普通机床电路的设计

普通机床电路的设计项目名称:

本任务是设计CW6163型卧式车床电路，计算电器元件参数，选择电器元件。提出任务一、提出任务/知识储备1）车床的主运动和进给运动都由主电动机拖动。主电动机的起动/停止应采用两地操作。主电动机为YE3-160M-4三相异步电动机，其性能参数为380V、11kW、21.5A、1470r/min。2）为了提高工作效率，车床刀架的快速移动应由一台单独的快速移动电动机拖动。快速移动电动机采用点动控制。快速移动电动机为YE3-90S-4三相异步电动机，其性能参数为380V、1.1kW、2.6A、1430r/min。控制要求：3）车床应配有冷却泵，以便提供加工切削液。JCB-22冷却泵电动机的性能参数为380V、0.125kW、0.43A、2790r/min。4）需要照明装置以及工作状态指示灯。1．普通机床电气控制系统设计的原则与步骤

（1）普通机床电气控制系统设计的原则1）最大限度满足机床和生产工艺对机床电气控制系统的控制要求。2）在满足控制要求的前提下，确保机床电气控制系统的安全性与可靠性。3）机床电气控制系统应力求简单、经济和实用。知识储备

（2）普通机床电气控制系统设计的内容与步骤1）拟定电气设计任务书。2）确定电力拖动方案与控制方式。确定电动机的数量、拖动方式和调速方案，并拟定电动机起动、运行、调速及制动等控制要求。3）选择电动机。选择电动机的种类、结构形式以及额定转速、容量等。4）设计机床电路图并合理选择电器元件，编制电器元件清单。

5）设计电气设备安装图、电器元件布置图以及接线图。6）设计电气柜及非标准零件图。7）列出零件目录、标准零件目录以及外购件目录。8）编写设计说明书和使用说明书。2.电力拖动方案的确定与电动机的选择（1）电力拖动方案的确定

1）拖动方式的选择。电力拖动方式有单独拖动和分立拖动两种。在具体选择时，应根据工艺及结构具体情况决定电动机的数量。

2）调速方案的选择。主运动和进给运动都要求具有一定的调速范围，可采用机械调速、液压调速或电气调速方案。（2）电动机的选择1）电动机选择的基本原则。2）根据生产机械调速要求选择电动机的种类。3）根据工作环境选择电动机的结构形式。4）根据设备的速度选择电动机的额定转速。5）根据工作方式选择电动机的容量。3.机床电路设计的方法

（1）经验设计法

经验设计法又叫分析设计法，根据机床和生产工艺对机床电气控制系统的控制要求，选择适当的机床基本电路组合起来，并加以修改，综合成所需要的电路。1）主电路设计2）控制电路、信号指示电路设计3）联锁和保护环节设计4）综合审查

（2）逻辑设计法

逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计。4.机床电路设计需注意的问题

（1）合理选择控制电路电源种类

可采用控制变压器给控制电路供电，照明、显示及报警等电路应采用安全电压。

（2）合理选择电器元件

根据电器元件的技术参数，合理选择电器元件。

（3）合理布线，力求使电路简单、经济

（4）保证电路工作的可靠性

1）防止出现“竞争”电路。a)不正确b)正确2）在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间要有电气联锁和机械联锁。

（5）保证电路工作的安全性

在电路中常设的保护环节有短路保护、过载保护、过电流保护、欠电压保护等。二、CW6163型卧式车床电路的设计1.主电路设计

组合开关QS为总电源开关。由于主电动机M1处于空载下起动，所以可采用直接起动方式，由接触器KM控制实现起动/停止，由热继电器FR1实现过载保护，并采用电流表PA监视车削量。

通常电动机功率较小时，可用中间继电器代替接触器控制电动机。冷却泵电动机M2由中间继电器KA1控制实现起动/停止，由热继电器FR2实现过载保护。快速移动电动机M3由中间继电器KA2控制实现点动。2.控制电路设计

控制变压器TC给控制电路提供AC127V、36V、6.3V电源，AC127V电源用于接触器、中间继电器，AC36V电源用于照明灯，AC6.3V电源用于指示灯。

为了便于操作，主电动机M1的起动/停止采用两地操作，设置主电动机M1起动按钮SB3、SB4和停止按钮SB1、SB2。

冷却泵电动机M2采用长动控制方式，设置冷却泵电动机M2起动按钮SB6和停止按钮SB5。快速移动电动机M3采用点动控制方式，设置快速移动电动机M3点动按钮SB7。

由照明开关SA控制照明灯EL。3.信号指示电路的设计

三相电源接通指示灯HL2和主电动机运行指示灯HL1由接触器KM控制。

4.电器元件的选择

根据设计的电路进行电器元件的选择。

（1）热继电器的选择

（2）接触器的选择

选择接触器时，主要考虑其主触点的额定电压和额定电流、辅助触点的数量与种类、吸引线圈的电压等级等。

（3）中间继电器的选择

（4）照明灯及灯开关的选择

（5）熔断器的选择

根据电动机的额定电流选择熔断器。

（6）控制变压器的选择

控制变压器的容量可根据控制电路所有负载功率之和来计算。

（7）组合开关的选择

根据主电路和控制电路负载的容量，确定组合开关的额定电流。

（8）按钮的选择

根据所需要的触点数目、使用场合、颜色来选择按钮。

（9）指示灯的选择

（10）电流表PA的选择

三、总结电路设计的思路设计过程中的问题对照评价标准自评

机床电气控制系统工艺设计主要包括电气设备安装图、电器元件布置图、接线图、电气柜及非标准零件图等的设计。1.电气设备安装图的设计

电气设备安装图表明机床电气控制系统的组成分布状况以及各组件安装的位置、现场安装要求。2.电器元件布置图的设计

电器元件布置图表明同一组件上各电器元件安装的位置。知识拓展——机床电气控制系统的工艺设计3.接线图的设计