典型机械设备的电气控制电路分析
数控机床电气控制电路设计及实例分析_郑小年(1)
证电动机的实际最高工作温度 T J 日 ] I *等 于或略小于电动机绝缘的允许 最高工
不到额定功率的, 转速越低, 输出功率
就越小 图1 中主轴电机的功率特性为
作温度T a, 即几习 兀 *
. 过载能力:电动机在运行时, 必 须具有一定的过载能力 特别是在短
期工作时, 由于电动机 的热惯性很大, 电动机在短期 内承受高于额定功率的
c ) 主轴电机容量选择还是按上述
方法
产效率降低, 另一方面电动机经常过 载下运行, 会使它过早损坏, 同时还可
能 出现启动 困难, 经 受不起 冲击负载
升或最大允许电流而报警, 说明电机
容量选小 了, 应重新选择
这里, 请读者注意, 在进给电机 主
轴 电机设计 选配时, 应该考虑这些电 机 的输 出都 包括含有某种类型的机械 环 节和元 件, 关 于增量运 动 系统的最
难 以显 著 地 加 以更 改, 远 不 如 电 气 部
分 灵 活 易 变 因此 , 数 控 机 床 的机 械 与
商 品生 产 的基 本 要 求是 以最 低 的
S e r o C o ntro l v
49
粉 步 J碑 / 价 穴士 古十 夕入 二 不
流伺服 电机 a )进给伺服电动机容量选择 电动 机 的选 择 主 要是 容 量 的选 择, 如果 电动机 的容量选小了, 一方面
的转速并 不高时, 就不 必选用 刚性 攻 螺纹功能 (5 )网络数控功能 近年来发展的数字化 网络制造是 指 利用网络技术和数字控制技术进行 产 品的加 工制造, 其基础 是网络数 控 技术 它是 各种先进制造 技术 的基 本
可 以选择直角坐标系中的二个不同平 面, 也可选择 不同视 角的三维立体, 可 以在 加工的 同时做实 时的显 示, 也 可 在机械锁定的方式下作加工过 程的快
任务二C650车床控制电路的分析
【知识目标】
1.典型机电设备电气控制电路的分析方法。 2.设备常见故障的诊断与排除。 【能力目标】 1.能够识读较复杂的电气控制电路图。 2.会用万用表检查电气控制电路，并根据检查结 果判断故障位置。
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任务一 YH10-30油压机控制电路的分析
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（四）主轴电动机不能点动
点动按钮SB2其动合（常开）触点损坏或接线脱落。
（五）主轴电动机不能进行反接制动
1.速度继电器KS损坏或接线脱落。
2.电阻R损坏或接线脱落。
（六）不能检测主轴电动机负载
1.电流表损坏。
2.时间继电器KT设定时间太短或损坏。
电气控制与plc江门职业技术学院一任务导入一任务导入锻压机械设备的应用非常广泛常用的锻压机械有冲床油压机空气锤等其中油压机广泛用于汽车行业的零配件加工及各行业多种产品的定型冲边校正及制鞋手袋橡胶模具轴类轴套类零件的压装压印成型板材零件的弯曲压印套形拉伸等工艺洗衣机电动机汽车电机空调电机微型电机伺服电机车轮制造减振器摩托车及机械等行业
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三、任务实施
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（一）主电路分析
1、主轴电动机M1由 KM3控制， 由倒顺开关 SA5 预选转向， KM2的主触点串联两相电阻与 速度继电器KS配合实现停车 反接制动。通过机械结构和 接触器KM2进行变速冲动控制。
1.主轴电动机控制电路分析 （1）主轴电动机的起动控制
电机与电气控制案例第5章 典型生产设备的电气控制电路及常见故障分析
5.２ 案例２：平面磨床的电气控制
【案例说明】
磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油石、研磨剂等）对工 件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如平 面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。通过磨削加工，使工件的 形状及表面的精度、粗糙度达到预期的要求；同时，它还可以进 行切断加工。根据用途和采用的工艺方法不同，磨床可以分为平 面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床和各种专用磨床（如螺 纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等），其中以平面磨床 使用最多。平面磨床又分为卧轴和立轴、矩台和圆台四种类型
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（2）电动机M2拖动冷却泵。车削加工时，刀具与工件的温度较 高，需设一冷却泵电动机，实现刀具与工件的冷却。冷却泵电动 机M2单向旋转，采用直接起动、停止方式，且与主电动机有必要 的联锁保护。 （3）快速移动电动机M3。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工 作时间，利用M3带动刀架和溜板箱快速移动。电动机可根据使 用需要，随时手动控制起停。 （4）采用电流表检测和监视电动机的负载情况。
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刀架的快速移动： 转动刀架快速移动手柄→压动限位开关SQ→接触器KM5通电， KM5主触点闭合，M3接通电源起动。
冷却泵控制： M2为冷却泵电动机，它是通过按钮SB6和SB5来实现起停控制。 （3）其他辅助环节分析 监视主回路负载的电流表通过电流互感器接入。为防止电动机起 动、点动和制动电流对电流表的冲击，电流表与时间继电器的延 时动断触点并联。如起动时，KT线圈通电，KT的延时动断触点未 动作，电流表被短接。起动后，KT延时断开的动断触点断开，此 时电流表接入互感器的二次回路对主回路的主电流进行监视。
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3.成绩评分标准（见表5-1） 表5-1 成绩评分标准
序号 1 2
CA6140型卧式车床的电气控制电路
CA6140型卧式车床的电气控制电路加油站CA6140型卧式车床的电气控制电路一、CA6140型卧式车床的电气控制1、CA6140型卧式车床的电气控制电路（如图1-1）图1-1二、中小型车床对电气控制的要求1、主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，为满足调速设计要求，采用机械变速。
主轴要求正、反转，对于小型车床主轴的正反转由拖动电动机正反转来实现；档拖动电动机容量较大时，可由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。
一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动。
当电动机容量较大时，常采用Y-△降压起动。
停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动。
2、切削加工时，刀具与工件温度较高时需要切削液进行冷却。
为此。
设有一台冷却泵电动机，且与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。
3、速移动电动机采用点动控制，单方向旋转，靠机械结构实现不同方向的快速移动。
4、路应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路及信号指示。
三、CA6140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，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。
M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。
M1电动机由起动按钮SB1，停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转控制电路。
主轴的正反转由摩擦离合器改变传动来实现。
M2电动机是在主轴电动机起动之后，扳动冷却泵控制开关SA1来控制接触器KM2的通断，实现冷却泵电动机的起动与停止。
由于SA1开关具有定位功能，故不需自锁。
M3电动机由装在溜板箱上的快慢速进给手柄内的快速移动按钮SB3来控制KM3接触器，从而实现M3的点动。
操作时，先将快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即实现该方向的快速移动。
机床电气控制 第6版 第二章 典型机床电气控制线路分析与检修
• 5）试车前，为避免机床运动部分发生误动作或碰撞等意外情况，可将生产机械与电动机分离；
或将电动机与电器线路分离，然后再试车，这是判断是电气故障还是机械故障的有效方法之一
•
故障类型的判断
3.用逻辑分析法确定故障范围，用排除法缩小故障范围 1）逻辑分析法 逻辑分析法是根据电气控制线路的工作原理，电器元件之间的动作顺序以及各控制环节之间 的控制关系，结合试车确认的故障现象作具体的分析，同时运用排除法迅速缩小故障范围， 从而判断最小故障范围。
2）电气控制线路的控制关系 继电器－接触器控制系统的控制关系如图。检修工作中，经常运用的逻辑关系如下： ①主电路与控制电路逻辑关系。 ②两台以上电动机顺序或程序控制逻辑关系。 ③单台电机各控制环节程序控制逻辑关系。 ④公共电路与分支电路（并联电路）之间相互逻辑关系。 ⑤电气设备与机械设备相互逻辑关系
一、电气控制线路分析的内容 1.设备说明书 • 设备的结构，主要技术指标，机械、液压和气动的原理。 • 电气传动方式，电动机和执行电器的数目、型号规格、安装位置、用途及控制
要求。 • 设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮和指示装置的布置及作用。 • 同机械和液压部分直接关联的电器的位置、工作状态及作用。
4.用测量法确定故障点 5.区分电气故障还是机械故障 6.故障点的修复及注意事项 排故四步法 简化的排故流程
一、主要结构和运动形式
• 它主要由主轴箱、进給箱、溜板箱、刀架、丝杠、 光杠、床身、尾架等部分组成。
• 车床的主运动为工件的旋转运动，它是由主轴通 过卡盘或顶尖带动工件旋转，其承受车削加工时 的主要切削功率。车床的进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。
四、机床电气设备维修的一般步骤和方法
• 1.检修前的故障调查 机床电气发生故障后，不要盲目进行检修。检修前，应向操作者询 问、了解故障发生前电路和设备的运行状况及故障发生后的症状
工厂电气控制电路实例详解
工厂电气控制电路实例详解1.引言1.1 概述工厂电气控制电路是现代工业生产中不可或缺的一部分。
它涉及到各种电气设备和控制器的使用，以实现对生产过程的精确控制和监测。
工厂电气控制电路的设计和实施对于工厂的正常运行至关重要，它能够确保设备的安全运行，提高生产效率，并实现自动化控制。
在工厂电气控制电路中，包含了众多的电气元件和电气设备，如电动机、传感器、继电器等。
这些设备通过各种电路连接在一起，构成一个复杂而庞大的控制系统。
控制系统中的电路设计不仅考虑到设备之间的互联互通，还要考虑到各个设备的电流、电压、信号等参数的合理安排和调整。
本文将为读者详细介绍工厂电气控制电路的实例。
通过这些实例，读者可以了解到工厂电气控制电路的基本原理和设计方法。
同时，文章还将深入探讨不同实例中可能出现的问题和解决方案，以及控制电路的优化和改进方法。
随着现代工业的发展，工厂电气控制电路的应用范围越来越广泛。
它不仅应用于传统的汽车制造、机械加工等行业，还涉及到了新兴领域如新能源、智能制造等。
通过深入了解和掌握工厂电气控制电路的实例，读者可以提高自己在工业自动化领域的技能和知识水平，为自己的职业发展打下坚实的基础。
总之，本文将通过介绍工厂电气控制电路的实例，为读者提供一个全面而深入的视角。
希望读者通过本文的学习和探索，能够更好地理解和应用工厂电气控制电路，为工业生产的发展做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构是指文章的组织架构和主要内容安排。
在本文中，文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分是文章的开篇，旨在引起读者的兴趣并提出文章要解决的问题。
它包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，在概述部分我们将简要介绍工厂电气控制电路的背景和重要性。
我们可以提及电气控制电路在工厂生产中的广泛应用，以及其对生产效率和产品质量的重要影响。
接着，在文章结构部分，我们将详细描述整篇文章的组织结构。
我们可以说明本文将分为引言、正文和结论三个部分，并介绍每个部分的主要内容。
第三章典型设备电气控制电路分析
第三章典型设备电气控制电路分析第一节电气控制电路分析基础第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析第三节T68型卧式镗床电气控制电路分析第四节X62W型卧式铣床电气控制电路分析第五节交流桥式起重机电气控制电路分析第一节电气控制电路分析基础一、电气控制分析的依据依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟悉了解控制对象，掌握其控制要求等。
二、电气控制分析的内容设备说明书电气控制原理图电气设备的总装接线图电器元件布置图与接线图三、电气原理图的阅读分析方法先机后电先主后辅化整为零集零为整、统观全局总结特点四、分析举例C650卧式车床属中型车床，加工工件回转半径最大可达1020mm ，长度可达3000mm 。
其结构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成。
（一）卧式车床的主要结构和运动情况以C650普通卧式车床为例图3-1 普通车床的结构示意图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-光杆8-丝杆9-床身（二）C650车床对电气控制的要求1．主轴电动机M12．冷却泵电动机M23．快速移动电动机M34．电路应有必要的保护和联锁，有安全可靠的照明电路。
从车削加工工艺要求出发，对各电动机的控制要求是：（三）C650车床的电气控制电路分析1．主电路分析2．控制电路分析1）主电动机的点动调整控制2）主电动机的正反转控制3）主电动机的反接制动控制4）刀架的快速移动和冷却泵控制5)辅助电路6）完善的联锁与保护3．电路特点1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由一台电动机拖动。
2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，正、反向停车时均具有反接制动控制。
3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。
4）具有完善的保护与联锁。
第二节Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析一、机床结构与运动形式摇臂钻床一般由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成。
常用机械设备的电气控制
常用机械设备的电气控制1. 概述在现代工业生产中，机械设备的电气控制是关键的一环。
通过电气控制，可以实现机械设备的自动化、智能化操作，提高生产效率和质量。
本文将介绍一些常用机械设备的电气控制方式和原理。
2. 电机控制电机是机械设备中最常见的组件之一，在控制机械设备中起着关键作用。
常见的电机控制方式有以下几种：2.1 单相电机控制单相电机是一种常用的电机类型，它的控制相对简单。
一种常见的控制方式是使用单相电机运行电容器，实现正转、反转和调速功能。
正转控制：1. 将单相电机的相线接入电源。
2. 将电容器接入单相电机的起始端和运行端，使电容器与电机成为并联电路。
3. 断开电机的起动电路，使电机通过电容器启动。
反转控制：1. 将单相电机的相线接入电源。
2. 将电容器接入单相电机的起始端和运行端，使电容器与电机成为并联电路。
3. 使用一个继电器或触发器将电容器的两个接线进行切换，实现反转控制。
调速控制：单相电机的调速可以通过改变电容器的容值来实现。
容值增大可以提高转速，容值减小可以降低转速。
2.2 三相电机控制三相电机是工业生产中最常用的电机类型，它的控制相对复杂一些。
常见的三相电机控制方式有以下几种：定向启动控制：1. 使用一个直流磁铁将电机的转子定位在特定的角度。
2. 施加三相电源，电机开始运行。
变频调速控制：1. 使用变频器将输入的交流电源转化为可调频率和电压的交流电源。
2. 控制变频器的输出频率和电压来实现电机的调速。
星-三角启动控制：1. 使用一个提前连接的瞬时反向器将电流引入电机三个绕组。
2. 启动时，电机的三个绕组先接入星形，然后在运行时切换到三角形。
3. 传感器控制机械设备的控制不仅仅依赖于电机，还需要借助各种传感器来实现对设备状态的监测和控制。
常见的传感器有以下几种：温度传感器：温度传感器通常用于监测设备或环境的温度，通过将温度转化为电信号，可以实现对温度的控制和保护。
压力传感器：压力传感器用于监测液体或气体的压力变化，通过将压力转化为电信号，可以实现对压力的控制和调节。
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第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
三、电气控制线路分析
❖主电路分析 ❖控制电路分析
➢主轴电动机的正、反向起动控制 ➢主轴电动机的点动控制 ➢主轴电动机的停车与制动 ➢主轴变速和进给变速控制 ➢镗头架、工作台快速移动的控制 ❖连锁与保护
镗轴
前立柱 导轨 镗头架
下溜板 上溜板
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
二、电力拖动特点
❖双速笼型异步电动机作为主拖动电机。 ❖进给运动和主轴及花盘旋转用同一台电动机拖动，
主轴电动机能正反向点动，并有准确的制动。 ❖主轴电动机低速时直接起动，高速时先低速启动，延 时后转为高速运转。 ❖主轴变速和进给变速设低速冲动环节。 ❖各运动部件能实现快速移动。 ❖工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动
单方向旋转。 ❖对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。 ❖具有必要的联锁与保护。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
三、液压系统简介
❖操纵机构液压系统 :安装在主轴箱内，实现主轴正反 转、停车制动、空档、预选及变速 。
❖夹紧机构液压系统 :安装在摇臂背后的电器盒下部， 用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱 。
✓当扳动刀架快速移动手柄时，压下行程开关SQ， 接触器KM5线圈通电吸合，使M3电动机直接起 动，拖动刀架快速移动。
✓当将快速移动手柄扳回原位的。SQ不受压，KM5 断电释放，M3断电停止，刀架快速移动结束。
3、冷却泵电动机的控制
由按钮SB5、SB6和接触器KM4构成电动机单方向起 动、停止电路，实现对冷却泵电动机M2的控制。
普通车床的结构示意图
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
一、普通车床的主要工作情况
❖ 车削加工的主运动：是主轴通过卡盘或顶尖 带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主 要切削功率。
❖ 进给运动：是溜扳带动刀架的纵向或横向直 线运动。
❖ 车床的辅助运动：包括刀架的快速进给与快 速退回，尾座的移动与工件的夹紧与松开等。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第一节 电气控制系统分析基础
一、电气控制系统分析的内容
❖设备说明书 ❖电气控制原理图 ❖电气设备的总装接线图 ❖电器元件布置图与接线图
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
二、电气原理图分析方法与分析步骤
❖分析主电路 ❖分析控制电路 ❖分析辅助电路 ❖分析联锁与保护环节 ❖分析特殊控制环节 ❖总体检查
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
4）主轴电动机负载检测及保护环节 ➢采用电流表检测主轴电动机定子电流。 ➢为防止起动电流的冲击，采用时间继电器 KT的常闭通电延时断开触点连接在电流表的 两端，为此KT延时应稍长于M1的起动时间。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
2、刀架快速移动的控制
刀架助快速移动由快速移动电动机M3拖动，由刀架 快速移动手柄操作。
主轴旋转运动 主轴纵向进给 工作台 底座 摇臂回转运动 摇臂垂直运动
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
二、控制要求
❖运动部件较多，采用多电动机拖动。 ❖要求主轴及进给有较大的调速范围。 ❖主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与进给
传动机构实现主轴旋转和进给。 ❖主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机只需
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第三节 钻床电气控制电路分析
❖作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多 种形式的加工。 ❖分类：立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及 专用钻床等。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
一、结构及运动形式
内外立柱
主轴箱 主轴箱沿摇臂纵向运动 摇臂 主轴
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
2）主轴的点动控制 ➢ SB2与接触器KMl控制 ➢ 具体实现 SB2与接触器KMl控制，并在主轴 电动机M1主电路中串入电阻R减压 起动和低速运转，获得单方向的低 速点动，便于对刀操作。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
3）主轴电动机反接制动的停车控制 ➢ 停止按钮SB1与正反转接触器KMl、KM2 及反接制动接触器KM3、速度继电器KS ➢ 具体实现 主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接 触器KMl、KM2及反接制动接触器KM3、 速度继电器KS，构成电动机正反转反接 制动控制电路，在KS控制下实现反接制 动停车。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
三、电气控制电路分析
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
1、主轴电动机的控制
1）主轴正反转控制 ➢ KM1、KM2控制主轴电动机正反转 ➢ KM3主触点短接反接制动电阻R，实现 全压直接起动运转 ➢ 具体实现 由按钮SB3、SB4和接触器KM1、 KM2组成主轴电动机正反转控制电路， 并由接触器KM3主触点短接反接制动 电阻R，实现全压直接起动运转。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
四、电气控制电路分析
❖主轴电动机的控制过程 ❖摇臂升降电动机的控制过程 ❖主轴箱与立柱的松开、夹紧控制过程
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第四节 T68型卧式镗床电气控制
一、结构与运动形式
后立柱 导轨
尾架
床身
工作台
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
二、C650车床的电气控制的要求
(1)主轴电动机Ml 完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动,电动机 采用直接起动的方式起动,可正反两个方向旋转,并 可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工 调整方便,还具有点动功能。 (2)冷却泵电动机M2 拖动冷却泵,在加工时提供切削液,采用直接起 动停止方式,并且为连续工作状态。 (3)快速移动电动机M3 可根据使用需要，随时手动控制起停。单向点 动、短时运转。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析
第二节 车床电气控制电路分析
❖ 车床的应用：是最为广泛的金属切削机床，能 够车削外圆、内圆、端面、螺纹、定型表面， 并可以用钻头、铰刀等进行加工。
❖ 卧式车床组成：床身、主轴变速箱、尾座进给 箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等。
第三章 典型机械设备的电气控制电路分析