《电机及电气控制 教学课件 ppt 作者 王烈准 模块六 典型机床电气控制电路分析与故障排除》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机及电气控制 教学课件 ppt 作者 王烈准 模块六 典型机床电气控制电路分析与故障排除（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模块六 典型机床电气控制电路 分析与故障排除,教学目标,知识目标：1.熟悉典型机床电气控制系统。 2.了解机床上机械、液压和电气三者之间的配 合。 3.掌握各种典型机床电气控制电路的分析和故 障排除方法。,能力目标：1.学会阅读、分析机床电气控制原理图，掌握 见故障诊断、排除的方法和步骤。 2.初步具有从事电气设备安装、调试、运行与 维修的能力。,机床是一种典型的机电一体化设备，它是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。 常用的金属切削机床有车床、铣床、钻床、磨床等，在金工实习时，大家已经熟练的操作过车床。它的运动形式是怎样实现的？如何分
2、析其控制过程？ 在分析具体的机床电气控制电路之前，我们先来学习一下常用机床电气控制电路分析的内容与方法。,一、项目导入,项目一 CA6140型车床的电气控制电路 分析与故障排除,二、相关知识,（一）CA6140型车床的主要结构及运动形式,1.主要结构,图6-1 CA6140型车床的结构示意图,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-尾座 7-丝杆 8-光杆 9-车身,2.运动形式,车床的主运动： 工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，主轴的旋转是由主轴电动机经传动机构拖动的。,进给运动： 刀架的纵向或横向直线运动。刀架的进给运动也是由主轴电动机拖
3、动的，其运动方式有手动和自动两种。,辅助运动： 刀架的快速移动、尾座的移动以及工件的夹紧与放松等。,（二） CA6140型车床的电力拖动特点及控制要求,（1）主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，为满足调速要求，采用机械变速。,（2）为切削螺纹，主轴要求正、反转。,（3）一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动。当电动机容量较大时，常采用Y-减压起动。停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动。,（4）车削加工时，需要切削液进行冷却。为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液，且与主轴电动机有联锁关系。,（5）为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，采用点动控制。,（6）
4、电路应具有必要的短路、过载、欠压和失压等保护环节，并有安全可靠的局部照明和信号指示。,（三）机床电气控制电路分析的内容,设备说明书,电气控制原理图,电气设备总装接线图,电气元件布置图与接线图,（四）机床电气原理图阅读分析的方法和步骤,先主后辅,先机后电,方法和步骤,集零为整,化整为零,总结特点,（五）机床电气控制电路故障排除的方法,1.检修工具和仪器仪表,检修工具一般有验电笔、十字起、一字起、电工刀、尖嘴钳、剥线钳、斜口钳等。,检修仪表一般有万用表、钳形电流表、绝缘电阻表。,检修器材一般有塑料软铜线、别径压端子、黑色绝缘胶布、透明胶布以及故障排除所有的其他材料。,（五）机床电气控制电路故障排除
5、的方法,2.机床电气控制电路的检修步骤, 故障调查, 电路分析, 断电检查, 通电检查, 问, 看, 听, 摸, 断路故障的检修, 验电笔检修法,图6- 2 试电笔检修断路故障方法示意图,（三）机床电气控制电路故障排除的方法,3.机床电气控制电路检修的方法, 万用表检修法, 电压测量法,分阶测量法,分段测量法, 电阻测量法,分阶测量法,分段测量法, 短接法检修,局部短接法,长短接法, 短路故障的检修,（六）顺序控制,在机床的控制电路中，常常要求电动机的起停有一定的顺序。例如车床冷却泵电动机要求在主轴电动机起动后才能起动；磨床要求先起动润滑油泵，然后再起动主轴电机；铣床的主轴旋转后，工作台方可移
6、动等；顺序工作控制电路有顺序起动、同时停止控制电路，有顺序起动、顺序停止控制电路，还有顺序起动、逆序停止控制电路。,图6-10 两台电动机的顺序控制电路,（1）掌握常用机床电气控制系统分析的内容与方法。 （2）熟悉CA6140普通车床电气控制电路特点，会分析电气控制电路的工作原理。 （3）能够识读CA6140普通车床电路的工作原理图，并能正确使用万用表及常用的电工工具对车床电气控制系统进行检查、简单的故障排除及维修。 （4）通过动手操作，使学生初步具备从事电气设备安装、调试运行和维护的能力。 （5）通过分组合作形式的学习，强化团队协作意识。,三、项目实施,（一）目的要求,（二）设备与器材,表6
7、-3 设备与器材,（三）内容与步骤, CA6140型车床的电气控制电路分析,主电路共有三台电动机。M1为主轴电动机（位于原理图3区），带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为刀架快速移动电动机（位于原理图4区）；M3为冷却泵电动机（位于原理图5区）。,三台电动机容量都小于10kW，均采用直接起动，皆为接触器控制的单向运行电路。三相交流电源通过开关QS引入，M1由接触器KM1控制其起停，FR1作为过载保护。M2由接触器KM3控制其起停，因M2为短时工作，所以未设过载保护。M3由接触器KM2控制器起停，FR2作为过载保护。熔断器FU1FU5分别对主电路、控制电路和辅助电路实现短路保护。,主电路分析:,
8、图6-11 CA6140型车床的电气原理图, CA6140型车床的电气控制电路分析,控制电路分析:, 主轴电动机M1的控制 采用了具有过载保护全压启动控制的典型环节。, 冷却泵电动机M3的控制 采用两台电动机M1、M3顺序连锁控制的典型环节，以满足生产要求，使主轴电动机启动后，冷却泵电动机才能启动；当主轴电动机停止运行时，冷却泵电动机也自动停止运行。, 刀架快速移动电动机M2的控制 采用点动控制。,控制变压器TC的次级分别输出24V、6.3V电压，作为机床照明和信号灯的电源。EL为机床的低压照明灯，由开关SA2控制；HL为电源的信号灯。,照明与信号电路分析:, CA6140型车床电气控制电路常
9、见故障分析与检修, 主轴电动机M1不能起动 首先应检查接触器KM1是否吸合，如果KM1吸合，则故障一定发生在电源电路和主电路上。此故障可按下列步骤检修。,1）合上电源开关QS，用万用表测接触器KM1主触头的电源端三相电源相线之间的电压，如果电压是380V，则电源电路正常。当测量接触器主触头任意两点无电压时，则故障是电源开关QS接触不良或连线断路。 修复措施：查明损坏原因，更换相同规格或型号的电源开关及连接导线。,2）断开电源开关，用万用表电阻R1挡测量接触器输出端之间的电阻值，如果电阻值较小且相等，说明所测电路正常；否则，依次检查FR1、M1以及它们之间的连线。 修复措施：查明损坏原因，修复或
10、更换同规格、同型号的热继电器FR1、电动机M1及其之间的连接导线。, CA6140型车床电气控制电路常见故障分析与检修,3）检查接触器KM1主触头是否良好，如果接触不良或烧毛，则更换动、静触头或相同规格的接触器。,4）检查电动机机械部分是否良好，如果电动机内部轴承等损坏，应更换轴承；如果外部机械有问题，可配合机修钳工进行维修。,（2）主电动机M1起动后不自锁 当按下起动按钮SB2时，主轴电动机起动运转，但松开SB2后，M1随之停止。造成这种故障的原因是接触器KM1的自锁触头接触不良或连接导线松脱。,（3）主轴电动机M1不能停车 造成这种故障的原因多是接触器KM1的主触头熔焊，停止按钮SB1击穿
11、或电路中4、5两点连接导线短路，接触器铁心表面粘牢污垢。可采用下列方法判明是哪种原因造成电动机M1不能停车：若断开QS,接触器KM1释放，则说明故障为SB1击穿或导线短路；若接触器过一段时间释放，则故障为铁心表面粘牢污垢；若断开QS，接触器KM1不释放，则故障为主触头熔焊。根据具体故障采取相应措施修复。, CA6140型车床电气控制电路常见故障分析与检修,（4）主轴电动机在运行中突然停车 这种故障的主要原因是由于热继电器FR1动作。发生这种故障后，一定要找出热继电器FR1动作的原因，排除后才能使其复位。引起热继电器FR1动作的原因可能是：三相电源电压不平衡，电源电压较长时间过低，负载过重以及M
12、1的连接导线接触不良等。,（5）刀架快速移动电动机不能起动 首先检查FU1熔丝是否熔断，其次检查接触器KM3触头的接触是否良好，若无异常或按下SB3，接触器KM3不吸合，则故障一定在控制电路中。这时依次检查FR1、FR2的常闭触头、点动按钮SB3及接触器KM3的线圈是否有断路现象。, CA6140型车床电气控制电路故障排除,1）在CA6140型车床控制柜上人为设置自然故障点，指导教师示范排除检修。,2）教师设置故障点，指导学生如何从故障现象入手进行分析，掌握正确的故障排除、检修的方法和步骤。,3）设置23个故障点，让学生排除和检修，并将内容填入表2-2中。,表2-2 故障分析表,（四）考核与评
13、价,表6-5 项目考核内容与考核标准,四、知识拓展M7120型平面磨床电气控制电路分析与故障排除,（一）M7120型平面磨床的主要结构及控制要求,图6-12 M7120型平面磨床结构示意图,1-床身 2-工作台 3-电磁吸盘 4-砂轮箱 5-砂轮箱横向移动手柄 6-滑座 7-立柱 8-工作台换向撞块 9-工作台往复运动换向手柄 10-活塞杆 11-砂轮箱垂直进刀手轮, 平面磨床的主要结构, 平面磨床的运动形式,图6-13 矩形工作台平面磨床工作图,1-砂轮 2-主运动 3-纵向进给运动 4-工作台 5-横向进给运动 6-垂直进给运动,主运动：砂轮的旋转运动。,进给运动：垂直进给，即滑座在立柱上
14、的上下运动；横向进给，即砂轮箱在滑座上的水平运动；纵向进给，即工作台沿床身的往复运动。,辅助运动：砂轮箱在滑座水平导轨上作快速横向移动，滑块沿立柱上的垂直导轨作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整运动等。, M7120平面磨床的电力拖动特点及控制要求,1）采用分散拖动，液压泵电动机、砂轮电动机、砂轮箱升降电动机和冷却泵电动机全部采用普通笼型交流异步电动机。,2）不要求调速，换向是通过液压换向开关来实现的。,3）为减少工件在磨削加工中的热变形并冲走磨屑，以保证加工精度，需要冷却泵。,4）为适应磨削小工件的需要，也为工件在磨削过程受热能自由伸缩，采用电磁吸盘来吸持工件。,5）电动机只进行单方
15、向旋转，并采用直接起动。,6）砂轮箱升降电动机要求能正反转，冷却泵电动机与砂轮电动机具有顺序联锁关系，在砂轮电动机启动后才可开起冷却泵电动机。,7）无论电磁吸盘工作与否，均可开动各电动机，以便进行磨床的调整运动，具有完善的保护环节和工件去磁环节及机床照明电路。,（二）M7120型平面磨床的电气控制电路分析, 主电路分析, 电动机控制电路分析, 电磁吸盘控制电路分析, 照明及信号电路分析, 液压泵电动机M1的控制, 砂轮电动机M2和冷却泵电动机M3的控制, 砂轮升降电动机M4的控制,图6-14 M7120型平面磨床电气原理图,（三）M7120型平面磨床电气控制电路常见故障分析与检修, 砂轮电动机
16、的热继电器FR2经常脱扣, 砂轮电动机轴承磨损后易发生堵转现象，使电流增大，导致热继电器脱扣。若是这种情况，应修理或更换轴瓦。 砂轮进刀量太大，电动机超负荷运行，造成电动机堵转，使电流急剧上升，热继电器脱扣。 更换后的热继电器规格选得太小或整定电流没有调整，使电动机还未达到额定负载时，热继电器就已脱扣。, M1、M2、M3三台电动机都不能起动,原因：欠电压继电器KUV的常开触头接触不良、接线松脱或有油垢，使电动机控制电路处于断电状态。检修故障时，检查欠电压继电器KUV的常开触头KUV(9-2)的接通情况，若不通则修理或更换元件，即可排除故障。, 电磁吸盘没有吸力,首先用万用表检查三相电源电压是否正常。若电源电压正常，再检查熔断器FU1、FU4有无熔断现象。常见的故障是熔断器FU4熔断，造成电磁吸盘电路断开，使吸盘无吸力。, 电磁吸盘吸力不足,原因：电磁吸盘损坏或整流器输出电压不正常。, 电磁吸盘去磁不好使工件取
