C6140T车床电气控制线路的分析

模块二C6140T车床电气控制线路的分析一、工作任务分析图2-1工作原理（用实物投影仪）二、相关实践性知识（一）机床电气控制线路的基本组成机床电气控制线路包括：主电路、控制电路（包括电源变压器）、指示电路、联锁保护环节（二）电气控制原理图的阅读分析方法1．基本原则化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护、全面检查。采用化整为零的原则以某一电动机或电器元件（如接触器或继电器线圈）为对象，从电源开始，自上而下，自左而右，逐一分析其接通断开关系。2．分析方法与步骤①分析主电路无论线路设计还是线路分析都是先从主电路入手。主电路的作用是保证机床拖动要求的实现。从主电路的构成可分析出电动机或执行电器的类型、工作方式，起动、转向、调速、制动等控制要求与保护要求等内容。②分析控制电路主电路各控制要求是由控制电路来实现的，运用“化整为零”、“顺藤摸瓜”的原则，将控制电路按功能划分为若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经过逻辑判断，写出控制流程，以简便明了的方式表达出电路的自动工作过程。③分析辅助电路辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和故障报警等。这部分电路具有相对独立性，起辅助作用但又不影响主要功能。辅助电路中很多部分是受控制电路中的元件来控制的。④分析联锁与保护环节生产机械对于安全性、可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。在电气控制原理图的分析过程中，电气联锁与电气保护环节是一个重要内容，不能遗漏。⑤总体检查经过“化整为零”，逐步分析了每一局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别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，以达到正确理解原理图中每一个电气元器件的作教学目标：1．能熟练分析C6140T车床的电气线路工作原理。2．能熟练分析C6140T车床电气线路故障。用。（三）车床的认识（回顾机加工实习对车床的认识）1．车床的结构认识C6140T车床主要构造由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等几部分组成，其外形图如图2-6所示。2．车床的运动情况认识主运动（切削运动）：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动进给运动：溜板箱带动刀架的直线运动。其它运动有：刀架的快速移动。刀架移动和主轴旋转都是由一台电动机来拖动的。（四）C6140T车床电气线路分析1．车床加工对控制线路要求分析（1）主运动（切削运动）——主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动（2）进给运动——溜板带动刀架的直线运动机械调速：工件材料、尺寸加工工艺等不同，切削速度应不同，因此要求主轴的转速也不同。正反转控制：车削螺纹时，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反转。车床主轴的旋转方向可通过机械手柄来控制。制动：为了缩短停车时间，主轴停车时采用能耗制动。其它：显示电动机的工作电流以监视切削状况。（3）快速移动——溜板带动刀架的快速运动图2-6车床结构示意图1—床身2—进给箱3—挂轮箱4—主轴箱5—溜板箱6—溜板及刀架7—尾座8—丝杠9—光杠单向点动操作、短时工作方式。（4）冷却润滑要求车削加工中，根据不同的工件材料，也为了延长刀具的寿命和提高加工质量，需要切削液对工件和刀具进行冷却润滑，而有时又不采用，因此采用自动空气开关控制冷却泵电动机单向旋转。此外还应配有安全照明电路和必要的联锁保护环节。总结：C6140T车床由3台三相笼型异步电动机拖动，即主电动机M1、冷却泵电动机M2和刀架快速移动电动机M3。2．C6140T车床控制线路分析（1）主电路（见图2-7）合上自动空气开关QF1M1：交流接触器KM1主触点闭合，M1直接起动运行。M2：交流接触器KM1主触点闭合后，交流接触器KM2主触点闭合，再合上自动空气开关QF2，M2直接起动运行。M3：交流接触器KM3主触点闭合，M3直接起动运行。（2）控制电路（见图2-8）控制电路电源由电源变压器TC供给控制电路交流电压127V，照明电路交流电路36V，指示电路6.3V。即采用变压器380V/127V，36V，6.3V①M1、M2直接起动：合上QF1→按下SB2→KM1、KM2线圈得电自锁→KM1主触点闭合→M1直接起动；KM2主触点闭合→合上QF2→M2直接起动②M3直接起动：合上QF1→按下SB3→KM3线圈得电→KM3主触点闭合→M3直接起动（点动）③M1能耗制动合上SQ1→KT线圈得电→KT常闭触点断开→KM1、KM2线圈断电→KT常开触点闭合，KM4线圈得电→其主触点闭合，M1能耗制动；KT线圈断电→延时t秒后，KT延时触点复位，KM4主触点断开，制动结束。图26140T车床控制线路的主电路（3）照明电路电源变压器TB将380V的交流电压降到36V的安全电压，供照明用。照明电路由开关K控制灯泡EL。熔断器FU3用作照明电路的短路保护。冷却泵电动机M2运行指示灯HL16.3V电压供电源指示HL2、刻度照明HL3。总结：①主轴电动机采用单向直接起动，单管能耗制动。能耗制动时间用断电延时型时间继电器控制。②主轴电动机和冷却泵电动机在主电路中保证顺序联锁关系。③用电流互感器检测电流，监视电动机的工作电流。（五）C6140T车床电气线路常见故障分析1．故障现象：主轴电动机M1不能起动。原因分析：①控制电路没有电压。②控制线路中的熔断器FU5熔断。图26140T车床控制线路的控制电路③接触器KM1未吸合，按起动按钮SB2，接触器KM1若不动作，故障必定在控制电路，如按钮SB1、SB2的触头接触不良，接触器线圈断线，就会导致KM1不能通电动作。当按SB2后，若接触器吸合，但主轴电动机不能起动，故障原因必定在主线路中，可依次检查接触器KM1主触点及三相电动机的接线端子等是否接触良好。2．故障现象：主轴电动机不能停转。原因分析：这类故障多数是由于接触器KM1的铁芯面上的油污使铁芯不能释放或KM1的主触点发生熔焊，或停止按钮SB1的常闭触点短路所造成的。应切断电源，清洁铁芯极面的污垢或更换触点，即可排除故障。3．故障现象：主轴电动机的运转不能自锁。原因分析：当按下按钮SB2时，电动机能运转，但放松按钮后电动机即停转，是由于接触器KM1的辅助常开触头接触不良或位置偏移、卡阻现象引起的故障。这时只要将接触器KM1的辅助常开触点进行修整或更换即可排除故障。辅助常开触点的连接导线松脱或断裂也会使电动机不能自锁。4．故障现象：刀架快速移动电动机不能运转原因分析：按点动按钮SB3，接触器KM3未吸合，故障必然在控制线路中，这时可检查点动按钮SB3，接触器KM3的线圈是否断路。5．故障现象：M1能起动，不能能耗制动起动主轴电动机M1后，若要实现能耗制动，只需踩下行程开关SＱ1即可。若踩下行程开关SＱ1，不能实现能耗制动，其故障现象通常有两种，一种是电动机M1能自然停车，另一种是电动机M1不能停车，仍然转动不停。原因分析：踩下行程开关SＱ1，不能实现能耗制动，其故障范围可能在主电路，也可能在控制电路中电路。有3种方法。①由故障现象确定当踩下行程开关SＱ1时，若电动机能自然停车，说明控制电路中KT（02-03）能断开，时间继电器KT线圈得过电，不能制动的原因在于接触器KM4是否动作。KM4动作，故障点在主电路中；KM4不动作，故障点在控制电路中。当踩下行程开关SＱ1时，若电动机能不能停车，说明控制电路中KT（02-03）不能断开，致使接触器KM1线圈不能断电释放，从而造成电动机不停车，其故障点在控制电路中，这时可以检查继电器KT线圈是否得电。②由电器的动作情况确定当踩下行程开关SＱ1进行能耗制动时，反复观察电器KT和KM4的衔铁有无吸合动作。若KT和KM4的衔铁先后吸合，则故障点肯定在主电路的能耗制动支路中；KT和KM4的衔铁只要有一个不吸合，则故障点必在控制电路的能耗制动支路中。③强行使接触器KM4的衔铁吸合若此时仍不能实现能耗制动，说明故障点在主电路；若此时可以实现能耗制动，则不能实现能耗制动的故障原因不在主电路，必在控制电路中。三、练习1．操作车床，熟悉机床各电器位置和正常动作情况。2．分别操作主轴电动机的停止按钮SB1和制动手柄SQ1，观察主轴电动机的停止情况。3．试述C6140T车床的能耗制动工作过程？4．调节时间继电器的定时时间，观察主轴电动机M1的停止情况和电器KT、KM4的动作。5．C6140T车床主轴电动机能起动，但快进电动机M3不能起动，分析原因。