典型生产机械电气控制系统

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1、第3章典型生产机械电气控制系统生产中广泛使用的机床设备有普通机床、数控机床和加工中心等类别。普通机床设备的电气控制线路是典型的继电接触器控制系统，广泛应用于企业生产；数控机床和加工中心以微计算机控制为核心，是计算机控制与继电接触器控制相结合的控制系统。所以学习和掌握继电接触器电气控制系统的分析方法有着十分重要的意义。本章以常见的机床设备为例，分析具体电气控制系统的应用，为电气识图、设备安装、调试、维护和修理打下一定的基础，同时为继电接触器控制系统的原理设计奠定基础。第3章典型生产机械电气控制系统3.1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

2、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。分析电气线路工作原理常用的方法:查线读图法和逻辑代数法。第3章典型生产机械电气控制系统3.1.1查线读图法1.了解生产工艺与执行电器的关系在分析电气线路前，充分了解机械设备的动作及工艺加工过程，明确各个动作之间的要求，以及机械动作与执行电器间的关系，为分析线路提供线索、奠定基础。2.分析主电路线路的分析一般从电动机主电路入手，根据主电路控制元件的触点、

3、电阻和其它检测、保护器件，大致判定电动机的控制和保护功能。3.控制电路的分析方法根据主电路控制元件主触点和其它电器的文字符号，在控制电路中找出相应控制环节，以及环节间的相互关系。对控制电路由上往下、由左往右阅读，然后，设想按动某操作按钮，查对线路，观察那些元件受控动作，并逐一查看动作元件的触点又如何控制其它元件动作，进而驱动的被控对象如何动作。3.1.2逻辑代数法第3章典型生产机械电气控制系统逻辑代数法是通过电路逻辑表达式的运算分析控制电路的工作原理，任何一条电气控制线路的支路都可以用逻辑表达式来描述。逻辑代数法的优点是逻辑关系简洁明了，有助于计算机辅助分析，主要缺点是复杂电路逻辑关系表达式

4、很繁琐，并且电路分析不如查线读图法直观。第3章典型生产机械电气控制系统3.2C650卧式车床电气控制系统C650卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱组成。主要用作车削外圆、内圆、端面、螺纹螺杆等工作。最大加工工件回转直径1020mm，最大工件长度3000mm。车床的主运动是主轴通过卡盘带动工件作旋转运动。进给运动是溜板箱带动刀具作纵向或横向运动。为了满足机械加工工艺的要求，主轴旋转运动与带动刀具溜板箱的工步进给运动由同一台主轴电动机驱动。第3章典型生产机械电气控制系统3.2.1C650车床电力拖动的控制要求及特点1.主轴负载主要为切削性恒功率负载，要求正反转

5、、反接制动和调速控制，系统采用齿轮变速箱的机械调速方式，要求电气控制系统实现正反转和反接制动控制。2.由于C650车床床身较长，为减少辅助工作时间，提高加工效率，设置了一台2.2KW的笼型三相交流异步电动机拖动刀架及溜板箱的快速移动，由于快速移动为短时工作制，要求采用点动控制。3.为在机加工过程中对刀具进行冷却，车床的冷却液循环系统采用一台125W的三相交流异步机驱动冷却泵运转，冷却泵电机要求采用起停控制。第3章典型生产机械电气控制系统3.2.2C650车床主电路分析主电路中组合开关QS为电源开关，开关右侧分别为电动机M1、M2、M3的主电路。根据控制要求，主电路用接触器KM1、KM2主触点

6、接成主轴电动机M1的正、反转控制电路；电阻R在反接制动和点动控制时起限流作用；接触器KM3在运行时起旁路限流电阻R的作用;电流互感器TA、电流表PA和时间继电器KT用于检测主轴电机M1起动结束后的工作电流，起动过程中KT常闭延开触点闭合，电流表PA被旁路，起动结束，KT常闭延时断开触点打开，电流表PA投入工作，监视电动机运行时的定子工作电流。熔断器FU1用于电动机M1的短路保护，热继电器FR1用于过载保护，速度继电器KS用于检测电动机M1转动速度的过零点。接触器KM4控制冷却泵电动机M2的起动和停止，FR2用于电动机M2的过载保护。接触器KM5用于控制快速移动电动机M3工作，由于快速移动为短

7、时操作，故电动机M3不设过载保护。第3章典型生产机械电气控制系统3.2.3控制电路分析控制电路采用变压器TC隔离降压的110V电源供电，熔断器FU3用作控制电路的短路保护。控制电路:主轴电机刀架拖板快速移动电机冷却泵电机第3章典型生产机械电气控制系统1.主轴电机M1的控制主轴电动机M1（30KW）不要求频繁起动，采用直接起动方式，要求供电变压器的容量足够大，主轴电机能够实现正反转、正向点动、反接制动等电气控制