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1、电 气 控 制 实 训 报告 题目名称：电气控制实训报告 专业班级：机械设计制造及自动化10-3班 学 号： 学生姓名： 指导老师： 目录一、实习的性质、目的、意义2二、Z3050摇臂钻床机加工工艺介绍2三、机床实际电路控制分析23.1主电路控制分析23.2控制电路的控制分析3四、机床模拟电气控制原理44.1对电路图做适当的调整44.2模拟电路的主电路分析64.3模拟电路的控制电路分析74.4实验电气元件的布置、安装及接线7五、电气控制系统的调试方法及过程说明8六、实习工具、仪表及器材106.1实习工具106.2实习仪表106.3实习器材10七、准备工作10八、电气实验总结11一、实习的性质、
2、目的、意义电气控制技术实习是在学习常用低压电气设备、电气控制线路的基本控制环节，典型机床电气控制线路等章节的基础上进行的实践性教学环节、其目的是培养我们掌握本专业所学必须的基本技能和专业知识。通过学习使学我们熟悉并掌握各种常用的低压电器设备的构造、工作原理及使用方法，初步掌握电气控制基本控制的原理、连接规则、故障排除方法，学习常用机床的电气控制的线路结构、工作原理、故障分析和排除方法。通过实习培养我们热爱专业、热爱劳动、吃苦耐劳、刻苦钻研的精神。二、Z3050摇臂钻床机加工工艺介绍钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻
3、螺纹等。Z3050摇臂钻床是一种立式钻床，它的最大加工孔径是50mm，适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。三、机床实际电路控制分析3.1主电路控制分析图3-1主电路原理图如图3-1所示：（1）M1是主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转有机械手柄操作。M1装在主轴箱顶部，带动株洲及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电气是总电源开关中的电磁脱扣装置。（2）M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制其正反转。应为电动机短时间工作，故不设过载保护电源。（3）M3是液压泵电动机，可以做正向转动和反向转动。正向转动和反向转动
4、的气动与停止有接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电气。该电动机的主要作用是供给加夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开。（4）M4是冷去泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关QS1直接气动与停止。3.2控制电路的控制分析图3-2控制电路原理图（1）主轴的控制控制电路图如图2-2所示。和尚QF，按气动按钮SB2，KM1吸合并自锁，M1启动运转，指示灯HL3亮。按SB1，KM1断电释放，M1停转，HL3熄灭。（2）摇臂升降的控制按摇臂上升按钮SB3（下降按钮SB4），其复合互锁断开KM3（或KM2），时间继电器KT吸合，其瞬动常开触点闭合，还要因为是断电延时，故其
5、延时闭合的常闭触点断开，延时断开的常开触点闭合，使接触器KM5失电复位，同时接触器KM4和电磁铁YA得电闭合，液压泵电动机M3旋转，供给压力油，使摇臂松开。摇臂松开到位后，压位置开关SQ2，使KM4释放，M3停转，放松动作停止，而KM2（或KM3）吸合，升降电动机M2运转，带动摇臂上升（或下降）当摇臂上升（或下降）到所需位置时，松开SB3（或SB4）,KM2（或KM3）、KT断电释放，M2停转，摇臂停止上升（或下降）。由于KT为断电延时，经过1-3秒延时后，KT延时闭合的常闭触点闭合，延时断开的常开触点断开，KM5得电吸合，同时KM5互锁使电磁铁YA失电断开。M3反转，液压泵反向供给压力油，使
6、摇臂夹紧，夹紧到位后，机械装置压下位置开关SQ3，使KM5释放，液压泵停止旋转，夹紧动作结束。图中，SQ1-1和SQ1-2为摇臂升降行程的限位控制，当在此过程按住上升（或下降）按钮不放时，摇臂一直上升（或下降）其机械装置就会压下位置开关SQ11（或SQ1-2），KM2（或KM3）失电释放，使M2停止旋转，停止上升（或下降）动作。（3）手动松开或夹紧控制按松开按钮SB5（或夹紧按钮SB6），接触器KM4（或KM5吸合），液压泵点击M3运转，供给压力油，使摇臂松开（或夹紧）。（4）照明控制合上QS2，照明灯EL亮，断开QS2，照明EL灯灭。四、机床模拟电气控制原理4.1对电路图做适当的调整由于本实
7、习中设计安装的电器控制与实际的电气控制存在差异，实验室中没有电机与断电延时继电器，所以使用电灯炮代替电机，示意电机的转动。并使用2个中间继电器和1个通电延时继电器代替断电延时继电器。这样虽然使用的继电器较多，但在控制线路上实现的功能与原图的功能完全一样，保证了完整的控制功能。改后的电路控制线路图如4-1下所示：图4-1 机床模拟电路原理图图4-2所示为用2个中间继电器和1个通电延时继电器图4-2 电路替换图代替 代替实现 常闭延时闭合功能代替实现 常开延时打开功能4.2模拟电路的主电路分析图4-3 主电路模拟图实验模拟电路主电路模拟图如图4-3所示。由于实验条件有限，实验中以220V 25W电
8、灯代替电机，灯M1代替主轴电动机；灯M2-1和灯M2-2代替摇臂升降电动机，其中灯M2-1表示电机正转（摇臂上升），等M2-2表示电机反转（摇臂下降）；灯M3-1和灯M3-2代替摇臂放松夹紧电机，其中灯M3-1表示电机正转（放松），等M3-2表示电机反转（夹紧）；灯M4代替冷却泵电机；灯EL代替照明，接在主电路，有开关QS2控制，合上QS2，灯EL亮，断开QS2，灯EL灭；灯YA代替电磁铁，也接在主电路，由接触器KM6的主触头控制，KM6吸合，等YA亮，KM6失电复位，灯YA灭；主电路其余控制不变，实际电路中电机旋转，对应灯亮，电机停止，对应灯灭。4.3模拟电路的控制电路分析图4-4 控制电路
9、模拟图实验模拟电路控制电路原理图如图4-4所示。由于实验中所用的接触器和继电器的线圈额定电压是36V的，故需要变压器降压后才能介入控制电路，如图4-4所示：由主电路分析可知，实验模拟电路用220V的点灯YA代替了实际电路中的电磁铁YA接在主电路上，由KM6控制，故在控制电路上应用接触器KM6替换实际电路中的电磁铁线圈YA，其余控制盒接线方式、控制过程和控制原理均与实际电路不变。4.4实验电气元件的布置、安装及接线（1）实验中，我们首先整体了我们所需要的电气元件，并对各元件在实验箱的位置进行了精心的布置，用螺钉将元件固定在相应的位置上。然后合作根据我们修改过的电气原理图进行接线。接线的过程中我们
10、按照从左到右，从上到下，一条一条接线的原则，进行接线，同时用标签标明元件接线的进出端，也标明了各个元件的名称，以方便辨认，就这样我们轻松地完成了电路图的接线。控制面板元件布置图如下所示：图4-5 控制面板电器元件布置图（2）电器元件的安装 低压断路器的QF的安装断路器底板应垂直于水平位置，固定后，断路器应安装平整，不应附加机械压力； 低压隔离电器QS的安装低压隔离器应垂直安装，闭合操作时手柄操作方向应从下向上而合，断开操作时的手柄操作方向应从上向下分； 低压熔断器FU的安装低压熔断器的安装必须保证足够的电气距离，还应保证足够的间距，保证拆卸、更换整体的方便；其余电器元件的安装无特殊要求，但所有
11、电器元件的安装都必须保证装、拆和检测方便，与底座固定可靠，接线时拧紧接线螺钉，避免接触不良。五、电气控制系统的调试方法及过程说明按原理图连接好电路图好，系统的测试是一个重要的环节。在接好后应该认真按照原理图进行检测看接线是否正确。检测完后，通电进行测试系统。在上面模拟的系统中，测试如下：按钮操作状态行程开关行程开关动作后状态模拟功能按下SB2HL3灯亮主轴启动按下SB1HL3灯灭主轴停按下SB3HL7灯亮YA得电摇臂放松SQ2压合HL7灯灭HL5灯亮摇臂上升松开SB3HL8灯亮YA得电摇臂夹紧按下SB4HL7灯亮摇臂放松SQ2压合HL7灯灭HL6灯亮摇臂下降松开SB4HL8灯亮YA得电摇臂夹紧
12、SQ1压合HL5或HL6灯灭摇臂上升或下降超程SQ3压合HL8灭摇臂夹紧结束按下SB5HL7灯亮YA不得电立柱及主轴箱放松按下SB6HL8灯亮YA不得电立柱及主轴箱夹紧SQ4常态HL1亮，HL2灭立柱及主轴箱夹夹紧指示灯SQ4压合HL2亮，HL1灭立柱及主轴箱夹放松指示灯按下QS2HL4灯亮冷却启动注：摇臂的上升下降是严格按照 放松上升（或下降）夹紧 的流程进行。在操作时，应注意各个状态下行程开关的压合，以正确演示出控制功能。立柱及主轴箱放松夹紧是一起动作的，点动操作，松开的时机是看HL1,HL2两个指示灯的状态。在操作中，也应注意SQ4行程开关的压合，以模拟表示立柱与主轴箱放松夹紧状态。六、
13、实习工具、仪表及器材6.1实习工具：十字螺丝刀、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀各一把。6.2实习仪表：万用表一个。6.3实习器材：（1）电气试验专用操作柜一台（2）电器元件，实验所需电器元件如下表6-1所示表6-1（3）导线若干：主电路导线有电动机容量确定，控制电路一般采用截面为1mm2的铜芯导线（BV）,按钮线一般采用0.75mm2的铜芯线（RV），导线的颜色要求主电路与控制电路必须有明显的区别。七、准备工作（1）查看装置背面各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好；（2）检查接线是否正确逐线检查法：逐根线检查连接是否正确。万用表检测法：对于主电路，在断电复位状态下，用万用表欧姆档检
14、测L端和N端指点的电阻，此时电阻为变压器原边线圈电阻，电阻值较小但不为0。逐一手动按下各接触器活动机构，电阻变小但不为0，若要主电路正常必须满足上述条件。对于控制电路了，在断电复位状态下，用万用表欧姆档测量变压器副边输出端两端之间的电阻，此时应为KM6线圈电阻，电阻值较小但不为0，压下SQ3电阻应为无穷大，逐一压下各按钮，电阻值变小但不为0，若要控制电路正常必须满足上述条件。检查完整个电路无误后，经过老师的复检同意后方可上电测试。如按下各按钮电路正常运行，则说明电路完全正确，无需再改动。反之，如果按下各按钮电路不能实现预期的功能，则说明电路存在接线错误的可能性，此时应该立即下电，再用前面的检测方法对电路进行检测，直到检测出存在问题并改正后然后在老师的指导下再上电。八、电气实验总结在此次实习过程中，虽然遇到了一些挫折和困难，但是通过不断摸索，开拓了思维，同时也解决了不少以前尚未弄明白的问题，使自己的技术知识得到了巩固，提高了自己操作的能力。这次实习过程中，虽然遇到了一些问题，但是通过自己的仔细思考和研究，并在老师以及同学的帮助下，许多疑难问题都得到了解决，对自己的知识面和动手能力的提高有很大的帮助。实习成功与否，对我们以后做事习惯和找工作有很大关系，因为实习中不仅考验我们对专业知识的熟练掌握和做事能力，我而且也考验我们的团队合作精神。
