万能铣床主轴电动机控制系统的安装与调试

万能铣床主轴电动机控制系统的安装与调试

【摘要】本文主要阐述了万能铣床主轴电动机速度继电器的动作原理、安装任务实施、反接制动控制线路、能耗制动控制线路。

【关键词】万能铣床主轴；电动机控制系统；安装；调试

万能铣床主轴电动机控制系统安装、调试与维修需完成的任务主要是：主轴电动机能够高、低速运行，在各种铣削速度下保持功率不变，即恒功率调速。主轴电动机采用笼型异步电动机，并确定调速方式；铣床有顺铣和逆铣加工方式，要求主轴能够正、反转，确定电动机正、反转运行控制方式，同时，确定电动机制动方式。为使变速时变速箱内齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，主轴电动机在主轴变速时必须具有变速冲动。

万能铣床主轴电动机控制系统，启动方式采用降压启动，采用继电器接触器控制方式，运行方式为电动机正、反两个方向运行。按万能铣床主轴电动机控制方式，需要进行控制电器选择，按设计优化后的控制系统电路图，进行万能铣床进给电动机控制系统安装，把握安装接线工艺及规程，熟悉安装过程，把握调试方法和步骤，把握维修方法，安装结束后，进行系统调试，发现问题及时修复，还要进行工作评价。

有些生产机械在实际生产中要求电动机快速、准确停车，而电动机在脱离电源后由于机械惯性需要一段时间才能完全停止，这要求对电动机要采取有效措施进行制动。电动机制动分为机械制动和电气制动。

机械制动是在电动机断电后利用机械装置对其转抽施加相反的作用力矩（制动力矩）进行制动。电磁抱闸是经常使用方法，结构上电磁抱闸由制动电磁铁和闸瓦制动器组成。断电制动型电磁抱闸在电磁线圈断电后，利用闸瓦对电动机轴进行制动；电磁铁线圈通电时，松开闸瓦，电动机可以自由转动。这种制动在起重机械上被广泛采用。电气制动是使电动机停车时出现一个与转子原来实际旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩）进行制动。电气制动有反接制动和能耗制动等。

速度继电器用作笼型异步电动机的反接制动控制，也叫反接制动继电器。

1、速度继电器的动作原理

速度继电器的动作原理如图1所示。速度继电器转轴与电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。在电动机转动时，速度继电器的转子（永久磁铁）随之转动，在空间出现旋转磁场，切割定子绕组并在其中感应出电流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使定子随转子转动方向而旋转，和定子装在一起的摆锤推动动触头动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。在电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，动触头复位。

速度继电器的动作转速为120r/min，触头的复位转速在100r/min以下，转速在3000～3600r/min以下能可靠工作。

2、速度继电器的安装任务实施

2.1场地及设备

场地：电气控制室。设备：三相笼型异步电动机10台，刀开关和组合开关各10个，按钮10组，接触器20个，设备安装板10个；安装工具10套，万用表10块，导线4盘。

2.2组织实施步骤

根据万能铣床主轴电动机控制系统设计图纸组织实施：

（1）制定安装计划，进行组织分工；（2）按万能铣床主轴电动机控制系统设计图纸进行开关电器、控制电器、保护电器、电动机的选择；（3）对开关电器、控制电器、保护电器、电动机进行检查；进行外观检查，然后采用万用表进行测量；（4）按电器布置图，进行电器位置布置安装；（5）按安装接线图进行主电路接线；（6）按安装接线图进行控制电路接线；（7）按安装图纸进行接线检查；（8）按工作过程进行调试，问题及时维修。

2.3组织实施

（1）照图接线

分析电气原理图、安装接线图，按规定标注线号；对照原理图线号标好各端子编号，绘制连接线；检查各电器元件，出现异常要进行检修或更换，测量线圈电阻值并做好记录。

根据接线图规定位置定位打孔，把各电器元件固定牢靠。

用4mm2单股塑料铜线作主电路接线；用1mm2单股塑料铜线作辅助电路接线。要先核对套管线号，再做接线。电动机接线盒引线要使用4mm2的三芯橡胶护套线，按钮盒引线要使用三芯塑料护套线。

（2）检查线路和试车

对照原理图和接线图逐号核查接线；检查各端子连线的接触状况，排除虚接故障；参照有关内容，用万用表检查线路；进行空操作试验和带负荷试车。如果线路出现故障，应分析原因，排除故障。

3、反接制动控制线路

单向运转反接制动控制线路

反接制动是在电动机三相电源被切断后，马上通上与原相序相反的三相电源，形成与原转向相反的电磁力矩，运用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。此制动方式要在电动机转速降到接近零时切除电源，不然电动机仍有反向力矩可能会反向旋转，导致事故。

三相异步电动机单向运转反接制动控制线路如图2所示。

图2中主回路中所串电阻R为制动限流电阻，避免反接制动瞬间过大的电流损坏电动机。速度继电器KV与电动机同轴，在电动机转速上升到一定数值时，速度继电器的动合触点闭合，为制动做好准备。制动时转速迅速下降，在其转速下降到接近零时，速度继电器动合触点恢复断开，使接触器KM2线圈断电，防止电动机反转。

反接制动是制动迅速，但制动冲击大、能量消耗也大，因此，用于不经常启动和制动的大容量电动机。

4、能耗制动控制线路

能耗制动是把运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加一直流电源，以产生静止磁场，运用转子感应电流与静止磁场的作用，出现反向电磁力矩而实现制动。能耗制动时制动力矩大小与转速有关，转速愈高，制动力矩愈大，随转速的降低制动力矩也下降，在转速为零时制动力矩消失。

能耗制动是制动准确、平稳、能量消耗小，而需要整流设备，因此，可用于要求制动平稳、准确和启动频繁的较大容量电动机。