电气控制与PLC典型设备电气控制系统

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）。
•9
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。 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。
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、下进给运动（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）
•5
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。
•6
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。
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。
•8
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典型设 备电气控制系统
2021年4月18日星期日
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。
•10
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
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
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）。
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
HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。
•11
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。
•12
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。
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Байду номын сангаас， 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 。
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。
•7
2、其他控制电路原理
•3
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
•4
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
•2
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。