CW6136A型卧式车床电气控制线路设计

1、上海第二工业大学 实训名称: 机床电气控制综合实验学 院: 机电工程学院班 级: 10机工A1姓 名: 学 号： 指导老师: 何 成 2013年7月8日-7月13日CW6136A型卧式车床电气控制线路设计CW6136A型卧式诚创主要由2台电动机组成，即：主轴电动机M1和冷却电动机M2。设计任务如下：1设计要求：整个机床电路具有短路保护，M1具有过载保护，M2具有短路保护；M1具有正、反转控制功能；M1为双速电机，可实现反接制动；M2为单向运转，通过Y/ 启动；主电路与控制电路之间具有控制变压器TC；机床具有照明灯，照明电路电压为24V；机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为6V；M1的温度不得超

2、过95；思考题：控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么故障？M1不能运转，分析故障原因。目 录1、 分析题目要求，拟定控制方案-4（1）主回路设计-4（2）控制回路设计-4 （3）信号指示与照明电路-7（4）控制电路电源-8二、分析设备的主要结构、运动形式及控制要求-8三、选择电机及相关元器件-9 （1）电源引入开关Q-9 （2）热继电器FR-9 （3）熔断器-9 （4）接触器的选择-10 （5）温度继电器FC-11 （6）速度继电器KS-11 （7）控制变压器TC-11 （8）按钮选择-11四、手绘主电路及控制电路（见附录）-11五、用CAD绘制电路图（见附录）-12六、列出电气元件的明细

3、表-12七、绘制元器件布局图-13八、分析、编写设备工作原理-13九、完成思考题-16十、个人小结-17十一、附录-18十二、参考资料-1919 机床电气控制实践报告一、分析题目要求，拟定控制方案 CW6136A型普通车床功率大，转速高，刚性好，适合于高速切削和强力切削。因主电机采用了双速电动机，故调速性能好，调速范围更广。 CW6136A型普通车床电路。机床电气控制板安装在机床前面左侧，带锁的电源总开关QS装在机床后面。开动机床前，先用钥匙开启锁头，再按下绿色的按钮，此时电源接通，白色电源信号灯亮，机床即可启动。（1）主回路的设计 主电路中共有两台电动机。其中主轴电动机M1是一台双速电动机，

4、为普通车床的主拖动电动机，它带动主轴旋转及工作进给。控制主轴电动机的四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转。 机床的三相电源由电源引入开关QS引入。主电机M1具有过载保护，由热继电器FR来实现，它的短路保护可以由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。熔断器冷却泵电动机M2的过载保护装置，主电机M1与冷却泵电动机M2共同设有短路保护熔断器FU。在主轴电动机M1内设有温度继电器ST，以便当电动机启动频繁或电流增大、电动机温度升高时及时切断电源，起到保护主轴电动机M1的作用。 （2） 控制电路的设计考虑到操作方便，主电动机M1可在床头操作板上和刀架托板上分别设起停和停止按钮进行操纵，主电

5、动机的高低速转动由按钮开关来选择控制。冷却泵电动机由进行起停操作，装在车床床头的操作板上。控制电路中，为紧急停止按钮。 根据电气传动的要求，由接触器、控制电动机M1四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转,冷却泵电动机M2主要由接触器来控制,如图1所示。图1 当接触器和闭合时，主轴电动机M1处于低速正转运行状态；当接触器和闭合时，主轴电动机M1处于低速反转状态；当接触器和闭合时，主轴电动机M1处于高速正转状态；当接触器和闭合时，主轴电动机M1处于高速反转状态。用接触器控制电动机M1的正转，用接触器控制电动机M1的反转，控制主电动机的低速运动，和控制主电动机的高速运动。主电机正反转

6、控制电路： 如图2所示。图2 高低速的选择控制电路：图3冷却泵电动机的控制电路：图4（3） 信号指示与照明电路 可设电源指示(绿色），在电源接通后立即发光显示，表示机床已经处于供电状态。设指示灯(红色）表示主电机是否运动，这两个指示灯可以由接触器的动合和动断辅助触电进行切换通电显示，如图5所示。设置照明灯EL安全照明（照明灯的电路电压为24V)。图5（4） 控制电路电源 考虑安全可靠及满足照明指示灯的要求，采用变压器供电，控制电路220V，照明电路24V,指示灯电压6V。二、分析设备的主要结构、运动形式及控制要求 (1)主要结构CW6136A主型卧式车床主要由主电动机M1、冷却泵电动机M2、快

7、速进给电动机。（2） 运动形式 CW6136A主型卧式车床的运动形式主要由主轴电动机经过一系列的变速机构以后，带动车床的主轴做回转运动和进给运动；刀架的进给运动有横向前后运动和纵向纵向左右运动；（3） 控制要求机床的主运动和进给运动由电动机M1集中传动，主轴运动的正反转是靠两组离合器完成。主轴制动采用反接制动来控制主轴的停止。冷却泵由M2电动机来拖动。进给运动的纵向左右运动和横向前后运动，以及快速移动，都集中于一个手柄操作。刀架的快速移动由单独的快速电动机来完成。三、选择电机及相关元器件本设计中根据CW6136A卧式车床的相关参数及工作要求，选用主电机及冷却泵电动机如下：主电机M1：Y160M

8、-4 11kW 380V 30A 1460r/min;冷却泵电机M2：JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min;（1） 电源引入开关Q Q的作用作为电源隔离开关用，并不是用它来直接起停电动机，可按照电动机额定电流来选择，显然根据两台电动机来选择。中小型常用组合开关，选用HZ10-60/3型，额定电流为60A,三极组合开关。（2） 热继电器 热继电器用于电动机的过载保护。热继电器的选择主要是根据电动机的额定电流来确定其型号和规格。热继电元件的额定电流IRT应接近或者略大于电动机的额定电流Ied，即： 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器

9、应当在20min内动作。选用时整定电流应与电动机额定电流一致。主电动机M1额定电流30A,热继电器应选用JR0-40型的，热元件的电流为40A,整定电流调节范围2540A,工作时将额定电流调节为30A。（3） 熔断器 选择熔断器，主要是选择熔断器的种类、额定电流、熔断器的额定电流等级和熔体的额定电流。 是对M1、M2两台电动机进行保护的熔断器。熔体的电流为：可以选用RL1-100型熔断器，配用80A的熔体。 可以选用RL1-15型熔断器，配用2A的熔体。（4） 接触器的选择接触器用于带负载主电路的自动接通或切断。分直流、交流两类，机床中应用最多的是交流接触器。选择接触器主要考虑一下技术数据：1

10、） 电源种类：交流、直流。2） 主触点额定电压、额定电流。3） 辅助触点的种类、数量及触点额定电流。4） 电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。5） 额定操作频率，即允许的没小时接通的最多次数。主触点额定电流，一般根据电动机容量Pd计算触点电流Ic，即 式中，K经验常数，一般取11.4； Pd电动机功率（kW）； Ud电动机额定线电压（V）； IC接触器主触点电流（A）； Uea线路额定电压，接触器触点额定电压UC Uea。 主电机： 接触器KM1、KM2、KM、KML、KMH，根据主电动机M1的额定电流,控制回路电源220V，KM1需要主触点3对，动合触点3对，动断触点1对；KM2需要主触点3

11、对，动合触点3对，动断触点1对；KML需要要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对；KMH需要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对；KM需要主触点3对。根据上述情况，选用CJ0-40型接触器，电磁线圈电压为220V。冷却泵：由于M2电动机的额定电流较小，接触器KM3、KM4、KM5可选用CJ0-40交流接触器，线圈电压220V,触点电流5A，KM3需要主触点3对，动合触点1对；KM4需要主触点3对，动断触点1对；KM5需要主触点3对，动合触点1对，动断触点1对。由于采用Y/ 启动，选用时间继电器控制。其触点数量分别为：动合触点1对，动断触点1对， 型号为CJ0-40。（5） 温度继电器FC

12、根据设计要求中M1电机温度不超过95度，综合各方面考虑，可选用JUC-1M型温度继电器。（6） 速度继电器KS 速度继电器的选择主要考虑电动机的转速，由于电动机M1的转速1460r/min,所以可选择型号为JY1。其在持续工作中可靠地工作在3000r/min以下，在电器轴转速为150r/min左右时，即能动作。100r/min分以下触点恢复正常位置。（7） 控制变压器TC 变压器的最大负载是电动机M1、M2和照明灯同时工作，根据式子可得： 根据式子可得：可知变压器的容量为68.4V考虑到照明灯等其它电路的容量，可以选用BK-100型变压器或BK-150型变压器，电压等级380V/220V-24

13、V-6V，可以满足辅助回路中各种电压的需求。（8） 按钮()选择按钮选择LA19-11系列应用于控制电路，电流大小5A左右，电压220V。启动按钮绿色停止按钮红色所以选择：LA19-11 220V 7个四、手绘主电路及控制电路（见附录）五、用CAD绘制电路图（见附录）六、列出电气元件的明细表符号名称型号规格数量三相异步电动机Y160M-411KW 380V1460r/min1冷却泵电动机JCB-220.125kW 380V 2790r/min1组合开关HZ10-60/33极380V 60A3交流接触器CJ0-40额定电流40A220V8熔断器RL1-100380V 100A 熔体80A1熔断器

14、RL1-15380V 15A熔体2A1TC控制变压器BK100100V.A 380V/220V-24V-6V1按钮LA19-11红色 5A2按钮LA19-11绿色 5A5指示灯信号灯ZSD-06V 绿色1 白色12照明灯JZ24-40电压24V额定功率40W1时间继电器7PR1040220V 动断、动合各11FR热继电器JR0-40额定电流40A，整定电流30A1 速度继电器JY1380V 2A 1003600r/min1FC温度继电器JUC-1M95度1七、绘制元器件布局图八、分析、编写设备工作原理 主电动机M1的动作情况：（1）低速正转当按SB2下按钮，KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然

15、后按下SB4按钮，KML线圈得电，KML主触点闭合，低速正转起动。M1低速正转（2）高速正转 当按下SB2按钮，KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然后按下SB5按钮，KMH线圈得电，KM线圈得电，KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速正转起动。M1高速正转 （3）低速反转当按下SB3按钮，KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB4按钮，KML线圈得电，KML主触点闭合，低速反转起动。M1低速反转（4）高速反转 当按下SB3按钮，KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB5按钮，KMH线圈得电，KM线圈得电，KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速反转起动。M1高速反转 冷却泵M

16、2的动作情况：（1） 当按下SB6按钮，KM3线圈得电，KM4线圈得电，KT线圈得电，KM3主触点闭合，KM4主触点闭合，Ts后，KT动合触点闭合，KM5线圈得电，KM5主触点闭合、自锁Y/ 降压启动。 型启动Y型启动 九、完成思考题（1） 控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么故障？ 答：若接触器KM1出现故障，电动机M1正转将不能启动； 若接触器KM2出现故障，电动机M1反转将不能启动； 若接触器KML出现故障，电动机M1低速运转将不能运行； 若接触器KMH出现故障，电动机M1高速运转将不能运行； 若接触器KM出现故障，电动机M1高速运转将不能运行；因为电动机M1的高速运转要靠KM与KM

17、H触点同时闭合来实现。（2） M1不能运转，分析故障原因。 答：导致M1不能运转可能有以下几种情况： 组合开关QS没有闭合。 主电动机M1的主触点KM1、KM2均出现了故障。 热继电器坏掉。 KML、KMH或KM主触点均出现了故障。 熔断器FU1没有安装，或被熔断。 导线接触不良或接线有误。十、个人小结 通过对本门课程的学习，让我对用电气控制电路和电气控制在现实生活中的重要作用有了很深的了解。课堂上老师讲解的知识在我们实训中得到了巩固和提高，通过这次的课程设计更是升华了我们平时学习中所获得的知识。实习目的是通过理论联系实际，巩固所学的知识，提高处理实际问题的能力，为毕业设计的顺利进行做好充分的准备，我发现这项技术在我们以后的工作和学习中将起到很大的作用，将是我们步入社会后找工作的一点最基本的、最起码具备的技能，会让我们对电气控制在生产生活中的作用有更深的了解和瞭望！下面是本人对这次实训的总结： 首先，在学习或工作中要有良好的学习能力，要有一套学习知识的系统，遇到问题自己能通过相关途径自行解决能力，善于去查找相关的资料。 因为在工作中遇到问题各种各样，并不是每一种情况都能把握。