA6140车床上人为设置自然故障点，按照检修步骤和检修方法进行检修。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(3)检修步骤。1)根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围，然后进行检查，直至找出故障点。2)无明显短路特征时，用通电试验法观察故障现象。按照操作的顺序和要求进行操作，注意观察机床及电动机的运行情况，各电器元件和控制线路的工作是否满足要求。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(3)检修步骤。3)采取正确的检查方法查找故障点，并排除故障。4)检修完毕进行通电试验，并做好维修记录。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(4)注意事项。1)熟悉CA6140车床电气控制线路的基本环节及控制要求，认真观察教师示范检修。2)检查所用工具、仪表是否符合使用要求。7.2电气控制系统设计实例7.2.1普通车床的电气控制7.2.1.5电气控制线路检修(4)注意事项。3)排除故障时，必须修复故障点，但不得采用元件代换。4)检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障。7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.1主要结构及运动形式图7-3X62W型万能铣床的外形结构1—床身；2—主轴；3—刀杆；4—悬梁；5—刀杆挂脚；6—工作台；7—回转盘；8—横溜板；9—升降台；10—底座7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.2电气传动特点及控制要求(1)铣削加工有顺铣和逆铣两种加工顺序，所以要求主电动机能正反转，但考虑到正反转操作并不频繁(批量顺铣或逆铣)，因此，在铣床床身下侧电器箱上设置了一个组合开关，用来改变电源相序，实现主轴电动机的正反转。由于主轴传动系统中装有稳定转速和避免振动的惯性轮，使主轴停车困难，所以主轴电动机采用电磁离合器来制动以实现准确停车。(2)铣床的工作台要求有前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机器离合器相互配合来实现。进给的快速移动是通过电磁离合器和机械挂挡来完成的。为了扩大其加工能力，在工作台上可加装圆形工作台，圆形工作台的回转运动由进给电动机附加传动机构来驱动。7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.2电气传动特点及控制要求(3)主轴运动和进给运动采用变速盘进行速度选择，为了保证变速时齿轮啮合良好，两种运动都要求具有变速冲动功能，以实现变速时瞬时点动。(4)根据加工工艺要求，该铣床应具有以下电气联锁措施。1)为了防止刀具和铣床的损坏，要求只有主轴旋转以后才允许进给运动和进给方向的快速移动。2)为了不影响加工工件的表面粗糙度，只有进给停止以后主轴才能停止或同时停止。该铣床在电气上采用了主轴和进给同时停止的方式，但由于主轴运动的惯性很大，实际上就保证了进给运动先停止，主轴运动后停止的要求。3)6个方向的进给运动中同时只能有一种运动产生，铣床采用了机械操作手柄和行程开关相配合的方式来实现6个方向的联锁，既有机械联锁，又有电气联锁。7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.2电气传动特点及控制要求(5)当主轴电动机或冷却泵电动机过载时，进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。(6)要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.3电气控制线路分析图7-4X62W型万能铣床控制线路7.2电气控制系统设计实例7.2.2铣床的电气控制7.2.2.3电气控制线路分析(1