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生物机电第三单元典型设备电气控制系统电气控制与PLC生物机电电气设备维修——情景模拟生物机电第三单元典型设备电气控制系统学习目标：通过对车床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床、平面磨床、组合机床、桥式起重机等设备电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一定基础，本章是前两章知识的综合应用。要求：学会分析电气设备中各种电动机起动、制动过程和各种辅助电路的工作原理，掌握常用电气设备中电气原理图的原理和结构。任务描述任务一——电气系统识图分析任务二——车床电气控制系统原理与维修任务三——摇臂钻床车床电气控制系统原理与维修任务四——万能铣床车床电气控制系统原理与维修任务五——卧式镗床车床电气控制系统原理与维修任务六——平面磨床车床电气控制系统原理与维修任务七——桥式起重机车床电气控制系统原理与维修生物机电第三单元典型设备电气控制系统任务一电气系统识图分析情景模拟：一份完整的工程图纸学习目标：掌握读电气图方法任务描述：一、电工识图的基本要求二、识图的步骤三、电气识图基本方法四、机床电气控制系统分析的一般方法步骤：五、分析电气控制原理图方法——跟踪法生物机电任务一——电气系统识图分析一、电工识图的基本要求：1、从简单到复杂，循序渐进识图。2、应具有电工、电子基本理论知识。3、要熟记会用电气图形符号和文字符号。4、要熟各类电气典型基本电路。5、掌握各类电气图的绘制特点。6、把电气图与土建图结合起来看。7、了解电气图的有关标准和规程。二、识图的步骤1、详读图纸说明。2、识读概略图和框图。3、读识电气原理图4、读识电气接线图和安装图生物机电任务一——电气系统识图分析三、电气识图基本方法1、先机后电2、先主后辅3、化整为零4、集零为整5、统观全局6、总结特点四、机床电气控制系统分析的一般方法步骤：1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。2、了解电器元件的安装位置及作用。3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及安装位置。4、分析电气控制原理。生物机电任务一——电气系统识图分析五、分析电气控制原理图方法——跟踪法1、主电路的读图法第一步：分清主电路中的用电设备。第二步：搞清楚用什么电器元件控制用电设备第三步：了解主电路中其它电器元件的作用。第四步：看电源（交流、直流）2、识读辅助电路的步骤第一步：看电源（交流、直流）第二步：看辅助电路是如何控制主电路的第三步：看电气元件之间的关系分析具体电路、不断总结、不断提高生物机电任务二——车床电气控制系统原理与维修情景模拟：生物机电车床学习目标：会维修车床的电气故障任务描述：车床的组成与运动规律电气控制要求车床的电气控制开关位置车床的电气原理图车床的常见故障案例车床生物机电生物机电子任务一C650卧式车床电气控制电路重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。子任务1车床结构介绍和控制要求C650车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度3000mm。主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通过手柄操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。要求：①因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。②快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。驱动电机电气控制要求：主轴电动机（30KW）：①正、反转②电气反接制动③正向点动。快移电动机（2.2KW）：点动控制。冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制（提供冷却液）。长沙高新区生物机电子任务2C650车床主电路分析M1（主电动机）：①KM1、KM2实现正反转；②KT与电流表PA用于检测运行电流；③KM3用于点动和反接制动时串入电阻R限流；正反转电动运行时R旁路。④速度继电器KS用于反接制动时，转速的过零检测。M2（冷却泵电机）：KM4用于起停控制。M3（快移电动机）：KM5用于起停（点动）控制。。生物机电1、主电动机M1的控制：①点动（正向）按下点动按钮SB2→KM1线圈通电（无自锁）→M1串R全压正向点动，电流表PA不投入。松开点动按钮SB2→KM1线圈断电，点动停止。②正反转控制（SB3、SB4）按动正转SB3→KT线圈通电延时、KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通电→KM1线圈通电自锁→M1正向起动。启动完毕，KT延时时间到→PA投入检测运行电流。③反接制动（正转时n0触点闭合）按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、KA线圈断电，松开SB1→KM2线圈通电→M1串R反接→n100r/min时→KM2线圈断电，切除反接电源，M1停止转动。反转及反转的反接制动请自行分析。2、其他控制电路原理M2（冷却泵）：SB5、SB6及KM4构成起停控制电路：M3（快移）：刀架操纵手柄控制刀架拖板的工步移动和快速移动。按动操作手柄点动按钮，压下位置开关SQ→KM5线圈通电→电动机M3点动。生物机电车床电气控制系统常见故障1、所有电机缺相。2、控制变压器无输入电源。3、主轴电动机运行不正常。4、冷却泵电动机运行不正常5、冷却泵电动机运行不正常6、快速移动电机缺相。7、所有控制无效，无指示。8、无电源信号指示。9、无工作照明指示。10、所有电机无法启动。11、冷却泵电动机、快速移动电机不能启动。12、主轴电动机启动后无法停止。13、主轴电动机启动后不能自锁。14、接通总电源QS1，快速移动电机自动运转。15、接通总电源QS1，冷却泵电动机自动运转。16、冷却泵电动机不能启动。17、快速移动电机不能运转。18、所有电机无法启动。19、控制变压器无控制电压输出。生物机电任务三摇臂钻床电气控制系统原理与维修情景模拟：生物机电摇臂钻床2学习目标：会维修摇臂钻床的电气故障任务描述：摇臂钻床的组成与运动规律电气控制要求摇臂钻床的电气控制开关位置摇臂钻床的电气原理图摇臂钻床的常见故障案例摇臂钻床生物机电生物机电摇臂钻床电气控制系统钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工。摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距1200mm。摇臂钻床的构成（机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱（外形图）、主轴、工作台（固定工件）。机械运动：主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）进给运动：主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动）辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）②摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动）③主轴箱沿摇臂水平移动（手动）④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。长沙高新区生物机电子任务1摇臂钻床的液压原理液压泵采用双向定量泵。接触器KM4、KM5控制液压泵电机M3的正、反转。电磁换向阀YV的电磁铁YA用于选择夹紧、放松的对象。电磁铁YA线圈不通电时，电磁换向阀YV工作在左工位，同时实现主轴箱和立柱的夹紧与放松。电磁铁YA线圈通电时，电磁换向阀YV工作在右工位，实现摇臂的夹紧与放松。长沙国家高新区。生物机电摇臂钻床电气控制系统控制要求：1、主轴的控制主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制。2、摇臂升降过程：放松→升/降→夹紧a.摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2；b.做升/降运动；c.升降完毕与夹紧之间加入1~3S的时间延时，以克服惯性；d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关SQ3，摇臂升降过程结束。位置开关SQ1、SQ6用于升降限位保护。3、工作状态指示HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。生物机电子任务2摇臂钻床电气控制主电路主电动机M1：KM1单向起停控制。摇臂升降M2：KM2、KM3，正反转控制。液压泵机M3：KM4、KM5，正、反转（夹/松）控制。冷却泵M4：组合开关SA1单向手动控制。长沙国家高新区。生物机电子任务3摇臂钻床电气控制电路主电动机控制SB1、SB2、KM1构成主轴电动机的起停控制电路，HL3用作运行指示。摇臂上升过程分析（夹紧时压下SQ3）:按下SB3→KT通电→电磁阀YA线圈通电、KM4线圈通电→液压泵电机M3正转、压力油进入摇臂夹紧油缸右腔→摇臂松开→压下ＳQ2→KM4线圈断电→M3停止放松（此时SQ3恢复为常态，YA线圈仍通电）。压下的ＳQ2→KM2线圈通电→摇臂升降电机M2正转→摇臂上升→升至需要高度时，松开SB3或摇臂压下限位开关SQ1时→KT线圈断电延时、KM2线圈断电→M2停止上升。KT线圈断电延时1~3S→KM5线圈通电→液压泵电机M3反转→摇臂夹紧→压下SQ3→KM5、YA线圈断电→M3停止。夹紧完毕，摇臂上升的全部过程结束。3.2.2摇臂钻床电气控制电路生物机电1、所有电机不能正常启动运行。2、冷却泵电动机运行不正常。3、控制电路无效。4、主轴电动机运行不正常。5、无控制电压，所有控制失效。6、无控制电压，所有控制失效。7、所有控制无效。8、照明灯不亮。9、照明灯不能关断。10、多数电机不能正常启动。11、多数电机不能正常启动。12、启动SB1后主轴电机自动运转。13、摇臂自动上升。14、摇臂不能上升。15、摇臂自动下降。16、摇臂不能下降。17、立柱自动放松。18、立柱不能放松。19、摇臂无法夹紧。20、摇臂无法夹紧。3.2.3摇臂钻床电气控制电路常见故障生物机电任务四——万能铣床车床电气控制系统原理与维修情景模拟：生物机电铣床4学习目标：会维修万能铣床的电气故障任务描述：万能铣床的组成与运动规律电气控制要求万能铣床的电气控制开关位置万能铣床的电气原理图万能铣床的常见故障案例铣床生物机电铣床生物机电生物机电万能铣床电气控制系统用途：铣削平面、斜面和加工沟槽。分类：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣、专用铣床。常用的卧式万能铣床型号：X62W、改进型XA6132。XA6132是在X62W型万能铣床的基础上增设电磁铁离合器抱闸制动，其他机械结构相同及电气控制电路基本相同。长沙高新区生物机电子任务1XA6132万能铣床简介XA6132万能铣床的构成：床身、悬梁、刀杆支架、升降台。主运动：主轴电动机驱动主轴带动刀具作顺铣、逆铣，转动方向手动预选。–为了换刀方便，主轴采用电磁离合器制动。–为了主轴和进给机械变速后的齿轮啮合，采用瞬时变进冲动。升降式工作台进给运动（进给电动机驱动）：工作台带工件作快进、工进运动。升降台的构成：矩形（直线运动）、圆形（圆弧运动）两层结构。矩形工作台的六个运动方向和圆工作台的旋转运动要求互锁，任何时刻，只允许存在一种运动形式的一个方向运动。为了避免打刀（安全），要求有先做主轴旋转，然后工件进给的顺序控制。生物机电子任务2万能铣床控制线路分析XA6132卧式万能铣床控制线路可分为主电路、控制电路、直流电路、照明电路等部分。1、主电路①中间继电器KA3控制冷却泵电动机M1。②KM1、KM2控制主轴电动机M2正、反转。③KM3、KM4控制进给电动机M3正、反转。其他，还有短路、过载保护器件。生物机电2、主轴及冷却泵电动机控制主轴：主轴在加工前，由选择开关SA4选择主轴电动机M2的转动方向（顺、逆铣）。①起停：SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以实现主轴电动机M2的两地起停控制，两套起停控制按钮分别装在铣床正面和侧面操作板上。停车时SB1、SB2的常开触点闭合，使主轴制动电磁离合器的电磁铁YB线圈通电，同时电磁线圈YC2通电，沟通工作台快速进给传动链，此时进给电动机M2断电，工作台快停（顺控要求），实现主轴电动机迅速停车制动。②上刀制动：转换开关SA2常开触点闭合，电磁离合器电磁铁YB线圈通电，实现上刀制动。③主轴变速冲动：主轴电动机（M2）在转动过程中，拉出主轴变速手柄时，位置开关SQ5动作，KM1或KM2线圈断电、主轴电动机（M2）停止转动，主轴变速手柄在复位过程中，压下SQ5、KM1或KM2线圈通电，M2作瞬时正或反向变速冲动。反复推拉变速手柄，直至手柄放回原位，齿轮啮合为止。冷却泵：转动旋转式转换开关SA1→中间继电器KA3线圈通电→冷却泵电动机