电机控制技术课件：典型机床电气控制线路的装调

任务1CA6140车床电气控制线路的装调任务2X62W万能铣床电气控制线路的装调任务1CA6140车床电气控制线路的装调技能点CA6140车床电气控制线路装调的基本操作知识点CA6140车床的简介CA6140车床电气控制线路的分析CA6140车床常见电气故障的处理任务提出CA6140型车床为我国自行设计制造的普通车床，具有性能优越、结构先进、操作方便和外形美观等优点，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和螺杆，并可用钻头、铰刀等进行机加工。在本任务中，要做以下几项工作：了解CA6140机床的主要结构与运动方式；根据CA6140车床电气控制线路合理布置电气控制板；安装和调试CA6140车床电气控制线路。任务分析要对CA6140型车床电气控制线路进行装调，首先应该掌握CA6140车床的主要结构，熟悉运动方式，明白机械传动部分对电气控制部分的工艺要求，正确识读CA6140型车床电气控制原理图，并在装调前布置各个电气元件的位置，然后根据实际布局绘制出接线图，并进行安装和调试CA6140型车床电气控制线路。如果不能满足其控制要求，需要对安装的电气控制线路进行故障排除。相关知识一、CA6140车床的简介

1.主要结构及运动方式CA6140型车床的实物图和外形图分别如下图所示。CA6140型车床实物图

CA6140型普通车床的外形图1—主轴箱2—纵溜板3—横溜板4—转盘5—方刀架6—小溜板7—尾架8—床身9—右床座10—光杠11—丝杠12—溜板箱13—左床座14—进给箱15—挂轮架16—操纵手柄2.生产工艺对电气控制的要求（1）主轴电动机从经济性、可靠性考虑，选用三相交流异步电动机。（2）不进行电气调速，采用齿轮箱进行机械有级调速。（3）主轴电动机的启动、停止采用按钮操作。刹车采用机械制动。（4）车削加工时，有时需要冷却液，因而配有冷却泵电动机，且要求在主轴电动机启动后，冷却泵方可选择开动与否，而当主轴电动机停止时，冷却泵也应停止。（5）电气控制线路必须有过载、短路、欠压和失压保护。（6）具有安全的局部照明装置。二、CA6140车床电气控制线路的分析CA6140车床电气控制原理图如图所示。1.主电路主电路共有三台三相交流异步电动机。M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为冷却泵电动机，用以输送冷却液；M3为刀架快速移动电动机。三相交流电源通过断路器QF引入。主轴电动机M1由接触器KM控制，热继电器KH1作过载保护。冷却泵电动机M2由中間继电器KA1控制，热继电器KH2作过载保护。刀架快速移动电动机M3由中間继电器KA2控制，由于是点动控制，故未设过载保护。FU1作为冷却泵电动机M2、刀架快速移动电动机M3和控制变压器TC的短路保护。2.控制电路控制电路的电源由控制变压器TC二次侧输出110V电压提供。由熔断器FU2作短路保护。在正常工作时，行程开关SQ1的常开触头闭合。当打开床头皮带罩后，SQ1的常开触头断开，切断控制电路的电源，以确保人身安全。钥匙开关SB和行程开关SQ2在车床正常工作时是断开的，QF的线圈不通电，断路器QF能合闸。当打开配电璧龛门时，SQ2闭合，QF线圈获电，断路器QF自动断开，切断车床的电源。SB1/SB2为主轴电动机停止/启动按钮；SB3为刀架快速移动按钮；SB4为冷却泵控制手动开关。（1）主轴电动机M1的控制M1启动：先合上电源开关QF。M1停止：按下SB1→KM线圈失电→KM触头复位断开→M1失电停转（2）冷却泵电动机M2的控制由于主轴电动机M1和冷却泵电动机M2在控制电路中采用顺序控制，所以，只有当主轴电动机M1启动后，即KM常开触头（10区）闭合，合上冷却泵控制手动开关SB4，冷却泵电动机M2才能启动。当M1停止运行时，M2随之停止。（3）刀架快速移动电动机M3的控制刀架快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操作手柄顶端的按钮SB3控制，它与中间继电器KA2组成点动控制线路。刀架移动方向（前、后、左、右）的改变，是由进给操作手柄配合机械装置实现的。如需要快速移动，按下SB3即可。3.照明、信号电路控制变压器TC的二次侧输出24V和6V电压，分别作为车床低压照明灯和信号灯的电源，EL作为车床的低压照明灯，由熔断器FU4作短路保护，由照明灯控制手动开关SA控制；HL为电源信号灯，由熔断器FU3作它的短路保护。CA6140型车床的电气元器件明细表见表6-1-1。CA6140型车床电气接线图如图所示。

三、CA6140车床电气控制线路常见故障的处理1.主轴电动机M1不能启动主轴电动机M1不能启动分很多情况，如：按下启动按钮SB2，主轴电动机M1不能启动；运行中突然自行停车，并且不能立即再启动；按下启动按钮SB2，熔断器FU2熔丝熔断；当按下停止按钮SB1后，再按启动按钮SB2，电动机M1不能再启动。发生以上故障，应首先确定故障是发生在主电路还是在控制电路，依据是接触器KM是否吸合。若接触器KM能通电吸合，说明控制电路正常，故障发生在主电路。2.主轴电动机M1启动后不能自锁当按下启动按钮SB2时，主轴电动机能启动运转，但松开SB2后，M1也随之停止。造成这种故障的原因是接触器KM常开辅助触头（自锁触头）的连接导线松脱或接触不良。3.主轴电动机M1不能停止故障的原因是接触器KM的主触头发生熔焊或接触器内部掉入异物衔铁被卡住所致。4.刀架快速移动电动机不能启动首先检查熔断器FU1的熔丝是否熔断，然后检查中间继电器KA2的触头接触是否良好；若无异常或按下点动按钮SB3时，中间继电器KA2动作，则故障在控制电路中，这时应检查点动按钮SB3及中间继电器KA2的线圈有否有断路现象。任务实施一、准备工作1.CA6140车床1台。2.工具电工工具1套（验电笔、一字和十字旋具、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳等）。3.仪表MF30型万用表、5050型兆欧表、T301—A型钳形电流表4.器材控制板、线槽、接线排、各种规格软线和紧固体、金属软管、编码套管等，电气元器件明细表见表6-1-1。二、操作步骤与要领1.按照电气元器件明细表配齐电气设备和元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。2.根据电动机容量、线路走向及要求和各元件的安装尺寸，正确选配导线的规格、接线端子板型号及节数、控制板、管道及管夹、束节、紧固体等。3.根据CA6140车床电气控制线路图和元器件实际位置画出元件布置图。4.安装CA6140车床电气控制线路。（1）在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记。（2）按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码管。（3）进行控制箱外部布线，安装控制板外部的电器。对于可移动的导线通道应放适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并按规定在通道内放好备用导线。5.调试CA6140车床电气控制线路。（1）检查电路的接线是否正确和接地是否良好。（2）检查热继电器的电流整定值是否与电动机的额定电流值相等。（3）检查电动机的安装是否牢固，与生产机械传动装置的连接是否可靠。（4）检测电动机及线路的绝缘电阻。（5）脱离主轴三角传送带，在主轴电动机空载时接通电源开关，点动控制主轴电动机启动，检查主轴电动机的转向是否为逆时针方向。（6）通电空载实验时，应认真观察各电器元件、线路和电动机的工作情况是否正常。（7）空载实验正常后，方可连接主轴三角传送带，在轻载状态下认真观察传动装置的工作情况是否正常。三、注意事项1.不要漏接保护接零线。严禁采用金属软管作为接地通道。 2.在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线管道内或敷设在机床底座内的导线管道里。所有的导线在管道内不允许有接头。3.进行接线时，要做到连接一根导线时，立即套上编码套管，接上后再进行复检。4.在进行快速进给操作时，要将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞产生设备事故。5.在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。6.通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。任务评价CA6140车床电气控制线路装调的评分标准见表。思考与练习一、填空题1.CA6140型车床共有_______台电动机，它们分别是_____________、______________和_____________。2．热继电器KH1、KH2为电动机提供_____________；熔断器FU为电动机和控制变压器TC提供_______________。3.主轴电动机M1的启动与停止分别由按钮_________、__________控制，主轴的正反转是由____________________实现的。4.主轴电动机M1和冷却泵电动机M2在控制电路中实现了_____________，只有____________启动运转后，_____________才能启动运转。5.刀架快速移动电动机M3采用的是_____________控制，刀架移动方向的改变是由__________________实现的。二、判断题1．CA6140型车床主轴的正反转是由主轴电动机M1的正反转来实现的。（）2.电路图中接触器线圈符号下的数字表示接触器触头所处的图区号。（）3.在操作CA6140型车床时，按下SB2，发现接触器KM得电动作，但主轴电动机M1不能启动，则故障原因可能是热继电器KH1动作后未复位。（）4.CA6140型车床的主轴电动机M1因过载而停转，热继电器KH1的常闭触头是否复位，对冷却泵电动机M2和刀架快速移动电动机M3的运转无任何影响。（）三、选择题1.CA6140型车床调速是（）。

A．电气无级调速B．齿轮箱进行机械有级调速C．电气与机械配合调速2.CA6140型车床主轴电动机是（）。A．三相笼型异步电动机B．三相绕线转子异步电动机C．直流电动机任务1CA6140车床电气控制线路的装调任务2X62W万能铣床电气控制线路的装调任务2X62W万能铣床电气控制线路的装调技能点X62W万能铣床电气控制线路装调的基本操作知识点X62W万能铣床的简介X62W万能铣床电气控制线路的分析X62W万能铣床常见电气故障的处理任务提出X62W万能铣床是一种应用广泛的普通金属切削机床，可用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以加工直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台可以加工凸轮和弧形槽。在本任务中，要做以下几项工作：观察X62W万能铣床的主要结构及运动方式，阅读X62W万能铣床电气控制线路；根据X62W万能铣床电气控制线路合理布置电气控制板；安装和调试X62W万能铣床电气控制线路。任务分析要对X62W万能铣床电气控制线路进行装调，首先应该掌握X62W万能铣床的主要结构，熟悉运动方式，明白机械传动部分对电气控制部分的工艺要求，正确识读X62W万能铣床电气控制原理图，并在装调前布置各个电器元件的位置，然后根据实际布局绘制出接线图，并进行安装和调试X62W万能铣床电气控制线路。如果不能满足其控制要求，需要对安装的电气控制线路进行故障排除。相关知识一、X62W万能铣床简介1.主要结构及运动方式X62W型万能铣床的实物图和外形图如图所示。X62W型万能铣床实物图

X62W型万能铣床外形图1—床身（立柱）2—主轴3—刀杆4—悬梁5—支架6—工作台7—回转盘8—横溜板9—升降台10—底座2.生产工艺对电气控制的要求（1）铣床铣削加工时，在小进刀量时用高速铣削，反之用低速铣削。这就要求主轴能够调速，而且在各种铣削速度下保持功率不变。为此，主轴电动机采用三相交流笼型异步电动机，经齿轮变速箱驱动主轴变速。（2）为了能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正反转，但旋转方向不需经常变换，只需在加工前预选主轴转动方向。（3）铣床的主轴电动机是在空载下启动，启动迅速。但在停车时，由于传动系统装有惯性轮，惯性大，停车时间长，为此应设有电气制动环节。（4）为使主轴变速时变速箱内齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求主轴电动机在主轴变速时具有变速冲动。（5）为了方便操作，机床设置了两套操纵系统，在机床正面及侧面都安装了相同的按钮、手轮和手柄，以实现两地控制。（6）为了保证安全，防止事故，机床有顺序的动作采用了电气联锁。（7）电动机都设有过载保护，控制线路设有短路保护，工作台的六个方向上都设有终端保护。二、X62W万能铣床电气控制线路的分析X62W万能铣床电气控制线路如图6-2-3所示。1.主电路主电路共有三台交流异步电动机。M1为主轴电动机，拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，SA2作为M1的换向开关；M2为冷却泵电动机，用以输送切削液，且当M1启动后M2才能启动，用手动开关SA3控制；M3为工作台进给电动机，通过操作手柄和机械离合器的配合拖动工作台前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，其正反转由接触器KM3、KM4来实现；三台电动机共用熔断器FU1作短路保护。三台电动机分别用热继电器KH1、KH2、KH3作过载保护。2.控制电路控制电路的电源由控制变压器TC1二次侧输出110V电压提供。熔断器FU3作短路保护。（1）主轴电动机M1的控制为了方便操作，主轴电动机M1采用一地启动两地停止的控制方式，一组启动按钮SB5和停止按钮SB1安装在工作台上，另一只停止按钮SB2安装在床身上。铣床的加工有顺铣和逆铣两种工作方式，在开始工作前首先应确定主轴电动机M1的转向，而主轴电动机M1的转向是由主轴换向开关SA2控制的。主轴电动机M1的控制包括启动控制、制动控制、换刀控制和变速冲动控制。主轴电动机M1的控制电路如图6-2-4所示。①主轴电动机M1的启动控制启动前，首先选择好主轴的变速，接着将主轴换向开关SA2扳至正转（或反转）位置，然后合上电源总开关SA1。②主轴电动机M1停车及制动控制

当铣削完毕，需要主轴电动机M1停车时，为使主轴能迅速停车，控制电路采用电磁离合器YC3对主轴进行停车制动。③主轴换铣刀控制主轴电动机M1停转后并不处于制动状态，主轴仍可自由转动。在主轴更换铣刀时，为避免主轴转动，造成更换困难，应将主轴制动。其方法是将主轴制动换刀开关SA4扳向换刀位置（即松紧开关SA4置于“夹紧”位置），SA4-2常开触头（201—207）闭合，电磁离合器YC3获电，将主轴电动机M1制动；同时SA4-1常闭触头（7—9）断开，切断控制电路，机床无法启动运行，从而保证了人身安全。④主轴变速冲动控制主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ6通过机械上的联动机构进行控制的，如图所示。主轴变速冲动结构控制示意图1—变速盘2—凸轮3—弹簧杆4—主轴变速操作手柄（2）工作台进给电动机M3的控制X62W型万能铣床工作台的进给运动必须在主轴电动机M1启动后才能进行。工作台的进给方向有左右的纵向运动，前后的横向运动和上下的垂直运动，即工作台在回转盘上的左右运动，工作台与回转盘一起在溜板上随溜板前后运动，升降台在床身的垂直导轨上作上下运动。这些进给运动是通过两个操纵手柄、快速移动按钮、电磁离合器YC1、YC2和机械联动机构控制相应的行程开关使进给电动机M3正转或反转，实现工作台的常速或快速移动，并且六个方向的运动是联锁的，不能同时接通。常速时，电磁离合器YC1线圈得电；快速时电磁离合器YC2线圈得电；热继电器KH3作过载保护。下图所示为工作台进给电动机的控制电路。图中SQ1、SQ2为与纵向机械操作手柄有机械联系的行程开关，SQ3、SQ4为与垂直和横向机械操作手柄有机械联系的行程开关。当这两个机械手柄处在中间位置时，SQ1～SQ4都处在未被压下的原始状态，当扳动操作手柄时，将压下对应行程开关。工作台进给电动机的控制电路①工作台左右运动的控制②工作台的上下和前后运动的控制工作台向下和向前进给运动的控制与工作台向上和向后进给运动的控制相似，请自行分析。工作台左右进给操纵手柄与上下、左右进给操纵手柄实行了联锁控制。在两个手柄中，只能进行其中一个进给方向上的操作，当一个操纵手柄被置定在某一进给方向后，另一个操纵手柄必须置于“中间”位置，否则将无法进行进给运动。③工作台进给变速时的瞬间点动（即进给变速冲动）控制④工作台的快速运动松开快速按钮SB3或SB4时，接触器KM3或KM4失电释放，快速电磁离合器YC2失电释放，常速电磁离合器YC1得电吸合，工作台快速运动停止，继续以常速在这个方向上运动。

⑤圆工作台进给运动的控制若圆工作台停止工作，只需将圆工作台控制开关SA5打到“断开”位置，或者按下停止按钮SB1或SB2，此时KM1、KM3相继失电释放，圆工作台停止回转。3．冷却泵电动机M2的控制与照明电路冷却泵电动机M2通常在铣削加工时由转换开关SA3操作，当扳到“接通”位置时，接触器KM2通电，电动机M2启动旋转，驱动冷却泵，送出切削液，供铣削加工冷却用。机床局部照明由照明变压器T2输出36V安全电压，由开关SA6控制照明灯EL。三、X62W万能铣床常见电气故障的处理1.主轴电动机不能启动原因：（1）控制电路熔断器FU3熔体熔断，应更换。（2）主轴换向开关SA5在停止位置，应拨工作位置。（3）按钮SB1、SB2、SB3、SB4的触点接触不良，应修复或更换。（4）主轴变速行程开关SQ7的常闭触点接触不良，应修复或更换。（5）接触器KM1线圈或触点已损坏，应修复或更换。（6）热继电器KH1或KH2已动作，尚未复位，应自动或人工复位。2.主轴电动机不能制动原因：接触器KM2线圈或触点已损坏，应修复或更换。3.主轴不能变速冲动原因：主轴变速冲动行程开关SQ7位置移动或损坏，应修复。4.工作台不能进给原因：（1）主轴电动机M1未启动，应先启动电动机M1。（2）熔断器FU3熔体熔断，应更换。（3）接触器KM3或KM4线圈烧坏或主触点接触不良，应修复或更换。（4）行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的常闭触点接触不良，应修复或更换。（5）进给变速行程开关SQ6的常闭触点接触不良，应修复或更换。（6）热继电器KH3已动作，尚未复位，应自动或人工复位。5.进给不能变速冲动原因：（1）进给操作手柄不是都在零位。（2）进给变速行程开关SQ6位置移动或损坏，应修复。6.工作台不能快速移动原因：（1）快速移动按钮SB5或SB6的触点接触不良或损坏，应修复或更换。（2）接触器KM5线圈或触点已损坏，应修复或更换。（3）快速移动电磁铁YA损坏，应修复或更换。任务实施一、准备工作1.X62W型万能铣床1台。2.工具电工工具1套（验电笔、一字和十字旋具、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳等）。3.仪表MF30型万用表、5050型兆欧表、T301—A型钳形电流表。4.器材控制板、线槽、接线排、各种规格软线和紧固体、金属软管、编码套管等。二、操作步骤与要领1.根据X62W万能铣床电气控制线路配齐所用电器元件，并检验元件质量。X62W万能铣床电气控制线路电气元器件明细表。2.根据X62W万能铣床电气控制线路图，画出元器件布置图。3.安装X62W万能铣床电气控制线路。（1）在控制板上安装电器元器件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记。（2）按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管。（3）进行控制箱外部布线，安装控制板外部的电器。4.调试X62W万能铣床电气控制线路（1）检查电路的接线是否正确和保护接零是否良好。（2）检查行程开关SQ1～SQ6的安装位置是否符合机械要求。（3）检查热继电器的整定值是否等于电动机的额定电流值。各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合要求应予以更换。（4）检查电动机的安装是否牢固，与生产机械传动装置的连接是否可靠。（5）检测电动机及线路的绝缘电阻。（6）脱离主轴电动机三角传送带，在电动机空载时接通电源开关，点动控制主轴电动机启动，检查电动机的转向是否是顺时针方向。（7）通电空载实验时，应认真观察各电器元件、线路和电动机的工作情况是否正常。如不正常，应立即切断电源进行检查，在调整或修复后方能再次通电试车。（8）空载实验正常后，方可连接主轴电动机三角传送带，在轻载状态下认真观察传动装置的工作情况是否正常。如不正常，应立即切断电源进行检查，在调整或修复后方能再次通电试车。三、注意事项1.不要漏接保护接零线。严禁采用金属软管作为接地通道。2.在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线管道内或敷设在机床底座内的导线管道里。所有的导线在管道内不允许有接头。3.进行接线时，要做到连接一根导线时，立即套上编码管，接上后再进行复检。