机床电气Word格式文档下载.docx
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因主电机采用了双速电动机，故调速性能好，调速范围更广
1.头架（带动工件）的传动
此传动链用于实现工件的圆周进给。
运动由双速电动机驱动，经三级皮带传动，使头架的拨盘拨动工件，实现圆周进给。
这时，主轴本身是不旋转的。
2.外圆砂轮的传动
砂轮主轴的运动是砂轮架电动（1440
r/min，4kw）经4根三角带直接传动的。
3.内圆磨具的传动
内圆磨具主轴由电动机（2840
r/min，1.1kw）经平皮带直接传动。
更换平皮带轮，主轴可获得2种转速。
（二）机床电气的控制要求
（1）M1实现星—三角启动控制；
（2）只有M1启动后，其余电机才能启动；
（3）M2为双速电动机，可实现高、低速控制；
（4）砂轮架接近工件时，压合行程开关SQ1，M2才运行；
（5）M2具有长动/点动控制功能；
（6）M3、M4不能同时启动；
（7）M5既可与M2同时运行，也可单独运行，通过转换开关SA2转换；
（8）每台电动机均具有过载保护，且任意一台电动机过载停止，其余电动机均停止。
二、电气控制电路设计
三、选择电气元件
1.电动机的选择：
M1油泵电动机选择Y80M2—4型，转速1390r/min，额定功率0.75kw；
M2头架电动机选择YD90L—8/4，双速，低速时额定功率0.85kw，转速930r/min，高速时额定功率1.1kw，转速1420r/min；
内圆砂轮电动机选择Y80M2—2，额定功率1.1kw，转速2830r/min；
外圆砂轮电动机额定功率4kw，转速144.r/min；
冷却泵电动机选择Y80M1—4，额定功率0.55kw，转速1390r/min。
2.熔断器和热继电器的选择：
M1额定电流2A，M2额定电流分别为2.8/3A，M3额定电流2.5A，M4额定电流8.8A，M5额定电流1.5A。
（1）熔断器的选择：
选择熔断器，主要是选择熔断器的种类、额定电流、熔断器的额定电流等级和熔体的额定电流。
熔体的电流为：
Ir≥（8.8x7+3+2+2.5+1.5）A/2.5=28.24A
可以选用RT16—0型熔断器，配用32A的熔体。
熔断器FU2：
Ir=2.5x2=5A，可选用RT16—0系列，配用6A的熔体；
熔断器FU3：
Ir=2.5x3=7.5A，可选用RT16—0系列，配用8A的熔体；
熔断器FU4：
Ir-2.5x2.5=6.25A，可选用RT16—0系列，配用8A的熔体；
熔断器FU5：
Ir=（8.8x7+1.5）A/2.5=25.24A，可选用RT16—0系列，配用32A的熔体；
（2）热继电器的选择：
热继电器用于电动机的过载保护。
热继电器的选择主要是根据电动机的额定电流来确定其型号和规格。
热继电元件的额定电流IRT应接近或者略大于电动机的额定电流Ied，即：
热继电器的整定电流值是指热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20min内动作。
选用时整定电流应与电动机额定电流一致。
热继电器FR1：
油泵电动机M1的额定电流为2A，FR1可选用JR16—40/3D型热继电器，热元件电流为2.5A，其电流整定范围为1.6~2.5A，工作时将其额定电流调整为2A；
热继电器FR2：
头架电动机M2的额定电流为3A，FR2可选用JR16—40/3D型热继电器，热元件电流为4A，其电流整定范围为2.5~4A，工作时将其额定电流调整为3A；
热继电器FR3：
内圆砂轮电动机M3的额定电流为2.5A，FR3可选用JR16—20/3D型热继电器，热元件电流为3.5A，其电流整定范围为2.4~3.5A，工作时将其额定电流调整为2.5A；
热继电器FR4：
外圆砂轮电动机M4的额定电流为8.8A，FR4可选用JR16—40/3D型热继电器，热元件电流为10A，其电流整定范围为6.4~10A，工作时将其额定电流调整为8.8A；
热继电器FR5：
冷却泵电动机M5的额定电流为1.5A，FR5可选用JR16—40/3D型热继电器，热元件电流为1.6A，其电流整定范围为1.0~1.6A，工作时将其额定电流调整为1.5A；
3.接触器的选择
接触器用于带负载主电路的自动接通或切断。
分直流、交流两类，机床中应用最多的是交流接触器。
选择接触器主要考虑一下技术数据：
1.电源种类：
交流、直流。
2.主触点额定电压、额定电流。
3.辅助触点的种类、数量及触点额定电流。
4.电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。
5.额定操作频率，即允许的没小时接通的最多次数。
主触点额定电流，一般根据电动机容量Pd计算触点电流Ic，即
式中，K—经验常数，一般取1~1.4；
Pd—电动机功率（kW）；
Ud—电动机额定线电压（V）；
IC—接触器主触点电流（A）；
Uea—线路额定电压，接触器触点额定电压UC≥Uea。
主电机：
接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8，根据主电动机M1的额定电流
控制回路电源220V，KM1需要主触点3对，动合触点3对，动断触点1对；
KM2需要主触点3对，动合触点3对，动断触点1对；
KML需要要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对；
KMH需要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对；
KM需要主触点3对。
根据上述情况，CJ20—10型号，额定电流10A，线圈电压220V。
：
4.按钮、低压开关的选择:
按钮选择LA10型号，行程开关SQ1选择JLXK1-01M，额定电流10A，没有闭合触点，一个常开触点；
行程开关SQ2选择JLXK1-11M，额定电流5A，一个常开触点，一个常闭触点。
5.变压器选择:
变压器TC选用JBK—220—24—6型号，将380V交流电压转化为220V交流电压。
四、制定电气元件明细表
代号
名称
型号
规格
数量
M1
油泵电动机
Y80M2—4
0.75kw、2A、380V、1390r/min
1
M2
头架电动机
YD90L—8/4
0.85/1.1kw、2.8/3A、380V、930/1420r/min
M3
内圆电动机
Y80M2—2
1.1kw、2.5A、380V、2830r/min
M4
外圆电动机
Y112M-4
4kw、8.8A、380V、1440r/min
M5
冷却泵电动机
Y80M1—4
0.55kw、1.5A、380V、1390r/min
KM
交流接触器
CJ20-10
380V、10A、线圈电压220V
8
FR1
热继电器
JR16—40/3D
2.5A、1.6~2.5A
FR2
JR16—40/3D
2.5A、2.5~4A
FR3
JR16—20/3D
3.5A、2.4~3.5A
FR4
10A、6.4~10A
FR5
1.6A、1.0~1.6A
FU1
熔断器
RT16-0/32
400V、32A
FU2
RT16-0/6
400V、6A
2
FU3
RT16-0/8
400V、8A
3
FU4
4
FU5
5
SA
转速开关
LW32—AC
440V、1A
SB1、SB4
按钮
LA10
红色
SB2、SB3、SB5、SB6
绿色
SQ1
行程开关
JLXK1-01M
380V、10A
SQ2
JLXK1-11M
380V、5A
TC
变压器
JBK—220—24—6
380V——220V
五、主电路和控制电路软件仿真
六、机床的工作原理
合上电源总开关QS，磨床通电；
（1）油泵电动机M1的控制
启动按钮SB2↓——1.KM1线圈得电，触头闭合自锁，后面电机才可得电启动2.KM3、KT线圈得电，电动机M1星型启动3.一段时间后，KT常闭触点断开，常开触点闭合，KM3线圈断电，KM2线圈得电，电动机M1三角形启动。
（2）头架电动机M2的控制
SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低”、“停”、“高”三档位置
低速：
将SA1扳到“低”档位置，按下油泵电动机M1的启动按钮SB2，M1启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关SQ1，SQ1常开闭合，KM4线圈得电，KM4常闭触点断开和KM5形成互锁。
KM4主触头闭合，电动机M2接成三角形低速运行。
高速：
将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件压合位置开关SQ1SQ1常开闭合，KM5线圈得电，KM5常闭触点断开和KM4形成互锁。
KM5主触头闭合，电动机M2接成双星型高速运行。
点动：
SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。
磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关SQ1复位断开，电动机M2自动停转。
（3）内、外圆砂轮电动机M3和M4控制
内、外圆砂轮电动机不能同时启动，由位置开关SQ2对它们实际联锁。
外圆磨削：
当外圆磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，原被内圆磨具压下的位置开关SQ2复位，SQ2常开触点对KM7联锁。
SB5按下↓，KM6线圈得电，其常闭触点断开和KM7形成互锁，其常开触点闭合并自锁。
KM6主触头闭合，电动机M3得电。
内圆磨削：
当内圆磨削时，将内圆磨具翻下，它的后侧压住位置开关SQ2位，SQ2常开触点闭合，SQ2常闭断开。
SB5按下↓，KM7线圈得电，其常闭触点断开和KM6形成互锁，其常开触点闭合并自锁。
KM7主触头闭合，电动机M4得电。
内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为此时圆磨头在工件内孔，砂轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事故。
停止：
按下SB4↓，KM6或KM7线圈失电，其互锁触头恢复闭合，主触头断开，电机M3或M4失电停转。
（4）冷却泵电动机M5的控制
1.当选择开关SA2置于右端，KM4或KM5线圈得电吸合时，利用KM4或KM5辅助常开触头闭合，使KM8线圈得电吸合，冷却泵电动机M5自动启动。
2.修整砂轮时，不需要启动头架电动机M2，但要启动冷却泵电动机M5。
为此，这时转换开关SA2置于左端，按下SB6↓，KM8线圈得电，常开触点闭合并自锁，此时冷却泵电动机单独运行。
（5）停止：
按下SB1，KM1线圈失电，KM1主触头断开，电动机M1失电停转。
KM1自锁触头断开，后面电路不能得电其余接触器所需的电源都从接触器KM1自锁触头后面接出，所以当油泵电动机停止后其余电动机才能停止。
（6）切断电源开关QS，整个磨床断电。
七、机床的使用说明
M1432A型万能外圆磨床由五台电动机拖动，即油泵电动机M1，头架电动机M2，内圆砂轮电动机M3，外圆砂轮电动机M4和冷却泵电动机M5。
从控制电路来看，M1432A型万能外圆磨床只有在油泵电动机M1启动运转后，即接触器KM1的常开触点闭合后，其他的电动机才能启动运行。
在控制电路中，SB1为机床的总停止按钮；
SB2为油泵电动机M1的启动按钮；
SB3为头架电动机M2的点动按钮；
SB5为内、外圆砂轮电动机M3、M4的启动按钮；
SB4为内、外圆砂轮电动机M3、M4的停止按钮；
手动开关SA1为头架电动机M2高、低速转换开关；
SA2为冷却泵电动机M5的手动开关，可控制冷却泵电动机的单独运行或和电机M2同时运行；
行程开关SQ1为头架电动机M2长动控制开关；
SQ2为内、外圆砂轮电动机M3、M4的连锁行程开关。
按下按钮SB2，接触器KM1通电闭合并自锁，其他电动机即可启动，KM3线圈与时间继电器KT线圈得电，油泵电动机M1星型启动运转，到达时间继电器设定时间后，其常开触点闭合常闭触点断开，KM3线圈失电，KM2线圈得电，其接触器通电闭合并自锁。
按下按钮SB3，头架电动机可点动。
将手动开关SA1扳至“低”速挡，将砂轮架快速移动操纵手柄扳至“快进”位置，液压油进入砂轮架移动驱动油缸，带动砂轮架快速进给移动。
当砂轮架接近工件时，压合行程开关SQ1，接触器KM2通电闭合，头架电动机M2低速运转。
同理，将SA1扳至“高”速档位置，重复以上过程，头架电动机M2高速运转。
内、外圆电动机M3、M4的控制由行程开关SQ2进行转换。
当将砂轮架上的内圆磨具往下翻时，行程开关SQ2复位，按下按钮SB5，接触器KM6通电闭合，内圆砂轮电动机M3启动运行；
当将砂轮架上的内圆磨具往上翻时，行程开关SQ2被压合，按下按钮SB5，接触器KM7通电闭合，外圆电动机M4启动运转。
当接触器KM4或KM5闭合时，也就是头架电动机M2不论低速或高速运转，接触器KM8都会通电闭合，冷却泵电动机M5启动运转。
通过选择开关SA2可使冷却泵电动机单独起动或停止。
FU1作为线路总的短路保护，FU2作为M1电动机的短路保护，FU3作为M2电动机的短路保护，FU4为M3电动机的短路保护，FU5作为M4和M5电动机的短路保护，FU6作为控制电路的短路保护。
5个电动机都有过载保护。
八、思考题
（1）M2的启动方式有几种？
设计其控制电路。
M2启动方式有三种，分别是点动、星型启动和双星型启动。
控制电路如下：
（2）若所有电机均不能启动，分析故障原因。
总电源开关QS接触不良；
KM1辅助触头接触不良；
热继电器选择的额定电流过小负载过大，使得FR断开；
主电路短路。
九、课程设计小结
通过对本门课程的学习，让我对用电气控制电路和电气控制在现实生活中的重要作用有了很深的了解。
课堂上老师讲解的知识在我们实训中得到了巩固和提高，通过这次的课程设计更是升华了我们平时学习中所获得的知识。
实习目的是通过理论联系实际，巩固所学的知识，提高处理实际问题的能力，为毕业设计的顺利进行做好充分的准备，我发现这项技术在我们以后的工作和学习中将起到很大的作用，将是我们步入社会后找工作的一点最基本的、最起码具备的技能，会让我们对电气控制在生产生活中的作用有更深的了解和瞭望！
下面是本人对这次实训的总结：
首先，在学习或工作中要有良好的学习能力，要有一套学习知识的系统，遇到问题自己能通过相关途径自行解决能力，善于去查找相关的资料。
因为在工作中遇到问题各种各样，并不是每一种情况都能把握。
其次，在这个时候要想把工作做好一定要有良好的学习能力，通过不断的学习从而掌握相应技术，来解决工来中遇到的每一个问题。
在掌握扎实的理论知识的同时加强实践，做到理论联系实际。
通过这次实训，把自己在课堂上学习的到理论知识运用到社会实践中去。
一方面巩固所学知识，提高处理、解决实际问题的能力。
最后，经过一个星期的研究、学习与查阅相关资料，按要求完成了老师下发的课题，最终在团队的合作下得出了自己的作品，总体感觉收获还是蛮大的
十、参考文献
1.秦绪平张成忠．西门子S7系列可编程控制器应用技术．化学工业出版社，2011
2.廖常初．FX系列PLC编程及应用．机械工业出版社，2005
3.黄海平黄鑫.低压380V电动机控制电路.科学出版社，2010
4.史国生.电气控制与可编程控制器技术.化学工业出版社，2010
5.赵秉衡.工厂电气控制设备.冶金工业出版社.2001
6.辜承陈乔夫．电机学．华中科技大学出版社，2010
7.白公悦英．高级电工技术与技能自学读本．北京；
机械工业出版社，2004
8.陈远龄．机床电气自动控制．重庆：
重庆大学出版社，1999
9.陈本孝．电器与控制．武汉：
华中理工大学出版社，1996
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