电动机制动控制线路

电气控制及PLC技术电气工程学院自动化系杨霞2014年1月电气控制及PLC技术2基本与典型电气控制电路分析与设计•知识点：电气控制线路的基础知识基本与典型电气控制线路•学习重点：本章学习的是电气控制分析与设计。重点掌握：1.电气控制线路的基础知识；2.基本与典型电气控制线路：电动机直接起动控制线路：点动与长动（起、保、停）；电动机正反转（可逆）控制线路；电动机多地点控制线路；多台电动机按顺序工作的连锁控制线路；电动机起动控制电路：如星形—三角形降压起起动线路；电动机制动控制线路：如三相笼型异步电动机反接制动控制电路；工作台往复运动控制线路。机床电气控制线路电气控制及PLC技术机床电气控制线路•一、车床电气控制线路•二、铣床电气控制线路•三、镗床电气控制线路电气控制及PLC技术1、机床的结构主轴变速箱溜板与刀架尾座车身丝杠光杠溜板箱进给箱挂轮箱主轴一、车床电气控制线路电气控制及PLC技术主运动：是工件作旋转运动，也就是产生车削的运动；进给运动：是刀具作直线运动，也就是使切削能连续进行下去的运动。主轴转动带动装夹在其端头的工件转动；刀具安装在刀架上，与滑板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动。主轴的传动和溜板箱的移动均由主电动机驱动，并通过各自的变速箱调节主轴转速或进给速度。当加工的工件比较大时其转动惯量也比较大，停车时不易立即停止转动，必须有停车制动的功能，较好的停车制动是采用电气制动。在加工的过程中，还需提供切削液（冷却液）。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，要求带动刀架移动的溜板箱能够快速移动（辅助运动）。电气控制及PLC技术2.电力拖动及控制要求（1）主电动机M1，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动，电动机采用直接起动，可正反两个方向旋转（反转控制主要用于加工螺纹时，要求反转退刀），并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便，还具有正向点动功能。（2）电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接起动停止方式，并且为连续工作状态。（3）快速移动电动机M3，电动机可根据使用需要，随时手动控制起、停。（4）要求有局部照明和必要的电气保护和联锁。电气控制及PLC技术3.电气控制线路的分析电气控制及PLC技术（1）主电路限流电阻正转反转电气控制及PLC技术（2）控制电路5678910111213电气控制及PLC技术1）点动控制SB2KM1KM3KM2正转反转R旁路点动电气控制及PLC技术2）正、反转控制SB3正转反转正转反转R旁路电气控制及PLC技术3）反接制动控制67891011电气控制及PLC技术3、冷却泵电机和快速移动电动机控制电气控制及PLC技术4、机床局部照明电气控制及PLC技术电气控制及PLC技术电气控制及PLC技术电气控制及PLC技术电气控制及PLC技术三、镗床电气控制系统*镗床是冷加工中使用比较普遍的设备，主要用于加工精确的孔和各孔间相互位置要求较高的零件，如钻孔、镗孔、铰孔、扩孔及加工端面等。T618卧式镗床（其直径也为85mm）主要由车身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架组成。车身：是一个整体铸件。在它的一端固定有前立柱。前立柱：其垂直导轨上装有镗头架。镗头架：可沿导轨垂直移动。镗头架里装有主轴、变速箱、进给箱与操纵机构等部件。镗轴：其前端的锥形孔里固定有切削刀具。花盘：它的刀具溜板上也可装切削刀具。工作台：它由可转动的台面、上溜板、下溜板组成，用于安装工件，安置在车身中部的导轨上。后立柱：其上装有尾架，尾架用来支承装夹在镗轴上的镗杆末端。T618卧式镗床的结构车身前立柱镗头架导轨后立柱导轨镗轴花盘工作台尾架下溜板上溜板电气控制及PLC技术1.主要结构T618卧式镗床（其直径也为85mm）主要由车身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架组成。车身：是一个整体铸件。在它的一端固定有前立柱。前立柱：其垂直导轨上装有镗头架。镗头架：可沿导轨垂直移动。镗头架里装有主轴、变速箱、进给箱与操纵机构等部件。镗轴：其前端的锥形孔里固定有切削刀具。花盘：它的刀具溜板上也可装切削刀具。工作台：它由可转动的台面、上溜板、下溜板组成，用于安装工件，安置在车身中部的导轨上。后立柱：其上装有尾架，尾架用来支承装夹在镗轴上的镗杆末端。T618卧式镗床的结构车身前立柱镗头架导轨后立柱导轨镗轴花盘工作台尾架下溜板上溜板镗床在加工时，工件固定在工作台上，由镗轴或花盘上的固定刀具进行加工。在工作过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向作进给运动。镗床使用一些附件后，还可以车削螺纹。电气控制及PLC技术2.运动形式（1）主运动：镗轴和花盘的旋转运动。（2）进给运动：工作台的前、后、左、右；主轴箱的上、下；镗杆的进、出运动；花盘上刀具的径向运动。进给运动除可以自动进给外，还可以进行手动进给和快速移动。（3）辅助运动：工作台的旋转、后立柱的水平移动、尾架的垂直移动及各部分的快速移动。主轴每转的进给量可以在0.01mm～6mm范围内变化；花盘每转滑块进给量在0.08mm～12mm范围内变化。镗床有坐标测量，帮助定位。主轴箱垂直坐标与工作台横向坐标采用感应同步器的数字显示装置，读数精度为0.01mm。电气控制及PLC技术3.电力拖动方式和控制要求（1）拖动方式1）主电动机M1：主电动机为双速电动机，机床的主运动和进给运动由主电动机来拖动。主轴旋转和进给多要求有较大的调速范围，所以采用机电联合调速，即用变速箱进行机械调速，用交流双速电动机完成电气调速，低速时将定子绕组接成三角形，高速时将定子绕组接成双星形。各方向的运动由相应的手柄选择各自的传动链来实现。2）快速电动机M2：为了缩短调整工件和刀具间相对位置的时间，机床各部件的快速移动由快速手柄操纵快速电动机M2实现。电气控制及PLC技术（2）控制要求1）主电动机M1：主电动机可正反转连续运行、正、反转点动、正、反方向的制动和双速调速。制动采用电磁离合器带动的机械制动装置。主电动机在低速时可以直接起动，在高速时，控制电路要保证电动机先以低速起动，经过延时后再接通高速电路，以减小起动电流。为保证变速后齿轮进入良好的啮合状态，在主轴变速和进给变速时，主电动机要缓慢转动。2）快速电动机M2：正、反两个方向短时点动。通过齿轮、齿条、丝杆的不同连接来完成各方向的快速运动。电气控制及PLC技术L1L2L34.电气控制线路电气控制及PLC技术（1）主电路正、反转控制：接触器：KM1——正转KM2——反转接触器：KM4、KM5闭合定子绕组接成YY（p=1）电动机高速运行。接触器：KM3闭合电动机定子绕组接成D（p=2）电动机低速运行电气控制及PLC技术三角/双星接法，（Δ/YY变极调速）变极调速定子接线图△接法：T1、T2、T3外接三相交流电源，而T4、T5、T6断开极对数为2P，转速为低速nYY接法：T4、T5、T6外接三相交流电源，而T1、T2、T3连接在一起极对数为P，转速为高速2n，从而实现调速。U14V14W14U15V15W15电气控制及PLC技术1）主电动机M1起动起动运行时：由KM3或KM5将YB接入主电路使其线圈得电，松开电动机上的制动轮，电动机可自由起动运行。电气控制及PLC技术2）主电动机M1制动在制动时：不论是正转还是在反转时，KM1、KM2断开，电磁离合器YB线圈失电，在强力弹簧作用下杠杆将制动带紧箍在电动机轴上的制动轮上，电动机就迅速停车。电气控制及PLC技术（2）控制电路照明电源指示高速转换限位开关。高速时动作电气控制及PLC技术1）快速电动机M2：正、反转点动控制：由快速移动手柄操纵。搬动快速手柄时就压下限位开关SQ5或SQ6电气控制及PLC技术2)主电动机:点动控制点动按钮：SB3——正转点动SB4——反转点动变速手柄位于低速位置：SQ1不动作KM1或KM2以及KM3闭合，定子绕组接成D，M1低速点动。电气控制及PLC技术KM3主触头闭合，使制动电磁铁YB得电，松开主轴上的制动轮。互锁松开按钮，KM1或KM2、KM3、YB失电→电动机制动迅速停车。电气控制及PLC技术主电机连续运行低速起动KM1、KM3主触头闭合，电动机定子绕组接成D电动机以低速开始运行。变速手柄位于低速位置：SQ1不动作起动按钮：SB2—正转起动SB5—反转起动自锁电气控制及PLC技术低速起动，高速运行：变速手柄位于高速位置：SQ1动作按下SB2KTKM1KM3电动机定子绕组接成D电动机以低速起动。得电电气控制及PLC技术经过一段时间的延时。KM3的主触头断开电动机定子绕组先断开D连接。KM4、KM5的主触头闭合电动机定子绕组接成YY。电动机开始高速运行。电气控制及PLC技术机械变速控制：主轴和进给的变速可以在主电动机M1运行时进行机械变速。当要使用机械变速方式时，主轴变速拉出主轴变速手柄；进给变速拉出进给变速手柄。这时，只要任何一个变速手柄拉出，控制电路中的限位开关SQ2就会被压下分断，使接触器KM3或KM4和KM5以及电磁铁YB失电，电动机迅速停车。在机械变速时，电动机停止运行；当选择好主轴的转速或进给运动的进给量后，推回主轴或进给变速手柄，SQ2随即接通，电动机便以低速起动起来。电气控制及PLC技术当选择好主轴的转速或进给运动的进给量后，推回主轴或进给变速手柄，SQ2随即接通，电动机便以低速起动起来。电气控制及PLC技术④制动控制停止按钮：SB1接触器KM1（KM2）和电磁离合器均失电，电动机断电并进行电磁抱闸制动。L1L2L3电气控制及PLC技术（3）进给联锁保护环节为了防止工作台、主轴箱和主轴或花盘同时作进给运动，而损坏机构，通过SQ3和SQ4进行联锁。SQ3是一个联锁行程开关，它有一个机械机构与主轴及花盘的进给操作手柄相连。SQ4是一个联锁行程开关，它有一个机械机构与工作台及主轴箱的进给操作手柄相连。当两个操作手柄同时处于“进给”位置时，SQ3和SQ4的常闭触点同时断开，控制电路被切断，电动机M1、M2无法起动。避免误操作而造成的事故。当任何一个操作手柄处于“进给”位置时，SQ3或SQ4的常闭触点有一个是处于闭合状态，这时控制电路都会被正常接通，电动机M1、M2可以正常起动，实现自动进给。电气控制及PLC技术电气控制及PLC技术小结：通过本章的学习，重点掌握电动机保护环节；三相异步电动机基本控制环节：起动、正反转、调速、制动电气控制电路以及电气控制电路的联锁环节；起保停控制线路；多地点控制线路；三相异步电动机按顺序工作的连锁控制线路；起动控制电路；制动控制线路；工作台往复运动控制线路。基本了解机床电气控制线路。作业:1.什么情况下允许直接起动?2.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续远行的混合控制线路。3.电器控制线路常用的保护环节有哪些；各采用什么电器元件？学习要求