第3章电气控制电路实例分析

1、第三章第三章 电气控制电路实例分析电气控制电路实例分析机电传动与机电传动与PLCPLC内容与目的：内容与目的：l分析几种典型电气控制电路，进一步掌握控制电路的组成，典型环节的应用及分析控制电路的方法。l找出规律，逐步提高阅读电气原理图的能力，为独立设计打下基础。电气控制系统分析注意的几个问题：了解系统的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。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。注意了解与机械、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、电磁离合器、电磁铁等。分析电气控制系统时

2、，要结合说明书或有关的技术资料将整个电气线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。结构组成：多采用多采用不变速的异步电动机不变速的异步电动机拖动，变速靠齿轮箱的有级调拖动，变速靠齿轮箱的有级调速来实现，控制电路比较简单。速来实现，控制电路比较简单。主轴主轴正转或反转正转或反转的旋转运动：通过改变主轴电动机的转向的旋转运动：通过改变主轴电动机的转向或采用离合器实现。或采用离合器实现。进给运动进给运动：多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮：多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。箱传给进给箱来实现刀具的进给。为了

3、提高效率，刀架的为了提高效率，刀架的快速运动快速运动由一台进给电动机单独拖由一台进给电动机单独拖动。动。车床设有交流电动机拖动的车床设有交流电动机拖动的冷却泵冷却泵，实现刀具切削时冷却。，实现刀具切削时冷却。有的还专设一台有的还专设一台润滑泵润滑泵对系统进行润滑。对系统进行润滑。主电动机主电动机启动启动方式的选取需要参考电机容量。方式的选取需要参考电机容量。主电动机的主电动机的制动方式制动方式：电气方法实现的能耗制动和反接制：电气方法实现的能耗制动和反接制动；机械的摩擦离合器制动。动；机械的摩擦离合器制动。第一节 卧式车床的电气控制电路1 CW6163B型万能 卧式车床的控制电路3.1 卧式车

4、床电气控制卧式车床电气控制变压器变压器TCTC给控制、照明回路供电给控制、照明回路供电断路器断路器QFQF主电动机主电动机M1M1冷却泵电动机冷却泵电动机M2M2快速移动电动机快速移动电动机M3M3电流表电流表A A监视主电机电流监视主电机电流控制回路控制回路的电源的电源照明指示照明指示回路回路主电机过主电机过载保护载保护机床限位机床限位保护保护冷却泵控制冷却泵控制快速移动电机快速移动电机控制控制3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制2 CW616卧式车床电气控制电路主电机正反转控制主电机正反转控制主电动机主电动机M1M1润滑电动机润滑电动机M2M2冷

5、却泵电动机冷却泵电动机M3M3控制冷却泵电机控制冷却泵电机接通断开接通断开熔断器熔断器分别保护分别保护3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制操纵手柄开关操纵手柄开关SA1：SA1机械联锁，机械联锁，KM1、KM2互锁。互锁。SA1搬回零位：搬回零位：SA1-2，SA1-3断开，断开，KM1或或KM2线圈断电，线圈断电，M1电电动机自由停车。动机自由停车。指示回路：指示回路：TC二次侧二次侧36V照明回路：照明回路：TC二次侧二次侧36V中间继电器中间继电器KA：零压、失压保护零压、失压保护3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制3 C650卧式车床电气控制电路电流表电流表A：监视主电机电流监

6、视主电机电流减压起动：减压起动：定子串电阻定子串电阻主电机正反转主电机正反转反接制动反接制动3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制快速移动快速移动冷却电机冷却电机3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制主电动机点动调整控制： KM3为为M1电动机的正转接触器，电动机的正转接触器，KM为为M1电动机的长动接触器，电动机的长动接触器，KA为中为中间继电器。间继电器。M1电动机的点动由电动机的点动由点动按钮点动按钮SB6控制。按下按钮控制。按下按钮SB6，接触器，接触器KM3得得电吸合，它的主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻电吸合，它的主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻R与电源接通，电动机

7、与电源接通，电动机在较低速度下起动。在较低速度下起动。实现自锁实现自锁3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制主动机正反转控制：KA反转启动反转启动3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制主电动机反接制动控制：电机运行时电机运行时按下停止按钮，再松开时按下停止按钮，再松开时3.1 卧式车床电气控制卧式车床电气控制 机械加工机械加工过程中经过程中经常需要加常需要加工各种各工各种各样的孔，样的孔，钻床就是钻床就是一种用途一种用途广泛的孔广泛的孔加工机床。加工机床。 第二节 Z3040型摇臂钻床电气控制电路钻床可以进行多种形式的加工，如；钻孔、镗孔、铰孔及攻钻床可以进行多种形式的加工，如；钻孔、镗孔

8、、铰孔及攻螺纹。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。螺纹。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。钻床的种类很多，有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床的种类很多，有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床。台钻和立钻的电气电路比较简单，其他在控制系统上大钻床。台钻和立钻的电气电路比较简单，其他在控制系统上大同小异。同小异。摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。主轴的主轴的调速范围调速范围为为50:1，

9、正转最低转速为，正转最低转速为40 r/min，最高为，最高为2000 r/min，进给范围为，进给范围为0.051.60 r/min。主轴主轴旋转旋转和和进给运动进给运动由一台交流异步电动机拖动，主轴正反由一台交流异步电动机拖动，主轴正反旋转运动通过机械转换实现，故主电动机只有一个旋转方向。旋转运动通过机械转换实现，故主电动机只有一个旋转方向。摇臂的摇臂的上升、下降上升、下降由一台交流异步电动机拖动。由一台交流异步电动机拖动。主轴箱、立柱的主轴箱、立柱的夹紧和放松夹紧和放松由另一台交流电动机拖动一台齿由另一台交流电动机拖动一台齿轮泵，供给夹紧装置所需要的压力油。轮泵，供给夹紧装置所需要的压力

10、油。冷却泵电动机冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。对加工的刀具进行冷却。3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制型摇臂钻床电气控制摇臂钻床的主要结构、运动形式主轴旋转、主轴旋转、进给运动进给运动摇臂的升、降摇臂的升、降摇臂的回转摇臂的回转立柱的夹紧、放松立柱的夹紧、放松主轴箱移动主轴箱移动摇臂的夹紧、放松摇臂的夹紧、放松3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制型摇臂钻床电气控制主电路3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制型摇臂钻床电气控制照明和主电机控制应和哪根线相连？应和哪根线相连？指示灯电路指示灯电路总开关总开关主电机控制主电机控制3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制型摇臂钻床电气控制摇臂、主轴箱控

11、制（摇臂升降）摇臂松开限位，摇臂松开限位，松开则闭合松开则闭合升降极限升降极限 限位限位摇臂升降特点：摇臂升降特点：点动点动互锁互锁摇臂、主轴箱控制（摇臂动作过程）断电延时继电器断电延时继电器摇臂松开摇臂松开按下按下SB3时时摇臂上升摇臂上升松开松开SB3SB3时时延时闭合延时闭合摇臂夹紧摇臂夹紧过程：过程：松开、升降、夹紧松开、升降、夹紧思考题：当打开主开关后思考题：当打开主开关后KM5KM5是不是会一直得电？是不是会一直得电？摇臂、主轴箱控制（立柱和主轴箱的松开与夹紧）1.扳动开关，选主轴箱扳动开关，选主轴箱2.按下按下SB5，松开，松开主轴箱松开主轴箱松开延时延时闭合闭合组合机床是对某特

12、定工件，进行特定加工的一种高效自动化专用加组合机床是对某特定工件，进行特定加工的一种高效自动化专用加工设备，能同时用十几把、几十把刀具进行加工。工设备，能同时用十几把、几十把刀具进行加工。组合机床都由通用部件和一些专用部件组成，其基本电路，可根据组合机床都由通用部件和一些专用部件组成，其基本电路，可根据通用部件的控制电路综合组成。控制系统大多采用机械、液压、电气通用部件的控制电路综合组成。控制系统大多采用机械、液压、电气相结合的控制方式。相结合的控制方式。DUDU型组合机床是由液压动力头和型组合机床是由液压动力头和液压回转工作台组成，用来加工液压回转工作台组成，用来加工某轮毂工件上某轮毂工件上

13、1212个孔。个孔。立式动力头上装有立式动力头上装有3636把刀具，共把刀具，共有有4 4个工位。第一、二、三工位分个工位。第一、二、三工位分别是钻孔、扩孔和铰孔的工序，别是钻孔、扩孔和铰孔的工序，第四工位装卸工件用。第四工位装卸工件用。自动工作循环为：回转台抬起自动工作循环为：回转台抬起回转台回转回转台回转回转台反靠回转台反靠回转回转台夹紧台夹紧动力头快进动力头快进动力头工动力头工进进延时停留延时停留动力头快退。动力头快退。第三节 组合机床电气控制电路主回路：3.3 组组合机床电气控制合机床电气控制自锁销脱开及回转台抬起：抬起到位则抬起到位则SQ5闭合闭合3.3 组组合机床电气控制合机床电气

14、控制回转台回转及缓冲：接近接近3.3 组组合机床电气控制合机床电气控制回转台反靠：回转台反靠：回转台的继续回转，使定位块回转台的继续回转，使定位块1 1离开滑块离开滑块2 2，因此限位开关，因此限位开关SQ6SQ6恢复原位，其动断触点恢复闭合，使恢复原位，其动断触点恢复闭合，使K5K5得电动作。得电动作。K5K5动断触点打开使动断触点打开使YA7YA7断断电；同时由电；同时由K5K5动合触点使动合触点使YA8YA8通电，通电，YA8YA8通电使通电使YV3YV3的阀杆左移。压力油经的阀杆左移。压力油经YV3YV3和节流阀和节流阀L L送至回转液压缸送至回转液压缸3G3G的右腔，使回转台低速（因

15、的右腔，使回转台低速（因YA9YA9已通电）反靠。已通电）反靠。这时定位块的右端面将通过滑块靠紧在挡铁的左端面上，达到准确定位。这时定位块的右端面将通过滑块靠紧在挡铁的左端面上，达到准确定位。 3.3 组组合机床电气控制合机床电气控制回转台夹紧：回转台夹紧：反向靠紧后，通过杠杆作用，压动限位开关反向靠紧后，通过杠杆作用，压动限位开关SQ7SQ7，使，使K6K6通电动作，通电动作，YA6YA6通电，使通电，使YV1YV1阀杆向左移，于是夹紧液压缸阀杆向左移，于是夹紧液压缸1G1G将回转台向下压紧在底座上。将回转台向下压紧在底座上。同时锁紧液压缸同时锁紧液压缸2G2G因已接至回油路，所以自锁销因已

16、接至回油路，所以自锁销4 4被弹簧顶起，使定位块被弹簧顶起，使定位块1 1锁紧。锁紧。当转台夹紧后，夹紧力达到一定数值，夹紧液压缸的进油压力使压力继电器当转台夹紧后，夹紧力达到一定数值，夹紧液压缸的进油压力使压力继电器KPKP动作，动作，K7K7通电动作，使通电动作，使YA8YA8、YA9YA9断电，阀断电，阀YV3YV3回到中间位置，这时回到中间位置，这时3G3G的左、右的左、右油腔都接至回油路，使回转液压缸卸压。油腔都接至回油路，使回转液压缸卸压。K7K7的动合触点使的动合触点使YA10YA10通电，使通电，使YV4YV4阀阀杆右移，通过液压缸杆右移，通过液压缸4G4G使离合器使离合器7

17、7脱开。脱开。 1定位块定位块 2滑块滑块 3固定挡铁固定挡铁 4自锁销自锁销 5底座底座 6回转工作台回转工作台7离合器离合器 3.3 组组合机床电气控制合机床电气控制离合器脱开后的状态：离合器脱开后的状态：液压缸液压缸4G4G的活塞杆压动限位开关的活塞杆压动限位开关SQ8SQ8，使，使YA9YA9断电，断电，YA8YA8通电，使阀通电，使阀YV3YV3阀杆左移，将使回转液压缸活塞退回原位。活塞退回原位后，阀杆左移，将使回转液压缸活塞退回原位。活塞退回原位后，由于杠杆作用压动限位开关由于杠杆作用压动限位开关SQ9SQ9，其动断触点断开。即动作的电器均被断电。，其动断触点断开。即动作的电器均被

18、断电。这样这样YA10YA10断电使离合器重新接合，以备下次转位循环。这样液压系统和控制电断电使离合器重新接合，以备下次转位循环。这样液压系统和控制电路都恢复到原始状态。路都恢复到原始状态。 回转台夹紧后，压力继电器回转台夹紧后，压力继电器KPKP动作，使动作，使K7K7得电动作，得电动作，K7K7还有一动合触点还有一动合触点闭合，可接通动力的工作循环。闭合，可接通动力的工作循环。 1定位块定位块 2滑块滑块 3固定挡铁固定挡铁 4自锁销自锁销 5底座底座 6回转工作台回转工作台7离合器离合器 3.3 组组合机床电气控制合机床电气控制液压动力头控制电路：液压动力头控制电路：图图3-133-13控制电路中右侧下半控制电路中右侧下半部（开