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电器报告
电气控制系统工程实训报告
实训题目：
Z3050型摇臂钻床
电气控制图
学院：
机械与控制工程学院
班级：
09机械3班
学号：
3099990030
姓名：
罗中
指导老师：
孙旋
日期：
2012.6.25-7.6
一、Z3050摇臂钻床的机加工工艺介绍
钻床是一种用途广泛的孔加工机床。
在机械制造业中．从制造每个零件到最后组装成机器，几乎都离不开钻孔。
任何一种机器，没有孔是不能装配在一起的。
如在零件的相互联接中，需要有穿过铆钉、螺钉和销钉的孔；在风压、液压机件上，需要有流体通过的孔；在传动机械上需要有安装传动零件的孔；各种轴承需要安装的孔；各种机械设备上的注油孔、减重孔、防裂孔以及其它各种工艺孔。
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、攻螺纹等。
Z3050摇臂钻床是一种立式钻床，Z3050×16，大写字母Z是钻床的简称，30为摇臂、后面50为钻孔直径、×16为臂长，Z3050×16摇臂钻床适用于在中、大型零件的钻孔、扩孔、铰孔、平面及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下可以进行镗孔。
二、机床内典型电气控制环节的介绍
2．1主电路控制分析
图2-1主电路原理图
如图2-1所示，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，带动主轴及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电器是总电源开关中的电磁脱扣装置。
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。
因为电动机短时间工作，故不设过载保护电器。
M3是液压泵电动机，可以做正向转动和反相转动。
正向转动和反向转动的启动与停止由接触器KM4和KM5控制。
热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电器。
该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧与松开。
M4是冷却泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关QS2直接启动与停止。
2.2控制电路的控制分析
图2-2控制电路原理图
（1）主轴的控制
控制电路图如图2-2所示。
合上SQ1，按启动按钮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和SQ1为摇臂升降行程的限位控制，当在此过程按住上升（或下升）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SQ1（或SQ1）,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，液压泵电机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SA，照明EL灯灭。
三、实验模拟电路控制分析及其与实际电路的区别
3.1模拟电路的主电路控制分析
图3-1实验模拟电路主电路原理图
实验模拟电路主电路模拟图如图3-1所示。
由于实验条件有限，实验中以3个220V25W电灯按星形连接替代电机，如图3-1所示，灯M1替代主轴电动机；灯M2替代摇臂升降电动机；灯M3替代液压泵电动机；灯M4替代冷却泵电动机。
3.2模拟电路的控制电路控制分析
图3-2实验模拟电路控制电路原理图
实验模拟电路控制电路原理图如图3-2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接入控制电路，如图3-2所示；因实验条件限制，用一个中间继电器来代替时间继电器，用KA的一个常开触头来代替KT的常开延迟闭合触头，以实现常开延迟打开的功能，用KA的一个常闭触头来代替KT的常闭延迟断开触头，以实现常闭延迟闭合功能。
四、实验电气元件布置图、电气接线图
1、实验工具、仪表及器材
1．1实习工具：
测试笔一支、十字螺丝刀、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀各一把。
1．2实习仪表：
万用表各一个。
1.3实习器材：
（1）实验控制板（箱）
（2）电器元件
实验所需电器元件如表4-1所示
电器元件清单明细表
名称
符号
数量/个
低压断路器
QF
2
低压熔断器
FU
4
接触器
KM
5
热继电器
FR
2
时间断电器
KT
1
变压器
TC
1
位置开关
SQ
4
按钮开关
SB
6
电灯
4
（3）导线若干：
主电路导线由电动机容量确定；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0.75mm的铜芯（RV）；导线的颜色要求主电路与控制电路必须有明显的区别。
2、元件布置图
根据电气元件布置原则，按照实验模拟电气原理图安排好元件布置图4-1。
图4-1实验元件布置图
元件安装的注意事项：
①低压断路器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；
电源进线接在断路器的上母线上，出线接在下母线上。
②低压隔离器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合，断开操作时的手柄操作方向应从上向下分。
母线与低压隔离器接线端子相连时，不应存在极大的扭应力，并保证接触可靠。
③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、更换熔体方便。
其余电气元件的安装无特殊要求，但所有电气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。
3、接线图，根据电气原理图和元件布置图，绘制如下所示的电气实验接线图4-2。
图4-2电气实验接线图
绘制电气接线图的注意事项：
①接线图的绘制应符号GB6988-1986《电气制图、接线图和接线表》的规定。
②电气接线图一律采用细实线控制。
③各电器元件用规定的图形符号绘制，同一电器元件各部分必须画在一起。
各电器元件在图中的位置，应与实际安装位置一致。
④各电器元件的文字符号及端子排的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。
⑤走向相同的多根导线可用单线表示。
⑥画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的尺寸。
⑦要清楚表示出接线关系和接线走向。
⑧不在同一控制柜或配电屏上的电气元件的电气连线，除大线外，必须经过端子排，接线图中各元件的出线应用箭头表明。
⑨端子排的排列要清楚，便于查找。
可按线号数字大小顺序排列，或按动力线、交流控制线、直流控制线分类后，再按线号顺序排列。
4、实物图，最终完成接线后的实物结果图
五、电气控制系统的调试方法、过程说明
1、调试方法
（1）低压断路器QF的检查。
①外观检查。
检查断路器在运输过程中有无损坏，紧固件有否松动，可动部分是否灵活等。
②技术指标检查。
检查核实断路器工作电压、电流、脱扣器电流整定值等参数是否符合要求。
③通断性能的检查。
置断路器手炳于断路位置，用万用表欧姆档测量两端一一对应的接线柱的电阻，此时电阻应为无穷大；再置断路器手炳于通路位置，用万用表欧姆档测量两端一一对应的接线柱的电阻，此时电阻应为0或接近于0；同时满足以上两个条件，隔离器为好，可用，否则需更换隔离器。
（2）低压隔离器QS的检查。
①外观检查。
检查隔离器在运输过程中有无损坏，紧固件有否松动，可动部件是否灵活等。
②技术指标检查。
检查核实隔离器的额定电压和额定电流是否符合要求。
③通断性能的检查。
置隔离器手炳于断路位置，用万用表欧姆档测量两端接线柱的电阻，此时电阻应为无穷大；再置隔离器手炳于通路位置，用万用表欧姆档测量两端接线柱的电阻，此时电阻应为0或接近于0；同时满足以上两个条件，隔离器为好，可用，否则需更换隔离器。
（3）低压熔断器FU的检查。
①外观检查。
检查熔断器熔体两端有无击穿，外观是否损坏。
②技术指标检查。
检查熔断器的型号、额定电压、额定电流、额定分断能力等参数是否符合规定的要求。
③熔体好坏的检查。
用万用表欧姆档检测熔断器两端，电阻为0则表示熔断器熔体通路，熔断器为好，若电阻不为0且较大，则熔体也被烧坏，需更换熔断器。
（4）变压器TC的检查。
①技术指标检查。
检查变压器原边的额定电压和额定电流、副边降压后的电压等参数是否符合要求。
②线圈的检查。
对于变压器的原边，用万用表欧姆档检测原边线圈两端的电阻，电阻较小且不为0，原边线圈为好，否则已烧坏。
对于副边，和原边一样，用万用表欧姆档检测原边线圈两端的电阻，电阻较小且不为0，原边线圈为好，否则已烧坏。
（5）接触器KM的检查。
①外观检查。
检查接触器外观有无损坏，用手分合接触器的活动部分，检查是其动作是否灵活，有无卡住现象。
②技术指标的检查。
检查接触器的铭牌及线圈的技术数据（如额定电压、电流、操作频率和通电持续率等）是否符合实际使用要求。
③线圈的检查。
用万用表欧姆档测量线圈两端（A1端、A2端）的电阻，测量出的电阻较小且不为0，则线圈为好，否则线圈不可用。
④触头的检查。
在原始复位状态下，用万用表欧姆档测量接触器常闭触头两端（NC端）的电阻，电阻为0或接近于0，且手动压下活动机构后，电阻无穷大，则常闭触头为好。
手动压下接触器的活动部件，用万用表欧姆档测量接触器常开触头或主触头两端（NC端）的电阻，电阻为0或接近于0，且松手复位后电阻无穷大，则常开触头和主触头为好。
（6）热继电器FR的检查。
①外观检查。
检查热继电器的外观是否完好，动作机构是否正确可靠，活动机构是否灵活。
②技术指标的检查。
检查热继电器的额定电流值是否与电动机的额定电流值相当，如不相当，应更换热断电器。
③触头的检查。
在原始状态下，用万用表欧姆档检测热继电器的常闭触头两端的电阻，若电阻值为0或接近于0，且手动压下活动机构后，电阻无穷大，则常闭触头为好。
手动压下活动机构，用万用表欧姆档检测热继电器的常开触头两端的电阻，若电阻值为0或接近于0，且松手复位后电阻值无穷大，则常开触头为好。
（7）时间继电器KT的检查。
①外观检查。
检查时间继电器外观是否完好无损，延时值调整是否灵活。
②技术指标检查。
检查时间继电器的额定工作电压、工作电流是否符合电路的要求。
（8）位置开关SQ的检查。
①外观的检查。
检查位置开关的外观是否完好无损，活动机构动作是否灵活可靠。
②触头的检查。
在复位状态下，用万用表欧姆档测量常闭触头两端的电阻，电阻为0或接近于0，且手动压下活动机构后电阻无穷大，则常闭触头为好。
手动压下活动机构，用万用表欧姆档测量常开触头两端的电阻，电阻为0或接近于0，且松手复位后电阻无穷大，则常开触头为好。
（9）按钮SB的检查。
①外观的检查。
检查按钮开关的外观是否完好无损，按钮活动动作是否灵活可靠。
②触头的检测。
在复位状态下，用万用表欧姆档测量常闭触头两端的电阻，电阻为0或接近于0，且手动压下按钮后电阻无穷大，则常闭触头为好。
手动压下按钮，用万用表欧姆档测量常开触头两端的电阻，电阻为0或接近于0，且松手复位后电阻无穷大，则常开触头为好。
2、操作运行过程说明：
⑴合上总开关QF，夹紧动作（灯M3亮），电磁铁得电（灯YA亮）；
⑵压下位置开关SQ3，完成夹紧（灯M3灭），电磁铁失电（灯YA灭）；
⑶按下主轴启动按钮SB2后松开，主轴旋转（灯M1亮）；按下SB1后松开，主轴停止（灯M1灭）；
⑷合上冷却开关QS1，冷却泵工作（灯M4亮）；断开QS1，冷却泵停止工作（灯M4灭）；
⑸按下上升按钮SB3不放，放松动作（灯M3亮），若正处于夹紧过程则夹紧停止（灯M3灭），同时电磁铁得电（灯YA亮），位置开关SQ3复位，然后压下位置开关SQ2，放松完成，上升动作（灯M2亮），松开SB3（若一直按着SB3不放，上升至极限位置会压下位置开关SQ1,上升停止），上升停止（灯M2灭），延时3S夹紧动作（灯M3亮），压下位置开关SQ3，完成夹紧（灯M3灭），同时电磁铁失电（灯YA灭）；
⑹按下下降按钮SB4不放，放松动作（灯M3亮），若正处于夹紧过程则夹紧停止（灯M3灭），同时电磁铁得电（灯YA亮），位置开关SQ3复位，然后压下位置开关SQ2，放松完成，下降动作（灯M2亮），松开SB4（若一直按着SB4不放，下降至极限位置会压下位置开关SQ1,下降停止），下降停止（灯M2灭），延时3S夹紧动作（灯M3亮），压下位置开关SQ3，完成夹紧（灯M3灭），同时电磁铁失电（灯YA灭）；
⑺在完成夹紧情况下，按下手动放松按钮SB5不放，放松动作（灯M3亮），位置开关SQ3复位，电磁铁得电（YA灯亮），松开SB5,放松停止（灯M3灭）；
⑻按下手动夹紧按钮SB6不放，夹紧动作（灯M亮），电磁铁失电（YA灯灭），松开SB6,夹紧停止（灯M3灭）；
六、实习总结
这次电气实习历时二个星期左右，通过此次实习，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
短短两个星期实习，仔细回想起来。
自己学到了许多东西。
首先是这次实习设计让我进一步掌握了电器控制的原理和方法，另外，通过接线图的绘制再次巩固了AutoCAD的基本功能。
想想一开始什么都不知道到自己查资料慢慢实践终于画出的喜悦就感慨颇多。
通过这次实习，我深深地知道了团队之间相互协作、相互帮助的重要性。
虽然每个人的题目一样，但做事方法是不同的的，大家一起研究探讨出一个较合理的方案。
电气实习是一项综合性的任务，过程中会遇到很多问题，我们在一起互相探讨，不懂的问题及时查资料或问老师，争取把作业做得最好。
电气实习还让我懂得了生活用电和工业用电中应该注意的一些基本问题。
比如说熔断器的选择，刀开关的使用等等。
总之我发现我所掌握的还远远不够，还需要学习和实践。
我会慢慢的充实自己的。
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