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电机与电气控制范文

电机与电气控制范文

第3章典型机床控制线路

3.13.23.33.43.53.63.7

机床电路图的分析电葫芦的电气控制C650C650卧式车床的电气控制Z3040Z3040型摇臂钻床的电气控制

XA6132XA6132型卧式万能铣床的电气控制

T68T68型卧式镗床的电气控制M7120型平面磨床的电气控制

3.1机床电路图的分析3.1.13.1.1电气控制系统图中的图形符号和文字符号3.1.23.1.2电气原理图3.1.33.1.3电气元件布置图3.1.43.1.4电气安装接线图

3.1.1电气控制系统图中的图形符号和文字符号1．电气控制系统图2．图形符号3．文字符号

1．电气控制系统图

根据机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的图形。

表达电气控制系统的组成、结构与工作原理。

电气控制系统图由图形符号、文字符号组成，并GB/T6988—1993~xx《电气制图》要求来按照GB/T6988—1993~xx绘制电气控制系统图。

3电气控制系统图一般有3种：

电气原理图、电器元件布置图及电气安装接线图。

2．图形符号

图形符号表示一个电器设备的图形、标记或字符。

这些图形符号必须采用国家标准来表示。

GB/T4728—1996.2000《电气简图用图如GB/T4728—1996.2000GB/T5465.1—1996《电气设备形符号》、GB/T5465.1—1996用图形符号绘图原则》。

3．文字符号

文字符号用于标明电气设备、装置和元器件的名称及电路的功能、状态和特征。

它分为基本文字符号和辅助文字符号。

SB、KM

3.1.23.1.2电气原理图

电气原理图是根据电气控制系统的工作原理绘制的。

它采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目代号来表示电路各电气元件中导电部件和接线端子的连接关系。

电气原理图中的电器元件并不是按其实际布置来绘制，而是根据其在电路中所起的作用画在不同的部位上。

——1．电气原理图的组成————主电路和控制电路2．绘制电气原理图的原则

用途区

主电路

控制电路

状态

图3.1CW6132型普通车床电气原理图

3.1.33.1.3电气元件布置图

用来详细表明电气原理图中各电气设备、元器件在电气控制柜和机械设备上的实际安装位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。

3.2CW6132型车床控制盘电器布置图图3.2CW6132

3.3CW6132型车床电气设备安装布置图图3.3CW6132

3.1.43.1.4电气安装接线图

3.4CW6132型车床电气安装接线图图3.4CW6132

3.2电葫芦的电气控制3.2.13.2.1电葫芦概述3.2.23.2.2电葫芦的电气控制

行走电动机

3.2.13.2.1电葫芦概述

1．电葫芦结构

与作用2．电葫芦工作原理3．电葫芦的电气控制要求

吊钩

升降电动机

钢丝绳

图3.5电动葫芦外观图

3.2.23.2.2电葫芦的电气控制

1．主电路分析2．控制电路分析

图3.6电葫芦电气控制线路原理图

1．主电路分析

2．控制电路分析

（1）电葫芦上升控制

（2）电葫芦下降控制（3）电葫芦向左移动控制（4）电葫芦向右移动控制

3.3C650卧式车床的电气控制3.3.1C6503.3.1C650C650卧式车床概述3.3.2C6503.3.2C650C650型车床的电气控制

3.3.1C650卧式车床概述

1．C650卧式车床结构与作用

2．C650卧式车床对电气控制的要求

①主电动机M1（30kW）空载下直接启动。

正、反转、点动，停车时采用反接制动。

短路保护和过载保护、电流监视。

②冷却泵电动机M2（0.15kW），供冷却液。

③快速移动电动机M3（2.2kW）只要求单向点动，短时运转，不设过载保护。

④电路还应有必要的联锁和保护及安全可靠的照明。

3.3.2C650型车床的电气控制

1．主电路分析2．控制电路分析

1．主电路分析

M1主电动机M1M2冷却泵电动机M2M3快速移动电动机M3

2．控制电路分析

1M1M1点动

（1）主电动机M12M1M1的正、反转

（2）M13M1M1的停车制动（3）M14M2（4）冷却泵电动机M25（5）刀架快速移动电M3动机M36（6）辅助电路

3．C650型车床电气控制特点

3①采用3台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速M3M3拖动。

移动由一台快速移动电动机M3M1M1不但有正、反向运转，还有单向低②主电动机M1M1M1正反向停车时均具有反接制速点动的调整控制，M1动停车控制。

③设有检测主电动机工作电流的环节。

M1M1正反④具有完善的保护和联锁功能：

主电动机M1转之间有互锁。

3.4Z3040型摇臂钻床的电气控制3.4.1Z30403.4.1Z3040Z3040型摇臂钻床概述3.4.2Z30403.4.2Z3040Z3040型摇臂钻床的电气控制

3.4.1Z30403.4.1Z3040Z3040型摇臂钻床概述

1．钻床主要结构与特点2．钻床的电力拖动特点与控制要求

1．钻床主要结构与特点

1—床身2—工作台3—立柱4—摇臂5—主轴箱

图3.9Z3040型摇臂钻床实物图

2．钻床的电力拖动特点与控制要求

（1）电力拖动特点

（2）控制要求

（1）电力拖动特点

①摇臂钻床采用多电动机拖动。

②一台主轴电动机拖动主运动与进给运动。

③两套液压控制系统

操作机构液压系统:

由主轴电动机拖动,实现主轴正、反转，停车制动，空挡、变速的操作;夹紧机构液压系统:

由液压泵电动机拖动,实现主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开。

（2）控制要求

①4台电动机容量较小，均采用全压直接启动。

②摇臂升降由升降电动机拖动，故升降电

动机要求正、反转。

③液压泵电动机要求有正、反转。

④摇臂的移动必须按照摇臂松开→摇臂移动→摇臂移动到位自动夹紧的程序进行。

⑤冷却泵电动机单向旋转。

⑥要求有必要的联锁与保护环节。

⑦具有机床完全照明和信号指示电路。

3.4.2Z30403.4.2Z3040Z3040型摇臂钻床的电气控制

1．主电路分析2．控制电路分析3．照明与信号指示电路分析4．电气控制特点

1．主电路分析

主轴电动机M1摇臂升降电动机M2液压泵电动机M3冷却泵电动机M4

2．控制电路分析

1M1M1的启动

（1）主轴电动机M12

（2）摇臂升降（发出摇臂移动信号→发出松开信号→摇臂移动，摇臂移动到所需位置→夹紧信号→摇臂夹紧）3（3）主轴箱与立柱的夹紧、放松4M4M4控制（4）冷却泵电动机M45（5）完善的联锁与保护

3．照明与信号指示电路分析

HL1HL1为主轴箱与立柱松开指示灯。

（可以手动使主轴箱水平移动或推动摇臂连同外立柱绕内立柱回转）HL2HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯。

（可以进行钻削加工）HL3HL3为主轴电动机启动旋转指示灯。

（可以对主轴控制）ELEL为机床局部照明灯

4．电气控制特点

①Z3040型摇臂钻床采用的是机、电、液联合控制。

操纵机构液压系统由M1单向拖动齿轮泵送出压力油，从而使主轴获得正转、反转、变速、停止、空挡等工作状态。

夹紧放松机构液压系统：

经推动油腔中的活塞和菱形块来实现摇臂夹紧放松；立柱、主轴箱夹紧放松。

②摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要求，实现先松开摇臂、再移动，移动到位后再自动夹紧。

③电路有完善的联锁与保护，有明显的信号指示，便于操作机床。

3.5XA6132型卧式万能铣床的电气控制3.5.1XA61323.5.1XA6132XA6132型卧式万能铣床概述3.5.2XA61323.5.2XA6132XA6132型卧式万能铣床电气控制电路分析

3.5.1XA61323.5.1XA6132XA6132型卧式万能铣床概述

1．XA6132型卧式万能铣床主要结构及运动情况2．XA6132型万能铣床电力拖动特点与控制要求3．电磁离合器

1．XA6132型卧式万能铣床主要结构及运动情况

1—底座2—床身3—悬梁4—刀杆支架5—升降台6—溜板7—工作台

图3.11XA6132型卧式万能铣床外观图

万能铣床的运动情况主运动：

铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动；进给运动：

工件夹持在工作台上在垂直于铣刀轴线方向做直线运动（工作台上、下、前后、左右3个相互垂直方向上运动）；辅助运动：

工件与铣刀相对位置的调整运动即工作台在上下、前后、左右3个相互垂直方向上的快速直线运动及工作台的回转运动。

2．XA6132型万能铣床电力拖动特点与

控制要求

主轴电动机拖动主轴。

进给电动机拖动工作台的工作进给与快速移动（经电磁离合器控制）；也拖动圆工作台的回转。

冷却泵电动机控制冷却液。

（1）主轴拖动对电气控制的要求

①主轴调速：

利用主轴变速箱使主轴获得18种转速。

②顺铣和逆铣：

主轴电动机正、反转，并由转向选择开关来选择。

③采用电磁离合器来控制主轴停车制动和主轴上刀制动。

④主轴变速冲动：

为使主轴变速时齿轮顺利啮合，减小齿轮端面的冲击。

⑤主轴启动、停止等控制设有两地操作站：

为适应铣削加工时操作者在铣床正面或侧面的操作要求

（2）进给拖动对电气控制的要求

①进给采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作；也为两地操作方式。

②进给电动机应在变速后作瞬时点动。

③工作台运行方式：

手动、进给运动和快速移动3种。

④工作台的进给有左右的纵向运动，前后的横向运动和上下的垂直运动。

两个操作手柄：

纵向操作手柄（左、右、中间3个位置）；垂直与横向操作手柄（上、下、前、后、中间5个位置）。

⑤工作台左、右、上、下、前、后6个方向的运动，同一时间只允许一个方向的运动，有限位保护。

⑥先启动主轴电动机，才能启动进给电动机。

停车时，主轴与进给同时停止，或先停进给，后停主轴。

3．电磁离合器

1—主动轴2—从动齿轮3—套筒4—衔铁5—从动摩擦片6—主动摩擦片7—电刷与滑环8—线圈9—铁心

图3.12

电磁离合器结构简图

3.5.2XA61323.5.2XA6132XA6132型卧式万能铣床电气控制电路分析

1．主电路分析2．控制电路分析3．电气控制特点

1．主电路分析

M1主轴电动机M1M2进给电动机M2M3冷却泵电动机M3QF自动空气断路器QF

2．控制电路分析

1

（1）主拖动控制2

（2）进给拖动3（3）圆工作台控制4（4）冷却泵和机床照明的控制5（5）控制电路的联锁与保护

（1）主拖动控制电路分析

①M1的启动控制②M1的制动控制③主轴上刀换刀时的制动控制④主轴变速冲动控制

④主轴变速冲动控制

主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变速的操作顺序：

1）将主轴变速手柄压下，使手柄的榫块自槽中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道槽内为止；2）转动变速刻度盘，把所需转速对准指针；3）把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。

（2）进给拖动控制电路分析

①②③④⑤工作台纵向进给运动的控制工作台向前与向下进给运动的控制工作台向后与向上进给的控制进给变速冲动控制进给方向快速移动的控制

④进给变速冲动控制

进给变速的操作顺序是：

1）将蘑菇形手柄

拉出；2）转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度值对准指针；3）把蘑菇形手柄向前拉到极限位置，此时SQ6借变速孔盘压下行程开关SQ6SQ6；SQ64）将蘑菇形手柄推回原位，此时SQ6SQ6不再受压。

（3）圆工作台的控制

由进给电动机经传动机构驱动的

“”圆工作台转换开关SA3扳到“接通”位置；按下主轴启动按钮SB3（或SB4），主轴电——动机启动旋转————进给电动机启动旋——转————拖动圆工作台单向回转。

此时工作台进给两个机械操作手柄均处于中间位置，工作台不动。

（4）冷却泵和机床照明的控制

铣削加工时由冷却泵转换开关SA1控制。

“”当SA1板到“接通”位置时，M3启动旋转。

（5）控制电路的联锁与保护

①②③④⑤主运动与进给运动的顺序联锁工作台6个运动方向的联锁长工作台与圆工作台的连锁工作台进给运动与快速运动的联锁具有完善的保护

3．XA6132型卧式万能铣床电气控制特点

①采用电磁离合器的传动装置，实现主轴电动机的停车制动和主轴上刀时的制动，以及对工作台工作进给和快速进给的控制。

②主轴变速与进给变速均设有变速冲动环节。

—③进给电动机的控制采用机械挂挡—电气开关联动的手柄操作，而且操作手柄扳动方向与工作台运动方向一致，具有运动方向的直观性。

④工作台上、下、左、右、前、后6个方向的运动具有联锁保护。

3.6T68型卧式镗床的电气控制3.6.1T683.6.1T68T68型卧式镗床概述3.6.2T683.6.2T68T68型卧式镗床电气控制电路分析

3.6.1T683.6.1T68T68型卧式镗床概述

1．T68型卧式镗床的主要结构和运动形式2．T68型卧式镗床的电力拖动特点和控制要求

1．T68型卧式镗床的主要结构和运动1—床身2—主轴箱3—前立柱4—主轴形式

5—下溜板、上溜板和工作台6—后立柱

①主运动：

镗轴旋转②进给运动：

镗轴轴向，平旋盘刀具径向，主轴箱垂直，工作台纵横向进给。

③辅助运动：

工作台回转，后立柱轴向移动，尾座垂直移动及各部分快移等。

图3.14

T68型卧式镗床外观图

2．T68型卧式镗床的电力拖动特点和控制要求

①主轴双速电动机：

调速范围大。

有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速再进入高速。

②主电动机能正、反转；正、反转的点动控制；制动停车。

③变速低速冲动：

主轴变速和进给变速时齿轮啮合④快速移动电动机：

采用正、反转的点动控制方式⑤联锁和保护环节：

卧式镗床运动部件多

3.6.2T683.6.2T68T68型卧式镗床电气控制电路分析

1．主电路分析2．控制电路分析3．辅助电路分析4．T68型卧式镗床电气

控制特点

1．主电路分析

①主轴电动机M1为三角形－双星形接法的双速笼型异步电动机②主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现其快速移动。

2．控制电路分析

1M1（KM1

（1）M1M1正、反转（KM1KM2）（KM1、KM2）2M1

（2）M1M1制动控制3M1（3）M1M1点动控制4（4）主轴与进给变速控制5M2（5）快速移动进给电动机M2M2的控制6（6）联锁环节

各行程开关的作用及状态SQ（主轴高低速开关）:

高速时SQ压下SQ1、SQ2（主轴变速）：

受压，变速时复位SQ3、SQ4（进给变速）：

受压，变速时复位SQ5（工作台、主轴箱联锁）：

选择时压下SQ6（主轴、平旋盘联锁）：

选择时压下SQ7、SQ8（正、反向快速）：

选择时压下，中间位置释放

（1）主轴电动机正、反转控制

M1①主轴电动机M1M1低速正转控制M1②主轴电动机M1M1低速反转控制M1③主轴电动机M1M1高速正转控制M1④主轴电动机M1M1高速反转控制

（2）主轴电动机M1制动控制

①正转制动控制②反转制动控制

（3）主轴电动机M1点动控制

M1KM6KM6主触点将M1M1绕组接成三角形接法，RM1M1串电阻R低速点动。

（4）主轴与进给变速控制

SQ1SQ2、SQ3SQ4、KTKM1、由SQ1SQ2SQ3SQ4KTKM1SQ1、SQ2SQ3、SQ4KT、KM1KM2KM6KM2、KM6KM6组成主轴与进给变速冲动控制电路。

主轴变速控制

不必按主轴停止按钮，可直接拉出主轴变速操作盘手柄进行变速

SR-1SR-1常开触点闭合）：

具体操作过程如下（设正转SR-1—SQ1、SQ2—KM3、KT拉出主轴变速手柄—SQ1SQ2SQ2复位—KM3KTKT断RKM2—KM6得电—M1—KM2吸合—KM6电，R串入电动机回路；KM2R三角形接法，串电阻R反转反接制动。

n小于100r/min100r/min—KM2断电，100r/min时，SR-1SR-1常开触点断开—KM2M1KM1—M1低速正转启动。

M1停转；同时，KM1KM1吸合—M1n120r/min时，SR-1SR-1M1SR-1常闭触点断开，M1M1又停转。

当n达120r/minn100r/min时，SR-1SR-1SR-1常闭触点又复位闭合，主当n小于100r/minM1M1又正转启动。

轴电动机M1如此反复，直到新的变速齿轮啮合好为止。

选择新的速度后，将变速手柄压回原位。

进给变速控制与主轴变速控制过程基本相似SQ3拉出进给变速操作手柄，由行程开关SQ3SQ3、SQ4SQ4控制中。

（5）快速移动进给电动机M2的控制

工作台的纵、横向快速进给；主轴的轴向快速进给；主轴箱的垂直快速进给。

快速操作手柄的位置

正快SQ7压SQ7停反快SQ8压SQ8

（6）联锁环节

①主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联锁。

SQ5、SQ6②M1主电动机正转与反转之间，高速与低速运行之间，快速移动电动机M2的正转与反转之间均设有互锁控制环节。

3．

辅助电路分析

局部照明灯EL，36V安全电压，由开关SA手动控制。

电源指示灯HL，6.3V，表明电路电源电压是否正常。

4．T68型卧式镗床电气控制特点

M1M1为双速笼型异步电动机。

①主电动机M1M1M1能正反向点动、正反向连续运行控②主电动机M1制，并具有停车反接制动。

在点动、反接制动以及变速中的脉动低速旋转时，定子绕组接成三角形接R法，电路串入限流电阻R。

③主轴变速与进给变速可在停车情况下或在运行中M1M1接成三角形接法，以速度继电器进行变速时，M1SR100~120r/minSR的100~120r/min的转速连续反复低速运行，以利齿轮啮合。

④主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀具溜板由快速M2M2拖动实现其快速移动，它们之间的机移动电动机M2动进给设有机械和电气的联锁保护。

3.7M7120型平面磨床的电气控制3.7.1M71203.7.1M7120M7120型平面磨床概述3.7.23.7.2电气控制线路分析

3.7.1M71203.7.1M7120M7120型平面磨床概述

1．主要结构2．运动形式3．用途4．控制要求

1．主要结构

1—床身2—工作台3—电磁吸盘4—砂轮箱5—立柱

3.16M7120实物图图3.16M7120

2．运动形式

①主运动：

砂轮的旋转运动，线速度为30~50m/s30~50m/s。

②进给运动：

工作台在床身导轨上的直线往复运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。

③拖动方式：

主轴电动机拖动砂轮旋转，液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机拖动冷却泵电机。

3．用途

高速砂轮对工件进行磨削加工（精密加工机床），可加工硬质材料，其特点是加工精度高，光洁度高。

4．控制要求

①各电动机均为单向运转。

②启动顺序：

先冷却泵、后主轴或同时通电。

③保护：

电磁吸盘欠压保护、短路、过载、零压等。

④工件去磁。

3.7.23.7.2电气控制线路分析

1．主电路分析2．电磁吸盘控制电路3．电动机控制电路分析4．电磁吸盘控制电路分析

1．主电路分析

M1M1液压泵电动机；M2M2砂轮电动机；M3M3冷却泵电动机；M4M4砂轮升降电动机

110V110V直流电源

2．电磁吸盘YH控制电路

110VKV不吸，低于110VKV110V，,KM1KM1不吸,电动机不启动。

SB8SB8电磁吸盘启动充磁；SB9SB9电磁吸盘充磁停止；SB10SB10退磁；X2X2插头

3．电动机控制电路分析

1M1

（1）液压泵M12M2

（2）砂轮电机M23M4（3）砂轮升降电机M44M3（4）冷却泵M3

4．电磁吸盘控制电路分析

（1）电磁吸盘构造及原理

（2）磁吸盘控制电路（3）电磁吸盘保护环节

（1）电磁吸盘构造及原理

线圈通电产生的强磁场把工件牢牢吸在工作台上

1—钢制吸盘体2—线圈

3—钢制盖板4—隔磁层5—工件

3.18图3.18电磁吸盘工作原理

（2）磁吸盘控制电路

由整流装置、控制装置及保护装置等组成。

整流部分由整流变压器T和桥式整流器VC组成，输出110V直流电压。

（3）电磁吸盘保护环节

①欠电压保护；②电磁吸盘线圈的过电压保护；③电磁吸盘的短路保护。

本章小结

1．电气控制线路中的图形、文字符号，机床电气控制的原理图，元件布置图，电气安装接线图以及各图形画法规则。

2．对典型机床电气控制线路进行了分析和说C650Z3040明，介绍了电葫芦、C650C650卧式车床、Z3040Z3040型摇X6132T68X6132型卧式万能铣床、T68T68型卧式镗臂钻床、X6132M7120M7120型平面磨床的电气控制电路。

床和M71203．通过对典型机床车床电气原理图的说明，介绍了机床电气控制线路设计的基本原则、基本内容、注意事项及电动机、电气元件的选择。

4．通过对机床电气控制线路故障检查与维护的学习，加强知识的综合应用能力。

习题3

1．绘制电气原理图的原则是什么？

2．交流接触器在运行中有时在线圈断电后，衔?

铁掉不下来，电动机不能停止，这时应如何处理?

?

?

故障原因在哪里?

应如何清除?

3．什么叫“自锁”、“互锁”