1、項(xiàng)目六 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知識(shí)訓(xùn)練一 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝知識(shí)訓(xùn)練二 CA6140型臥式車(chē)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知識(shí)訓(xùn)練一 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝一、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)和編制出設(shè)備制造和使用過(guò)程中必須的圖紙、資料，包括電氣原理圖、電氣系統(tǒng)的組件劃分與元器件布置圖、安裝接線圖、電氣箱圖、控制面板及電器元件安裝底板、非標(biāo)準(zhǔn)緊固件加工圖等，編制外購(gòu)成件目錄、單臺(tái)材料消耗清單，設(shè)備說(shuō)明書(shū)等資料。（一）原理設(shè)計(jì)內(nèi)容（二）工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）原理設(shè)計(jì)內(nèi)容1、擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。2、選擇電力拖動(dòng)方案與控制方式。3、確定電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、容量、轉(zhuǎn)速，并選擇具體

2、型號(hào)。4、設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各部分之間的關(guān)系，擬訂各部分技術(shù)要求。5、設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。6、選擇電器元件，制訂元器件目錄清單。7、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（二）工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的主要目的是便于組織電氣控制裝置的制造，實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的調(diào)試、維護(hù)、使用提供必要的圖紙資料。它包括：1、根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖。2、按照原理框圖或劃分的組件，對(duì)總原理圖進(jìn)行編號(hào)，繪制各組件原理圖，列出各部分的元件目錄表，并根據(jù)總圖編號(hào)設(shè)計(jì)各組件的進(jìn)出線號(hào)。3、根據(jù)組件原理電路及選定的元件目錄表，設(shè)計(jì)組

3、件裝配圖、接線圖，圖中應(yīng)反映各電器元件的安裝方式與接線方式。4、根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)安裝零件圖紙，標(biāo)明技術(shù)要求。5、設(shè)計(jì)電氣箱。6、根據(jù)總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖等資料，進(jìn)行匯總，分別列出外購(gòu)清單，標(biāo)準(zhǔn)件清單以及主要材料消耗定額。7、編寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。二、電氣控制設(shè)計(jì)的一般程序1、擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2、選擇拖動(dòng)方案與控制方式3、選擇電動(dòng)機(jī)4、選擇控制方式5、設(shè)計(jì)電氣控制原理線路圖并合理選用元器件，編制元器件目錄清單。6、設(shè)計(jì)電氣設(shè)備制造、安裝、調(diào)試所必須的各種施工圖紙并以此為根據(jù)編制各種材料定額清單。7、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。三、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1、最大限度實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工

4、藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求2、在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，控制線路應(yīng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)3、保證電氣控制線路工作的可靠性4、保證電氣控制線路工作的安全性四、電氣控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法（一）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法（二）邏輯設(shè)計(jì)法五、常用控制電器的選擇 在繼電接觸器電氣控制電路圖設(shè)計(jì)完成后，便應(yīng)著手選擇各種控制電器。正確合理地選擇電器元件是控制電路安全、可靠工作的重要保證，也是使電氣控制設(shè)備具有一定的先進(jìn)性和良好經(jīng)濟(jì)性的重要環(huán)節(jié)。常用電氣元器件的選擇原則如下：（1）根據(jù)對(duì)控制元器件功能的要求，確定電氣元器件的類(lèi)型。例如：當(dāng)元器件用于通、斷功率較大的主電路時(shí)，應(yīng)選用交流接觸器；若有延時(shí)要求，應(yīng)選用延時(shí)繼電器。（2）確定元器件承

5、載能力的臨界值及使用壽命。主要是根據(jù)電氣控制的電壓、電流及功率大小來(lái)確定元器件的規(guī)格。（3）確定元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況。如防油、防塵、貨源等。（4）確定元器件在供應(yīng)時(shí)所需的可靠性等。確定用以改善元器件失效率用的老化或其他篩選實(shí)驗(yàn)。采用與可靠性預(yù)計(jì)相適應(yīng)的降額系數(shù)等，進(jìn)行一些必要的核算和校核。六、生產(chǎn)機(jī)械電氣設(shè)備施工設(shè)計(jì)1、機(jī)床電氣設(shè)備的總體布置根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5226-85機(jī)床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件規(guī)定：盡可能把電氣設(shè)備組裝在一起，使其成為一臺(tái)或幾臺(tái)控制裝置。只有那些必須安裝在特定位置上的器件，如按鈕、手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、離合器、電動(dòng)機(jī)等，才允許分散安裝在機(jī)床的其它部位。大型機(jī)床各個(gè)

6、部分可以有其獨(dú)立的控制裝置。2、電器元件布置圖的繪制電氣元器件布置圖是某些電氣元器件按一定原則的組合。同一組件中電氣元器件的布置要注意以下問(wèn)題：（1）體積大和較重的電氣元器件應(yīng)裝在電器板的下面，而發(fā)熱元器件應(yīng)安裝在電器板的上面。（2）強(qiáng)電弱電分開(kāi)并注意弱電屏蔽，防止外界干擾。（3）需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電氣元器件安裝位置不宜過(guò)高或過(guò)低。（4）電氣元器件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對(duì)稱(chēng)，外形尺寸與結(jié)構(gòu)類(lèi)似的電器安放在一起，以利加工、安裝和配線。（5）電氣元器件布置不宜過(guò)密，要留有一定的間距，若采用板前走線槽配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)。各電氣元器件的位置確定以后，便可繪制電器

7、布置圖。（6）布置圖是根據(jù)電氣元器件的外形繪制，并標(biāo)出各元器件間距尺寸。每個(gè)電氣元器件的安裝尺寸及其公差范圍，應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注，作為底板加工依據(jù)，以保證各電器的順利安裝。（7）在電氣布置圖設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)本部件進(jìn)出線的數(shù)量(由部件原理圖統(tǒng)計(jì)出來(lái))和采用導(dǎo)線規(guī)格，選擇進(jìn)出線方式，并選用適當(dāng)接線端子板，按一定順序標(biāo)上進(jìn)出線的接線號(hào)。3、電氣安裝接線圖的繪制原則（1）繪制安裝接線圖時(shí)，各電氣元件均按其在安裝底板中的實(shí)際安裝位置繪出。元件所占圖積面積按實(shí)際尺寸以同一比例繪制。（2）繪制安裝接線圖時(shí)，一個(gè)元件的所有部件繪在一起，并且用點(diǎn)畫(huà)線框起來(lái)，即采用集中表示法。有時(shí)將多個(gè)電氣元件用點(diǎn)畫(huà)線框起

8、來(lái)，表示它們是安裝在同一安裝底板上的。（3）繪制安裝接線圖時(shí)，各電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須與原理圖一致，并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（4）繪制安裝接線圖時(shí)，各電氣元件上凡是需要接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號(hào)，各接線端子的編號(hào)必須與原理圖的導(dǎo)線編號(hào)相一致。（5）繪制安裝接線圖時(shí)，安裝底板內(nèi)外的電氣元件之間的接線通過(guò)接線端子板進(jìn)行連接。安裝底板上有幾個(gè)接至外電路的引線，端子板上就應(yīng)繪出幾個(gè)線的接點(diǎn)。（6）繪制安裝接線圖時(shí)，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。（7）接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、截面積及顏色要求。七、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試1、電氣控制柜的安裝配線控制柜內(nèi)的配線施工規(guī)則可以

9、參考項(xiàng)目二電氣裝配的工藝要求，這里主要介紹電柜外部配線。柜外配線采用線管配線方式，這種方法耐潮、耐腐蝕、不宜遭受機(jī)械損傷，適用于有一定機(jī)械壓力的地方。（1）所用導(dǎo)線為中間無(wú)接頭的絕緣軟線。（2）電柜外部的全部配線（除有適當(dāng)保護(hù)的電纜外）必須一律裝在導(dǎo)線通道內(nèi)，使導(dǎo)線有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械保護(hù)，能防止液體、鐵屑和灰塵的侵入。（3）導(dǎo)線通道應(yīng)有裕量，允許以后增加導(dǎo)線（動(dòng)力線除外）。若用鋼管，其管壁厚度應(yīng)大于1mm；若用其他材料，壁厚必須具有上述鋼管等效的強(qiáng)度。（4）所有穿管導(dǎo)線，在其兩端頭必須標(biāo)明線號(hào)，以便查找和維修的進(jìn)行。（5）安裝在同一機(jī)械保護(hù)管路中的導(dǎo)線束應(yīng)留出備用導(dǎo)線。（6）機(jī)床移動(dòng)部件或可調(diào)整部件

10、上的電氣設(shè)備的接線必須用軟線，且有導(dǎo)線護(hù)套，導(dǎo)線護(hù)套能承受機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及油、冷卻液和溫度的有害作用。2、電氣控制柜的調(diào)試電氣控制裝置安裝完成后，在投入運(yùn)行前，為了確保安全和可靠工作，必須進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查、試驗(yàn)與調(diào)整。其主要步驟是：（1）根據(jù)電氣控制電路圖，檢查接線圖是否準(zhǔn)確無(wú)誤，特別要注意線路標(biāo)號(hào)與接線板觸點(diǎn)標(biāo)號(hào)是否一致。（2）對(duì)照電器元件明細(xì)表逐個(gè)檢查所裝電器元件的型號(hào)、規(guī)格是否相符，產(chǎn)品是否完好無(wú)損，特別要注意線圈額定電壓是否與工作電壓相等。（3）對(duì)照接線圖與電氣控制電路圖認(rèn)真檢查接線是否正確。為判斷導(dǎo)線是否有斷線或接觸良好，可以用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。（4）對(duì)電動(dòng)機(jī)和連接導(dǎo)線進(jìn)行絕緣電阻檢查，

11、用兆歐表檢查，連接導(dǎo)線的絕緣電阻不小于7M，電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻不小于0.5M等。（5）檢查各開(kāi)關(guān)按鈕、行程開(kāi)關(guān)等電器元件應(yīng)處于原始位置，調(diào)速裝置的手柄應(yīng)處于最低速位置。知識(shí)訓(xùn)練二 CA6140型臥式車(chē)床電氣控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)一、CA6140型臥式車(chē)床的設(shè)計(jì)要求CA6140型臥式車(chē)床屬于普通的小型車(chē)床，性能優(yōu)良，應(yīng)用較為廣泛?？绍?chē)削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、螺桿以及車(chē)削定型表面，并可用鉆頭、絞刀等刀具進(jìn)行鉆孔、鏜孔、倒角、割槽及切斷等加工工作。(1)運(yùn)動(dòng)形式切削運(yùn)動(dòng)：包括工件旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)和刀具的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀架帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)：除切削運(yùn)動(dòng)外的其他運(yùn)動(dòng)，如尾架的縱向移動(dòng)、工件的夾

12、緊與放松等。(2)對(duì)電氣控制的要求三臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，分別為主軸電動(dòng)機(jī)、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)，主軸要求能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制。要求在主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再?zèng)Q定冷卻泵是否起動(dòng)；當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，冷卻泵應(yīng)能立即停止。采用齒輪箱進(jìn)行調(diào)速，實(shí)現(xiàn)機(jī)械有級(jí)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)不需要進(jìn)行電氣調(diào)速。電氣線路中設(shè)有過(guò)載、短路、欠電壓和失電壓保護(hù)，配有安全的局部照明裝置。（1）主電路設(shè)計(jì)M1為主軸電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，KM1控制M1，F(xiàn)R1為M1的過(guò)載保護(hù)；M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，KM2控制M2，F(xiàn)R2為M2的過(guò)載保護(hù)；M3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，為短期工作，故可不設(shè)過(guò)載保護(hù)。（2）控制電路

13、設(shè)計(jì)M1的起動(dòng)停止分別由SB2、SB1來(lái)控制。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，冷卻泵才能起動(dòng)，因此在KM2的控制線路中串入KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)。刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的起動(dòng)是由安裝在進(jìn)給操縱手柄頂端的按鈕SB3來(lái)控制的。將操縱手柄扳到所需的方向，壓下按鈕SB3，接觸器KM3得電吸合，電動(dòng)機(jī)M3得電起動(dòng)，刀架就向指定方向快速移動(dòng)。EL為機(jī)床的低壓照明燈，由開(kāi)關(guān)QS2控制，HL為電源的信號(hào)燈。（3）控制電源的設(shè)計(jì)考慮到安全可靠和滿足照明及指示燈的要求，采用控制變壓器T供電，其一次側(cè)為交流380V，二次側(cè)為交流110V、24V和6V。110V給三個(gè)接觸器供電，24V和6V電壓，作為機(jī)床照明燈和信號(hào)燈

14、的電源。二、電氣控制線路圖的設(shè)計(jì)四、繪制電器布置圖和電氣接線圖五、電氣控制柜的安裝配線根據(jù)電器元件明細(xì)表中所列的元件，配齊電氣設(shè)備和電器元件后進(jìn)行安裝配線。（1）根據(jù)電氣安裝接線圖，其制作的安裝板有柜內(nèi)電器板（配電盤(pán)）、操作顯示面板和刀架拖動(dòng)操作板共三塊，柜內(nèi)電器板可以采用4mm的鋼板或其他絕緣板做底板。 （2）根據(jù)電氣接線圖標(biāo)明的導(dǎo)線進(jìn)行配線。（3）在底板上規(guī)劃安裝的尺寸以及電線管的走向線，根據(jù)實(shí)際尺寸鋸電線管，根據(jù)走線方向彎管。（4）根據(jù)安裝尺寸線鉆孔，安裝電器元件。（5）給電器元件和連接導(dǎo)線進(jìn)行編號(hào)。（6）按照電氣接線圖進(jìn)行接線，先對(duì)控制柜內(nèi)接線，再接柜外的其他電路和設(shè)備。特殊的、需外接的導(dǎo)線接到接線端子排上，引入車(chē)床的導(dǎo)線要用金屬導(dǎo)管保護(hù)。 六、電氣控制柜的調(diào)試調(diào)試前首先要對(duì)電氣控制柜的安裝進(jìn)行檢查，根據(jù)CA61