機床電氣控制（第三版)全套可編輯PPT課件第1章

三相異步電動機基本控制線路第2章

典型機床電氣控制線路第3章

可編程控制器的原理與應(yīng)用第4章

數(shù)控機床電氣控制全套可編輯PPT課件

掌握電氣原理圖的繪制規(guī)則能識讀電氣原理圖能識讀電氣元件布置圖能識讀電氣安裝接線圖

§1—1電氣控制系統(tǒng)圖識讀學(xué)習目標課題引入我們使用平面磨床加工工件表面時，按下啟動按鈕后，工作電路接通，從而使對應(yīng)電動機被驅(qū)動工作。按鈕是如何實現(xiàn)對電動機的控制的？

M7130型平面磨床電氣柜里的元件都是什么？起什么作用？這就需要我們能夠識讀電氣控制原理圖，理解電路的工作原理。M7130型平面磨床電氣控制原理圖一、電氣傳動及其系統(tǒng)組成二、電氣原理圖

三、電氣安裝接線圖

知識探究一、電氣傳動及其系統(tǒng)組成電氣傳動系統(tǒng)包括電動機、傳動機構(gòu)、控制系統(tǒng)和電源四部分。

全自動波輪洗衣機及其組成1—控制面板(控制)2—波輪(執(zhí)行)3—電動機(動力)

4—帶(傳動)

5—離合器(傳動)電氣傳動系統(tǒng)示意圖電氣原理圖：根據(jù)生產(chǎn)機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家標準規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設(shè)備和電器的工作順序，詳細表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。組成：電源電路、主電路和輔助電路。二、電氣原理圖

M7130型平面磨床的電氣原理圖1.電氣元件在電氣原理圖中，電氣元件采用國家標準規(guī)定的符號來表示。熔斷器包括圖形符號和文字符號兩部分。2.電源電路

電源電路用于給主電路和輔助電路提供電能，在電氣原理圖中一般畫成水平線，三相交流電源相線L1、L2、L3自上而下依次畫出，電源開關(guān)也應(yīng)水平畫出，中線N和保護線PE依次畫在相線之下。直流電源的正極端用“＋”符號畫在圖紙的上方，而負極端用“－”符號在下邊畫出。

3.主電路

主電路用于直接驅(qū)動電動機，在電氣原理圖中一般畫在電路圖的左側(cè)并垂直于電源電路，一般由接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動機等組成。

M7130型平面磨床的主電路4.輔助電路輔助電路包括：控制電路、指示電路和局部照明電路?？刂齐娐酚糜趯崿F(xiàn)對電動機的控制操作；指示電路用于提示操作人員電動機運行狀態(tài)；局部照明電路則用于對控制臺提供照明。組成：一般由主令電器的觸頭、接觸器線圈及輔助觸頭、繼電器線圈及觸頭、指示燈和照明燈等組成。繪圖的原則：一般按照控制電路、指示電路和照明電路的順序依次垂直畫在主電路圖的右側(cè)，且電路中與下邊電源線相連的耗能元件（如接觸器線圈、指示燈、照明燈等）要在電路圖的下方，而電器的觸頭畫在耗能元件與上邊電源線之間。識讀的原則：一般是按“自左至右，自上而下”的順序。M7130型平面磨床的輔助電路1631.電氣元件布置圖電氣元件布置圖是根據(jù)電氣元件在控制板上的實際安裝位置，采用簡化的外形符號（如正方形、矩形、圓形等）而繪制的一種簡圖。圖中各元器件的文字符號必須與電路圖和接線圖上的標注相一致。

三、電氣安裝圖

電氣元件布置圖2.電氣安裝接線圖電氣安裝接線圖是根據(jù)電氣設(shè)備和電氣元件的實際位置和安裝情況繪制的，只用來表示電氣設(shè)備和電氣元件的位置、配線方式和連接方式，而不明顯表示電氣動作原理。電氣安裝接線圖

識讀接線圖應(yīng)遵循以下原則：

（1）接線圖中一般表示出如下內(nèi)容：電氣設(shè)備和電氣元件的相對位置、文字符號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線橫截面積、屏蔽等。（2）所有的電氣設(shè)備和電氣元件都按所在的其實際位置繪制在圖紙上，且同一電器的各元件根據(jù)實際結(jié)構(gòu)，使用與電路圖相同的圖形符號畫在一起，其文字符號以及接線端子的編號應(yīng)與電路圖中的標志一致，以便對照檢查接線。（3）接線圖中的導(dǎo)線有單根導(dǎo)線、導(dǎo)線組（或線扎）、電纜等之分，可用連續(xù)線和中斷線來表示。掌握低壓開關(guān)、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕的作用并能繪制其圖形符號掌握點動正轉(zhuǎn)控制線路及接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的控制原理掌握接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的通電操作過程掌握多地控制線路及順序控制線路的控制原理§1—2電動機單向運行控制學(xué)習目標三相異步電動機在傳動系統(tǒng)中起著提供動力、驅(qū)動機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的作用，如圖所示M7130型平面磨床，由一系列的低壓電器組成的電氣傳動系統(tǒng)控制電動機的單向運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對工件表面的磨削。在電力驅(qū)動控制系統(tǒng)中，電動機始終沿著一個方向連續(xù)運轉(zhuǎn)的，稱為單向運行。M7130型平面磨床實物圖課題引入三相異步電動機知識探究一、點動控制與自鎖控制

二、多地控制與順序控制

一、點動控制與自鎖控制

1.常用低壓電器

所謂低壓電器通常是指工作在交流1200V及以下、直流1500V及以下電路中的電器。

按照用途可分為控制電器和保護電器?？刂齐娖髦饕诘蛪号潆娤到y(tǒng)及動力設(shè)備中起控制作用，如刀開關(guān)、低壓斷路器、接觸器等。保護電器主要在低壓配電系統(tǒng)及動力設(shè)備中起保護作用，如熔斷器、熱繼電器等。

（1）低壓開關(guān)

常用類型：開啟式負荷開關(guān)、封閉式負荷開關(guān)、低壓斷路器等。

常用低壓開關(guān)

外形與圖形符號特點用途HK系列開啟式負荷開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用維修方便，應(yīng)用廣泛該開關(guān)主要用作電氣照明電路和電熱電路、小容量電動機電路的非頻繁控制開關(guān)，也可用作分支電路的配電開關(guān)HH系列封閉式負荷開關(guān)主要由鋼板外殼、觸刀開關(guān)、操作機構(gòu)、熔斷器等組成，觸刀開關(guān)帶有滅弧裝置，能夠通斷負荷電流，熔斷器用于短路保護一般用于小型電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電設(shè)備中，用于非頻繁地接通與分斷電路，也可直接用于異步電動機的非頻繁全壓啟動控制HS系列雙投刀開關(guān)具有機械互鎖的結(jié)構(gòu)特點，可以防止雙電源并聯(lián)運行和兩條供電線路同時供電常用于雙電源的切換或雙供電線路的切換等

HZ系列開關(guān)（又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)）控制容量比較小，結(jié)構(gòu)緊湊，手柄可以沿任何一個方向轉(zhuǎn)動常用于空間比較狹小的場所，如機床和配電箱等。一般用于電氣設(shè)備的非頻繁操作、切換電源和負載及小容量感應(yīng)電動機和小型電器的控制DZ5系列自動空氣斷路器、低壓斷路器它集控制和多種保護功能于一體，操作安全方便、動作值可調(diào)、分斷能力強、動作后不需要更換元件可用于非頻繁地接通和斷開電路以及控制電動機的運行。當電路中發(fā)生短路、過載和失壓等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護供電線路及電氣設(shè)備（2）熔斷器熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉的保護電器。使用時串聯(lián)在被保護的電路中，當電路發(fā)生過載或短路故障時，通過熔斷器的電流達到或超過某一定值，熔斷器的熔體上產(chǎn)生足夠的熱量使熔體熔斷，從而切斷電路，達到保護電路的目的。

熔斷器的符號常用類型：瓷插式RC1A系列、螺旋式RL1系列、無填料封閉管式RM10系列、有填料封閉管式RT0系列、快速熔斷器RLS系列及RS系列等。常用熔斷器種類圖示瓷插式熔斷器常用系列：RC1A系列適用場合：廣泛用于工頻50Hz、額定電壓380V及以下、額定電流200A及以下的低壓線路末端或分支電路中，提供短路保護螺旋式熔斷器特點：熔斷管的上端有一個小紅點（熔斷指示器），熔體熔斷時，熔斷指示器自動脫落，此時需更換一只同規(guī)格的熔斷管常用系列：RL1系列適用場合：廣泛應(yīng)用于額定電壓500V及以下、額定電流200A及以下的電路中，提供過載和短路保護無填料封閉管式熔斷器常用系列：RM10系列適用場合：適用于工頻50Hz、額定電壓380V及以下或直流額定電壓440V及以下的低壓電力網(wǎng)絡(luò)、配電設(shè)備中，提供短路和過載保護有填料封閉管式刀形觸頭熔斷器常用系列：RT0系列適用場合：用于短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，為導(dǎo)線、電纜和電氣設(shè)備的短路保護或為導(dǎo)線、電纜提供過載保護快速熔斷器常用系列：RLS系列、RS系列適用場合：RLS系列用于小容量硅整流元件的短路和過載保護，RS系列適用于半導(dǎo)體整流元件的短路和過載保護常用熔斷器種類圖示自恢復(fù)熔斷器常用系列：PPTC系列適用場合：適用于無線電產(chǎn)品、電池組、充電器產(chǎn)品中。自恢復(fù)熔斷器只能限制短路電流，不能真正分斷電路，其優(yōu)點在于不必更換熔體，能重復(fù)使用。（3）交流接觸器交流接觸器廣泛用于電力驅(qū)動系統(tǒng)的通斷和控制電路。交流接觸器可分為電磁式、永磁式和真空式三種。a)電磁式b)永磁式c）真空式接觸器的圖形符號a)線圈b)主觸頭c)輔助常開觸頭d)輔助常閉觸頭

常用的交流接觸器有國產(chǎn)的CJ0、CJ10和CJ20等系列，以及從德國引進的3TH和3TB系列等。小型的交流接觸器經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。（4）熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來工作的保護電器。它可以根據(jù)過載電流的大小自動調(diào)整動作時間，具有反時限保護特性，即過載電流越大，動作時間越短；過載電流越小，動作時間越長；當電動機的運行電流為額定電流時，熱繼電器不應(yīng)動作。a)實物圖b)圖形符號熱繼電器常用熱繼電器：國產(chǎn)JR0、JR5、JR10、JR16及JR20等系列以及從德國引進的T系列。按極數(shù)分類：單極、兩極和三極，其中三極的又可分為帶斷相保護裝置和不帶斷相保護裝置兩種。按復(fù)位方式分類：自動復(fù)位式和手動復(fù)位式。（5）按鈕按鈕是一種短時接通或分斷小電流電路的控制電器，其結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。按鈕的觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A，因此一般情況下它不直接操縱主電路的通斷，而在控制電路中發(fā)出指令，通過接觸器、繼電器等電器去控制主電路。a)LA10系列b)LA18系列c)LA19系列按鈕的圖形符號

常閉按鈕常開按鈕組合按鈕

按鈕的動作特點按鈕類型未按下時觸頭狀態(tài)按下時觸頭狀態(tài)松開后觸頭狀態(tài)常開按鈕斷開閉合自動復(fù)位斷開常閉按鈕閉合斷開按鈕自動復(fù)位復(fù)合按鈕常閉觸頭閉合，常開觸頭斷開常閉觸頭先斷開，然后常開觸頭再閉合常開觸頭先斷開，然后常閉觸頭再閉合2．點動正轉(zhuǎn)控制線路點動控制方式的特點是：按下啟動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開啟動按鈕，電動機停轉(zhuǎn)；電動機轉(zhuǎn)動的時間長短，取決于啟動按鈕被按下的時間。這種控制方法常用于電動葫蘆的起重電動機控制和車床拖板箱快速移動電動機控制。用按鈕和接觸器控制的點動正轉(zhuǎn)控制線路合上斷路器QF。斷開斷路器QF，切斷電源。3．接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路對于點動正轉(zhuǎn)控制線路，啟動按鈕松開后電動機便停止運行，若要實現(xiàn)電動機的連續(xù)運行，可采用接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路。接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路（1）線路分析自鎖是指松開啟動按鈕后，接觸器利用自身輔助常開觸頭保持線圈得電狀態(tài)的控制方式，與啟動按鈕相并聯(lián)的常開觸頭則稱為“自鎖觸頭”。

這種線路的主電路和點動控制線路的主電路相似，區(qū)別在于：控制電路中串接了一個停止按鈕SB2，在啟動按鈕SB1的兩端并接了接觸器KM的一個輔助常開觸頭。并且，在主電路和控制電路中都增加了熱繼電器的相關(guān)元件，以避免在電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)過載現(xiàn)象的產(chǎn)生。（2）工作原理合上電源開關(guān)QF。斷開斷路器QF，切斷電源。（3）電路保護1）欠壓保護2）失壓（零壓）保護3）短路保護4）過載保護

接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路還有一個非常重要的特點，就是線路本身具有的欠壓保護和失壓保護功能。二、多地控制與順序控制1．多地控制線路

在實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要操作人員在多個不同的地點均可對電動機進行控制，能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式叫做電動機的多地控制。SB11、SB12為安裝在甲地的啟動按鈕和停止按鈕；SB21、SB22為安裝在乙地的啟動按鈕和停止按鈕。兩地控制電路圖2．順序控制線路

定義：要求幾臺電動機的啟動或停止必須按一定的先后順序來完成的控制方式，叫做順序控制。在電力拖動控制系統(tǒng)中要實現(xiàn)順序控制我們可以從主電路和控制電路分別來實現(xiàn)。接插器連接的主電路順序控制電路（1）主電路順序控制按鈕控制的主電路順序控制電路（1）主電路順序控制線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QF。按先M1后M2順序啟動：M1、M2同時停轉(zhuǎn)：斷開斷路器QF，切斷電源。（2）控制電路順序控制

順序啟動同時停止順序控制線路該控制電路的特點是：電動機M2的控制電路先與接觸器KM1的線圈并接后再與KM1的自鎖觸頭串接，這樣就保證了M1啟動后，M2才能啟動的順序控制要求。順序啟動分別停止順序控制線路該控制線路的特點是：在M2的控制電路中串接了接觸器KM1的常開輔助觸頭。顯然，只要M1不啟動，即使按下SB21，由于KM1的常開輔助觸頭未閉合，KM2線圈也不能得電，從而保證了M1啟動后，M2才能啟動的控制要求。線路中停止按紐SB12控制兩臺電動機同時停止，SB22控制M2的單獨停止。順序啟動逆序停止順序控制電路該控制線路是在前面線路中的SB12的兩端并接了接觸器KM2的常開輔助觸頭，從而實現(xiàn)了M1啟動后，M2才能啟動；而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2順序啟動，逆序停止。學(xué)習目標掌握電動機實現(xiàn)從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的控制原理掌握接觸器聯(lián)鎖和按鈕接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的控制原理掌握行程開關(guān)的作用并能繪制其圖形符號§1—3電動機雙向運行控制課題引入在生產(chǎn)加工過程中，常常需要電動機改變旋轉(zhuǎn)方向，即進行正反轉(zhuǎn)運行，如建筑行業(yè)常用的井字架的升降；機床工作臺的往返運動；萬能銑床主軸的正反轉(zhuǎn)；吊車吊鉤的上升和下降運動如下圖所示等。吊車吊鉤的運動一、改變電動機轉(zhuǎn)向的方法

二、接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

三、按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路四、工作臺自動往返運動控制線路

知識探究一、改變電動機轉(zhuǎn)向的方法由三相交流異步電動機的工作原理可知，電動機的轉(zhuǎn)向由旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向決定。因此，接入電動機三相繞組的電流相序決定了電動機的轉(zhuǎn)向，只要調(diào)換電動機任意兩相繞組所接的電源線（相序），旋轉(zhuǎn)磁場即反向轉(zhuǎn)動，電動機也隨之反轉(zhuǎn)。

a）順時針運轉(zhuǎn)b）逆時針運轉(zhuǎn)通過改變電動機的旋轉(zhuǎn)磁場來改變電動機轉(zhuǎn)向

二、接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路實質(zhì)上是由控制電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的兩個單向運轉(zhuǎn)控制電路組成，采用兩個接觸器實現(xiàn)對它們的控制。接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路斷開斷路器QF，切斷電源。三、按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

在接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路中，電動機從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時，必須先按下停止按鈕后，才能按反轉(zhuǎn)啟動按鈕，否則由于接觸器的聯(lián)鎖作用，不能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。為克服此線路的不足，可采用按鈕聯(lián)鎖或按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。1．按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

為克服接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路操作不便的缺點，把正轉(zhuǎn)按鈕SB1和反轉(zhuǎn)按鈕SB2換成兩個復(fù)合按鈕，并使兩個復(fù)合按鈕的常閉觸頭代替接觸器的聯(lián)鎖觸頭，就構(gòu)成了按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路。按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路線路優(yōu)點:操作方便。線路缺點:容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。實例：當正轉(zhuǎn)接觸器KM1發(fā)生主觸頭熔焊或被雜物卡住等故障時，即使KM1線圈失電，主觸頭也分斷不開，這時若直接按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2，KM2得電動作，主觸頭閉合，必然造成電源兩相短路故障。所以采用此線路工作有一定的安全隱患。在實際工作中，經(jīng)常采用按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路。2．按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路（1）正轉(zhuǎn)控制（2）反轉(zhuǎn)控制若要停止，按下SB3，整個控制電路失電，主觸頭分斷，電動機M失電停轉(zhuǎn)。四、工作臺自動往返運動控制線路1．行程開關(guān)

在生產(chǎn)過程中，常遇到一些生產(chǎn)機械部件的運動部件的行程或位置控制，或者需要其運動部件在一定范圍內(nèi)自動往返循環(huán)等。行車實物圖及運動示意圖行程開關(guān)定義：是一種將機械信號轉(zhuǎn)換為電氣信號，以控制運動部件位置或行程的自動控制電器（又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)）。作用：與按鈕相同，區(qū)別在于它不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機械運動部件上的擋鐵與位置開關(guān)碰撞來接通或斷開電路，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械運動部件的位置或行程的自動控制。

目前常用的行程開關(guān)有LX19和JLXK1系列,各種系列的行程開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)大致相同。根據(jù)動作的傳動裝置不同，行程開關(guān)可分為按鈕式和旋轉(zhuǎn)式。a)LX19系列

b)JLXK1系列c)圖形符號行程開關(guān)與圖形符號2．工作臺自動往返控制線路

位置控制線路可以控制行車或工作臺的行程和位置，而有些生產(chǎn)機械要求工作臺在一定的行程內(nèi)能自動往返運動，以便實現(xiàn)對工件的連續(xù)加工，提高生產(chǎn)效率。

這就需要電氣控制線路能對電動機實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換正反轉(zhuǎn)控制。工作臺自動往返行程控制電路圖工作臺自動往返的示意圖啟動：斷開斷路器QF，切斷電源。學(xué)習目標掌握時間繼電器的作用并能繪制其圖形符號掌握定子繞組串電阻降壓啟動控制線路的控制原理掌握Y-△降壓啟動的啟動特點掌握Y-△降壓啟動控制線路的控制原理

§1—4電動機降壓啟動控制課題引入為避免大啟動電流對電動機、電網(wǎng)的不良影響，可以通過減小啟動負載或加大電網(wǎng)容量的方法實現(xiàn)。

當電動機功率和電網(wǎng)容量一定時，通常采用降壓啟動的方法。常用的降壓方法有Y-△降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動和定子繞組串電阻啟動（適合小功率電動機）。自耦變壓器降壓啟動控制柜一、定子繞組串電阻降壓啟動控制線路

二、Y—△降壓啟動控制線路

知識探究一、定子繞組串電阻降壓啟動控制線路1．時間繼電器

時間繼電器又稱為延時繼電器，它是利用電磁或者機械原理實現(xiàn)觸頭延時動作的自動電器，廣泛用于按時間順序進行控制的場合。其種類主要有電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式。電磁式

空氣阻尼式電動式

電子管式時間繼電器電磁式時間繼電器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，但體積和重量較大，且延時較短，只能用于直流電路的斷電延時；電動式時間繼電器的延時精度高，延時可調(diào)范圍大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格貴；空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價格低、延時范圍較大，且不受電壓和頻率波動的影響，有通電延時和斷電延時兩種，但延時誤差大（±10%～±20%），在延時精度要求高的場合不宜采用；電子管式時間繼電器具有延時范圍廣、精度高、調(diào)整方便、消耗功率小及壽命長等優(yōu)點。時間繼電器的圖形符號2．定子繞組串電阻降壓啟動控制線路

啟動時在定子繞組回路中串入電阻進行分壓，以降低定子繞組電壓，達到限制啟動電流的目的。啟動完畢后，將電阻短接，電動機全壓運行。

在實際應(yīng)用中，常采用時間繼電器來進行降壓啟動自動控制。串電阻降壓啟動自動控制線路降壓啟動：停止時，按下停止按鈕SB2即可。二、Y—△降壓啟動控制線路1．電動機定子繞組的Y形、△形連接

三相異步電動機的定子繞組在△形連接時有兩種接法，一種是正序，一種是反序。Y形連接時U2、V2、W2直接連接到一起。

電機定子繞組△形接法a)正序b)反序電機定子繞組Y接法

因此，電動機定子繞組的兩種連接都應(yīng)為正序，否則會造成電機啟動和運行時轉(zhuǎn)向不一致，無法正常啟動。2．Y—△降壓啟動控制線路和動作原理

籠型異步電動機正常運行時定子繞組采用△形連接，但是在電動機啟動時先將定子繞組作Y形連接。Y形連接時每相定子繞組承受的電壓是電源相電壓,為其線電壓的1/√3倍,啟動電流為△形連接的1/3。待轉(zhuǎn)速上升到一定值時,將定子繞組的接線由Y形改接成△形,電動機便進入全壓正常運行狀態(tài),這就是?—△降壓啟動的原理。

凡是正常運轉(zhuǎn)時定子繞組采用△形連接的籠型異步電動機，在輕載或空載啟動時均可采用Y—△降壓啟動方法來達到限制啟動電流的目的。Y—△降壓啟動線路Y—△降壓聯(lián)鎖啟動線路具有自動轉(zhuǎn)換并監(jiān)測電流功能的Y—△降壓聯(lián)鎖啟動線路停止時按下SB2即可。斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)QF，切斷電源。合上電源開關(guān)QF，電源接通。三、軟啟動器降壓啟動控制

軟啟動器是一種集電動機軟啟動、軟停機、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新型電動機控制裝置。軟啟動器外形及面板1．軟啟動器的分類和工作原理

軟啟動器根據(jù)控制原理可分為電子式軟啟動器、磁控式軟啟動器；根據(jù)電壓可分為高壓軟啟動器、低壓軟啟動器；根據(jù)介質(zhì)可分為固態(tài)軟啟動器、液阻軟啟動器。

電子式軟啟動器多為晶閘管調(diào)壓式，利用電力電子技術(shù)與自動控制技術(shù)(包括計算機技術(shù))將強電和弱電結(jié)合起來，啟動時，使晶閘管的導(dǎo)通角從零開始逐漸前移，電動機的端電壓從零開始，按預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至滿足啟動轉(zhuǎn)矩而使電動機順利啟動,晶閘管全導(dǎo)通使電動機全壓運行。2．電子式軟啟動器的工作特性（1）軟啟動方式

在異步電動機的軟啟動過程中，軟啟動器是通過加到電動機上的平均電壓來控制電動機的啟動電流和轉(zhuǎn)矩，一般軟啟動器可以通過設(shè)定得到不同的啟動特性，軟啟動器常見的啟動方式如下所示。（2）減速軟?？刂?/p>

在電動機需要停機時，軟啟動器可以不立即切斷電源，而是通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角，從全導(dǎo)通的狀態(tài)逐漸減小，從而使電動機的端電壓逐漸降低直至切斷電源。此過程稱為軟?？刂?，停機時間可以根據(jù)實際需要在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（3）節(jié)能特性

軟啟動器會根據(jù)電動機功率因數(shù)的大小，自動判斷電動機的負載情況，當電動機空載或輕載時，可以通過相位控制使晶閘管的導(dǎo)通角發(fā)生變化，從而改變輸人電動機的功率，達到節(jié)能的目的。3．軟啟動器的適用場合

由于軟啟動器在工作特性方面的優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用也越來越為廣泛。

軟啟動器適用場合a)風機b)冶金電動機c)壓縮機d)石油電動機學(xué)習目標了解三相異步電動機的調(diào)速方法正確理解雙速異步電動機定子繞組的連接方法正確分析接觸器控制以及時間繼電器控制雙速電動機控制線路的工作原理

§1—5電動機調(diào)速控制課題引入

近年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動機的調(diào)速性能大有改善，交流調(diào)速應(yīng)用日益廣泛，在許多領(lǐng)域有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。由三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式

改變異步電動機轉(zhuǎn)速可通過三種方法來實現(xiàn)：一是改變電源頻率f1；二是改變轉(zhuǎn)差率S；三是改變磁極對數(shù)p。可知，

一、了解三相異步電動機的調(diào)速方法二、正確理解雙速異步電動機定子繞組的連接方法三、正確分析接觸器控制以及時間繼電器控制雙速異步電動機控制線路的工作原理知識探究一、三相異步電動機的調(diào)速方法1．變極調(diào)速

改變定子繞組的磁極對數(shù)p達到改變轉(zhuǎn)速的目的稱為變極調(diào)速。變極調(diào)速的具體方法是通過對定子繞組引出線的不同連接方式，得到相應(yīng)的磁極對數(shù)來實現(xiàn)的。

變極調(diào)速屬有級調(diào)速，并且只適用于籠型異步電動機。凡磁極對數(shù)可改變的籠型電動機通常稱為多速電動機，常見的多速電動機有雙速、三速和四速等幾種類型。YD系列雙速電動機干洗機專用雙速電動機洗衣機用雙速電動機2.變頻調(diào)速

通過改變供電電網(wǎng)的頻率來調(diào)速。在變頻調(diào)速的同時，必須降低電源電壓，使電源電壓與電網(wǎng)頻率的比值保持不變。

變頻調(diào)速的主要優(yōu)點是能平滑調(diào)速、調(diào)速范圍廣、效率高。主要缺點是系統(tǒng)較復(fù)雜、成本較高。隨著晶閘管整流和變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，異步電動機的變頻調(diào)速應(yīng)用日益廣泛，有逐步取代直流調(diào)速的趨勢。它主要用于拖動泵類負載，如通風機、水泵等。3.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（1）改變定子電壓調(diào)速，此法用于籠型異步電動機，改變電源電壓調(diào)速過去都采用定子繞組串電抗器來實現(xiàn)，目前已廣泛采用晶閘管交流調(diào)壓線路來實現(xiàn)。（2）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，此法只適用于繞線式異步電動機，轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的優(yōu)點是方法簡單，主要用于中、小容量的繞線式異步電動機，如橋式起動機等。若轉(zhuǎn)速太低，則轉(zhuǎn)子損耗較大，且低速時效率不高。（3）串級調(diào)速，它也是適用于繞線式異步電動機，串級調(diào)速性能比較好，過去由于附加電動勢的獲得比較難，長期以來沒能得到推廣。近年來，隨著可控硅技術(shù)的發(fā)展，串級調(diào)速有了廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)已廣泛用于水泵、風機的節(jié)能調(diào)速和不可逆軋鋼機、壓縮機等生產(chǎn)機械。二、雙速異步電動機定子繞組的連接雙速電動機定子繞組常見的換接方法有

和

兩種。如上圖所示三相定子繞組先由三個連接點接三個出現(xiàn)端U1、V1、W1，再從每相繞組的中點各接出一個出線端U2、V2、W2，這樣定子繞組共有六個出線端。

通過改變圖中這六個出線端與電源的連接方式，就可以得到兩種不同的轉(zhuǎn)速。如圖a)所示，將電動機定子繞組接成△形，磁極為四極，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，電動機為低速工作；若想使電動機高速工作，只要將電動機定子繞組的接線改變接成如圖b）的

形，此時電動機將變?yōu)槎O，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。

值得注意的是雙速電動機定子繞組從一種接法改變?yōu)榱硪环N接法時，必須把電源相序反接，以保證電動機的旋轉(zhuǎn)方向不變。三、雙速異步電動機控制線路1.接觸器控制雙速電動機的控制2.時間繼電器控制雙速電動機的控制合上電源開關(guān)QS，電源接通。高速運轉(zhuǎn):低速啟動運轉(zhuǎn):斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)QS，切斷電源。學(xué)習目標掌握電動機制動原理及制動種類掌握電磁抱閘制動器及機械制動控制原理掌握能耗制動控制線路及反接制動控制線路的工作原理掌握速度繼電器的作用及圖形文字符號

§1—6電動機制動控制課題引入對電動機進行制動（即給電動機施加一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩，使其迅速停止轉(zhuǎn)動或限速）的方法主要有機械制動與電力制動兩種。起重機實物圖一、機械制動

二、電氣制動

知識探究一、機械制動

在電源斷開后利用機械裝置使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為機械制動。1．機械制動裝置

常用的機械制動裝置是電磁抱閘制動器和電磁離合器制動器。（1）電磁抱閘制動器

電磁抱閘制動器分為斷電制動型和通電制動型兩種。斷電制動型電磁抱閘制動器a）實物圖b）結(jié)構(gòu)示意圖c）圖形符號（2）工作原理

閘輪與電動機裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。對于斷電制動型電磁抱閘制動器，當電磁鐵線圈未得電時，閘輪被閘瓦抱住，與之同軸的電動機則不能轉(zhuǎn)動；當電磁鐵的線圈得電時，則閘瓦與閘輪松開，電動機可以轉(zhuǎn)動。

通電制動型電磁抱閘制動器則與之相反，當電磁鐵線圈通電時，閘輪被閘瓦抱住，與之同軸的電動機則不能轉(zhuǎn)動；當電磁鐵的線圈未得電時，則閘瓦與閘輪松開，電動機可以轉(zhuǎn)動。2．機械制動控制線路

圖中YB是電磁抱閘制動電磁鐵的線圈，它與電動機定子繞組用同一個電源。斷電制動型電磁抱閘制動器制動控制線路圖二、電氣制動

電氣制動就是依靠電氣方式使電動機產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動轉(zhuǎn)矩，從而使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法。常用的電力制動方法有兩種：能耗制動和反接制動。1．能耗制動（1）能耗制動原理

當電動機切斷交流電源后，立即在任意兩組定子繞組中通入直流電，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為能耗制動。能耗制動原理圖a）定子繞組中通入直流電b）電磁轉(zhuǎn)矩方向與運轉(zhuǎn)方向相反（2）能耗制動控制線路工作原理無變壓器單相半波整流能耗制動手動控制線路制動結(jié)束時不能自行切斷接觸器電源，無法實現(xiàn)自動控制無變壓器單相半波整流能耗制動自動控制線路附加設(shè)備較少，線路簡單，成本低，常用于10kW以下容量電動機，且對制動要求不高的場合單相橋式整流能耗制動自動控制線路作用：當KT出現(xiàn)線圈斷線或機械卡住等故障時，松下SB2后能使電動機制動后脫離直流電源常用于電動機容量較大的場合能耗制動的優(yōu)點：制動準確、平穩(wěn)、且能量消耗較小。能耗制動的缺點：需附加直流電源裝置，設(shè)備費用較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小。適用場合：一般用于要求制動準確、平穩(wěn)的場合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。2．反接制動（1）反接制動原理

在電動機斷開電源停止運動時，若迅速將三相電源線任意兩相對調(diào)，就會使得旋轉(zhuǎn)磁場反向，轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變，但轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向轉(zhuǎn)動，所以電動機因轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反而處于制動狀態(tài)，這種制動稱為反接制動。反接制動原理圖a）改變相序線路b）電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反線路工作原理分析：

（2）速度繼電器

速度繼電器是一種可以按照被控電動機轉(zhuǎn)速的高低接通或斷開控制電路的電器。其主要作用是與接觸器配合使用實現(xiàn)對電動機的反接制動，故又稱為反接制動繼電器。JFZ0型速度繼電器1）速度繼電器的型號及含義JY1型JFZ0型

圖形符號

機床控制線路中常用的速度繼電器有JY1型和JFZ0型。速度繼電器的外形和圖形符號2）速度繼電器的結(jié)構(gòu)以JY1型速度繼電器為例，主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭系統(tǒng)三部分組成。1—電動機軸2—轉(zhuǎn)子（永久磁鐵）3—定子4—定子繞組5—膠木擺桿6—動觸頭7—靜觸頭JY1型速度繼電器原理結(jié)構(gòu)3）速度繼電器的工作原理

一般速度繼電器的觸頭動作轉(zhuǎn)速為120r/min，觸頭復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。在連續(xù)工作制中，能可靠地工作在3000～3600r/min。（3）反接制動控制線路手動控制反接制動控制線路電路雖能實現(xiàn)反接制動，但在制動過程中必須按住按鈕，并在轉(zhuǎn)速為零時適時斷開按鈕，以免反轉(zhuǎn)。自動控制反接制動控制線路實際應(yīng)用中，常在反接制動線路中加入自鎖功能，并使用速度繼電器，以滿足自動控制需要。反接時，一般在定子回路中串入限流電阻R，以限制反接制動電流。帶限流電阻的自動控制反接制動控制線路反接制動的優(yōu)點：制動力強，制動迅速。反接制動的缺點：制動準確性差，制動過程中沖擊強烈，易損壞傳動零件，制動能量消耗大，不宜頻繁工作。適用場合：一般適用于制動要求迅速、系統(tǒng)慣性較大、不經(jīng)常啟動與制動的場合，如銑床、鏜床、中型車床等主軸的制動控制。學(xué)習目標掌握中間繼電器、電流繼電器、電壓繼電器的作用并能正確繪制其圖形、文字符號能在繼電器控制線路中正確應(yīng)用中間繼電器能了解電磁閥的分類、連接方式及工作原理

§1—7其他低壓電器課題引入

在工業(yè)自動控制線路中，常常會出現(xiàn)這樣的情況：控制線路需要使用接觸器的常閉或常開觸頭才能達到控制目的，但是接觸器本身所帶的常閉或常開觸頭已經(jīng)全部用完，無法完成控制任務(wù)。這時就需要使用中間繼電器與原有的接觸器并聯(lián)，用中間繼電器的常閉或常開觸頭去控制相應(yīng)的元件，轉(zhuǎn)換一下觸頭類型，達到所需要的控制目的。一、中間繼電器二、電流繼電器三、電壓繼電器四、電磁閥五、壓力繼電器知識探究一、中間繼電器

中間繼電器的主要作用是起中間轉(zhuǎn)換作用，將一個輸入信號變成多個輸出信號，其輸入信號是線圈的得電和失電，輸出信號為觸頭的動作。中間繼電器通常用來增加觸頭的數(shù)量或者作為開關(guān)使用，有時在電子電路也用來擴大觸頭的容量。常用的中間繼電器有JZ7、JZ14等系列。JZ7系列JZ14系列圖形符號中間繼電器

JZ7系列中間繼電器的觸頭多達8對，可按4對常開、4對常閉；6對常開、2對常閉或8對常開組合。線圈額定電壓12V、36V、110V、220V、380V等。

JZ14系列中間繼電器為交流、直流通用。觸頭可按6對常開、2對常閉；2對常開、6對常閉或4對常開、4對常閉組合。線圈額定電壓有交流110V、127V、220V、380V和直流24V、48V、110V、220V。

中間繼電器的動作原理和接觸器相似，但中間繼電器的觸頭數(shù)量多，且沒有主、輔助觸頭之分，各對觸頭的電流大小相同，額定電流多為5A。在額定電流小于5A的控制電路中，可用中間繼電器代替接觸器使用。中間繼電器一般根據(jù)負載電流的類型、電壓等級和觸頭數(shù)量來選擇。中間繼電器控制三臺電動機順序啟動、逆序停止線路（1）M1、M2、M3依次順序啟動（2）M3、M2、M1依次逆序停止二、電流繼電器

電流繼電器是電力系統(tǒng)繼電保護中最常用的元件。使用時，電流繼電器的線圈與被測電路串聯(lián)，用來檢測電路中的電流，為不影響電路工作情況，其線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小，電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器。1.過電流繼電器

過電流繼電器在電路正常工作時不動作，當電流超過某一整定值時才動作，整定范圍通常為1.1～4倍額定電流。如上圖所示為JT4系列過電流繼電器。當接于主電路的線圈電流為整定值時，它所產(chǎn)生的電磁引力不能克服反力彈簧的反作用力，繼電器不動作，常閉觸點閉合，維持電路正常工作。一旦通過線圈的電流超過整定值，線圈電磁引力將大于彈簧反作用力，靜鐵芯吸引銜鐵使其動作，常閉觸點斷開，切斷控制回路，保護了電路和負載。它主要用于頻繁啟動和重載啟動的場合，作為電動機和主電路的過載和短路保護。2.欠電流繼電器當通過繼電器的電流減小到低于其整定值時就動作的繼電器稱為欠電流繼電器，在線圈電流正常時這種繼電器的銜鐵與鐵芯是吸合的，它常用于直流電動機勵磁電路和電磁吸盤的弱磁保護。當通過欠電流繼電器線圈的電流降低到額定電流的10%～20%時,欠電流繼電器即釋放復(fù)位,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,給出控制信號,使控制電路做出相應(yīng)的反應(yīng)。欠電流繼電器的圖形、文字符號三、電壓繼電器電壓繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應(yīng)用于自動控制電路中，使用時電壓繼電器的線圈并聯(lián)在被測量的電路中，根據(jù)線圈兩端電壓的大小接通或斷開電路，電壓繼電器線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細，阻抗大。電壓繼電器分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。電壓繼電器圖形、文字符號

過電壓繼電器是當電壓大于其整定值時動作的電壓繼電器，主要用于對電路或設(shè)備進行過電壓保護，常用的過電壓繼電器為JT4-A系列。欠電壓繼電器是當電壓降至某一規(guī)定范圍時動作的電壓繼電器。

零電壓繼電器是欠電壓繼電器的一種特殊形式，是當繼電器的端電壓降至或接近消失時才動作的電壓繼電器。常用的欠電壓繼電器和零電壓繼電器有JT4-P系列,欠電壓繼電器的釋放電壓可在40%～70%，額定電壓范圍內(nèi)整定，零電壓繼電器的釋放電壓可在10%～35%額定電壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。四、電磁閥

電磁閥是一種對流體的流動方向進行自動化控制的基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行電器，通常用于機械控制。1．電磁閥分類

電磁閥按照原理進行分類。類別直動式電磁閥分布直動式電磁閥先導(dǎo)式電磁閥圖示工作原理由電磁力直接驅(qū)動閥芯運動,改變流道通斷或換向由電磁力先驅(qū)動小閥，小閥動作再帶動主閥芯（同時吸收流道壓力差），控制電磁閥的通斷由電磁力驅(qū)動先導(dǎo)閥，再由流道差壓完成電磁閥的通斷操作特點結(jié)構(gòu)簡單；動作可靠；在真空、負壓、零壓（進出口流道壓力差極?。r能正常工作；安裝方向無特殊要求；因操作功率限制，通常只能控制25mm以下的通徑功耗大；在零壓差或真空、高壓時也能可靠動作；要求必須水平安裝，流體方向特定，適用于流量較大，通徑大的管道。但其工作壓差接近或小于零功耗低；流徑可較大；流體壓力范圍上限較高，可任意安裝（需定制）。必須滿足進流口壓力不得小于出流口壓力條件。通常使用壓差較大的環(huán)境，在工作壓差0.04Mpa以上可選用間接先導(dǎo)式電磁閥的電磁線圈得電時，動鐵芯被吸合，帶動閥桿上移，彈簧同時被壓縮，使閥桿與閥芯中孔（先導(dǎo)孔）分離，閥芯上腔的流體瞬間從中孔缷壓，卸壓后閥芯在上下腔壓差的作用下快速向上浮起，電磁閥開啟。電磁閥的電磁線圈失電時，閥桿在彈簧力的作用下關(guān)閉閥芯中孔，并推動閥芯向下移，封住流體出口，電磁閥關(guān)閉。2.直動式電磁閥工作原理實物圖

結(jié)構(gòu)圖

電磁閥3.直動式電磁閥的應(yīng)用

直動式電磁閥不但能夠應(yīng)用在氣動系統(tǒng)中，在油壓的系統(tǒng)、水壓的系統(tǒng)中也能夠得到相同或者類似的應(yīng)用，比如低功率不供油小型電磁換向閥，密封件不需供油，排出的氣體不會污染環(huán)境，可用于食品、醫(yī)藥、電子等行業(yè)。

選用電磁閥時主要考慮其安全性和適用性，直動式電磁閥安裝注意事項：（1）安裝時應(yīng)注意閥體上箭頭應(yīng)與介質(zhì)流向一致。不可裝在有直接滴水或濺水的地方。直動式電磁閥應(yīng)垂直向上安裝。（2）直動式電磁閥應(yīng)保證在電源電壓為額定電壓的10%～15%波動范圍內(nèi)正常工作。（3）直動式電磁閥安裝后，管道中不得有反向壓差。并需通電數(shù)次，使之適溫后方可正式投入使用。（4）直動式電磁閥安裝前應(yīng)徹底清洗管道，通入的介質(zhì)應(yīng)無雜質(zhì)，閥前裝過濾器。（5）當直動式電磁閥發(fā)生故障或清洗時，為保證系統(tǒng)繼續(xù)運行，應(yīng)安裝旁路裝置。五、壓力繼電器1.壓力繼電器的分類壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的液－電轉(zhuǎn)換元件。當油液壓力達到壓力繼電器的調(diào)定壓力時，能自動接通或斷開電路，使電磁鐵、繼電器、電動機等電氣元件通電運轉(zhuǎn)或斷電停止工作，以實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)工作程序的控制、安全保護或元件動作的聯(lián)鎖等。任何壓力繼電器都是由壓力－位移轉(zhuǎn)換裝置和微動開關(guān)兩部分組成的，按壓力－位移轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)劃分，壓力繼電器有柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式四類，其中以柱塞式最為常用。柱塞式壓力繼電器的主要零件有柱塞、頂桿、調(diào)節(jié)螺釘和微動開關(guān)，其結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號如下圖所示。實物圖結(jié)構(gòu)示意圖圖形符號柱塞式壓力繼電器2.壓力繼電器的主要性能（1）調(diào)壓范圍。

指發(fā)出電信號的最低壓力和最高壓力的范圍。（2）通斷調(diào)節(jié)區(qū)間。

壓力升高，繼電器接通電信號的壓力稱為開啟壓力，壓力下降，繼電器復(fù)位切斷電信號的壓力稱為閉合壓力，開啟時，柱塞、頂桿移動時所受到的摩擦力的方向與壓力方向相反，閉合時則相同，故開啟壓力比閉合壓力大。兩者之差稱為通斷調(diào)節(jié)區(qū)間，通斷調(diào)節(jié)區(qū)間應(yīng)有足夠大的數(shù)值，否則系統(tǒng)壓力脈動時，壓力繼電器發(fā)出的電信號會時斷時續(xù)，產(chǎn)生誤動作?！?—1

CA6140型車床電氣控制學(xué)習目標了解CA6140型車床的主要運動形式，能進行試運行操作能讀懂機床電路圖掌握CA6140型車床電路工作原理車床是應(yīng)用最廣泛的一種機床，車床能夠車削各種工件的外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、螺桿、定形表面，并可以裝上鉆頭、鉸刀等進行鉆孔和鉸孔等加工。這些加工工作必須要由電氣控制線路驅(qū)動電動機，從而帶動機械部件運行來完成。課題引入一、CA6140型車床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)二、CA6140型車床的運動形式和電氣控制要求三、CA6140型車床電路工作原理知識探究一、CA6140型車床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)1．CA6140型車床的型號含義

CA6140型車床外形圖1-左床座2-床身3-進給箱4-掛輪架5-主軸箱6-卡盤7-方刀架

8-小滑板9-尾架10-絲杠11-光桿12-右床座13-橫溜板14-溜板箱15-縱溜板2．CA6140型車床的主要結(jié)構(gòu)

車床的切削運動包括工件旋轉(zhuǎn)的主運動和刀具的直線進給運動。主運動是卡盤或卡盤與頂尖帶著工件的旋轉(zhuǎn)運動。車床的進給運動是刀架帶動刀具的直線運動。溜板箱把絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳遞給刀架部分，變換溜板箱外的手柄位置，經(jīng)刀架部分使車刀做縱向或橫向進給。車床的輔助運動為尾座的縱向移動，工件的夾緊或放松等。二、CA6140型車床運動形式和電氣控制要求1．CA6140型車床的運動形式

（1）主軸電動機一般采用三相籠型異步電動機，不進行電氣調(diào)速而是通過齒輪箱進行機械調(diào)速。（2）在車削螺紋時，要求主軸有正、反轉(zhuǎn)，其正、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換通過機械方法來實現(xiàn)。（3）主軸電動機的啟動、停止采用按鈕操作。（4）刀架移動速度和主軸轉(zhuǎn)動速度有固定的比例關(guān)系，以便滿足對螺紋的加工需要。（5）車削加工時，需要切削液冷卻工件，所以必須配有冷卻泵電動機，且要求主電動機啟動之后，冷卻泵電動機才可啟動，而當主電動機停止時，冷卻泵電動機應(yīng)立刻停止。（6）必須配有過載、短路、失壓和欠壓保護。（7）具有安全的局部照明裝置。2．CA6140型車床的控制要求三、CA6140型車床電路工作原理CA6140型車床電氣控制線路CA6140型車床電氣元件明細表CA6140型車床電氣元件明細表接觸器線圈符號下的數(shù)字標記續(xù)電器線圈符號下的數(shù)字標記主電路中共有三臺電動機：M1為主軸電動機

M2為冷卻泵電動機

M3為刀架快速移動電動機1．主電路工作原理三相交流電源由電源開關(guān)QS引入。主軸電動機M1由接觸器KM1控制，熔斷器FU提供短路保護，熱繼電器KH1提供過載保護。冷卻泵M2由中間繼電器KA1控制，熱繼電器KH2提供過載保護。刀架快速移動電動機M3由中間繼電器KA2控制，由于M3是點動短時運轉(zhuǎn)，所以未設(shè)過載保護。FU1作為電動機M2、M3、控制變壓器TC的短路保護。2．控制電路工作原理（1）主軸電動機M1的控制（2）冷卻泵M2的控制冷卻泵電動機控制電路圖

（3）刀架快速移動電動機M3的控制刀架快速移動電動機M3的啟動由按鈕SB3控制，并采用點動控制。由進給操作手柄配合機械裝置實現(xiàn)刀架前、后、左、右移動，若按下按鈕SB3，可實現(xiàn)刀具快速地接近或退離加工部位。（4）照明、信號電路的控制

EL為車床低壓照明燈，由控制變壓器TC的二次側(cè)輸出24V安全電壓供電，由開關(guān)SA控制，熔斷器FU2提供短路保護。HL為電源信號燈，由TC的二次側(cè)輸出6V電壓供電，熔斷器FU3提供短路保護，電源接通后信號燈亮，表示車床已接通電源?！?—2

M7120型平面磨床電氣控制學(xué)習目標了解M7120型平面磨床的主要運動形式和加工特點，能進行試運行操作清楚元器件的位置及線路走向掌握M7120型平面磨床電路工作原理磨床是以砂輪周邊或端面對工件進行機械加工的精密機床，它不僅能加工普通的金屬材料，而且能加工淬火鋼或硬質(zhì)合金等高硬度材料，使用范圍十分廣泛。課題引入

M7120型平面磨床外形圖知識探究一、M7120型平面磨床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)二、M7120型平面磨床的運動形式和電氣控制要求三、M7120型平面磨床電路工作原理一、M7120型平面磨床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)1．M7120型平面磨床的型號含義2．M7120型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)二、M7120型平面磨床的運動形式和電氣控制要求1．M7120型平面磨床運動形式磨床的主運動：砂輪的旋轉(zhuǎn)運動。磨床的進給運動：

垂直進給，即滑座在立柱上的上下運動；

橫向進給，即砂輪箱在滑座上的水平運動；

縱向進給，即工作臺沿床身的往復(fù)運動。工作臺每完成一次往復(fù)運動時，砂輪箱做一次間斷性的橫向進給；當加工完整個平面后,砂輪箱做一次間斷性的垂直進給。2．M7120型磨床的控制要求（1）砂輪的旋轉(zhuǎn)用一臺三相異步電動機驅(qū)動，要求單向連續(xù)運行。（2）砂輪電動機、液壓泵電動機和冷卻泵電動機都只要求單向旋轉(zhuǎn)。（3）砂輪升降電動機要求能正反轉(zhuǎn)控制。（4）冷卻泵電動機只有在砂輪電動機啟動后才能夠啟動。（5）電磁吸盤應(yīng)有充磁和去磁控制環(huán)節(jié)。三、M7120型磨床電路工作原理M7120型平面磨床電氣控制線路M7120型平面磨床電氣元件明細表1．主電路工作原理主電路中有四臺電動機：液壓泵電動機M1、砂輪電動機M2、冷卻泵電動機M3、砂輪升降電動機M4。1．主電路工作原理它們的短路保護均由熔斷器FU1實現(xiàn)。熱繼電器KH1、KH2、KH3分別為M1、M2、M3提供過載保護。1．主電路工作原理液壓泵電動機M1只需要單向旋轉(zhuǎn)，由接觸器KM1控制。由于冷卻泵電動機M3必須在砂輪電動機M2運轉(zhuǎn)后才能啟動，所以電動機M2和M3由同一個接觸器KM2控制。砂輪升降電動機M4由接觸器KM3和KM4控制，要求能正反轉(zhuǎn)，由于M4是點動短時運轉(zhuǎn)，故未設(shè)過載保護。若電源電壓正常，由變壓器TC副繞組提供110V交流電壓，經(jīng)橋式整流器VC整流后得到24V直流電壓，使欠電壓繼電器KV線圈得電吸合，其常開觸頭KV閉合，為電動機的啟動作好準備。若電源電壓偏低，KV不能可靠工作，則四臺電動機均不能啟動。2．控制電路工作原理（1）液壓泵電動機M1的控制2．控制電路工作原理（1）液壓泵電動機M1的控制按下停止按鈕SB2，液壓泵電動機M1斷電停轉(zhuǎn)。欠電壓繼電器KV線圈吸合后，按下啟動按鈕SB5，接觸器KM2線圈得電并自鎖，其主觸頭KM2閉合，砂輪電動機M2啟動并連續(xù)運轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB4，KM2線圈失電，M2停轉(zhuǎn)。（2）砂輪電動機M2及冷卻泵電動機M3的控制在插上插頭X1后，冷卻泵電動機M3與砂輪電動機M2同時啟動、停止。如果不需要冷卻液，拔下插頭X1即可。（2）砂輪電動機M2及冷卻泵電動機M3的控制砂輪升降是短時運轉(zhuǎn)，故采用點動控制。按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB6，接觸器KM3線圈得電吸合，其主觸頭閉合，砂輪升降電動機M4啟動并正轉(zhuǎn)，砂輪上升。當砂輪上升到所需位置時，松開SB6，KM3線圈失電，M4停轉(zhuǎn)，砂輪停止上升。（3）砂輪升降電動機M4的控制按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB7，KM4線圈得電吸合，M4啟動并反轉(zhuǎn)，砂輪下降，當砂輪下降到所需位置時，松開SB7，M4停轉(zhuǎn)，砂輪停止下降。為了防止接觸器KM3、KM4同時得電吸合，控制電路中分別串聯(lián)對方的常閉聯(lián)鎖觸頭，以免造成短路故障。（3）砂輪升降電動機M4的控制

電磁吸盤是一種固定加工工件的夾具。它與機械夾緊裝置相比，優(yōu)點是操作快捷，不損傷工件并能同時吸牢多個小工件，在加工過程中發(fā)熱工件可以自由伸縮。缺點是必須使用直流電源，不能吸牢非磁性材料小件。電磁吸盤的外殼和蓋板是鋼制箱體，當工件放在工作臺上，在工作臺上產(chǎn)生磁力，將工件牢牢吸住。（4）電磁吸盤YH控制電路M7120型平面磨床電磁吸盤結(jié)構(gòu)示意圖1-工件2-非磁性材料3-工作臺4-芯體5-線圈6-蓋板電磁吸盤的控制電路包括整流裝置、控制裝置和保護裝置3個部分。

整流裝置由變壓器TC和單相橋式全波整流器VC組成，供給110V直流電源?？刂蒲b置由按鈕SB8、SB9、SB10和接觸器KM5、KM6等組成。工件加工結(jié)束后，先按下停止按鈕SB9，接觸器KM5線圈失電，切斷充磁電路。由于吸盤和工件都有剩磁，工件不容易取下，此時必須對吸盤和工件進行去磁。注意去磁時間不能過長，否則使工作臺反向磁化，因此SB10采用點動控制。保護裝置由放電電阻R、放電電容C及欠電壓繼電器KV組成。

在線圈兩端并接RC放電支路，在電磁吸盤線圈斷電時，通過電阻R和電阻C放電，消耗電感的磁場能量。欠電壓繼電器KV的作用是防止電源電壓下降或消失時，電磁吸盤吸力不足或無吸力而導(dǎo)致工件被拋出，造成事故。§2—3

Z35型搖臂鉆床電氣控制學(xué)習目標了解Z35型搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)特點及工作特點熟悉Z35型搖臂鉆床的基本操作方法掌握Z35型搖臂鉆床電路工作原理

搖臂鉆床是機械加工車間中常見的機床，它適用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多個孔的零件的加工，用來對工件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔和攻螺紋等加工。要實現(xiàn)這些加工工作，必須要由電氣控制線路驅(qū)動電動機從而帶動機械部件運行來完成。課題引入知識探究一、Z35型搖臂鉆床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)二、Z35型搖臂鉆床的運動形式和電氣控制要求三、Z35型搖臂鉆床電路工作原理一、Z35型搖臂鉆床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)1．Z35型搖臂鉆床的型號含義

Z35型搖臂鉆床外形圖2．Z35型搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)搖臂鉆床的主運動是主軸帶動鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動；進給運動是鉆頭的上下運動；輔助運動是主軸箱沿搖臂水平移動、搖臂沿外立柱上下移動和搖臂連同外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。

二、Z35型搖臂鉆床的運動形式和電氣控制要求1．Z35型搖臂鉆床運動形式(1)為滿足攻螺紋工序要求,主軸需實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),而主軸電動機M2只能單向旋轉(zhuǎn),主軸的正反轉(zhuǎn)依靠摩擦離合器來實現(xiàn)。(2)搖臂的升降和立柱的松緊分別由三相異步電動機M3和M4驅(qū)動,要求電動機M3和M4能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。(3)鉆削加工時,由電動機M1驅(qū)動冷卻泵輸送切削液,要求電動機M1單向啟動。(4)為了操作方便,采用十字開關(guān)對主軸電動機M2和搖臂升降電動機M3進行操作。(5)為了操作安全,控制電路的電源電壓為110V。2．Z35型搖臂鉆床的控制要求三、Z35型搖臂鉆床電路工作原理Z35型搖臂鉆床電氣控制線路圖Z35型搖臂鉆床電氣元件明細表（1）十字開關(guān)

十字開關(guān)由十字手柄和四個微動開關(guān)組成，根據(jù)工作需要可將操作手柄分別扳在孔槽內(nèi)五個不同的位置上，即左、右、上、下和中間五個位置。除中間位置外，其余四個位置后面都裝有微動開關(guān)，當操作手柄分別扳到這四個位置時，都可壓下對應(yīng)的微動開關(guān)，接通相應(yīng)的控制電路。操作手柄每次只可扳在一個位置上，當手柄處在中間位置時，四個微動開關(guān)全部處于斷開狀態(tài)。1．Z35型搖臂鉆床使用開關(guān)元件介紹

十字開關(guān)實物圖結(jié)構(gòu)示意圖1—手柄2—密封罩3—固定蓋4—操作臺5—定位環(huán)6—機構(gòu)架7—觸頭系統(tǒng)（2）匯流環(huán)

又稱集流環(huán)，或稱旋轉(zhuǎn)電氣接口、滑環(huán)、電刷，主要用在要求連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時，又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳輸電源和信號的機電系統(tǒng)中。

（3）行程開關(guān)

LX5-11小柱塞式行程開關(guān)主要用于交流50Hz,電壓380V，直流220V的控制電路中，作為限制各種機構(gòu)和行程之用。(a)外形圖(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(c)微動開關(guān)外形圖LX5-11小柱塞式行程開關(guān)（4）組合開關(guān)(a)外形圖(b)內(nèi)部示意圖

HZ4-22鼓形組合開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖主電路中共有四臺電動機，冷卻泵電動機M1由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2直接控制，只能單向運轉(zhuǎn)，熔斷器FU1作短路保護。2．主電路工作原理主軸電動機M2由接觸器KM1控制，熱繼電器KH提供過載保護。搖臂升降電動機M3和立柱松緊電動機M4各由兩只接觸器KM2、KM3和KM4、KM5控制，熔斷器FU2和FU3分別作短路保護。3．控制電路工作原理

主軸電動機M2和搖臂升降電動機M3采用十字開關(guān)SA進行操作。它有集中控制和操作方便等優(yōu)點。十字開關(guān)操作說明（1）主軸電動機M2的控制主軸電動機控制當鉆頭與工件的相對高低位置不適合時，可通過搖臂的升高或降低來調(diào)整，但在升降前后必須完成搖臂松開和夾緊工作。這種松開——上升（或下降）——夾緊的過程是由電氣和機械傳動聯(lián)合配合控制的。（2）搖臂升降電動機M3的控制搖臂上升控制電路電流回路搖臂夾緊控制電路電流回路

為防止搖臂上升或下降時超過允許的極限位置，在控制電路中分別串入行程開關(guān)SQ1和SQ2作限位保護。

如果搖臂下降，可將十字開關(guān)SA1扳到下邊，微動開關(guān)觸頭SA1-4閉合，接觸器KM3線圈得電，M3反轉(zhuǎn)，先將夾緊裝置松開，并使開關(guān)QS4的另一副常開觸頭QS4-1閉合，然后拖動搖臂下降，到預(yù)定位置時，將十字開關(guān)扳到中間位置，再由QS4-1接通接觸器KM2，M3正轉(zhuǎn)，將搖臂夾緊，直至QS4-1斷開，M3停轉(zhuǎn)。（3）立柱松緊電動機M4的控制

立柱松緊電動機M4由按鈕SB1和SB2及接觸器KM4和KM5控制，M4的正反轉(zhuǎn)可實現(xiàn)立柱的松開和夾緊。（4）照明電路工作原理

變壓器TC將380V的交流電壓降為110V，供給控制電路，并輸出24V安全電壓供低壓照明燈使用。照明燈EL由開關(guān)QS3控制，由熔斷器FU5作短路保護?！?—4

X62W型萬能銑床電氣控制學(xué)習目標了解X62W型萬能銑床的結(jié)構(gòu)、作用，能進行試運行操作熟悉X62W型萬能銑床元器件位置、線路的走向掌握X62W型萬能銑床電路工作原理

萬能銑床是一種通用的多用途機床，它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、成形銑刀及端面銑刀等工具對各種零件進行平面、斜面、螺旋面及成形表面的加工，還可以加裝萬能銑頭和圓工作臺來擴大加工范圍。課題引入知識探究一、X62W型萬能銑床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)二、X62W型萬能銑床的運動形式和電氣控制要求三、X62W型萬能銑床電路工作原理一、X62W型萬能銑床的型號含義及主要結(jié)構(gòu)1．X62W型萬能銑床的型號含義X62W型萬能銑床外形圖1—底座2—床身3—主軸4—懸梁5—刀桿支架6—工作臺7—回轉(zhuǎn)盤8—橫溜板9—升降臺1．X62W型萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)(１)底座:固定箱形的床身。(２)床身:內(nèi)裝有主軸的傳動機構(gòu)和變速操縱機構(gòu)。(３)主軸:帶動銑刀銑削工件。(４)懸梁:裝有刀桿支架，用來支撐銑刀心軸的一端。(５)刀桿支架:用來支撐銑刀心軸的另一端。(６)工作臺:工作臺上有Ｔ形槽用來固定工件。(７)回轉(zhuǎn)盤:回轉(zhuǎn)盤相對于橫溜板可繞中心軸線左右轉(zhuǎn)過一個角度(通常為±45°)，工作臺在水平面上除了能在平行或垂直于主軸軸線方向進給外，還能在傾斜方向進給，可以加工螺旋槽，故稱萬能銑床。(８)橫溜板:帶動工作臺在平行主軸軸線方向前后移動。(９)升降臺:帶動工作臺垂直上下移動。1．X62W型萬能銑床運動形式二、X62W型萬能銑床的運動形式和電氣控制要求主運動：銑刀的旋轉(zhuǎn)。進給運動：工作臺上、下、前、后、左、右六個方向的進給。輔助運動：圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。（1）銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，所以要求主軸電動機能正反轉(zhuǎn)，可用萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)主軸電動機的正反轉(zhuǎn)。2．X62W型萬能銑床的控制要求（2）銑刀的切削是一種不連續(xù)切削，容易使機械傳動系統(tǒng)發(fā)生振動，為了避免這種現(xiàn)象，在主軸傳動系統(tǒng)中裝有慣性輪，但在高速切削后，停車很費時間，故采用電磁離合器制動以實現(xiàn)準確停機。（3）工作臺要求有前后、左右、上下六個方向的進給運動和快速移動，所以要求進給電動機能正反轉(zhuǎn)，并通過操縱手柄和機械離合器相配合來實現(xiàn)。（4）電氣聯(lián)鎖措施1）為防止刀具和機床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許有進給運動和進給方向的快速移動。2）為了減小加工件的表面粗糙度，只有進給停止后主軸才能停止或同時停止。3）六個方向的進給運動中同時只能有一種運動產(chǎn)生。5）主軸電動機或冷卻泵電動機過載時，進給運動必須立即停止，以免損壞刀具和銑床。6）要求有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及各種保護措施。4）主軸運動和進給運動采用變速盤來進行速度選擇，為保證變速齒輪進入良好嚙合狀態(tài)，兩種運動都要求變速后作瞬時沖動。三、X62W型萬能銑床電路工作原理X62W型萬能銑床電氣元件明細表1．X62W型萬能銑床使用元器件介紹

（1）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要作為控制線路的轉(zhuǎn)換、電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換以及配電設(shè)備的遠距離控制，也可作為小容量電動機的啟動、制動、換向及變速控制。外形圖文字及圖形符號LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（2）電磁離合器DLMX-5（即原B1DL－Ⅲ）型濕式多片電磁離合器主要用于機械傳動系統(tǒng)中，可在主動部分運轉(zhuǎn)的情況下，使從動部分與主動部分結(jié)合或分離。目前我國生產(chǎn)的X62、X63系列銑床采用此種離合器作為主軸傳動，快速進給、慢速進給使用。1—銜鐵2—聯(lián)結(jié)3—外片4—內(nèi)片5—線圈1）DLMX-5電磁離合器為濕式多片電磁離合器，必須浸在油中使用，或采用滴油方式潤滑，且潤滑油須保持清潔，不得含有導(dǎo)電雜質(zhì)。2）電磁離合器應(yīng)水平安裝使用，安裝好的電磁離合器應(yīng)保證摩擦片呈自由狀態(tài)，并能輕便地沿花鍵套和聯(lián)結(jié)移動。3）周圍空氣相對濕度不大于85%（20℃±5℃）。4）在無爆炸危險、無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電塵埃介質(zhì)中使用。5）離合器用于直流32V電路中，線圈的電壓波動不超過額定電壓的+5%和-15％。工作條件：2.主電路工作原理主電路中共有三臺電動機：M1是主軸電動機，驅(qū)動主軸帶動銑刀進行銑削加工；M2是冷卻泵電動機，供應(yīng)冷卻液；M3是工作臺進給電動機，驅(qū)動升降臺及工作臺進給。2.主電路工作原理三臺電動機共用一組熔斷器FU1作短路保護。其中主軸電動機和進給電動機設(shè)有熱繼電器以提供過載保護。冷卻泵電動機M2在主軸電動機啟動后方可啟動，另有手動開關(guān)QS2控制。進給電動機M3的正反轉(zhuǎn)頻繁，用接觸器KM3和KM4進行換向。3．控制電路工作原理

（1）主軸電動機的控制控制線路中的啟動按鈕SB1和SB2、停止按鈕SB5和SB6是兩地控制按鈕，分別裝在機床兩處，方便操作。KM1是主電動機M1的啟動接觸器，YC1則是主軸制動用的電磁離合器，SQ1是主軸變速沖動的行程開關(guān)。主軸電動機是經(jīng)過彈性聯(lián)軸器和變速機構(gòu)的齒輪傳動鏈來實現(xiàn)傳動的，可使主軸獲得十八級不同的轉(zhuǎn)速。1）主軸電動機的啟動2）主軸電動機的停車制動3）主軸變速的沖動控制4）主軸換刀控制1）圓形工作臺的控制（2）工作臺進給電動機的控制

圓形工作臺控制電流路徑圖

2）工作臺左右進給運動