《维修电工与技能训练 教学课件 ppt 汪华 模块九 B2012A型龙门刨床电气控制线路分析与检修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《维修电工与技能训练 教学课件 ppt 汪华 模块九 B2012A型龙门刨床电气控制线路分析与检修（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模块九 B2012A型龙门刨床电气控制线路分析与检修,龙门刨床是现代机械工业的主要设备之一，是自动化程度较高的机床，主要用来加工各种平面、斜面、槽及大型而狭长的机械零件。,龙门刨床对主传动系统的要求非常高，不仅需要有较大的切削功率，而且要有较宽的调速范围。,由于工作台经常运行于频繁正反向过度过程状态下，要求具有过度过程块、传动平稳等特点，因此对主传动系统提出更高的要求。 B2012A型龙门刨床，采用K-G-M系统自动调速电路，本模块中将阐述其电气控制原理和常见故障及其排除方法。,课题一 B2012A型龙门刨床控制系统及电气设备概况,1生产工艺及其对控制的要求 龙门刨床在进行刨削加工时，其主运动
2、是工作台传动系统直线往复运动，进给运动是刀具垂直于主运动的位移，辅助运动是横梁的夹紧、放松及升降运动等。,（1）工作台直线往复运动。自动往复循环运动要求是：自动循环、速度可调，能满足速度图的要求。,当高速加工时，为减少刀具承受的冲击力、防止工件边缘剥裂，要求刀具切削工件的起始以慢速切入，在工件切削结束前应自动减速，以保证刀具慢速离开工件。,为了提高生产效率，要求工作台退回速度要高于切削速度。,0t1为工作台前进起动阶段，t1t2为刀具慢速切入工件阶段，t2t3为加速至稳定工作速度阶段，t3t4为切削工件阶段，t4t5为刀具减速退出工件阶段，t5t6为反向制动到后退起动阶段，t6t7为高速返回阶
3、段，t7t8为后退减速阶段，t8t9为后退反向制动阶段。,（2）刀架进给运动。刀架进给运动要能点动、自动控制，能进行快进和慢进。 （3）横梁要有夹紧、放松及上下运动。,2B2012A型龙门刨床电气设备概况,由图1.9.2、图1.9.3可见，电气系统共有电动机13台，其中交流电动机9台，直流电机4台。,图1.9.2 B2012A型龙门刨床电气设备方框图,图1.9.3 B2012A型龙门刨床交流电气控制线路图,交流电动机M2与交磁电机扩大机K同轴连接，拖动K旋转。 交流电动机M1与直流发电机G1及励磁发电机G2同轴连接，并拖动G1、G2旋转。 直流电动机M控制工作台运动。,交流电动机M3装在M上面
4、作通风用。 刀架电动机M5、M6、M7用作刀架运动控 制。 交流电动机M8、M9用作控制横梁。M4为润滑泵电动机。,3工作台直流调速系统及电磁抬刀电路原理,图1.9.4所示为工作台直流调速系统及电磁抬刀电路原理图。 （1）K-G-M直流自动调速系统。交磁电机扩大机K、直流发电机G1、直流电动机M组成刨台K-G-M直流自动调速系统。,励磁发电机G2提供了直流电动机M励磁电源、抬刀电磁铁的电源以及交磁电机扩大机K励磁绕组给定电压电源。 KI、KII、KIII为交磁电机扩大机K的控制绕组，分别引入给定信号和各种反馈信号。,图1.9.4 工作台直流调速及电磁抬刀电路原理图,（2）交磁电机扩大机K的给定
5、电压回路。控制绕组KIII与调速电位器RP3、RP4，电阻R1、R2组成交磁电机扩大机给定信号回路，供给交磁电动机扩大机励磁电压。,当工作台前进时，励磁发电机G2发出的直流电压就加在RP3、R1、RP4上，并从RP3的滑臂上取出相对于R1中点的极性为正的给定电压，经过R2加在控制绕组KIII上。,当工作台后退时，从RP4的滑臂上取出相对于R1中点的极性为负的给定电压，经过R2加在控制绕组KIII上。,（3）交磁电机扩大机K的电压负反馈电路。控制绕组KIII与电阻R2组成电压负反馈电路。 电阻R2与发电机G1的电枢并联，从R2的一段电阻上取出电压负反馈信号，该信号与给定信号反极性串联后加在控制绕
6、组KIII上，起到提高系统运行性能的作用。,（4）交磁电机扩大机K的电流截止负反馈电路。控制绕组KIII与电阻R1，加速调节电阻RP1、RP2，二极管VD1、VD2组成电流截止负反馈电路。,当直流发电机G1的换向绕组，电动机M的换向绕组，电流继电器K12的线圈，电阻RP1、RP2上的总压降大于电阻R1的210-205段或者210-206段电压时，二极管VD1或者VD2导通，使控制绕组KIII有电流截止负反馈信号输入，以防止电动机M过载，同时电阻RP1、RP2在工作台自动运行过程中，也起到限制电动机M的转动速度的作用。,（5）交磁电机扩大机K的电流正反馈电路。控制绕组KII与电阻R4组成电流正反
7、馈电路。直流发电机G1的输出电压经过电阻R4分压后形成的电流正反馈信号输入控制绕组KII，可以进一步提高系统运行性能的作用。,（6）直流电动机M稳定电路。交磁电机扩大机K的控制绕组KI，电阻R3、10RT、8RT 组成电桥稳定电路，以消除电动机M的振荡现象。,（7）抬刀控制电路。抬刀控制电路与工作台自动循环控制过程相配合，在工作台返回过程中，由电磁铁完成抬刀动作。,操作一 了解生产工艺，观察龙门刨床的电气设备分布状况 （1）现场观察龙门刨床的电气设备，找到主发电机组M1、G1、G2，扩大机组M2、K，主拖动直流电动机M，通风电动机M3，左右侧刀架电动机M6、M7，垂直刀架电动机M5，横梁夹紧电
8、动机M9，横梁升降电动机M8。,（2）观察B2012A型龙门刨床的工作台直线往复运动的状况，自动往复循环运动要求为：自动循环、速度可调，能满足速度图的要求。 （3）观察B2012A型龙门刨床的刀架自动抬刀运动和自动进刀运动。,操作二 熟悉B2012A型龙门刨床的电气控制电路图 （1）根据图1.9.3分析9台交流电动机的作用和控制要求。电动机M1采用Y-降压启动的方法启动，电动机M2、M3、M4直接启动，M2必须在M3启动后方可启动。电动机M5、M6、M7、M8、M9都是正反转控制。,（2）根据图1.9.4，画出电动机扩大机的控制绕组KI、KII、KIII的给定电压回路、电压负反馈回路、电流截止
9、负反馈回路、电流正反馈回路的支路电路图，并且分析各种控制功能的控制原理，以及对直流电动机M的不同作用效果。,课题二 B2012A型龙门刨床控制线路分析,1主发电机组起动控制电路 （1）主发电机组由交流电动机M1、发电机G1、励磁发电机G2组成，M1拖动G1、G2运转。 电动机M1采用Y-降压启动方法启动，由接触器KM1、KMY、KM共同控制。如图1.9.3所示。,（2）励磁发电机G2给直流电动机M提供励磁电压，由于时间继电器KT1、KT3、KM2的共同作用，保证了直流电动机M不会在没有磁场或弱磁的情况下运行，如图1.9.5、图1.9.4所示。,图1.9.5 交流电动机控制电路原理图,2交流电动
10、机M1的停止控制,交流电动机M1的停止控制由停止按钮SB1控制实现。另外，由于中间继电器KA5、KA3、KA9的共同作用，当电动机M1如果出现过载得到保护时，电动机不会马上停止，只有在工作台后退到末尾位置时才能停止，保证了工作台始终停止在后退末尾位置。 见图1.9.5的41、42号区所示。,3交磁电机扩大机K的启动控制电路,电动机M1正常运行、接触器KM2线圈得电后，合上开关QS1，电动机M3、M2启动，交磁电机扩大机K启动。,它将输入到其控制绕组的各种控制信号综合后放大，进而控制发电机G1的励磁电压，改变发电机G1的输出电压，达到调节直流电动机M电枢电压、控制电动机转速的目的。,4工作台的控
11、制电路,工作台的运行具有自动循环、步进和步退、制动和调速等控制功能，由直流电动机M拖动，工作台的运动速度、运动方向的改变都由M直接控制。,（1）工作台自动循环控制,工作台自动循环控制是由装在床身侧面的6个位置开关SQ12、SQ7、SQ9，SQ11、SQ8、SQ10配合工作台交流控制电路及直流电路部分来完成。,利用位置开关的动作控制交流接触器、中间继电器的通断，由接触器、中间继电器控制直流电路，使交磁电机扩大机K的控制绕组得到不同的给定信号和反馈信号。,信号经过放大后改变发电机G1励磁电压的强弱，直流电动机M1电枢电压随着发电机G1输出电压改变而改变，从而达到调节转速的目的。,（2）工作台撞块和
12、位置开关的关系,图1.9.7所示为是工作台自动循环控制位置图。 图中撞块A、B、B，C、D、D位于不同的平面内。,图1.9.7 工作台自动循环控制位置图,工作台前进到一定位置时，A块将压杆AB压下一段距离，开关SQ12发出“前进减速”信号，使刀具在工作台低速时离开工件，然后B块将压杆再压下一段距离，开关SQ7发出“前进停止”和“反向后退”信号，工作台经过一段越位后，开始后退。,如果B块将位置开关SQ9压下，此时工作台应该立刻停止运动，称之为终端保护。 工作台后退情况类似，由C、D、D完成。,（3）工作台自动循环过程速度控制,每个自动循环过程都是按照如下程序自动完成：慢速前进工作速度前进减速前进
13、反向快速退回减速退回。 控制电路如图1.9.4、图1.9.5和图1.9.6所示。,图1.9.6 工作台自动循环交流控制电路原理图,假设工作台在循环开始前已经返回到最初位置，即撞块C、D、D中的C、D通过压杆CD压下位置开关SQ11和SQ8，而位置开关SQ12和SQ7处于未动作状态。, 工作台慢速前进,按下“前进”按钮SB9后，在工作台自动循环速度控制电路中，由于继电器的控制作用，工作台自动工作、工作台前进及前进减速（慢速切入）的电路全部接通，如图1.9.6所示。,直流电路中，电位器RP3、RP4接通直流电源，提供极性为正的给定电压。 电位器RP1的全部电阻、RP2的部分电阻接入控制绕组K回路中
14、，扩大机的控制绕组K中便加入了综合电压。,K励磁回路为+ 221223225220200A2- G1KRP1210 204，如图1.9.4所示。,这时K控制绕组回路中，由于励磁电压减低并且串联了较大的阻值，扩大机控制绕组给定电压较低，扩大机和直流发电机G1的输出电压也较低，直流电动机M以低速运行，使工作台在慢速下切入工件。, 工作台以工作速度前进,当刀具切入工件后，要求工作台转为工作速度前进，这时撞块C、D、D中的D离开压杆CD，位置开关SQ8复位，通过继电器控制电路切断工作台慢速前进回路，电位器RP1、RP2从控制绕组K回路中切除。,通过调节电位器RP3的手柄位置，可以调节控制绕组K的励磁电
15、压，也即改变了扩大机、直流发电机的输出电压，改变电动机M的转速，使工作台按照指定的速度前进。,K励磁回路为 +221223220200A2-G1K210204。, 工作台转为减速前进,工作台以工作速度前进时，C、D、D离开压杆，撞块A碰撞压杆AB，位置开关SQ12动作，通过继电器的控制作用，电位器RP2的全部电阻、RP1的部分电阻串联到控制绕组K回路中，使控制绕组K回路中的励磁电压减小，电动机M减速，工作台改为减速前进。, 工作台快速退回,当刀具离开工件，工作台前进行程结束时，撞块B压动位置开关SQ7，电位器RP2、RP1继续串联在K励磁回路中，同时，通过继电器的控制，控制绕组K的正向励磁回路
16、断开，控制绕组K的反向励磁回路接通。,由于控制绕组K给定电压极性相反，扩大机和发电机的输出电压极性也相反。,电动机M在反接制动状态下被制动停止，然后反向启动并加速，使工作台加速退回，此时K励磁的回路为222224 220200A2-G1 K210 201+。,在工作台加速退回的同时，直流控制电路中的接触器KM线圈得电，控制某一个方向的抬刀电磁铁导电动作，使刀架在工作台快速退回行程中自动抬刀，以防止工件表面被刀具损伤，如图1.9.4所示。, 工作台转为减速后退,当工作台快速后退到一定行程时，撞块A离开压杆AB，撞块C碰压CD杆，压下位置开关SQ11，电位器RP2、RP1又串联在K励磁回路中，从而接通后退减速励磁回路，工作台转为减速后退。K励磁的回路自行分析。, 工作台转为下一个工作循环过程,工作台后退结束时，撞块D压动压杆CD，工作台后退，换向控制电路接通，控制绕组K给定电压极性又
