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1、第三章 典型设备电气控制电路,3.1 电气控制电路分析基础,3.2 普通车床的电气控制,3.3 油压机的电气控制,3.1 电气控制电路分析基础,D,6,5,另一方面通过几种有代表性的机械控制线路分析，了解电气控制系统中机械、液压与电气控制配合的意义，为电气控制的设计、安装、调试和维护打下基础。,本章通过分析典型机械设备的电气控制系统,一方面进一步学习和掌握电气控制线路的组成，以及基本控制线路在机械控制中的应用，掌握分析电气控制线路的方法与步骤，培养读图能力 ;,3.1.1 阅读设备说明书,说明书:是一台机械设备完整的档案资料，涉及该设备机械和电气的操作、技术的说明，以及维护方面的相关内容图纸。
2、,电气图,D,6,5,可以了解该设备的 电气传动方式; 电动机及电器元件的规格和类型; 执行元件的作用；,电气图纸:一般包括电气控制原理图、接线图和电气元件布置图等。,还可以了解 电气控制系统的布置; 安装要求及连线方式; 主电路及辅助电路的组成; 电气元件与机械、液压等关联的状态。,3.1.2 电气控制线路的分析方法,D,6,5,(1)先机后电原则：首先了解设备的基本结构、运行情况和操作方法，对设备有一个总体的了解，进而明确设备对电力拖动自动控制的要求，为读图作准备。,查线法:以某一电器元件的线圈为对象，从电源开始，由上而下，从左到右，逐一分析其接通和断开的关系，并区分主令信号、联锁条件、保
3、护环节等。具体如下：,(2)先主回路，后辅助回路的原则：先阅读主回路电路图，看设备由几台电动机拖动，各个电动机的作用，再阅读控制回路和辅助回路电路图。,(3)化整为零的原则：分析电路时，根据不同部分的功能，将每一模块看懂 。,(4)综合分析的原则：经过化整为零后，必须把功能相关的部分联系起来，全盘考虑，最后对整个电路进行综合分析。,3.2 普通车床的电气控制,D,6,5,用途：普通车床可以用来加工工件的外圆、内圆、端面和螺纹等，并可以装上钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工项目。下面以CA6140普通车床为例进行分析。,车床在机械加工中应用得最为广泛，约占切削机床总数的2550。目前，在各种车床中
4、，应用得最多的是普通车床。,1CA6140普通车床结构和运动概况,D,6,5,组成：由床身-9、主轴变速箱-3、进给变速箱-2、溜板箱-5、溜板与刀架-4、尾架-6和丝杠-7等。,运动形式: 主运动：进给运动由刀架快速移动(进给);由主电机驱动. 辅助运动：尾架移动与卡盘卡紧/放松。,图3-5 普通车床结构示意图 1-进给箱 2挂轮箱 3-主轴变速箱 4-溜板与刀架 5-溜板箱 6-尾架 7-丝杠 8-光杠 9-床身,2 电气控制线路分析,D,6,5,主电路、控制电路、照明电路 、指示电路,(1)主电路分析,D,6,5,电源经QF引入，该开关为漏电自动开关。在自动开关旁有一小孔，其内有漏电试验
5、按钮，以备检查是否漏电，电气箱盖内有漏电开关SQ2，当电气箱盖打开，则SQ2的触点闭合，使漏电电阻R通电，电源开关QF自动跳闸，当车床钥匙开关SA3在闭合状态时，操作者把机床关断，使SA3闭合，则机床电源开关合不上。钥匙把 SA3触点打开，方可运行。,主电动机M1的容量不大，故采用KM1直接启动； 冷却泵电动机M2的运转和停止由接触器KM2的三个常开主触点的接通和断开来控制； 快移电动机M3的运转与停止由接触器KM3的三个常开主触点的接通与断开来控制。,漏电自动开关QF用作短路保护。主轴电动机设有过载保护FR1。冷却泵电动机、快移电动机容量很小，用熔断器FUl、FU2作短路保护。M2又加了过载
6、保护FR2。M3间歇短时运行，故不加热继电器进行过载保护。,(2) 控制电路分析,D,6,5,控制电路采用110V交流电压供电，由熔断器FU6作短路保护。,准备：先用钥匙将锁子开关置1位，此时将开关SA3断开，检漏电阻R不通电，若电气箱盖子已盖好，漏电自动开关将接通电源。,检测开关：按下按钮SBl，若无电器动作，则说明开关SQ1未闭合，SQ1为挂轮箱罩压的开关，挂轮箱罩未放上或未放好都使SQ1不能闭合，整机不能启动。,启动：按下SB1，接触器KM1线圈通电，KM1的铁心吸合，主电路上KM1的三个常开主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。,自锁：同时KM1的一个常开辅助触点(7-8)也闭合，保证主
7、轴电动机M1在松开按钮SB1后，也能连续运转。,停止：按下停止按钮SB2，接触器KMl线圈断电而释放，它的三对常开主触点断开，主轴电动机M1便停止。,过载保护：热继电器FR1的常闭触点串联在KM1电路中，只要主轴电动机M1过载，FR1的常闭触点断开，KM1便断电，M1电动机停止，实现过载保护。,(2) 控制电路分析,D,6,5,零压保护功能：在电源切断后，接触器KM1释放，当电源电压再次恢复正常时，如不按下启动按钮SB1，则电动机不会自行启动，不致发生事故。,欠电压保护功能：当电源电压太低时，接触器KMl因电磁吸力不足而自动释放，电动机自行停止，以避免欠电压时电动机因电流过大而烧坏。,冷却泵电
8、动机M2启动：旋转转换开关SA2，使其闭合，主轴电动机运转时，KM1常开辅助触点闭合，使KM2接触器线圈通电，KM2铁心吸合，主电路上 KM2的三个常开主触点闭合，M2启动运转，带动冷却泵提供冷却液供加工使用。,联锁：当主轴电动机停止时，冷却泵电动机因KM2线圈电路中串联KM1(8)一个常开辅助触点断开而断电释放，冷动泵电动机M2也停止。,过载保护：热继电器FR2的常闭触点串联在KM2线圈电路中，M2电动机过载，使热继电器常闭触点断开，KM2接触器线圈断电释放，电动机M2停止。,失压、欠压保护：M2电动机的失压、欠压保护由KM2接触器实现。,(2) 控制电路分析,D,6,5,快速移动：当按下按
9、钮SB3，接触器KM3线圈通电，KM3铁心吸合，使主电路KM3三个常开主触点闭合，M3电动机旋转，实现快速移动。,点动控制：快移的方向由装在溜板箱的十字手柄扳到所需要的方向并按下按钮SB3，即可得到所需移动方向的快速移动。此控制电路为“点动”控制电路。主轴不运转时快速移动也可实现。,(3)照明电路 ： 照明电路采用36V交流电压供电。照明电路由开关SAl接36V低压灯泡EL组成，灯泡另一端必须接地，以防止变压器原绕组和副绕组之间短路时发生触电事故，熔断器FU5是照明电路的短路保护器件。,(4)指示电路：指示电路采用6.3V交流电压供电。指示灯泡HL接低压6.3V，熔断器FU4是指示电路的短路保
10、护器件。,(2) 控制电路分析,D,6,5,(5)触点索引：,KM1：三个“2”表示KM1的三个主触点在2区；7和8表示KM 1的一个常开辅助触点在7区，另一个常开辅助触点在8区；三个“ ”表示常闭触点没有使用。,KM2：三个“3”表示KM2的三个主触点在3区；三个“ ”表示常闭触点没有使用。,KM3：三个“4”表示KM3的三个主触点在4区；三个“ ”表示常闭触点没有使用。,(3) 控常见电器故障分析,D,6,5,1. M1不起动, 例如: 按下起动按钮SB2，M1不能起动； 运行中突然停车，并且不能立即再起动； 按下SB2，FU2熔丝熔断； 当按下停止按钮SBl后，再按起动按钮SB2，M1不
11、再起动。 发生以上故障，应首先确定故障发生在主电路还是在控制 电路，依据是接触器KM1否吸合。,主电路故障: 检查车间配电箱及支电路开关的熔断器熔丝是否熔断；导线连接处是否松脱 ；KMl主触点接触是否良好。,控制电路故障: 主要检查熔断器是否熔断；过载保护FRl是否动作；接触器KMl线圈接线端子是否松脱；按钮SBl、 SB2点 接触是否良好等。,(3) 控常见电器故障分析,D,6,5,2主轴电动机M1起动后不能自锁 现象：(当按下起动按钮SB2时，主轴电动机能起动运转，但松SB2后，M1也随之停止) 原因:是接触器MK1动合辅助触点(自锁触点)的连接导线松脱或接触不良。,3主轴电动机M1不能停
12、止 接触器MK1的主触点发生熔焊或停止按钮SBl击穿短路所致。,4刀架快速移动电动机M3不能起动 首先检查熔断器FU1的熔丝是否熔断，其次检查中间继电器KA2触点的接触是否良好;若无异常或按下点动按钮SB3时继电器KA2不吸合，则故障必在控制电路中。这时应依次检查热继电器FR1和FR2的动断触点，点动按钮SB3及继电器KA2的线圈是否有断路现象。,3.3 油压机的电气控制,D,6,5,锻压机械设备:锻压机械有冲床、压力机、空气锤等，其中压力机广泛用于金属材料的压制工艺上。以YH1030型压力机进行分析。,3.3.1 主要结构与控制要求,组成:主要由四根立柱、液压缸、夹具、滑板、机身(工作台)液
13、压及驱动控制装置等组成。,循环过程包括：滑板下行、加压、保压、回程和原位停止。,动力源：液压机采用油压驱动、电气控制。 一台交流电动机驱动油泵； 另一台驱动风机对液压系统进行抽风制冷。,3.3.2 电气控制线路分析,D,6,5,1主回路的分析,D,6,5,QFl：断路器，是电源引入开关。QF2和QF3：断路器，主要对电动机M1和M2进行短路保护和过载保护。,KMl和KM2：接触器对电动机进行启停控制。两台电动机都是全电压直接启动。,2控制回路的分析,D,6,5,QF4：是单极断路器，主要用于控制回路的短路保护，也可以用于手动切断控制电路的电源。,SBl：是急停按钮，当系统有异常情况时，可以按下
14、急停按钮，复位时顺时针旋转即可。,T：是控制变压器，为控制电路提供220V的电源。,(1) 冷却控制电路,D,6,5,启动制冷：SB3按钮接通，接触器KMl的线圈得电，KMl触点自锁，电动机M1抽风制冷。,停止制冷：按下SB2按钮时，接触器KM1的线圈失电，电动机M1停止运行。,(2)液压回路的保压和补压控制电路,D,6,5,SB5：按钮合上时，KAl线圈得电，触点自锁，接触器KM2线圈和电磁阀的线圈1YV得电，液压泵电动机运转，同时，油泵向油缸的上腔泵油，油缸活塞下行。,SP：是电节点压力表，当滑板下行并对夹具施压时，液压系统的压力上升，当油压力达到调定数值的上极限时SP的常开触点闭合，KA
15、2继电器的线圈上电，其常闭触点断开，KM2和1YV断电，液压泵电动机停止运转，电磁阀的线圈1YV断电，电磁阀在弹力作用下回至中位，液压系统开始保压。,补压、保压：当液压系统的压力下降到SP电节点压力表设定的下限数值时，SP的常开触点断开，KA2的线圈失电，KA2的常闭触点闭合，此时KM2和电磁阀的线圈1YV重新得电，液压系统又开始补压，系统如此周而复始补压、保压维持液压系统的压力在一定的范围内。,(3) 液压回路的后退控制电路,D,6,5,活塞上行：当压制工作结束后，按下SB7按钮，KA3线圈上电，继电器KAl和电磁阀的线圈1YV失电，同时电磁阀的线圈2YV和接触器KM2的线圈得电，油泵向油缸的下腔泵油，油缸的活塞上行，当碰到SQ时，油缸的活塞上行停止。,(4) 指示灯,D,6,5,EL1：控制回路带电指示。,EL2：制冷电机运行指示。,EL3：液压系统补压指示。,EL4：油缸上行指示。,EL5：液压系统保压指示。,EL6：液压泵电动机运行指示。,EL7：电磁阀运行指示。,谢谢!,