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1、中职 电气控制与PLC 技术（三菱机型）项目5 任务1 电子课件（高教版）项目五 三相异步电动机正反转控制线路【学习目标】1 学会整体电路的分析方法。2 掌握由典型的机床电气控制线路和常见故障分析，进而加深理解其他。3 了解普通车床、M7120 平面磨床.数控车床、数控铣床电气线路的安装与故障排除(后面两个项目可供参考，用于不同专业进行选择)。【任务描述】1 对机床的基本结构、运动情况、工艺要求应有一般的了解。这样才了解控制对象，明确控制要求，因为这些都是设计机床电气控制的依据，或是机床电气控制的目的。2 应了解机械操作手柄与电气元件的关系；了解机床运动机构与电器元件的关系；了解机床液压系统与
2、电气控制的关系。3 按照“化整为零看电路，积零为整看全部”的方法，将整个控制系统按功能不同分成若干局部控制电路，逐一进行分析。分析时应注意各局部控制电路之间的联锁关系。最后再统观整个电路。4 应抓住各机床电气控制系统的特点，深刻理解各电气元件的作用，学会分析的方法，养成分析的习惯。本任务将以常用典型机床控制线路为例，进一步阐明各典型电气控制环节的应用，分析机床控制线路的组成，进一步提高分析能力、阅读图能力，加深对基本控制电路和整体控制的认识。同时，介绍新型的数控车床、铣床的电气控制进行部分分析。任务一 普通车床的电气控制【任务描述】普通车床有两个主要运动部分，一是卡盘或顶尖带着工件的旋转运动，
3、即 车床主轴的运动；另一个是溜板带着刀架的直线运动，称为进给运动。本项目研究CA6140 普通车床结构和运动分析，电力拖动特点及控制要求，电气控制电路分析和常见故障分析。【任务分析】本项目以CA6140 车床为例，根据其拖动的三台电机进行控制分析、安装和调试。主电路：M1 由KM1 控制频繁起停，FR1 用于过载保护；M2 由中间继电器KA1 控制起停，FR2 用于过载保护；M3 由中间继电器KA2 控制起停，M3 是短期工作，未设过载保护。控制电路：SB2 动合触点用于M1 的启动、SB1 动断触点用于停止；QS2 的动合触点与KM1 的动合触点控制M2 冷却泵电动机工作；SB3 点动控制快
4、速移动。还有KM1、KA1、KA2 线圈和照明与指示灯组成。【夯实基础】一、普通车床的电气控制线路分析 1 CA6140 普通车床结构和运动分析 图5-1 普通车床结构示意图 1-进给箱2-挂轮箱 3-主轴变速箱 4-溜板刀架 5-溜板箱6-尾架7-丝杠8-光杆9-床身（1）普通车床结构：由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杆和丝杠等部分组成。（2）车床的运动分析（1）主拖动电动机从经济性、可靠性考虑，一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。为满足调速要求，采用机械变速，主拖动电动机与主轴间采用齿轮变速箱。（2）为了车削螺纹（主轴要求有正反转），对于小型车床，主轴正反转由主拖
5、动电动机正反转来实现，当主拖动电动机容量较大时，主轴上正反转采用电磁摩擦离合器的机械方法来实现。（3）主电机起动停止应能实现自动控制，采用按钮操作，容量小的可直接起动，容量大的常采用Y/减压起动，停车必须有制动措施，一般采用机械或电气制动方法。（4）车削加工时，刀具与工件温度较高，必须配合冷却，且冷却泵电机应在主轴电机起动之后方可选择起动与否，当主轴电机停止时，冷却泵电机应立即停止。（5）控制电路应具有必要的过载，短路，失欠压等保护装置，同时还应有安全可靠的电压和局部照明装置（即必须使用36 或24 的安全电压）。车床的切削运动包括工件旋转的主运动和刀具的直线进给运动。车床进给运动是刀架带动刀
6、具的直线运动。溜板箱把丝杠或光杆的转动传递给刀架部分，变换溜板箱外的手柄位置，使车刀做纵向或横向进给。车床的辅助运动指车床上除切削运动以外的其他一切必须的运动，如尾架的纵向移动、工件的卡紧和放松等。2 电力拖动特点及控制要求3 电气控制电路分析（1）主电路分析 主电路中共有三台电动机。M1 为主轴电动机；M2 为冷却泵电动机；M3为刀架快速移动电动机。主轴电动机M1 由接触器KM1 控制起动，热继电器FR1 为主轴电动机M1 的过载保护。冷却泵电动机M2 由中间继电器KA1 控制起动停止，热继电器FR2 为其过载保护。刀架快速移动电动机M3 由中间继电器KA2 控制起动停止，由于M3 是短期工
7、作，故未设过载保护。（2）控制电路分析 主 轴 电 动 机 的 控 制 按 下 起 动 按 钮SB2，接 触 器KM1 线 圈 得 电 动 作，其 主 触 点 闭 合，主 轴 电 动 机M1 起 动 运 行，同 时，KM1 的 自 锁 触 点 和 另一副动合触点闭合。按下停止按钮SB1，主轴电动机M1 停车。冷 却 泵 电 动 机 控 制 如 果 车 削 加 工 过 程 中，工 艺 需 要 使 用 冷 却 液 时，可 先 合 上 开 关QS2，在 主 轴 电 机M1 运 转 情 况 下，接 触 器KA1 线 圈 得 电吸 合，其 主 触 点 闭 合，冷 却 泵 电 动 机M2 通 电 而 运
8、行。由 电 气 原 理 图 可知，只 有 当 主 轴 电 动 机M1 起 动 后，冷 却 泵M2 才 有 可 能 起 动，当M1 停止运行时，M2 也自动停止。1 主轴电动机M1 不能起动 刀架快速移动电动机的控制 刀架快速移动电动机M3 的起动由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB3 控制，它与中间继电器KA2 组成点动控制环节，将操纵手柄扳到所需的方向，压下按钮SB3，继电器KA2 得电吸合，M3 起动，刀架就向指定方向快速移动。照明与信号等电路分析 控制变压器TC 的二次侧分别输出24V 和6V 电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。EL 为机床的低压照明灯，由开关SA控制；HL 为电源的
9、信号灯。它们分别采用FU4 和FU3 作短路保护。二、电气线路常见故障分析2 主轴电动机M1 起动后不能自锁3 主轴电动机M1 不能停止4 刀架快速移动电动机M3 不能起动【任务实施】1 任务实施所需设备任 务 实 施 训 练 所 需 设 备 及 元 件 明 细 表 见 表5.1.1 表5.1.1 任 务 实 施 训 练所需设备元件明细表代号 名称 型号与规格 数量 备注QF 自动开关 DZ5-50 1 减压式脱扣M1 主轴电动机 Y132M-4-B3、10kW1450r/min 1M2 冷却泵电动机 AOB-25 90W3000 r/min 1M3 快速进给电机 AOS5634 0.25 k
10、W1360 r/min 1FU1 熔断器 RL1-15/6 3FU2 RL1-15/4 1FU3FU4 RL1-15/2 2TC 控制变压器 BK100 380/110、24、6V 1KM1 交流接触器 CJ20-40 线圈电压110V 1KA1、KA2 中间继电器 JZ7-44 线圈电压110V 2FR1 热继电器 JR16-60/3D 整定电流15.4A 1FR2 JR16-60/3D 整定电流0.32A 1SB1 按钮 LA19-11J 蘑菇形带自锁 1 红色SB2、SB3 LA19-11 2 绿色HL 指示灯 ZSD0 1 红色EL 照明灯 JC2 24V40W 1SA 照明灯开关 1
11、2 训练内容（1）按图5-2 安装CA6140 型车床电气控制线路（2）通电空运转试验。（1）安电气元件明细表配齐电气设备和元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。（2）根据电动机容量、线路走向及要求和各元件的安装尺寸，正确选配导线规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号及节数、控制板、管夹、束节、紧固件等。（3）在控制板上划线，紧固元件的准备及安装电气元件，并在各电器元件附近做好与原理图上相同代号的标记。（4）进行控制板内部布线，要求走线橫平竖直、整齐合理，接点不得松动，并在各电器元件及接线端子板接点的线头上，套有与原理图上相同线号的编码套管。（5）选择合理的导线走向，做好导线通道的支持准备，
12、并安装控制板外部的所有电器。（6）进行控制箱外部布线，对于可移动的导线应放有适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并在所有导线通道内接规定放好备用导线和导线线头上，套有与原理图上相同线号的编码套管。3 CA6140 普通车床的电气控制线路的安装步骤及要求（7）检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性。（8）检查电动机的安装是否牢固和生产机械的传动装置是否正常。（9）清理安装场地。（10）检测电动机及线路的绝缘电阻。（11）接通电源开关，点动控制各电动机启动，以检查各电动机的转向是否符合要求。（12）通电空运转试验时，应检查各电器元件、线路、电动机及传动装置的工作情况是否正常。否则，应
13、立即切断电源进行检查，待调整或修复后方能再次通电试车。4 注意事项（1）不要漏接接地线。要注意不能利用金属软管作为接地通道。（2）在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在通道内火敷设在机床底座内的导线通道里。所有导线不得有接头。（3）在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须做到集中思想，做到查出一根导线，套一根线号。立刻接上后再进行复验的方法。（4）在进行快速进给时，要注意将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞产生设备事故。【任务评价】序号 评价指标 评价内容 分值 学生自评 小组评价 教师评价1 硬件设计电器安装是否正确 10接线牢固，接触良好，美观。202 调试查普车主电路接线是否正确 10查普车控制电路是否正确 20通电后正确、试验成功 203安全规范与提问是否符合安全操作规范 10回答问题是否准确 10总分 100问题记录和解决方法记录任务实施中出现的问题和采取的解决方法（可附页）