成型磨床电气控制系统设计

电气控制课程设计课题：成型磨床电气控制系统设计学院：金山学院学号：专业（方向）年级：09电气工程及其自动化学生姓名：福建农林大学金山学院信息与机电工程系2012年2月29日一、设计的任务（一）、基本情况介绍本机床用与各种特殊要求型面的磨削加工，机床由四台电动机拖动，即磨头电动机拖动砂轮高速旋转，采用JW11—4（0..6KW），单向连续工作。液压泵电动机拖动油泵向液压系统供油，采用Y802—4（0.75KW）单向连续工作。磨头升降电动机带动砂轮架上下移动，采用JW11—4正反向工作。吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用JW11—4驱动。加工时，工件置于电磁吸盘（DC36V/1.2A）上，加工完毕退磁取下工件。(二)、拖动情况介绍M1为液压泵电动机，M2为砂轮电动机，M3为吸尘电动机，M4为磨头升降电动机。（三）、设计要求、1）为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。为了保证停位准确，应有制动控制（采用能耗制动）。上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。2）磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电其联锁环节，其要求是：只有在电磁吸盘通电，并处于充磁吸着工作时，才能起动砂轮电动机。磨削中，一旦发生失磁，砂轮电动机应自动停止运转，以确保安全。为了休整砂轮，在吸盘不通电时，应能单独起动砂轮电动机。3）要有照明和必要的灯光显示。4）设置必要的电气保护联锁。二、设计过程（一）、总体方案选择说明M1为液压泵电动机，M2为砂轮电动机，M3为吸尘电动机，M4为磨头升降电动机。磨头升降电动机控制，采用电动控制，为了保证准确停位，有能耗制动。为工件在磨削过程中能自由伸缩，采用电磁吸盘来吸持工件，且有去磁控制。保护环节应有短路保护，电动机过载保护，电磁吸盘欠电流和过压保护。为减小工件在磨削加工过程中及时吸走磨屑，以保证精度，需要使用吸尘电动机。（二）、控制方式选择M4磨头升降电动机控制，采用电动控制，M2砂轮电动机与M3吸尘电动机，采用联动控制，（三）、设计电气原理图1、主电路设计主电路中有四台电动机，其中M1为液压泵电动机，由KM1控制，M2为砂轮电动机，M3为吸尘电动机，同由KM2控制，M4为磨头升降电动机，分别由KM3，KM4控制。FU1对电路进行短路保护，FR1，FR2,FR3分别对M1,M2,M3进行过载保护。2、控制电路设计当电源正常时，合上总开关QS，电流继电器KA的常开触点闭合可进行操作。1）液压泵电动机M1的控制：按下SB2，KM1得电吸合，M1启动并自锁。按下SB3，KM1失电释放，M1停转。2）砂轮电动机M2的控制：按下SB4，KM2得电吸合，M2启动并自锁。按下SB5，KM2失电释放，M2停转。3）吸尘电动机M3与砂轮电动机M2联动控制，按下SB4时M3与M2同时启动，按下SB5时M3与M2同时停止。FR2与FR3的常闭触点串联在KM2线圈回路中，M2，M3中任一台过载时，相应的热继电器动作，都将使KM2线圈失电，M2，M3同时停止。4）磨头升降电动机M4的控制：采用电动控制，按下SB6，KM3得电吸合，M4启动正转，当砂轮上升到合适位置时，是开SB5，KM3失电释放，M4停转。若砂轮上升到极限位置时，行程开关SQ1会自动断开，KM3失电，M4停转。按下SB7,KM4得电吸合，M4启动反转，当砂轮下降到合适位置时，松开SB7，KM4失电，M4停转，若砂轮下降到极限位置时，行程开关SQ2自动断开，KM4失电，M4停转。电路中串接了KM3,KM4的常闭触点作为互锁。3、辅助电路设计5）电磁吸盘控制：a工件吸持：按下SB8，线圈KM5通电，并自锁,电磁吸盘线圈通电，进入充磁吸合状态，电流继电器KA为动态，允许电动机控制工作。B：去工件：按下按钮SB10，电磁吸盘经R通入反向电流，吸盘及工件去磁。C：欠流保护：R,C用作阻容吸收装置，用作过压保护。HL1、HL2、HL3、HL4和HL5为指示灯，其工作电压由变压器TC供给，五个指示灯的作用是：HL1亮，表示控制电路的电源正常；不亮，表示电源有故障。HL2亮，表示工作台电动机M1处于运转状态，工作台正在进行往复运动；不亮，表示M1停转。HL3、HL4亮，表示砂轮电动机M2及吸尘电动机M3处于运转状态；不亮，表示M2、M3停转。EL亮，表示照明灯。HL5亮，表示电磁吸盘YH处于工作状态（充磁和去磁）；不亮，表示电磁吸盘未工作4、按设计要求检查各动作程序，各种保护联锁等全部符合要求，绘制电气控制纵原理图5、编制元件明细表成型磨床电气控制系统元器件目录表序号符号名称型号规格用途数量1M1磨头砂轮电动机JW11-4驱动磨头砂轮转动12M2液压泵电动机Y802-4（0.75）砂轮架、立柱、滑座的松开、夹紧13M4吸尘电动机JW11-4磨削加工中吸尘用14M3磨头升降电动机JW带动砂轮架上下移动15YH电磁吸盘DC36V/1.2A吸紧工件16SQ1磨头上升极限位置行程开关LX2上极限位置保护17SQ2磨头下降极限位置行程开关LX2下极限位置保护18SB1总开关按钮LA20（红色）总开关19SB2油泵电动机启动按钮LA20（绿色）油泵电动机启动110SB3油泵电动机停止按钮LA20（红色）油泵电动机关闭111SB4磨头砂轮电机启动按钮LA20（绿色）磨头砂轮电机启动112SB5磨头砂轮停止按钮LA20（红色）磨头砂轮电动机关闭113SB6磨头上升电动机点动按钮LA20（绿色）磨头上升点动114SB7磨头下降点动按钮LA20（绿色）磨头下降点动115SB8电磁吸盘充磁按钮LA20（绿色）电磁吸盘通电116SB9电磁吸盘LA20（红色）电磁吸盘断电1断电按钮17SB10电磁吸盘退磁按钮LA20（黄色色）电磁吸盘退磁118FR1～FR4热继电器4JR16B-20/3参照电动机整定电流19FU1熔断器3RL1-15熔体2～10A20FU2、FU3熔断器2RT16-32X熔体2A21QG断路器1C45AD脱扣电流10A22SQ1磨头上升极限位置行程开关1LAY37上极限位置保护23SQ2磨头下降极限位置行程开关1LAY37下极限位置保护24KM1液压泵电动机启动接触器1DJX-9线圈电压：AC220V25KM2磨头砂轮电动机启动接触器1DJX-9线圈电压：AC220V26KM3磨头上升点动启动接触器1DJX-9线圈电压：AC220V27KM4磨头下降点动启动接触器1DJX-9线圈电压：AC220V28KM7能耗制动启动接触器1DJX-9线圈电压：DC36V29KM6电磁吸盘充磁接触器1DJX-9线圈电压：DC36V30KM5电磁吸盘退磁接触器1DJX-9线圈电压：DC36V31HL1～HL4指示灯4AD16-22指示灯电压，DC6.3V二、设计小结经过一周的设计圆满的完成了这次课程设计，本次课程设计让我受益匪浅。我的课程设计题目是成型磨床电气控制系统的设计，使学生了解熟练掌握成型磨床安装接线、分析原理、及检修电路故障，机床的主要结构及运动形式，分析机床对电气线路的主要要求，机床接触器一继电器控制电路概述。参考文献《电气与PLC控制技术》姚屏，王晓军主编;《工业电气控制技术》吕厚余，邓力主编；《AutoCAD2008电气设计完全自学手册》杨德星，王颖主编；《机床电气控制技术》齐占庆主编；《电气控制与PLC.》李向东主编.。