电机拖动与控制第9章 常用机床的电气控制PPT课件

车削加工时，刀具与工件的温度较高，需设一冷却泵电动机，拖动冷却泵供给切削液， 实现刀具与工件的冷却。此电动机单方向旋转即可，且和主轴电动机有必要的联锁保 护。 为提高工作效率，减少辅助时间，刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动。
电气控制要求如下： 1）主轴电动机M1要求正、反转控制，采用机械方法调速，从经济性和可靠性出发，采 用笼型异步电动机拖动。 2）M1的容量为20kW，可直接起动，采用电气反接制动实现快速停车。 3）冷却泵电动机M2只需单方向旋转，且应在主轴电动机M1起动之后方可选择是否起 动，M1停止时，M2应立即停止。 4）为方便对刀操作主轴设有点动控制。 5）采用电流表检测电动机负载情况。
车削加工时，因被加工工件的材料、性质、形状、大小及工艺要求等不同，且刀具 种类也不同，所以要求切削速度也不同，这就要求主轴有较大的调速范围。车床大 多采用机械方法调速，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。
电力拖动要求如下： 正常车削加工时一般不需反转，但加工螺纹时需反转退刀，且工件旋转速度与刀具 的进给速度要保持严格的比例关系，为此主运动与进给运动由一台电动机来拖动。
9.2.2 电力拖动要求 1）砂轮电动机M1的容量为25kW，因容量较大，为了降低起动电流，采用Y-△减压起 动。开关Q兼作M1的短路保护，热继电器FR1为M1的过载保护。 2）工作台旋转电动机M2为双速电动机，快速时定子绕组作YY联结，慢速时定子绕组 作△联结。M2用熔断器FU1作短路保护，用热继电器FR2作过载保护。 3）工作台移动电动机M3需进行正反转，用热继电器FR3作过载保护。 4）磨头升降电动机M4也需进行正反转，用热继电器FR4作过载保护。
9.2 磨床的电气控制
下面以M7475B立轴圆台平面磨床为例进行分析。 9.2.1 主要结构及运动形式 平面磨床是一种磨削工件平面的机床，它既可用砂轮圆周进行磨削加工，也可用砂轮 端面进行磨削加工。M7475B立轴圆台平面磨床是利用砂轮端面进行磨削加工的磨床， 主要由床身、工作台、电磁吸盘、立柱、砂轮箱（又称为磨头）与滑座等组成。主运 动是砂轮的旋转，进给运动是圆形工作台带动工件转动，辅助运动是磨头的升降及台 面的左右移动。工件由电磁吸盘吸持在工作台上，若干个小工件可同时吸持在工作台 上进行加工。
2．控制电路分析 1）主轴电动机的控制 M1电机正向启动
按
KM3
SB3
得电
KM1线圈 得电自锁
KM3主触 点短接R KM3(1-10) 闭合
M1电机全压 启动
主电机M1串 电阻R启动
KA线圈 得电
KA(2-3) 闭合
KA(1-4) 闭合
KS-2闭合，为反 接制动准备
M1电机停车制动
按 KM1、KM3、KA SB1 依次断电释放
5）冷却泵电动机M5单向旋转即可，用热继电器FR5作过载保护。M3、M4、M5共用一组 熔断器FU2作短路保护。 6）M7475B型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。一部分是交流继电—接触器控 制电路，控制电力拖动部分；另一部分为电子控制电路，控制电磁吸盘的励磁与退磁。 7）机床具有信号灯指示装置，HL1为电源信号灯，HL2为砂轮起动信号灯，HL3为砂轮停 止信号灯，HL4为励磁信号灯，HL5为去磁信号灯，EL为照明信号灯。
第9章 常用机床的电气控制
9.1 普通车床的电气控制
车床是机械加工中使用最广泛的一种机床。在各种车床中普通车床是应用最多的一种， 主要用来车削工件的外圆、内圆、端面和螺纹等，并可以装上钻头、铰刀等进行加工。 下面以C650-2型普通车床为例来进行分析。 9.1.1 主要结构及运动形式 C650-2型普通车床主要结构如图9-1所示。
图9-1 C650-2型普通车床结构示意图 1—电动机 2—带轮 3—进给箱 4—挂轮架 5—主轴箱 6—卡盘 7—溜板箱 8—刀架 9—横溜板 10—尾架 11—丝杠 12—光杠
普通车床具有切削运动与辅助运动，其中切削运动包括主运动和进给运动，而切削 运动以外的其他运动皆为辅助运动。
切削的主运动为主轴通过卡盘带动工件的旋转运动；进给运动是溜板带动刀架的纵 向或横向直线运动，其中纵向运动是指相对操作者作向左或向右的运动，横向运动 是指相对于操作者作向前或向后的运动；辅助运动包括刀架的快速移动、工件的夹 紧与松开等。
KM5线圈 得电
快移手柄复位 4）主轴的点动控制
SQ不受压
KM5线圈 失电
点按 SB2
M1接触器点动
电机M1串电阻低速转 动（对刀）
冷却泵M2电 机转动
冷却泵M2电 机关机
M3电机带动刀 架快移
M3电机停止
9.1.3 常见故障及排除（讨论） 1．主轴电动机不能起动 2．主轴电动机断相运行 3．主轴电动机起动后不能自锁 4．按下停止按钮主轴电动机不停止 5．冷却泵电动机不能起动 6．快速移动电动机不能起动
冷却泵电动机M2 的运转和停止由接触器KM4的三个动合主触点控制。快速移动电动 机M3的运转和停止由接触器KM5的三个动合主触点控制。熔断器FU2作M2和M3的短 路保护。热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的长期过载保护。而快速移动电动机M3是 短时工作的，所以不需要过载保护。
电流表A与时间继电器KT作为主轴电动机M1的负载检测及保护环节，用电流表检测主 轴电动机定子电流，为防止起动电流的冲击，将时间继电器KT的通电延时断开的动断 触点与电流表并联，为此KT延时时间应稍长于M1的起动时间，当M1制动停车时，按 下停止按钮SB1，KT线圈断电释放，使KT触点瞬时闭合，将电流表短接，不会受到反 接制动电流的冲击。
9.1.2 控制电路分析 图9-2为C650-2型车床电气控制电路图。
1．主电路分析 主轴电动机M1的正转（反转）由接触器KM1（KM2）的三个动合主触点的接通和断开 来控制。电动机M1的容量不大，所以采用直接起动。R为反接制动电阻，起动及正常 工作时，由接触器KM3的三个动合主触点将其短接。速度继电器KS用于M1 的反接制 动中，熔断器FU1作M1的短路保护。
（KS-圈 得电
主电机M1串电阻R 反接制动
转速n下 降
KS-2释放
KM2线圈 失电
主电机M1制动 结束
2）冷却泵电动机M2的控制
开启冷 却泵
按SB6
KM4线圈得 电自锁
关闭冷 却泵
按SB5
KM4线圈 失电
3）快速移动电动机M3的控制 扳动快移手柄
下压SQ