电力拖动与控制课程设计(磨床电气控制系统)

1、电力电子与电机拖动综合课程设计任务书班级：: 指导教师：刘蜀阳 年 月 日设计题目 磨床电气控制系统设 计 任 务 和 要 求（1）主要控制电机为 5台机：液压泵电动机 M1,头架电动机M2,内圆砂轮电动机 M3,外圆砂轮电动机 M4,冷却泵电动机 M5.（2 ） M1M5都米用热继电器进行过载保护，M1,M2共用短路保护，M1M5共用短路保护。（3） 液压泵电动机 M1为液压系统提供压力油， 液压泵电动机启动后应有指示灯 亮作为标志。且液压泵电动机启动后，其他电机才能启动。（4）头架电动机 M2为双速电动机，使用三角形-双星形以获得高速和低速，用 转速选择开关 SA来选择高速或低速或停。在高

2、速或低速时都是通过形成开关来控制 头架电动机M2的接法。（5） ，外圆砂轮机 M3,M4的控制由行程开关惊醒转换。，外圆砂轮机 M3,M4只 需单方向旋转，这 2台电机不能同时运转。工作台轴向移动和砂轮架快速移动采用液 压传动。在内圆磨头插入工件时，不允许砂轮架快速移动。（6） 头架电动机 M2拖动工件旋转时，不论高速或低速，都需冷却泵电动机提供 冷却液，在修整砂轮时，不需启动头架电动机M2，但需启动冷却泵电动机 M5，这是 可通过手动开关来使冷却泵电动机启动。（7）需要有照明设施。设 计 成 果（1） 根据控制要求，进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路，控制电 路及照明电路。（2

3、）编写设计说明书，内容包括：主电路，控制电路及照明电路。 设计过程和对电路原理图的详细说明。电气设备明细说明。 电气设备明细表。参 考 资 料1设备概况磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。一般用于对零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋转也主运动，工件或磨具的移 动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度小。磨床种类很多，可分为十余种：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、多用磨床、专用磨床等。M1432型万能外圆磨床用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆和内孔，主要有床身、头架、砂轮架、内磨装置、工作台和尾架组成。万能外圆磨床加工时的运动情况如下：主运动：砂轮架带动砂轮高速旋转，头架主轴带动工

4、件作旋转运动。进给运动：工作台纵向（轴向）往复运动，砂轮架横向（径向）进给运动。辅助运动：砂轮架快速进退运动。目录第一章：主电路设计及分析第二章：控制电路设计及分析第三章：故障分析及解决方法第四章：电气设备明细表第五章：对课程设计的认识和建议附录：参考文献9876543610937354321如 n_/nc w9/ 0/0 o w8/ o IJ/ 他”宀 063066XX6 coiko773 2 XX7 xyoh 5 -Ao XU1 086 44 s 4 9J xonlm/n088822exAF22m4P1A5：1SMUC2-uoQI u5bwfb_-速低护保速高机动电泵压液灯示指护保 载过机

5、动电 轮砂圆内机动电 轮砂圆外轮砂 圆内I .aRI 1-铁磁电的退快 架轮砂准不nli/rhHW?36.6v61器压变压电制控-泵却冷rij-IhUr十X XX X机动电关开 机电架头的件工动带rw电总-泵压液 源电&M5同2 rg灯明照1mU9OBco泵去冷机动电架头速止停、速低卜-vI:lc路线制控气电床磨圆外能万LE1MB.P- C2P-第一章主电路设计及分析（1） M1电动机是油泵电动机给液压传动系统提供压力油，由KM1 控制。（2）M2是双速电动机（叫头架电动机）是带动工件旋转的电动机由KM2、KM3实现低速和高速控制（3）M3是内圆砂轮电动机，由KM4控制（4）M4是外圆砂轮电动

6、机，由KM5控制5）M5是冷却泵电动机给砂轮和工件提供冷却液，由KM6控制（6）FU1作为线路总的短路保护，FU2作为M1和M2电动机的短路保护，FU3作为M3和M5电动机的短路保护。FR1、FR2、FR3 FR4 FR5分别是 M1、M2、M3、M4、M5的过载保护。第二章控制电路设计及分析合上电源开关QS1 一 指示灯HL灯亮合上QS2 照明灯EL亮(1) 油泵电动机M1的控制启动按钮SB2_KM1线圈得电 一KM1自锁触头闭合自锁 j面电路才能得电实现顺序控制KM1主触头闭合 一油泵电动机M1启动供给压力油(2) 头架电动机M2的控制低速：SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低”、“停

7、”、“高”三档位置，如将SA1扳到“低”档位置按下油泵电动机M1的启动按钮SB2,M1启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关SQ1SQ1常开闭合KM2线圈得电-一KM2联锁触头分断对KM3联锁一 KM2主触头闭合 一电动机M2接成形低速运行一KM2辅助常开闭合一 KM6线圈得电一 KM6主触头闭合一电 动机M5得电运转提供冷却液。高速：将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件 压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM3线圈得电KM3联锁触头分断对KM3联锁一 KM3主触头闭合一电动机M2接成YY形高速运行一 KM3辅助常开闭合 M6线圈得电KM6主触

8、头闭合一 电动机M5得电运转提供冷却液SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关 SQ1复位断开，电动机 M2 自动停转。（3）外圆砂轮电动机M3和M4控制、外圆砂轮电动机不能同时启动，由位置开关 SQ2对它们实际联锁。 当外圆磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，它的后侧压住位置开 关SQ2 *SQ2常闭分断对KM4联锁：Q2常开闭合-yKM5线圈得电 厂KM5联锁触头分断对 按下SB6 IKM4联锁一KM5自锁触头闭合KM5主触头闭合电动机M4得电一 KM5联锁触头复位闭合 停止只需按下SB5 一KM5线圈失电 KM5自锁触头分断Lf KM5主触头分断

9、一电动机M4失电停转当内圆磨时：将内圆磨具翻下，原被内圆磨具压下的位置开关SQ2复位，SQ2常开恢复分断SQ2常闭恢复闭合* 电磁铁YA线圈得电按下SB4KM4线圈得电 一衔铁被吸下，砂轮架快速进退的操纵手柄锁住液压回路，使砂 轮架不能快速退回” KM4联锁触头分断对KM5联锁 KM4自锁触头闭合自锁KM4主触头闭合 一内圆砂轮电动机M3启动运行内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为此时圆磨头在工 件内孔，砂轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事故。（4）冷却泵电动机M5的控制：当KM2或KM3线圈得电吸合时，利用 KM 2或KM3辅助常开触 头闭合，使KM6线圈得电吸合f却泵

10、电动机M5自动启动。修整砂轮时，不需要启动头架电动机 M2，但要启动冷却泵电动 机M5。为此，备有转换开关SA2,在修整砂轮时用来控制冷却泵电 动机。（5） 停止：按下SB1 KM1线圈失电 厂KM1主触头分断 亡动机M1失电停转一 KM1自锁触头分断 一后面电路不能得电其余接触器所需的电源都从接触器KM1自锁触头后面接出，所以当油泵电动机停止后其余电动机才能停止。（6）照明及指示灯线路由变压器 TC降压为36V电压供照明，6.3伏 供指示灯(7)切断电源开关QS1断开QS2 照明灯EL灭一指示灯HL灯火第三章故障分析及解决方法正常运行情况下，M1432型万能外圆磨床能够实现它自己的功能,是当

11、运行时间过长或者运行不当， 会出现些故障，这时我们应该避免出现下边的这些情况。列表如下：故障现象故障原因处理方法M1、M2、M3、M4、M5五台电机都不起 动，三相电源 L1、L2、L3之间的相间电压正常1. FU1熔丝熔断2. FR1FR5中有脱扣3. KM1线圈断或脱落4. SB1、SB2的接线脱落1. 查找熔断原因， 更换熔丝2. 按动热继电器 复位按钮便可 复位，但要查明 过载原因3. 测量线圈通路 和紧固接线4. 检杳 SB1、SB2接触情况并紧固接线M1、M2两台电动机FU2三相熔丝或两相熔查明原因更换熔丝不能起动丝熔断M2低速能起动，高1. SA3有故障，可能是1.修复或更换新速

12、不能起动接触不良，以至造成开关KM3无法通电，高速2.检杳修复 KM2不能起动常闭点，测量线2. KM2常闭，或KM3圈通路，更换线控制线路有故障或圈或紧固导线接线脱落接头SA1开关置于断开1. KM2、KM3常开辅助1.检杳13、37接位置，无论头架电机触点接线13线松脱，线点是否松脱，是咼速起动，还是低或37线松脱紧固接线速起动，冷却泵电动2. KM2、KM3常开辅助2.检杳 KM2、KM3机都不起动。且无异触点丢失或损坏，当常开辅助触点，常声响线圈KM2、KM3通电动静恢复或更吸合时，使其不能闭换合3.检查、接实线头3. KM6接头松脱或线或更换线圈圈断路头架电动机高、低速 均能起动，S

13、A1置于 闭合状态，冷却泵电 机M5也不能起动1. 13或37接线脱落2. KM6线圈断路或引出线圈松脱3. 37线断路4. N线与KM6未接实1. 检杳13、37接 线，紧固接头2. 测线圈电阻，检 查线圈引出线 端并接实3. 检查N线与KM6接线处并 接实主回路没有任何短路之处，SA1及SA2均在断开位置，经合QS开关W相，FU1立即熔断1照明变压器一次侧 绕组严重短路或烧 毁2.控制回路控制W相 接地1. 通电后，FU1W相熔断后立即用手搭一下变 压器或闻一闻， 若有焦臭味或 很热，更换新变 压器或重绕2. 用摇表测W相 对N线的绝缘 电电阻，找出接 地点，处理好绝 缘进行内圆磨削加工

14、时，将内圆磨具砂轮1.电磁铁YA25线至YA线圈至N间有断路1.从25接线点开始至YA线圈至架翻下来后，不能阻止砂轮架的快速进退，造成事故处，未能吸合2.电磁铁吸合的衔铁 由于机械故障被卡 死，不能吸合这种情 况，电磁铁要发出异 常响声，而且这种故 障并不多见N线逐点、逐段 的检测后，发现 故障后修复2.检查电磁铁吸 合动作情况是 否良好只有油泵电机M1能KM1常开自锁已闭合查明故障，接实13起动并能运转，其余好，问题就出在KM1自控制线M2、M3、M4、M5锁闭合后提供其他四台均不能起动电机控制电源的引线13的脱落第四章电气设备明细表F表为M1432A型万能外圆磨床电器元件明细表，供维修参考

15、M1432A型万能外圆磨床电器元件明细表代号名称型号规格数量M1泵电动机Y8024/B50.75KW、380V、4 极1500Hmi n1M2头架电动机YUD90LA8140.37/5KW、380V 814 极1M3内圆电动机Y30221.1KW 380V 2 极3000r/min1M4外圆电动机Y112M-44KW 380V4 极1500r/mi n1M5冷却泵电动DB-250.125KW380V 2 极1机KM交流接触器CJ10-10380V 10A线圈电压3806FR热继电器JR16B-20/320A3 极5FU1螺旋式熔断 器RL1-60/25380V60A 配熔体 25A3FU2螺旋

16、式熔断 器RL1-15/10380V15A 配熔体 10A6FU3螺旋式熔断器RL1-15/10380V15A 配熔体 10A6FU4螺旋式熔断器RL1-15/2380V15A配熔体2A2FU5熔断器RL1-15/2380V15A配熔体2A1SA1选择转速开 关LAY3-22*13单极3位；380V、6A1SA2冷却泵开关LAY3-11X/2单极3位；380V、6A1SA3照明开关LAY3-11X/2单极3位；380V、1SB按钮LA10-3H380V 5A 3 位2SQ位置开关LX1-111380V 5A2YA电磁铁MQW-0.7380V 0.71TC变压器BKC-150380/3624 6

17、V1EL照明灯JC6-124V40W1HL指示灯DS22-2/T0.15A6 8V1课程实训总结这次设计使我得到了一次用专业知识、 专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。这次课程设计是我对电气方面的学习提供了很大的帮助，对学好电气这方面的课程增加了很大的信心。我在电气设计这方面的知识掌握得不牢固是在做这次课程设计明显的体现出来了，平时听课的时候感觉大部分都听懂了， 课后也没有花很多时间去复习和 钻研它，相信这也是很多同学的通病，不是老师讲的不好，而是学生们不知道怎么来验证自己学的怎么样。这次课程设计整体来说是成功的，但我也发现了自己许多披露和不足之处譬如，最简单的流程没写好就想着画更复杂的电路,做事还是缺乏耐性和细心,当有时遇到问题时，总觉得无从下手，对于课本上的知识不能很好的组织起来。在实际设计中遇到了很多困难,最后还是在老师的的帮助F圆满的完成了通过这次实训使我调高了对控制电气等方面的认识， 熟悉操作大型电气和掌 握磨床的结构及工作原理的方法。 加深了我对理论知识的理解，和学习理论知识 在实际中的运用，培养我的动手能力和解决实际问题的能力和一些工作中的经 验。使我在实训中获益匪浅。参考文献1 赵明工厂电气控制设备.：机械工业出版社，19852 王仁祥.常用低压电