第3章-典型设备电气控制电路分析

第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第三章典型设备电气控制电路分析第六节交流双速信号控制电梯的电路分析第一节电气控制电路分析基础第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析第三节T68型卧式镗床电气控制电路分析第四节XA6132型卧式铣床电气控制电路分析第五节交流桥式起重机电气控制电路分析第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第一节电气控制电路分析基础一、电气控制分析的依据依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟悉了解控制对象，掌握其控制要求等。二、电气控制分析的内容设备说明书电气控制原理图第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22电气设备的总装接线图电器元件布置图与接线图三、电气原理图的阅读分析方法先机后电先主后辅化整为零总结特点集零为整、统观全局第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22四、分析举例C650卧式车床属中型车床，加工工件回转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。其结构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成。（一）卧式车床的主要结构和运动情况以C650普通卧式车床为例第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22图3-1普通车床的结构示意图1-进给箱2-挂轮箱3-主轴变速箱4-溜板与刀架5-溜板箱6-尾架7-光杆8-丝杆9-床身第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（二）C650车床对电气控制的要求1．主轴电动机M1（点动正反转制动）2．冷却泵电动机M2（单向运转）3．快速移动电动机M3（单向点动）4．电路应有必要的保护和联锁，有安全可靠的照明电路。从车削加工工艺要求出发，对各电动机的控制要求是：第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（三）C650车床的电气控制电路分析第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/221．主电路分析2．控制电路分析1）主电动机的点动调整控制2）主电动机的正反转控制3）主电动机的反接制动控制4）刀架的快速移动和冷却泵控制5)辅助电路6）完善的联锁与保护第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/223．电路特点1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由一台电动机拖动。2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，正、反向停车时均具有反接制动控制。3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。4）具有完善的保护与联锁。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析一、机床结构与运动形式摇臂钻床一般由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22二、电力拖动特点与控制要求（一）电力拖动特点1．采用多电机驱动2．主轴的旋转与进给采用一台电机拖动第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22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。双向定量泵摇臂液压缸溢流阀M3~YVYA主轴箱液压缸立柱液压缸第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（二）控制要求1．4台电动机容量均较小，采用直接起动方式，主轴要求正反转，但采用机械方法实现，主轴电动机单向旋转。2．升降电动机要求正反转。液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱的夹紧与放松以及主轴箱和摇臂的夹紧与放松，故液压泵电动机要求正反转。3．摇臂的移动严格按照摇臂松开→摇臂移动→移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂的夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进行。4．钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。5．要求有必要的联锁与保护环节。6．具有机床安全照明电路与信号指示电路。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22三、电气控制电路分析SQ1:摇臂升降极限开关SQ2:摇臂与外立柱松到位动作SQ3:摇臂与外立柱紧到位动作SQ4:主轴箱与摇臂(内立柱与外立柱)紧到位动作电磁铁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。WVUQS121620211918171314151191087654FU3201104103102203202L3L2L1摇臂松紧夹紧松开延时下降上升主轴指示主轴夹紧指示指示电源冷却泵电机主轴电机摇臂升降电动机液压泵电动机变压器照明松开151413121110987654321KTFR2SB6SB5YVKTSB6SQ3KM4KM5SB5KM4KM5KTSQ2SQ2KTKM3KM2KM1SB3KM2KM3SB4SQ1SB4SB3SQ13FR12SB1KM1SB2KM1HL3SQ4HL1HL2SQ4SAEL380VTC110136VFR2KM5KM43~M3M23~KM2KM3FU23~M1FR1KM1FU13~M4SA1第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（一）主电路分析（二）控制电路分析1．主轴电动机控制2．摇臂升降及夹紧、放松控制3．主轴箱与立柱的夹紧、放松控制。4．冷却泵电动机M4的控制5．联锁与保护环节（三）照明与信号指示电路分析第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（四）Z3040型摇臂钻床电气控制特点1）Z3040型摇臂钻床是机、电、液的综合控制。2）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控制有严格的程序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动夹紧。所以对M3、M2电动机的控制有严格程序要求，这些由电气控制电路控制，液压、机械配合来实现。3）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第三节T68型卧式镗床电气控制电路分析一、机床主要结构和运动形式图3-5T68卧式镗床结构示意图1-床身2-镗头架3-前立柱4-平旋盘5-镗轴6-工作台7-后立柱8-尾座9-上溜板10-下溜板11-刀具溜板T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作台等部分组成。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22辅助运动：工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。T68卧式镗床的运动形式有：主运动：镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22二、电力拖动方式和控制要求T68卧式镗床控制要求主要是：1）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。2）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。3）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。4）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制动停车环节。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/225）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。7）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22三、电气控制电路分析图3-6T68型卧式镗床电气原理图第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22SQ—M1速度选择开关(断开:低速,闭合:高速)SQ1,SQ2—主轴变速用开关,主轴变速时先复位(此时M1冲动)，齿轮啮合后动作SQ3,SQ4—进给变速用开关,进给变速时先复位(此时M1冲动)，齿轮啮合后动作SQ5,SQ6—进给联锁保护开关第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（一）主电路分析（二）控制电路分析1．M1主电动机的点动控制2．M1电动机正反转控制3．M1电动机高低速的转换控制4．M1电动机的停车制动控制5．主轴及进给变速控制1）停车变速2）运行中变速控制第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/226．快速移动控制7．联锁保护环节分析1）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。2）M1电动机正反转控制、高低速控制、M2电动机的正反转控制均设有互锁控制环节。3）熔断器FU1~FU4实现短路保护；热继电器FR实现M1过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。（三）辅助电路分析第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22（四）电气控制电路特点1）主轴与进给电动机M1为双速笼型异步电动机。低速时由接触器KM6控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接触器KM7、KM8控制，将定子绕组接成双星形。高、低速转换由主轴孔盘变速机构内的行程开关SQ控制。低速时，可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速运行的二级起动控制，以减小起动电流。2）电动机M1能正反转运行、正反向点动及反接制动。在点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串入限流电阻R，以减少起动和制动电流。3）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。只要进行变速，M1电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮啮合，使变速过程顺利进行。4）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22第四节XA6132型卧式铣床的电气控制（一）卧式万能铣床主要结构及运动情况第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/22二、万能卧式铣床的电力拖动特点与控制要求1）XA6132万能卧式铣床，主轴传动系统在床身内部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获得。2）主轴电动机处于空载下起动，为能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能移实现正、反轨但旋转方向不需经常改变。仅在加工前预选主轴转动方向而在加工过程中不变换。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/223）铣削加工是多刀多刃不连续切削，负载波动。为减轻负载波动的影响，往往在主轴传动系统中加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速停车，主轴电动机应设有停车制动。同时，主轴在上刀时，也应使主轴制动。为此本铣床采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。4）工作台的垂直，横向和纵向三个方向的运动由一台进给电动机拖动，而三个方向的选择是由操纵手柄改变传动链来实现的。每个方向又有正反向的运动，这就要求进给电动机能正、反转。而且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，故应有联锁保护。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片返回目录2020/3/225）使用圆工作台时，工作台不得移动，即圆工作台的旋转运动与工作台上下，左右，前后六个方向的运动之间有联锁控制。6）为适应铣