C650普通车床控制电路的分析、故障诊断情景2-1

C650普通车床控制电路的分析、故障诊断（4课时）

项目名称:C650普通车床控制电路的分析、故障诊断

一、提出任务/知识储备提出任务1.电气控制线路分析内容（1）设备说明书

1）设备的构造，技术指标，机械、液压、气动原理。

2）电气传动方式，电动机、执行电器的数目、型号规格、安装位置、用途及控制要求。

3）设备使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的布置以及在控制电路中的作用。

4)与机械和液压关联的电器位置、工作状态、作用。知识储备

（2）电气控制原理图（3）电气设备总装接线图阅读分析总装接线图，了解系统的组成分布状况，各部分的连接方式，主要电气部件的布置和安装要求，导线和穿线管的规格型号等。（4）电器元件布置图与接线图在调试和检修中可通过布置图和接线图方便地找到各种电器元件和测试点，进行必要的调试、检测和维修保养。（1）分析主电路根据每台电动机和执行电器的控制要求去分析电动机的起动、转向控制、调速、制动。（2）分析控制电路根据主电路中各电动机和执行电器的控制要求，按功能不同将控制线路“化整为零”来进行分析。2.电气原理图阅读和分析的步骤3．机床电气故障检修的方法（一）

（1）机床电气设备的日常维护保养1）电动机的日常维护保养

电动机应保持清洁。

在正常运行时，检查负载电流是否正常，三相电流是否平衡。

经常检查电动机的振动、噪声、气味是否正常。

定期用兆欧表检查绝缘电阻。

经常检查电动机的接地装置。

经常检查电动机的温升是否正常。

检查电动机的引出线是否绝缘良好、连接可靠。

2）控制设备的日常维护保养电气控制箱的门、盖、锁及门框周围的耐油密封垫均应良好。操纵台上的所有操纵按钮、手柄都应保持清洁完好。检查接触器、继电器是否完好。试验位置开关是否起作用。检查各电器的整定值是否符合要求。检查各线路街头是否可靠连接，未被腐蚀。检查电气控制箱及导线通道的散热情况是否良好。检查各类指示信号装置和照明装置是否完好。

分析电路时通常先从主电路入手，了解工业机械各运动部件和机构采用了几台电动机拖动，与每台电动机相关的电器元件有哪些，采用了何种控制，特别是要注意电气液压和机械之间的配合。根据电动机主电路所用电气元件的文字符号图区号及控制要求，找到相应的控制电路。结合故障现象和电路工作原理，进行认真分析排查，即可迅速判定故障发生的可能范围。（2）电气故障检修的逻辑分析法观察法检修要点：1）问：询问操作者鼓掌前后电路和设备的运行状况及故障发生后的一般分析和检修方法。

2）看：查看故障发生前是否有明显的征兆。

3）听：安全前提下通电试车，听电动机、接触器和继电器的声音是否正常。

4）摸：在刚切断电源后，触摸电动机、变压器、电磁线圈以及熔断器是否过热。（3）电气故障检修的观察法二、车床运动、控制要求分析1.结构认知1、4－带轮2－进给箱3－挂轮架5－主轴箱6－床身7－刀架8－溜板9－尾架10－丝杆11－光杆12－床腿2.运动分析

主运动是主轴通过卡盘或鸡心夹头带动工件的旋转运动，进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动。车床的辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾架的移动与工件的夹紧与松开等。

主轴采用三相笼型异步电动机拖动，其变速是靠齿轮箱的机械有级调速来实现的。加工时一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要求反转退刀。

为了保证螺纹加工的质量，要求工件的旋转速度与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系。为此，车床溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动来连接，用同一台电动机拖动。车床刀架的快速移动由一台单独的电动机来拖动，并采用点动控制。

车床备有一台冷却泵电机，拖动冷却泵，实现刀具的冷却。3.控制要求分析（1）主电机功率为30kW。主电机由接触器控制实现正反转，其调速通过主轴变速机构的操作手柄，主电机采用了反接制动。（2）刀架的进给运动由主轴电动机带动，用进给箱调节加工时的纵向和横向进给量。（3）快移电动机功率为2.2kW，并采用点动控制。控制过程的具体化和细化机床运动电机电机动作主令电器接触器、继电器、时间继电器主电路控制回路主轴

M1点动：正转长动：正反转反接制动SB2SB3

SB4

SB1KM1、KM2KM3、KAKT

冷却泵M2

长动

SB5SB6

KM4

快速电动机M3点动SQKM5三、分析车床电气原理图

1.主电路

QS为电源开关。熔断器FU1为主电动机M1的短路保护，热继电器FR1为其过载保护。限流电阻R在主轴点动时，限制起动电流，在停车反接制动时又限制过大的反向制动电流。

电流表PA用来监视主电动机M1的绕组电流，由于M1功率很大，故PA接入电流互感器TA回路。当主电动机启动时，电流表PA被短接，机床工作时，可调整切削用量，使电流表PA的电流接近主电动机M1额定电流的对应值。

KM1、KM2为正反转接触器，KM3用于短接电阻R接触器。KM4为接通冷却泵电动机M2的接触器，热继电器FR2为M2的过载保护。KM5接通快速电动机M3的接触器，由于M3点动短时运转，故不设置热继电器。

主电机切削消耗功率大，但起动电流小，全压起动。2.控制电路（1）主轴电动机的点动控制原理：

按下点动按钮SB2不松手→接触器KM1线圈通电→主轴电动机M1进行降压起动和低速运转（限流电阻R串入电路中）。当松开SB2→KM1线圈随即断电→主轴电动机M1停转。（2）主轴电动机的正反转控制

正向起动按钮SB3→KM3线圈通电→常开辅助触点KM3（5－15）闭合→KA线圈通电→KA常开触点（5－10）闭合→KM3线圈自锁保持通电，同时KA线圈也保持通电。

SB3未松开时，由于KA的另一常开触点（9－6）闭合→KM1线圈通电→KM1的辅助常开触点（9－10）也闭合（自锁）→主电动机M1全压正向起动运行。松开SB3后，由于KA的二个常开触点（5－10、9－6）闭合，形成自锁通路。

KM3线圈通电时，通电延时时间继电器KT通电，使电流表避免受起动电流的冲击。SB4为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似。（3）主电动机的反接制动控制

C650车床采用反接制动方式，用速度继电器KS进行检测和控制。

4（线号）→SB1常闭触点（4－5）→KA常闭触点（5－11）→KS正向常开触点KS-1（11－13）→KM1常闭触点（13－14）→KM2线圈（14－8）→FR1常闭触点（8－3）→3（线号）

主电动机M1就被串电阻反接制动，正向转速很快降下来，当降到很低时，KS的正向常开触点KS-l断开复位，从而切断了上述电流通路。（4）刀架的快速移动和冷却泵控制

转动刀架手柄，限位开关SQ（5－19）被压动而闭合→接触器KM5线圈通电→快速移动电动机M3运转；当刀架手柄复位时，M3随即停转。按下SB6（16－17）→接触器KM4线圈得电并自锁→冷却泵电动机M2起动运转；按下SB5（5－16）→接触器KM4线圈失电→M2停转。

3.辅助电路

TC为控制变压器，二次侧有二路，一路为127V，提供给控制电路；另一路为36V（安全电压），提供给照明电路。置灯开关SA（30－31）于通状态时，照明灯EL（30－33）点亮；置SA为断状态时，EL就熄灭。

l）主轴的正反转不是通过机械方式来实现，而是通过电气方式，从而简化了机械结构。

2）主电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继电器进行控制。

3）控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器TC同三相电网进行电隔离，提高操作和维修时的安全性。

4）采用时间继电器KT对电流表PA进行保护。

5）中间继电器KA起着扩展接触器KM3触点的作用。4.C650普通车床控制线路的特点

四、车床操作、故障分析诊断1.操作（1）机床上电、断电（2）主轴电机控制

1）起动

2）停止

3）点动（3）刀架快移电机控制（4）冷却泵控制主轴不能正转(1)观察故障现象并做好记录（教师设置故障点）序号故障点观察现象照明灯主轴电动机电气控制箱1KM1主触点损坏点亮不能运转KM1吸合2FU4开路KM1不吸合3KM1线圈损坏4KM1线圈的接线脱落2.故障(2)分析故障现象主电路：三相电源、组合开关QS、FU1、KM1主触头、FR1驱动元件、KM3主触点等断线或接线松脱以及元件损坏。

控制电路：TC、FU4、SB1、SB3、KM3线圈、KM3辅助触点、KA线圈、KA触点、KM2常闭触点、KM1线圈、FR1常闭触点断线或接线松脱以及元件损坏。(3)诊断故障刀架快速移动电动机不能起动(1)观察故障现象并做好记录序号故障点观察现象刀架快速移动电动机电气控制箱1KM5常开触头损坏不能起动KM5吸合2SQ未合上KM5不吸合3KM5线圈的接线脱落4KM5线圈损坏(2)分析故障现象主电路：三相电源、组合开关QS、FU2、KM5主触头、电动机等断线或接线松脱以及元件损坏。控制电路：TC、FU4、SB1、SQ、KM5线圈断线或接线松脱以及元件损坏。(3)诊断故障

3.操作