典型设备电气控制电路.ppt

第三章典型设备电气控制电路 3 1电气控制电路分析基础 3 2普通车床的电气控制 3 3油压机的电气控制 3 1电气控制电路分析基础 D 6 5 另一方面通过几种有代表性的机械控制线路分析 了解电气控制系统中机械 液压与电气控制配合的意义 为电气控制的设计 安装 调试和维护打下基础 本章通过分析典型机械设备的电气控制系统 一方面进一步学习和掌握电气控制线路的组成 以及基本控制线路在机械控制中的应用 掌握分析电气控制线路的方法与步骤 培养读图能力 3 1 1阅读设备说明书 说明书 是一台机械设备完整的档案资料 涉及该设备机械和电气的操作 技术的说明 以及维护方面的相关内容图纸 电气图 D 6 5 可以了解该设备的电气传动方式 电动机及电器元件的规格和类型 执行元件的作用 电气图纸 一般包括电气控制原理图 接线图和电气元件布置图等 还可以了解电气控制系统的布置 安装要求及连线方式 主电路及辅助电路的组成 电气元件与机械 液压等关联的状态 3 1 2电气控制线路的分析方法 D 6 5 1 先机后电原则 首先了解设备的基本结构 运行情况和操作方法 对设备有一个总体的了解 进而明确设备对电力拖动自动控制的要求 为读图作准备 查线法 以某一电器元件的线圈为对象 从电源开始 由上而下 从左到右 逐一分析其接通和断开的关系 并区分主令信号 联锁条件 保护环节等 具体如下 2 先主回路 后辅助回路的原则 先阅读主回路电路图 看设备由几台电动机拖动 各个电动机的作用 再阅读控制回路和辅助回路电路图 3 化整为零的原则 分析电路时 根据不同部分的功能 将每一模块看懂 4 综合分析的原则 经过化整为零后 必须把功能相关的部分联系起来 全盘考虑 最后对整个电路进行综合分析 3 2普通车床的电气控制 D 6 5 用途 普通车床可以用来加工工件的外圆 内圆 端面和螺纹等 并可以装上钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工项目 下面以CA6140普通车床为例进行分析 车床在机械加工中应用得最为广泛 约占切削机床总数的25 50 目前 在各种车床中 应用得最多的是普通车床 1 CA6140普通车床结构和运动概况 D 6 5 组成 由床身 9 主轴变速箱 3 进给变速箱 2 溜板箱 5 溜板与刀架 4 尾架 6和丝杠 7等 运动形式 主运动 进给运动 由刀架快速移动 进给 由主电机驱动 辅助运动 尾架移动与卡盘卡紧 放松 图3 5普通车床结构示意图1 进给箱2挂轮箱3 主轴变速箱4 溜板与刀架5 溜板箱6 尾架7 丝杠8 光杠9 床身 2电气控制线路分析 D 6 5 主电路 控制电路 照明电路 指示电路 1 主电路分析 D 6 5 电源经QF引入 该开关为漏电自动开关 在自动开关旁有一小孔 其内有漏电试验按钮 以备检查是否漏电 电气箱盖内有漏电开关SQ2 当电气箱盖打开 则SQ2的触点闭合 使漏电电阻R通电 电源开关QF自动跳闸 当车床钥匙开关SA3在闭合状态时 操作者把机床关断 使SA3闭合 则机床电源开关合不上 钥匙把SA3触点打开 方可运行 主电动机M1的容量不大 故采用KM1直接启动 冷却泵电动机M2的运转和停止由接触器KM2的三个常开主触点的接通和断开来控制 快移电动机M3的运转与停止由接触器KM3的三个常开主触点的接通与断开来控制 漏电自动开关QF用作短路保护 主轴电动机设有过载保护FR1 冷却泵电动机 快移电动机容量很小 用熔断器FUl FU2作短路保护 M2又加了过载保护FR2 M3间歇短时运行 故不加热继电器进行过载保护 2 控制电路分析 D 6 5 控制电路采用110V交流电压供电 由熔断器FU6作短路保护 准备 先用钥匙将锁子开关置1位 此时将开关SA3断开 检漏电阻R不通电 若电气箱盖子已盖好 漏电自动开关将接通电源 检测开关 按下按钮SBl 若无电器动作 则说明开关SQ1未闭合 SQ1为挂轮箱罩压的开关 挂轮箱罩未放上或未放好都使SQ1不能闭合 整机不能启动 启动 按下SB1 接触器KM1线圈通电 KM1的铁心吸合 主电路上KM1的三个常开主触点闭合 主轴电动机M1启动运转 自锁 同时KM1的一个常开辅助触点 7 8 也闭合 保证主轴电动机M1在松开按钮SB1后 也能连续运转 停止 按下停止按钮SB2 接触器KMl线圈断电而释放 它的三对常开主触点断开 主轴电动机M1便停止 过载保护 热继电器FR1的常闭触点串联在KM1电路中 只要主轴电动机M1过载 FR1的常闭触点断开 KM1便断电 M1电动机停止 实现过载保护 2 控制电路分析 D 6 5 零压保护功能 在电源切断后 接触器 KM1释放 当电源电压再次恢复正常时 如不按下启动按钮SB1 则电动机不会自行启动 不致发生事故 欠电压保护功能 当电源电压太低时 接触器KMl因电磁吸力不足而自动释放 电动机自行停止 以避免欠电压时电动机因电流过大而烧坏 冷却泵电动机M2启动 旋转转换开关SA2 使其闭合 主轴电动机运转时 KM1常开辅助触点闭合 使KM2接触器线圈通电 KM2铁心吸合 主电路上KM2的三个常开主触点闭合 M2启动运转 带动冷却泵提供冷却液供加工使用 联锁 当主轴电动机停止时 冷却泵电动机因KM2线圈电路中串联KM1 8 一个常开辅助触点断开而断电释放 冷动泵电动机M2也停止 过载保护 热继电器FR2的常闭触点串联在KM2线圈电路中 M2电动机过载 使热继电器常闭触点断开 KM2接触器线圈断电释放 电动机M2停止 失压 欠压保护 M2电动机的失压 欠压保护由KM2接触器实现 2 控制电路分析 D 6 5 快速移动 当按下按钮SB3 接触器KM3线圈通电 KM3铁心吸合 使主电路KM3三个常开主触点闭合 M3电动机旋转 实现快速移动 点动控制 快移的方向由装在溜板箱的十字手柄扳到所需要的方向并按下按钮SB3 即可得到所需移动方向的快速移动 此控制电路为 点动 控制电路 主轴不运转时快速移动也可实现 3 照明电路 照明电路采用36V交流电压供电 照明电路由开关SAl接36V低压灯泡EL组成 灯泡另一端必须接地 以防止变压器原绕组和副绕组之间短路时发生触电事故 熔断器FU5是照明电路的短路保护器件 4 指示电路 指示电路采用6 3V交流电压供电 指示灯泡HL接低压6 3V 熔断器FU4是指示电路的短路保护器件 2 控制电路分析 D 6 5 5 触点索引 KM1 三个 2 表示KM1的三个主触点在2区 7和8表示KM1的一个常开辅助触点在7区 另一个常开辅助触点在8区 三个 表示常闭触点没有使用 KM2 三个 3 表示KM2的三个主触点在3区 三个 表示常闭触点没有使用 KM3 三个 4 表示KM3的三个主触点在4区 三个 表示常闭触点没有使用 3 控常见电器故障分析 D 6 5 1 M1不起动 例如 按下起动按钮SB2 M1不能起动 运行中突然停车 并且不能立即再起动 按下SB2 FU2熔丝熔断 当按下停止按钮SBl后 再按起动按钮SB2 M1不再起动 发生以上故障 应首先确定故障发生在主电路还是在控制电路 依据是接触器KM1否吸合 主电路故障 检查车间配电箱及支电路开关的熔断器熔丝是否熔断 导线连接处是否松脱 KMl主触点接触是否良好 控制电路故障 主要检查熔断器是否熔断 过载保护FRl是否动作 接触器KMl线圈接线端子是否松脱 按钮SBl SB2点接触是否良好等 3 控常见电器故障分析 D 6 5 2 主轴电动机M1起动后不能自锁现象 当按下起动按钮SB2时 主轴电动机能起动运转 但松SB2后 M1也随之停止 原因 是接触器MK1动合辅助触点 自锁触点 的连接导线松脱或接触不良 3 主轴电动机M1不能停止接触器MK1的主触点发生熔焊或停止按钮SBl击穿短路所致 4 刀架快速移动电动机M3不能起动首先检查熔断器FU1的熔丝是否熔断 其次检查中间继电器KA2触点的接触是否良好 若无异常或按下点动按钮SB3时继电器KA2不吸合 则故障必在控制电路中 这时应依次检查热继电器FR1和FR2的动断触点 点动按钮SB3及继电器KA2的线圈是否有断路现象 3 3油压机的电气控制 D 6 5 锻压机械设备 锻压机械有冲床 压力机 空气锤等 其中压力机广泛用于金属材料的压制工艺上 以YH10 30型压力机进行分析 3 3 1主要结构与控制要求 组成 主要由四根立柱 液压缸 夹具 滑板 机身 工作台 液压及驱动控制装置等组成 循环过程包括 滑板下行 加压 保压 回程和原位停止 动力源 液压机采用油压驱动 电气控制 一台交流电动机驱动油泵 另一台驱动风机对液压系统进行抽风制冷 3 3 2电气控制线路分析 D 6 5 1 主回路的分析 D 6 5 QFl 断路器 是电源引入开关 QF2和QF3 断路器 主要对电动机M1和M2进行短路保护和过载保护 KMl和KM2 接触器对电动机进行启 停控制 两台电动机都是全电压直接启动 2 控制回路的分析 D 6 5 QF4 是单极断路器 主要用于控制回路的短路保护 也可以用于手动切断控制电路的电源 SBl 是急停按钮 当系统有异常情况时 可以按下急停按钮 复位时顺时针旋转即可 T 是控制变压器 为控制电路提供220V的电源 1 冷却控制电路 D 6 5 启动制冷 SB3按钮接通 接触器KMl的线圈得电 KMl触点自锁 电动机M1抽风制冷 停止制冷 按下SB2按钮时 接触器KM1的线圈失电 电动机M1停止运行 2 液压回路的保压和补压控制电路 D 6 5 SB5 按钮合上时 KAl线圈得电 触点自锁 接触器KM2线圈和电磁阀的线圈1YV得电 液压泵电动机运转 同时 油泵向油缸的上腔泵油 油缸活塞下行 SP 是电节点压力表 当滑板下行并对夹具施压时 液压系统的压力上升 当油压力达到调定数值的上极限时SP的常开触点闭合 KA2继电器的线圈上电 其常闭触点断开 KM2和1YV断电 液压泵电动机停止运转 电磁阀的线圈1YV断电 电磁阀在弹力作用下回至中位 液压系统开始保压 补压 保压 当液压系统的压力下降到SP电节点压力表设定的下限数值时 SP的常开触点断开 KA2的线圈失电 KA2的常闭触点闭合 此时KM2和电磁阀的线圈1YV重新得电 液压系统又开始补压 系统如此周而复始补压 保压维持液压系统的压力在一定的范围内 3 液压回路的后退