c630普通车床控制的改进.docx

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c630普通车床控制的改进

C630普通车床控制的改进

目录

序言

1设备简介..............................................1

2设备工艺要求..........................................1

3设备改进要求..........................................1

4设计思路及工作原理....................................2

4.1主电动机的正向起动控制...............................2

4.2主电动机的反向起动控制...............................3

4.3主电动机的停.......................................4

4.4冷却泵电机的起动....................................4

4.5空载自动停车........................................4

4.6照明灯.............................................4

4.7指示灯.............................................4

4.8短路、过载保护......................................4

5元器件的选择

5.1主电动机M1的选择....................................5

5.2冷却泵电机M2的选择..................................5

5.3主电机正/反转控制交流接触器KM1~KM2的选择................5

5.4冷却泵控制交流接触器KM3的选择.........................6

5.5主电动机线路的热继电器KR1的选择.......................6

5.6冷却泵电动机线路的热继电器KR2的选择....................6

5.7时间继电器KT的选择...............................6

5.8总电源刀开关Q的选择..............................7

5.9主电机、液压电机正常工作指示灯HL1~HL3的选择..........7

5.10操作手柄零位行程开关ST的选择......................8

5.11主电机正/反转/停止控制按钮SB1~SB3的选择............8

5.12照明灯、冷却泵转换开关SA1~SA2的选择................8

5.13螺旋式熔断器FU1~FU4的选择........................9

5.14变压器TC的选择.................................9

5.15导线的选择.....................................9

6调试说明

6.1通电前检查.....................................10

6.2通电调试.......................................11

7设计流程........................................11

8设计总结........................................12

9参考文献........................................12

10使用说明书......................................13

序言：

普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，它能车外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可用钻头、铰刀、镗刀进行加工。

本设计在原C630普通机床的基础上对其控制电路加以改进，使其运行更加安全可靠、方便。

关键词：

控制、互锁、自锁、过载保护

1设备简介

普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，它能车外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可用钻头、铰刀、镗刀进行加工。

普通车床一般有三种运动形式：

主轴带动工件旋转的主运动，溜板带着刀架直线移动地进给运动、使刀架快速直线移动的辅助运动。

C630普通车床主电机起动后，由操作手柄控制主轴的起动、停止、旋转方向，由变速箱控制主轴转速。

主电机拖动主轴旋转，并通过进给机构实现进给运动，冷却泵电机拖动冷却泵供给冷却液

2设备工艺要求

主电机为三相异步电动机，功率10kw；

冷却泵电机型号为DB-25，0.12kw；

两台电机均为全压起动，单方向旋转；

冷却泵电机由转换开关控制，有主电机起动后才允许起动，可单独停止运动；

有总停控制和必要的短路，过载保护；

36V安全电压照明。

3设备改进要求

控制回路用控制变压器隔离，提高安全性；

有电源指示，主电机指示灯，冷却泵指示灯，电源电压表、电流表，便于及时发现设备故障；

当操作手柄回到零位，主电机空转数分钟后，主电机自动停止运动，达到空载节能控制目的。

4设计思路及工作原理

原理图

4.1主电动机的正向起动控制

主电动机M1为全压启动，故正向起动由接触器KM1控制直接起动。

按下正向起动按钮SB1，KM1线圈通电，KM1主触点闭合，同时KM1常闭触电闭合，对SB1自锁，电动机实现正向连续运行。

另外KM2为电动机反向运转控制接触器，不能与KM1同时通电，控制线路上串联一个KM2常闭触点，与KM1形成互锁。

4.2主电动机的反向起动控制

主电动机M1为全压启动，故反向起动由接触器KM2控制直接起动。

按下反向起动按钮SB2，KM2线圈通电，KM2主触点闭合，同时KM2常闭触电闭合，对SB2自锁，电动机实现反向连续运行。

另外KM1为电动机反向运转控制接触器，不能与KM2同时通电，控制线路上串联一个KM1常闭触电，与KM2形成互锁。

4.3主电动机的停车

主电动机M1停车方式为自由停车，所以直接断开KM1或KM2主触点即可。

按下停车按钮SB3，断开KM1或KM2线圈，则KM1或KM2主触点断开，同时KM1或KM2常开触点断开，正转或反转控制线路断开。

所以将正转控制线路和反转控制线路并联，并串联按钮SB3常闭触电即可实现主电动机的停车。

4.4冷却泵电机的起动

冷却泵电机的起动为全压起动，由KM3主触点控制。

冷却泵电机要求主电机起动后才允许起动，可以单独停止，且由转换开关控制，所以将KM1和KM2常开触点并联后与KM3线圈相连，且串联一个转换开关SA1，实现在主电动机起动后，即KM1或KM2通电，由转换开关SA2实现冷却泵的起动和停止。

同时，当主电机停止运动后，即KM1和KM2断电后，冷却泵也将停止运动。

4.5空载自动停车

时间继电器KT控制主电机延时停车。

为达到空载节能的控制目的，要求当操作手柄回到零位后，主电机空转数分钟，然后自动停止运动，所以当主电机运动（正转或反转）的情况下，即KM1或KM2常开触点闭合，而且操作手柄回到零位时的行程开关ST闭合，KT线圈通电，数分钟后，即达到定时的时间后，主电机控制线路上的KT延时断开常闭触点断开，主电机停止运动，当主电机停止运动（KM1和KM2线圈断电），KM1和KM2常开触点也断电，KM3线圈断电，冷却泵也停止运动。

4.6照明灯

照明灯采用钨丝灯，由变压器二次侧提供36V的交流电源，由转换开关SA2控制通断。

4.7指示灯

为便于及时发现设备故障，设置主电机正转、反转指示灯、冷却泵指示灯，所有指示灯指示设备的安全正常运转，用绿色指示灯。

4.8短路、过载保护

主电机用熔断器FU1和热继电器KR1实现短路和过载保护，冷却泵电机用熔断器FU2和热继电器KR2实现短路和过载保护，照明、指示灯回路和控制回路用熔断器FU3、FU4实现短路保护。

为提高安全性，控制回路与主回路用变压器隔离，变压器二次侧为控制回路提供110V的交流电源。

5元器件的选择

主电机回路I1=10kW/380V=26A主电机回路上根据电压380V、电流26A选择电器元器件。

冷却泵回路I2=0.12kW/380V=0.32A冷却泵电机回路上根据电压380V、电流0.32A选择电器元器件。

照明灯及指示灯回路上根据36V电压选择电器元器件，控制回路上根据110V电压选择电器元器件。

5.1主电动机M1的选择

型号：

Y160L-6

主要技术参数：

额定功率：

11kW，满载转速：

970r/min

5.2冷却泵电机M2的选择

型号：

BD-25

主要技术参数：

额定功率0.12kW

5.3主电机正/反转控制交流接触器KM1~KM2的选择

型号：

CJ20-25

主要技术参数：

额定电压：

380V，额定电流：

25A，额定控制功率：

11kW，触头组合：

两长开，两常闭

特点：

CJ20-25交流接触器为直动式、双断点、立体布置，结构简单紧凑，外形尺寸较CJ10、CJ8等系列接触器老产品大大缩小。

CJ20-25接触器为U形铁片灭弧，用银基合金触头，采用不带灭护罩的三层两段式结构，上段为热固性塑料躯壳固定着辅助触头、主触头及灭弧系统，下段为热塑性底座安装电磁系统及缓冲装置，底座上除有使用螺钉笃定的安装孔外，下部还安装有卡轨安装用的锁扣，可安装IEC标准规定的35mm宽帽形安装轨上，拆装方便。

5.4冷却泵控制交流接触器KM3的选择

型号：

CJ20-10

主要技术参数：

额定电压：

380V，额定电流10A，额定控制功率：

4kW，安装尺寸：

44.5*67.5，触头组合：

4对任意组合

特点：

CJ20-10交流接触器为直动式、双断点、立体布置，结构简单紧凑，外形尺寸较CJ10、CJ8等系列接触器老产品大大缩小。

CJ20-10接触器为双断点简单开断的灭弧室，用AgNi触头，采用不带灭护罩的三层两段式结构，上段为热固性塑料躯壳固定着辅助触头、主触头及灭弧系统，下段为热塑性底座安装电磁系统及缓冲装置，底座上除有使用螺钉笃定的安装孔外，下部还安装有卡轨安装用的锁扣，可安装IEC标准规定的35mm宽帽形安装轨上，拆装方便。

5.5主电动机线路的热继电器KR1的选择

型号：

JRS8-25（T25）

主要技术参数：

额定电流：

25A，安装尺寸：

44*78

特点：

JRS8-25（T25）热继电器为摩擦脱扣式动作机构，带断电保护，主要用作三相感应电动的过程与断相保护。

5.6冷却泵电动机线路的热继电器KR2的选择

型号：

JR28-25

主要技术参数：

额定工作电流：

1.58A，约定发热电流：

5A，安装尺寸：

46*72

特点：

JR28-25热继电器作电动机过载、断相、起动时间过长、堵转时间过长的保护，可与对应的交流接触器接插安装、又可独立安装。

5.7时间继电器KT的选择

型号：

JS14P-3/110

主要技术参数：

电源电压：

110V，延时范围：

10~990s

特点：

JS14P-3/110时间继电器采用集成电路，数字按键开关预制，具有工作稳定可靠、精度高、延时范围宽、功耗低、外形美观、安装方便等特点。

5.8总电源刀开关Q的选择

型号：

HD13-100/31

主要技术参数：

电源电压：

380，额定电流：

100A，安装尺寸：

220*200

特点：

HD13-100/31单投刀开关装有灭护罩，可以切断电流负荷，可以分段交流电路，采用中央正面杠杆操作，主要用于正面操作、后面维修的开关柜中，操作机构装在正前方。

5.9主电机、液压电机正常工作指示灯HL1~HL3的选择

型号：

XD11-22QL

主要技术参数：

电源电压：

AC36V，额定功率：

0.092W，安装孔径；Φ22mm，绿色球面

5.10操作手柄零位行程开关ST的选择

型号：

LXK3

主要技术参数：

额定电压：

AC110V，额定电流：

2.8

5.11主电机正/反转/停止控制按钮SB1~SB3的选择

型号：

LA18-22

主要技术参数：

额定控制容量：

300W，两对常开触头、两对常闭触头

5.12照明灯、冷却泵转换开关SA1~SA2的选择

型号：

HZ5B-10C

主要技术参数：

控制容量：

3kW，额定电流：

10A，0°、45°定位式

5.13螺旋式熔断器FU1~FU4的选择

FU1型号：

RL1-60额定电流：

60A

FU2~FU4型号：

RL1-15额定电流：

2A

5.14变压器TC的选择

型号：

TSGC2-1.5输出电压：

0~430V，最大输出电流：

2A

5.15导线的选择

主电机回路及总线路上用导线截面积为10mm2的铜芯导线，其机床载流量在线槽中为50A，在大气中为57A；冷却泵回路上用导线截面积为1mm2的铜芯导线，其机床载流量在线槽中为12A，在大气中为13.5A；其他控制回路及照明、指示灯回路上用导线截面积为0.75mm2的铜芯导线。

元器件明细表

符号

名称

型号

M1

M2

KM1

KM2

KM3

KT

Q

SB1

SB2

SB3

SA2

ST

EL

HL1

HL2

HL3

FU1

FU2~FU4

KR1

KR2

TC

主电动机

冷却泵电动机

主电动机正转接触器

主电动机反转接触器

冷却泵电机接触器

时间继电器

总电源刀开关

主电机正转控制按钮

主电机反转控制按钮

主电机停止控制按钮

冷却泵转换开关

操作手柄零位行程开关

照明灯

主电机正转工作指示灯

主电机反转工作指示灯

液压电机正常工作指示灯

螺旋式熔断器

螺旋式熔断器

主电动机线路热继电器

冷却泵电动机线路热继电器

变压器

Y160L-6

BD-25

CJ20-25

CJ20-25

CJ20-10

JS14P-3/110

HD13-100/31

LA18-22

LA18-22

LA18-22

HZ5B-10C

LXK3

XD11-22QL

XD11-22QL

XD11-22QL

RL1-60

RL1-60

JRS8-25（T25）

JR28-25

TSGC2-1.5

6调试说明

6.1通电前检查

进行通电前检查，检查各元器件安装位置及接线是否正确，重点检查是否短路。

线路工作情况可以按下相应的按钮、旋钮，在接线端子上测量各点通断情况。

6.2通电调试

进行通电调试，进行主电动机正、反转起动、停止操作，冷却泵起动、停止操作，及照明灯开闭试验，观察主电动机、冷却泵电机运转情况及照明、指示灯照明指示情况。

7设计流程

接线图

安装图

8设计总结

通过这次的编写实验报告，让我深深的认识到知识的庞大和他的力量，我们几个在一个星期内通过不断的查阅资料和翻阅书籍，最终完成了这篇报告，虽然质量不会太好，但我们一起努力过也真的学到了知识。

同样对工厂电气控制这一门课程加深了理解和认识，学会了怎样去运用继电器.线圈.熔断器等一系列元件的应用，也学会了这些器件之间的联合使用，加深这方面的更深的理解，也能够在将来出现故障问题时能够正确的处理，针对我以后和现在将会有很深的影响。

9参考文献

【1】《工厂电气控制设备》（第2版），电子工业出版社，张晓娟主编，2010

【2】《机械设计课程设计手册》（第3版），高等教育出版社，吴宗泽，罗盛国主编,2009

10使用说明书

C630型普通控制特点有一下几方面：

【1】机床有两台电机拖动，M1电机主轴与给进电动机，M2水冷却泵电动机。

【2】有完善的人身安全保护环节：

电源断路器。

基本功能：

【1】按下SB1电动机M1正转，同时与电动机反转互锁，同样，按下SB2电动机反转与电动机正转互锁。

【2】当到达行程开关的位置时，行程开关闭合，通电延时性继电器开始计时，相应的冷却泵转换开关在相应的位置闭合，开始给电动机降温。

【3】一段时间后到达设置值，通电延时继电器动作，电动机停止动作，同时KM1和KM2断开，KT和KM3线圈相继失电，同时冷却泵电机失电停止动作，电动机也停止转动。

【4】重新回到开始的位置再重复以上的步骤。