典型设备电气控制系统

第5章典型设备电气控制系统分析本章通过对典型生产机械电气控制系统的实例分析（车床、铣床、组合机床等）1、进一步学习、掌握电气控制电路的组成以及各种基本控制电路在具体电气控制系统的应用。2、掌握分析电气控制系统的方法，培养阅读电气控制图的能力3、加深对机械设备中机械、液压与电气控制紧密配合的理解，为实际工作中对设备电气控制系统进行分析打下基础。设备整体系统分析有如下三个方面：(1)机械设备概况调查通过阅读生产机械设备的有关技术资料，了解设备的基本结构及工作原理、设备的传动系统类型及驱动方式、主要技术性能和规格、运动要求等。(2)电气设备及电气元件选用状况分析明确电动机作用、型号规格以及控制要求，了解各种电器的工作原理、控制作用及功能。(3)机械设备与电气设备和电气元件的联接关系分析了解了被控设备和采用的电气设备、电气元件的基本状况，还应确定两者之间的联接关系，即信息采集传递和运动输出的形式和方法。信息采集传递过程是通过设备上的各种操作手柄、撞块、挡铁以及各种现场信息检测机构作用到主令信号发出元件上，并将信号采集传递到电气控制系统中；运动输出关系是明确电气控制系统中的执行元件将驱动力送到机械设备上的相应点，并实现设备要求的各种动作。机械设备电气控制系统的分析步骤：1、设备运动分析包括液压传动分析2、主电路分析确定电路中用电设备的数目、接线状况、控制要求化整为零3、控制电路分析分析各种控制功能的实现

经过“化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法，统观整个电路的保护环节以及电气原理图中其他辅助电路（如检测、信号指示、照明等电路）。检查整个控制线路，看是否有遗漏，特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，理解电路中每个元件所起的作用。金属切削机床是进行机械加工的主要设备，它用切削的方法将金属毛坯加工成有一定形状、尺寸和表面质量的机械零件。常见的金属切削机床有车床、铣床、磨床、钻床、组合机床等。金属切削机床的机械运动可分为三类：对金属工件进行切削的运动称为主运动（一般为机床主轴的旋转运动）；持续地把金属工件的被切削层投入切削的运动称为进给运动（即加工工具与加工工件之间的相对运动）；而其他的运动（如机床部件的位置调整运动）统称为辅助运动。

第一节普通车床电气控制系统在金属切削机床中，卧式车床是机械加工中应用最广泛的一种机床，它的工艺范围很广，能完成多种多样的加工工序：加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转面；车削端面及各种常用螺纹；配合钻头、铰刀等还可进行孔加工。总体上看，由于卧式车床运动形式简单，采用机械调速的方法，因此相应的控制电路也不算复杂。卧式车床外形图一、车床的主要结构和工作要求分析

C650卧式车床：中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为3000mm。主运动是主轴通过卡盘带动工件的旋转运动，它的运动速度较高，消耗的功率较大；进给运动是由溜板箱带动溜板和刀架作纵、横两个方向的运动。进给运动的速度较低，所消耗的功率也较少。由于在车削螺纹时，要求主轴的旋转速度与刀具的进给速度保持严格的比例，因此，C650卧式车床的进给运动也由主轴电动机来拖动。由于加工的工件尺寸较大，加工时其转动惯量也比较大，为提高工作效率，须采用停车制动。在加工时，为防止刀具和工件温度过高，需要配备冷却泵及冷却泵电动机。为减轻工人的劳动强度以及减少辅助工时，要求溜板箱能够快速移动。二、控制要求分析

⑴主电动机M1控制要求三相笼型异步电动机，完成主轴运动和进给运动的拖动。直接起动，能够正、反两个方向旋转，并可对正、反两个旋转方向进行电气停车制动，为加工、调整方便，还要具有点动功能。⑵冷却泵电动机M2控制要求采用直接起动，并且为连续工作状态。⑶快速移动电动机M3控制要求可根据需要随时手动控制起停。三、C650卧式车床的电气控制系统分析(化整为零)1、C650车床主电路分析M1（主电动机）：①KM1、KM2实现正反转；②KM3用于点动和反接制动时串入电阻R限流；③KT与电流表PA用于检测运行电流；④速度继电器SR用于反接制动时转速的过零检测。M2（冷却泵电动机）：KM4用于起停控制（长动）。M3（快移电动机）：KM5用于起停（点动）控制。分别由熔断器FU1、FU4、FU5对电动机M1、M2、M3实现短路保护，由热继电器FR1、FR2对M1和M2进行过载保护，快速移动电动机M3由于是短时工作制，所以不需要过载保护。2、控制电路分析

（1）主电动机M1的控制①点动（正向）(SB2、限流)②正反转控制（SB3、SB4）③反接制动（限流）

（2）冷父却泵候电动伴机M2的控闭制SB忽5、SB皇6及KM阴4构成起畅停控雁制电猎路：（3）刀释架的造快速插移动电机M3的控屠制：刀架畏操纵述手柄新控制刀离架拖屑板的示工步腰移动和快闹速移钩动。按动雹操作灯手柄甩点动按坡钮，咱压下嗽位置稼开关SQ惠→K瞒M5线圈般通电招→电动机M3点动硬。（4）照配明电攀路第二航节X6物2W万能蜜升降右台铣效床电侮气控菜制电抹路在机萝械加飞工工巡寿艺中罗，铣辆削是昨一种评高效枪率的协加工缺方式宁。铣婚床的党种类谣很多裹，有卧富铣、贷立铣想、龙钥门铣郑、仿拐形铣纲以及们各种筹专用悦铣床技等。卧式帜万能艺升降德台铣翻床可配用来统加工忘平面受、斜柳面和舱沟槽脾等，世装上母分度午头后还可万以铣怪切直木齿齿资轮和肆螺旋劈燕面，幅如果箭装上故圆工单作台订还可逗以铣滑切凸煤轮和爽弧形槽等贝，是誉一种盯常用碑的通恐用机袋床。一、茂该铣伯床的训主要绢结构扑和运酬动形领式分节析主要称由床救身、耽主轴博、悬含梁、驴刀杆支架胳、工众作台睛、升趴降工类作台提、底伪座、滑座替等部服分组笋成一般断中小穿型铣省床都由采用生三相鸟笼型诵异步吐电动伯机拖以动，主轴刮带动鬼铣刀的诵旋转疫运动均称为旷主运易动，它晓有顺铣套和逆分铣两洽种加道工方诉式，最并且同工蚂作台家的进窝给运遇动之柿间无经速度比例室协调趣的要唯求，岭所以应主轴饶的拖动由倾一台司主电钞动机香承担惩；水平哈工作债台可在上下输、左柳右及晌前后尽三个店方向上进挡行进冈给运拌动或妖调整蛛位置丈，各照运动钱部件迁在三傍个方切向上顽的运侨动由爷同一净台进石给电己动机照拖动辟；工作溪台上签还可野以安价装圆工逐作台，使益用圆魄工作征台可猜铣削郊圆弧愉、凸培轮。进给泳电动嚼机经赞机械基传动翁链传荒动，堵通过歇机械霜离合奏器在孝选定港的进融给方勉向上赞驱动绸工作暴台移颜动进殃给，正进给吩运动络的传脱递示书意图二、蔽控制表要求袄分析⑴促主轴袄电动戚机M1控制M1空载些时直接辰起动；为葵完成慌顺铣潮和逆庙铣，桐需要正转羽和反隶转；为奖提高起工作效产率，肝要求管有停车双制动控制爪；同费时从贡安全蜂和操义作方类便考骡虑，换刀培时主另轴也处何于制拦动状推态；主慌轴电利动机锅可在两处顽进行崖起停共控制；为丸保证婶变速厚时齿趁轮易于乘啮合予，要织求变览速时养主电月动机随有点动闭控制。⑵坏进给遥电动外机M2控制直接旱起动；为冲满足祸纵向柜、横贵向、咐垂直倍方向冤的往养返运亚动，劳要求嫩电动麦机能正反愤转；为舅提高质生产挑率，什空行剑程时苗应快速养移动；进叨给变园速时融，也芽需要瞬时点动控制筑；从引设备丘使用杰安全摇考虑管，各进给树运动牺之必培须联困锁，并舞由手断柄操东作机械驱离合稍器选铃择进单给运晶动的陶方向哥。（3）电动茂机M3拖动淡冷却稠泵，在顽铣削告加工希时提叮供切只削液晨。（4）加师工零捏件时样，为维保证厕设备龙安全硬，要微求主饺轴电梳动机当起动聪以后览，进中给电动廊机方方能起王动工抹作。三、鞭铣床欺电气啄控制截系统叶分析控制闲线路嫂可分舞为主到电路俗、控扫制电选路和敞照明次电路阁三部江分1、主速电路读分析教材P1云05主电压路中验共有絮三台宁电动秧机2、控硬制电测路分展析(化整勒为零馆）（1）主淹轴电册动机M1控制（起嫁动控功制、忆瞬时忽点动剥、两委处起正停、他停车师制动炎、换弟刀制救动）SA现2为转抽换开广关，蜻正常润工作子：SA桃2-堆1闭合轻；换刀染制动桐：SA絮2-寨2闭合督。（2）进翁给电爆动机M2控制SA川