典型设备电气控制.ppt

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1、典型设备电气控制系统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：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、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、气动驱动系统的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。动原理。2、了解电器元件的安装位置及作用。、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，、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、电磁铁等的状行程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及安装位置。态及安装位置。4、分析电气控制原理。、分析电气控制原理。第一页，编辑

2、于星期六：十六点 五十七分。目 录1 C650卧式车床控制线路分析卧式车床控制线路分析2 摇臂钻床控制线路分析摇臂钻床控制线路分析3 万能铣床控制线路分析万能铣床控制线路分析4 卧式镗床控制线路分析卧式镗床控制线路分析5 磨床电气控制线路分析磨床电气控制线路分析 6 组合机床控制线路分析组合机床控制线路分析 7 桥式起重机控制线路分析桥式起重机控制线路分析第二页，编辑于星期六：十六点 五十七分。1 C650卧式车床电气控制电路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。重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。1.1 车床结构车床结构介绍和控制要求介

3、绍和控制要求 C650车床：最大回转直径车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度，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。机械变速箱改变主轴和进给的转速。要求：要求：因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。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：驱动电机电气控制要求：主轴电动机（主轴电动机（30KW）：）：正、反转正、反转电气反接

4、制动电气反接制动正向点动。正向点动。快移电动机（快移电动机（2.2KW）：点动控制。）：点动控制。冷却泵电动机（冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制。）：起停控制。（提供冷却液）。（提供冷却液）。第三页，编辑于星期六：十六点 五十七分。1.2 C650车床主电路分析M1（主电动机）：KM1、KM2实现正反转；KT与电流表PA用于检测运行电流；KM3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。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。第四页，编辑于星期六：十六点 五十七分。1、主电动机

5、、主电动机M1的控制：的控制：、点动（正向）按下点动按钮SB2KM1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SB2KM1线圈断电，点动停止。、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。启动完毕，KT延时时间到PA投入检测运行电流。、反接制动（正转时n0触点闭合）按动停车按钮SB1KM1、KT、KM3、KA线圈断电，松开SB1KM2线圈通电M1串R反接n100r/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。第五页，编辑于星期六：十六

6、点 五十七分。2、其他控制电路原理、其他控制电路原理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SQKM5线圈通电电动机M3点动。第六页，编辑于星期六：十六点 五十七分。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。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。摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距、跨距1200mm。摇臂钻床的构成

7、（摇臂钻床的构成（机械结构示意机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、轴箱、（外形图外形图）主轴、工作台（固定工件）。主轴、工作台（固定工件）。机械运动：机械运动：主运动主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱驱动）动）进给运动进给运动：主轴的上、下进给运动（主电动机：主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动）驱动）辅辅助运动助运动：外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动）驱动）主轴箱沿

8、摇臂水平移动（手动）主轴箱沿摇臂水平移动（手动）夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、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，电动机主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。拖动）。第七页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2.1摇臂钻床的液压原理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。第八页

9、，编辑于星期六：十六点 五十七分。2.2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13S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。第九页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2.3 摇臂钻床电气控制主电路主电

10、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。第十页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2.4 摇臂钻床电气控制电路主电动机控制主电动机控制 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SB3KT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Q2KM4线圈断电M3停止放松（此时SQ3恢复为常态，YA线圈仍通电）。压下的Q2 KM2线圈通电摇臂升降电机M2

11、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。KT线圈断电延时13SKM5线圈通电液压泵电机M3反转 摇臂夹紧压下SQ3KM5、YA线圈断电M3停止。夹紧完毕，摇臂上升的全部过程结束。第十一页，编辑于星期六：十六点 五十七分。3 万能铣床电气控制系统万能铣床电气控制系统用途：铣削平面、斜面和加工沟槽。分类：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣、专用铣床。常用的卧式万能铣床型号：X62W、改进型XA6132。XA6132是在X62W型万能铣床的基础上增设电磁铁离合器抱闸制动，其他机械结构相同及电气控制电路基本相同。第十二页，编辑于星期六：十

12、六点 五十七分。3.1 XA6132万能铣床简介XA6132万能铣床的构成：床身、悬梁、刀杆支架、升降台。主运动：主轴电动机驱动主轴带动刀具作顺铣、逆铣，转动方向手动预选。为了换刀方便，主轴采用电磁离合器制动。为了主轴和进给机械变速后的齿轮啮合，采用瞬时变进冲动。升降式工作台进给运动（进给电动机驱动）：工作台带工件作快进、工进运动。升降台的构成：矩形（直线运动）、圆形（圆弧运动）两层结构。矩形工作台的六个运动方向和圆工作台的旋转运动要求互锁，任何时刻，只允许存在一种运动形式的一个方向运动。为了避免打刀（安全），要求有先做主轴旋转，然后工件进给的顺序控制。第十三页，编辑于星期六：十六点 五十七分

13、。3.2 万能铣床控制线路分析XA6132卧式万能铣床控制线路可分为主电路、控制电路、直流电路、照明电路等部分。1、主电路 中间继电器KA3控制冷却泵电动机M1。KM1、KM2控制主轴电动机M2正、反转。KM3、KM4控制进给电动机M3正、反转。其他，还有短路、过载保护器件。第十四页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2、主轴及冷却泵电动机控制主轴：主轴在加工前，由选择开关SA4选择主轴电动机M2的转动方向（顺、逆铣）。起停：SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以实现主轴电动机M2的两地起停控制，两套起停控制按钮分别装在铣床正面和侧面操作板上。停车时SB1、SB2的常开触点闭合，使主轴制动电

14、磁离合器的电磁铁YB线圈通电，同时电磁线圈YC2通电，沟通工作台快速进给传动链，此时进给电动机M2断电，工作台快停（顺控要求），实现主轴电动机迅速停车制动。上刀制动：转换开关SA2常开触点闭合，电磁离合器电磁铁YB线圈通电，实现上刀制动。主轴变速冲动：主轴电动机（M2）在转动过程中，拉出主轴变速手柄时，位置开关SQ5动作，KM1或KM2线圈断电、主轴电动机（M2）停止转动，主轴变速手柄在复位过程中，压下SQ5、KM1或KM2线圈通电，M2作瞬时正或反向变速冲动。反复推拉变速手柄，直至手柄放回原位，齿轮啮合为止。冷却泵：转动旋转式转换开关SA1中间继电器KA3线圈通电冷却泵电动机M1转动。第十五

15、页，编辑于星期六：十六点 五十七分。3、工作台进给控制传动方式及控制特点工作台矩形直线运动和圆形圆弧运动的机械传动链如上图所示。（1）矩形工作台的直线运动：运动方向（三维空间）：纵向（左右）、横向（长后）、升降（上、下）。操纵方法：纵向操纵手柄，左、0、右（3工位）位置。十字操纵手柄（两个机械联动），前、上、0、下、后（5工位）位置。（2）圆形工作台的圆弧旋转运动：矩形工作台的纵向操纵手柄和十字操纵手柄均在0位时，通过操作转换开关SA3控制圆形工作台的圆弧旋转运动。矩形工作台的三维空间6个方向的直线运动和圆形工作台的圆弧运动要互锁。每个时刻只允许有一个运动方向。第十六页，编辑于星期六：十六点

16、五十七分。矩形工作台的纵向进给 （3）主轴与进给顺序控制和KA2常开触点并联KA1常开触点作顺序控制，KA2用做工作台快进控制。（4）工作台选择 选择开关SA3常态为矩形工作台，动态为圆形工作台操作状态。矩形工作台的纵向进给：（SA3在常态）纵向操纵手柄向右，沟通纵向机械传动链并压下位置开关SQ1；操纵手柄向左，沟通纵向机械传动链并压下位置开关SQ2；操纵手柄在中间0位为停止状态。控制电路分析控制电路分析：手柄向右压下SQ1 电流过SQ6、SQ4、SQ3、SA3的常闭触点和SQ1的常开动合触点使KM3线圈通电工作台进给电动机M3正转，拖动工作台向左进给。手柄回到0位 SQ1常开触点断开 KM3

17、线圈断电 M3停转。手柄向左压下SQ2 KM4线圈通电，工作台进给电动机M3反转。拖动工作台向右进给。控制电流的必经路径SQ3、SQ4、SA3的常闭触点，满足了互锁要求。工作台移动到终点，终点档铁撞击手柄的凸起部分可使其返回中间位置，实现终点停车。第十七页，编辑于星期六：十六点 五十七分。矩形工作台的升降和横向运动机械传动：十字操纵手柄。前、后位置沟通横向机械传动链。上、下位置沟通垂直机械传动链。电气控制：十字手柄向下和右（后）压下位置开关SQ3，上和左（前）压下位置开关SQ4。压下SQ3时，控制电流经SA3、SQ1、SQ2常闭触点和SQ3动合的常开触点使KM3线圈通电，进给电动机M3正转，通

18、过相应的机械传动链，驱动矩形工作台向下或向右运动。压下SQ4时，控制电流经SA3、SQ1、SQ2常闭触点和SQ4动合的常开触点使KM4线圈通电，进给电动机M3正转，矩形工作台向上或向左运动。互锁：矩形工作台的垂直和横向运动中，SA3、SQ1、SQ2常闭触点的闭合条件要求纵向手柄在0位及SA3选择矩形工作台，否则横向和垂直运动无法进行。安放在床身上的限位档铁，能使十字手柄自动返回0位。实现横向、垂直的终点停车。第十八页，编辑于星期六：十六点 五十七分。矩形工作台的快移运动 在进给运动状态下（KM3或KM4常开触点闭合），按下SB5或SB6（两地快进控制）KA2线圈通电快移电磁铁YC2线圈通电，沟

19、通快移机械传动链，实现矩形工作台快速移动。松开SB5或SB6YC1线圈通电、YC2线圈断电，工作台改进为工进。圆形工作台的回转运动 矩形工作台各个操作手柄在0位，电动机沟通圆形工作台回转机械传动链。SA3在动态电流经SQ6、SQ4、SQ3、SQ1、SQ2的常闭触点和SA3动合触点使KM3线圈通电进给电动机M3正转，圆形工作台工步回转。互锁分析：SQ1SQ4常闭触点闭合的条件是纵向和十字手柄均在0位。工作台的变速冲动 变速手轮在复位的过程中，瞬时压动位置开关SQ6使KM3线圈瞬时通电（其电流经过SA3，SQ1SQ4常闭触点，目的是变速时各手柄均在零位，SA3选圆形工作台）电动机M3做变速冲动（蠕

20、动）。第十九页，编辑于星期六：十六点 五十七分。4 T68卧式镗床用途：镗孔（加工精确的孔）分类：卧式镗床，坐标镗床，专用镗床 3.4.1 T68卧式镗床简介1、构成：床身，前立柱，镗头架，工作台，后立柱，尾架。T68卧式镗床外形2、运动形式 主运动：镗杆和花盘的旋转运动。进给运动：*镗杆（主轴）的进出运动，运动速度（工、快进）。*花盘刀具溜板径向运动（工步）。*工作台水平位移（前后、左右），移动速度（工进，快进）。*其他：镗头架和尾架的上下移动（工，快进）。互锁要求：主轴（镗杆）进给运动和工作台水平移动的互锁（两者只能取一）。第二十页，编辑于星期六：十六点 五十七分。3、控制要求：(1)主电

21、动机：采用双速电动机的变极调速，驱动主轴旋转运动和进给运动。(2)主电动机的变速冲动。(3)快移驱动电动机M2，2.2KW。4.1主电路分析 T68卧式镗床控制电路1、主电动机M1（双速电动机）：KM1、KM2用于正、反转控制。KM3用于低速形连接 KM4、KM5用于高速YY连接 高、低速转动时，KM3，KM5均可使YB（电磁抱闸）通电松开抱闸制动。2、快速移动电动机M2：KM6、KM7作正，反转控制。第二十一页，编辑于星期六：十六点 五十七分。4.2控制电路分析1、主电动机控制（起动）起动要求起动要求：正、反向点动和正反向低速起动后高速运行。SB2，SB5正反向起动按钮，SB3、SB4作正、

22、反向点动按钮。正向低速：SQ1为常态（主变手柄在低速）按动SB2KM1通电自锁KM3通电主M正接，YB通电松闸，低速运行。正向高速正向高速：SQ1在动态（主变手柄在高速）按动SB2KM1线圈通电自锁KT线圈通电KM3线圈通电M1接低速KT延时到KM3线圈断电，KM4和KM5线圈通电M1为YY接高速运行。正向点动：SQ1为常态 按下SB3KM1线圈通电KM3线圈通电M1正点动。松开SB3KM1线圈断电KM3线圈断电M1停止反向的分析方法与正向类似。第二十二页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2主电动机停车制动主电动机停车制动（用前页图）按动SB1（停按）KM1KM5线圈均断电，打开自锁，YB断电

23、抱闸，M1制动迅速停车。3互锁功能互锁功能（用总图）主轴进给时手柄压下SQ3，工作台进给时手柄压下SQ4，从电路可以看出，只能选择一种进给方式，否则无法工作，即互锁。4变速冲动变速冲动 用途：变速齿轮的啮合。原理：在运行过程中拉出主轴变速孔盘或进给变速手柄压下SQ2KM3KM4.5线圈断电YB断电M1抱闸制动。孔盘及手柄复位SQ2闭合KM3线圈、YB通电 M1缓动，反复拉出、复位，SQ2断、M1停，推回，SQ2通，M1起，直至啮合正常。5快速移动控制快速移动控制 加工过程中，有4种运动（8个方向）需要快速。由快速移动电动机M2驱动，快速手柄在沟通机械传动链的同时，压动位置开关SQ5或SQ6，使

24、KM6、KM7线圈通电，M2正反转，实现快进要求。第二十三页，编辑于星期六：十六点 五十七分。5 磨床电气控制线路分析用途：以高速砂轮对工件进行磨削加工（精密加工机床）特点：可加工硬质材料加工精度高，光洁度高分类：平面磨、外园磨、内园磨、无心磨等。本节讲述M7130平面磨床：结构特点，卧轴矩形工作台。第二十四页，编辑于星期六：十六点 五十七分。5.1 M7130平面磨床主要结构及运动形式平面磨床主要结构及运动形式 1主要结构主要结构：立柱、滑座、砂轮箱（磨头）、电磁吸盘、工作台、床身。2运动形式运动形式 主运动：砂轮的旋转运动，线速度3050米/秒。进给运动：工作台在床身导轨上的直线往复运动；

25、磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。拖动方式：主轴电动机拖动砂轮旋转，液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机。3控制要求控制要求 各电动机均为单向运转。起动顺序：先冷却泵、后主轴或同时通电。保护：电磁吸盘欠压保护、短路、过载、零压等。工件去磁第二十五页，编辑于星期六：十六点 五十七分。5.2 M7130主电路分析 M7130平面磨床控制电路分类：电动机控制、电磁吸盘直流供电、工作照明等部分。1、电动机控制电路、电动机控制电路砂轮及冷却泵电动机（M1和M2）的主电路：XS1连接水泵插接头，接上时，KM1同时控制M1、M2起停。热继电器FR1、FR2作过载保

26、护。液压泵电动机M3的主电路：KM2控制M3的起停。热继电器FR3作过载保护。第二十六页，编辑于星期六：十六点 五十七分。2电磁吸盘控制电路电磁吸盘控制电路工件吸持：转换开关SA1的1、3点接通，电磁吸盘CT线圈通电，电流继电器KA为动态，允许电动机控制电路工作。去工件：转换开关SA1的1、2点接通，电磁吸盘CT经R2（限流）通入反向电流，吸盘及工件去磁，然后将转换开关SA1扳回0位（中间）。搬去工件后，必要时，还可以用交流去磁器对工件进一步去磁。欠流保护：电磁吸盘线圈电流过小（吸力下降）KA复位，其常开触点断开，KM1、KM2线圈断电，砂轮及液压泵停止工作。其他保护：R1、C用作阻容吸收装置，用作过压保护；R3用于CT的续流保护。第二十七页，编辑于星期六：十六点 五十七分。第二十八页，编辑于星期六：十六点 五十七分。