典型机械设备的电气控制电路分析

第三章典型机械设备的电气控制电路分析

主要内容：电气控制系统分析的内容、方法、步骤，常用机床电气设备的电气控制线路。

重点: 通过对典型控制电路的分析掌握电气控制电路的分析方法。

第一节电气控制系统分析基础

一、电气控制系统分析的内容

设备说明书

电气控制原理图

电气设备的总装接线图

电器元件布置图与接线图

二、电气原理图分析方法与分析步骤

分析主电路

分析控制电路

分析辅助电路

分析联锁与保护环节

分析特殊控制环节

总体检查

第二节车床电气控制电路分析

车床的应用：是最为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、定型表面，并可以用钻头、铰刀等进行加工。

卧式车床组成：床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等。

一、普通车床的主要工作情况

车削加工的主运动：是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率。

进给运动：是溜扳带动刀架的纵向或横向直线运动。

车床的辅助运动：包括刀架的快速进给与快速退回，尾座的移动与工件的夹紧与松开等。

普通车床的结构示意图

二、C650车床的电气控制的要求

(1)主轴电动机Ml

完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动,电动机采用直接起动的方式起动,可正反两个方向旋转,并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便,还具有点动功能。

(2)冷却泵电动机M2

拖动冷却泵,在加工时提供切削液,采用直接起动停止方式,并且为连续工作状态。

(3)快速移动电动机M3

可根据使用需要，随时手动控制起停。单向点动、短时运转。

三、电气控制电路分析

1、主轴电动机的控制

1）主轴正反转控制

KM1、KM2控制主轴电动机正反转

KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转

具体实现

由按钮SB3、SB4和接触器KM1、KM2组成主轴电动机正反转控制电路，并由接触器KM3主触点短接反接制动电阻R，实现全压直接起动运转。

2）主轴的点动控制

SB2与接触器KMl控制

具体实现

SB2与接触器KMl控制，并在主轴电动机M1主电路中串入电阻R减压起动和低速运转，获得单方向的低速点动，便于对刀操作。

3）主轴电动机反接制动的停车控制

停止按钮SB1与正反转接触器KMl、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS

具体实现

主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接触器KMl、KM2及反接制动接触器KM3、速度继电器KS，构成电动机正反转反接制动控制电路，在KS控制下实现反接制动停车。

4）主轴电动机负载检测及保护环节

采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，采用时间继电器KT的常闭通电延时断开触点连接在电流

表的两端，为此KT延时应稍长于M1的起动时间。

2、刀架快速移动的控制

刀架助快速移动由快速移动电动机M3拖动，由刀架快速移动手柄操作。

✓当扳动刀架快速移动手柄时，压下行程开关SQ，接触器KM5线圈通电吸合，使M3电动机直接起动，拖动刀架快速移动。

✓当将快速移动手柄扳回原位的。SQ不受压，KM5断电释放，M3断电停止，刀架快速移动结束。

3、冷却泵电动机的控制

由按钮SB5、SB6和接触器KM4构成电动机单方向起动、停止电路，实现对冷却泵电动机M2的控制。

第三节钻床电气控制电路分析

作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。

分类：立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及专用钻床等。

一、结构及运动形式

摇臂钻床的结构及运动示意图如下所示。

二、控制要求

运动部件较多，采用多电动机拖动。

要求主轴及进给有较大的调速范围。

主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与进给

传动机构实现主轴旋转和进给。

主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机只需

单方向旋转。

对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。

具有必要的联锁与保护。

内外立柱

主轴箱

主轴箱沿摇臂纵向运动

摇臂

主轴

主轴旋转运动

主轴纵向进给

工作台

底座

摇臂回转运动

三、液压系统简介

操纵机构液压系统:安装在主轴箱内，实现主轴正反转、停车制动、空档、预选及变速。

夹紧机构液压系统:安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧松开主轴箱、摇臂及

立柱 。

四、电气控制电路分析

主轴电动机的控制过程 摇臂升降电动机的控制过程

主轴箱与立柱的松开、夹紧控制过程

第四节 T68型卧式镗床电气控制

一、结构与运动形式

卧式镗床结构示意图如下所示。 二、电力拖动特点

双速笼型异步电动机作为主拖动电机。

进给运动和主轴及花盘旋转用同一台电动机拖动， 主轴电动机能正反向点动，并有准确的制动。

主轴电动机低速时直接起动，高速时先低速启动，延时后转为高速运转。 主轴变速和进给变速设低速冲动环节。 各运动部件能实现快速移动。

工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给设有联锁。

三、电气控制线路分析

主电路分析 控制电路分析

主轴电动机的正、反向起动控制 主轴电动机的点动控制 主轴电动机的停车与制动 主轴变速和进给变速控制

镗头架、工作台快速移动的控制 连锁与保护

镗头架前立柱

导轨

下溜板上溜板

镗轴

工作台

后立柱

导轨

尾架

床身