1、第2章 基本電氣控制線路 2.1 電氣控制線路圖的繪制 2.2 常見電氣控制線路 2.3 電氣控制線路的其它基本環(huán)節(jié) 2.4 常見機床的控制線路 本章小結(jié) 習(xí)題與思考題 本章的目的主要是介紹一些異步電動機繼電接觸控制電路的基本環(huán)節(jié)，熟悉這些基本環(huán)節(jié)對分析機床和機械設(shè)備電氣控制線路的工作原理和維修有很大幫助。 2.1 電氣控制線路圖的繪制 電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件和電氣設(shè)備按照一定的控制要求連接而成。為了說明生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理，方便電氣控制設(shè)備安裝、調(diào)試、維修、維護等技術(shù)要求，需采用電氣圖表示出來。電氣圖有三種：電路圖、電氣接線圖、電器位置圖。電氣圖應(yīng)根據(jù)國家電氣制圖

2、標準，用規(guī)定的圖形和文字符號及規(guī)定的畫法繪制。 2.1.1 電氣圖的圖形和文字符號 1圖形符號 電氣圖的圖形符號應(yīng)遵循國家標準GB4728.1-GB4728.13電氣圖用圖形符號。該標準的圖形符號規(guī)定了符號要素，限定符號，一般符號和常用其他符號等.有些符號規(guī)定了幾種形式,在繪圖時根據(jù)要求選用,在規(guī)定的規(guī)則下作某些變化,使電氣圖看上去清晰。 2文字符號 電氣圖的文字符號應(yīng)遵循國家標準GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則。文字符號用來標明電氣圖上的電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征。標示在電氣設(shè)備、元器件圖形的旁邊。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號。 基本文字符號有單字

3、母符號和雙字母符號。單字母符號一般用來表示電氣設(shè)備、電氣元件的類別。例如開關(guān)類用Q表示。如果當(dāng)用單字母符號不 能滿足該類電氣元件的要求，需要將該類別電器進一步劃分時，才采用雙字母符號。如位置開關(guān)用SQ表示。 輔助文字是用來進一步表示電氣設(shè)備、電氣元件的功能、特征和狀態(tài)。 2.1.2 電路圖 電路圖一般稱為電氣原理圖。電路圖用規(guī)定的圖形和文字符號按控制系統(tǒng)要求詳細的表示了生產(chǎn)機械上所有電控設(shè)備之間的連接關(guān)系，是電氣技術(shù)中應(yīng)用最廣的電氣圖。 電路圖的作用是用來理解控制系統(tǒng)中設(shè)備及組成原理，為將來設(shè)備的安裝、維修和維維護提供信息；為繪制電氣接線圖提供依據(jù)。電路圖的繪制規(guī)定應(yīng)遵循國家標準GB6988.

4、4-86電氣制圖 電路圖。 圖2-1給出某車床電路圖的實例。電路圖表示控制線路的工作原理，各電氣元件的作用和相互關(guān)系，但并不表示電氣元件的實際位置和實際連線。繪制電路圖應(yīng)遵循如下原則： 1電路圖一般分為主電路和控制電路兩部分 主電路與控制電路應(yīng)分開畫，主電路畫在左側(cè)，控制電路畫在右側(cè)。主電路為設(shè)備的驅(qū)動電路，在控制電路的控制下，向用電設(shè)備供電?？刂齐娐芬獙崿F(xiàn)控制系統(tǒng)所需要的邏輯控制功能，一般由主令電器、各繼電器、接觸器的線圈、各電器輔助觸點、照明、信號電路及各種保護電路等構(gòu)成。2電路圖中的電路可以水平布置或者垂直布置 水平布置時電源線垂直畫，其它電路水平畫。各分支電路基本上按控制動作的順序由上

5、而下排 列。垂直布置時，電源線水平畫，其它垂直畫。各分支電路按控制動作的順序從左向右排列。兩根以上導(dǎo)線的電氣連接處要畫圓點。 圖2-1 某車床電路圖 3電路圖中各電氣元器件，一律采用國家標準規(guī)定的圖形符號繪出，用國家標準文字符號標記。 各種電氣元件及其部件在電路中的位置，根據(jù)便于閱讀的原則應(yīng)按先后順序來安排。同一電器元件的各個部分可以不畫在一起，但必須用同一文字符號來標明。如圖2-1中接觸器KM的線圈和觸點都用KM表示。 電路圖中的全部電氣元件觸點的開、閉情況，均以線圈失電，開關(guān)不動作時的原始位置繪出。 2.1.3 電氣接線圖 電氣接線圖表示電氣控制系統(tǒng)設(shè)備中電機、各種電器元件的實際安裝位置及

6、實際接線情況。它們是根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作要求決定的。是在電路圖基礎(chǔ)上編制的，圖2-2為某車床的電氣接線圖。繪制 時應(yīng)遵循國家標準GB6988.5-86電氣制圖，接線圖和接線表規(guī)定的接線圖的編制規(guī)則主要有： 1）同一電器元件的各部件要畫在一起，接線圖中的文字符號、元件連接順序、接線端子的編寫應(yīng)與電路圖一致，以便檢查對照。 2）在接線圖中，應(yīng)標出電控設(shè)備的位置、設(shè)備代號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線類型和截面積等。 3）同一控制板上的電器元件可以直接連接，而和控制板外的電器元件的連接一定要用接線端子引進，引出。 2.1.4 電器位置圖 在成套的生產(chǎn)裝置、設(shè)備上利用電器位置圖將電控設(shè)備在裝置上相對位置繪制出

7、來，圖中的各電控設(shè)備、電氣元件和電路圖中的符號應(yīng)相同，以便于電器元件之間的接線安排和電器元件的維修維護與更換。 圖2-2某車床的電氣接線圖 2.2 常見電氣控制線路 異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格便宜，在電力拖動中得到廣泛應(yīng)用。從異步電動機的起動性能可知，電動機起動時，起動電流較大，一般可達到電動機額定電流的4-7倍，這樣大的起動電流對電網(wǎng)有很大影響。為了限制起動電流，并得到合適的起動轉(zhuǎn)矩，對不同容量的異步電動機，應(yīng)采用不同的起動方法。異步電動機的起動方法有兩種：直接起動和降壓起動。一般10KW以下電機可采用直接起動。 2.2.1 異步電動機的單方向控制線路圖2-1接觸器控制電動機單方向轉(zhuǎn)

8、動電路 圖2-1為接觸器控制電動機單方向轉(zhuǎn)動電路，這是最基本的控制電路。其中用了電源開關(guān)QS，交流接觸器KM，熱繼電器FR，起動按扭SB2，停止按鈕SB1及熔斷器FU等幾種電器。 該電路分為主電路和控制電路。 主電路包括：三相電源QS、FU1、KM的主觸點、FR的熱元件、M電機。 控制電路包括：SB1、SB2、KM的輔助觸點、KM的線圈、FR的觸點、電源L等。 工作原理：合上電源開關(guān)QS，按下起動按鈕SB2，KM的線圈通電，其主觸點閉合，電動機接通電源起動。KM的輔助觸點同時閉合，當(dāng)松開SB2時，KM的線圈通過其本身的常開輔助觸點繼續(xù)保持通電，保證了電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 KM輔助觸點的作用就是當(dāng)手

9、松開起動按鈕SB2 時，SB2自動復(fù)位。但接觸器的線圈不會斷電，接觸器利用自己的常開觸點保持線圈通電的電路，成為自鎖電路。這對起自鎖作用的輔助觸頭稱為自鎖觸頭。當(dāng)需要電動機停止時，可按下停止按鈕SB1，切斷KM線圈電源的通路，KM的主觸點和輔助常開觸點同時斷開，切斷了電動機電源電路和控制電路，電動機停止運轉(zhuǎn)。 上述控制電路中可以實現(xiàn)短路保護，過載保護和零壓保護。 熔斷器FU1、FU2、FU3起主電路和控制電路的短路保護。一旦發(fā)生短路，熔絲熔斷，電機停止工作。 熱繼電器FR為過載保護。當(dāng)電機過載或缺相運行時，電機繞組電流加大，通過熱繼電器 的熱元件，熱元件發(fā)熱彎曲，將FR的常閉觸點斷開，使接觸器

10、的線圈斷電，主觸點斷開，電機停止工作，實現(xiàn)過載保護。 欠（失）電壓保護是當(dāng)電源電壓嚴重下降或電壓消失時，電動機可自動與電源斷開。因為這時接觸器線圈斷電，主觸點斷開，當(dāng)電源再來電時，不重新按起動按鈕，接觸器的線圈沒通電，主觸點也就不會閉合，電動機不能自行工作。 2.2.2 異步電動機的可逆轉(zhuǎn)動電路 生產(chǎn)機械要求電機單方向轉(zhuǎn)動和停止,也要求電機可逆運轉(zhuǎn)。如有的機床工作臺前進、后退；主軸要能正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，這就需要電機正反轉(zhuǎn)。只要將電機接電源的任意兩相連線對調(diào)，電機就能反轉(zhuǎn)。這樣主電路就需兩個接觸器，控制回路需要兩個按鈕來分別控制它們接通電源。 圖2-2為接觸器控制電機可逆轉(zhuǎn)動電路圖2-2 接觸器控制電

11、機可逆轉(zhuǎn)動電路 圖中主電路中有電源開關(guān)QS，短路保護熔斷器FU1，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2，過載保護熱繼電器FR等。 控制電路中有短路保護FU2、FU3，停止按鈕SB1,正轉(zhuǎn)起動和反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2、SB3，正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2，熱繼電器FR的常閉觸點等。 工作原理：合上電源開關(guān)QS，電動機正轉(zhuǎn)，按下正向起動按鈕SB2，KM1的線圈通電并自鎖，電動機接通正相序電源，電動機正轉(zhuǎn)。如果電動機反轉(zhuǎn)，按下反向起動按鈕SB3，KM2的線圈通電并自鎖，電動機接通反相序電源，電動機反轉(zhuǎn)。 在圖2-2中看到接觸器控制的電動機可逆運轉(zhuǎn)電路中，正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉觸點串接在反轉(zhuǎn)接觸器KM2

12、線圈的電源通路中。反過來也一樣，反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉觸點串接在正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈的 電源通路中。這就保證了當(dāng)一個接觸器工作，另一個接觸器無論怎樣也不會接通電源，這樣防止兩個接觸器同時通電而造成電動機電源相間短路現(xiàn)象。兩個接觸器的這兩對常閉觸點稱為連鎖（互鎖）觸點。 電動機正轉(zhuǎn)按鈕SB2常閉觸點串接在反轉(zhuǎn)接觸器KM2的電源回路中，反過來，反轉(zhuǎn)按鈕SB3的常閉觸點串接在正轉(zhuǎn)接觸器KM1的電源回路中。如果沒有這兩個按鈕的常閉觸點，當(dāng)電機在正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn)，必須操作停止按鈕SB1后，再去操作反轉(zhuǎn)按鈕SB3。而現(xiàn)在的電路就不需要去操作停止按鈕SB1，只要直接操作反轉(zhuǎn)按鈕SB3即可。 2.2.3 時

13、間繼電器控制Y/降壓起動控制電路 籠型異步機直接起動控制電路簡單，缺點是當(dāng)電機容量大了，電機起動電流大會引起供電線路上較大的線路壓降，影響其它電控設(shè)備的正常工作。這時就應(yīng)當(dāng)利用降壓起動的方法。降壓起動就是在電機起動時降低定子繞阻上的電壓，以減小起動電流。下面介紹Y/降壓起動控制電路。 Y/降壓起動電路用于在正常運行時繞阻接為三角形的籠型感應(yīng)電機，通過采用Y/的降壓起動方法來達到限制起動電流的目的。起動時定子繞組首先連接成星形，起動即將完成時再恢復(fù)為三角形接法。圖2-3為Y/降壓起動控制電路。圖 2-3 Y/降壓起動電路 圖中主電路中有電源開關(guān)QS、短路保護熔斷器FU1、降壓星形接法的接觸器KM

14、1 KM3、全壓三角形接法的接觸器KM1、 KM2、電動機M?？刂齐娐酚型Ｖ购推饎影粹oSB1、SB2、接觸器KM1、 KM2 、KM3的線圈，負責(zé)由星形接法自動切換到三角形接法的時間繼電器KT。 工作原理：合上電源開關(guān)QS，按起動按鈕SB2, 接觸器KM1、 KM3和時間繼電器KT的線圈得電，KM1、 KM3的主觸點使電動機在星形連接下下減壓運行，同時KM1的輔助常開觸點閉合自鎖，KM2的輔助常閉觸點和KM3的線圈互鎖。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的85%以上時，時間繼電器KT的通電延時常閉觸點斷開，斷開接觸器KM3線圈的電源，電動機減啟動結(jié)束，KT的通電延時常開觸點閉合，接觸器KM2的線圈通電

15、，主觸點閉合，電動機進入全壓的三角形運行。KM2的輔助常開觸點閉合自鎖，輔助常閉觸點斷開KM3 和KT的線圈連鎖。 電動機需要停止，按SB1即可。 電機在起動時，把定子每一相繞阻上的電壓降到正常工作電壓的，由于轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，所以起動轉(zhuǎn)矩也減少到直接起動時的1/3，這種方法適用于空載或輕載起動。由于Y/起動方法利用電機本身的接法而不需要增加其它起動設(shè)備就可以實現(xiàn)降壓起動。在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用很廣。 2.3 電氣控制線路的其它基本環(huán)節(jié) 控制電路中電動機可以起動，正反轉(zhuǎn)，電氣制動。為了滿足生產(chǎn)機械設(shè)備工作的要求，在以上基本控制環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，下面介紹點動控制、順序控制、多點控制、自動循環(huán)控制等基

16、本電路。 2.3.1 點動控制 生產(chǎn)機械在正常加工時，需連續(xù)不斷的工作，即所謂長動。而有些機械如機床的快速進給電機，即按按鈕時電動機轉(zhuǎn)動實現(xiàn)快速進給。手放開按鈕時，電動機即停止，進給結(jié)束，這就是點動控制。圖2-4為點動控制電路。一般適用于機床的刀架，橫梁，立柱的快速移動等。長動和點動控制電路的區(qū)別是無電器觸點的自鎖。圖 2-4點動控制電路 2.3.2 順序控制 在機床的控制線路中，經(jīng)常要求電動機有順序起動。如龍門刨床要求工作臺在移動前，工作臺下的導(dǎo)軌內(nèi)必須有足夠的潤滑油，工作臺才能夠移動，如圖2-5為電動機順序控制電路。如電路所示，當(dāng)滿足控制液壓電動機M2的接觸器KM1工作后，控制主軸電動機M

17、1的接觸器KM2才能工作的要求。 圖2-5電動機順序控制電路 2.3.3 多點控制與條件控制 在大型的生產(chǎn)機械中，為了操作方便，需要在多個方位進行控制如圖2-6（a）多個起動按鈕并聯(lián)連接，而多個停止按鈕串聯(lián)連接，就實現(xiàn)了多方位的操作。 在有些生產(chǎn)設(shè)備上，為了保證操作安全，要求其它的控制設(shè)備都是原始狀態(tài)下才能起動。如圖2-6（b）要求設(shè)備工作時，其它空載設(shè)備停止時，KM線圈才能有電去控制設(shè)備。圖2-6 多點控制電路（a）多點控制 （b）多條件控制 2.3.4 自動循環(huán)控制電路 許多機床的工作臺要求正反轉(zhuǎn)運動自動循環(huán)，這是在正反轉(zhuǎn)控制電路的基礎(chǔ)加上行程開關(guān)SQ1、SQ2，以及起兩端限位作用的行程開

18、關(guān)SQ3、SQ4自動切換控制完成的。圖2-7為工作臺自動循環(huán)示意圖，其SQ2為正向轉(zhuǎn)反向的行程開關(guān)，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向的行程開關(guān)，SQ3 為正向限位行程開關(guān)，SQ4為反向限位行程開關(guān)，圖2-8為工作臺自動循環(huán)控制電路。圖2-7工作臺自動循環(huán)示意圖 圖2-8工作臺自動循環(huán)控制電路 當(dāng)按正向按鈕SB2后，使接觸器KM1的線圈有電，其主觸點閉合，實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)拖動工作臺前進，當(dāng)前進到位，撞塊B壓下行程開關(guān)SQ2，使電動機切換電源。電動機反轉(zhuǎn)拖動工作臺后退，后退到位，由撞塊A壓下行程開關(guān)SQ3，使電機切換電源，如此周而復(fù)始地自動往返循環(huán)工作。 此種控制電路適用于行程較長的生產(chǎn)機械。 2.4 常見機床的

19、控制線路 2.4.1 車床的電氣控制 臥式車床是應(yīng)用非常廣泛的金屬切削機床，可以用來加工工件的外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋，也可以用鉆頭，鉸刀等加工。 1普通車床的主要結(jié)構(gòu)及運動形式 通過圖2-9可以了解到普通車床的主要結(jié)構(gòu)由基座、床身、主變速箱、進給箱、掛輪箱、溜板箱、溜板、刀架、尾架、光杠、絲杠等部分組成。 圖2-9普通車床結(jié)構(gòu)示意圖 1-進給箱；2-掛輪箱；3-主軸變速箱；4-溜板與刀架；5溜板箱；6-尾架；7-絲杠；8-光杠；9-床身 車床的運動形式有主運動，進給運動和輔助運動。 主運動為主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動。它承受車床加工時的主要切削功率。根據(jù)被加工工件的要求可調(diào)節(jié)切削速度，在加工螺紋時

20、需主軸反轉(zhuǎn)。一般主軸調(diào)速是由機械變速部分實現(xiàn)。車床的進給運動是刀架的縱向或橫向的直線進給，是由車床主軸箱輸出軸經(jīng)掛輪箱傳給進給箱，再經(jīng)光杠傳入溜板箱實現(xiàn)縱、橫兩個方向的進給運動。車床的輔助運動是溜板箱帶動刀架的快速移動。 2電力拖動及制動要求 C650臥式車床屬于中型車床，可加工的最大工件回轉(zhuǎn)直徑為1020mm，最大工件長度為3000mm和5000mm兩種規(guī)格。 1）電動機M1（功率為30KW），完成主軸主運動和刀具進給運動的驅(qū)動。電動機采用直接起動 的方式起動，可正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)，并且正反兩旋轉(zhuǎn)方向都可以實現(xiàn)反接制動。為加工調(diào)整的方便，還有點動功能。 2）電動機M2為冷卻泵，在工件加工時實

21、施冷卻液。采用直接起動、停止的連續(xù)工作狀態(tài)。 3）電動機M3實現(xiàn)刀架的快速移動，可根據(jù)需要隨時手動控制起停，為點動控制。 3機床電氣控制系統(tǒng)分析 C650車床的電氣控制系統(tǒng)電路如圖2-10所示 電路分析 隔離開關(guān)QS將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動機M1的短路保護用熔斷器，F(xiàn)R1為M1電動機的過 載保護用熱繼電器，接觸器KM1、KM2可以實現(xiàn)M1電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的控制，接觸器KM3作用是控制限流電阻R的接入和切除。R為限流電阻，防止在點動時連續(xù)的起動電流造成電動機的過載，另一作用是M1電動機反接制動時可以減少制動電流。通過互感器TA接入電流表A以監(jiān)視主電動機M1繞組的電流，為防止電流表被電動機起

22、動電流沖擊損壞，利用時間繼電器KT的常閉觸點，在起動時間內(nèi)將電流表先短接。速度繼電器KV與電動機主軸相連，在反接制動中起停車作用。FR2為冷卻泵電機M2的過載保護，KM3是實現(xiàn)快速移動電機M3的電源接觸器。由于M3是短時工作，所以不設(shè)過載保護。 2）控制電路分析 控制電路可劃分為兩部分，一部分是主電動機M1的控制電路，第二部分是冷卻泵電動機M2和快速移動電動機M3的控制電路，主電動機M1的控制圖2-10 C650車床控制電路 路較為復(fù)雜，由主電動機的正反轉(zhuǎn)及點動控制電路和制動控制電路組成。 主電動機M的正反轉(zhuǎn)起動和點動控制 主電動機M1的正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕SB3控制。按下SB3時，KM1的常開

23、觸點閉合，接通時間繼電器KT和接觸器KM3線圈電源，時間繼電器KT的常閉觸點在主電路中短接電流表A，經(jīng)延時（當(dāng)起動電流過后）電流表接入電路正常工作。接觸器KM3的主觸點閉合，將主電路中的限流電阻短接，KM3的輔助常開觸點閉合，中間繼電器KA線圈得電，其KA的常開觸點閉合，使正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈得電，主電動機M1在全壓下正轉(zhuǎn)直接起動。KA的另一常開觸點閉合，當(dāng)正向起動按鈕SB3斷開時保證KM3 、KT的線圈一直有電。反向直接起動控制過程與正向直接起動控制過程一樣，只是操作反向起動按鈕SB4。 主電動機點動調(diào)整控制，按點動控制按鈕SB2，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈得電，其主觸點閉合， 主電動機的定子繞

24、組經(jīng)限流電阻R和電源接通，主電動機在較低速下起動。松開SB2，KM1的線圈失電，主電動機停止轉(zhuǎn)動。在點動過程中，中間繼電器KA線圈不通電，接觸器KM1不會自鎖。 主電動機的反接制動控制 為了停車迅速，C650車床主軸采用了反接制動的控制方式。當(dāng)主電動機的轉(zhuǎn)速接近零時，用速度繼電器KV的觸點通過電路的控制及時切斷電動機的電源。 當(dāng)主電動機正在正向轉(zhuǎn)動時，速度繼電器KV的常開觸點KV-2是閉合的，控制電路為預(yù)備狀態(tài)。如需停車按下停止按鈕SB1，切斷電源，原來通電的KM1、KM3、KA的線圈都斷電，當(dāng)SB1復(fù)位后，電源通過SB1、FR1的常閉觸點、KA的常閉觸點、KV-2、KM1的常閉觸點，使反轉(zhuǎn)接

25、觸器KM2線圈有電，電機為反接制動狀態(tài)。當(dāng)主電動機的轉(zhuǎn)速下降 到零以后，速度繼電器的觸點KV-2復(fù)位，KM2的線圈斷電，制動結(jié)束。反轉(zhuǎn)時的反接制動工作過程和正轉(zhuǎn)發(fā)接制動相似，不同的是主電機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器KV的觸點KV-1閉合。制動時，當(dāng)按了停止按鈕SB1，SB1有復(fù)位后，電源通過SB1、FR1的常閉觸點、KA的常閉觸點、KV-1、KM2的常閉觸點，使得正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈有電，實現(xiàn)反轉(zhuǎn)反接制動。 刀架的快速移動和冷卻泵電機的控制 刀架的快速移動是由刀架快速移動電動機M3拖動，當(dāng)?shù)都芸焖僖苿硬僮魇直鷫汉闲谐涕_關(guān)SQ時，給接觸器KM5線圈送電源，其主觸點閉合使快速移動電動機M3轉(zhuǎn)動，當(dāng)手離開刀

26、架快速移動手柄時，SQ不受壓，KM5線圈斷電，快速移動電動機M3停止轉(zhuǎn)動，刀架快速移動結(jié)束 冷卻泵電動機M2由停止按鈕SB5，起動按鈕 SB6及接觸器KM4組成的電動機單方向連續(xù)運轉(zhuǎn)的電路控制。 2.4.2 X62W臥式萬能銑床的電氣控制 銑床主要用來加工機械零件的平面、斜面、溝槽等型面的機床，在裝上分度頭后，還可以加工直齒輪和螺旋面，裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺還可以加工凸輪和弧形槽。由于用途廣，在金屬切削機床使用數(shù)量上僅次于車床，占第二位。銑床的類型有立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑以及各種專用銑床。各種銑床在結(jié)構(gòu)，傳動形式，控制方式等方面有許多類似之處。下面以X62W臥式萬能銑床為例介紹。 1X62W臥式

27、萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式圖2-11 X62W萬能銑床外形圖 1-底座；2-進給電機；3-升降臺；4-進給變速手柄及變速盤；5-溜扳6-轉(zhuǎn)動部分；7-工作臺；8-刀家支桿；9-懸梁；10-主軸；11-主軸變速手柄盤12-主軸變速手柄；13-床身；14-主軸電動機 1X62W臥式萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式 圖2-11為 X62W萬能銑床外形圖，銑床主要由床身和工作臺兩大部分組成，箱形的床身13固定在機床底座1上。床身內(nèi)裝有主軸傳動機構(gòu)和變速操縱機械，在床身上部有水平道軌，上邊裝著帶有刀桿支架的懸梁9，刀桿支架懸梁9用來支撐銑刀心軸的一端，而銑刀心軸的另一端固定在主軸的上邊，并由主軸帶動銑刀旋

28、轉(zhuǎn)。懸梁可沿水平道軌移動，刀桿支架也可沿著懸梁作水平方向移動，用來調(diào)整銑刀位置和便于安裝各種不同規(guī)格的心軸。床身前面有垂直道軌，升降臺3可沿著垂直導(dǎo)軌上下移動，在升降臺上的水平道軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動（橫向移動，即前后移動）的溜板，溜板上部有可轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)臺6、工作臺7裝在回轉(zhuǎn)臺導(dǎo)軌上，并能在導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向的移動（縱向移動，即左右移動）。工作臺上有固定的燕尾槽。從上述結(jié)果看，固定在工作臺上的工件就可以作上下，左右及前后三個方向的運動。此外，由 于轉(zhuǎn)動部分6對溜板5可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動一個角度（通常為45度），這樣工作臺水平面上除能平行或垂直于主軸軸線方向進給外，還能在傾斜方向

29、上進給，從而完成銑螺旋槽的加工。普通臥式銑床與萬能臥式銑床的區(qū)別在于前者沒有轉(zhuǎn)動部分6，因此不能加工螺旋槽。 X62W型萬能銑床有三種運動形式： 主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)運動 進給運動：工作臺在三個相互垂直方向上的直線運動（手動或機動） 輔助運動：工作臺在三個相互垂直方向上的快速直線運動 2電力拖動特點 1）主運動電力拖動特點。 主軸的銑削加工有順銑和逆銑兩種形式， 分別使用順銑刀和逆銑刀，要求主軸電動機正反轉(zhuǎn)。根據(jù)銑刀要求，對主軸電動機的控制要求是能夠進行轉(zhuǎn)向選擇。 銑削運動一般為多刃不連續(xù)的運動，為提高主軸旋轉(zhuǎn)的均勻性并消除銑削加工時的振動，主軸上要加飛輪。而加飛輪又帶來旋轉(zhuǎn)慣性大，要求主軸停車

30、時應(yīng)有制動控制。 主軸轉(zhuǎn)速要求有較寬的調(diào)速范圍,X62W銑床采用機械變速方法，即采用改變床身內(nèi)主軸變速箱的傳動比的方法實現(xiàn)。為保證變速過程中齒輪的順利嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求主軸電動機在主軸變速時具有變速沖動控制。 2）進給運動電力拖動特點 工作臺有進給運動和快速移動運動。因此同一方向有進給和快速移動兩種控制方式。X62W銑床采用快速電磁鐵的吸合與釋放來改變該方向傳動鏈的傳動比來實現(xiàn)。 工作臺有三個相互垂直方向的移動由同一臺電機拖動，由于每個方向的移動都是雙向的，所以工作臺拖動電動機能正反兩方向運轉(zhuǎn)，并且同一時間內(nèi)只允許一個方向移動，三個相互垂直方向運動之間應(yīng)有聯(lián)鎖作用。 使用圓工作臺時

31、，要求圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、前后，三個方向運動之間有聯(lián)鎖控制作用。同時根據(jù)工藝要求，主軸轉(zhuǎn)動起來以后，才能有進給運動。加工結(jié)束以后，先停止進給運動，主軸再停止旋轉(zhuǎn)。 3.電氣控制系統(tǒng)分析 圖2-13為X62W型銑床控制電路。 該電路可分為主電路和控制電路兩部分。銑床控制電路所用電器元件說明如表2-1所示。 圖2-12 X62W型銑床控制電路 電路分析 KM1是主軸電動機M1的電源接觸器，KM2是主軸電動機M1的反接制動用接觸器，在加工工件以前確定順銑和逆銑的是主軸換向開關(guān)SA5。KM3和KM4是進給電動機M2正反轉(zhuǎn)接觸器，通過機械和電氣聯(lián)鎖作用實現(xiàn)工作臺和三個方向的進給及圓工

32、作臺的旋轉(zhuǎn)運動。KM5是工作臺三個方向的快速移動用接觸器，它是通過給電磁鐵YA線圈送電，通過機械完成的。KM6是冷卻泵電動機M3的電源接觸器。 2）控制電路分析 控制電路的電源電壓是從變壓器T1上取得127V的電壓，控制電路的內(nèi)容可分為兩部分，一是主軸控制電路，二是進給控制電路。 主軸控制電路 主軸起動與停止 主軸電動機M1起動前，先由SA5確定是需要順銑還是逆銑。然后按SB1或SB2，電源接觸器KM1線圈有電，主觸點閉合，M1按需定的方向轉(zhuǎn)動，KM1的輔助常開觸點（11.12）閉合自鎖，并給進給控制回路送電。 當(dāng)主軸電動機M1的轉(zhuǎn)速上去后，和M1主軸相連的速度繼電器KV的觸點（6.7）閉合，

33、為制動停車做好準備工作。 主軸電動機M1停止，按SB3或SB4，常閉觸點（5.10）或（10.11）斷開電源接觸器KM1線圈的電源，斷開了M1的正向電源，同時常開觸點（5.6閉合，接通反接制動接觸器KM2的線圈電源，其主觸點閉合串限流電阻R反接制動。當(dāng)M1的轉(zhuǎn)速為零時，KV觸點（6.7）斷開制動接觸器KM2線圈電源 制動結(jié)束。注意停止按鈕SB3或SB4一定要按到底，否則只有自由停車。SB1、SB2、SB3、SB4分別位于兩個操作板上，從而實現(xiàn)主軸電動機的兩地操作控制。 主軸變速 主軸變速，將變速手柄拉出，再轉(zhuǎn)動變速手柄選擇轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速選好后將變速手柄復(fù)位。以上變速是通過機械變速機構(gòu)實現(xiàn)的，當(dāng)變

34、速齒輪沒有進入正常的嚙合狀態(tài)時，需主軸有變速沖動的功能。主軸變速沖動發(fā)生在當(dāng)變速手柄復(fù)位的過程中，短時壓動行程開關(guān)SQ7，其常開觸點（3.7）閉合，接通電源接觸器KM1，主軸電動機M1短時起動，帶動一方齒輪在極低的速度下轉(zhuǎn)動，調(diào)整齒輪位置，使齒輪嚙合。因SQ7的常閉觸點（3.5）串在KM1的自鎖通路中，因此KM1只能點動。因SQ7的動作是發(fā)生在主軸選好速度后，主軸變速手柄推回 原位的過程中發(fā)生的瞬時動作，所以稱為主軸變速沖動。 進給控制電路 進給控制電路控制工作臺的進給，工作臺的快速進給，圓工作臺的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動起來，KM1的輔助常開觸點（11.12）閉合以后，進給控制電路有電。 工作臺進給

35、 進給運動是由兩個操作手柄進行控制，通過控制進給控制電路中的行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4實現(xiàn)三個方向的可逆運動。工作臺的左右進給運動由一個操作手柄控 制，手柄有三個位置，向左、停止、向右。若操作手柄手柄搬至向左位置時，手柄的聯(lián)動裝置將行程開關(guān)SQ2壓下，進給控制電路的電源從12經(jīng)SQ6常閉觸點、15經(jīng)SQ4-2常閉觸點、16經(jīng)SQ3-2常閉觸點 17經(jīng)SA1-1、18經(jīng)SQ2-1壓下的常開觸點、經(jīng)23給接觸器KM4線圈送電，主觸點閉合使進給電動機M2反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左進給。若操縱手柄搬至向右位置時，手柄的聯(lián)動裝置將行程開關(guān)SQ1壓下，進給控制電路的電源從12經(jīng)SQ6的常閉觸點、15

36、經(jīng)SQ4-2的常閉觸點、16經(jīng)SQ3-2常閉觸點、17經(jīng)SA1-1、18經(jīng)SQ1-1壓下的常開觸點、經(jīng)19給接觸器KM3線圈送電，主觸點閉合使進給電動機M2正轉(zhuǎn)，拖動工作臺向右進給。若操縱手柄搬至中間的停止位置，行程開關(guān)SQ1、SQ2不被壓，進給停止。 工作臺的前后、上下進給運動是由一個操縱手柄控制，這個手柄有五個位置：向前、向后、向上、向下及停止。因手柄在同一時間只能確定一個運動方向位置，所以手柄在向上、向后時手柄的聯(lián) 動裝置壓動行程開關(guān)SQ4。而向前、向下時，手柄的聯(lián)動裝置壓動行程開關(guān)SQ3，若操作手柄搬至向上（或向后）時手柄的聯(lián)動裝置將行程開關(guān)SQ4壓下，進給控制電路的電源從12經(jīng)SA1

37、-3、22經(jīng)SQ2-2的常閉觸點、25經(jīng)SQ1-2常閉觸點、17經(jīng)SA1-1、18經(jīng)SQ4-1壓下的常開觸點、經(jīng)23給接觸器KM4線圈有電，主觸點閉合，進給電動機M2反轉(zhuǎn)拖動工作臺向上（或向后）進給。 若操作手柄搬至向下（或向后）時，手柄的聯(lián)動裝置將行程開關(guān)SQ3壓下，進給控制電路的電源從12經(jīng)SA1-3、22經(jīng)SQ2-2的常閉觸點、25經(jīng)SQ1-2常閉觸點、17經(jīng)SA1-1、18經(jīng)SQ3-1壓下的常開觸點、經(jīng)19給接觸器KM3線圈有電主觸點閉合，進給電動機M2正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)向下（或向前）的進給。 工作臺的左、右、上、下、前、后進給，在作進給時只能允許一個方向進給，其中控制左右進給的手柄之間具有機

38、械聯(lián)鎖，而另一控制上下，前后進給的手柄之間具有機械聯(lián)鎖的作用。進給控制電路中設(shè)置了電氣聯(lián)鎖控制電路，分別將控制左、右進給的行程開關(guān)SQ2、SQ1的常閉觸點串接在控制上、下、前、后進給控制電路中，將控制上、下、前、后進給的行程開關(guān)SQ4、SQ3的常閉觸點串接在控制左、右進給控制電路中，從而起到電氣聯(lián)鎖作用。只有一個機械手柄于停止位置時，另一個機械手柄操作才能有進給動作。實現(xiàn)了只允許一個方向進給的要求。 工作臺快速進給 由機械手柄選擇了進給方向后，按下快速起動 起動按鈕SB5或SB6，接觸器KM5線圈有電，主觸點閉合給快速移動電磁鐵YA線圈送電，YA的銜鐵吸合，通過機械作用減少中間傳動裝置，實現(xiàn)快速移動。按鈕SB5或SB6