B2012A龙门刨床电气线路分析(全 )

课题名称：B2012A龙门刨床电气线路【实习目的】A型龙门刨床电气控制系统既包括交、直流电动机、电器的继电器接触器控制，又包括连续反馈控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。

它概括电气控制技术的主要内容，具有一定的典型性、综合性与复杂性。

通过实习使学生获得全面系统的基本训练，提高综合分析能力和测试维修技能。

【实习原理】龙门刨床用来加工各种平面、斜面、槽、更适合于加工大型而狭小成批的机械零件，如：机床床身、导轧、箱体、立柱等。

其生产工艺主要是刨削，控制目标是控制工作台自动往复循环运动和调速。

控制要求如下：1、调速范围宽B2012A系统采用电压调速，并加一级机械变速（齿轮变速）低速档：6-60m/min ；高速档：9-90m/min ；在低速档和高速档，均能实现无级变速。

2、静差度在加工过程中，由于工件表面不平及材料不均匀度的影响，会导致切削力的变动，为保证工作台速度不致因切削力的变动而变化太大，以便保证加工精度。

B2012A静差度为10%3、工作台的往复运动能适应切削工艺要求，应实现自动往返循环(1) 在切削速度较高时，为减小刀具切入工件时的冲击，应使刀慢速切入，然后增加到规定速度。

(2) 若切削速度冲击刀具所能承受，可以取消慢速切入。

(3) 在工作台前进或返回行程的末尾，工作台能自动减速，以使刀具慢速离开工件，防止工件边缘剥裂。

(4) 工作台速度低于10m/min，减速环节不起作用。

(5) 工作台自动循环速度图(6) 工作台没有慢速切入循环速度图(7) 工作台速度低于10m/min速度图4、满足磨削的要求磨削速度 1m/min5、调速方案满足负载性质的要求25m/min以下为恒转矩；25m/min以上为恒功率；B2012A采用机电联合调速。

6、工作台正反向过渡过程要快，工作台运行要稳定7、满足刀架运动的要求如：刀架的移动，进刀、退刀、抬刀等都与工作台的运动有机的配合8、设置必要的联锁9、系统的机械特性应具有下垂特性，当负荷过大时，使电机转速迅速下降，保护电机及机械。

当主电路电流 I≥I b=1.4I e 下降I≥I b=2.5I e 堵转静特性如下图10、运动形式主运动——工作台连续重复往返运动进给运动——刀架进给辅助运动——横梁的夹紧、放松、上升、下降、抬刀和放刀11、龙门刨床电气设备方框图控制电路分六个：（1）电机组启动 （4）进刀控制（2）给定控制 （5）抬刀控制（3）工作台控制 （6）横梁控制交流控制电路——控制机组启动、刀架运动、横梁升降、刨台运动。

直流控制电路——控制刨台往返运动速度和抬刀运动。

【教学内容】1、电机组启动控制电路分析电机组主电路控制原理图如下：电机组控制电路原理图如下：由于电机组电动机容量比较大（55KW或60KW），采用“Y-△”降压启动(1) 启动过程如下：→ 接触器C-A线圈得电→A合上UZ→交流电源指示灯2e亮→按起动2A → → 时间继电器 SJ-A线圈得电→B→接触器Y线圈得电→C→ 辅助触点C-A闭合(703-705)自锁A → →主触点闭合→交流电机A “Y”形起动→L运转→U L↑（75%）→→ 主触点闭合SJ-△线圈得电→DC→ →常闭点断开→与“△”联锁→（705-717）延时断开→为Y形断电作准备B → → （705-723）延时闭合→为C-B得电作好准备→主触点断开→切断Y形→A惯性运转→（705-717）瞬时断开→Y线圈失电→ →（702-706）闭合→D→ →（723-725）瞬时闭合 → C-B得电→E →（723-705）闭合→（705-725）闭合（自锁）→（717-719）断开（联锁）E→ →（717-721）闭合→为△得电形作准备→主触点闭合→ 为B、FB作准备→常闭点断开（51）→SJ-△线圈失电 →（705-717）延时闭合 →△线圈得电→F→（723-725）延时断开→ 主触点闭合→△形运转F→ → （705-717）闭合→常闭触点（704-702）断开→SJ-A线圈断电 →→复位→ （705-723）断开(2) 停车过程如下按1A按钮→ 电机组控制电路切断电源→交流电机A、B、FB停止→直流电机停止运行。

(3) 注意几个问题1） 交流电机A“△”形运转后，起动过程结束，投入正常运行。

2） 直流时间继电器的作用（SJ-△）① 保证交流电机 A“Y-△”转换有一定的时间，“Y”断电释放后△形通电，防止主电路短路事故发生。

② 只有L正常工作时，SJ-△及C-B接触器才能获电动作，交流电机A 才能完成起动，直流电机D才能工作，防止D在没有磁场或弱磁场下运行，烧坏发电机F和直流电动机D。

③ 当工作台不磨削时，M常闭点是闭合 →当工作台自动循环时，JI常开点闭合 → 保证电动机A、B、FB当工作台后退换向时，1Q常闭触点断开→中任一台过载时，工作台始终停在后退末了位置，以防损坏刀具和工件表面。

2、工作台控制线路分析(1) 交磁放大机控制绕组的作用1）0Ⅲ控制绕组的作用——是给定信号、电压负反馈信号、电流截止负反馈信号的综合①给定信号选择R-Q或者R-H调速电位器手柄，那么加在0Ⅲ绕组上的电压为a1U g(210-R-Q间或210-R-H间的电压)，作为给定信号R-Q向左移→升速；R-Q向右移→减速R-H向左移→减速；R-H向右移→升速②电压负反馈——2R（200-S2-F间的电压）两端的电压作为电压负反馈信号电压，它与F端电压成正比，与给定信号电压极性相反。

作用：调节系统自动稳速。

③电流截止负反馈作用：使系统加快过渡过程，并得到下垂特性，缩短调速过程由4R、1ZX、2ZX比较电压组成。

当直流电动机主回路电流I↑→电动机n↑→超过截止电流数值时，电压降Uab>Uc和整流管ZX的正向压降之和电流截止负反馈起作用，在0Ⅲ中产生去磁电流I q→K↓→F端电压↓→主回路电流I↓→电机起动完毕后，恢复正常　2）0Ⅱ控制绕组的作用——0Ⅱ为电流正反馈绕组补偿回路中，直流电阻引起的电压降产生的转速不稳定。

3）0Ⅰ控制绕组的作用（稳定环节）电压微分负反馈(2) 工作台自动循环控制过程是：慢速前进（刀具切入工件）→工作速度前进（刀具切削工件）→ 减速前进（刀具离开工件）→返回（制动、停止、反向起动到快速退回）→ 减速退回→ 制动、停止、起动，转下一个循环。

交流控制电路图如下：直流控制电路图如下：1） 工作台慢速前进→H-JS → H-JS1闭合原始位置时，撞块压下行程开关 → → H-JS2断开→ H-HX → H-HX1断开→ H-HX2闭合→（107-129）闭合自锁→1Q线圈得电→A接前进按钮9A→JI线圈得电 → →（200-220）闭合 →（1-3）闭合→B→（111-113）闭合 → Q线圈得电→→（220-225）闭合→（161-163）闭合→J线圈得电→225-237闭合 →CA→→（230-250）断开 →（250-OⅢ2）断开B →JS线圈得电→ （2-204）（1-201）闭合→→ C→b-Q全部b-H部分电阻接入OⅢ回路I0Ⅲ电流回路：1⊕→JS→203(不经11RT) →R-Q→3RT→237→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→b-Q全部、b-H部分→210→1R→JS→2○I0Ⅲ较小，刀具在工作台慢速下切入工件2)工作台以工作速度前进→H-HX2断开慢速前进完毕后，行程开关H-HX复位 → →→H-HX1闭合1Q线圈断电→J线圈失电→（225-237）断开→慢速前进回路断开→ 工作台速度加速到工作速度。

其励磁回路：1⊕→JS→203(不经11RT)→221→1RT→223→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→250→230→210→1R→JS→2○3）工作台减速前进→Q-JS1闭合刀具将要离开工件时，撞块压下行程开关Q-JS →→Q-JS2断开→J线圈得电→工作台又减速前进（其回路同慢速切入）这时b-H全部串入， b-Q部分接入。

4）工作台快速退回减速前进结束后（刀具己离开工件），撞块压下Q-HX→→（1-3）断开 →Q-HX1断开→ Q线圈断电→ →（220-225）断开 → → 断开正向励磁回路→（123-125）闭合→H线圈得电→2H线圈得电→A→（220-226）闭合→ 接通0Ⅲ反向励磁回路A→（1-11）（2-12）闭合→ 接通电磁铁电路→（210-230）断开→ b-Q和b-H串接在回路中Q-HX2闭合→1H线圈得电→ →（305-307）闭合→（405-407）闭合 →刀具实行自动进刀→（505-507）闭合其励磁回路：1⊕→JS→203→R-Q→210→b-Q部分、b-H全部→OⅢ2→OⅢ1→S2-F →200→220→226→2RT→R-H→204→2○→K、F输出电压极性相反→ 电机 D反接制动→反向起动并加速，工作台退回5）工作台减速后退后退行程将要结束时，撞块压下行程开关H-JS，H-JS1闭合（129-159）→J线圈得电→ →（224-226）断开 →断开高速回路→（226-238）闭合→ 接通慢速回路→I oⅢ减小→电动机D减速6）转为下一次循环→H-HX2闭合→1Q线圈得电 →A退回行程结速时，压合行程开关H-HX→ →H-HX1断开→H线圈断电→BA→（161-163）闭合→J线圈得电→→（223-225）断开→（225-237）闭合→→接通正向励磁回路B→ →（113-115）闭合→Q线圈得电→（220-225）闭合→→（220-226）断开→断开返回励磁回路励磁回路：1⊕→JS→203(不经11RT) →R-Q→3RT→237→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→b-Q全部、b-H部分→210→1R→JS→2○工作台立即制动并正向起动→慢速切入工件重复以上过程，实现工作台自动循环工作。

(3) 工作台的步进，步退电路分析1）步进按步进按钮8A→Q线圈得电→（1-3）闭合→JS得电→接通步进回路励磁回路：1⊕→JS→203(不经11RT)→R-Q→→5RT→241→240→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→250→230→210→1R→JS→2○2）步退按步退按钮12A→H线圈得电→（1-3）闭合→JS得电→接通步退回路励磁回路：1⊕→JS→203(不经11RT) →R-Q→205→1R→210→230→250→OⅢ2→OⅢ1→S2-F→200→240→6RT→206→JS→2○ 注意：调节5RT，6RT，207、208触头位置，可调节步退，步进速度。

(4) 停车制动及自消磁回路1）作用：防止电机剩磁存在，停车后工作台出现“爬行”现象。

2）方法：采用电压负反馈和欠补偿环节组成自消磁电路3）原理：工作台停车时，OⅢ励磁电压立即消失，JS线圈失电，其触头（280-OⅢ2 ）延时闭合，将F电机剩磁电压的大部分从电阻2R上以电压负反馈的形式接入OⅢ中。