绝缘检测器在龙门刨床上的应用

上海交通大学ShanghaiJiaoTongUniversity学年论文题目绝缘检测器在龙门刨床上的应用学生郑皓晖班级F1101004学号5110109086专业船舶工程院系船舶海洋与建筑工程学院指导教师江毅绝缘检测器在龙门刨床上的应用摘要：龙门刨床具有门式框架和卧式长床身的刨床。龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是工业的母机。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。横梁上一般装有两个垂直刀架，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度，并可沿横梁作横向进给运动。刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给运动；横梁可在两立柱上作上下调整。一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架,以扩大加工范围工作台回程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。机床工作台的驱动可用发电机－电动机组或用可控硅直流调速方式,调速范围较大,在低速时也能获得较大的驱动力。有的龙门刨床还附有铣头和磨头，变型为龙门刨铣床和龙门刨铣磨床，工作台既可作快速的主运动，也可作慢速的进给运动，主要用于重型工件在一次安装中进行刨削、铣削和磨削平面等加工。关键字：龙门刨床绝缘检测器集成电路正文：A系列龙门刨床电气直流系统中，比较常见的电气故障有：（1）直流系统对地绝缘击穿；（2）绝缘电阻降低。事实证明，这两类故障都会引起系统的无规则运动，有时还可能酿成事故。例如，一启动三联机组，刨床工作台就会运动起来，甚至会发生工作台出轨的危险事故。为此，我们可以设计并制作一台对地绝缘检测器装置，以杜绝事故的发生。直流系统对地绝缘检测器的电气原理如下图所示：整个装置采用了NE555双极型单时基电路构成自激多谐振荡器（集成电路IC1）和TWH8751型功率开关电路构成的驱动放大器（集成电路IC2）。为了了解检测器在龙门刨床上的应用原理，我们首先要了解集成电路IC2.集成电路IC2实际上是一种集放大、比较、选通、整形和功率输出于一体的集成开关功率器件，外形采用塑料封装，自带散热片，图示为其管脚排列图。它的主要功能如下表所示：由该表可知，该开关电路具有选通功能。当选通端（ST）为高电平时，输出端（OUT）为高电平，此时输入端（IN）的电平如何，都对输出端不发生影响；只有当选通端处于低电平时，加入输入端的高、低电平才能有效的控制输出级的导通和截止。本装置的放大部分正是应用了这一使用特征。555时基电路可构成自激多谐振荡器电路（见第一个图虚线框内）。电路输出振荡波形为一矩形波，通过调节R1、R2与C1的参数，即可改变脉冲宽度和振荡频率。根据检测器装置线路R1、R2与C1的元件参数，可计算出矩形振荡频率约为1000Hz，占空比约为50%。脉冲振荡器由IC1的3号脚输出，经变压器TC2的一次接至直流系统的A点处。有前图可知，电网220V电压经变压器TC1降压后，经由二极管V1至V4组成的桥式整流电路，滤波电容C1、C2和CW7812型集成稳压器后，在CW7812稳压器输出端3获得Vcc=12V的直流电压，提供IC1与IC2的电源电压。当直流系统对地绝缘电阻Rm大于等于100千欧时，漏电流极小，对系统的正常工作影响甚微。此漏电流通过变压器TC2的耦合输出，经二极管V5至V8桥式整流和电容C7滤波后，在电位器RP上取得的检测电压将小于输入端1号脚的阀值电压（1.5V），IC2的4号脚输入为高电平时，继电器KA不吸合，此时刨床的继电-接触器控制系统均能正常工作。当对地绝缘电阻Rm小于100千欧时，从电位器RP上取得的检测电压大于IC2输入端1号脚的阀值电压，4号脚输出为低电平。此时继电器KA吸合，其常闭触头便切断了交流接触器KM的线路电源，使整个三联机组断电，实现了直流系统对地绝缘检测器对机床的保护作用。参考文献：1.劳动和社会保障部教材办公室组织编写，全国中等职业技术学校机械类通用教材电工学（第三版）。2.全国中等职业学校几点一体化专业教材编写组编，曹建林、许传清主编，电工技术。