《机械设备控制技术》-第七章

第一节电气控制系统图一、电气控制系统图中的文字符号、图形符号电气控制系统图是利用各种电气符号、图线来表示系统中各电气设备、装置、元器件的连接关系的。电气符号包括文字符号、图形符号等，它们以图形和文字从不同角度为电气控制系统图提供了各种信息。只有清楚了各种符号的含义、构成及使用方法，才能正确识图。

1.文字符号文字符号是用字符代码来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能状态和特征的，它可分为基本文字符号和辅助文字符号两大部分。基本文字符号用来表示电气设备、装置和元器件的器件名称;辅助文字符号用来表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征的。下一页返回第一节电气控制系统图表7-1列出了根据GB/T7159一1987摘录的本课程内容涉及的常用文字符号。

2.图形符号图形符号是指用于图样或其他技术文件中表示一个设备或概念的图形、标记或字符。GB/T4728一1996一2000规定了电气图常用图形符号。二、绘制电气原理图的基本原则在分析和设计电气控制系统图时，应遵循一定的规则，只有掌握了这些绘图的规则，才能快速、准确地识图。电气原理图是为了便于阅读和分析控制电路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制成的表示电气控制电路工作原理的图形。图7-1所示为电气原理图。上一页下一页返回第一节电气控制系统图.原理图一般分为主电路和辅助电路(如控制电路、照明电路、保护电路)两部分画出。一般主电路用粗实线绘出，画在左边(或上部);辅助电路用细实线绘出，画在右边(或下部)。

.在原理图中，各电气元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准图形符号来画，文字符号也要符合国家标准。

.原理图中，各电气元件的导电部件如线圈和触点的位置，应根据便于阅读和分析的原则来安排，绘在它们完成作用的地方。同一电气元件的各个部件可以不画在一起。

.原理图中所有电气的触点，都按没有通电或不受外力作用时的开闭状态画出。如继电器、接触器的触点，按线圈未通电时状态画;对按钮、行程开关的触点，按不受到外力作用时的状态画;主令控制电气元件按手柄处于“零位”时的状态画。上一页下一页返回第一节电气控制系统图·原理图中，有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示。无直接电联系的导线交叉处不能画黑圆点。

.原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下或从左到右依次排列。三、电气元件布置图和接线图电气元件布置图主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置，为机械电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。在绘制电气设备布置图时，所有能见到的以及需表示清楚的电气设备均用粗实线绘制出简单的外形轮廓，其他设备(如机床)的轮廓用双点划线表示。.接线图上应详细标明导线及所穿管子的型号和规格等。上一页下一页返回第一节电气控制系统图电气控制电路安装接线图是为了安装电气设备和电气元件时进行配线或检查维修电气控制电路故障服务的。图7-2所示为按图7-1绘制的电气安装接线图。绘制电气安装接线图的基本原则:·在图中要表示出各电气设备之间的实际接线情况，并标注出外部接线所需的数据。

.在接线图中各电气元件的文字符号、元件连接顺序、电路号码编制都必须按原理图画出和标注。上一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路

电动机接通电源后由静止状态逐渐加速到稳定状态的过程称为电动机的启动。直接启动又叫全压启动，它是通过开关或接触器将额定电压直接加在电动机的定子绕组上，使电动机运转。这种方法的优点是所需电气设备少，电路简单;缺点是启动电流大。一般规定，三相异步电动机的功率低于10kW可以直接启动;如功率大于10kW，采用降压启动。一、单向运转控制电路

1.点动控制电路所谓点动，即按下按钮时电动机启动工作，松开按钮时电动机停止工作。点动控制多用于机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路其原理电路如图7-3所示。该电路由主电路和控制电路两部分组成。主电路由三相电源经过电源开关QS、主熔断器FU、交流接触器(以下简称接触器)的主触点KM和电动机M组成。控制电路由动合按钮SB和接触器的线圈KM组成。

点动控制电路工作原理如下:.合上电源开关QS,.按下按钮SB，使接触器线圈KM得电，接触器KM的三对动合触点KM闭合，电动机M通电启动运转。

.松开按钮SB，接触器KM线圈失电，接触器的主触点KM断开，电动机M断电停转。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路2.顺序控制电路在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用不同，有时需要按一定的顺序启动，才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠。例如，在铣床上就要求先启动主轴电动机，然后才能启动进给电动机。又如带有液压系统的机床，一般都要先启动液压泵电动机，以后才启动其他电动机。这些顺序关系反映在控制电路上，称为顺序控制。

图7-4所示为两台电动机M1和M2的顺序控制电路。该电路的特点是，电动机M2的控制电路是接在接触器KM1的动合辅助触点之后，这就保证了只有当KM1接通，M1启动后，M2才能启动。而且，如果由于某种原因(如过载或失压等)使KM1失电，M1停转，则M2也立即停电，即M1和M2同时停转。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路3.手动控制电路

图7-5所示的控制电路是用刀开关、转换开关或隔离开关控制电动机启动、停止的手动控制电路。工作原理是:隔离开关QS或控制开关SA合上，使电动机接通电源，开始运转;切断QS或SA，使电动机断电，停止运转。熔断器FU在控制电路中起短路保护作用。这种控制电路比较简单，对容量较小、启动不频繁的电动机来说，是经济方便的启动控制方法。但在容量较大、启动频繁的场合不能使用。因为容易烧坏开关，控制也不方便。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路4.具有自锁的控制电路如果要使上述点动控制电路中的电动机长期运行，启动按钮SB必须始终用手按住，显然这是很不方便的。为了实现电动机的连续运行，需要用接触器的一个动合辅助触点并联在启动按钮的两端;又为了可以使电动机停止转动，在控制电路中需串联一个停止按钮，如图7-6所示。其工作原理如下:.合上电源开关QS。

.按下启动按钮SB2→KM因线圈通电而吸合→KM动合辅助触点闭合(自锁)，KM主触点闭合—电动机M运转。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路这时即使松开SB2，接触器KM线圈仍能通过与SB2并联的触点(已处于闭合状态)得电，让电动机M保持工作状态。

.按下停止按钮SB1→KM线圈断电→KM动合辅助触点断开，KM主触点断开—电动机M停转。这种依靠接触器自身的辅助触点来使其线圈保持通电的现象，称为自锁或自保。起自锁作用的辅助触点称为自锁(或自保)触点。具有按钮和接触器并能自锁的控制电路，还有欠电压保护和失电压(零压)保护的功能。

电动机运行时，电源电压下降，电动机的电流就会上升。过大的电流会烧坏电动机。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路在具有自锁的控制电路中，电动机运行时的电源电压降到正常工作电压85%以下时，接触器线圈电磁吸力不足，动铁芯(衔铁)在反作用弹簧的作用下释放，自锁触点断开，失去自锁，同时主触点也断开，使电动机停转，得到了保护。这就是所谓的欠电压保护。电动机运行时，如遇停电而又恢复供电时，如果电动机自行启动，很容易造成设备或人身事故。但由于接触器的自锁触点和主触点在停电时均已断开，所以控制电路和主电路在恢复供电时，不会自行接通，电动机不会自行启动。这种在突然断电时能自动切断电源的保护作用，称为失电压(或零压)保护。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路电动机在运行过程中，如长期负载过大、操作频繁或断相运行等，都可能使电动机的电流超过它的额定值。熔断器在这种情况下一般不会熔断，这将引起电动机过热。如果温度超过允许温升，就会使绝缘损坏，电动机的使用寿命大为缩短，甚至烧坏电动机。因此，对电动机必须采取过载保护措施。一般利用热继电器进行过载保护。图7-6所示为具有自锁和过载保护的控制电路。电动机在运行过程中，如果由于过载或其他原因使电流超过额定值时，经过一定时间，串接在主电路中的热继电器KR的热元件因受热弯曲，使串联在控制电路中的KR动断触点断开，切断控制电路，接触器KM的线圈断电，主触点断开，电动机M便停转。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路由于热继电器的发热元件有热惯性，即使通过它的电流超过额定电流好几倍，它也不会瞬时动作，所以它只能作过载保护，而异步电动机的短路保护还需要依靠熔断器。

5.点动与长动控制电路在实际工作中，机床既要点动调整，也需要长期工作，又称长动控制。

图7-7(a)所示的启动控制原理与前相同，故不多述。需要点动时，只要按下按钮SB3就断开了自锁回路，而后SB3动合触点闭合，接触器KM线圈通电，其主触点闭合，电动机便开始旋转。松开按钮SB3

，接触器KM线圈断电，其动合辅助触点和主触点均断开，电动机就停止转动。需要长动时，按下按钮SB2，接触器KM吸合并自锁，电动机连续旋转;按下按钮SB1，电动机停止运转。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路图7-7(b)所示为一种改进的既可点动又可长动的控制电路。这种电路的自锁触点支路串接有开关SA。当开关SA断开时，切断了自锁电路，变成了点动电路。闭合手动开关SA，自锁触点就起作用，启动电动机便可以连续旋转。

6.两地控制电路以上各控制电路只能对电动机在一个地点、用一套按钮来进行控制操作。但有些生产机械，例如铣床，为了操作方便，希望在两个地点实现同样的控制操作，即所谓两地控制。为了达到从两地同时控制一台电动机的目的，必须在另一地点再装一组启动和停止按钮。这两处起停按钮接线需保证:启动按钮要相互并联，停止按钮要相互串联。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路图7-8所示为两地控制电路。它可以分别在甲、乙两地控制接触器的通断，甲地起停按钮为SB11和SB12，乙地为SB21和SB22，实现了两地控制同一台电动机的目的。二、正反转控制电路有的生产机械往往要求实现正反两个方向的运动，例如主轴的正转、反转和起重机的上升、下降等，这就要求电动机既能正转，也能反转。由电动机原理可知，若将接至交流电动机的三相电源进线中的任意两相接线对调，就能实现与原转向相反的运转。常见的正反转控制电路有以下几种。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路1.接触器互锁正反转控制电路

(1)简单的可逆旋转电路图7-9所示为用接触器互锁的正反转控制电路。电路中用接触器KM1和KM2分别控制电动机的正转和反转。KM1和KM2的主触点不可同时接通，否则将形成电源短路，造成事故。为此，分别在正转和反转的控制回路中接入了对方接触器的动断辅助触点，从而保证一个回路工作，而另一个回路不能工作。这种互相制约的控制关系称为“互锁”。在机床控制电路中，凡是有相反动作，如工作台上下、左右移动，等等，都需要有类似的互锁控制。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路正转接触器KM1和反转接触器KM2接通的电源相序不同，KM1按U一V一W相序接入电动机，而KM2按W一V一U相序接入电动机，即改变了输入电源的相序，所以当两个接触器分别工作时，即可实现电动机正转和反转。只需按压SB3，即可停止转动。工作原理如下:

.合上开关QS。

.按压SB1→KM1线圈得电→KM1主触点闭合，KM1自锁触点闭合、联锁触点断开(切断反转控制电路)一电动机正转启动。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路.按压SB3→KM1线圈断电→KM1主触点断开，KM1自锁触点断开、联锁触点闭合(为接通反转控制电路做好准备)一电动机停转。

.按压SB2→KM2线圈获电→KM2主触点闭合，KM2自锁触点闭合、联锁触点断开(切断正转控制电路，使KM1线圈不能获电)→电动机反转启动。这个电路的缺点是:改变电动机的运转方向必须先按停止按钮SBA，然后再按反向启动按钮，所以对于频繁改变转向的场合不宜使用。

(2)直接正反转电路图7-10所示的控制电路是接触器、按钮双重互锁的正反转电路，克服了上述缺点。SB1,SB2为复合按钮，按下按钮时，动断触点先断开，经过一段机械延时;(按钮从起始位置至按到底的时间)，动合触点才接通，这样就保证KM1和KM2接触器不会同时动作。这种电路操作简便，安全可靠，在机床中应用广泛。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路工作原理如下:.合上QS。

.按下SB1，其动断触点先切断KM2反转控制电路，经过机械延时后动合触点接通KM1正转控制电路，使电动机正转启动。

.要是按下SB2

，其动断触点先切断KM1正转控制电路，KM1主触点断开，电动机断电停转，然后其动合触点接通反转控制电路，使电动机反转启动。

2.倒顺开关正反转控制电路倒顺开关又叫可逆转换开关，属组合开关，用它可直接控制电动机作正转或反转。它有三个操作位置:正转、停止和反转;是靠手动完成正反转操作的。工作原理如图7-11所示。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路从图中可以看出，倒顺开关置于正转和反转位置时，电动机M的电源接入线(L1、L2)交换，电源相序得到了改变，从而改变了电动机的转向。应该注意的是，当电动机处于正转状态时，欲使它反转，必须先把手柄扳到“停止”位置，使电动机先停转，然后再把手柄扳至“反转”位置。若直接由“正转”扳至“反转”，因电源突然反接，会产生很大的冲击电流，易使电动机的定子绕组受到损坏。此控制电路的优点是:所用电气少，简单;缺点是:在频繁换向时，操作人员劳累，不方便，且没有欠电压和零电压保护。因此，这种方式只在被控电动机的容量小于5.5kW的场合使用。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路3.往返行程控制线路行程控制电路是按照工作机械的某一运动部件的行程或位置的变化来进行控制的电路。行程控制靠限位开关来实现。

机械设备中如机床的工作台、高炉的加料设备等均需要在一定的距离内能自动往复不断循环，以使工件能连续加工。图7-12所示为机床工作台往返循环的控制电路，其实质是用限位开关来自动实现电动机的正反转。组合机床、铣床的工作台常用这种电路实现往返循环。

SQ1，SQ2为限位开关，按要求安装在床身固定的位置上，反映加工终点与原位。当撞块压下限位开关时，其动合触点闭合，动断触点断开。其实这是按一定的行程用撞块压下限位开关，代替了人按按钮。上一页下一页返回第二节三相笼型异步电动机直接启动控制电路合上电源开关QS，按下正向启动按钮SB1，接触器KM1得电并自锁，电动机正转使工作台前进。当运行到SQ2位置时，其动断触点断开，KM1断电，电动机停转，同时，SQ2动合触点闭合，使KM2通电，电动机反转，工作台后退。当撞块又压下SQ1时，使KM2断电，KM1又得电动作，电动机又正转使工作台前进，这样可一直循环下去。上述这种用限位开关按照机床运动部件的位置或机件的位置变化所进行的控制，称作按行程原则的自动控制，或称行程控制。行程控制是机床和机床自动线应用最广泛的控制方法之一。上一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路

当电动机容量较大不能进行直接启动时，应采用减压启动。减压启动是将电源电压适当降低后，再加到电动机定子绕组上进行启动。当电动机启动后，再使电压恢复到额定值。减压启动的目的是减小启动电流，但也会引起启动转矩的下降。因此，减压启动仅适用于空载或轻载下的启动。下面介绍两种常用的减压启动方法。一、星形一三角形(Y-△)降压启动控制电路在电动机正常运行时，定子绕组联结成三角形，启动时把它联结成星形，启动即将完成时再恢复成三角形。

1.时间继电器自动切换控制电路

图7-13所示为采用时间继电器自动切换的Y-△减压启动控制电路。下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路工作原理如下:

合上开关QS，按下SB1，接触器KM线圈通电，KM主触点和自锁触点都闭合，同时，KMY和KT的线圈都通电，KMY主触点闭合，电动机Y联结启动。此时，KMY辅助互锁动断触点断开。经过一定时间后，时间继电器KT的动断延时触点打开，动合延时触点闭合，KMY线圈断电，KMY主触点断开，互锁动断触点闭合，KM△线圈通电，KM△主触点和自锁触点闭合，电动机恢复△联结全压运行。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路2.按钮切换控制电路

图7-14所示为按钮切换Y一△减压启动控制电路。工作原理如下:

电动机先按星形接法启动:合上电源开关QS，按下SB1,IBM线圈通电，KM主触点和自锁触点闭合，同时，KMY线圈通电，KMY主触点闭合，电动机因KM和KMY的主触点闭合而Y接法启动。此时，KMY辅助互锁动断触点断开，使得KM△线圈不能得电，实现电气互锁。

电动机△接法运行:当电动机转速升高到一定值时，按下SB2,KMY线圈断电，KMY主触点断开，电动机暂时失电，同时，KMY辅助互锁动断触点闭合，KM△线圈通电，KMY主触点和自锁触点闭合，电动机△接法运行。KM△辅助互锁动断触点断开，使得KMY线圈不能得电，实现电气互锁。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路这种启动电路由启动到全压运行，需要两次按动按钮，不太方便，且切换时间也不易准确掌握。为了克服上述缺点，可采用时间继电器自动切换控制电路。二、自藕变压器启动控制电路自藕变压器减压启动(又名补偿减压启动)是利用自藕变压器来降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，达到限制启动电流的目的。电动机启动时，定子绕组得到的电压是自藕变压器的二次电压，一旦启动完毕，自藕变压器便被切除，额定电压或者说自藕变压器的一次电压直接加于定子绕组，这时电动机直接进入全电压正常运行。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路自藕变压器减压启动常用一种叫做启动补偿器的控制设备来实现，可分手动控制和自动控制两种。

1.时间继电器控制补偿器减压启动在许多需要自动控制的扬合，常采用时间继电器自动控制的补偿器减压启动，其控制电路如图7-15所示。

动作过程为:启动时按下按钮SB2，接触器KMY和时间继电器KT同时通电，电动机通过自藕变压器作减压启动。当电动机转速上升到一定值时，KT延时打开动断触点，切断KM线圈回路，KMY释放，使自藕变压器脱离电源，同时KT动合延时触点闭合，KM2线圈通电，电动机直接接到电源，在额定电压下运行。SB1为停止按钮。该控制电路一般只能用于30KW以下的电动机。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路时间继电器控制的补偿器也有现成产品，如XJO1型等。

2.手动控制启动补偿器减压启动启动工作原理图如图7-16所示。启动时，合上电源开关QS1，将开关QS2扳向“启动”位置，使电源加到自藕变压器上，而电动机定子绕组与自藕变压器的抽头连接，电动机进入减压启动阶段。待电动机转速上升到一定值时，再将QS2迅速扳向“运行”位置，使电动机直接与电源相接，在额定电压下正常运行。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路工厂中常用的手动控制启动补偿器的成品有QJ3和QJ5等。图7-17所示为QJ3型手动控制补偿器控制电路原理图。

这种补偿器中，自藕变压器采用Y接法。各相绕组有一次电压的65%和80%两组抽头，可根据启动时负载的大小来选择。出厂时接在65%的抽头上。启动器U,V,W的接线柱和电动机的定子绕组相连接，L1、L2

、L3的接线柱和三相电源相连接。上一页下一页返回第三节三相笼型异步电动机降压启动控制电路操作机构中，当手柄处在“停止”位置时，装在主轴上的动触点与两排触点都不接触，电动机不通电，处于停止状态;当手柄向前推到“启动”位置时，动触点与上面一排启动触点接触，电源通过动触点、启动静触点、自藕变压器65%(或其他)抽头、电动机减压启动;当电动机转速升高到一定值时，将手柄扳到“运行”位置，此时动触点与下面一排运行静触点接触，电源通过动触点、运行静触点、热继电器、电动机，在额定电压下正常运行。若要停止，只要按下停止按钮，跨接在两相电源间的失压脱扣线圈断电，衔铁释放，通过机械操作机构使补偿器手柄回到“停止”位置，电动机停转。上一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节一、两台动力头同时启动、退至原位、同时与分别停机的控制电路1.两台动力头电动机同时启动与停机的控制电路两台动力头加工时间相差不大、辅助时间较长时，为了装卸工件的安全和操作方便，可使两个动力头电动机同时启动、同时停机。图7-18所示为两台电动机同时启动与停机的控制电路。图中SQ1,SQ3为甲动力头在原位压动的限位开关，SQ2.SQ3为乙动力头在原位压动的限位开关，KA为中间继电器，SA1,SA2为单独调整开关。下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节启动时，按下SB2,KM1,KM2通电并自锁，甲、乙两动力头电动机同时启动。当两个动力头离开原位后，SQ1~SQ4全部复位，KA通电并自锁，其动断触点断开，KM1,KM2依靠SQ1、SQ2保持通电，动力头电动机继续工作。当两个动力头加工结束，退回原位并同时压下SQ1~SQ4

，使KM1,KM2线圈断电，达到两台电动机同时停机的目的。此时KA也断电，其动断触点复原，为下次启动做好准备。操作SA1或SA2可实现单台动力头的调整工作。

2.两台动力头电动机同时启动、分别停机的控制电路两台动力头的加工循环周期相差悬殊、辅助时间也较长，为了节省电能，可使动力头电动机分别停机。图7-19所示为两台动力头电动机同时启动、分别停机的电路。上一页下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节电路中各电气元件的作用、意义与图7-18大体相同，电路基本原理基本相同，所不同的是采用复合按钮SB2来实现两台电动机同时启动，当动力头加工结束，退回原位分别压下SQ1~SQ4限位开关时，使KM1,KM2在不同时间断电，即两动力头可分别在不同时间停机。二、多台电动机同时启动的控制电路组合机床通常以多刀、多面同时对工件进行加工，这样就要求多台电动机同时启动，而且要求这些电动机能单独调整。图7-20所示为三台电动机同时启动的控制电路。图中KM1,KM2,KM3分别为三台电动机的启动接触器，SA1,SA2,SA3分别为三台电动机单独工作的调整开关。KR1,KR2,KR3分别为三台电动机的热继电器，以按钮SB1,SB2控制起停。上一页下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节启动时，SA1,SA2,SA3处于动合触点断开、动断触点闭合的状态。按下SB2,KM1,KM2,KM3线圈同时通电并自锁，三台电动机同时启动。如果要对某台电动机所控制的部件单独调整时，比如，对KM1所控制的部件要作单独调整时，即需要M1电动机单独工作时，只要扳动SA2,SA3使其动断触点断开，动合触点闭合。这时按下SB2

，则只有KM1通电并自锁，M1启动运行，达到单独调整的目的。电路中KM1~KM3动合辅助触点串联后形成自锁电路，当任一台电动机过载，热继电器动作时，保证其余两台也不能工作，达到同时启动、同时保护的目的。多台电动机同时启动，将使电路启动电流过大，对电网有影响，应注意这一点。上一页下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节三、主轴不转时引入和退出的控制电路组合机床在加工中有时要求进给电动机拖动的动力部件在主轴不旋转的状态下向前移动，当移动到接近工件加工部位时，主轴才开始启动。加工完毕，动力头退离工件时，主轴立即停转，而进给电动机在动力部件退回后才停转。并且在加工过程中，主轴电动机与进给电动机两者之间要互锁，以达到保护刀具、工件和设备安全的目的。图7-21所示为主轴不转时引入与退出的控制电路。上一页下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节图中KM1,KM2分别为主轴电动机和进给电动机接触器。SA1,SA2为单独调整开关，SQ1，SQ2为限位开关。进给时，先压下SQ1后压下SQ2

，退回时先松开SQ2再松开SQ1

。启动时，按下SB2,KM2经SQ1动断触点通电并自锁，进给电动机启动。拖动部件开始进给;当进给到主轴接近工件加工部位时，挡铁压下SQ1,KM。通电，主轴电动机启动旋转，开始加工。此时KM1,KM2辅助触点分别接入对方线圈电路中。当运动部件继续前进一定位置(很小距离)后，SQ1被压下，使KM1,KM2线圈通过对方已闭合的动合辅助触点继续通电，构成互锁电路。上一页下一页返回第四节组合机床控制电路的基本环节在整个加工过程中，SQ1，SQ2由挡铁一直压着。加工结束，动力头退回，主轴退至一定位置时，挡铁先松开SQ2

，由KM1,KM2动合辅助触点并联供电，动力头继续后退。然后松开SQ1,KM1断电，主轴电动机停转，但KM2仍自锁，进给系统继续退回，实现了主轴不转时的退出，直至动力头退至原位，按下SB1，进给电动机停转，加工过程结束。通过操作调整开关SA1,SA2

，可以实现进给电动机和主轴电动机的单独工作。上一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路

许多机床，如万能铣床、卧式锁床、组合机床，都要求迅速停机和准确定位，这就要求对电动机进行强迫立即停机。制动停机的方式有两大类:机械制动和电气制动。机械制动采用机械抱闸或液压装置制动;电气制动实质上是使电动机产生一个与原来转子的转动方向相反的制动转矩。机床中经常应用的电气制动是能耗制动和反接制动。一、电气制动控制电路

1.反接制动反接制动的实质是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，从而起到制动作用。下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路反接制动过程中，当要停车时，首先将三相电源的相序改变，当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。控制电路就是要实现这个过程。

图7-22(d),(b)所示均为反接制动的控制电路。我们知道，当电动机正方向运行时，如果把电源反接，电动机转速由正转急速下降到零。如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向启动运行。所以我们必须在电动机制动接近零速时，将反接电源切断，电动机才能真正停下来。控制电路中接近零速信号的检测通常采用速度继电器，以直接反映控制过程的转速信号，“判断”电动机的停与转。电动机与速度继电器的转子同轴，电动机转动时，速度继电器的动合触点闭合;电动机停止时，动合触点打开。上一页下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路下面先分析图7-22(d)所示的工作过程:按下启动按钮SB1，接触器KM1得电动作并自锁，电动机正转，速度继电器KS1动合触点闭合，为制动做好准备。如果需要停车，按下停止按钮SB2，使KM1失电，KM1的动断触点闭合，使KM2得电动作，电动机电源反接，电动机制动。当电动机转速下降到接近零时，速度继电器动合触点打开，KM2失电，切断电源，电动机停止。该电路存在的问题是:在停车期间，如果调整机件，需要用手扳动机床主轴时，速度继电器的转子也将随着转动，其动合触点闭合。接触器得电动作，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整工作。上一页下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路在图7-22(b)所示的电路中，显然解决了上述问题。控制电路中停止按钮使用了复合按钮SB2

，且在其动合触点上并联了KM2的动合触点，使KM2能自锁。这样在用手使电动机转动时，速度继电器KS1的动合触点闭合，但只要不按停止按钮，KM2是不会得电的，电动机也就不会反接电源。只有操作停止按钮SB2时，KM2才能得电，从而接通制动电路。因电动机反接制动电流很大，故在主回路中串入电阻，以防止制动时电动机绕组过热。

2.能耗制动能耗制动是三相异步电动机要停车时，在切断三相电源的同时，把定子的其中两相绕组接通直流电源，当转速为零时再切断直流电源。上一页下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路图7-23所示的控制电路就是为了实现上述的过程而设计的。这种制动方法实质上是把转子原来“储存”的机械能转变成电能，又消耗在转子的制动上，故称为“能耗制动”。

图7-24所示为有变压器全波整流的能耗制动的控制电路。图中整流装置由变压器和整流元件组成;KM2为制动用接触器;KT为时间继电器。控制电路工作过程如下:.按SB1,KM1通电，电动机启动。上一页下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路.按SB2,KM1断电(切断交流电源)，KM2通电(接通直流电源)，能耗制动，同时，KT线圈通电，KT延时动断触点动作，KM2断电(制动结束)。制动作用的强弱与通入电流的大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大制动作用越强。一般取直流电流为电动机空载电流的3~4倍，电流过大将使定子过热。二、电磁式机械制动控制电路在切断电源以后，利用机械装置使电动机迅速停转的方法称为机械制动。应用较普遍的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器两种，它们的制动原理基本相同。下面以电磁抱闸制动为例说明机械制动原理。上一页下一页返回第五节三相笼型异步电动机制动控制电路1.电磁抱闸的结构电磁抱闸主要包括两部分:制动电磁铁和闸瓦制动器。制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。闸瓦制动器由闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等部分组成。闸轮与电动机装在同一根轴上。