CWA卧式车床课程研究设计Word格式.docx

1、接触器KMl、KM2、KM3、KM4控制主轴电动机的四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转。当接触器KMl和KM4闭合时，主轴电动机M1处于低速正转运行状态；当接触器KM2和KM4闭合时，主轴电动机M1处于低速反转状态；当接触器KM2和KM3闭合时，主轴电动机M1处于高速正转状态；当接触器KM2、KM4闭合时，主轴电动机M1处于高速反转状态。主轴电动机M1的过载保护和短路保护由电源引入开关QF承担。在主轴电动机M1内设有温度继电器ST，以便当电动机启动频繁或电流增大、电动机温度升高时及时切断电源。冷却泵电动机M2由于功率小，故采用了中间继电器KAl控制其电源的通断。热继电器FR

2、为它的过载保护，熔断器FUl为它的短路保护。三相电源由自动空气开关QF引入，按下自动空气开关QF上的绿色按钮，接通机床电源，接下红色按钮，断开机床电源。第二章 控制方案设计一、设计要求1） M1有正反转功能2） M1为双速电机，可实现反接制3） M2为单向运转，采用星-三角启动4）机床要有照明灯，照明电路电压为24V5）机床具有操作指示，指示灯电路电压为6V6） M1温度不能超过95度7） 整个机床要有短路保护、M1要有过载保护二、主回路设计主电路中共有两台电动机。控制主轴电动机的四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转。机床的三相电源由电源引入开关QS引入。主电机M1具有过载保

3、护，由热继电器FR来实现，它的短路保护可以由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。熔断器冷却泵电动机M2的过载保护装置，主电机M1与冷却泵电动机M2共同设有短路保护熔断器FU。在主轴电动机M1内设有温度继电器ST，以便当电动机启动频繁或电流增大、电动机温度升高时及时切断电源，起到保护主轴电动机M1的作用。三、控制回路设计考虑到操作方便，主电动机M1可在床头操作板上和刀架托板上分别设起停和停止按钮SB1、SB2、SB3进行操纵，主电动机的高低速转动由SB3、SB4按钮开关来选择控制。冷却泵电动机由SB1、SB6进行起停操作，装在车床床头的操作板上。控制电路中，为紧急停止按钮。根据电气传动的要求，由接

4、触器KM1、KM2、KML、KMH、KH控制电动机M1四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转,冷却泵电动机M2主要由接触器KM3、KM4、KM5来控制,如图1所示。图1 主回路线路当接触器KM1和KML闭合时，主轴电动机M1处于低速正转运行状态；当接触器KM2和KML闭合时，主轴电动机M1处于低速反转状态；当接触器KM1和KM、KMH闭合时，主轴电动机M1处于高速正转状态；当接触器和KM、KMH闭合时，主轴电动机M1处于高速反转状态。用接触器KM1控制电动机M1的正转，用接触器KM2控制电动机M1的反转，KML控制主电动机的低速运动，和KMH控制主电动机的高速运动。主电机正反转

5、控制电路： 如图2所示：图2 正反转线路闭合SB2，线圈KM1通电，KM1辅助触点闭合形成自锁，但是KM1和KM2形成互锁，所以可以控制正反转，速度继电器KS2接通瞬间自锁。闭合SB3与闭合SB2同理。高低速的选择控制电路：图3 高低速线路在闭合SB2或者闭合SB3前提下，闭合SB4，KML闭合自锁，由于KML和KMH互锁。所以此时电动机低速运转。闭合SB5与SB4同理。冷却泵电动机的控制电路：图4 冷却泵控制电路 SB1是冷却泵M2的总开关，闭合SB6，线圈KM3得电自锁，KM4线圈得电，长闭断开。时间继电器KT得电开始计时，计时时间到，KT长闭断开，长开闭合，KM4失电，KM5线圈得电自锁

6、。形成对冷却泵的控制。四、信号指示与照明电路可设电源指示HL2（绿色），在电源接通后立即发光显示，表示机床已经处于供电状态。设指示灯HL1（红色）表示主电机是否运动，这两个指示灯可以由接触器KM1、KM2的动合和动断辅助触电进行切换通电显示，如图5所示。设置照明灯EL安全照明（照明灯的电路电压为24V）。图5 指示灯线路五、控制电路电源考虑安全可靠及满足照明指示灯的要求，采用变压器供电，控制电路220V，照明电路24V,指示灯电压6V。六、电动机的选择电动机的选用原则：（1）根据负载的启动特性及运行特性，选出最适合于这些特性的电动机，满足生产机械工作过程中的各种要求。（2）选择具有与使用场所的

7、环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结构上应能适合电动机所处的环境条件。（3）计算和确定合适的电动机容量。通常设计制造的电动机，在75%-100%额定负载时，效率最高。因此应使设备需求的容量与被选电动机的容量差值最小，使电动机的功率被充分利用。（4）选择可靠性高、便于维护的电动机。（5）考虑到互换性，尽量选择标准电动机。（6）为使整个系统高效率运行，要综合考虑电机的极数及电压等级。本设计中根据CW6136A卧式车床的相关参数及工作要求，选用主电及冷却泵电动机如下：P=35.5*（0.36）1.54=7.36kw电动机选择标准表型 号额定功率 电流 转速 效率 功率因数 堵转转矩堵转电流最

8、大转矩噪声振动速度 重量额定转矩额定电流1级2级kWAr/min%COS倍dB（A）mm/skg同步转速 1500r/min 4 级Y80M1-40.551.5139073.00.762.46.02.356671.817Y80M2-40.75274.5Y90S-41.12.7140078.00.786.56125Y90L-43.779.00.796226Y100L1-42.25143081.00.827.0657034Y100L2-436.882.50.8135Y112M-448.8144084.5687447Y132S-45.511.685.50.8478Y132M-47.515.487.0

9、0.857179Y160M-41122.6146088.07582122Y160L-41530.388.577142Y180M-418.535.9147091.00.862.0174Y180L-42242.591.5192Y200L-43056.892.20.8784253Y225S-43770.4148091.81.9294Y225M-44584.292.30.88327Y250M-45510392.681862.8381Y280S-414092.78590535Y280M-416493.50.89634Y315S-41102019398912Y315M-413224094.09610110

10、48Y315L1-416028994.51105Y315L2-42003611260Y355M1-4220407148894.41.41064.51690Y355M3-425046194.71081800Y355L2-428051594.91945Y355L3-431557895.26.91985所以M1实际选择11KW电动机主电机M1：Y160M-4 11kW 380V 30A 1460r/min;冷却泵电机M2：JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min;第三章 电器元件的选择一、元器件的选择（1）熔断器FU1、FU2的选择选择熔断器，主要是选择熔断器的种类、额定

11、电流、熔断器的额定电流等级和熔体的额定电流。是对M1、M2两台电动机进行保护的熔断器。熔体的电流为：式中 为熔体的额定电流，为电动机的额定电流，为容量最大的一台电动机的额定电流。图6 熔断器图形符号和文字符号可以选用RL1-100型熔断器，配用80A的熔体。 可以选用RL1-15型熔断器，配用2A的熔体。（2）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。图7 交流接触器图形符号和文字符号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

12、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11.4； 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。 接触器KM1、KM2、KM、KML、KMH，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

13、主触点3对。根据上述情况，选用CJ0-40型接触器，电磁线圈电压为220V。冷却泵：由于M2电动机的额定电流较小，接触器KM3、KM4、KM5可选用CJ0-40交流接触器，线圈电压220V,触点电流5A，KM3需要主触点3对，动合触点1对；KM4需要主触点3对，动断触点1对；KM5需要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对。由于采用Y/ 启动，选用时间继电器控制。其触点数量分别为：动合触点1对，动断触点1对， 型号为CJ0-40。（3）热继电器FR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

14、定电流Ied，即：图8 热继电器的图形和文字符号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。主电动机M1额定电流30A,热继电器应选用JR0-40型的，热元件的电流为40A,整定电流调节范围2540A,工作时将额定电流调节为30A。（4）温度继电器FC根据设计要求中M1电机温度不超过95度，综合各方面考虑，可选用JUC-1M型温度继电器。（5）速度继电器KS速度继电器的选择主要考虑电动机的转速，由于电动机M1的转速1460r/min,所以可选择型号为JY1。其在持续工作中可靠地工作在3000r/min以下，在

15、电器轴转速为150r/min左右时，即能动作。100r/min分以下触点恢复正常位置。（6）控制变压器TS变压器的最大负载是电动机M1、M2和照明灯同时工作，根据式子可得：根据式子可得：可知变压器的容量为68.4V考虑到照明灯等其它电路的容量，可以选用BK-100型变压器或BK-150型变压器，电压等级380V/220V-24V-6V，可以满足辅助回路中各种电压的需求。（7）按钮（SB1-SB6）选择按钮选择LA19-11系列应用于控制电路，电流大小5A左右，电压220V。启动按钮绿色停止按钮红色所以选择：LA19-11 220V 7个二、电器元器件明细表符号名称型号规格数量三相异步电动机11

16、KW 380V1460r/min1冷却泵电动机JCB-220.125kW 380V 2790r/min交流接触器CJ0-40额定电流40A220V8熔断器RL1-100380V 100A 熔体80ARL1-15380V 15A熔体2ATC控制变压器BK100100V.A 380V/220V-24V-6V按钮LA19-11红色 5A绿色 5A指示灯信号灯ZSD-06V 绿色1 白色1照明灯JZ24-40电压24V额定功率40W时间继电器7PR1040220V 动断、动合各1FR热继电器JR0-40额定电流40A，整定电流30A速度继电器JY1380V 2A 1003600r/minFC温度继电器

17、JUC-1M95度三、工作原理主电动机M1的动作情况：（1）低速正转当按SB2下按钮，KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然后按下SB4按钮，KML线圈得电，KML主触点闭合，低速正转起动。（2）高速正转 当按下SB2按钮，KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然后按下SB5按钮，KMH线圈得电，KM线圈得电，KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速正转起动。（3）低速反转当按下SB3按钮，KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB4按钮，KML线圈得电，KML主触点闭合，低速反转起动。（4）高速反转 当按下SB3按钮，KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB5按钮，KMH线圈得电，KM

18、线圈得电，KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速反转起动。冷却泵M2的动作情况：（1） 当按下SB6按钮，KM3线圈得电，KM4线圈得电，KT线圈得电，KM3主触点闭合，KM4主触点闭合，Ts后，KT动合触点闭合，KM5线圈得电，KM5主触点闭合、自锁Y/ 降压启动。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

19、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

20、。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。参考资料： 1机床电气控制技术机械工业出版社 第四版 齐占庆 王振臣 主编 2电工电子使用手册电子工业出版社 刘光源 主编 3、陈远龄 机床电气自动控制重庆大学出版社，1997 4、付家才主编 电气控制工程实践技术 北京：化学工业出版社，2003 5、实用机械电气技术手册编委会. 实用机械电气技术手册. 济南：三东科学技术出版社，1994版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏

21、亮个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人的书面许可，并支付报酬。Users may use the contents or services of this ar

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