第4章典型生产机械设备电气控制[1]
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机械设备电气控制
图2-2（a）是最基本的点动控制线路。起动按钮SB没有并联接触器KM 的自锁触头，按下SB，KM线圈通电，电机起动；手松开按钮SB时，接 触器KM线圈又断电，其主触点断开，电机停止运转。 图2-2（b）是带手动开关SA的点动控制线路。当需要点动控制时，只 要把开关SA断开，由按钮SB2来进行点动控制。当需要正常运行时，只 要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入，即可实现连续控制。 图2-2（c）中增加了一个复合按钮SB3来实现点动控制。需要点动控制 时，按下点动控制按钮SB3，其常闭触点先断开自锁电路，常开触头后 闭合，接通起动控制电路，KM线圈通电，接触器衔铁被吸合，主触头 闭合，接通三相电源，电动机起动运转。当松开点动按钮SB3时，KM线 圈断电，KM主触点断开，电机停止运转。 图2-2（d）是利用中间继电器实现点动控制线路。利用点动按钮SB2控 制中间继电器KA，KA的常开触头并联在按钮SB3两端以控制接触器KM， 再由KM去控制电动机实现点动。当需要连续控制时，由按钮SB3和SB1 实现。
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 降压启动
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 二)、电气原理图的画法
5．电气原理图中技术数据的标注
电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有 时也可用小号字体标在其图形符号的旁边。 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清 晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线 路工作原理的图形。
符号位置的索引用图号页次和图区编号的组合索引法索引代号的组成如图134所示图134索引代号的组成电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制知识点一机床电气原理图的画法及阅读方法一电气控制系统图项目实施二电气原理图的画法三电气原理图阅读和分析方法电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图电气控制系统图的结构电气控制系统图的结构电气原理图主电路控制电路电气控制系统图电气安装图电气接线图照明和控制电路电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制320槽线槽fu1fu2一电气控制系统图50505050360端子板kmfrtcfu3fu4某机床电气安装图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图某设备的电气接线图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制二电气原理图的画法1
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 降压启动
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 二)、电气原理图的画法
5．电气原理图中技术数据的标注
电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有 时也可用小号字体标在其图形符号的旁边。 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清 晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线 路工作原理的图形。
符号位置的索引用图号页次和图区编号的组合索引法索引代号的组成如图134所示图134索引代号的组成电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制知识点一机床电气原理图的画法及阅读方法一电气控制系统图项目实施二电气原理图的画法三电气原理图阅读和分析方法电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图电气控制系统图的结构电气控制系统图的结构电气原理图主电路控制电路电气控制系统图电气安装图电气接线图照明和控制电路电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制320槽线槽fu1fu2一电气控制系统图50505050360端子板kmfrtcfu3fu4某机床电气安装图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图某设备的电气接线图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制二电气原理图的画法1
机械设备的构成及机械电气控制的要点分析
机械设备的构成及机械电气控制的要点分析摘要：随着技术的不断发展，特别是计算机的应用，电气系统也将不断更新和改进。
本章主要介绍机电系统的概况和特点。
关键字：机械电子;控制;技术特点;分析1机械电气控制的定义所谓电控技术，是指利用各种电机作为驱动装置和控制系统，实现智能制造系统的电子控制技术。
电气控制系统作为电气控制技术的主要组成部分，已作为实现智能生产的关键手段在国民经济行业的系统中得到应用，并得到了良好的发展和持续应用。
电气控制是指对设备压力、流量、速度、开/关、联锁、速度等进行控制，以达到工艺流程的动作要求。
2电气控制系统的功能具有监督功能。
当机器安装在施工现场，但无法确定其是否处于连接或断开状态时，需要通过电气控制系统来实现其监控功能，例如设置视听信号，以实现对设备的电气监控和管理。
它具有保护作用。
设备上的电气设备在运行过程中发生的事故是不可避免的，因为电流过载引起的电路短路是常见故障。
此时，电源管理系统需要一个监控设备来控制和处理出现的各种问题。
具有自动控制功能。
这种自动控制功能主要体现了当设备出现问题时自动断开电路的功能。
当设备运行过程中出现高温或流量过大时，在无法进行人工操作的情况下，可以手动切换设备，确保电路的平稳运行。
有测量能力的。
照明和音频等音频和视觉信号可用于监控设备并掌握其操作。
然而，有必要首先了解设备的集体运行状态、各种仪器检测装置以及测试电路中的各种技术参数，如电压、电流、频率和功耗。
同时，还需要依靠最基本的仪器支持来完成设备电气状态的检查任务。
3机械电气控制的发展历程由于中国经济社会的不断发展，机械技术水平也有了显著提高。
无论是生产工艺还是设备高端技术都在不断发展，机电控制系统的发展前景也十分广阔。
它的发展历程可以从三个方面来分析：（1）运行模式的演变。
电力监控操作系统在过去是一种繁琐的机械操作方法，现在无法简单地掌握投入其中的大量人力和资源。
电气设备压力的调节、电压测量和开关都需要手动操作，这既繁琐又复杂，对工作人员的要求极高。
电气控制技术与PLC第 4 章
在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
普通车床的电气控制
普通车床的电气控制简介普通车床是机械加工中常见的一种工具，用于对工件进行旋转和切削。
在日常的车床加工过程中，电气控制是不可或缺的一局部。
本文将介绍普通车床的电气控制系统，包括其结构、功能和操作等方面。
一、电气控制系统的结构普通车床的电气控制系统主要包括以下几个局部：1.主电路：主电路是整个电气控制系统的核心局部，通过控制主电路的通断，可以实现对车床的启停控制。
主电路通常由电源、主开关、磁力起动器等组成。
2.运动控制局部：运动控制局部用于控制车床的各个运动部件，包括主轴、进给轴、工作台等。
通过控制运动控制局部，可以实现车床的转速调节、进给速度调节等功能。
3.辅助控制局部：辅助控制局部主要包括润滑系统、冷却系统、平安保护装置等。
这些辅助设备通过电气控制来实现对车床的润滑、冷却和平安保护等功能。
二、电气控制系统的功能普通车床的电气控制系统具有以下主要功能：1.启停控制：通过控制主电路的通断，实现对车床的启停控制，保证车床在正常工作状态下运行。
2.转速调节：通过控制主轴的转速，实现对工件的加工速度调节。
不同的工件对应不同的转速，通过电气控制系统可以调节主轴的转速，以满足工件加工的需求。
3.进给速度调节：通过控制进给轴的进给速度，实现对工件的进给速度调节。
不同的工件对应不同的进给速度，通过电气控制系统可以调节进给轴的进给速度，以满足工件加工的需求。
4.润滑和冷却控制：通过控制润滑系统和冷却系统的工作，实现对车床的润滑和冷却控制，以保证车床的正常运行和工件的加工质量。
5.平安保护控制：通过控制平安保护装置的工作，实现对车床的平安保护控制。
例如，当车床发生故障或超负荷时，可以通过电气控制系统实现车床的紧急停机保护。
三、电气控制系统的操作普通车床的电气控制系统通过控制面板来进行操作。
操作者可以通过面板上的按键和转动调节钮来实现对车床的各项功能的控制。
1.启停控制：通过按下面板上的启动按钮，可以使车床启动；通过按下停止按钮，可以使车床停止。
第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
时 间 继 电 器 KT 作 用 ： 起动和制动时将电流表 短接，防止起动电流和 制 动 电 流 冲 击 电 流 表 A。
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
3.2 C650型卧式车床电气控制线路
3.2.2 电气控制线路分析
3.C650型卧式车床电气控制系统的特点
3.2 C650型卧式车床电气控制线路
2.控制线路分析 2）控制电路分析
3.2.2 电气控制线路分析
（2）冷却泵电动机M2的控制电路。 （3）快速移动电动机M3的控制电路。 （4）照明电路。
（5）其他电路
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
（5） 其他电路
电流表A的作用：监视 主电路负载情况（电动 机绕组工作时的电流变 化）。通过电流互感器 TA接入。
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
3.3 X62W卧式铣床电气控制线路
3.3.2 电气控制线路分析
2.控制线路分析 1）主电路分析
2）控制电路分析 （1）主轴电动机M1的控制。 ①主轴电动机M1启动控制。 ②主轴电动机M1反接制动控制。 ③主轴变速时的冲动控制。 （2）进给电动机M2的控制。 ①水平工作台纵向进给运动控制。 ②水平工作台横向和升降进给运动控制。 ③水平工作台进给运动的联锁控制。 ④圆形工作台的控制。 （3）冷却泵电动机M3的控制。 （4）照明电路。 （5）保护环节。
C650型卧式车床电气控制系统的特点有：
主电动机能正、反转，省掉了机械换向装置；主电 动机采用了反接制动，能迅速停车；刀架能快速移动， 提高了工作效率；主轴可以点动调整。
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
3.2 C650型卧式车床电气控制线路
3.2.2 电气控制线路分析
3.C650型卧式车床电气控制系统的特点
3.2 C650型卧式车床电气控制线路
2.控制线路分析 2）控制电路分析
3.2.2 电气控制线路分析
（2）冷却泵电动机M2的控制电路。 （3）快速移动电动机M3的控制电路。 （4）照明电路。
（5）其他电路
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
（5） 其他电路
电流表A的作用：监视 主电路负载情况（电动 机绕组工作时的电流变 化）。通过电流互感器 TA接入。
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
3.3 X62W卧式铣床电气控制线路
3.3.2 电气控制线路分析
2.控制线路分析 1）主电路分析
2）控制电路分析 （1）主轴电动机M1的控制。 ①主轴电动机M1启动控制。 ②主轴电动机M1反接制动控制。 ③主轴变速时的冲动控制。 （2）进给电动机M2的控制。 ①水平工作台纵向进给运动控制。 ②水平工作台横向和升降进给运动控制。 ③水平工作台进给运动的联锁控制。 ④圆形工作台的控制。 （3）冷却泵电动机M3的控制。 （4）照明电路。 （5）保护环节。
C650型卧式车床电气控制系统的特点有：
主电动机能正、反转，省掉了机械换向装置；主电 动机采用了反接制动，能迅速停车；刀架能快速移动， 提高了工作效率；主轴可以点动调整。
《电气控制与PLC技术及应用》— 第3章 典型生产机械设备的电气控制线路
工厂电气控制设备第4章
(b) 再生制动状态
(c) 倒拉反接制动状态
图4.9 下放重物时电动机的三种工作状态
第4章 基本电器控制线路
4.3 桥式起重机的控制线路
4.3.1 凸轮控制器控制的小车移行机构控制电路
图4.10 KTl4-25J/1型凸轮控制器控制原理图
第4章 基本电器控制线路
转子电路电阻逐级切除情况
图4.11 转子电路电阻逐级切除情况
③ 对于工业机械的某些要害部位，必须保证 电气设备或机械设备不会出现事故的情况下， 才能使用短接法。
第4章 基本电器控制线路
习题与练习
1．判断题 （1）整个桥式起重机在大车移行机构拖动下，沿车间
长度方向的导轨移动。（ ） （2）起重机标准的通电持续率规定为15%，40%、60%
三种。（ ） （3）负载下放时，根据负载大小，提升电动机既可工
作在电动状态，也可工作在倒拉反接制动状态或再生 发电制动状态。（ ） （4）电磁抱闸是起重机常用的电气制动方法。（ ） （5）PQR10B型主令控制器控制电路中，当控制手柄在 下“1”挡位时，低速下放重物。 （ ）
第4章 基本电器控制线路
习题与练习
2．选择题
（1）空钩或轻载下放时，电动机处于（ ）状态。
第4章 基本电器控制线路
4.3.6 总体控制电路
15/3 t桥式起重机原理图
第4章 基本电器控制线路
15/3 t桥式起重机原理图
第4章 基本电器控制线路
4.4 电气控制线路故障分析与检查
4.4.1 观查法 生产机床和机械设备的故障主要可分为两大类： 一类是有明显的外部特征，例如电动机、变压器、电磁铁线
第4章 基本电器控制线路
4.4.2 通电检查法
《常用生产机械的电气控制操作技能》课件
任务拓展2 电压分阶测量法
电压分阶测量法
任务五 卧式镗床的电气故障排除
任务呈现 知识链接 操作实践 任务拓展
任务呈现
认识卧式镗床的电气控制原理图， 会分析卧式镗床的电气控制原理；
会排除卧式镗床的常见电气故障。
知识链接
知识链接1 卧式镗床的主要结构 知识链接2 卧式镗床的运动形式 知识链接3 卧式镗床的电气控制要求
知识链接3 普通车床的电气控制要求
主轴电动机一般选用笼型电动机，完成车床的主运 动和进给运动。主轴电动机可直接起动；车床采用 机械方法实现反转；采用机械调速，对电动机无电 气调速要求。
车削加工时，为防止刀具和工件温度过高，需要一 台冷却泵电动机来提供冷却液。要求主轴电动机起 动后冷却泵电动机才能起动，主轴电动机停车，冷 却泵电动机也同时停车。
操作实践
读一读 列一列 做一做 练一练
电气原理图 元器件明细表 电气故障排除 故障排除
读一读 电气原理图
M7130型卧轴矩台平面磨床电气原理图
做一做 电气故障排除
所有电动机不能起动 砂轮电动机M1不能起动 液压泵电动机不能起动 冷却泵电动机不能起动 电磁吸盘无吸力 电磁吸盘吸力不足 电磁吸盘去磁后工件取不下
听。要线路还能运行和不扩大故障范围、不损坏设备的 前提下，可通电试车，细听电动机、接触器和继电器的 声音是否正常。
摸。要刚切断电源后，尽快触摸电动机、变压器、电磁 线圈及熔断器等，是否有过热现象。
任务拓展2 电压分段测量法
电压分段测量法
任务四 万能铣床的电气故障排除
任务呈现 知识链接 操作实践 任务拓展
知识链接1 平面磨床的主要结构
M7130型卧轴矩台平面磨床结构示意图
知识链接2 平面磨床的运动形式
常用机械设备的电气控制
传感器
传感器是一种用于检测物理量（如温度、压力、位移等） 并将其转换为电信号的装置。
传感器由敏感元件、转换元件和测量电路等组成，不同类 型的传感器可以检测不同的物理量，如温度传感器、压力 传感器和位移传感器等。
控制器
控制器是一种用于控制机械设备的装 置，它能够根据输入的信号或指令来 控制输出信号或动作。
分类
根据用途和功能的不同，机械设 备可以分为多种类型，如机床、 泵、风机、压缩机、起重机等。
机械设备的应用领域
工业生产
在工业生产中，机械设备是实现 自动化、高效化生产的关键设备，
如数控机床、自动化生产线等。
交通运输
交通运输领域中，机械设备的应用 非常广泛，如汽车、火车、船舶和 飞机等交通工具中的发动机、变速 器和控制系统等。
。
04
可扩展性原则
系统设计应考虑未来的扩展需求 ，方便增加或减少功能模块。
系统设计流程
方案设计
根据需求分析结果，制定电气 控制系统的整体方案，包括硬 件和软件架构。
软件编程与调试
编写控制程序，进行软件调试， 确保程序逻辑正确、稳定。
需求分析
明确设备的功能需求和控制要 求，进行详细的需求调研和分 析。
系统故障诊断与排除
观察法
通过观察电气控制系统的外观、指示灯等判 断是否存在故障。
触摸法
通过触摸电气控制系统的高压电器元件和导 线，检查是否有过热现象。
听诊法
通过听电气控制系统运行时的声音判断是否 存在异常。
试验法
通过逐一断开或接入电路，判断故障部位。
系统检修与改造
定期检修
对电气控制系统进行定期 检修，检查各部件的磨损、 老化情况，及时更换损坏 部件。
第4章 电气控制系统的设计与安装
第4章 电气控制系统的设计与安装 制作：彭芳
电子科技大学中山学院机电工程系
电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出 合乎要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备 制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料， 包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和 说明书等。
4.1 电气控制系统设计的一般原则和程序
STEP2:辅助电路设计
主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生 产工艺要求。首先设计出各个独立环节的控制电路， 然后再根据各个控制环节之间的相互制约关系，进 一步拟定联锁控制电路等辅助电路的设计，最后再 考虑根据线路的简单、经济和安全、可靠，修改线 路。
同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠得很近，不能 分别接在电源的不同相上
SQ KM1
SQ KM1
KM2
SQ
SQ
KM2
电子科技大学中山学院机电工程系
(3)线路中应尽量减少多个电器元件依次动作后才 能接通另一个电器元件
KA1
KA KA1
KA2
KA2 KA3
KA KA1 KA2
KA1 KA2 KA3
电子科技大学中山学院机电工程系
SB2
KM1
FR SB2
SB1
KM1
KM2
KT
KT
KM2 KM2
KM1 KT KM2
KM1 KT
KM2
电子科技大学中山学院机电工程系
3. 保证控制线路工作的可靠性和安全性
（1）线圈的连接 在交流控制线路中，不能串连接入两个电器线圈
KM1 KM2 KA
电子科技大学中山学院机电工程系
(2)电器触头的连接
电子科技大学中山学院机电工程系
电气控制系统设计的基本内容
电子科技大学中山学院机电工程系
电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出 合乎要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备 制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料， 包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和 说明书等。
4.1 电气控制系统设计的一般原则和程序
STEP2:辅助电路设计
主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生 产工艺要求。首先设计出各个独立环节的控制电路， 然后再根据各个控制环节之间的相互制约关系，进 一步拟定联锁控制电路等辅助电路的设计，最后再 考虑根据线路的简单、经济和安全、可靠，修改线 路。
同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠得很近，不能 分别接在电源的不同相上
SQ KM1
SQ KM1
KM2
SQ
SQ
KM2
电子科技大学中山学院机电工程系
(3)线路中应尽量减少多个电器元件依次动作后才 能接通另一个电器元件
KA1
KA KA1
KA2
KA2 KA3
KA KA1 KA2
KA1 KA2 KA3
电子科技大学中山学院机电工程系
SB2
KM1
FR SB2
SB1
KM1
KM2
KT
KT
KM2 KM2
KM1 KT KM2
KM1 KT
KM2
电子科技大学中山学院机电工程系
3. 保证控制线路工作的可靠性和安全性
（1）线圈的连接 在交流控制线路中，不能串连接入两个电器线圈
KM1 KM2 KA
电子科技大学中山学院机电工程系
(2)电器触头的连接
电子科技大学中山学院机电工程系
电气控制系统设计的基本内容
典型生产机械设备电气控制知识
典型生产机械设备电气控制知识1. 引言在现代制造业中，生产机械设备的电气控制是非常重要的一部分。
电气控制系统可以实现对机械设备的精确控制，提高生产效率和产品质量。
本文将介绍一些典型生产机械设备电气控制方面的知识。
2. 电气控制系统的基础知识2.1 电气控制系统的组成典型的电气控制系统由以下几个基本组成部分组成：•控制电源：用于为控制系统提供电源电压和电流。
•控制器：接收输入信号并产生输出信号，用于控制机械设备的运行。
•传感器：用于感知机械设备的运行状态，并将状态转化为电信号输入到控制器。
•执行器：接收控制器的输出信号，并根据信号驱动机械设备执行相应动作。
2.2 电气控制系统的工作原理典型的电气控制系统的工作原理包括以下几个步骤：1.接收输入信号：传感器感知机械设备的状态，并将状态转化为电信号输入到控制器中。
2.控制处理：控制器接收到输入信号后，进行相应的控制处理，根据处理结果生成输出信号。
3.输出控制信号：控制器将输出信号发送给执行器，执行器根据信号驱动机械设备执行相应的动作。
4.反馈控制：传感器不断感知机械设备的状态，并将反馈信号输入到控制器，控制器根据反馈信号进行相应的调整和控制。
3. 电气控制系统的主要技术3.1 电气控制元件电气控制系统中常用的控制元件包括：•开关：用于控制电气信号的通断。
•继电器：用于控制大功率电路的开关。
•感应器：用于感应设备运行状态或物体位置。
•计时器：用于设定时间和控制时间延迟。
•控制按钮：用于手动操作控制系统。
•传感器：用于感应机械设备的运行状态。
3.2 电气控制回路典型的电气控制系统常用的回路有：•恒定回路：适用于需要保持设备稳定运行的控制。
•程序控制回路：适用于需要根据预设程序进行设备控制的控制。
•反馈控制回路：适用于需要根据设备反馈信息进行控制的控制。
3.3 电气控制系统的编程现代电气控制系统常常采用可编程逻辑控制器（PLC）进行编程。
PLC是一种专门用于控制自动化过程的电子设备，通过编写和调试PLC程序实现对机械设备的精确控制。
第四章典型机械设备安装工艺
再用定 位 销和螺钉将立柱固定在床身中段凸起的平面上→初调立柱，使其导轨在前后、 左右都与床身导轨垂直→再用方水平仪检查，其直线度不应超过0.05/1000。立柱初调合 格后，即可吊装联接梁，并加以固定，更换垫铁，进行二次灌浆，养生期满后，利用可调 垫铁精调立柱，并对床身的精度进一步复查。 5、安装侧刨刀架平衡锤： 侧刨刀架的安装： （1）先擦洗干净立柱导轨面及侧刀架的溜板结合面，涂上润滑油。 （2）把侧刨刀架及进给箱溜板紧贴在立柱导轨面上，塞入镶条并穿入侧刀架升降丝杠，并将 丝杠两端的支座用螺钉固定在立柱上。 平衡锤的安装： （1）先将一根有足够强度的铁棒穿入立柱的铸造型腔内，以便于临时搁放平衡锤。 （2）安装时平稳吊起平衡锤，缓缓放入立柱型腔内已架好的铁棒上。 （3）在立柱上装好滑轮，将钢丝绳绕过滑轮，钢丝绳的两端分别与平衡锤和侧刀架溜板连接 牢固可靠。 （4）将平衡锤微微提升，抽出铁棒，使侧刀架通过绕在滑轮上的钢丝绳与平衡锤达到平衡。 （5）侧刨刀架、平衡锤安装完毕，应检查刀架镶条与滑动面的贴合程度及刀架组件上下移动 是否灵活无阻滞。
、横梁和变速箱等，这些零部件安装时必须做到装一件检测一件。 大型龙门刨床的安装程序： 1）基础标高及尺寸检测。 2）初步找平，调整垫铁的标高。 3）床身就位及安装。 4）立柱和架梁安装。 5）横梁安装、升降机构及垂直刨刀架安装。 6）侧刨刀架和平衡锤安装。 7）主传动装置的安装;润滑系统的安装。 8）电气设备的安装及配线。 9）工作台安装。 10）试运转及安装精度检测。
干净，严格防止污物影响配合精度或研坏配合面。 （2）在工作台面的槽内对称四点放置吊具，工作台吊起后要保持其基本水平;就位时
要缓慢平稳，注意齿条与多头蜗杆啮合准确；在工作台移向蜗杆时不得发生冲击 ，以免碰伤齿面。 （3）齿条端部啮合数应有3~4个齿，齿数啮合不足时不准开动机床。其中啮合间隙 可用涂色法和压铅法检查，不符合要求时应进行调整。
、横梁和变速箱等，这些零部件安装时必须做到装一件检测一件。 大型龙门刨床的安装程序： 1）基础标高及尺寸检测。 2）初步找平，调整垫铁的标高。 3）床身就位及安装。 4）立柱和架梁安装。 5）横梁安装、升降机构及垂直刨刀架安装。 6）侧刨刀架和平衡锤安装。 7）主传动装置的安装;润滑系统的安装。 8）电气设备的安装及配线。 9）工作台安装。 10）试运转及安装精度检测。
干净，严格防止污物影响配合精度或研坏配合面。 （2）在工作台面的槽内对称四点放置吊具，工作台吊起后要保持其基本水平;就位时
要缓慢平稳，注意齿条与多头蜗杆啮合准确；在工作台移向蜗杆时不得发生冲击 ，以免碰伤齿面。 （3）齿条端部啮合数应有3~4个齿，齿数啮合不足时不准开动机床。其中啮合间隙 可用涂色法和压铅法检查，不符合要求时应进行调整。
第4章-关键组成部分
直流伺服电机伺服系统中使用最早也是应用最广的执行元件。它具有良好的启动、制动、机械特性和调 速特性，可方便地在宽范围内实现平滑的调速。 有如下特点：（1）稳定性好；（2）可控性好；（3）响应迅速；（4）控制功率低，损耗小；
直流伺服电机的缺点是： 有换向器和电刷之间的滑动接触，接触电阻的变化会是工作性能的稳定性 受到影响； 电刷下的火花使换向器需要经常维护，使其不能在易爆炸的地方使用，且 产生无线干扰，又因控制电源是直流，使得放大元件变得复杂。
2、步进电机外表允许的最高温度为摄氏80-90度;
3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降; 4、步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。
结构简单、使用维护方便、可靠性高、制造成本低等一系列的优点，步进电机常被广泛应用于开环结 构、精度要求不十分高的机电一体化系统中。
电气控制系统关键组成部件 直流伺服电机
要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为机器人在启动、制动时， 要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小重复误差。
5. 低速大转矩，过载能力强 一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过 载能力在短制系统关键组成部件 伺服驱动器的接线：
应用电机的分类
步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机
电气控制系统关键组成部件
步进电机
步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。每当输入一个电脉冲， 电机将转动一个角度前进一步。脉冲一个个输入，电机便一步一步转动，“步进电机”即由此得名。
步进电机的特点： 1、一般步进电机的精度为步距角的3-5%;
以输出信号来分，有增量型编码器和绝对型编码器。
工业机器人有电机都是应用的绝对编码器。
直流伺服电机的缺点是： 有换向器和电刷之间的滑动接触，接触电阻的变化会是工作性能的稳定性 受到影响； 电刷下的火花使换向器需要经常维护，使其不能在易爆炸的地方使用，且 产生无线干扰，又因控制电源是直流，使得放大元件变得复杂。
2、步进电机外表允许的最高温度为摄氏80-90度;
3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降; 4、步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。
结构简单、使用维护方便、可靠性高、制造成本低等一系列的优点，步进电机常被广泛应用于开环结 构、精度要求不十分高的机电一体化系统中。
电气控制系统关键组成部件 直流伺服电机
要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为机器人在启动、制动时， 要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小重复误差。
5. 低速大转矩，过载能力强 一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过 载能力在短制系统关键组成部件 伺服驱动器的接线：
应用电机的分类
步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机
电气控制系统关键组成部件
步进电机
步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。每当输入一个电脉冲， 电机将转动一个角度前进一步。脉冲一个个输入，电机便一步一步转动，“步进电机”即由此得名。
步进电机的特点： 1、一般步进电机的精度为步距角的3-5%;
以输出信号来分，有增量型编码器和绝对型编码器。
工业机器人有电机都是应用的绝对编码器。
常用机械设备的电气控制(1)
常用机械设备的电气控制(1)常用机械设备的电气控制现在，机械设备和电气设备的结合已经成为一种趋势。
为了提高机械设备的自动化程度和执行效率，越来越多的机械设备需要通过电气控制来实现各种功能。
下面，我们将介绍一些常用的机械设备的电气控制方法。
1. 电机的控制在机械设备中，电机是最常用的动力来源，因此电机的控制是很重要的。
常见的电机控制方法有：直流电机的电位器控制、交流电机的变频器控制、步进电机的脉冲控制等。
在具体应用中，这些控制方法可以根据不同的需求进行相应的选用。
2. 液压和气动系统的控制液压和气动系统中的执行元件（如液压缸和气缸）的控制也是很重要的。
这些执行元件需要根据不同的工作状态进行相应的控制，以实现机械设备的各种功能。
常见的液压和气动系统控制方法有：手动控制、机械控制、电控制等。
其中，电控制是目前应用最广泛的控制方式。
3. 传感器的应用在机械设备的电气控制系统中，传感器是一种重要的器件。
传感器可以将机械设备的各种状态参数转化为电信号，再由控制系统进行处理，实现各种控制操作。
有以下几种常见的传感器类型：光电传感器、接近开关、位置传感器等。
4. PLC的应用PLC（可编程序逻辑控制器）是一种用于控制机械和自动化设备的电子计算机。
PLC控制器可以自动化地运行机械设备，而无需人为操作。
当然，在PLC的程序编写方面还需要相应的专业知识。
总结起来，机械设备的电气控制是使机械设备实现自动化操作的重要手段。
我们可以根据不同的需求，选用不同的控制方式和器件，以实现高效、智能的机械设备自动化运行。
第2章 典型生产机械电气控制系统
XA6132型卧式万能铣床有床身、悬梁、刀杆支架、升降台等部 分组成，结构外形见图3-3。
第3章 典型生产机械电气控制系统
2.9.1 XA6132型卧式万能铣床的结构和运动形式 型卧式万能铣床的结构和运动形式
铣床的主要运动形式 运动形式有主轴（带刀具）旋转运动和工作台（固 运动形式 定工件）的进给运动，两种运动分别用两台电动机拖动。 主轴所带铣刀的切削运动有顺铣和逆铣两种工作方式，升降台分 为矩形和圆形两层结构，矩形工作台可实现工作台纵向、横向和垂 直三种进给运动，对应左右、前后、上下六个移动方向。 装有圆工作台的万能铣床还有圆形工作台的回转运动，万能铣床 的矩、圆形工作台共有4种运动形式。
第3章 典型生产机械电气控制系统
2.8.3.1 主轴电机 的控制 主轴电机M1的控制
1. 正、反转控制 按动正向起动按钮SB3时，两个常开触点同时 闭合，SB3右侧常开 触点使接触器KM3通电、时间继电器KT线圈通 电延时，中间继电器KA线圈通电自锁，SB3左侧常开触点使接触器 KM1线圈通电并通过KA的两个常开触点自锁，主电路的主轴电动机 M1 起动（全压）。时间继电器KT延时时间到，起动过程结束，主 电机M1进入正转工作状态，主电路KT常闭延开触点断开，电流表 PA投入工作，动态指示电动机运行工作的线电流。在电动机正转工 作状态，控制电路线圈通电工作的电器有KM1、KM3、KT、KA等。 反向起动的控制过程与正向起动类似，SB4为反向起动按钮，在M1 反转运行状态，控制电路线圈通电工作的电器有KM2、KM3、KT、 KA等。
第2章 典型生产机械电气控制系统
2.7 电气控制线路分析基础
电气控制线路的工作原理主要结合电气原理图进行分析。通常 电气原理图可分为主电路和控制电路及信号指示电路等几部分，也 可以按照电动机的编号将电路分成若干模块，甚至可以将每台电动 机的控制系统按照其控制功能细分为若干个控制环节。通过对电路 环节控制原理的分析，达到了解和掌握电动机各个控制环节以及整 个设备电气控制线路原理的目的。
典型生产机械电气控制
04
2、控制电路
控制主轴电动机的KM4辅助常开触点，提供动力滑台控制电源。
主轴与滑台的顺序控制：
按动SB1→KM1线圈通电自锁→KM3线圈通电→快进电动机M2的断电抱闸制动电磁铁YB线圈通电松闸→电动机M1、M2正转，滑台快进； 压下SQ2→KM3线圈断电→ YB断电，快进电机M2抱闸制动，滑台工进； 压动SQ3→KM1线圈断电， KM2线圈通电→滑台反向工进， SQ2复位 → KM3线圈通电，YB通电，M2反转，滑台快退； 压下SQ1→KM2、KM3线圈断电，M1、M2、YB断电抱闸制动，滑台停在原位。
顶出 退回
快速下行
慢速下行(加压)
保压
卸压
回程
停止
电气控制系统 本压力机电气控制线路由两台油泵电动机的Y-△转换起动电路和液压回路的电气控制两大部分组成，图3-12为压力机电气控制原理图
滑块(机身)的电气控制 当液压泵电机起动后，KM2、KM5的联锁触点闭合，即可对液压控制电路进行操作。将移动操作台上滑块工作方式选择开关SA分别扳至“调整”和“工作”位置时，滑块可实现调整与单循环(半自动)两种不同的工作方式。各工步电磁阀动作仍见表3-2。
电气控制系统中的图形符号、文字符号和回路标号 电气控制系统图中，电气元件的图形符号、文字符号、接线端子标记等，必须采用国家最新标准，其他方面应符合电气制图的国家标准。
国家标准局参照国际电工委员会的有关标准，制定了我国电气设备的有关国家标准，如GB 4728—85《电气图常用图形符号》、GB 7259—87《电气技术中的文字符号制定通则》、GB 4026—83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》、GB 6988—86《电气制图》、GB 5094—85《电气技术中的项目代号》、GB 5226—85《机床电气设备通用技术条件》等。
2、控制电路
控制主轴电动机的KM4辅助常开触点，提供动力滑台控制电源。
主轴与滑台的顺序控制：
按动SB1→KM1线圈通电自锁→KM3线圈通电→快进电动机M2的断电抱闸制动电磁铁YB线圈通电松闸→电动机M1、M2正转，滑台快进； 压下SQ2→KM3线圈断电→ YB断电，快进电机M2抱闸制动，滑台工进； 压动SQ3→KM1线圈断电， KM2线圈通电→滑台反向工进， SQ2复位 → KM3线圈通电，YB通电，M2反转，滑台快退； 压下SQ1→KM2、KM3线圈断电，M1、M2、YB断电抱闸制动，滑台停在原位。
顶出 退回
快速下行
慢速下行(加压)
保压
卸压
回程
停止
电气控制系统 本压力机电气控制线路由两台油泵电动机的Y-△转换起动电路和液压回路的电气控制两大部分组成，图3-12为压力机电气控制原理图
滑块(机身)的电气控制 当液压泵电机起动后，KM2、KM5的联锁触点闭合，即可对液压控制电路进行操作。将移动操作台上滑块工作方式选择开关SA分别扳至“调整”和“工作”位置时，滑块可实现调整与单循环(半自动)两种不同的工作方式。各工步电磁阀动作仍见表3-2。
电气控制系统中的图形符号、文字符号和回路标号 电气控制系统图中，电气元件的图形符号、文字符号、接线端子标记等，必须采用国家最新标准，其他方面应符合电气制图的国家标准。
国家标准局参照国际电工委员会的有关标准，制定了我国电气设备的有关国家标准，如GB 4728—85《电气图常用图形符号》、GB 7259—87《电气技术中的文字符号制定通则》、GB 4026—83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》、GB 6988—86《电气制图》、GB 5094—85《电气技术中的项目代号》、GB 5226—85《机床电气设备通用技术条件》等。
常用机械设备的电气控制
第2章 常用机械设备的电气控制
2.1 概 述
2.1.1常用机床设备简介
在机械加工的过程中由于工艺的要求，机床必须具有多种的机械运动配合， 而这些机械运动往往是通过电气系统对电动机的控制来配合实现的。我国将 机床按其作用、结构、性能、特点及使用范围分为十二大类。
可见电气控制系统在机床电路的实际应用中非常普遍，控制对象和 要求的不同使电路结构也差别很大，本章以一些常用机床的电气控制电 路为例进行分析，通过学习提高对接触器控制电路的认识，加深对交流 电动机控制方法的理解。
第七页，共四十四页。
C620普通车床的电气安装接线图
第八页，共四十四页。
2.1.3生产机械设备电气控制电路图的读图方法
要学会读懂机床电气线路图，必须在熟练掌握电气控制的基本方法、控制 形式等并充分了解各种机床机械运动的基础上，对其电气控制电路进行分析 加深理解。熟悉机、电配合及动作情况，掌握各种典型机床的电气控制原理。 其基本读图方法是：
?222ca6140型普通车床的主要结构和运动形式ca6140型车床是种普通车床其基本结构和控制电器位置如图所示主要由床身主轴变速箱主轴种普通车床其基本结构和控制电器位置如图所示主要由床身主轴变速箱主轴主轴上带有用于夹持工件的卡盘主轴上带有用于夹持工件的卡盘挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架尾架丝杆等组成挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架尾架丝杆等组成
第二页，共四十四页。
①基本文字符号分单字母和双字母两种，均用大写字母表示。
单字母符号将各种电器元件、设备和装置划分为23大类。例如继电器--接触器控制电路中常 用的有：K 表示继电器或接触器类；M表示电动机；F表示保护器件；S表示控制、记忆、信号 电路的开关器件选择器；T表示变压器等。
双字母符号的第一位必须与上述23大类单字母符号相对应，表示器件大类，第二位表示附加 信息。如：K表示继电器或接触器类，KT表示时间继电器，KM表示接触器。
2.1 概 述
2.1.1常用机床设备简介
在机械加工的过程中由于工艺的要求，机床必须具有多种的机械运动配合， 而这些机械运动往往是通过电气系统对电动机的控制来配合实现的。我国将 机床按其作用、结构、性能、特点及使用范围分为十二大类。
可见电气控制系统在机床电路的实际应用中非常普遍，控制对象和 要求的不同使电路结构也差别很大，本章以一些常用机床的电气控制电 路为例进行分析，通过学习提高对接触器控制电路的认识，加深对交流 电动机控制方法的理解。
第七页，共四十四页。
C620普通车床的电气安装接线图
第八页，共四十四页。
2.1.3生产机械设备电气控制电路图的读图方法
要学会读懂机床电气线路图，必须在熟练掌握电气控制的基本方法、控制 形式等并充分了解各种机床机械运动的基础上，对其电气控制电路进行分析 加深理解。熟悉机、电配合及动作情况，掌握各种典型机床的电气控制原理。 其基本读图方法是：
?222ca6140型普通车床的主要结构和运动形式ca6140型车床是种普通车床其基本结构和控制电器位置如图所示主要由床身主轴变速箱主轴种普通车床其基本结构和控制电器位置如图所示主要由床身主轴变速箱主轴主轴上带有用于夹持工件的卡盘主轴上带有用于夹持工件的卡盘挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架尾架丝杆等组成挂轮箱进给箱溜板箱溜板与刀架尾架丝杆等组成
第二页，共四十四页。
①基本文字符号分单字母和双字母两种，均用大写字母表示。
单字母符号将各种电器元件、设备和装置划分为23大类。例如继电器--接触器控制电路中常 用的有：K 表示继电器或接触器类；M表示电动机；F表示保护器件；S表示控制、记忆、信号 电路的开关器件选择器；T表示变压器等。
双字母符号的第一位必须与上述23大类单字母符号相对应，表示器件大类，第二位表示附加 信息。如：K表示继电器或接触器类，KT表示时间继电器，KM表示接触器。
电气工程-第3章生产机械的电气控制 精品
卧式车床外形
C650 车床的电力拖动 形式及控制要求
1 ．主轴的旋转运动 C650 型车床的主运动是工件的旋转运动，由主电机拖动，其
功率为 30kW 。主电机由接触器控制实现正反转，为提高工作效率， 主电机采用反接制动。 2 ．刀架的进给运动
溜板带着刀架的直线运动，称为进给运动。刀架的进给运动由 主轴电动机带动，并使用走刀箱调节加工时的纵向和横向走刀量。 3 ．刀架的快速移动
M1的反向反接制动 工作过程和正向 相同，只是电动机M1反转时，速度 继电器的反向常开触头KSR动作，反 向制动时，KMl通电，实现反接制动。
M1反接制动工作过程如下： M1的正向反接制动 电机正转时，速度继电器正向常开触头KSF闭合。制动时，按下停止按钮
S制(B三反l→)接M接制1触动的器电反K流接M制)、→动时松控间开制继SB电l→器接K触T、器中K间M继2通电电器(K由A于、M接1触的器转K动M惯1性均，断速电度，继主电回器路正串向入常电开阻触R(头限 KSC-615仍0车闭床合采)→用M速1度电继源电反器接实，现实电现气反反接接制制动动，。当速速度度继≈0电时器，K速SF度与继电电动器机正M向l同常轴开连触接头，断当开电动机 →正K转M时2，断速电度→继M电1停器转正、向制触动头结KS束F。动作，当电动机反转时，速度继电器反向触头KSR动作。
2.分析控制电路 将控制电路“化整为零”，按功能不同划分 成若干个局部控制电路来进行分析。
3.分析指示照明等辅助电路 4.分析联锁与保护环节 5.分析特殊控制环节 6.总体检查
§4-1 卧式车床的电气控制
•一、卧式车床的主要工作情况 •二、C650型普通车床的电气控制
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一、卧式车床的主要工作情况
(一)M1的点动控制
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第4章典型生产机械设备 电气控制
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2020/11/26
第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•第一节 电气控制电路分析基础
•一、电气控制分析的依据
• 依据：设备本身的基本结构、运行情况、 加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟 悉了解控制对象，掌握其控制要求等。
•二、电气控制分析的内 容
• 1．主轴与进给电动机M1 • 2．冷却泵电动机M2 • 3．快速移动电动机M3 • 4．有必要的保护和联锁，有安全可靠的
照明电路。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• 1．主电路 分析
• 2．控制电路 分析
• 1）主电动机的点动调整控制 • 2）主电动机的正反转控制 • 3）主电动机的反接制动控制 • 4）刀架的快速移动和冷却泵控
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
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•普通车床的结构示意图
•1-进给箱 2-挂轮箱 3-主轴变速箱 4-溜板与刀架 • 5-溜板箱 6-尾架 7-光杆 8-丝杆 9-床身
第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•（二）C650车床对电气控制的要求 • 从车削加工工艺要求出发，对各电动 机的控制要求是：
•设备说明书
•电气控制原理图
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•电气设备的总装பைடு நூலகம்线图
•电器元件布置图与接线图 •三、电气原理图的阅读分析方 法
•先机后电 •先主后辅 •化整为零
•集零为整、统观全局 •总结特点
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•四、分析举 例
•以C650普通卧式车床为例
用熔断器，FR1为M1的过载保护用热继电器。R为限流电阻
，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过
电流互感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流，熔
断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM4、KM5为M2
、M3起动用接触器。FR2为M2的过载保护热继电器，因快速
电动机M3短时工作，故不设过载保护。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• （3）主电动机M1的反接制动控制 • 速度继电器与被控电动机同轴联接 ，当电动机正转时， 速度继电器的正转常开触点KS1闭合，电动机反转时，速度继 电器的反转常开触点KS2闭合。在电动机正转时，接触器KM1 ，KM3和继电器都处于得电状态，速度继电器的正转常开触点 KS1也是闭合的，这样就为正转反接制动做好准备。 • 当停车时，按下停止按钮SB，接触器KM3失电，其主触点 断开，电阻R串入主回路。与此同时KM1也失电，断开了电动 机的电源，同时KA也失电，使它的常闭触点闭合。这样就使 反转接触器线圈KM2通过1-3-5-17-23-25线路得电，电机的电 源反接，使其处于反接制动状态。当电动机的转速下降为速 度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点KS1（ 17-23）断开，切断KM2的通电回路，电动机停止。 • 电动机反转时的制动与正转时的制动相似。
• 3）设有检测主轴电动机工作电流的环 节。
• 4）具有完善的保护与联锁。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•（三）C650车床的电气控制电路分 析
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• C650普通车床主电动机的功率为30kW,为提高工作效率，
该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入
了限流电阻R。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，
专门设置一台2.2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机。
• 1.主电路分析
• 该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转
，并通过进给机构以实现进给运动。M2为冷却泵电动机，
提供切削液。M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。
• 开关QS将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护
•（一）卧式车床的主要结构和运动情况
• C650卧式车床属中型车床，加工工件回 转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。 其结构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、 溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组 成。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。 在机械加工中广泛使用，根据其结构和用途 不同、分成普通车床、立式车床、六角车床、 仿形车床等。车床主要用于车削外圆、内孔、 端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并 可装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• （2）主电动机M1的正、反转控制 • 正转：主电动机正转由正向起动按钮SB3控制。按下SB3时 ，接触器KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R短接 ，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KA的线圈得电，KA的辅 助常开触点闭合使接触器KM1得电，电动机在全电压下启动。 由于KM1的常开触点、KA的常开触点闭合将KM1自锁。 • 反转：主电动机的反转是由反向起动按钮SB4控制的。其 控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下 SB4时，KM3首先得电，然后KA得电，它的辅助触点闭合，使 KM2得电吸合，KM2的主触点将电动机的三相电源相序改变，使 电动机在全电压下反转启动。KM2的常开触点和KA的常开触点 的闭合将KM2自锁。KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触 器线圈的回路中，起到正转和反转的互锁作用。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• 2、控制电路分析 • （1）主电动机M1的点动调整控制 • 调整车床时，要求主电动机M1点动控制。线路中KM1 为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为 中间继电器。工作过程如下： • M1电动机的点动控制是由点动按钮SB2控制。按下 SB2，接触器KM1的线圈得电，它的主触点闭合，电动机 定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在低速下启动 。松开SB2，KM1断电，电动机停止。在点动过程中，中 间继电器KA不通电，因此KM1不会自锁。
制 • 5) 辅助电路 • 6) 完善的联锁与保护
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• 3．电气控制电路 特点
• 1）采用三台电动机拖动，尤其是车床 溜板箱的快速移动单由一台电动机拖 动。
• 2）主轴电动机不但有正、反向运转， 还有单向低速点动的调整控制，正、 反向停车时均具有反接制动控制。
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2020/11/26
第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•第一节 电气控制电路分析基础
•一、电气控制分析的依据
• 依据：设备本身的基本结构、运行情况、 加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟 悉了解控制对象，掌握其控制要求等。
•二、电气控制分析的内 容
• 1．主轴与进给电动机M1 • 2．冷却泵电动机M2 • 3．快速移动电动机M3 • 4．有必要的保护和联锁，有安全可靠的
照明电路。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• 1．主电路 分析
• 2．控制电路 分析
• 1）主电动机的点动调整控制 • 2）主电动机的正反转控制 • 3）主电动机的反接制动控制 • 4）刀架的快速移动和冷却泵控
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
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•普通车床的结构示意图
•1-进给箱 2-挂轮箱 3-主轴变速箱 4-溜板与刀架 • 5-溜板箱 6-尾架 7-光杆 8-丝杆 9-床身
第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•（二）C650车床对电气控制的要求 • 从车削加工工艺要求出发，对各电动 机的控制要求是：
•设备说明书
•电气控制原理图
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•电气设备的总装பைடு நூலகம்线图
•电器元件布置图与接线图 •三、电气原理图的阅读分析方 法
•先机后电 •先主后辅 •化整为零
•集零为整、统观全局 •总结特点
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
•四、分析举 例
•以C650普通卧式车床为例
用熔断器，FR1为M1的过载保护用热继电器。R为限流电阻
，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过
电流互感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流，熔
断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM4、KM5为M2
、M3起动用接触器。FR2为M2的过载保护热继电器，因快速
电动机M3短时工作，故不设过载保护。
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• （3）主电动机M1的反接制动控制 • 速度继电器与被控电动机同轴联接 ，当电动机正转时， 速度继电器的正转常开触点KS1闭合，电动机反转时，速度继 电器的反转常开触点KS2闭合。在电动机正转时，接触器KM1 ，KM3和继电器都处于得电状态，速度继电器的正转常开触点 KS1也是闭合的，这样就为正转反接制动做好准备。 • 当停车时，按下停止按钮SB，接触器KM3失电，其主触点 断开，电阻R串入主回路。与此同时KM1也失电，断开了电动 机的电源，同时KA也失电，使它的常闭触点闭合。这样就使 反转接触器线圈KM2通过1-3-5-17-23-25线路得电，电机的电 源反接，使其处于反接制动状态。当电动机的转速下降为速 度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点KS1（ 17-23）断开，切断KM2的通电回路，电动机停止。 • 电动机反转时的制动与正转时的制动相似。
• 3）设有检测主轴电动机工作电流的环 节。
• 4）具有完善的保护与联锁。
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•（三）C650车床的电气控制电路分 析
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• C650普通车床主电动机的功率为30kW,为提高工作效率，
该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入
了限流电阻R。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，
专门设置一台2.2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机。
• 1.主电路分析
• 该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转
，并通过进给机构以实现进给运动。M2为冷却泵电动机，
提供切削液。M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。
• 开关QS将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护
•（一）卧式车床的主要结构和运动情况
• C650卧式车床属中型车床，加工工件回 转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。 其结构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、 溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组 成。
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。 在机械加工中广泛使用，根据其结构和用途 不同、分成普通车床、立式车床、六角车床、 仿形车床等。车床主要用于车削外圆、内孔、 端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并 可装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工。
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• （2）主电动机M1的正、反转控制 • 正转：主电动机正转由正向起动按钮SB3控制。按下SB3时 ，接触器KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R短接 ，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KA的线圈得电，KA的辅 助常开触点闭合使接触器KM1得电，电动机在全电压下启动。 由于KM1的常开触点、KA的常开触点闭合将KM1自锁。 • 反转：主电动机的反转是由反向起动按钮SB4控制的。其 控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下 SB4时，KM3首先得电，然后KA得电，它的辅助触点闭合，使 KM2得电吸合，KM2的主触点将电动机的三相电源相序改变，使 电动机在全电压下反转启动。KM2的常开触点和KA的常开触点 的闭合将KM2自锁。KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触 器线圈的回路中，起到正转和反转的互锁作用。
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• 2、控制电路分析 • （1）主电动机M1的点动调整控制 • 调整车床时，要求主电动机M1点动控制。线路中KM1 为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为 中间继电器。工作过程如下： • M1电动机的点动控制是由点动按钮SB2控制。按下 SB2，接触器KM1的线圈得电，它的主触点闭合，电动机 定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在低速下启动 。松开SB2，KM1断电，电动机停止。在点动过程中，中 间继电器KA不通电，因此KM1不会自锁。
制 • 5) 辅助电路 • 6) 完善的联锁与保护
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第4章典型生产机械设备电气控制[1]
• 3．电气控制电路 特点
• 1）采用三台电动机拖动，尤其是车床 溜板箱的快速移动单由一台电动机拖 动。
• 2）主轴电动机不但有正、反向运转， 还有单向低速点动的调整控制，正、 反向停车时均具有反接制动控制。