机电一体化课程设计-专用钻床系统设计

机床电气控制技术课程设计

——专用钻床系统设计

专业：机械设计制造及其自动化

班级：xxxx级x班

姓名：X X

目录

引言

1 课程设计目的 2

1.1专用钻床概况 2

1.2基本要求 2

2机电控制系统原理图 2 3.1主电路 2

3.2控制电路 3

3.电动机及其它电气元件的选择5

3.1电动机的选型 5

3.2接触器器的选型5

3.3时间继电器电器的选型 6

3.4中间继电器、热继电器的选型 7

3.5熔断器的选型8

3.6控制变压器的选型9

3.7其他控制电器的选择9

3.8 制定电动机和电气元件明细表 9

小结 13

参考文献 14

摘要

基于机电控制基础课程复合性和实践性较强的学科特点,提出了基于项目的一体化教学方法 ,设定了直线运动模块速度、位置伺服控制系统设计课程项目,建立了机电控制基础课程的一体化内容体系,并应用于机电控制基础课程教学改革中。实践证明,此教学方法卓有成效地完成了机电控制基础的教学任务,激发了学生的学习兴趣,提高了学生机电装置控制系统的设计能力,取得了很好的教学效果,值得复合性和实践性较强的其他学科教学借鉴和参考。

关键词：

机电控制；项目教学；一体化教学模式；机电装置

引言

机床电气控制技术以继电器-接触器逻辑控制和可编程序控制器（PLC）为主要组成部分的电气控制技术，在现代工业领域特别是机电设备控制技术中发挥着不可替代的作用。在传统的机床电气控制系统中，继电器-接触器逻辑控制是主要的控制方式。随着技术的进步和生产过程的日益复杂， PLC技术得到迅速发展，其应用范围也日益广泛，PLC、机器人、CAD/CAM技术已成为现代工业自动化的三大支柱。由于PLC技术是在继电器-接触器逻辑控制技术的基础上发展起来的，学习继电器-接触器逻辑控制技术对学习PLC技术具有支撑与促进作用。因此，本书首先介绍继电器-接触器逻辑控制技术，在此基础上再介绍PLC技术。本课程是机电专业的专业基础课之一，在专业领域内，对提高学生工程实践和增强专业分析问题、解决问题的能力具有重要作用。

1 课程设目的

本课程设计是机电控制工程专业与《机床电气控制》专业课程配套的一门专业实践课程，是在学习了本专业《机床电气控制》中一些典型机床控制线路及实验的基础上，通过课程设计的实践，系统地掌握在工业自动化控制系统中，机床电气控制线路设计和应用的知识。为今后从事专业技术工作打下基础。

1.1专用钻床概况

设计一专用钻床液压系统。动作循序为：快进—1工进—2工进—死档铁停留—快退—原位停止卸荷。

1.2设计要求

（1）冷却泵电动机直接由K开关QS1控制，即由开关QS1接通和断开；（2）主轴电动机具有正反转、点动/长动控制功能，并可以实施反接制动；（3）升降电动机具有正反转控制功能；

（4）液压泵电动机具有正反转控制功能；

（5）主轴电动机具有短路保护、过载保护功能，整个线路具有短路保护功能；

（6）正反转时要具备“互锁”功能

（7）主电路与控制电路之间具有控制变压器TC；

（8）机床具有照明灯，照明电路电压为36V；

（9）机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为6.3V；

（10）主轴电动机启动后，可以动态实际测量主电路的电流大小。

2机电控制系统原理图

2.1主回路:

按下开关SB2，使得KM线圈带电，从而使KM的动合触点KM闭合形成闭合回路。具体的主回路线路如下图所示：

2.2控制线路：

2.2.1电动机M的控制

按下启动按钮SB2→接触器KM1通电→M1转动。

按下停止按钮SB1→接触器KM1断开→M1停止。

2.2.2回路动作控制

按下升起按钮SB4→KM1通电→电磁阀1YA通电，使得实现快速进给，指示灯HL1亮。当碰到行程开关ST2时，线圈KM3带电→电磁阀3YA、4YA通电，使得实现一工进，指示灯HL2亮。当碰到行程开关ST3时，使得KM4带电，，KM4的动断触点断开4YA断电，实现二工进，这时指示灯HL3亮。当碰触行程开关ST4时有延时继电器使得在原位停留（死挡铁停留），延时一定时间，延时开关KT带电使得KM2带电，动合触点KM2闭合，KM2动断触点断开使得只有2YA带电，实现快退。具体回路如下图所示：

2.2.

3.照明电路

变压器T提供36V交流照明电源电压。而显示灯所需电源为6.3V交流电。故将它们分别有变压器TC的不同变压接口引出即可。

照明灯用一个刀闸开关S2控制，在需要照明时就开启，不需要照明时就关闭，是手动控制。显示灯在相应的地方有标志，用HL标识。

控制回路的起始端（即由变压器TC引出的3端110V、36V、6.3V）应设置短路保护。故在该处分别接上相合适的熔断器FU2。

3.电动机及其它电气元件的选择

3.1电动机的选型

根据任务书中要求得知液泵电动机M的功率为5W。而工业用电一般都为380V三相交流电，故查手册得，选择功率相近的电动机得一下结果： M：Y132S-4

M功率5.5kW，额定电压380V，额定电流11.6A。

3.2.交流接触器的选用：

接触器用途广泛, 其额定工作电流或额定控制功率是随使用条件不同而变化的, 只有根据不同使用条件正确选用, 才能保证接触器在控制系统中长期可靠运行，充分发挥其技术经济效果。

因为这时接通时的冲击电流可达额定电流的十几倍, 这时，宜选用JK4使用类别的接触器,如果选用 JK3 类的接触器, 建议降低 70~80 % 额定容量来使用。