主轴控制系统的设计与调试实训报告.doc

南京工业职业技术学院项目技术报告主轴控制系统的设计与调试姓 名：学 号：课程名称：设备电气控制综合实训提交日期：2009年6月19日概 要本文介绍了如何将课本学到的知识运用到实际工作中。基于设备电气控制综合实训是机械设计与制造专业群技术平台综合实训项目之一，在电气技术基础平台课程的基础上，进一步将本学期已经学过的相关课程及在课程中已初步掌握的电气原理图的绘制及单元（技能）能力融合在一起，通过一个典型的设备电气控制方案的设计、机床常用元器件选型、系统原理图的绘制、接线调试与项目完成后的技术总结报告的撰写等工作过程的训练，培养学生掌握电气控制的基本环节，完成工程项目中电气控制强电设计的职业能力。目 录前言.4第一章 低压元件的选择及电气识图.51.1 常用的低压电器.51.2 电气原理图的画法规则.6第二章 系统实现方案.72.1 元器件的选择.72.2 控制要求和技术参数.82.3 控制方案和过程.82.4 电气控制设计.92.5 四种电路图.10第三章 电气安装及调试.143.1电路的安装.143.2线路的调试.143.3故障检索及排除.15结论. . . .16致谢. . .17参考文献. . .18附录1. . .19附录2. . .20前 言本实训项目是通过理论结合实际的方法，来培养我们系统、完整、具体地完成一个设备电气控制系统项目所需的工作能力，通过信息收集处理、方案比较决策、制定行动计划、实施计划任务和自我检查评价的能力训练，以及团队工作的协作配合，锻炼我们自己今后职场应有的团队工作能力。我们经历综合实训项目完整工作过程的训练，将掌握完成电气控制系统实际项目应具备的核心能力和关键能力。实训过程是先由小组讨论设计主轴控制系统的电路图，在由老师评点修改方案。接下来便是实际操作，先让本组动手能力较强的成员熟悉设备，在由他与本组的其他成员交流，以节省时间，而且充分体现了自学的理念。通过本次的实训的，我们的合作能力，动手解决问题的能力都有了很大的提高。第一章 低压元件的选择及电气识图1.1 常用的低压电器1.1.1继电器继电器是一种根据电量参数（电压、电流）或非电量参数（时间、温度、压力等）的变化自动接通或断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器.它可以对各种电量或非电量的变化作出反应，可以用于切换小电流的控制电路.继电器包括电磁式继电器、时间继电器、热继电器、速度继电器.1.1.2接触器接触器是一种用来频繁地接通或分段带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器.其工作原理是当线圈通电后，铁心产生电磁力将衔铁吸合.衔铁带动触点系统动作，使常闭触电断开，常开触点闭合.当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧力的作用下释放，触点系统随之复位.接触器包括交流接触器和直流接触器.1.1.3熔断器熔断器是一种利用金属导体作为熔体串联于电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔体自身发热而熔断，从而分断电路的电器.它主要用于短路保护，是最简单有效的保护电器.熔断器包括插入式熔断器、螺旋式熔断器、有填料密封式熔断器、无填料密封式熔断器、快速熔断器、自复式熔断器.1.1.4断路器断路器俗称自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器.断路器包括万能式断路器、装置式断路器、快速式断路器、限流式断路器.1.2 电气原理图的画法规则（1）分析主电路、（2）分析控制电路、（3）分析辅助电路、（4）分析联锁及保护环节、（5）总体检查.基本规则和注意事项：（1）一般主电路用粗实线表示，画在左边（或上部）;辅助电路用细实线表示，画在右边（或下部）.（2）在原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准来画，文字符号也要符合最新国家标准.(3)原理图中各电器元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排.同一电器的各个部件可以不画在一起.（4）元器件设备的可动部分在图中通常均以自然状态画出.（5）有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示.（6）无论是主电路还是辅电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置.阅读电器原理图的方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法.第二章 系统实现方案2.1 元器件的选择2.1.1 接触器 1）KM1;通过KM1的额定电流为7.9A，所以选择CJ10-10,额定电流10A,可控电机的最大功率为4KW。 2）KM2；通过KM2的额定电流为7.9A，所以选用CJ10-10,额定电流10A，可控电机最大功率4KW。 3)KM3;通过KM3的额定电流为0.33A，所以选用CJ10-5，额定电流5A，可控电机最大功率2.2KW。2.1.2热继电器 冷却电机的额定电压380v，额定功率125w。所以额定电流为0.33A，所以选择用JRO-20/3型号的继电器。2.1.3 熔断器 1）FU2;主轴电动机的额定电压380V，额定功率3KW，得额定电流7.9A，因此选择RC1A-10，熔断额定电流10A。 2)FU3;冷却电动机的额定电流为0.33A,所以可以选用RC1A-5熔断额定电流5A。 3）通过该导线的额定电流是8.23A，所以选用RC1A-10,熔断额定电流为10A。2.2 控制要求和技术参数本次项目任务是主轴控制系统的设计与调试，主要分为：电源设计及控制电路设计.项目控制要求是主轴能正反转和主轴与冷却电机能分别停车. 元器件的参数有：主轴电机：3相AC380V 50HZ 3kw 2880r/min冷却电机：3相AC380V 50hz 125w 2790r/min2.3 控制方案及控制过程2.3.1控制方案根据要求，使用继电器控制来设计机床控制系统.首先画出相应的电路图，再根据电路图来接线，最后进行检测和调试.2.3.2主轴控制系统主要分为主电路和控制电路一主电路：1） 主轴电动机M,M的功率是3KW ，主轴电动机要求能够正反转，它的工作是通过接触器KM1,KM2和变频器来控制的同时完成主轴的调速。2） 冷却泵电机功率较小，单向运转，用接触器KM3来控制它的运行，用热继电器进行热载保护。二 控制电路设计：1）主轴电机和冷却泵能分别启动和停车；2）主轴用两个启动器按钮（正转，反转),冷却泵用一对启动和停止按钮。2.3.3控制过程机床主轴采用变频器和三相异步电机控制，加工中需要切削夜进行冷却.控制回路由继电器控制，通电顺序为：交流控制回路上电主电机上电、冷却电机上电.2.4 电气控制设计2.4.1主轴电动机的设计1.通过使用变频器可以设计电动机的转速，达到所需要求。2.正转：由电气原理图可知:当按一下SB2时，KM1的电线圈通电，KM1闭合，因此主轴电动机正传。按一下SB1时，km1的电线圈没有电，km1分开，因此主轴电动机停止。3.反转：由电气原理图可知：当按一下sb3时，km2的电线圈通电，km2闭合，因此主轴电动机反转。按一下sb1时，km2的电线圈没有电，km2分开，因此主轴电动机静止。4.两歌常闭接触点：为了防止sb2，sb3同时按下，损害电动机而设置。2.4.2冷却电动机的设计由电气原理图可知，当按下sb5时，km3的电线圈通电时，km3闭合，因此冷却电动机转动。当按一下sb4时，km3的电线圈没有电，km3分开，因此冷却电动机静止。2.5 四种电路图L1L3L23L13L23L3380V50HZ2L12L22L3D1-QF110AD1-FU112A3.1D1-FU22A交流电源电源保护电源总断路器主电动机驱动电源冷却泵电源1235电源电路D11N1L12.142.5.1电源电路图1.44L1LNUVW5L15L25L3MH1-M1312VVinGNDH1-A1COM主轴电动机转速设定正转反转4.2M2-KM1M2-KM24.31234主轴电路H122.5.2主轴电路2.5.3冷却泵电路图KM3E1-FR1M33L13L23L34.40.43A7L17L27L36L16L26L3E1-M2125W1.5冷却泵电路3E12.5.4控制电路图1.4交流220V主轴电动机反转冷却泵接通1234控制电路4M1SB2SB3KM3SB4SB5E1-FR1KM12.3KM2KM33.13.13.14.22.44.34.4SB1KM1KM2KM1KM2主轴电动机正转4.34.2第三章 电气安装及调试3.1 安装电路（1）电源电路的安装：在接电源电路时，注意选择用粗线连接，这样才致使不被烧坏该接地的要接地，并施加电源保护.（2）主轴电机线路的连接是要接入变频器，在接入变频器时要注意把正反转接对了.（3）冷却电机的接线.（4）控制电路的接线.3.2 线路调试首先打开电源，接下SB1，实现对主轴电机正转。按下SB2，实现对主轴转机反转.接下即停按钮，冷却电机启动，可通过变频器改变转速.3.3故障检索及排除序号出现问题原因分析解决方法1一个开关没锁死接触器辅助触片发生松动将接触片接好2控制电路无法进行正常的工作变频器正转，反转接线柱下开关闭合使两者都断开3按下启动按钮，接触器不闭合1. 供电线圈电路断路2. 按钮的触头失效，不能接触电路按可能的原因依次检查判断4接入热继电器后，主电路不通1. 热元件烧毁2. 热继电器的接线螺钉松动1. 换热继电器2. 拧紧接线螺钉5按下停止按钮，接触器不分开1. 可动部分被卡住2. 反力弹簧的弹力太小1. 调节可动部分2. 更换弹簧6冷却电机没有转起来接线错误查看错误，重新连接结 论一周时间很快就过去了，关于主轴控制系统的设计与调试的综合实训已经结束了，在此次实训中我们完成了从资料收集、确定方案、计划制定、电路图设计、接线到线路的调试、检查和评估等一系列任务，实现了主轴控制系统的设计与调试，收获很大，圆满地完成了实训任务。致 谢本综合实训项目是在老师的悉心指导下完成的，他对本次实训工作倾注了大量的心血。五周来，老师深厚的专业背景、严谨的治学态度、平易宽厚的人格作风使我受益匪浅。感谢您对我的悉心教诲，使我顺利地完成了实训任务，在实训任务完成之际，衷心感谢老师对我的关心和培养！感谢我同组同学及同班同学的帮助和关心！最后向审阅技术报告的老师致以深深的谢意！参考文献1.南京工业职业技术学院综合实训项目资源积累与学习分享系统2.电机及电气控制3.机床电气控制技术4.数控机床电气控制5.电气设计手册附 录1 电气元器件明细表序号符号名称型号规格数量1KM1、KM2、KM3接触器CJ10-10主触点电流10A，线圈电压220V32SB1SB2启动按钮正反转按钮LA18绿色23SB3、SB4停止按钮LA18红色24FR1热继电器JRO-40额定电流0.64A，额定电流调节在0. 40-0.64A，整定在0.43A15FU1熔断器RT18-32额定电流0.64A，放大1.5-2倍，配12A熔体16FU2熔断器RT18-32额定电流0.43A，放大1.5-2倍，配2A熔体17QF电源断路器DZ15-40/3901额定电流10A1附 录2 电气系统安装调试故障分析表序号出现问题原因分析解决方法1一个开关