第二章王振臣主编-机床电气控制技术第5版完整课件-

1、第二章第二章 机床电气控制电路的分析及设计机床电气控制电路的分析及设计1）了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动原理。了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动原理。2）弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。3）掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。控制按钮的功能和操纵方法。4）了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁装部位及作用。如：行程开关、撞块

2、、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。离合器、电磁铁等。5）分析电气控制电路时，要结合说明书或有关的技术资料分析电气控制电路时，要结合说明书或有关的技术资料将整个电路划分成几个部分逐一进行分析。例如：各电动将整个电路划分成几个部分逐一进行分析。例如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。2.1卧式车床的电气控制电路分析卧式车床的电气控制电路分析 卧式车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工卧式车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。件的外圆、内孔、端面及螺纹。 主轴旋转运动需要正反

3、转，改变主轴电动机的转向或采用离合主轴旋转运动需要正反转，改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现。进给运动是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传器来实现。进给运动是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱实现刀具的进给。刀架快速运动由一台电动机单独拖动。给进给箱实现刀具的进给。刀架快速运动由一台电动机单独拖动。车床设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时的冷却。车床设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时的冷却。 主电动机有两种起动方式，即直接起动和降压起动。主电动机有两种起动方式，即直接起动和降压起动。 主电动机有两种制动方式，即电气方法实现的能耗制动和主电动机有两种制动方式，即

4、电气方法实现的能耗制动和反接制动，以及机械的摩擦离合器制动。反接制动，以及机械的摩擦离合器制动。CW6163B型万能卧式车床1. 主电路主电路 整机的电气系统由整机的电气系统由M M1 1主电动机、主电动机、M M2 2冷却泵电动机、冷却泵电动机、M M3 3快速移动快速移动电动机组成，均为直接起动，主轴采用液压制动器。电动机组成，均为直接起动，主轴采用液压制动器。CW6163B型万能卧式车床 三相交流电通过断路器三相交流电通过断路器QF引入引入，KM1为主电动机为主电动机M1的接触器的接触器。KR1为主电动机为主电动机M1的过载保护电器的过载保护电器，M1的短路保护由断路器的短路保护由断路器

5、QF中中的电磁脱扣实现的电磁脱扣实现。电流表电流表A监视主电动机的电流监视主电动机的电流，机床工作时机床工作时，可可调整切削量调整切削量，使电流表的电流接近主电动机的额定电流来提高生产使电流表的电流接近主电动机的额定电流来提高生产效率效率，充分利用电动机充分利用电动机。CW6163B型万能卧式车床熔断器熔断器FU1为电动机为电动机M2、M3作短路保护。电动机作短路保护。电动机M2的控制由的控制由KM2来完成，来完成，KR2为为M2的过载保护。的过载保护。KM3为电动机为电动机M3控制用接触器。控制用接触器。快速移动电动机快速移动电动机M3为短期工作制，可不设过载保护。为短期工作制，可不设过载保

6、护。CW6163B型万能卧式车床2控制、照明及显示电路控制、照明及显示电路 控制变压器控制变压器TCTC二次侧二次侧110V110V电压作为控制电路的电源。为便于电压作为控制电路的电源。为便于操作和事故状态下的紧急停车，主电动机操作和事故状态下的紧急停车，主电动机M M1 1采用双点控制。它的采用双点控制。它的起动和停止由装在床头操纵板上的按钮起动和停止由装在床头操纵板上的按钮SB1SB1和和SB3SB3及装在刀架拖板及装在刀架拖板上的上的SB2SB2和和SB4SB4进行控制。主电动机过载时，进行控制。主电动机过载时，KR1KR1的动断触点断开，的动断触点断开，切断交流接触器切断交流接触器KM

7、1KM1的通电回路，电动机的通电回路，电动机M1M1停止。停止。CW6163B型万能卧式车床STST是与操作开关联动的行程开关，开机操作时被压合。是与操作开关联动的行程开关，开机操作时被压合。冷却泵电动机的起动和停止由装在床头操纵板的按钮冷却泵电动机的起动和停止由装在床头操纵板的按钮SBSB5 5和和SBSB6 6控制。控制。快速移动电动机由安装在进给操纵手柄顶端的按钮快速移动电动机由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB7SB7控制，它与控制，它与交流接触器交流接触器KM3KM3组成点动控制环节。组成点动控制环节。HLHL1 1为工作指标灯为工作指标灯 、HLHL2 2为电源指标灯、为电源指标灯、

8、 ELEL为照明灯，为照明灯，SA SA 为照明为照明控制开关。控制开关。表表2-1 CW6163B型卧式车床电器元件目录表型卧式车床电器元件目录表1.2.2 C616卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 图2-2 为C616卧式车床电气原理图。 1主电路主电路 机床有机床有M M1 1、 M M2 2、 M M3 3三台电动机，三相交流电通过组合开关三台电动机，三相交流电通过组合开关Q Q1 1引入，引入，FU1FU1、KR1KR1分别为主电动机分别为主电动机M1M1的短路保护和过载保护。的短路保护和过载保护。KM1KM1、KM2KM2为主电动机为主电动机M1M1的正转接触器和反转接触器

9、。的正转接触器和反转接触器。KM3KM3为电动机为电动机M2M2的的起动、停止接触器。组合开关起动、停止接触器。组合开关Q3Q3作电动机作电动机M3M3的接通和断开用，的接通和断开用，KR2KR2、KR3KR3为为M2M2和和M3M3过载保护用热继电器。过载保护用热继电器。2.1.3 C650卧式车床的电气控制电路卧式车床的电气控制电路 C650C650卧式车床属于中型车床卧式车床属于中型车床1、主电路、主电路 组合开关组合开关Q将三相电源引入，将三相电源引入，FU1为主电动机为主电动机M1的短路保护用熔断的短路保护用熔断器，器，KR1为为M1的过载保护用热继电器。的过载保护用热继电器。为防止

10、连续点动时起动电流造为防止连续点动时起动电流造成电动机的过载，点动时加入限流电阻成电动机的过载，点动时加入限流电阻R。通过互感器。通过互感器TA接入电流表接入电流表A以监视主电动机绕组的电流。以监视主电动机绕组的电流。FU2为电动机为电动机M2、M3的短路保护，接触的短路保护，接触器器KM1、KM2为电动机为电动机M2、M3控制用接触器。控制用接触器。KR2为电动机为电动机M2的过的过载保护。快速移动电动机载保护。快速移动电动机M3为短时工作制所以不设过载保护。为短时工作制所以不设过载保护。2、控制电路、控制电路（1）主电动机的点动调整控制。）主电动机的点动调整控制。KM3为电动机为电动机M1

11、的正转接触器，的正转接触器，KM为电动机为电动机M1的长动接触器，的长动接触器，K为中间继电器。电动机为中间继电器。电动机M1的点的点动由点动按钮动由点动按钮SB6控制。按下控制。按下SB6，接触器，接触器KM3得电吸合，主触得电吸合，主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻R与电源接通，电动机在与电源接通，电动机在较低速度下起动。较低速度下起动。松开按钮松开按钮SB6，KM3断电，电动机停转。在点断电，电动机停转。在点动过程中，中间继电器动过程中，中间继电器K线圈不通电，线圈不通电，KM3线圈不会自锁。线圈不会自锁。（2）主电动机的正反转控制。）主电动机的正反

12、转控制。正转由正向起动按钮正转由正向起动按钮SB1控制。按控制。按下下SB1，KM得电，主触点闭合将限流电阻得电，主触点闭合将限流电阻R 短接，辅助动合触点短接，辅助动合触点使中间继电器使中间继电器K得电，另一辅助动合触点闭合，使得电，另一辅助动合触点闭合，使KM3得电吸合。得电吸合。KM3主触点将三相电源接通，电动机在满电压下正转起动。主触点将三相电源接通，电动机在满电压下正转起动。KM3的动合辅助触点和的动合辅助触点和K的动合触点闭合使的动合触点闭合使KM3线圈自锁。线圈自锁。反转起动用反转起动用反向起动按钮反向起动按钮SB2。按下。按下SB2，KM得电，接通得电，接通K和和KM4，电动机

13、，电动机在满压下反转起动。在满压下反转起动。KM4的动合辅助触点和的动合辅助触点和K的动合触点将的动合触点将KM4线线圈自锁。圈自锁。KM3的动断辅助触点、的动断辅助触点、KM4的动断辅助触点分别串在对的动断辅助触点分别串在对方线圈的回路中，起动了电动机正转和反转的电气互锁作用。方线圈的回路中，起动了电动机正转和反转的电气互锁作用。（3）主轴电动机的反接制动控制。）主轴电动机的反接制动控制。速度继电器与电动机同轴连接，正转时，速度继电器速度继电器与电动机同轴连接，正转时，速度继电器的正转常开触点的正转常开触点KS1闭合；反转时，速度继电器的反转动合触点闭合；反转时，速度继电器的反转动合触点KS

14、2闭合。正转时，闭合。正转时，KM3和和KM及及K都得电，速度继电器的正转动合触点都得电，速度继电器的正转动合触点KS1闭合，为电动机正转时的反接制闭合，为电动机正转时的反接制动作淮备。要停车时，按下停止按钮动作淮备。要停车时，按下停止按钮SB4，接触器，接触器KM失电，主触点断开，电阻失电，主触点断开，电阻R串入主串入主电路。电路。KM3也失电，断开了电动机的电源，也失电，断开了电动机的电源，K失电，失电，K的动断触点闭合。松开的动断触点闭合。松开SB4后就使后就使反转接触器反转接触器KM4的线圈得电，电动机的电源反接，电动机处于反接制动状态。当电动机的线圈得电，电动机的电源反接，电动机处于

15、反接制动状态。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KS的正转动合触点的正转动合触点KS1断开。切断断开。切断了了KM4的通电回路，电动机脱离电源停止。的通电回路，电动机脱离电源停止。电动机反转时的制动与正转时的制动相似。电动机反转时的制动与正转时的制动相似。当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2是闭合的，按一下停止按钮是闭合的，按一下停止按钮SB4，在，在SB4松开后正转接触器松开后正转接触器KM3线圈得电，吸合后将电源反接使电动机制动后停止。线圈得电，吸合后将电源反接使电动机制动后

16、停止。（4）刀架的快速移动和冷却泵控制）刀架的快速移动和冷却泵控制 刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关ST实现。手柄压动行程开关实现。手柄压动行程开关ST后，后，KM2得电吸合，电动机得电吸合，电动机M3带动刀架快速移动。带动刀架快速移动。M2为冷却泵电动机，它的起动与停止通过按钮为冷却泵电动机，它的起动与停止通过按钮SB3和和SB5控制的控制的监视主电路负载的电流表通过电流互感器接入。防止电动机起动电流对电流表的冲击，监视主电路负载的电流表通过电流互感器接入。防止电动机起动电流对电流表的冲击，电路中采用时间继电器电路中采用时间继电器KT。起动

17、时，。起动时，KT线圈通电，线圈通电，KT的延时断开的动断触点在延时时的延时断开的动断触点在延时时间未到时，不会断开，电流互感器二次电流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流间未到时，不会断开，电流互感器二次电流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。起动完成，过。起动完成，KT延时断开动断触点打开，电流流经电流表，反映负载电流大小。延时断开动断触点打开，电流流经电流表，反映负载电流大小。2.2 机床电气设计的内容机床电气设计的内容 机床由机械与电气两大部分组成，设计一台机床，首先机床由机械与电气两大部分组成，设计一台机床，首先明确机床的技术要求，明确机床的技术要求，拟定总体技术方案。拟定总

18、体技术方案。电气设计是机床电气设计是机床设计的重要组成部分，电气设计应满足机床的设计的重要组成部分，电气设计应满足机床的总体技术方案总体技术方案。 (1)机床的主要技术性能机床的主要技术性能 机械传动、液压和气动系统的性能，及对电气控制系统的要求。机械传动、液压和气动系统的性能，及对电气控制系统的要求。 (2)机床的电气技术指标机床的电气技术指标 即电气传动方案，要根据机床的结构、传动方式、调速指标，即电气传动方案，要根据机床的结构、传动方式、调速指标，以及对起动、制动和正反向要求等来确定。以及对起动、制动和正反向要求等来确定。中小型机床，采用单速中小型机床，采用单速或双速笼型异步电动机，通过

19、变速箱传动；对传动功率较大、主轴或双速笼型异步电动机，通过变速箱传动；对传动功率较大、主轴转速较低的机床，采用转速较低的异步电动机；对调速范围、调速转速较低的机床，采用转速较低的异步电动机；对调速范围、调速精度、调速的平滑性要求较高的机床，用交流变频调速和直流调速精度、调速的平滑性要求较高的机床，用交流变频调速和直流调速系统，以满足无级调速和自动调速的要求。系统，以满足无级调速和自动调速的要求。 (3)机床电动机的调速性质应与机床的负载特性匹配机床电动机的调速性质应与机床的负载特性匹配 调速性质指转矩、功率与转速的关系。调速性质指转矩、功率与转速的关系。机床的切削运动需要机床的切削运动需要恒恒

20、功率传动，进给运动需要恒转矩传动。双速异步电动机定子绕功率传动，进给运动需要恒转矩传动。双速异步电动机定子绕 组组由三角形改成双星形联结时，转速由低速升为高速，功率增加很由三角形改成双星形联结时，转速由低速升为高速，功率增加很小，适用于恒功率传动。小，适用于恒功率传动。定子绕组低速成为星形联结，高速为双定子绕组低速成为星形联结，高速为双星形联结的双速电动机，转速改变时电动机输出的转矩基本保持星形联结的双速电动机，转速改变时电动机输出的转矩基本保持不变，适用于恒转矩调速。不变，适用于恒转矩调速。 (4)电气控制方式的选择电气控制方式的选择 普通机床工作程序往往是固定的，不需要经常改变原有程序，普

21、通机床工作程序往往是固定的，不需要经常改变原有程序，采用有触点继电器控制系统，控制电路在结构上接成采用有触点继电器控制系统，控制电路在结构上接成“固定固定”式。式。 PLC是介于继电器系统的固定接线装置和电子计算机控制装是介于继电器系统的固定接线装置和电子计算机控制装置的一种新型通用控制器。可缩短机床的电气设计、安装和调整周置的一种新型通用控制器。可缩短机床的电气设计、安装和调整周期，使机床工作程序易于更改。期，使机床工作程序易于更改。综上所述，机床电气设计应包括以下内容：综上所述，机床电气设计应包括以下内容： n拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书 (技术条件技术条件)n确定电气传动控制方案

22、，选择电动机确定电气传动控制方案，选择电动机n设计电气控制原理图设计电气控制原理图n选择电气元件，并制定电气元件明细表选择电气元件，并制定电气元件明细表n设计操作台、电气柜及非标准电气元件设计操作台、电气柜及非标准电气元件n设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图n编写电气说明书和使用操作说明书编写电气说明书和使用操作说明书 (5)明确有关操纵方面的要求，在设计中施实明确有关操纵方面的要求，在设计中施实操作台的设计、测量显示、故障诊断、保护措施等。操作台的设计、测量显示、故障诊断、保护措施等。 (6)设计应考虑用户供电电网情况设计

23、应考虑用户供电电网情况 如电网容量、电流种类、电压及频率。如电网容量、电流种类、电压及频率。 2.3 机床电气控制电路的设计机床电气控制电路的设计 1.电气控制电路的电源电气控制电路的电源 电气控制电路较简单、电器元件不多，用主电路电源做控制电气控制电路较简单、电器元件不多，用主电路电源做控制电路电源，即直接采用交流电路电源，即直接采用交流380V380V或或220V220V。比较复杂比较复杂的控制电路，的控制电路，采用控制电源变压器，将控制电压由交流采用控制电源变压器，将控制电压由交流380V380V或或220V220V降至降至110V110V、48V48V或或24V24V。机床照明电路为。

24、机床照明电路为36 V36 V以下电源。这些不同的电压等级，以下电源。这些不同的电压等级，由同一个控制变压器提供。由同一个控制变压器提供。 直流控制电路多用直流控制电路多用220 V220 V或或110V110V。直流电磁铁、电磁离合器，。直流电磁铁、电磁离合器，用用24V24V直流电源供电。直流电源供电。 (1)(1)动合触点串联动合触点串联 要求几个条件同时具备，才使线圈得电动作，用几个常要求几个条件同时具备，才使线圈得电动作，用几个常开触点与线圈串联实现。如图开触点与线圈串联实现。如图2-7a2-7a中，中，K K1 1、K K2 2、K K3 3都动作时接都动作时接触器触器KMKM才动

25、作，这种关系在逻辑电路中称才动作，这种关系在逻辑电路中称“与与”逻辑。逻辑。 图图b b是自动线上是自动线上各动力头加工完成各动力头加工完成后后退回原位退回原位且且夹具拔销夹具拔销松开松开的监控电路。的监控电路。 所有动力头加工完成所有动力头加工完成K K0 0动作，动力头都退动作，动力头都退到原位到原位K K1010动作，各夹具拔销松开到位则动作，各夹具拔销松开到位则K K1212动作。动作。 (2)(2)动合触点并联动合触点并联 几个条件中，只要具备其中任一条件，控制的继电几个条件中，只要具备其中任一条件，控制的继电器线圈就得电，用几个动合触点并联实现。这种关系在逻器线圈就得电，用几个动合

26、触点并联实现。这种关系在逻辑线路中叫辑线路中叫“或或”逻辑。逻辑。 图图a a只要只要K K1 1、K K2 2、K K3 3其中之一动作，其中之一动作，KMKM就得电动作。就得电动作。图图b b中中SBSB3 3、SBSB4 4为两地控制起动按钮，只要其中之一动作，为两地控制起动按钮，只要其中之一动作，KMKM就动作。就动作。 (3)(3)动断触点串联动断触点串联 几个条件中仅具备一个，线圈就断电，用几个几个条件中仅具备一个，线圈就断电，用几个动断触点与线圈串联实现。动断触点与线圈串联实现。图图2-92-9中的中的SBSB0 0各停止按钮各停止按钮，其中，其中一个动作，接触器线圈就断电；一个

27、动作，接触器线圈就断电； (4)动断触点并联动断触点并联 几个条件都具备，线圈才断几个条件都具备，线圈才断电，用几个动断触点并联，再与电，用几个动断触点并联，再与线圈串联实现。图线圈串联实现。图2-92-9中自动线中自动线预停时，按预停时，按“预停预停”按钮按钮SBSB3 3，由动断触点由动断触点K K3 3、K K1010和和K K1212成并联成并联电电路与路与KMKM0 0线圈串联。线圈串联。当所有动力当所有动力头已经退回原位头已经退回原位(K(K1010动作动作) )、夹、夹具拔销松开具拔销松开(K(K1212动作动作) )、并已发、并已发出出“预停预停”信号信号(K(K3 3动作动作

28、) )基础上，基础上，才能使才能使KMKM0 0断电释放，将控制电断电释放，将控制电路的电源切断。路的电源切断。3.控制电路设计的问题控制电路设计的问题 线圈的一端统一接在电源的同一侧，触点接在电源的另一侧。线圈的一端统一接在电源的同一侧，触点接在电源的另一侧。线圈不能串联连接，电器动作时间的分散性，先动者铁磁回路磁线圈不能串联连接，电器动作时间的分散性，先动者铁磁回路磁阻减少而使线圈电抗增大，分得大部份电源电压，后动者达不到阻减少而使线圈电抗增大，分得大部份电源电压，后动者达不到所需要动作电压而无法动作。所需要动作电压而无法动作。 （3）在控制电路中应尽量减少电器触点数）在控制电路中应尽量减

29、少电器触点数 主要是同类性质触点的合并，或一个触点能完成的主要是同类性质触点的合并，或一个触点能完成的动作，不用两个触点。动作，不用两个触点。 图2-12 触点简化与合并K1K2KK1KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K3K1K3K2K1K3K2K1K1（4）尽量减少两地间连接导线的数量）尽量减少两地间连接导线的数量 如图如图2-13中，中，c、d是不适当的接线方式，是不适当的接线方式，a、b是适当是适当的。按钮在操作台，电器在电气柜，图的。按钮在操作台，电器在电气柜，图a电气柜到操作台电气柜到操作台的实际引线是的实际引线是3条，图条，图c是是4条。条。加粗

30、的线为两地间连线加粗的线为两地间连线。图图b、d中，中，SB1与与SB3在一起，在一起，SB2与与SB4在另一地，分别在另一地，分别两地操作。图两地操作。图b比图比图d少用了连接导线。少用了连接导线。2.4 机床常用电器的选择机床常用电器的选择 （1）按钮）按钮n按钮：根据所需要的触点数量、触点类形、按钮：根据所需要的触点数量、触点类形、使用场合及颜色来选择。机床常用按钮为使用场合及颜色来选择。机床常用按钮为LA系列。系列。 （2）刀开关的选用）刀开关的选用 根据电源种类、电压等级、电动机容量、所需极数及根据电源种类、电压等级、电动机容量、所需极数及使用场合来选用。使用场合来选用。（3）断路器

31、）断路器 主要参数是额定电压、额定电流和允许主要参数是额定电压、额定电流和允许切断的极限电流等。切断的极限电流等。欠电压脱扣器额定电压等于主电路欠电压脱扣器额定电压等于主电路额定电压。热脱扣器的整定电流与负载额定电流相等；额定电压。热脱扣器的整定电流与负载额定电流相等；电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作的电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作的尖峰电流，保护电动机时，电流脱扣器的瞬时脱扣整定尖峰电流，保护电动机时，电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流为电动机起动电流的电流为电动机起动电流的17倍左右。机床常用的产品倍左右。机床常用的产品有有DZ系列，系列，DW系列。系列。（5）组合

32、开关的选用）组合开关的选用 主要作为电源引入开关，也称电源隔离开关。根据电源种类、主要作为电源引入开关，也称电源隔离开关。根据电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量进行选择。常用的有电压等级、所需触点数及电动机容量进行选择。常用的有HZ-10系列，额定电流为系列，额定电流为10A、25A、60A和和100A。用于交流。用于交流380V以下、以下、直流直流220V以下的电气设备中。以下的电气设备中。（6）电源开关联锁机构选用）电源开关联锁机构选用 它与断路器和组合开关配套使用，用于电源接通与断开；电它与断路器和组合开关配套使用，用于电源接通与断开；电源和柜门开关联锁，切断电源后才能打开门，将

33、门关闭后才能接源和柜门开关联锁，切断电源后才能打开门，将门关闭后才能接通电源，起安全保护作用。电源开关联锁有通电源，起安全保护作用。电源开关联锁有DJL系列和系列和JDS系列系列。 照明电路等没有冲击电流的负载，使熔体的额定电流照明电路等没有冲击电流的负载，使熔体的额定电流I IR R 等于或稍等于或稍大于电路的工作电流大于电路的工作电流I I，即，即 I IR RI I 对于单台异步电动机，熔体可按下列关系选择：对于单台异步电动机，熔体可按下列关系选择： I IR R = =（1.51.52.5)2.5)I Ieded 或或 I IR R = = I Ist st /2.5/2.5 (2-1

34、) (2-1) 式中式中: : I Ieded - -电动机的额定电流；电动机的额定电流； I Istst -电动机的起动电流。电动机的起动电流。 对于多台电动机由一个熔断器保护，熔体按下列关系选择对于多台电动机由一个熔断器保护，熔体按下列关系选择: : I IR RI Im m /2.5 (2-2) /2.5 (2-2) 式中式中: : I Im m - -可能出现的最大电流。可能出现的最大电流。 如果几台电动机不同时起动，如果几台电动机不同时起动，I Im m 为容量最大的一台电动机为容量最大的一台电动机起动电流，加上其它各台电动机的额定电流。起动电流，加上其它各台电动机的额定电流。2.4

35、.2 熔断器的选用熔断器的选用53页，书上面例题页，书上面例题 2.4.3热继电器的选用热继电器的选用 热继电器用于电动机的过载保护，根据电动机的额定电流来热继电器用于电动机的过载保护，根据电动机的额定电流来确定其型号和规格。确定其型号和规格。 热继电器热元件的额定电流热继电器热元件的额定电流I IRTRT应接近或略大于电动机的额定应接近或略大于电动机的额定电流电流I Ieded，即，即 I IRTRT = =（0.951.050.951.05）I Ieded 热继电器的整定电流指热元件通过的电流超过此值的热继电器的整定电流指热元件通过的电流超过此值的20%20%时，时，热继电器在热继电器在2

36、0min20min内动作。内动作。整定电流与电动机的额定电流一致。电整定电流与电动机的额定电流一致。电动机的额定电流为动机的额定电流为15.4A15.4A，选用，选用JR16B 20/3JR16B 20/3型热继电器，选用热元型热继电器，选用热元件电流等级为件电流等级为16A16A，它的电流调节范围为，它的电流调节范围为10-16A10-16A，将电流整定在，将电流整定在15.4A 15.4A 。JR16 BJR16 B热继电器系列：热继电器系列：双金属片式热继电器，电流整定范围广，双金属片式热继电器，电流整定范围广，适用于长期工作或间隙工作的交流电动机的过载保护。适用于长期工作或间隙工作的交

37、流电动机的过载保护。例子：例子：对于对于20kW20kW、380V380V的三相笼型电动机，其额定电流为的三相笼型电动机，其额定电流为30A30A，根，根据电动机为连续工作制的特点，可选用据电动机为连续工作制的特点，可选用JRl660JRl660型热继电器和型热继电器和1515号发热元件号发热元件( (其电流整定范围为其电流整定范围为2828363645A)45A)。先整定在。先整定在36A36A挡上挡上。若使用中发现电动机温升较高，热继电器却延迟动作，说明整。若使用中发现电动机温升较高，热继电器却延迟动作，说明整定电流过高。旋转调整旋钮，将电流整定在定电流过高。旋转调整旋钮，将电流整定在28

38、A28A挡上。挡上。2.4.4 接触器的选用接触器的选用n电源种类：交流或直流（指主触点控制负载的电源）；电源种类：交流或直流（指主触点控制负载的电源）；n主触点额定电压、额定电流；主触点额定电压、额定电流；n辅助触点的种类、数量及触点的额定电流；辅助触点的种类、数量及触点的额定电流；n电磁线圈的电源种类，频率和额定电压；电磁线圈的电源种类，频率和额定电压；n额定操作频率（次额定操作频率（次/小时），每小时通断的最大次数。小时），每小时通断的最大次数。 310:,:():();:;:ddddCeaCPK UKkWUVU Ic经 验 常 数 取 1-1.4; P电 动 机 功 率电 动 机 额

39、定 线 电 压Ic:接 触 器 主 触 点 电 流 (A)主 触 点 额 定 电 压 :大 于 线 路主 触 点 额 定 电 流 Ic根 据 电 动 机 容 量额 定 电 压 UU主 触 点 额 定 电 压Uea线 路Pd计 算额 定 电 压根据控制电路的电压等级、触点的数量、种类以及容量来根据控制电路的电压等级、触点的数量、种类以及容量来决定的。机床中常用的有决定的。机床中常用的有JZ7系列、系列、JZ8系列两种。系列两种。2.4.6 时间继电器的选用时间继电器的选用2.4.7速度继电器的选用速度继电器的选用 主要考虑额定转速要大于电动机的额定转速，触点的种类主要考虑额定转速要大于电动机的额

40、定转速，触点的种类和数量满足要求等。和数量满足要求等。 根据所需要变压器容量及一次侧、二次侧的电压等极来选择。根据所需要变压器容量及一次侧、二次侧的电压等极来选择。控制变压器可根据下面两种情况来选择其容量：控制变压器可根据下面两种情况来选择其容量：n1 1、依据控制电路最大负载所需要的功率计算、依据控制电路最大负载所需要的功率计算 P PT TK KT TP Pxcxc (2-5) (2-5) 式中式中: :P PT T -所需变压器容量所需变压器容量(V.A)(V.A)； K KT T -变压器容量储备系数，一般取变压器容量储备系数，一般取K KT T =1.11.25=1.11.25； P

41、 Pxcxc-控制电路最大负载时电器所需的总功率控制电路最大负载时电器所需的总功率(V.A)(V.A)。 显然对于交流电器显然对于交流电器( (交流接触器、交流中间继电器及交流电交流接触器、交流中间继电器及交流电磁铁等磁铁等) )，P Pxcxc 应取吸持功率值。应取吸持功率值。2 2、变压器的容量还应满足已吸合的电器在、变压器的容量还应满足已吸合的电器在又起动另一些电器时仍又起动另一些电器时仍能保持吸合能保持吸合 P PT T0.60.6P Pxcxc+1.5+1.5P PSTST (2-6)(2-6) 式中：式中：P Pxcxc-控制电路最大负载时电器所需的总功率控制电路最大负载时电器所需

42、的总功率(V.A)(V.A)。P PSTST - -同时起动的电器的总吸持功率同时起动的电器的总吸持功率(V.A)(V.A)。 最后所需变压器容量，应由式（最后所需变压器容量，应由式（2-5）和（）和（2-6）中所计算出）中所计算出的最大值决定。的最大值决定。表表2-2 常用交流电器的起动与吸持功率常用交流电器的起动与吸持功率(均为有效功率均为有效功率)2.5 机床电气控制电路设计举例机床电气控制电路设计举例设计设计CW6163型卧式车床的电气控制电路。型卧式车床的电气控制电路。 1 1）机床主运动和进给运动由电动机）机床主运动和进给运动由电动机M M1 1集中集中传动，主轴运动的正反向靠两组

43、摩擦片离传动，主轴运动的正反向靠两组摩擦片离合器完成。合器完成。2 2）主轴制动采用液压制动器。）主轴制动采用液压制动器。3 3）冷却泵由电动机）冷却泵由电动机M M2 2拖动。拖动。4 4）刀架快速移动由快速电动机）刀架快速移动由快速电动机M M3 3拖动。拖动。5 5）进给运动的纵向、横向和快速移动集中）进给运动的纵向、横向和快速移动集中由一个手柄操纵。由一个手柄操纵。电动机型号：电动机型号： 1 1）主电动机）主电动机M1 Y160M-4 11kW 380V M1 Y160M-4 11kW 380V 23.0A 1460r/min23.0A 1460r/min2 2）冷却泵电动机）冷却泵

44、电动机M2 JCB-22 0.15kW 380V M2 JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790 r/min0.43A 2790 r/min3 3）快速移动电动机）快速移动电动机M3 Y90S-4 1.1kW M3 Y90S-4 1.1kW 380V 2.8 A 1400 r/min380V 2.8 A 1400 r/min 2、电气控制电路设计、电气控制电路设计（1 1）主电路设计）主电路设计 KMKM1 1、KMKM2 2、KMKM3 3分别控制电动机分别控制电动机M M1 1、M M2 2及及M M3 3，三相，三相电源由电源引入开关电源由电源引入开关Q Q引入。引入。

45、M M1 1的过载保护，由热继电器的过载保护，由热继电器KRKR1 1实现，实现，短路保护由机床的前一级配电箱中的熔断器保护。短路保护由机床的前一级配电箱中的熔断器保护。M M2 2的过载保护由的过载保护由热继电器热继电器KRKR2 2实现。实现。M M3 3短时工作，不设过载保护。短时工作，不设过载保护。M M2 2、M M3 3共同设短路共同设短路保护保护熔断器熔断器FUFU1 1。 （2）控制电路设计）控制电路设计 考虑到操作方便，主电动机考虑到操作方便，主电动机M M1 1在床头操作板上和刀架拖板上在床头操作板上和刀架拖板上分别设起动和停止按钮分别设起动和停止按钮 SBSB1 1、SB

46、SB2 2、SBSB3 3、SBSB4 4。接触器。接触器KMKM1 1与控制按钮与控制按钮组成带自锁的起停控制电路。组成带自锁的起停控制电路。M M2 2由由SBSB5 5、SBSB6 6进行起停操作，装在床进行起停操作，装在床头操作板上。头操作板上。M M3 3工作时间短，由工作时间短，由SBSB7 7与与KMKM3 3组成点动控制电路。组成点动控制电路。（3）信号指示与照明电路）信号指示与照明电路 电源指示灯电源指示灯HLHL2 2 ( (绿色绿色) )，电源开关，电源开关Q Q接通立即发光显示。指示灯接通立即发光显示。指示灯HLHL1 1 ( (红色红色) ) 显示主电动机是否运行。这

47、两个指示灯由显示主电动机是否运行。这两个指示灯由KMKM1 1的动合和动断触点进行切换显示。的动合和动断触点进行切换显示。 在操作板上设有交流电流表在操作板上设有交流电流表A A，串联在电动机主回路中，指示机床的工，串联在电动机主回路中，指示机床的工作作电流。根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行。照明灯电流。根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行。照明灯ELEL安全照明安全照明(36V(36V安全电压安全电压) )。 （4）控制电路的电源）控制电路的电源采用变压器供电，控制电路采用变压器供电，控制电路127V127V，照明，照明36V36V，指示灯，指示灯6.3V

48、6.3V。（5）绘制电气原理图）绘制电气原理图 根据各局部电路之间的关系和电气保护电路，画成电气原理图，根据各局部电路之间的关系和电气保护电路，画成电气原理图， 3、选择电气元件、选择电气元件（1）电源引入开关）电源引入开关Q1 作为电源隔离开关，不直接起停电动机，按电动机额定电流来作为电源隔离开关，不直接起停电动机，按电动机额定电流来选。根据三台电动机来选。在中小型机床常用组合开关中，可选选。根据三台电动机来选。在中小型机床常用组合开关中，可选用用HZ10-25/3HZ10-25/3型，额定电流为型，额定电流为25A25A，三极组合开关。，三极组合开关。 （2）热继电器）热继电器KR1、KR

49、2 M M1 1额定电流额定电流23.0A23.0A，KRKR1 1选用选用JR0-40JR0-40型热继电器，热元件电流型热继电器，热元件电流为为25A25A，电流整定范围为，电流整定范围为1625A1625A，工作时将额定电流调整为，工作时将额定电流调整为23.0A23.0A。 KRKR2 2可选用可选用JR10-10JR10-10型热继电器，选用型热继电器，选用1 1号元件，电流整定范号元件，电流整定范围是围是0.400.64A0.400.64A，整定在，整定在0.43A0.43A。 （3）熔断器）熔断器FU1、FU2、FU3 FUFU1 1是对是对M M2 2、M M3 3两台电动机进行两台电动机进行保护的熔断器。熔体电流为：保护的熔断器。熔体电流为： 可选用可选用RL1-15RL1-15型熔断器，配用型熔断器，配用10 A10 A的熔体。的熔体。 FU2FU2、FU3FU3选用选用RL1-15RL1-15型熔断器，配用最小等级的熔体型熔断器，配用最小等级的熔体2A2A。R2.677+0.43A7.6A2.5II Im