典型设备电气控制电路分析

第三章1第三章典型设备电气控制电路分析第六节交流双速信号控制电梯的电路分析第一节电气控制电路分析基础第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析第三节T68型卧式镗床电气控制电路分析第四节XA6132型卧式铣床电气控制电路分析第五节交流桥式起重机电气控制电路分析第三章3依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工艺要求以及对电力拖动自动控制要求；熟悉了解控制对象，掌握其控制要求等。依据来源：主要有设备说明书、电气原理图、电气接线图、电气元件一览表等。第一节电气控制电路分析基础一、电气控制分析的依据第三章41、设备说明书组成：由机械、液压、电气部分构成。重点掌握以下内容：(1)设备的构造主要技术指标，机械、液压、气动部分的传动方式与工作原理。(2)电气传动方式电机及执行电器的数目，规格型号、安装位置、用途与控制要求。二、电气控制分析的内容第三章5(3)了解设备的使用方法操作手柄、开关、按钮、指示信号装置以及在控制电路中的作用。(4)清楚了解与机械、液压部分直接关联的电器如行程开关、电磁阀、传感器等的位置，工作状态以及与机械、液压部分的关系、在控制中的作用。2、电气控制原理图组成：由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。分析内容：后续讲述第三章6了解系统的组成分布情况，各部分的连接方式，主要电气部件的布置、安装要求，导线和导线管的规格型号等。3、电气设备的总装接线图4、电器元件布置图与接线图迅速方便地找到各电器元件的测试点，进行检测、调试和维修。第三章7阅读分析基本原则：先机后电、先主后辅、化整为零、统观全局、总结特点。(1)、先机后电先了解设备的基本结构、运行情况、工艺要求，操作方法，对设备有总体了解。(2)、先主后辅先阅读主电路，看设备有几台电动机拖动，各台电动机的作用。弄清各台电动机的启动、转向、调速、制动等的控制要求及其保护环节。再化整为零分析控制电路。三、电气原理图的阅读分析方法1、阅读分析基本原则第三章8(3)、化整为零先分析控制电路，同时将控制电路功能分为若干个局部控制电路，进行分析。再分析辅助电路，辅助电路包括信号电路、检测电路与照明电路等。(4)、统观全局经过化整为零后逐步分析每一个局部电路的工作原理后，还必须统观全局。弄清各局部电路之间的控制关系、联锁关系、机电液的配合情况，各种保护环节的设置等。(5)、总结特点总结整机电气控制电路的特点。以后设计作为借鉴。第三章9查线分析法：即以某一电动机或电器元件线圈为对象，从电源开始，由上而下，自左至右，逐一分析其接通断开关系，并区分出主令信号、联锁条件、保护环节等，从而分析出各种控制条件与输出结果之间的因果关系。2、原理图阅读分析方法第三章10简介：C650卧式车床属中型车床，加工工件回转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。用途：车外圆、内圆、端面、螺纹、钻孔、攻螺纹等加工。结构：主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成。（一）卧式车床的主要结构和运动情况以C650普通卧式车床为例四、分析举例第三章11图3-1普通车床的结构示意图1-进给箱2-挂轮箱3-主轴变速箱4-溜板与刀架5-溜板箱6-尾架7-丝杆8-光杆9-床身进给箱挂轮箱主轴变速箱溜板与刀架溜板箱尾架光杆丝杆床身第三章12主轴变速箱挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架尾架卡盘丝杆光杆第三章13主轴变速箱挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架卡盘丝杆光杆第三章141-进给箱2-挂轮箱3-主轴变速箱4-滑板与刀架5-溜板箱6-尾座7-丝杆8-光杆9-床身运动情况：分为主运动、进给运动、辅助运动。主运动：工件的旋转运动，由主轴通过卡盘带动工件旋转；要求主轴能在较大范围内变速。一般采用机械变速方法。要求主轴能实现正反转。进给运动：溜板带动刀具作横向或纵向的直线运动，其运动有手动和机动两种。主运动和进给运动都由一台电机带动，并通过变速箱实现不同的运动速度。辅助运动：指溜板的快速运动称为辅助运动。辅助运动由单独一台电机带动。视频第三章15（二）C650车床对电气控制的要求1．主轴电动机M1空载全压直接起动，能实现正、反转连续运转。能实现串入电阻的单向（正转）低速点动。停车时采用串入电阻的反接制动。加工过程中显示电动机工作电流。2．冷却泵电动机M2车削加工时提供冷却液，采用直接起动，单向旋转，连续工作。3．快速移动电动机M3单向点动、短时运转。4．电路应有必要的保护和联锁，安全可靠的照明电路。从车削加工工艺要求出发，对各电动机的控制要求是：第三章162019/8/4（三）C650车床的电气控制电路分析第三章171．主电路分析(1)M1电动机主电路分析QS:接入三相总电源。FU1：实现电机M1短路保护。KM1/KM2：实现M1正/反转接触器。FR1：实现M1过载保护。KM3:限流电阻的接入/切除。R：限流电阻。用于限制反接制动时的电流冲击，防止点动时连续起动电流造成电动机过载。KS：速度继电器，串电阻R反接制动。正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机R接入/切除第三章181．主电路分析(2)M2电动机主电路分析FU2：冷却泵电动机M2短路保护。FR2：实现冷却泵电动机M2过载保护。(3)M3电动机主电路分析FU3：刀架快动电动机M3短路保护。正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机R接入/切除第三章192019/8/42．控制电路分析1）主电动机的点动调整控制2）主电动机的正反转控制3）主电动机的反接制动控制4）刀架的快速移动和冷却泵控制5)辅助电路6）完善的联锁与保护第三章20问题:点动停止时,怎样实现反接制动？2019/8/41）主电动机的点动调整控制特点：①点动停止时要反接制动并串入限流电阻。②反接制动由速度继电器实现自动接通和断开。正转反转反转检测正转检测点动限流电阻互锁主电机冷却泵快速电动机正转反转手压行程开关起动停止停止第三章211）主电动机的点动调整控制按下SB2KM1线圈通电→KM1主触头闭合，串入R，电动机低速正向起动→当转速达到继电器KS的动作值时，KS正转触头KS-1闭合，为点动停止反接制动作准备。松开SB2KM1线圈断电KM2线圈通电转速达到KS释放转速KS-1触头断开①②③④→→→→→KM1(33-25)闭合KS-1仍闭合串入R反接制动→反接制动结束KM2线圈通电→第三章222019/8/42）主电动机的正反转控制特点：全电压直接起动。KM1、KM3闭合。正转反转反转检测正转检测点动正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机问题：能从正转直接切换到反转吗？手压行程开关起动停止停止第三章232）主电动机的正反转控制主电动机反转由按钮SB4控制，控制过程与正转控制类同。KM1、KM2常闭辅助触头串接在对方线圈电路中起互锁作用。按下SB3KM3线圈通电KM3主触头闭合KA(13-9)闭合KM3常开触头闭合KM1线圈通电KM1主触点闭合KM1(15-13)闭合KA(7-15)闭合KM1和KM3自锁M1连续运转R短接KA线圈通电M1全电压直接启动KM1(23-25)断开，互锁KA(15-17)断开KA(21-23)闭合为反接制动作准备速度检测切除第三章242019/8/43）主电动机的反接制动控制正转反转反转检测正转检测点动正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机特点：正、反转停车时均有反接制动，制动时电动机串入限流电阻。手压行程开关起动停止停止第三章253）主电动机的反接制动控制当正转停车，按下停止按钮SB1，KM3、KM1、KA线圈同时断电释放，它们对应的所有触点复位。由于刚断电时，电动机转速较高，速度继电器KS-1（17-23）触头任闭合，松开停止按钮SB1时，反转接触器KM2线圈经1-3-5-7-17-23-25-4-2线路通电吸合，电动机接入反向序三相电源，经电阻R进行反接制动，使转速迅速下降。当n100r/min时，KS-1触头断开，KM2线圈断电，反接制动结束，自然停车至零。第三章262019/8/44）刀架的快速移动和冷却泵控制正转反转反转检测正转检测点动正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机手压行程开关特点：刀架的快速移动手压行程开关实现。起动停止停止第三章27刀架的快速移动和冷却泵控制刀架的快速移动是转动刀架手柄压动行程开关SQ，使接触器KM5通电吸合，控制电动机M3来实现。冷却泵电动机M2的起动和停止是通过按钮SB5、SB6控制。第三章282019/8/45）辅助电路正转反转反转检测正转检测点动正转反转限流电阻主电机冷却泵快速电动机手压行程开关特点：互感器TA延时接入，防止电流冲击。起动停止停止第三章29监视主回路负载的电流表示通过电流互感器TA接入的。为防止电动机起动、点动和制动电流对电流表的冲击，线路中接入一个时间继电器KT。当启动时，KT线圈通电吸合，但KT的延时断开的常闭触头尚未动作，将电流表短路，启动后，KT延时断开的常闭触头才断开，电流表内才有电流流过。辅助电路第三章30主电动机正反转有互锁。熔断器FU1-FU6实现短路保护。热继电器FR1、FR2实现M1、M2的过载保护。接触器KM1、KM2、KM4采用按钮与自锁控制方式，使M1与M2具有欠压与零压保护。6）联锁与保护电路第三章312019/8/43．电路特点1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动由一台电动机拖动。2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，正、反向停车时均具有反接制动控制。3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。4）具有完善的保护与联锁。第三章32钻床作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。钻床分类：立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及专用钻床等。第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析第三章33摇臂钻床结构：一般由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成。主轴箱沿摇臂纵向运动主轴箱摇臂主轴主轴旋转运动主轴纵向进给工作台底座内外立柱摇臂回转运动摇臂垂直运动主轴箱沿摇臂纵向运动主轴箱摇臂主轴主轴旋转运动主轴纵向进给工作台底座内外立柱摇臂回转运动摇臂垂直运动一、机床结构与运动形式第三章34摇臂钻床结构：内立柱固定在底座的一端，外立柱套在内立柱上，工作时用液压夹紧机构与内立柱夹紧，松开后，可绕内立柱回转360°。摇臂的一端为套筒，套在外立柱上，经液压夹紧机构夹紧外立柱上。夹紧机构松开后，升降丝杠的正、反向旋转可使摇臂在外立柱上作上下移动。手拉动摇臂可是摇臂和外立柱一起绕内立柱旋转。摇动手轮可实现主轴箱的水平运动。一、机床结构与运动形式内外立柱摇臂套筒升降丝杠手轮主轴箱第三章35摇臂钻床的运动形式主运动：主轴旋转（产生的切削）运动进给运动：主轴的纵向进给辅助运动：摇臂在外立柱上的垂直运动（摇臂的升降）摇臂与外立柱一起绕内立柱的旋转运动主轴箱沿摇臂长度方向的运动主轴旋转运动主轴进给运动摇臂旋转运动摇臂上下垂直运动摇臂径向运动视频第三章36(一)、电力拖动特点采用多电机拖动，分别是主轴电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、冷却泵电动机。主轴电动机M1:主轴旋转和进给；摇臂升降电动机M2：摇臂升降；液压泵电动机M3：实现立柱、摇臂、主轴箱的夹紧和放松。冷却泵电动机M4：冷却刀具（工件）二、控制要求主轴旋转运动主轴进给运动摇臂旋转运动摇臂上下垂直运动摇臂径向运动第三章37(二)、控制要求1、4台电动机容量均较小，采用直接起动方式。2、主轴要求正反转，采用机械方法实现，主轴电动机单向旋转。主轴的的调速采用机械变速机构实现。3、升降电动机要求正反转。4、液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的压力油，实现内外立柱、主轴箱、摇臂的夹紧与放松，故液压泵电动机要求正反转。5、摇臂的移动严格按照“松开→移动→（移动到位）夹紧”的程序自动进行。6、钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。7、有必要的联锁与保护环节。8、具有机床安全照明电路与信号指示电路。第三章38三、电气控制电路分析第三章39一、主电路分析1、M1为主轴电动机，M2为摇臂升降