典型设备电气控制系统概述.pptx
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M2（冷却泵）： SB5、SB6及KM4
构成起停控制电路： M3（快移）：
刀架操纵手柄控制 刀架拖板的工步移动 和快速移动。
按动操作手柄点 动按钮，压下位置开 关SQ→KM5线圈通电 →电动机M3点动。
3.2 摇臂钻床电气控制系统
钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工。
摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。
电气控制与PLC
浙江水利水电专科学校 孙平 教授
第3章 典型设备电气控制系统
目的：
通过对车床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床、 平面磨床、组合机床、桥式起重机等设备电气控制系 统的分析，为设备安装、调试、维修打下一定基础， 本章是前两章知识的综合应用。
要求：
学会分析电气设备中各种电动机起动、制动过程 和各种辅助电路的工作原理，掌握常用电气设备中电 气原理图的原理和结构。
电磁铁YA线圈不通电时， 电磁换向阀YV工作在左工位， 同时实现主轴箱和立柱的夹紧 与放松。
电磁铁YA线圈通电时，电 磁换向阀YV工作在右工位， 实现摇臂的夹紧与放松。
摇臂 液压缸
主轴箱 液压缸
立柱 液压缸
YV YA
溢
M
流
双向 3 ~
阀
定量泵
3.2摇臂钻床电气控制系统
控制要求： 1、主轴的控制
主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制 。 2、摇臂升降过程： 放松→升/降→夹紧
Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距1200mm。
摇臂钻床的构成（机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、
（外形图）
主轴、工作台（固定工件）。
机械运动： 主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）
进给运动：主轴的上、下Hale Waihona Puke Baidu给运动（主电动机M1驱动） 辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）
第3章 目 录
3.1 C650卧式车床控制线路分析 3.2 摇臂钻床控制线路分析 3.3 万能铣床控制线路分析 3.4 卧式镗床控制线路分析 3.5 磨床电气控制线路分析 3.6 组合机床控制线路分析 3.7 桥式起重机控制线路分析
3.1 C650卧式车床电气控制电 路
重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。 3.1.1 车床结构介绍和控制要求
启动完毕，KT延时时间到→PA投入检 测运行电流。 ③、反接制动（正转时n>0触点闭合）
按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、 KA线圈断电，松开SB1→KM2线圈通电 →M1串R反接→n<100r/min时→KM2线圈 断电，切除反接电源，M1停止转动。 反转及反转的反接制动请自行分析。
2、其他控制电路原理
第3章 典型设备电气控制系统
电气控制系统分析的一般方法步骤： 1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统
的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。 2、了解电器元件的安装位置及作用。 3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行
程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及 安装位置。 4、分析电气控制原理。
C650车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度3000mm。 主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通过手柄
操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。 要求：
①因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。 ②快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。 驱动电机电气控制要求： 主轴电动机（30KW）：①正、反转②电气反接制动③正向点动。 快移电动机（2.2KW）：点动控制。 冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制。 （提供冷却液）。
②摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动） ③主轴箱沿摇臂水平移动（手动）
④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、
主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。
3.2.1摇臂钻床的液压原理
液压泵采用双向定量泵。接 触器KM4、KM5控制液压泵电 机M3的正、反转。
电磁换向阀YV的电磁铁YA 用于选择夹紧、放松的对象。
HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。
3.2.2摇臂钻床电气控制主电路
主电动机M1： KM1单向起停控制。
摇臂升降M2： KM2、KM3，正反转控制。
液压泵机M3： KM4、KM5，正、反转 （夹/松）控制。
冷却泵M4： 组合开关SA1单向手动 控制。
3.2.3摇臂钻床电气控制电路
主电动机控制
SB1、SB2、KM1构成主轴电动机的 起停控制电路，HL3用作运行指示。
3.1.2 C650车床主电路分析
M1（主电动机）： ①KM1、KM2实现正反转； ②KT与电流表PA用于检测 运行电流； ③KM3用于点动和反接制动 时串入电阻R限流；正反转 电动运行时R旁路。 ④速度继电器KS用于反接 制动时，转速的过零检测。
M2（冷却泵电机）： KM4用于 起停控制。
M3（快移电动机）：KM5用于 起停（点动）控制。
a . 摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2； b. 做升/降运动； c.升降完毕与夹紧之间加入1~3S的时间延时，以克服惯性； d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关
SQ3，摇臂升降过程结束。
位置开关SQ1 、SQ6用于升降限位保护。
3、工作状态指示 HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示
1、主电动机M1的控制：
①、点动（正向）
按下点动按钮SB2→KM1线圈通电 （无自锁）→M1串R全压正向点动，电流表 PA不投入。
松开点动按钮SB2→KM1线圈断电，点 动停止。 ②、正反转控制（SB3、SB4）。
按动正转SB3→ KT线圈通电延时、 KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通 电→ KM1线圈通电自锁→M1正向起动。
摇臂上升过程分析（夹紧时压下SQ3 ）:
按下SB3→KT通电→电磁阀YA线圈 通电、KM4线圈通电→ 液压泵电机M3 正转、压力油进入摇臂夹紧油缸右腔→ 摇臂松开→压下ＳQ2→KM4线圈断电 →M3停止放松（此时SQ3恢复为常态， YA线圈仍通电） 。
压下的ＳQ2 →KM2线圈通电→摇臂 升降电机M2正转→摇臂上升→升至需要 高度时，松开SB3或摇臂压下限位开关 SQ1时→ KT线圈断电延时、KM2线圈断 电→M2停止上升 。
构成起停控制电路： M3（快移）：
刀架操纵手柄控制 刀架拖板的工步移动 和快速移动。
按动操作手柄点 动按钮，压下位置开 关SQ→KM5线圈通电 →电动机M3点动。
3.2 摇臂钻床电气控制系统
钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工。
摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。
电气控制与PLC
浙江水利水电专科学校 孙平 教授
第3章 典型设备电气控制系统
目的：
通过对车床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床、 平面磨床、组合机床、桥式起重机等设备电气控制系 统的分析，为设备安装、调试、维修打下一定基础， 本章是前两章知识的综合应用。
要求：
学会分析电气设备中各种电动机起动、制动过程 和各种辅助电路的工作原理，掌握常用电气设备中电 气原理图的原理和结构。
电磁铁YA线圈不通电时， 电磁换向阀YV工作在左工位， 同时实现主轴箱和立柱的夹紧 与放松。
电磁铁YA线圈通电时，电 磁换向阀YV工作在右工位， 实现摇臂的夹紧与放松。
摇臂 液压缸
主轴箱 液压缸
立柱 液压缸
YV YA
溢
M
流
双向 3 ~
阀
定量泵
3.2摇臂钻床电气控制系统
控制要求： 1、主轴的控制
主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制 。 2、摇臂升降过程： 放松→升/降→夹紧
Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距1200mm。
摇臂钻床的构成（机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、
（外形图）
主轴、工作台（固定工件）。
机械运动： 主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）
进给运动：主轴的上、下Hale Waihona Puke Baidu给运动（主电动机M1驱动） 辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）
第3章 目 录
3.1 C650卧式车床控制线路分析 3.2 摇臂钻床控制线路分析 3.3 万能铣床控制线路分析 3.4 卧式镗床控制线路分析 3.5 磨床电气控制线路分析 3.6 组合机床控制线路分析 3.7 桥式起重机控制线路分析
3.1 C650卧式车床电气控制电 路
重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。 3.1.1 车床结构介绍和控制要求
启动完毕，KT延时时间到→PA投入检 测运行电流。 ③、反接制动（正转时n>0触点闭合）
按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、 KA线圈断电，松开SB1→KM2线圈通电 →M1串R反接→n<100r/min时→KM2线圈 断电，切除反接电源，M1停止转动。 反转及反转的反接制动请自行分析。
2、其他控制电路原理
第3章 典型设备电气控制系统
电气控制系统分析的一般方法步骤： 1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统
的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。 2、了解电器元件的安装位置及作用。 3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行
程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及 安装位置。 4、分析电气控制原理。
C650车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度3000mm。 主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通过手柄
操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。 要求：
①因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。 ②快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。 驱动电机电气控制要求： 主轴电动机（30KW）：①正、反转②电气反接制动③正向点动。 快移电动机（2.2KW）：点动控制。 冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制。 （提供冷却液）。
②摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动） ③主轴箱沿摇臂水平移动（手动）
④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、
主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。
3.2.1摇臂钻床的液压原理
液压泵采用双向定量泵。接 触器KM4、KM5控制液压泵电 机M3的正、反转。
电磁换向阀YV的电磁铁YA 用于选择夹紧、放松的对象。
HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。
3.2.2摇臂钻床电气控制主电路
主电动机M1： KM1单向起停控制。
摇臂升降M2： KM2、KM3，正反转控制。
液压泵机M3： KM4、KM5，正、反转 （夹/松）控制。
冷却泵M4： 组合开关SA1单向手动 控制。
3.2.3摇臂钻床电气控制电路
主电动机控制
SB1、SB2、KM1构成主轴电动机的 起停控制电路，HL3用作运行指示。
3.1.2 C650车床主电路分析
M1（主电动机）： ①KM1、KM2实现正反转； ②KT与电流表PA用于检测 运行电流； ③KM3用于点动和反接制动 时串入电阻R限流；正反转 电动运行时R旁路。 ④速度继电器KS用于反接 制动时，转速的过零检测。
M2（冷却泵电机）： KM4用于 起停控制。
M3（快移电动机）：KM5用于 起停（点动）控制。
a . 摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2； b. 做升/降运动； c.升降完毕与夹紧之间加入1~3S的时间延时，以克服惯性； d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关
SQ3，摇臂升降过程结束。
位置开关SQ1 、SQ6用于升降限位保护。
3、工作状态指示 HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示
1、主电动机M1的控制：
①、点动（正向）
按下点动按钮SB2→KM1线圈通电 （无自锁）→M1串R全压正向点动，电流表 PA不投入。
松开点动按钮SB2→KM1线圈断电，点 动停止。 ②、正反转控制（SB3、SB4）。
按动正转SB3→ KT线圈通电延时、 KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通 电→ KM1线圈通电自锁→M1正向起动。
摇臂上升过程分析（夹紧时压下SQ3 ）:
按下SB3→KT通电→电磁阀YA线圈 通电、KM4线圈通电→ 液压泵电机M3 正转、压力油进入摇臂夹紧油缸右腔→ 摇臂松开→压下ＳQ2→KM4线圈断电 →M3停止放松（此时SQ3恢复为常态， YA线圈仍通电） 。
压下的ＳQ2 →KM2线圈通电→摇臂 升降电机M2正转→摇臂上升→升至需要 高度时，松开SB3或摇臂压下限位开关 SQ1时→ KT线圈断电延时、KM2线圈断 电→M2停止上升 。