典型设备电气控制电路分析
M7130平面磨床电气控制原理电路图解
M7130平面磨床电气控制原理电路图解磨床是利用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床。
砂轮的旋转是主运动，工件或砂轮的往复运动为进给运动，而砂轮架的快速移动及工作台的移动为辅助运动，磨床的种类很多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床等，其中尤以平面磨床应用最广。
如下图所示的是M7130平面磨床电气控制电路，下面的表格是与之对应的主要电气元件表。
其机械结构由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座等部分组成，工作台上装有电磁吸盘，用以吸附工件。
工作台在液压传动机构作用下，沿着床身的导轨作往返运行，砂轮箱在电动机M4的驱动下可在主导轨上作垂直运行。
其电气设备主要安装在床身后部的壁龛盒中，控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。
电气控制电路可分为主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和机床照明电路等部分。
M7130平面磨床电气控制电路图（点击图片看大图）M7130平面磨床主要电气元件表：主电路分析装有三台电动机，其中M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，M3为液压泵电动机。
电动机都采用直接起动，单方向旋转控制。
其中M1、M2由接触器KM1控制，M2再经接插器X1供电，M3由接触器KM2控制。
三台电动机共用熔断器FU1作短路保护，M1、M2由热继电器FR1作长期过载保护，M3由热继电器FR2作长期过载保护。
电动机控制电路分析由按钮SB1、SB2与接触器KM1组成砂轮M1单向旋转起动一停止控制电路；按钮SB3、SB4与接触器KM2构成液压泵M3单向旋转起动——停止控制电路。
但电动机的起动必须在下列条件之一成立时方可进行：1.电磁吸盘YH工作，并且欠电流继电器KA线圈得电吸合后；2.若电磁吸盘YH不工作，但转换开关SA1置于“去磁”位置，其触点SA1 （3-4）闭合。
电磁吸盘控制电路M7130平面磨床的电磁吸盘装在工作台上，用于固定加工工件。
当电磁铁线圈通电时，电磁铁心就产生磁场，吸住铁磁材料工件，便于磨削加工。
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
情境七 CA6140车床
二、CA6140型普通车床的控制要求
1.主轴电动机选用三相笼形感应电动机，为了保证主运动与进给运动之间的 严格比例关系，只用一台电动机来拖动。主轴采用机械变速，由改换床头 箱内齿轮传动比来实现。
2.为车螺纹，主轴要正、反转，利用摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋 转。
3.主轴电动机的启动、停止能实现自动控制。启动为直接启动，无须电气制 动。
5．检查布线 线路连接完成后，首先应检查控制线路连接是否正确，然后
不通电用万用表电阻100Ω档，测量控制电路的电源进线 两端，若电阻为无穷或很大，表明正常，若电阻为零或有 很小的阻值，表明控制电路短路或有其他问题，应检查连 接导线是否错误，直到正常为止。
6. 安装电动机及保护接地
先联接电动机及所有金属外壳的保护地线，然后连接电源、 电动机等控制板外部的导线。
CA6140型普通车床结构
CA6140 型普通卧式车床是生产实际中最常用车床之一，配有溜板箱快 速移动电动机，具有典型性。图为CA6140型普通车床外形图。它由 主轴变速箱1、进给箱8、溜板箱6、溜板与刀架2、尾座3、床身4、 床腿5、7等部分构成。电气箱位于床身后部。
CA6140型普通车床技术参数
在水平中心线以上接线端子引出的导线，必须进入元件上面的走线槽 （或线束集中走线，见图7-4）；在水平中心线以下接线端子引出的 导线，必须进入元件下面的走线槽。任何导线都不允许从水平方向进 入走线槽内。 （4）各电器元件接线端子上引出或引入的导线必须经过走线槽进行连接。 （5）各电器元件与走线槽之间的外露导线，应合理走线，并尽可能做到 横平竖直，垂直变换走向。同一个元件上位置一致的端子和同型号电 器元件中位置一致的端子上，引出或引入的导线，要敷设在同一平面 上，并应做到高低一致或前后一致，不得交叉。 （6）所有接线端子、导线线头上，都应套有与电路图上相应接点线号一 致的编码套管，并按线号进行连接，连接必须牢固，不得松动。
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
6
（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
电气设备及控制电路常见故障分析
电气设备及控制电路常见故障分析电气设备及控制电路的故障，是指在运行过程中出现的异常现象或失效问题。
这些故障可能会导致设备无法正常工作，甚至引发事故。
为了确保设备的正常运行，及时分析和解决电气设备及控制电路的常见故障是非常重要的。
下面将针对电气设备及控制电路的常见故障进行分析。
一、电气设备的常见故障及分析1.电动机无法启动或启动困难：如果电动机无法启动或启动困难，首先需要检查是否有电源供给，以及电源电压是否正常；其次检查电动机的绕组是否正常连接，是否有接地故障；最后检查启动装置（如按钮、接触器等）是否正常工作。
2.电气设备发热：电气设备运行时发热是一种常见现象，但如果发热过高，则可能存在故障。
常见的故障原因包括：电气设备负载过大，电路线路过长或截面积不足，电气设备内部接触不良等。
需要对设备的运行状态进行监测，及时排查故障原因，采取相应措施。
3.电气设备漏电：电气设备漏电是一种非常危险的故障，容易引发火灾事故。
漏电的原因可能是由于设备老化、绝缘损坏、湿度过大等。
对于漏电故障，需要及时断开电源，找到漏电源，并修复设备的绝缘问题。
二、控制电路的常见故障及分析1.控制电路无法工作：控制电路无法工作的原因有很多，常见的原因包括：电源故障、控制元件（比如继电器、接触器等）损坏、控制信号传输故障等。
需要逐一检查控制电路的各个部分，找出故障原因，并进行修复或更换部件。
2.控制电路误动或误动不彻底：控制电路误动或误动不彻底可能会导致设备的错误操作或无法正常工作。
常见的原因包括：控制元件故障、电源电压不稳定、控制信号传输失误等。
需要对控制电路的元件和信号进行检查，找出故障原因，并进行修复或更换。
3.控制电路互锁失效：控制电路互锁是为了保证设备的安全运行而设置的。
如果控制电路的互锁失效，可能会导致设备的危险操作或运行故障。
互锁失效的原因可能是由于互锁元件损坏、控制信号传输故障等。
需要对互锁电路的元件和信号进行检查，找出故障原因，并进行修复或更换。
Z37摇臂钻床电气控制线路分析
Z37摇臂钻床电气控制线路分析摇臂钻床是一种常见的机床设备，用于加工金属等材料的孔洞。
在摇臂钻床的电气控制系统中，主要涉及到电机控制、电路保护以及操作控制等方面。
下面将对Z37摇臂钻床的电气控制线路进行详细的分析。
1.电机控制部分：Z37摇臂钻床通常采用交流电机作为主要驱动设备。
电机的控制采用电磁起动器实现。
电磁起动器由电磁铁和控制电路组成，其主要功能是控制电机的启动、停止和正反转等操作。
在钻床的电气控制线路中，电机控制部分是非常重要的一部分。
2.电路保护部分：为了保证钻床的安全运行，电路保护部分是必不可少的。
主要包括过载保护和短路保护两个方面。
过载保护是通过热继电器和过载按钮实现的。
热继电器能够根据电流大小进行自动断开，以保护电机免受过载损坏。
短路保护主要依靠熔断器或短路保护器实现。
当电路出现短路时，熔断器能够迅速切断电流，避免电路和设备的进一步损坏。
3.操作控制部分：启动按钮由电源供电，按下按钮后通过控制电路启动电机。
停止按钮用于停止电机的运行，一般通过切断电源实现。
正转和反转按钮用于控制电机的转向。
通常采用接触器实现正反转控制。
接触器具有正转触点和反转触点，当按下正转按钮时，正转触点闭合，电机正转运行；当按下反转按钮时，反转触点闭合，电机反转运行。
4.其他辅助电路：在Z37摇臂钻床的电气控制线路中，还有一些其他辅助电路的存在，用于辅助操作和监控钻床的运行状态。
例如，镇流器电路用于稳定电源电压，保证设备正常运行。
信号灯电路用于显示钻床的工作状态，例如启动、停止或故障等。
刀具冷却装置电路用于控制刀具冷却系统的运行，以保证钻削效果和刀具寿命。
总结：Z37摇臂钻床的电气控制线路主要涉及到电机控制、电路保护和操作控制等方面。
通过合理的设计和搭配，可以保证钻床的安全运行和高效工作。
在实际应用中，需要根据具体的工作需求和安全要求来调整和优化电气控制线路，提高钻床的工作效率和性能。
电气设备控制电路图
第十一页，共61页。
中间(zhōngjiān)继电器
作用(zuòyòng)：继电器用来传递信号或用于控制 电路继中电。器和接触器的工作原理一样。主要区别在
于，接触器的主触点可以通过(tōngguò)大电流，而继电器的 触点只能通过(tōngguò)小电流。
接触器技术指标：额定工作电压、电
流、触点数目等
第七页，共61页。
返回
第八页，共61页。
返回(fǎnh
弹簧
线圈 铁芯 衔铁 电动机
~~
动作(dòngzuò)过程
主触点
线圈(xiànquā
M 3~
第九页，共61页。
衔铁(xiántiě)被吸
辅助 触点
触点闭合 接通电源
返回
接触器线圈(xiànquān)
断开电 源；欠压时，欠压脱扣第器十六页，将共61页脱。 钩顶开，断开电源。返回
6.2 三相(sān xiānɡ)鼠笼式异
基本(jīběn)控步制电环动节机
电机(diànjī)起动、停车（点动、连续运行、多地 点
控制、顺序控制等） 电机(diànjī)正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
M
电机自动起动而发生意外事故。
3~
返回(fǎnhu
第二十四页，共61页。
两地(liǎnɡ dì)控制一台电
动机
SB1甲
SB2甲
FR KM
KM
甲地(jiǎ d
SB1乙
SB2乙
乙地
方法：起动按钮并联(bìnglián)；停止按
钮串联
第二十五页，共61页。
桥式起重机电气控制电路的维护与故障检修
项目五：桥式起重机电气控制电路的维护与故障检修1、了解桥式起重机的结构和电器控制电路的功能。
2、掌握桥式起重机的运动形式维护方法。
3、熟悉桥式起重机主要故障的诊断方法和检修。
1、维修20/5t桥式起重机主交流接触器不吸合的常见故障。
2、维修20/5t桥式起重机副钩能下降但不能上升的常见故障。
3、维修20/5t桥式起重机主钩既不能上升又不能下降的常见故障。
4、维修20/5t桥式起重机起重机不能启动的常见故障。
5、维修20/5t桥式起重机吊钩下降时，接触器就释放（掉闸）的常见故障。
随着现代机械制造技术的不断发展，机械设备在工业企业中的作用和地位越来越重要。
桥式起重机作为现代化生产不可缺少的机械设备，由于作业环境复杂，工作方式特殊，发生故障的概率很高，起重机带病运转的现象普遍存在。
这里以20/5t桥式起重机的电气控制电路进行分析。
一、20/5t桥式起重机电气原理图如图2—5—1所示图2—5—1 20/5t桥式起重机的电路原理二、20/5t桥式起重机电气控制电路进行分析。
20/5t桥式起重机有两个卷扬机构，主钩起重量为20t，副钩起重量为5t。
电路由两大部分组成：凸轮控制器控制大车、小车、主副钩等五台电动机的电路；用GQR-GECDD型保护柜保护五台电动机正常工作的保护控制电路。
1、主交流接触器KM的控制将副钩、小大车凸轮控制器的手柄置于“0”位，联锁触头AC1-7、AC2-7、AC3-7(9区)处于闭合状态，关好横梁栏杆门（SQ8、SQ9闭合）及驾驶舱门（SQ7闭合），合上紧急开关QS4,按下启动按钮SB，交流接触器KM线圈得电，主触点闭合，两副常开辅助触点闭合自锁。
KM线圈得电路径：FU1→1→SB→11→AC2→13→AC3-7→14→SQ9→18→SQ8→17→SQ7→16→QS4→15→KA0 →19→KA1→20→KA2→21→KA3→22 →KA4→23→KM→24→FU1KM线圈闭合自锁路径：后（W13）直接引入各电动机定子接线端。
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完善的联锁与保护。主电动机正反转有互锁。 熔断器FUl～FU6实现短路保护。热继电器FRl、 FR2实现M1、M2的过载保护。接触器KMl、
冷却泵电动机M2由接触器。KM4控制单向连续运转， FU2为短路保护用熔断器，FR2为过载保护用热继电 器。
快速移动电动机M3由接触器KM5控制单向旋转点动 控 制，获得短时工作，FU3为其短路保护用熔断器。
2020/4/17
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2．控制电路分析
第三章
主路经R
M1反 接制
动
KS-1 结束
正反转: SB3
KM3
主路R短接
14KM3
KA
10KA
9/11/13KA
KMl M1直接起动
9KMl 13KMl 之后查线圈自锁互锁,可 知KM1,KM3自锁, KM1,KM2互锁。
反转略
反接制动
正转启动后：KMl/KM3/KA
KS-1
SBl KM3/KMl/KA
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第三章
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析的内容 设备说明书 电气控制原理图
2020/4/17
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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
第三章
先机后电 先主后辅 化整为零
集零为整、统观全局 总结特点
2020/4/17
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四、分析举例
第三章
以C650普通卧式车床为例 （一）卧式车床的主要结构和运动情况
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、
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
2020/4/17
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3．电路特点
第三章
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。
2020/4/17
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（三）C650车床的电气控制电路分析
第三章
1．主电路分析
主电路分析带脱扣器的低压断路器QS将三相电源引入， FUl为主轴电动机M1短路保护用熔断器，FR1为M1的 过载保护热继电器。R为限流电阻，限制反接制动时 的电流冲击，防止在点动时连续起动电流造成电动机 的过载。通过电流互感器TA接入电流表以监 视主轴 电动机线电流。KMl、KM2为主轴电动机正、反转接 触器，KM3为制动限流接触器。
第三章
（二）C650车床对电气控制的要求 从车削加工工艺要求出发，对各电动
机的控制要求是：
1)主轴电动机M1，20kW采用全压下的空载直接起动，能实 现正、反向旋转的连续运行。
为便于对工件作调整运动，即对刀操作，要求主轴电动机能 实现单方向的点动控制，同时定子串入电阻获得低速点 动。
主轴电动机停车时，由于加工工件转动惯量较大，采用反接 制动。
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。
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点动: SB2
KMl
主路经R
M1正 向起
动
KS-1
SB2 KMl
KM2
溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组 成。
2020/4/17
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第三章
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
2020/4/17
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主路串入R KS-1
SBl KM2
主路串R反转
13KM2 8KM2 KS-1 KM2
制动结束
刀架的快速移动和冷却泵控制。刀架的快速 移动是转动刀架手柄压动行程开关SQ，使接 触器KM5通电吸合，控制电动机M3来实现
的。冷却泵电动机M2 的起动和停止是通过 按钮SB5、SB6控制。
监视主回路负载的电流表是通过电流互感器 TA接入的。为防止电动机起 动、点动和制 动电流对电流表的冲击，线路中接入一个时
KM2、KM4采用按 钮与自锁控制方式， 使M1与M2具有欠 压与零压保护。
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。
第三章
为了防止主轴因自重下落，以及使操纵主轴升降轻便， 在摇臂钻床内设有一圆柱弹簧一凸轮平衡机构。该装 置主要由弹簧8、链条5、链轮6、平板凸轮9及齿轮10 等组成。弹簧8的弹力通过套1 1、链条5、凸轮9、齿 轮10、小齿轮4作用在主轴套筒2上，与主轴的重量相 平衡。主轴上下移动时，转动齿轮10和凸轮9，并拉 动链条5改变弹簧8的压缩量，使弹力发生变化，但同 时由于凸轮9的转动，改变了链条至凸轮9及齿轮10回 转中心的距离，即改变了力臂大小，从而使力矩保持 不变。例如，当主轴下移时，齿轮10及凸轮9顺时针 转动，通过链条5使弹簧8缩短，从而加大了扁尾孔的 作用弹力。但同时，由于链条5与凸轮9回转中心靠近 而缩小了力臂，从而使平衡力矩保持不变。平衡力大 小可通过螺钉12调整弹簧压缩量来调节 。
加工过程中为显示电功机电流设有电流监视环节。
2020/4/17
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第三章
2)冷却泵电动机M2，用以车削加工时提供冷 却液，采用直接起动，单向旋转，连续工 作。
3)快速移动电动机M3，单向点动、短时运转。 4)电路应有必要的保护和联锁，有安全可靠
的照明电路。
第三章
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 XA6132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 第六节 交流双速信号控制电梯的电路分析
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