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1、第三章 典型生产机械 电气控制电路分析,第一节 电气控制电路的分析基础 第二节 车床的电气控制电路分析 第三节 X62W万能铣床的电气控制电路分析 第四节 T68型卧式镗床的电气控制电路分析 第五节 起重机械电气控制电路分析,1.设备说明书 设备说明书由机械（包括液压）与电气两部分组成。 (1) 设备的构造，主要技术指标，机械、液压气动部分的工作原理及主要性能指标、规格和运动要求等。 (2) 电气传动方式，电机、执行电器等数目、规格型号、安装位置、用途及控制要求。 (3) 设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的布置以及在控制电路中的作用。,第一节 电气控制电路的分析基础,一、电气控
2、制电路分析的内容,(4) 弄清楚与机械、液压部分直接关联的电器（行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作用等。 2.电气控制原理图 这是电路分析的主要内容。电气控制系统的原理图有主电路、控制电路、指示照明电路、保护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。,注意： 我们在分析具体电路图时，必须与阅读其它技术资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。,1.分析主电路 电动机起动、转向控制、调速、制动等基本控制环节。 2.分析控制电路 将控制电路“化整为零
3、”，按功能不同划分成若干个局部控制电路来进行分析。 3.分析指示照明等辅助电路,二、电路图阅读分析的方法与步骤,分析控制电路的最基本的方法是“查线读图”法。,4.分析联锁与保护环节,5.分析特殊控制环节,6.总体检查,第二节 卧式车床的电气控制线路分析,车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。在机械加工中广泛使用，根据其结构和用途不同、分成普通车床、立式车床、六角车床、仿形车床等。车床主要用于车削外圆、内孔、端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并可装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工。,一、卧式车床的主要结构及运动形式,卧式车床主要结构如下页图，为了加工各种旋转表面，车床必须具有切削运动和辅助运动。切
4、削运动包括主运动和进给运动，除此之外的所有运动均称为辅助运动。 主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它消耗绝大部分能量。 进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，其运动方式有手动和自动两种。 辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。,卧式车床的结构 1-床身；2-进给箱；3-挂轮箱；4-主轴箱；5-溜板箱； 6-溜板及刀架；7-尾座；8-丝杠；9-光杠,二、卧式车床的电力拖动及控制要求,根据普通卧式车床加工的需要，其控制要求： 1.主轴转速和进给速度可调，主轴转速能在相当大的范围内进行调节 2.主轴电动机的起动、停车应能实现自动控制。 3.冷却泵电动机 4.快速移动电动机
5、 5.控制线路应有必要的保护及照明等电路。,主轴启动之后， 再启动,采用机械 抱闸,三、C616卧式车床的电气控制电路分析,1.主电路分析 该车床有三台电动机，M1为主电动机，M2为润滑泵电动机，M3为冷却泵电动机。 三相交流电源通过开关QS引入，FU1、FR1分别为主电机的短路保护和过载保护。KM1、KM2为主电动机M1的正转和反转接触器。KM3为M1和M2电动机的起动、停止接触器。SA1为M3电动机的接通和断开用组合开关，FR2、FR3进行电动机的过载保护。 2.控制、照明和显示电路分析 合上开关QS后，三相交流电源被引入。当SA2的操纵手柄处在零位时，合上转换开关SA3，则接触器KM3通
6、电吸合，润滑泵电动机M2起动。KM3的辅助常开触点闭合为主电动机M1启动作好准备，M2与M1电动机之间有顺序起动联锁。,操纵控制开关SA2，可以控制主电动机正转反转。当开关SA2在零位时，SA20接通，SA21、SA22断开，这时中间继电器KA通电吸合并自锁。当将操纵手柄扳到向下位置时，SA21接通，SA20、SA22断开，正转接触器KM1通电吸合，主电动机M1正转起动。若将操纵手柄扳到向上位置时，SA22接通，SA20、SA21断开，反转接触器KM2通电，M1反转起动。 当手柄扳回零位时，SA21、SA22断开，接触器KM1或KM2线圈断电，M1电动机自由停车。有经验的操作工人在停车时，将手
7、柄瞬时扳向相反转向的位置，M1电动机进入反接制动状态，待主轴接近停止时，将手柄迅速扳回零位，可以大大缩短停车时间。,中间继电器KA起零压保护作用。在线路中，当电源电压降低或消失时，中间继电器KA释放，KA的常开触点断开；接触器KM3释放，KM3的常开触点断开；KM1或KM2也断电释放。当电网电压恢复后，因为这时SA2开关不在零位，KM3不会得电吸合，所以KM1或KM2也不会得电吸合。即使这时手柄在零位，由于SA21、SA22触点断开，KM1或KM2也不会得电造成自启动，这就是中间继电器KA的零压保护作用。 照明电器的电源由照明变压器TC副边输出36V电压供电，SA4为照明灯接通或断开的按键开关
8、。,四、C650普通车床的电气控制线路分析,C650普通车床主电动机的功率为30kW,为提高工作效率，该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入了限流电阻R。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，专门设置一台2.2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机。 1.主电路分析 该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构以实现进给运动。M2为冷却泵电动机，提供切削液。M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。 开关QS将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为M1的过载保护用热继电器。R为限流电阻，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过电流互感器
9、TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流，熔断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM4、KM5为M2、M3起动用接触器。FR2为M2的过载保护热继电器，因快速电动机M3短时工作，故不设过载保护。,2、控制电路分析 （1）主电动机M1的点动调整控制 调整车床时，要求主电动机M1点动控制。线路中KM1为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为中间继电器。工作过程如下： M1电动机的点动控制是由点动按钮SB4控制。按下SB4，接触器KM1的线圈得电，它的主触点闭合，电动机定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在低速下启动。松开SB4，KM1断电，电动机停止。在点动过程中，中
10、间继电器KA不通电，因此KM1不会自锁。,（2）主电动机M1的正、反转控制 正转：主电动机正转由正向起动按钮SB1控制。按下SB1时，接触器KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R短接，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KA的线圈得电，KA的辅助常开触点（13-7）闭合使接触器KM1得电，电动机在全电压下启动。由于KM1的常开触点（13-15）、KA的常开触点（5-15）闭合将KM1自锁。 反转：主电动机的反转是由反向起动按钮SB2控制的。其控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下SB2时，KM3首先得电，然后KA得电，它的辅助触点（21-23）闭合，使KM2得电吸合，KM2的
11、主触点将电动机的三相电源相序改变，使电动机在全电压下反转启动。KM2的常开触点（15-21）和KA的常开触点（5-15）的闭合将KM2自锁。KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触器线圈的回路中，起到正转和反转的互锁作用。,（3）主电动机M1的反接制动控制 速度继电器与被控电动机同轴联接 ，当电动机正转时，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）闭合，电动机反转时，速度继电器的反转常开触点KS2（17-7）闭合。在电动机正转时，接触器KM1，KM3和继电器都处于得电状态，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）也是闭合的，这样就为正转反接制动做好准备。 当停车时，按下停止按钮SB6，
12、接触器KM3失电，其主触点断开，电阻R串入主回路。与此同时KM1也失电，断开了电动机的电源，同时KA也失电，使它的常闭触点闭合。这样就使反转接触器线圈KM2通过1-3-5-17-23-25线路得电，电机的电源反接，使其处于反接制动状态。当电动机的转速下降为速度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）断开，切断KM2的通电回路，电动机停止。 电动机反转时的制动与正转时的制动相似。,（4）刀架的快速移动和冷却泵控制 刀架的快速移动由转动刀架手柄压动限位开关SQ，使接触器KM5吸合，M3电动机转动来实现。 （5）其它辅助线路 监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的。为防
13、止电动机起动、点动和制动电流对电流表的冲击，线路中采用一个时间继电器KT。例如当启动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的常闭触点尚未动作，电流互感器副边电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。启动后，KT延时断开的常闭触点打开，此时电流才流经电流表。 控制电路的电源采用了控制变压器TC低压供电，这样使之更加安全。,铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。可以用来加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面，在装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆工作台，则可以加工凸轮和弧形槽等回转体。按结构形式的不同，可分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿型铣床以及各种专用铣床。,第三节 X62W型卧式
14、万能铣床的 电气控制电路分析,X62W卧式万能铣床的结构,一、X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式,X62W卧式万能铣床由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部件组成。,该铣床可以实现七个方向的运动：,升降台的上下移动，一般称为垂直运动。,溜板沿水平导轨作平行于主轴轴线方向的前后运动，一般称横向进给。,工作台沿回转台上的导轨作垂直于轴线方向的左右移动，一般称为纵向移动, 倾斜方向进给，以加工螺旋槽。,X62W型铣床有三种运动，即主运动、进给运动和辅助运动。 主运动：主轴带动铣刀的旋转运动； 进给运动：加工过程中工作台带动工件在三个相互垂直方向上的直线运动； 辅助运动：工作台在三个互
15、相垂直方向上的快速直线运动，以及工作台的旋转运动。,二、X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求,1X62W型万能铣床的主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。 2主轴电动机空载起动，采用直接起动。为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。 3主轴电动机有停车制动控制。,4工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由同一台进给电动机拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有完善的联锁保护。,5X62W型万能铣床通过吸合一个快速电磁铁的方法来改变传动链的传动比从而实现快速移动。 6要求圆工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方
16、向的直线运动之间有联锁保护控制。,7X62W型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变速时电动机进行冲动（短时转动）控制。 8主轴旋转与工作台进给之间应有起停顺序联锁控制， 9冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。 10为操作方便，机床的起、停要求两处控制。,三、X62W型卧式万能铣床控制电路分析,X62W型万能铣床电气控制电路见下页。 （一）主电路分析 万能铣床主电路共有三台电动机，其中M1为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵电动机。,1控制电路电源 由控制变压器TC的110V副边供给。,（二）控制电路分析,X62W型万能铣床电气控制电路,2主轴电动机M1的控制,（1）主轴电动机M1的起动,起动：,图3-5,主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄、SQ7行程开关和变速数字盘的机电联合控制实现的。既可以停车变速，又可以运行时变速。,（2）主轴电动机M1的停车制动,停车：,（3）主轴变速时的冲动控制,当需要对主轴变速时，操作过程是：,总之，主轴变速冲动过程就是SQ7行程开关短时受压又恢复原状、主轴短时低速运转
