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文檔簡介

此外,學習分析典型生產(chǎn)機械的電器控制線路,一方面可進一步掌握電器控制線路的組成、各種基本控制電路在具體的電器控制系統(tǒng)中的應用;另一方面學會分析電器控制線路的方法,從中找出規(guī)律,逐步提高閱讀電器原理圖的能力,為進行電器控制系統(tǒng)的設(shè)計打下基礎(chǔ)。

第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)此外,學習分析典型生產(chǎn)機械的電器控制線路,一方面可進1第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)目的:

通過對車床、萬能銑床、組合機床等設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分析,為設(shè)備安裝、調(diào)試、維修打下一定基礎(chǔ),本章是前兩章知識的綜合應用。要求:

學會分析電氣設(shè)備中各種電動機起動、制動過程和各種輔助電路的工作原理,掌握常用電氣設(shè)備中電氣原理圖的原理和結(jié)構(gòu)。第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)目的:2第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟:1、了解機械設(shè)備的機械動作及工步圖。分析傳動系統(tǒng)的驅(qū)動方式,含電動、液壓、氣動驅(qū)動原理。2、了解電器元件的安裝位置及作用。3、分析機械部件與電器元件的關(guān)聯(lián),含操縱手柄,行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。4、分析電器控制系統(tǒng)時,要從主電路入手,然后分解控制電路,找出各個基本控制電路和局部電路,逐一進行分析,最后再統(tǒng)觀整個電路。注意各電路之間的聯(lián)(互)鎖關(guān)系以及主電路與控制線路的對應關(guān)系。第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟:3第3章目錄3.1C650臥式車床控制線路分析3.2X62W萬能銑床控制線路分析3.3組合機床控制線路分析

(補充)橋式起重機控制線路分析第3章目錄3.1C650臥式車床控制線路分析43.1C650臥式車床電氣控制電路

重點:掌握正、反雙向轉(zhuǎn)動的反接制動控制電路結(jié)構(gòu)和原理。

3.1.1車床結(jié)構(gòu)介紹和控制要求

C650車床:最大回轉(zhuǎn)直徑1020mm,最大的工件長度3000mm。 主軸電動機:用于主軸正反向運動和刀具的工步進給運動,通過手柄操縱機械變速箱改變主軸和進給的轉(zhuǎn)速。 要求:①因轉(zhuǎn)動慣量過大,主軸采用電氣停車制動。②快移電動機實現(xiàn)刀架拖板快速移動,以減少輔助工時。驅(qū)動電機電氣控制要求:主軸電動機(30KW):①正、反轉(zhuǎn)②電氣反接制動③正向點動。快移電動機(2.2KW):點動控制。冷卻泵電動機(0.125KW):起停控制。(提供冷卻液)。3.1C650臥式車床電氣控制電路重點:掌握正、53.1.2C650車床主電路分析M1(主電動機):①KM1、KM2實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);②KT與電流表PA用于檢測運行電流;③KM3用于點動和反接制動時串入電阻R限流;正反轉(zhuǎn)電動運行時R旁路。④速度繼電器KS用于反接制動時,轉(zhuǎn)速的過零檢測。M2(冷卻泵電機):KM4用于起??刂?。M3(快移電動機):KM5用于起停(點動)控制。3.1.2C650車床主電路分析M1(主電動機):6

1、主電動機M1的控制:

①、點動(正向)按下點動按鈕SB2→KM1線圈通電(無自鎖)→M1串R全壓正向點動,電流表PA不投入。松開點動按鈕SB2→KM1線圈斷電,點動停止。②、正反轉(zhuǎn)控制(SB3、SB4)。按動正轉(zhuǎn)SB3→KT線圈通電延時、KM3線圈通電→主回路R被旁路→KA線圈通電→KM1線圈通電自鎖→M1正向起動。啟動完畢,KT延時時間到→PA投入檢測運行電流。③、反接制動(正轉(zhuǎn)時n>0觸點閉合)按動停車按鈕SB1→KM1、KT、KM3、KA線圈斷電,松開SB1→KM2線圈通電→M1串R反接→n<100r/min時→KM2線圈斷電,切除反接電源,M1停止轉(zhuǎn)動。反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的反接制動請自行分析。

1、主電動機M1的控制:

①、點動(正向)72、其他控制電路原理M2(冷卻泵):

SB5、SB6及KM4構(gòu)成起??刂齐娐罚篗3(快移):刀架操縱手柄控制刀架拖板的工步移動和快速移動。按動操作手柄點動按鈕,壓下位置開關(guān)SQ→KM5線圈通電→電動機M3點動。2、其他控制電路原理M2(冷卻泵):83.2萬能銑床電氣控制系統(tǒng)

用途:銑削平面、斜面和加工溝槽。分類:立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑、專用銑床。常用的臥式萬能銑床型號:

X62W、改進型XA6132。XA6132是在X62W型萬能銑床的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁鐵離合器抱閘制動,其他機械結(jié)構(gòu)相同及電氣控制電路基本相同。3.2萬能銑床電氣控制系統(tǒng)

用途:銑削平面、斜面和加工溝槽93.2.1XA6132萬能銑床簡介XA6132萬能銑床的構(gòu)成:床身、懸梁、刀桿支架、升降臺。主運動:主軸電動機驅(qū)動主軸帶動刀具作順銑、逆銑,轉(zhuǎn)動方向手動預選。為了換刀方便,主軸采用電磁離合器制動。為了主軸和進給機械變速后的齒輪嚙合,采用瞬時變進沖動。升降式工作臺進給運動(進給電動機驅(qū)動):工作臺帶工件作快進、工進運動。升降臺的構(gòu)成:矩形(直線運動)、圓形(圓弧運動)兩層結(jié)構(gòu)。矩形工作臺的六個運動方向和圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動要求互鎖,任何時刻,只允許存在一種運動形式的一個方向運動。為了避免打刀(安全),要求有先做主軸旋轉(zhuǎn),然后工件進給的順序控制。3.2.1XA6132萬能銑床簡介XA6132萬能銑床的構(gòu)10

3.2.2萬能銑床控制線路分析

XA6132臥式萬能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、直流電路、照明電路等部分。

1、主電路①中間繼電器KA3控制冷卻泵電動機M1。②KM1、KM2控制主軸電動機M2正、反轉(zhuǎn)。③KM3、KM4控制進給電動機M3正、反轉(zhuǎn)。其他,還有短路、過載保護器件。

3.2.2萬能銑床控制線路分析

XA6132臥式萬能銑112、主軸及冷卻泵電動機控制主軸:主軸在加工前,由選擇開關(guān)SA4選擇主軸電動機M2的轉(zhuǎn)動方向(順、逆銑)。①起停:SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以實現(xiàn)主軸電動機M2的兩地起??刂?,兩套起??刂瓢粹o分別裝在銑床正面和側(cè)面操作板上。停車時SB1、SB2的常開觸點閉合,使主軸制動電磁離合器的電磁鐵YB線圈通電,同時電磁線圈YC2通電,溝通工作臺快速進給傳動鏈,此時進給電動機M2斷電,工作臺快停(順控要求),實現(xiàn)主軸電動機迅速停車制動。②上刀制動:轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2常開觸點閉合,電磁離合器電磁鐵YB線圈通電,實現(xiàn)上刀制動。③主軸變速沖動:主軸電動機(M2)在轉(zhuǎn)動過程中,拉出主軸變速手柄時,位置開關(guān)SQ5動作,KM1或KM2線圈斷電、主軸電動機(M2)停止轉(zhuǎn)動,主軸變速手柄在復位過程中,壓下SQ5、KM1或KM2線圈通電,M2作瞬時正或反向變速沖動。反復推拉變速手柄,直至手柄放回原位,齒輪嚙合為止。冷卻泵:轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1→中間繼電器KA3線圈通電→冷卻泵電動機M1轉(zhuǎn)動。2、主軸及冷卻泵電動機控制主軸:主軸在加工前,由選擇開關(guān)123、工作臺進給控制①傳動方式及控制特點 工作臺矩形直線運動和圓形圓弧運動的機械傳動鏈如上圖所示。(1)矩形工作臺的直線運動:運動方向(三維空間):縱向(左、右)、橫向(前、后)、升降(上、下)。操縱方法:縱向操縱手柄,左、0、右(3工位)位置。十字操縱手柄(兩個機械聯(lián)動),前、上、0、下、后(5工位)位置。(2)圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動:矩形工作臺的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0位時,通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3控制圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動。矩形工作臺的三維空間6個方向的直線運動和圓形工作臺的圓弧運動要互鎖。每個時刻只允許有一個運動方向。3、工作臺進給控制①傳動方式及控制特點13②矩形工作臺的縱向進給

(3)主軸與進給順序控制 和KA2常開觸點并聯(lián)KA1常開觸點作順序控制,KA2用做工作臺快進控制。(4)工作臺選擇選擇開關(guān)SA3常態(tài)為矩形工作臺,動態(tài)為圓形工作臺操作狀態(tài)。②矩形工作臺的縱向進給:(SA3在常態(tài)) 縱向操縱手柄向右,溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)SQ1;操縱手柄向左,溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)SQ2;操縱手柄在中間0位為停止狀態(tài)??刂齐娐贩治觯?手柄向右壓下SQ1→電流過SQ6、SQ4、SQ3、SA3的常閉觸點和SQ1的常開動合觸點使KM3線圈通電→工作臺進給電動機M3正轉(zhuǎn),拖動工作臺向左進給。 手柄回到0位→

SQ1常開觸點斷開→

KM3線圈斷電→

M3停轉(zhuǎn)。 手柄向左→壓下SQ2→KM4線圈通電,工作臺進給電動機M3反轉(zhuǎn)。拖動工作臺向右進給。控制電流的必經(jīng)路徑SQ3、SQ4、SA3的常閉觸點,滿足了互鎖要求。工作臺移動到終點,終點檔鐵撞擊手柄的凸起部分可使其返回中間位置,實現(xiàn)終點停車。②矩形工作臺的縱向進給(3)主軸與進給順序控制14

③矩形工作臺的升降和橫向運動

機械傳動:十字操縱手柄。前、后位置溝通橫向機械傳動鏈。上、下位置溝通垂直機械傳動鏈。電氣控制:十字手柄向下和右(后)壓下位置開關(guān)SQ3,上和左(前)壓下位置開關(guān)SQ4。 壓下SQ3時,控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點和SQ3動合的常開觸點使KM3線圈通電,進給電動機M3正轉(zhuǎn),通過相應的機械傳動鏈,驅(qū)動矩形工作臺向下或向右運動。 壓下SQ4時,控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點和SQ4動合的常開觸點使KM4線圈通電,進給電動機M3正轉(zhuǎn),矩形工作臺向上或向左運動。 互鎖:矩形工作臺的垂直和橫向運動中,SA3、SQ1、SQ2常閉觸點的閉合條件要求縱向手柄在0位及SA3選擇矩形工作臺,否則橫向和垂直運動無法進行。 安放在床身上的限位檔鐵,能使十字手柄自動返回0位。實現(xiàn)橫向、垂直的終點停車。

③矩形工作臺的升降和橫向運動

機械傳動:15④矩形工作臺的快移運動

在進給運動狀態(tài)下(KM3或KM4常開觸點閉合),按下SB5或SB6(兩地快進控制)→KA2線圈通電→快移電磁鐵YC2線圈通電,溝通快移機械傳動鏈,實現(xiàn)矩形工作臺快速移動。松開SB5或SB6→YC1線圈通電、YC2線圈斷電,工作臺改進為工進。⑤圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運動

矩形工作臺各個操作手柄在0位,電動機溝通圓形工作臺回轉(zhuǎn)機械傳動鏈。SA3在動態(tài)→電流經(jīng)SQ6、SQ4、SQ3、SQ1、SQ2的常閉觸點和SA3動合觸點→使KM3線圈通電→進給電動機M3正轉(zhuǎn),圓形工作臺工步回轉(zhuǎn)。 互鎖分析:SQ1~SQ4常閉觸點閉合的條件是縱向和十字手柄均在0位。⑥工作臺的變速沖動

變速手輪在復位的過程中,瞬時壓動位置開關(guān)SQ6→使KM3線圈瞬時通電(其電流經(jīng)過SA3,SQ1~SQ4常閉觸點,目的是變速時各手柄均在零位,SA3選圓形工作臺)→電動機M3做變速沖動(蠕動)。④矩形工作臺的快移運動在進給運動狀態(tài)下(KM3或163.3組合機床電氣控制線路分析

組合機床用途:進行多軸、多刀具、多面、多工位同時加工,適用于大批量產(chǎn)品加工。

組合機床構(gòu)成:通用部件、動力部件(動力頭和滑臺),支撐部件、(滑坐、床身、立柱),輸送部件(回轉(zhuǎn)臺、機械手等零件和產(chǎn)品的輸送裝置)。

控制系統(tǒng):多用機械、液壓、氣動和電氣控制相結(jié)合的控制方式。

動力頭:能同時完成切削和進給運動的動力裝置(部件)。

動力滑臺:只完成進給運動的動力裝置(部件),有液壓和機械兩種結(jié)構(gòu)形式。3.3組合機床電氣控制線路分析 組合機床用途:173.3.1機械動力滑臺控制構(gòu)成:滑臺、滑座、雙驅(qū)動電動機(工進電動機M1、快進電動機M2)

功能:自動加工循環(huán)、工步圖見上圖。 順序:為快進→工進→反向工進→反向快退

1、主電路:KM1、KM2用于工進電動機M1正、反轉(zhuǎn)控制以及快進電動機M2的轉(zhuǎn)動方向控制(與M1轉(zhuǎn)動方向一致)。KM3用于控制快進電動機M2轉(zhuǎn)動。3.3.1機械動力滑臺控制構(gòu)成:滑臺、滑座、雙驅(qū)動電動機(182、組合機床控制電路分析①主軸與滑臺的順序控制:控制主軸電動機的KM4輔助常開觸點,提供動力滑臺控制電源。②動力滑臺自動循環(huán)控制 按動SB1→KM1線圈通電自鎖→KM3線圈通電→快進電動機M2的斷電抱閘制動電磁鐵YB線圈通電松閘→電動機M1、M2正轉(zhuǎn),滑臺快進;壓下SQ2→KM3線圈斷電→YB斷電,快進電機M2抱閘制動,滑臺工進;壓動SQ3→KM1線圈斷電,KM2線圈通電→滑臺反向工進,SQ2復位→KM3線圈通電,YB通電,M2反轉(zhuǎn),滑臺快退;壓下SQ1→KM2、KM3線圈斷電,M1、M2、YB斷電抱閘制動,滑臺停在原位。③其他:

SQ4用于正向限位保護,壓動SQ4后,工作臺可自動返回原位。

SB2用于手動返回控制。2、組合機床控制電路分析①主軸與滑臺的順序控制:193.3.2組合機床控制舉例

—臥式雙面擴孔組合機床機床構(gòu)成:兩個帶主軸旋轉(zhuǎn)的液壓滑臺(動力頭)+液壓固定夾具1、臥式雙面擴孔組合機床控制要求:在工件夾緊狀態(tài)下,同時啟動左、右動力滑臺快進、完成工作循環(huán),返回各自其出發(fā)位置停止。液壓系統(tǒng)用三個液壓油缸分別用于左、右滑臺進退及工件夾緊的控制。液壓系統(tǒng)狀態(tài)表見P76表3-5,電磁鐵YA1、YA2用于左滑臺進給和后退,YA3、YA4用于右滑臺進給和后退,YA5、YA6用于工件的夾緊與放松,壓力繼電器SP檢測夾緊狀態(tài)。3.3.2組合機床控制舉例

—202、臥式雙面擴孔組合機床組合機床控制電路分析①左右主軸和液壓泵電動機控制主電路:

KM1—控制左主軸電動機轉(zhuǎn)動。

KM2—控制右主軸電動機轉(zhuǎn)動KM3—控制液壓泵電動機控制電路:

SA1、SA2、SA3為三臺電動機的調(diào)整開關(guān)。三臺電動機同時工作,SA1~SA3為常態(tài)。按動起動按鈕,KM1~KM3線圈同時通電自鎖,電動機M1~M3同時起動工作。2、臥式雙面擴孔組合機床組合機床控制電路分析①左右主軸和液壓21②液壓動力滑臺自動循環(huán)過程

裝上工件,按SB5→YA5線圈通電,夾工件→夾緊后SP繼電器動作→松SB5、YA5線圈斷電;(加指示)按SB3(常開)→KA5線圈通電→KA1、KA3線圈通電自鎖→電磁鐵線圈YA1、YA3線圈通電,左、右滑臺快進;分別壓下各自的液壓行程閥轉(zhuǎn)為工進;正向終點分別壓下SQ3、SQ4→KA1、KA3、YA2、YA4線圈斷電→KA2、KA4線圈通電自鎖→電磁換向閥YA2、YA4線圈分別通電→左、右滑臺快退;退到原位→壓下SQ1、SQ2→KA2、KA4線圈分別斷電→YA2、YA4線圈斷電,循環(huán)結(jié)束。其它:SA為點動選擇開關(guān),系統(tǒng)在工件未夾緊時點動調(diào)整;SB4用于滑臺向后調(diào)整;按鈕SA4、SA5用于左、右滑臺進給選擇開關(guān)。SB6用于工件放松。(左列SB3為常開觸點)②液壓動力滑臺自動循環(huán)過程裝上工件,按SB5→YA22(補充)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)

起重機種類:門式、塔式、橋式、汽車吊(小型)、吊葫蘆(小型)。廣泛應用于車間、倉庫內(nèi)部、碼頭、車站、建筑工地、港口等場所。

橋式起重機的構(gòu)成:橋式起重機由橋架、大車及小車移行機構(gòu)、提升機構(gòu)(主鉤、副鉤)等部分組成。

一、橋式起重機主要技術(shù)參數(shù)

起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。二、電力拖動要求重載起動;電氣調(diào)速;斷電抱閘制動;設(shè)置預備級(張緊鋼絲);保護:零壓、過載、短路、限位等安全措施??刂品绞剑褐行⌒屯馆喛刂破?、變頻調(diào)速;大中型①主鉤主令控制器+磁力控制屏,其余凸輪控制器;②變頻調(diào)速。(補充)橋式起重機電氣控制系統(tǒng) 起重機種類:2310t橋式起重機典型電路

1、主電路介紹

控制方式:小型橋式起重機的主鉤、大車、小車均采用繞線式三相交流異步機電動機和凸輪控制器(KT14、KT15)控制。

制動方法:橋式起重機采用電力液壓驅(qū)動方式機械抱閘制動器,電磁鐵YB線圈斷電時,抱閘制動。

主電路介紹:

10t橋式起重機控制線路的主電路見圖,圖中Q1~Q3為凸輪控制器,YB為斷電抱閘制動裝置電磁鐵線圈,KM用于電路保護。

合上QF、凸輪控制器Q1~Q3均在零位時,按動啟動按鈕,KM線圈通電,觸點閉合,通過操作Q1~Q3可分為驅(qū)動電動機M1~M4工作,實現(xiàn)大、小車的移動和吊鉤的提升/下降運動。10t橋式起重機典型電路 1、主電路介紹242、卷揚機主電路

卷揚機為位能性負載。采用繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串五級不對稱電阻,以滿足起動和調(diào)速的基本要求。

凸輪控制器Q1有零位,左、右各五檔工作位置;12對觸頭。觸頭Q10~Q13用于正反轉(zhuǎn)控制。 觸點Q14~Q18用于短接轉(zhuǎn)子電阻。手柄的1~5檔操作工位,轉(zhuǎn)子電阻從大到小切除。

觸點Q19、Q1A用于限位保護,觸點Q1B用于零位起動(多條件啟動控制)。2、卷揚機主電路卷揚機為位能性負載。采用繞線式異251、主鉤提升運動:①預備級:

Q1在向上位置1→觸點1、3閉合→提升電機M1正轉(zhuǎn)(觸點4~8均不閉合)→電動機轉(zhuǎn)子全電阻,工作在機械特性1。用于繃緊鋼絲繩的預備級或提升空鉤和輕載。以及在倒拉反接制動狀態(tài)下,低速下放位能負載。 ②重物提升:

Q1轉(zhuǎn)至向上位置2、3、4、5時,轉(zhuǎn)子電阻依次減小,提升速度依次提高。(負載轉(zhuǎn)矩加大) ③低速提升重物的方法: 點動斷續(xù)操作,將操作手柄往返于提升與零位之間,電動機工作在正向啟動與抱閘制動的交替工作狀態(tài),可低速斷續(xù)提升負載。1、主鉤提升運動:①預備級:262、重物(含空鉤)下放的方法①空鉤下放(摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負載):

Q1置于向下位置,Q1觸點Q10、Q12閉合,M1接入反相序電源反轉(zhuǎn),Q1在下降位置1~5。電動機工作在第三象限的機械特性,Q1從向下1~5擋調(diào)節(jié)時,空鉤下降速度依次提高。②高速下放重物(位能性負載): 將Q1手柄經(jīng)1~4工位,迅速板至下降位置5,電動機轉(zhuǎn)子不串電阻的回饋狀態(tài),轉(zhuǎn)速略高于同步轉(zhuǎn)速運行。

Q1由下降位置1~5移動時,重物下放速度依次降低。操作注意:速度過高時,注意操作安全③低速下放重物倒拉制動:

Q1手柄在上升位置1,由工件拖動電動機反轉(zhuǎn),在倒拉制動狀態(tài)下低、勻速下放重物。斷續(xù)點動:

Q1在下降1~5與0位之間往返操作,電動機在下放與抱閘運動之間點動繼續(xù)工作,重物低速下放。2、重物(含空鉤)下放的方法①空鉤下放(摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負載):273、大、小車驅(qū)動

小車控制線路與提升機構(gòu)相同,但小車電機的負載為摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負載,工作在機械特性的1、3象限。大車控制線路與小車相類似,同為摩擦性恒轉(zhuǎn)矩負載。但大車兩側(cè)輪子分別用兩組電動機驅(qū)動(跨距過大),要求同步轉(zhuǎn)動。所以,凸輪控制器Q3增加了1組轉(zhuǎn)子電阻切除觸點,可同時控制兩臺電動機同步工作(電軸)。3、大、小車驅(qū)動小車控制線路與提升機284、保護電路L22:主電路中,主電源經(jīng)QF、KM,其中一相過KA2接至電動機V相端子,另兩相經(jīng)KA和Q接至各電動機的U、W端子,可以近似認為導線L22與L2等電位,但實際接線的位置不同。 起重機控制與保護電路中,SB2為急停,SQM、SQA1、SQA2為門開關(guān),Q1~Q3為凸輪控制器的多條件啟動觸點,SQ1~SQ6為限位開關(guān)。按動起動按鈕SB1→KM通電自鎖(Q1~Q3在零位),在允許行程范圍內(nèi),可操作Q1~Q3驅(qū)動相應裝置動作(提升運動、大、小車位移)。分析舉例:大車左行時,將Q3移至大車右行位置,Q39觸點閉合(Q3A分斷)KM經(jīng)Q39和SQ1的串聯(lián)支路自鎖。在左、右極限保護范圍內(nèi),KM的自鎖狀態(tài)可始終保持,若過極限(故障)→壓動SQ1→KM的線圈斷電→橋式起重機電路斷電。其他分析從略。5、橋式控制的發(fā)展方向 變頻調(diào)速+PLC控制4、保護電路L22:主電路中,主電源經(jīng)QF、KM,29結(jié)束結(jié)束30圖3-2C650車床控制電路圖3-2C650車床控制電路31圖3-3主軸電動機控制電路圖3-3主軸電動機控制電路32圖3-4萬能銑床結(jié)構(gòu)簡圖圖3-4萬能銑床結(jié)構(gòu)簡圖33圖3-5XA6132型萬能銑床電氣原理圖3-5XA6132型萬能銑床電氣原理34圖3-6工作臺給進控制電路圖3-6工作臺給進控制電路35機械動力滑臺控制電路機械動力滑臺控制電路36圖3-7臥式雙面擴孔組合機床示意圖圖3-7臥式雙面擴孔組合機床示意圖37圖3-8循環(huán)工步圖圖3-8循環(huán)工步圖38組合機床的電氣控制線路原理組合機床的電氣控制線路原理39橋式起重機機構(gòu)示意圖橋式起重機機構(gòu)示意圖40小型通用橋式起重機控制線路小型通用橋式起重機控制線路41卷揚機電動機的機械特性卷揚機電動機的機械特性42

凸輪控制器工作狀態(tài)圖表凸輪控制器工作狀態(tài)圖表43

起重機控制與保護電路起重機控制與保護電路44車床1車床145車床2車床246銑床1銑床147銑床2銑床248銑床3銑床349銑床4銑床450循環(huán)示意圖循環(huán)示意圖51機械動力滑臺結(jié)構(gòu)示意圖機械動力滑臺結(jié)構(gòu)示意圖52

此外,學習分析典型生產(chǎn)機械的電器控制線路,一方面可進一步掌握電器控制線路的組成、各種基本控制電路在具體的電器控制系統(tǒng)中的應用;另一方面學會分析電器控制線路的方法,從中找出規(guī)律,逐步提高閱讀電器原理圖的能力,為進行電器控制系統(tǒng)的設(shè)計打下基礎(chǔ)。

第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)此外,學習分析典型生產(chǎn)機械的電器控制線路,一方面可進53第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)目的:

通過對車床、萬能銑床、組合機床等設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分析,為設(shè)備安裝、調(diào)試、維修打下一定基礎(chǔ),本章是前兩章知識的綜合應用。要求:

學會分析電氣設(shè)備中各種電動機起動、制動過程和各種輔助電路的工作原理,掌握常用電氣設(shè)備中電氣原理圖的原理和結(jié)構(gòu)。第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)目的:54第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟:1、了解機械設(shè)備的機械動作及工步圖。分析傳動系統(tǒng)的驅(qū)動方式,含電動、液壓、氣動驅(qū)動原理。2、了解電器元件的安裝位置及作用。3、分析機械部件與電器元件的關(guān)聯(lián),含操縱手柄,行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。4、分析電器控制系統(tǒng)時,要從主電路入手,然后分解控制電路,找出各個基本控制電路和局部電路,逐一進行分析,最后再統(tǒng)觀整個電路。注意各電路之間的聯(lián)(互)鎖關(guān)系以及主電路與控制線路的對應關(guān)系。第3章典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟:55第3章目錄3.1C650臥式車床控制線路分析3.2X62W萬能銑床控制線路分析3.3組合機床控制線路分析

(補充)橋式起重機控制線路分析第3章目錄3.1C650臥式車床控制線路分析563.1C650臥式車床電氣控制電路

重點:掌握正、反雙向轉(zhuǎn)動的反接制動控制電路結(jié)構(gòu)和原理。

3.1.1車床結(jié)構(gòu)介紹和控制要求

C650車床:最大回轉(zhuǎn)直徑1020mm,最大的工件長度3000mm。 主軸電動機:用于主軸正反向運動和刀具的工步進給運動,通過手柄操縱機械變速箱改變主軸和進給的轉(zhuǎn)速。 要求:①因轉(zhuǎn)動慣量過大,主軸采用電氣停車制動。②快移電動機實現(xiàn)刀架拖板快速移動,以減少輔助工時。驅(qū)動電機電氣控制要求:主軸電動機(30KW):①正、反轉(zhuǎn)②電氣反接制動③正向點動??煲齐妱訖C(2.2KW):點動控制。冷卻泵電動機(0.125KW):起??刂?。(提供冷卻液)。3.1C650臥式車床電氣控制電路重點:掌握正、573.1.2C650車床主電路分析M1(主電動機):①KM1、KM2實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);②KT與電流表PA用于檢測運行電流;③KM3用于點動和反接制動時串入電阻R限流;正反轉(zhuǎn)電動運行時R旁路。④速度繼電器KS用于反接制動時,轉(zhuǎn)速的過零檢測。M2(冷卻泵電機):KM4用于起停控制。M3(快移電動機):KM5用于起停(點動)控制。3.1.2C650車床主電路分析M1(主電動機):58

1、主電動機M1的控制:

①、點動(正向)按下點動按鈕SB2→KM1線圈通電(無自鎖)→M1串R全壓正向點動,電流表PA不投入。松開點動按鈕SB2→KM1線圈斷電,點動停止。②、正反轉(zhuǎn)控制(SB3、SB4)。按動正轉(zhuǎn)SB3→KT線圈通電延時、KM3線圈通電→主回路R被旁路→KA線圈通電→KM1線圈通電自鎖→M1正向起動。啟動完畢,KT延時時間到→PA投入檢測運行電流。③、反接制動(正轉(zhuǎn)時n>0觸點閉合)按動停車按鈕SB1→KM1、KT、KM3、KA線圈斷電,松開SB1→KM2線圈通電→M1串R反接→n<100r/min時→KM2線圈斷電,切除反接電源,M1停止轉(zhuǎn)動。反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的反接制動請自行分析。

1、主電動機M1的控制:

①、點動(正向)592、其他控制電路原理M2(冷卻泵):

SB5、SB6及KM4構(gòu)成起停控制電路:M3(快移):刀架操縱手柄控制刀架拖板的工步移動和快速移動。按動操作手柄點動按鈕,壓下位置開關(guān)SQ→KM5線圈通電→電動機M3點動。2、其他控制電路原理M2(冷卻泵):603.2萬能銑床電氣控制系統(tǒng)

用途:銑削平面、斜面和加工溝槽。分類:立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑、專用銑床。常用的臥式萬能銑床型號:

X62W、改進型XA6132。XA6132是在X62W型萬能銑床的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁鐵離合器抱閘制動,其他機械結(jié)構(gòu)相同及電氣控制電路基本相同。3.2萬能銑床電氣控制系統(tǒng)

用途:銑削平面、斜面和加工溝槽613.2.1XA6132萬能銑床簡介XA6132萬能銑床的構(gòu)成:床身、懸梁、刀桿支架、升降臺。主運動:主軸電動機驅(qū)動主軸帶動刀具作順銑、逆銑,轉(zhuǎn)動方向手動預選。為了換刀方便,主軸采用電磁離合器制動。為了主軸和進給機械變速后的齒輪嚙合,采用瞬時變進沖動。升降式工作臺進給運動(進給電動機驅(qū)動):工作臺帶工件作快進、工進運動。升降臺的構(gòu)成:矩形(直線運動)、圓形(圓弧運動)兩層結(jié)構(gòu)。矩形工作臺的六個運動方向和圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動要求互鎖,任何時刻,只允許存在一種運動形式的一個方向運動。為了避免打刀(安全),要求有先做主軸旋轉(zhuǎn),然后工件進給的順序控制。3.2.1XA6132萬能銑床簡介XA6132萬能銑床的構(gòu)62

3.2.2萬能銑床控制線路分析

XA6132臥式萬能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、直流電路、照明電路等部分。

1、主電路①中間繼電器KA3控制冷卻泵電動機M1。②KM1、KM2控制主軸電動機M2正、反轉(zhuǎn)。③KM3、KM4控制進給電動機M3正、反轉(zhuǎn)。其他,還有短路、過載保護器件。

3.2.2萬能銑床控制線路分析

XA6132臥式萬能銑632、主軸及冷卻泵電動機控制主軸:主軸在加工前,由選擇開關(guān)SA4選擇主軸電動機M2的轉(zhuǎn)動方向(順、逆銑)。①起停:SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以實現(xiàn)主軸電動機M2的兩地起??刂疲瑑商灼鹜?刂瓢粹o分別裝在銑床正面和側(cè)面操作板上。停車時SB1、SB2的常開觸點閉合,使主軸制動電磁離合器的電磁鐵YB線圈通電,同時電磁線圈YC2通電,溝通工作臺快速進給傳動鏈,此時進給電動機M2斷電,工作臺快停(順控要求),實現(xiàn)主軸電動機迅速停車制動。②上刀制動:轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2常開觸點閉合,電磁離合器電磁鐵YB線圈通電,實現(xiàn)上刀制動。③主軸變速沖動:主軸電動機(M2)在轉(zhuǎn)動過程中,拉出主軸變速手柄時,位置開關(guān)SQ5動作,KM1或KM2線圈斷電、主軸電動機(M2)停止轉(zhuǎn)動,主軸變速手柄在復位過程中,壓下SQ5、KM1或KM2線圈通電,M2作瞬時正或反向變速沖動。反復推拉變速手柄,直至手柄放回原位,齒輪嚙合為止。冷卻泵:轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1→中間繼電器KA3線圈通電→冷卻泵電動機M1轉(zhuǎn)動。2、主軸及冷卻泵電動機控制主軸:主軸在加工前,由選擇開關(guān)643、工作臺進給控制①傳動方式及控制特點 工作臺矩形直線運動和圓形圓弧運動的機械傳動鏈如上圖所示。(1)矩形工作臺的直線運動:運動方向(三維空間):縱向(左、右)、橫向(前、后)、升降(上、下)。操縱方法:縱向操縱手柄,左、0、右(3工位)位置。十字操縱手柄(兩個機械聯(lián)動),前、上、0、下、后(5工位)位置。(2)圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動:矩形工作臺的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0位時,通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3控制圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動。矩形工作臺的三維空間6個方向的直線運動和圓形工作臺的圓弧運動要互鎖。每個時刻只允許有一個運動方向。3、工作臺進給控制①傳動方式及控制特點65②矩形工作臺的縱向進給

(3)主軸與進給順序控制 和KA2常開觸點并聯(lián)KA1常開觸點作順序控制,KA2用做工作臺快進控制。(4)工作臺選擇選擇開關(guān)SA3常態(tài)為矩形工作臺,動態(tài)為圓形工作臺操作狀態(tài)。②矩形工作臺的縱向進給:(SA3在常態(tài)) 縱向操縱手柄向右,溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)SQ1;操縱手柄向左,溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)SQ2;操縱手柄在中間0位為停止狀態(tài)??刂齐娐贩治觯?手柄向右壓下SQ1→電流過SQ6、SQ4、SQ3、SA3的常閉觸點和SQ1的常開動合觸點使KM3線圈通電→工作臺進給電動機M3正轉(zhuǎn),拖動工作臺向左進給。 手柄回到0位→

SQ1常開觸點斷開→

KM3線圈斷電→

M3停轉(zhuǎn)。 手柄向左→壓下SQ2→KM4線圈通電,工作臺進給電動機M3反轉(zhuǎn)。拖動工作臺向右進給??刂齐娏鞯谋亟?jīng)路徑SQ3、SQ4、SA3的常閉觸點,滿足了互鎖要求。工作臺移動到終點,終點檔鐵撞擊手柄的凸起部分可使其返回中間位置,實現(xiàn)終點停車。②矩形工作臺的縱向進給(3)主軸與進給順序控制66

③矩形工作臺的升降和橫向運動

機械傳動:十字操縱手柄。前、后位置溝通橫向機械傳動鏈。上、下位置溝通垂直機械傳動鏈。電氣控制:十字手柄向下和右(后)壓下位置開關(guān)SQ3,上和左(前)壓下位置開關(guān)SQ4。 壓下SQ3時,控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點和SQ3動合的常開觸點使KM3線圈通電,進給電動機M3正轉(zhuǎn),通過相應的機械傳動鏈,驅(qū)動矩形工作臺向下或向右運動。 壓下SQ4時,控制電流經(jīng)SA3、SQ1、SQ2常閉觸點和SQ4動合的常開觸點使KM4線圈通電,進給電動機M3正轉(zhuǎn),矩形工作臺向上或向左運動。 互鎖:矩形工作臺的垂直和橫向運動中,SA3、SQ1、SQ2常閉觸點的閉合條件要求縱向手柄在0位及SA3選擇矩形工作臺,否則橫向和垂直運動無法進行。 安放在床身上的限位檔鐵,能使十字手柄自動返回0位。實現(xiàn)橫向、垂直的終點停車。

③矩形工作臺的升降和橫向運動

機械傳動:67④矩形工作臺的快移運動

在進給運動狀態(tài)下(KM3或KM4常開觸點閉合),按下SB5或SB6(兩地快進控制)→KA2線圈通電→快移電磁鐵YC2線圈通電,溝通快移機械傳動鏈,實現(xiàn)矩形工作臺快速移動。松開SB5或SB6→YC1線圈通電、YC2線圈斷電,工作臺改進為工進。⑤圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運動

矩形工作臺各個操作手柄在0位,電動機溝通圓形工作臺回轉(zhuǎn)機械傳動鏈。SA3在動態(tài)→電流經(jīng)SQ6、SQ4、SQ3、SQ1、SQ2的常閉觸點和SA3動合觸點→使KM3線圈通電→進給電動機M3正轉(zhuǎn),圓形工作臺工步回轉(zhuǎn)。 互鎖分析:SQ1~SQ4常閉觸點閉合的條件是縱向和十字手柄均在0位。⑥工作臺的變速沖動

變速手輪在復位的過程中,瞬時壓動位置開關(guān)SQ6→使KM3線圈瞬時通電(其電流經(jīng)過SA3,SQ1~SQ4常閉觸點,目的是變速時各手柄均在零位,SA3選圓形工作臺)→電動機M3做變速沖動(蠕動)。④矩形工作臺的快移運動在進給運動狀態(tài)下(KM3或683.3組合機床電氣控制線路分析

組合機床用途:進行多軸、多刀具、多面、多工位同時加工,適用于大批量產(chǎn)品加工。

組合機床構(gòu)成:通用部件、動力部件(動力頭和滑臺),支撐部件、(滑坐、床身、立柱),輸送部件(回轉(zhuǎn)臺、機械手等零件和產(chǎn)品的輸送裝置)。

控制系統(tǒng):多用機械、液壓、氣動和電氣控制相結(jié)合的控制方式。

動力頭:能同時完成切削和進給運動的動力裝置(部件)。

動力滑臺:只完成進給運動的動力裝置(部件),有液壓和機械兩種結(jié)構(gòu)形式。3.3組合機床電氣控制線路分析 組合機床用途:693.3.1機械動力滑臺控制構(gòu)成:滑臺、滑座、雙驅(qū)動電動機(工進電動機M1、快進電動機M2)

功能:自動加工循環(huán)、工步圖見上圖。 順序:為快進→工進→反向工進→反向快退

1、主電路:KM1、KM2用于工進電動機M1正、反轉(zhuǎn)控制以及快進電動機M2的轉(zhuǎn)動方向控制(與M1轉(zhuǎn)動方向一致)。KM3用于控制快進電動機M2轉(zhuǎn)動。3.3.1機械動力滑臺控制構(gòu)成:滑臺、滑座、雙驅(qū)動電動機(702、組合機床控制電路分析①主軸與滑臺的順序控制:控制主軸電動機的KM4輔助常開觸點,提供動力滑臺控制電源。②動力滑臺自動循環(huán)控制 按動SB1→KM1線圈通電自鎖→KM3線圈通電→快進電動機M2的斷電抱閘制動電磁鐵YB線圈通電松閘→電動機M1、M2正轉(zhuǎn),滑臺快進;壓下SQ2→KM3線圈斷電→YB斷電,快進電機M2抱閘制動,滑臺工進;壓動SQ3→KM1線圈斷電,KM2線圈通電→滑臺反向工進,SQ2復位→KM3線圈通電,YB通電,M2反轉(zhuǎn),滑臺快退;壓下SQ1→KM2、KM3線圈斷電,M1、M2、YB斷電抱閘制動,滑臺停在原位。③其他:

SQ4用于正向限位保護,壓動SQ4后,工作臺可自動返回原位。

SB2用于手動返回控制。2、組合機床控制電路分析①主軸與滑臺的順序控制:713.3.2組合機床控制舉例

—臥式雙面擴孔組合機床機床構(gòu)成:兩個帶主軸旋轉(zhuǎn)的液壓滑臺(動力頭)+液壓固定夾具1、臥式雙面擴孔組合機床控制要求:在工件夾緊狀態(tài)下,同時啟動左、右動力滑臺快進、完成工作循環(huán),返回各自其出發(fā)位置停止。液壓系統(tǒng)用三個液壓油缸分別用于左、右滑臺進退及工件夾緊的控制。液壓系統(tǒng)狀態(tài)表見P76表3-5,電磁鐵YA1、YA2用于左滑臺進給和后退,YA3、YA4用于右滑臺進給和后退,YA5、YA6用于工件的夾緊與放松,壓力繼電器SP檢測夾緊狀態(tài)。3.3.2組合機床控制舉例

—722、臥式雙面擴孔組合機床組合機床控制電路分析①左右主軸和液壓泵電動機控制主電路:

KM1—控制左主軸電動機轉(zhuǎn)動。

KM2—控制右主軸電動機轉(zhuǎn)動KM3—控制液壓泵電動機控制電路:

SA1、SA2、SA3為三臺電動機的調(diào)整開關(guān)。三臺電動機同時工作,SA1~SA3為常態(tài)。按動起動按鈕,KM1~KM3線圈同時通電自鎖,電動機M1~M3同時起動工作。2、臥式雙面擴孔組合機床組合機床控制電路分析①左右主軸和液壓73②液壓動力滑臺自動循環(huán)過程

裝上工件,按SB5→YA5線圈通電,夾工件→夾緊后SP繼電器動作→松SB5、YA5線圈斷電;(加指示)按SB3(常開)→KA5線圈通電→KA1、KA3線圈通電自鎖→電磁鐵線圈YA1、YA3線圈通電,左、右滑臺快進;分別壓下各自的液壓行程閥轉(zhuǎn)為工進;正向終點分別壓下SQ3、SQ4→KA1、KA3、YA2、YA4線圈斷電→KA2、KA4線圈通電自鎖→電磁換向閥YA2、YA4線圈分別通電→左、右滑臺快退;退到原位→壓下SQ1、SQ2→KA2、KA4線圈分別斷電→YA2、YA4線圈斷電,循環(huán)結(jié)束。其它:SA為點動選擇開關(guān),系統(tǒng)在工件未夾緊時點動調(diào)整;SB4用于滑臺向后調(diào)整;按鈕SA4、SA5用于左、右滑臺進給選擇開關(guān)。SB6用于工件放松。(左列SB3為常開觸點)②液壓動力滑臺自動循環(huán)過程裝上工件,按SB5→YA74(補充)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)

起重機種類:門式、塔式、橋式、汽車吊(小型)、吊葫蘆(小型)。廣泛應用于車間、倉庫內(nèi)部、碼頭、車站、建筑工地、港口等場所。

橋式起重機的構(gòu)成:橋式起重機由橋架、大車及小車移行機構(gòu)、提升機構(gòu)(主鉤、副鉤)等部分組成。

一、橋式起重機主要技術(shù)參數(shù)

起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。二、電力拖動要求重載起動;電氣調(diào)速;斷電抱閘制動;設(shè)置預備級(張緊鋼絲);保護:零壓、過載、短路、限位等安全措施。控制方式:中小型凸輪控制器、變頻調(diào)速;大中型①主鉤主令控制器+磁力控制屏,其余凸輪控制器;②變頻調(diào)速。(補充)橋式起重機電氣控制系統(tǒng) 起重機種類:7510t橋式起重機典型電路

1、主電路介紹

控制方式:小型橋式起重機的主鉤、大車、小車均采用繞線式三相交流異步機電動機和凸輪控制器(KT14、KT15)控制。

制動方法:橋式起重機采用電力液壓驅(qū)動方式機械抱閘制動器,電磁鐵YB線圈斷電時,抱閘制動。

主電路介紹:

10t橋式起重機控制線路的主電路見圖,圖中Q1~Q3為凸輪控制器,YB為斷電抱閘制動裝置電磁鐵線圈,KM用于電路保護。

合上QF、凸輪控制器Q1~Q3均在零位時,按動啟動按鈕,KM線圈通電,觸點閉合,通過操作Q1~Q3可分為驅(qū)動電動機M1~M4工作,實現(xiàn)大、小車的移動和吊鉤的提升/下降運動。10t橋式起重機典型電路 1、主電路介紹762、卷揚機主電路

卷揚機為位能性負載。采用繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串五級不對稱電阻,以滿足起動和調(diào)速的基本要求。

凸輪控制器Q1有零位,左、右各五檔工作位置;12對觸頭。觸頭Q10~Q13用于正反轉(zhuǎn)控制。 觸點Q14~Q18用于短接轉(zhuǎn)子電阻。手柄的1~5檔操作工位,轉(zhuǎn)子電阻從大到小切除。

觸點Q19、Q1A用于限位保護,觸點Q1B用于零位起動(多條件啟動控制)。2、卷揚機主電路卷揚機為位能性負

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