电力拖动控制线路及技能训练教案 课题四M7120磨床

1、实 训（实验、一体化）授 课 教 案课程名称电力拖动控制线路与技能训练总课题：课题四 车床电气控制线路分课题：课题四M7130、M7120 、M1432磨床电气控制线路安装、调试与维修。审批签字授课课时24课时实用课时16课时起止日期（周次）理论：第57周实训：第1213周授课班级2012级电工班（汉）授课内容M7120磨床电气控制线路安装、调试与维修目的要求1、熟悉M7130、M7120 、M1432磨床电气控制线路的构成及工作原理2、掌握M7130、M7120 、M1432磨床电气常见故障判断与处理方法课题技术要求技术理论知识M7120磨床电气控制线路的构成及工作原理实际技术操作掌握M71

2、30、M7120 、M1432车床电气常见故障判断常见故障判断与处理方法设备、材料、工具量具、刃具准备万用表、导线、尖嘴钳、螺钉刀、广东三向SX602A/B机床电气技能考核鉴定柜示范操作准备课前操作、课前练习教 学 过 程 和 内 容时间分配一、组织教学1、 师生问好、点名、检查工作服2、 检查学生出勤情况，填写考勤记录。3、 检查工作服。二、入门指导（一）、讲授新课 M7130磨床 5分钟结合挂图讲解机床的结构、运动形式教 学 过 程 和 内 容时间分配1、主电路分析QS1为电源开关，M1砂轮电动机， M2为冷却泵电动机，M3液压泵电动机，2、控制电路分析控制电路采用交流380 V电压供电，

3、由熔断器FU2作短路保护。当转换开关QS2的常开触头(6区）闭合，或电磁吸盘得电工作，欠电流继电器KA线圈得电吸合，其常开触头(8区）闭合时，接通砂轮电动机M1和液压电动机M3的控制电路，砂轮电动机Ml和液压泵电动机M3才能启动，进行磨削加工。砂轮电动机Ml和液压泵电动机M3都采用了接触器自锁正反转控制线路，SB1、SB3分别是它们的启动按钮，SB2、SB4分别是它们的停止按钮教 学 过 程 和 内 容时间分配3、电磁吸盘电路分析电磁吸盘是用来固定加工工件的一种夹具。它与机械夹具比较，具有夹紧迅速、操作快速简便、不损伤工件、一次能吸牢多个小工件，以及磨削中工件发热可自由伸缩、不会变形等优点。不

4、足之处是只能吸住铁磁材料的工件，不能吸牢非磁性材料（如铝、铜等）的工件。电磁吸盘电路包括整流电路、控制电路和保护电路三部分。整流变压器T1将220 V的交流电压降为145 V, 经桥式整流器VC整流后输出约110 V的直流工作电压。 转换开关SQ2是电磁吸盘YH的转换控制开关（又叫退磁开关），有“吸合”“放松”和“退磁”三个位置。当QS2扳至“吸合”位置时，触头（205-208）和(206-209)闭合，110 V直流电压接人电磁吸盘YH，工件被牢牢吸住。此时，欠电流继电器KA线圈得电吸合，KA的常开触头闭合，接通砂轮和液压泵电动机的控制电路。待工件加工完毕，先把QS2扳到“放松”位置，切断电

5、磁吸盘YH的直流电源。此时工件具有剩磁而不能取下，因此，必须进行退磁。将QS2扳到“退磁”位置，触头(205-207)和（206-208）闭合，电磁吸盘YH通人较小的（因串人了退磁电阻R2）反向电流进行退磁。退磁结束，将QS2扳回到“放松，位置，即可将工件取下。如果有些工件不易退磁时，可将附件退磁器的插头插人插座XS，使工件在交变磁场的作用下进行退磁。如果将工件夹在工作台上，而不需要电磁吸盘时，则应将电磁吸盘YH的插头 X2从插座上拔下，同时将转换开关QS2扳到“退磁”位置，这时，接在控制电路中的QS2的常开触头(3-4)闭合，接通电动机的控制电路。电磁吸盘的保护电路由放电电阻R3和欠电流继电

6、器KA组成。电磁吸盘的电感很大，当电磁吸盘从“吸合”状态转变为“放松”状态的瞬间，线圈两端将产生很大的自感电动势，易使线圈或其他电器由于过电压而损坏，因此需要用放电电阻R3在电磁吸盘断电瞬间给线圈提供放电通路，吸收线圈释放的磁场能量。欠电流继电器KA用以防止电磁吸盘断电时工件脱出发生事故。电阻R1与电容器C的作用是防止电磁吸盘回路交流侧的过电压。熔断器FU4为电磁吸盘提供短路保护。分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配4.照明电路分析照明变

7、压器T2将380 V的交流电压降为36 V的安全电压供给照明电路。EL为照明灯，一端接地，由开关SA控制。熔断器FU3作照明电路的短路保护。5、M7130平面磨床常见电气故障分析与检修方法（1）若照明灯EL正常工作而电磁吸盘无吸力，检修步骤如下： （2）电磁吸盘吸力不足引起这种故障的原因是电磁吸盘损坏或整流器输出电压不正常造成的。M7130型平面磨床电磁吸盘的电源电压由整流器VC供给。空载时，整流器直流输出电压应为130-140 V,负载时不应低于110 V。若整流器空载输出电压正常，带负载时电压远低于110 V,则表明电磁吸盘线圈已短路，一般需更换电磁吸盘线圈。电磁吸盘电源电压不正常，大多是

8、因为整流元件短路或断路造成的。应检查整流器VC的交流侧电压及直流侧电压。若交流侧电压正常，直流输出电压不正常，则表明整流器发生元件短路或断路故障，可用万用表测量整流器的输出及输人电压，判断出故障部位，查出故障元件，进行更换或修理即可。“实践证明，在直流输出回路中加装熔断器，可避免损坏整流二极管。（3）其他常见故障及处理方法 分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配M7120磨床1、 主要结构 由床身、工作台、磨头、立柱、拖板、行程档块、砂轮修

9、正器、驱动工作 台手轮、垂直进给手轮、横向进给手轮等组成(2) 运动形式2、运动形式 M7120 型平面磨 床共有四台电动机。砂轮电动机直接 带动砂轮旋转 , 对工件进行磨削加工 是平面磨床的主运动。砂轮升降电动 机使拖板在立柱导轨上作垂直运动 ,要求能双向启动。液压泵电动机进行 被压传动用来带动卫作台和砂轮的往 复运动 , 由于液压传动较平稳 , 换向时 惯性小、平稳、无振动 , 所以能实现无 级平稳调速 , 从而保证加工精度。冷却 泵电动机供给砂轮和工件加工时所需 的冷却液。2、 机床对电气线路的主要要求机床对砂轮电动机、液压泵电动机和冷却液泵电动机只要求单向运转 ,而对砂轮升降电动机要求

10、能双向运转。为保证安全生产 , 电磁吸盘与液压泵、砂轮、冷却泵三台电动机间应有电气联锁装置 , 当电磁吸盘不工作或发生故障时 , 三台电动机均不能启动。冷却液泵电动机只有在砂轮电动机工作时才能够启动。电磁吸盘要求有充磁和退磁功能。 指示电路应能正确反映四台电动机和电磁吸盘的工作情况。4、 电气控制线路分析 分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配M7120 型平面磨床电气原理图由主电路、控制电路、电磁工作台控制电路及照明与指示电路四部分组成。

11、(1)主电路分析主电路中共有四台电动机，其中M1是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮转动来完成磨削加工工件；M3是冷却泵电动机；它们只要求单向旋转，分别用接触器KMl、KM2控制。冷却泵电机M3只有在砂轮电机M2运转后才能运转。M4是砂轮升降电动机，用于磨削过程中调整砂轮与工件之间的位置。M1、M2、M3是长期工作的，所以都装有过载保护。M4是短期工作的，不设过载保护。四台电动机共用一组熔断器FUl作短路保护。(2)控制电路分析1)液压泵电动机M1的控制：合上总开关Q1后，整流变压器一个副边输出135伏交流电压，经桥式整流器VC整流后得到直流电压，使电压继电器KA获

12、电动作，其常开触头(7区)闭合，为启动电机做好准备。如果KA不能可靠动作，各电机均无法运行。因为平面磨床的工件靠直流电磁吸盘的吸力将工件吸牢在工作台上，只有具备可靠的直流电压后，才允许启动砂轮和液压系统，以保证安全。当KA吸合后，按下启动按钮SB3，接触器KMl通电吸合并自锁，液压油泵电机M1启动运转，HL2灯亮。若按下停止按钮SB2，接触器KMl线圈断电释放，电动机分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配M1断电停转。2)砂轮电动机M2及冷

13、却泵电动机M3的控制：按下启动按钮SB5，接触器KM2线圈获电动作，砂轮电动机M2启动运转。由于冷却泵电动机M3通过接插器X1和M2联动控制，所以M3与M2同时启动运转。当不需要冷却时，可将插头拉出。按下停止按钮SB4时，接触器KM2线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。两台电动机的热继电器FR2和FR3的常闭触头都串联在KM2电路中，只要有一台电动机过载，就使KM2失电。因冷却液循环使用，经常混有污垢杂质，很容易引起电动机M3过载，故用热继电器FR3进行过载保护。3)砂轮升降电动机M4的控制：砂轮升降电动机只有在调整工件和砂轮之间位置时使用，所以用点动控制。当按下点动按钮SB6，接触器KM3

14、线圈获电吸合，电动机M4启动正转，砂轮上升。达到所需位置时，松开SB6。KM3线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮停止上升。按下点动按钮SB7，接触器KM4线圈获电吸合，电动机M4启动反转，砂轮下降，当到达所需位置时，松开SB7，KM4线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮停止下降。为了防止电动机M4的正、反转线路同时接通，故在对方线路中串入接触器KM4和KM3的常闭触头进行联锁控制。（3）电磁吸盘控制电路分析电磁吸盘是固定加工工件的一种夹具。利用通电导体在铁心中产生的磁场吸牢铁磁材料的工件，以便加工。它与机械夹具比较，具有夹紧迅速，不损伤工件，一次能吸牢若干个小工件，以及工件发热可以自由伸缩等优点

15、。因而电磁吸盘在平面磨床上用得十分广泛。电磁吸盘结构：其外壳是钢制箱体，中部的芯体上绕有线圈，吸盘的盖板用钢板制成，钢制盖板用非磁性材料如铅锡合金隔离成若干小块。当线圈通上直流电以后，吸盘的芯体被磁化，产生磁场，磁通便以芯体和工件作回路，工件被牢牢吸住。电磁吸盘的控制电路包括整流装置、控制装置和保护装置三个部分。整流装置由变压器TC和单相桥式全波整流器VC组成，供给110V直流电源。控制装置由按钮SB8、SB9、SBl0和接触器KM5、KM6等组成。充磁过程如下：按下充磁按钮SB8，接触器KM5线圈获电吸合，KM5主触头(18、21区)闭合，电磁吸盘YH线圈获电，工作台充磁吸住工件。同时其自锁

16、触头闭合，联锁触头断开。磨削加工完毕，在取下加工好的工件时，先按SB9，切断电磁吸盘YH的直流电源，由于吸盘和工件都有剩磁，所以需要对吸盘和工件进行去磁。去磁过程如下：按下点动按钮SBl0，接触器KM6线圈获电吸合，KM6的两副主触头(18、21区)闭合，电磁吸盘通入反向直流电，使工作台和工件去磁。去磁时，为防止因时间过长使工作台反向磁化，再次吸住工件，因而接触器KM6采用点动控制。保护装置由放电电阻R和电容C以及零压继电器KA组成。电阻R和电容C的作用是：电磁吸盘是一个大电感，在充磁吸工件时，存贮有大量磁场能量。当它脱离电源时的一瞬间，吸盘YH的两端产生较大的自感电动势，会使线圈和其他电器损

17、坏，故用电阻和电容组成放电回路。利用电容C两端的电压不能突变的特点，使电磁吸盘线圈两端电压变化趋于缓慢，利用电阻R消耗电磁能量。如果参数选配得当，此时R-L-C电路可以组成一个衰减振荡电路，对去磁将是十分有利的。零压继电器KA的作用是：在加工过程中，若电源电压不足，则电磁吸盘将吸不牢工件，分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配会导致工件被砂轮打出，造成严重事故。因此，在电路中设置了零压继电器KA，将其线圈并联在直流电源上，其常开触头(7区)

18、串联在液压泵电机和砂轮电机的控制电路中。若电磁吸盘吸不牢工件KA就会释放,使液压泵电机和砂轮电机停转，保证了安全。（4）照明和指示灯电路分析图中EL为照明灯，其工作电压为24V，由变压器TC供给。SQ2为照明负荷隔离开关。HL1、HL2、HL3、HL4和HL5为指示灯，其工作电压为6V，也由变压器TC供给。五个指示灯的作用是：HL1亮，表示控制电路的电源正常；不亮，表示电源有故障。HL2亮，表示液压泵电动机M1处于运转状态，工作台正在进行往复运动；不亮，表示M1停转。HL3亮，表示冷却泵电动机M3及砂轮电动机M2处于运转状态；不亮，表示M2、M3停转。HL4亮，表示砂轮升降电动机M4处于工作状

19、态；不亮，表示M4停转。HL5亮，表示电磁吸盘YH处于工作状态(充磁或去磁)；不亮，表示电磁吸盘未工作。(三)电气线路常见故障分析对于电动机不能启动,砂轮升降失灵等故障，基本检查方法和车床、钻床一样，主要是检查熔断器、接触器等元件。这里的特殊问题是电磁吸盘的故障。1.电磁吸盘没有吸力首先检查变压器TC的整流输入端熔断器FU4及电磁吸盘电路熔断器FU5的熔丝有否熔断；再检查接插器X2的接触是否正常。若都未发现故障，则可检查电磁吸盘YH线圈的两个出线头，由于电磁吸盘YH密封不好，受冷却液的浸蚀而使绝缘损坏，造成两个出线头间短路或出线头本身断路。当线头间形成短路时，若不及时检修，就有可能烧毁整流器V

20、C和整流变压器TC，这一点在日常维护时应特别注意。2.电磁盘吸力不足原因之一是电源电压低，导致整流后的直流电压相应降低，造成吸盘的吸力不足。检查时可用万用表的直流电压档测量整流器输出端电压值，应不低于110V(空载时直流输出电压为130V140V)。此外，接触器KM5的两副主触头和接插器X2的接触不良也会造成吸力不足。吸力不足的原因之二是整流电路的故障。电路中整流器VC是由四个桥臂组成，若某一桥臂的整流二极管断开，则桥式整流变成了半波整流，直流输出电压将下降一半左右，吸力当然会减少。检修时，可测量直流输出电压有否下降一半的现象，据此做出判断。随后更换已损坏的管子。如果前面检查都正常, 仅为整流

21、器输出直流电压过低, 则故障点必定在整流电路。如 测得直流电压约为额定值的一半, 则应检查桥臂上的二极管是否有断路或接点脱落故障 , 除采用万用表检查外, 还可用手模管壳温度是否正常, 如有断路故障的一只二极管及与它相对的另一只二极管 , 由于没有流过电流, 温度要比其他二只低。同时要注意二极管中是否有短路故障存在, 如有一只二极管短路, 则会使相邻一个桥臂上的二极管因流过短路电流而被烧毁, 同时TC二次侧也有很大短路电流流过, 若 F114 选配过大 , 变压器也将有被烧毁的可能。若有一臂被击穿而形成短路，此时与它相邻的另一桥臂的整流管会因过电流而损坏，整个变压器的次级造成短路。此时变压器温

22、升极快，若不及时切断电源，将导致变压器烧毁。电磁吸盘重绕过程中，在拆线时应记住每个线圈的圈数、绕向、放置方式，并分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配用相同型号的导线绕。修理完后，进行吸力测试，用电工纯铁或10号钢做成试块，跨放在两极之间，用弹簧秤在垂直方向拉试，拉力应达58.8N。剩磁吸力应小于充磁吸力的10%，线圈与盘体间的绝缘电阻应大于5M。1.液压泵电动机M1的作用是什么？2.零压继电器KA的作用是什么？3.砂轮升降电动机控制线路采用的是何种控制方式？4.电磁吸盘的工作原理是什么？5.电磁吸盘的控制电路包括哪三个部分？其组成分别是什么？6.叙述电磁吸盘的充磁和去磁过程。7.电磁吸盘保护装置中电阻R和电容C的作用是什么？8.电路中五个指示灯的作用分别是什么？9.电磁吸盘没有吸力的原因可能有哪些？10.电磁吸盘吸力