典型设备的电气控制培训.docx

1、典型设备的电气控制培训典型设备的电气控制绪论一、分析电气控制电路主要包括：(1) 详细阅读说明书，了解设备的结构，技术指标，机械传动、液压与气动的工作原理；电机的规格型号；设备的使用，各操作手柄、开关、旋钮等的作用；与机械、液压部分直接关联的行程开关、电磁阀、电磁离合器等的位置、工作状态及作用。(2) 电气控制原理图，电气控制线路原理图主要由主电路、控制电路、辅助电路及特殊控制电路等组成，这是分析控制线路的关键内容。(3) 电气总装接线与电器元件布置图。主要电气部件的布置、安装要求；电器元件布置与接线；在调试、检修中可通过布置图和接线图很方便地找到各种电器元件和测试点，进行维护和维修保养。二、

2、电气控制原理图的分析方法与步骤 电气控制原理图的分析主要包括主电路、控制电路和辅助电路等几部分。1.分析主电路 首先从主电路入手分析, 根据各电动机和执行电器的控制要求去分析各电动机和执行电器的控制环节去分析它们的控制内容。控制内容包括电动机的起动、方向控制、调速和制动等状况。2.分析控制电路 根据各电动机的执行电器的控制要求找出控制电器中的控制环节，可将控制线路按功能不同分成若干个局部控制线路来进行分析处理。分析控制电路的基本方法是查线读图法。3.分析辅助电路 辅助电路由电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分组成。4.分析联锁与保护环节 机床加工对安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要

3、求，除了要合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还必须设置一系列电气保护和必要的电气联锁控制。5.总体检查 要化整为零，在逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，又必须用集零为整的方法，检查整个控制线路是否有遗漏。要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，了解电路中每个元件所起的作用。 第一章 KH-C6140普通车床电气技能培训一、原理图图7-1二、车床电气分析1、机床的结构 C6140型普通车间床结构如图7-2所示，主要由床身，主轴箱，进给箱，溜板箱，刀架，丝杠，光杠，尾架等部分组成。2、车床的运动形式图7-2 车床的运动形式有切削运动和辅助运动，切削

4、运动包括工件的旋转动（主运动）和刀具的直线进给运动（进给运动），除此之外的其它运动皆为辅助运动。（1）主运动 是指主轴通过卡盘带动工件旋转，主轴的旋轴是由主轴电机经传动机构拖动、根据工件材料性质、车刀材料及几何形状、工件直径、加工方式及冷却条件的不同，要求主轴有不同的切削速度，另外，为了加工螺丝，还要求主轴能够正反转。 主轴的变速是由主轴电动机经V带传递到主轴变速箱实现的，C6140普通车床的主轴正转速度有24种（101400r/min），反转速度有12种（141580r/min）。（2）进给运动 车床的进给运动是刀架带动刀具纵向或横向直线运动，溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架部分，变换溜板

5、箱外的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。刀架的进给运动也是由主轴电机拖幼的，其运动方式有手动和自动两种。（3）辅助运动 指刀架的快速移动、尾座的移动以及工件的夹紧与放松等。3、电力拖动的特点及控制要求（1）主轴电机一般选用三相笼型异步电动机。为满足螺丝加工要求，主运动和进给运动采用同一台电机拖动，为满足调速要求，只用机械调速，不进行电气调速。（2）主轴要能够正反转，以满足螺丝加工要求。（3）主轴电机的启动、停止采用按钮操作。（4）溜板箱的快速移动，应由单独的快速移动电动机来拖动并采用点动控制。（5）为防止切削过程中刀具和工件温度过高，需要用切削液进行冷却，因此要配有冷却泵。（6）电路

6、必须有过载、短路、欠压、失压保护。4、C6140普通车床的电气控制分析。（1）主轴电动机控制主电路中的M1为主轴电动机，按下启动按钮SB2、KM1得电吸合，辅助触点KM1（5-6）闭合自锁，KM1主触头闭合，主轴电机M1启动，同时辅助触点KM1（7-9）闭合，为冷却泵起动作好准备。（2）冷却泵控制主电路中的M2为冷却泵电动机。在主轴电机启动后，KM1（7-9）闭合，将开关SA2闭合，KM2吸合，冷却泵电动机启动，将SA2断开，冷却泵停止，将主轴电机停止，冷却泵也自动停止。（3）刀架快速移动控制刀架快速移动电机M3采用点动控制，按下SB3，KM3吸合，其主触头闭合，快速移动电机M3启动，松开SB

7、3，KM3释放，电动机M3停止。（4）照明和信号灯电路接通电源，控制变压器输出电压，HL直接得电发光，作为电源信号灯。EL为照明灯，将开关SA1闭合EL亮，将SA1断开，EL灭。三、C6140车床常见电气故障检修1主轴电机不能启动（1）检查接触器KM1是否吸合，如果接触器KM1不吸合，首先观察电源指示是否亮，若电源指示亮，然后检查KM3是不能吸合，若KM3能吸合则说明KM1和KM3的公共电路总部分（1-2-3-4）正常，故障范围在4-5-6-0内，若KM3也不能吸合，则要检查FU3有没有熔断，热断电器FR1、FR2是否动作，控制变压的输出电压是否正常，线路1-2-3-4之间有没有开路的地方。（

8、2）若KM1能吸合，则判断故障在主电路上KM1能吸合，说明U、V相正常（若U、V相不正常，控制变压器输出就不正常，则KM1无法正常吸合），测量U、W之间和V、W之间有无380V电压，没有，则可能是FU1的W相熔断或连线开路。2、主轴电机启动后不能自锁当按下启动按钮SB2后，主轴电动机能够启动，但松开SB2后，主轴电机也随之停止，造成这种故障的原因是KM1的自锁触点（5-6）接触不良或连线松动脱落。3、主轴电机在运行过程中突然停止这种故障原因主要是由于热线电器动作造成，原因可能是三相电源不平衡；电源电压过低，负载过重等。4、刀架快速移动电动机不能启动首先检查主轴电机能否起动，如果主轴电机能够起动

9、，则有可能是SB3，接触不良或导线松动脱落造成电路4-8间电路不通。四、KH-C6140型普通车床电气技能培训装置的操作1、准备工作（1）查看各电气元件上的接线是否牢固，各熔断器是否安装良好。（2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫并将所有开关置分断位置。（3）插上三相电源。2、操作试运行接通电源，参看电气原理图，按下列步骤进行操作：（1）先合上装置左侧的总电源开关，按下主控电源板上的启动按钮，合上低压断路的开关QS，“电源”指示灯亮；（2）将照明开关SA1旋到“开”的位置，“照明”指示灯亮，将SA1旋到“关”，照明指示灯灭。（3）按下“主轴启动”按钮SB2，KM1吸合，主轴电机转，“主轴启

10、动”指示灯亮，按下“主轴停止”按钮SB1，KM1释放，主轴电机停转。（4）冷却泵控制按下SB2将主轴启动。将冷却泵开关SA2旋到“开”位置，KM2吸合冷却泵电机转动，“冷却泵启动”指示灯亮，将SA2旋到“关”，KM2释放，冷却泵电机停转。（5）快速移动电机控制按下SB3，KM3吸合，“刀架快速移动”指示灯亮，快速移动电机转动。松开SB3，KM3释放，“刀架快速移动”指示灯灭，快速移动电机停止。五、C6140型普通车床电气控制线路故障排除实习训练指导1、实习内容（1）用通电试验方法发现故障现象，进行故障分析，并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。（2）按图排除C6140型普通车床主电路或控制电

11、路中，人为设置的两个电气自然故障点。2、电气故障的设置原则（1）人为设置的故障点，必须是模拟机床在使用过程中，由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、启动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然”故障。（2）切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的非“自然”的故障点。（3）故障点的设置，应做到隐蔽且设置方便，除简单控制线路外，两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。（4）对于设置一个以上故障点的线路，其故障现象应尽可能不要相互掩盖。否则学生在检修时，若检查思路尚清楚，但检修到定额时间的2/3还不能查出一个故障点时，可作适当的提示。（5）应尽量

12、不设置容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的检修动态，随时作好采取应急措施的准备。（6）设置的故障点，必须与学生应该具有的修复能力相适应。3、实习步骤（1）先熟悉原理，再进行正确的通电试车操作。（2）熟悉电器元件的安装位置，明确各电器元件作用。（3）教师示范故障分析检修过程（故障可人为设置）。（4）教师设置让学生知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，逐步引导到采用正确的检查步骤和检修方法。（5）教师设置人为的自然故障点，由学生检修。4、实习要求（1）学生应根据故障现象，先在原理图中正确标出最小故障范围的线段，然后采用正确的检查和排故方法并在定额时间

13、内排除故障。（2）排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电器元件、借用触点及改动线路的方法，否则，作不能排除故障点扣分。（3）检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障，并不得损坏电器元件。5、操作注意事项（1）设备应在指导教师指导下操作，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。进行排故训练，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。（2）必须安装好各电机、支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。（3）在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。故障噪声主要来自电机缺相运

14、行，接触器、继电器吸合不正常等。(4)发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。(5)在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。(6)操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。(7)实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。(8)作好实习记录。故障设置一览表：故障开关故障现象备 注K1机床无法启动TC到U14连线开路，TC原边没有电压，副边没有控制电压输出K2机床无法启动FU3到变压器连线开路K3机床无法启动FR1、FU3之间连线开K4照明灯不亮K5机床无法启动FR1、FR2触头之间连线3号线开路K6机床无法启动FR2到4号线连线开路K7主轴电动机不能启动SB1到4号线

15、连线开路，KM1无法吸合。K8主轴电动机控制不能自锁KM1自锁触头到5号线连线开路，KM1不能自锁。K9主轴电动机控制不能自锁KM1自锁触头到6号线连线开路，KM1不能自锁。K10主轴电动机不能启动KM1线圈到6号线连线开路K11冷却泵不能启动SA2到4号线连线开路，KM2不能吸合K12冷却泵不能启动KM2线圈到9号线连线开路，KM2不能吸合K13冷却泵不能启动SA2、KM1触头KM1（7-9）之间连线7号线开路，KM2不能吸合K14刀架不能快速移动SB3和KM3线圈之间连线8号线开路K15刀架不能快速移动电动机M3的V3、W3连线开路六、设备维护1、操作中，若发出较大噪音，要及时处理，如接触

16、器发出较大嗡声，一般可将该电器拆下，修复后使用或更换新电器。2、备在经过一定次数的排故训练使用后，可能出现导线过短，一般可按原理图进行第二次连接，即可重复使用。3、更换电器配件或新电器时，应按原型号配置。4、电机在使用一段时间后，需加少量润滑油，作好电机保养工作。思考题：1：基本检修过程、检修原则、检修思路、常用检修方法（支路检测法、电压法、电阻法、短路法、开路法）。2：仪表的使用方法和技巧。3：检修过程的安全注意事项。第二章 KHX62W万能铣床电气技能培训一、原理图二、机床分析1、机床的主要结构及运动形式（1）主要结构 由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成，

17、如右图所示。（2）运动形式1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。2) 作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。2、机床对电气线路的主要要求 （1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。（2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车

18、和实现两地控制。 （3）工作台的三种运动形式六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。（4）冷却泵电动机只要求正转。（5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。3电气控制线路分析机床电气控制线路见图。电气原理图是由主电路 、控制电路和照明电路三部分组成。（1）主电路 有三台电动机。M1是主轴电动机；M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机。1）主轴电动机M1通过换相开关SA5与接触器KM1配合，能进行正

19、反转控制，而与接触器KM2制动电阻器R及速度继电器的配合,能实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并能通过机械进行变速。2）进给电动机M2能进行正反转控制，通过接触器KM3、KM4与行程开关及KM5、牵引电磁铁YA配合，能实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。3）冷却泵电动机M3只能正转。4）熔断器FU1作机床总短路保护，也兼作M1的短路保护；FU2作为M2、M3及控制变压器TC、照明灯EL的短路保护；热继电器FR1、FR2、FR3分别作为M1、M2、M3的过载保护。（2）控制电路 1）主轴电动机的控制（电路见图1）SB1、SB3与SB2、SB4是分别装在机床两边的停止

20、（制动）和启动按钮，实现两地控制，方便操作。KM1是主轴电动机启动接触器，KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器。SQ7是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。主轴电动机需启动时，要先将SA5扳到主轴电动机所需要的旋转方向，然后再按启动按钮SB3或SB4来启动电动机M1。M1启动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动作好准备。停车时，按停止按钮SB1或SB2切断KM1电路，接通KM2电路，改变M1的电源相序进行串电阻反接制动。当M1的转速低于120转/分时，速度继电器KS的一副常开触点恢复断开，切断KM2电路，M1停转，制动结束。据以上分析可写出主轴电机转动（即按SB3或S

21、B4）时控制线路的通路：12378910KM1线圈O ；主轴停止与反接制动（即按SB1或SB2）时的通路：123456KM2线圈O 主轴电动机变速时的瞬动（冲动）控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上联动机构进行控制的。变速时，先下压变速手柄，然后拉到前面，当快要落到第二道槽时，转动变速盘，选择需要的转速。此时凸轮压下弹簧杆，使冲动行程SQ7的常闭触点先断开，切断KM1线圈的电路，电动机M1断电；同时SQ7的常开触点后接通，KM2线圈得电动作，M1被反接制动。当手柄拉到第二道槽时，SQ7不受凸轮控制而复位，M1停转。接着把手柄从第二道槽推回原始位置时， 凸轮又瞬时压动行程开关SQ7

22、，使M1反向瞬时冲动一下，以利于变速后的齿轮啮合。 图2 主轴变速冲动控制示意图但要注意，不论是开车还是停车时，都应以较快的速度把手柄推回原始位置，以免通电时间过长，引起M1转速过高而打坏齿轮。2）工作台进给电动机的控制，工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2驱动，接触器KM3和KM4使M2实现正反转，用以改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械操作手柄联动的行程开关SQ1、SQ2和横向及垂直运动机械操作手柄联动的行程开关SQ3、SQ4、组成复合联锁控制。即在选择三种运动形式的六个方向移动时，只能进行其中一个方向的移动，以确保操作安全，当这两个机械操作手柄都在中间位置时，各行

23、程开关都处于未压的原始状态，如书中附图所示。由原理图可知：M2电机在主轴电机M1起动后才能进行工作。在机床接通电源后，将控制圆工作台的组合开关SA3扳到断开，使触点SA3-1（1718）和SA3-3（1221）闭合，而SA3-2（1921）断开，然后启动M1，这时接触器KM1吸合，使KM1（912）闭合，就可进行工作台的进给控制。工作台纵向（左右）运动的控制，工作台的纵向运动是由进给电动机M2驱动，由纵向操纵手柄来控制。此手柄是复式的，一个安装在工作台底座的顶面中央部位，另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有三个：向左、向右、零位。当手柄扳到向右或向左运动方向时，手柄的联动机构压下行程SQ1或

24、SQ2，使接触器KM3或KM4动作，控制进给电动机M2的正反转。工作台左右运动的行程，可通过调整安装在工作台两端的撞铁位置来实现。当工作台纵向运动到极限位置时，撞铁撞动纵向操纵手柄，使它回到零位，M2停转，工作台停止运动，从而实现了纵向终端保护。工作台向左运动：在M1启动后，将纵向操作手柄扳至向左位置，一方面机械接通纵向离合器，同时在电气上压下SQ1，使SQ1-2断，SQ1-1通，而其他控制进给运动的行程开关都处于原始位置，此时使KM3吸合，M2正转，工作台向左进给运动。其控制电路的通路为 ：11151617181920KM3线圈O，工作台向右运动：当纵向操纵手柄扳至向右位置时，机械上仍然接通

25、纵向进给离合器，但却压动了行程开关SQ2，使SQ2-2断，SQ2-1通，使KM4吸合，M2反转，工作台向右进给运动，其通路为：11151617182425KM4线圈O 。工作台垂直（上下）和横向（前后）运动的控制：工作台的垂直和横向运动，由垂直和横向进给手柄操纵。此手柄也是复式的，有两个完全相同的手柄分别装在工作台左侧的前、后方。手柄的联动机械一方面压下行程开关SQ3或SQ4，同时能接通垂直或横向进给离合器。操纵手柄有五个位置（上、下、前、后、中间），五个位置是联锁的，工作台的上下和前后的终端保护是利用装在床身导轨旁与工作台座上的撞铁，将操纵十字手柄撞到中间位置，使M2断电停转。工作台向前（或

26、者向下）运动的控制：将十字操纵手柄扳至向前（或者向下）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器，同时压下SQ4，使SQ4-2断，SQ4-1通，使KM4吸合，M2反转，工作台向前（或者向下）运动。其通路为：11212217182425KM4线圈O；工作台向后（或者向上）运动的控制：将十字操纵手柄扳至向后（或者向上）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器，同时压下SQ3，使SQ3-2断，SQ3-1通，使KM3吸合，M2正转，工作台向后（或者向上）运动。其通路为：11212217181920KM3线圈O。进给电动机变速时的瞬动（冲动）控制：变速时，为使齿轮易于啮合，进给变速与主轴变

27、速一样，设有变速冲动环节。当需要进行进给变速时，应将转速盘的蘑菇形手轮向外拉出并转动转速盘，把所需进给量的标尺数字对准箭头，然后再把蘑菇形手轮用力向外拉到极限位置并随即推向原位，就在一次操纵手轮的同时，其连杆机构二次瞬时压下行程开关SQ6，使KM3瞬时吸合，M2作正向瞬动。其通路为：1121221716151920KM3线圈O，由于进给变速瞬时冲动的通电回路要经过SQ1-SQ4四个行程开关的常闭触点，因此只有当进给运动的操作手柄都在中间（停止）位置时，才能实现进给变速冲动控制，以保证操作时的安全。同时，与主轴变速时冲动控制一样，电动机的通电时间不能太长，以防止转速过高，在变速时打坏齿轮。工作台

28、的快速进给控制：为提高劳动生产率，要求铣床在不作铣切加工时，工作台能快速移动。工作台快速进给也是由进给电动机M2来驱动，在纵向、横向和垂直三种运动形式六个方向上都可以实现快速进给控制。主轴电动机启动后，将进给操纵手柄扳到所需位置，工作台按照选定的速度和方向作常速进给移动时，再按下快速进给按钮SB5（或SB6），使接触器KM5通电吸合，接通牵引电磁铁YA，电磁铁通过杠杆使摩擦离合器合上，减少中间传动装置，使工作台按运动方向作快速进给运动。当松开快速进给按钮时，电磁铁YA断电，摩擦离合器断开，快速进给运动停止，工作台仍按原常速进给时的速度继续运动。3）圆工作台运动的控制：铣床如需铣切螺旋槽、弧形槽

29、等曲线时，可在工作台上安装圆形工作台及其传动机械，圆形工作台的回转运动也是由进给电动机M2传动机构驱动的。圆工作台工作时，应先将进给操作手柄都扳到中间（停止）位置，然后将圆工作台组合开关SA3扳到圆工作台接通位置。此时SA3-1断，SA3-3断，SA3-2通。准备就绪后，按下主轴启动按钮SB3或SB4,则接触器KM1与KM3相继吸合。主轴电机M1与进给电机M2相继启动并运转，而进给电动机仅以正转方向带动圆工作台作定向回转运动。其通路为：1115161722211920KM3线圈O，由上可知，圆工作台与工作台进给有互锁，即当圆工作台工作时，不允许工作台在纵向、横向、垂直方向上有任何运动。若误操作

30、而扳动进给运动操纵手柄（即压下SQ1SQ4、SQ6中任一个），M2即停转。三、X62W万能铣床电气线路的故障与维修铣床电气控制线路与机械系统的配合十分密切，其电气线路的正常工作往往与机械系统的正常工作是分不开的，这就是铣床电气控制线路的特点。正确判断是电气还是机械故障和熟悉机电部分配合情况，是迅速排除电气故障的关键。这就要求维修电工不仅要熟悉电气控制线路的工作原理，而且还要熟悉有关机械系统的工作原理及机床操作方法。下面通过几个实例来叙述X62W铣床的常见故障及其排除方法。（1）主轴停车时无制动 主轴无制动时要首先检查按下停止按钮SB1或SB2后，反接制动接触器KM2是否吸合，KM2不吸合，则故

31、障原因一定在控制电路部分，检查时可先操作主轴变速冲动手柄，若有冲动，故障范围就缩小到速度继电器和按钮支路上。若KM2吸合，则故障原因就较复杂一些，其故障原因之一，是主电路的KM2、R制动支路中，至少有缺相的故障存在；其二是，速度继电器的常开触点过早断开，但在检查时，只要仔细观察故障现象，这两种故障原因是能够区别的，前者的故障现象是完全没有制动作用，而后者则是制动效果不明显。以上分析可知，主轴停车时无制动的故障原因，较多是由于速度继电器KS发生故障引起的。如KS常开触点不能正常闭合，其原因有推动触点的胶木摆杆断裂；KS轴伸端圆销扭弯、磨损或弹性连接元件损坏；螺丝销钉松动或打滑等。若KS常开触点过早断开，其原因有KS动触点的反力弹簧调节过紧；KS的永久磁铁转子的磁性衰减等。应该说明，机床电气的故障不是千篇一律的，所以在维修中，不可生搬硬套，而应该采用理论与实践相结合的灵活处理方法。（2）主轴停车后产生短时反向旋转 这一故障一般是由