常用电气控制线路

第三章常用电气控制线路

第一节普通车床的电气控制

普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用来车削外圆、端面、内圆、螺纹和定型表面，也可用钻头绞刀、镗刀等加工。

一、普通车床的主要结构及运动形式

普通车床主要由床身、主轴变速箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架、光杠和丝杠等部分组成。

为了加工各种旋转表面，车床必须具有切削运动与辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动，除此以外的其它运动皆为辅助运动。

车床的主运动为工件的旋转运动，它由主轴通过卡盘或顶尖去带动工件旋转，承受车削加工时的主要切削功率。车削加工时，应根据被加工零件的材料性质、车刀、工件尺寸、加工方式及冷却条件等来选择切削速度，这就要求主轴能在相当大的范围内变速，普通车床一般采用机械调速。车削加工时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要求反转退刀，再纵向进刀继续加工，因而主轴能实现正、反转。主轴旋转是由主轴电动机经传动机构拖动的。

车床的进给运动是刀架的纵向和横向直线运动，其运动方式有手动和机动两种。加工螺纹时工件的旋转速度与刀具的进给速度应有严格的比例关系，所以主运动和进给运动采用同一台电动机拖动，并采用齿轮变速，车床主轴箱输出轴经挂轮箱传给进给箱，再经光杠传入溜板箱，以获得纵、横两个方向的进给运动。

车床的辅助运动有刀架的快速移动及工件的夹紧与放松。

二、车床拖动特点及控制要求

1）为保证经济可靠，主拖动电动机一般选用笼型异步电动机，为满足调速要求，可采用机械变速。

2）为车削螺纹，主轴要求正、反转。对于小型车床主轴正反转由主拖动电动机正反转来实现；当主拖动电动机容量较大时，主轴正反转可采用电磁摩擦离合器来实现。

3）主轴电动机的起动、停止应能实现自动控制。一般中小型车床均采用直接起动，当电机容量较大时，常用Y—△降压起动。为实现快速停车，可采用机械或电气制动。

4）车削加工时，由于刀具与工件温度高，因此，设有一台冷却泵用于冷却。冷却泵电动机只需单方向旋转，且与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机起动之后方可选择起动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机立即停止。

5）控制回路应具有必要的保护及安全可靠的局部照明。

三、C650-2型普通车床的电气控制

1、线路组成及动作原理

C650-2型车床是一种中型车床，除有主轴电动机和冷却泵电动机外，为提高生产率、减少辅助时间，还设置了刀架快速电动机。

图中，M1为主轴电动机，拖动主轴旋转，由于其容量较大（20KW），惯性也大，因此采用电气反接制动，实现迅速停车，为便于对刀操作，不仅采用电气正反转连续控制，而且可作点动调整；M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵供出冷却液；M3为刀架快速移动电动机。

1）主轴的正反转控制

由正反转起动按钮SB2、SB3、接触器KM1、KM2等组成。正转起动过程为：

SB2±KM3+ 短接电阻R ——M1+ 正向全压运行

KA+——KM1+————

KT+ △t KT 动断触点断开，电流表A 接入电路－

2) 主轴的点动控制

由主轴点动按钮SB4与接触器KM1控制，此时M1主电路串入电阻R降压起动与运行

以获得低速运转，实现对刀的操作。

3）主轴电动机反接制动停车控制

主轴停车时，按下停止按钮SB1，M1定子串入反接制动电阻R，在速度继电器KV控制下进行反接制动。正转起动的反接制动过程为：

SB1+ KM1- 切断M1定子电源

KM3- ———串接电阻R

SB1-——KM2+——M1+反接制动n↓KM2-自由停车

中间继电器KA动断触点的作用是保证电动机M1转速下降到整定值后，反接制动转为自由停车，避免重新正（反）转运行。

4）刀架快速移动控制

由刀架快速移动电动机M3拖动。当刀架抉速移动操作手柄压合行程开关SQ时，将接通接触器KM5；使M3直接起动。当刀架快速移动手柄移开，不再压合SQ时，KM5线圈断电，M3停止转动，刀架快速移动结束。

机床冷却泵电动机M2由按钮SB5、SB6及接触器KM4组成电动机单向运转电路。5）主轴电动机负载检测及保护环节

采用电流表检测M1定子电流，监视负载情况。为防止电动机起动时电流的冲击，时间继电器KT的通电延时的动断触点并接在电流表A两端，所以M1起动时，电流表A由KT触点短接，起动完成后KT触点断开，将电流表A接入，因此KT延时应稍长于M1起动时间，一般为0.5～1s左右。而当M1停车反接制动时，按下SB1，此时KM3、KA、KT 相继断电，KT触点瞬时闭合，将电流表A短接，不会受到反接制动电流的冲击。

2、常见故障及处理

1）主轴电动机不能起动

首先应重点检查M1主回路熔断器FU1及控制回路熔断器FU2是否完好，其次检查热继电器FR1、FR2是否动作。这类故障检查与排除较为简单，但重要的是应查明引起短路或过热的原因并排除之。此外，还可检查接触器KM线圈接线端是否松动，三对主触点接触是否良好。再者，检查控制回路，如按钮SB1、SB2触点接触是否良好，各连接导线有无虚接或断线等，直至将故障排除。

2）主轴电动机断相运行

这是由于电源断相或接触器主触点接触不良等原因所造成。

3）主轴电动机能起动但不能自锁

这是由于接触器KM1（KM2）或中间继电器KA的自锁触点不能闭合或自锁回路未接入的缘故。

4）主轴电动机起动后，按下停止按钮SB1，电动机不停

这是由于接触器KM1（KM2）主触点发生熔焊，应立即切断电源开关Q，更换主触点或更换接触器。

5）反接制动后不能停车

这是由于中间继电器KA线圈断电后触点不能复原。