机床电气控制课程设计---普通卧式车床的电气控制系统设计

机床电气控制技术课程设计报告

指导教师:

设计课题：

台普通卧式车床的电气控制系统设计

绪论

卧式车床是机械加工中常用的金属切削机床，电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，保证机械设备生产工艺，它保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。我们主要对其电气系统进行分析与学习。

第一章车床的运动形式

1．1 主运动

车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。

1．2 进给运动

车床的进给运动是带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。

1．3 辅助运动

车床的辅助运动包括刀架的快进与快退，尾架的移动与工件的夹紧与松开等。

第二章电源形式

2．1电源形式

主电路采用交流380V 电源直接供电，对于比较复杂的控制线路，应采用控制电源变压器，将控制电压由交流380V 或220V 降至110V 或48V、24V 等，这是从安全角度考虑的。本设计由控制变压器将交流380V 变换成110V、24V、

和6V 分别供给控制回路、照明回路和信号回路。

第三章电气元件的选择

3.1电器元件的选择 3. 1.1热继电器

利用电流的热效原理来工作的保护电器 主要用作：三相异步电动机的过载保护

由按钮、接触器、热继电器等组成的异步电动机直接起动控制电路

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热继电器的图形和文字符号

3. 1. 2交流接触器KM

用来频繁的接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电 动机，能实现远距离控制，并有欠（零）电压保护功能。

交流接触器图形符号和文字符号

3. 3. 3熔断器

作用：利用金属的熔化来切断电路，以保护电器，短路保护。

3. 3. 4按钮

按钮，是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开控制电路’（其中电

流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。

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常开触头常间触头夏式触头

3. 3. 5行程开关

行程开关，位置开关（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。

在电气控制系统中，位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。

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位置开关的图形符号及文字符号

3. 3. 6信号灯HL。

型号：DX1-0 规格：白色，配6V0.15A灯泡作用：电源指示

因为变压后的电源为6V，所以选用DX1-0型的信号灯。

3. 3. 7机床照明灯EL。

型号：K-1，螺口规格：40W36V 作用：机床局部照明

因为在经过电源变压后变为36V的电源电压，所以用36V的K-1型的照明

灯。

3. 3. 8断路器QF。

因为QF保护主电路所以用：AM2-40、20A型的熔断器。

3. 3. 9控制变压器TC。

控制变压器和普通变压器原理没有区别.只是用途不同.控制变压器：用途广泛，可做升压，亦可做降压用.。

表电动机及电器兀件明细表

第四章电气控制原理图的分析

4. 1主回路的电气系统

如图1所示，在主电路中，一共有三台电动机。M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为冷却泵电动机，用来输送切削液；M3为刀架

快速移动电动机。

4. 1.1主电动机正反转

KM 与KM2分别为交流接触器KM 与KM2勺主触头。根据电气控制基本知识分

析可知，KM1主触头闭合、KM主触头断开时，三相交流电源将分别接入电动机

的U1、VI、W三相绕组中，M住电动机将正转。反之，当KM主触头断开、KM2

主触头闭合时，三相交流电源将分别接入M主电动机的W1 VI、U1三相绕组中,

与正转时相比，U1与W进行了换接，导致主电动机反转。

4．1.2 主电动机全压与减压状态

当KM主触头断开时，三相交流电源电流将流经限流电阻R而进入电动机绕

组，电动机绕组电压将减小。如果KM主触头闭合，则电源电流不经限流电阻而

直接接入电动机绕组中，主电动机处于全压运转状态。

4. 1.3 绕组电流监控

电流表A在电动机M住电路中起绕组电流监视作用，通过TA线圈空套在绕组一相的接线上，当该接线有电流流过时，将产生感应电流，通过这一感应电流间显示电动机绕组中当前电流值。其控制原理是当KT常闭延时断开触头闭合时,

TA产生的感应电流不经过A电流表，而一旦KT触头断开，A电流表就可检测到

电动机绕组中的电流。

4. 1.4 电动机转速监控

KS是和M住电动机主轴同转安装的速度继电器检测元件，根据主电动机主

轴转速对速度继电器触头的闭合与断开进行控制。

主轴电动机由热继电器FR1作过载保护，熔断器FU1作短路保护。

4. 1.5 冷却泵电动机电路

冷却泵电动机M2喷出冷却液，实现刀具的冷却，由接触器KM4控制，热继

电器FR2作为它的过载保护，熔断器FU4作短路保护。

4. 1.6 快移电动机电路

刀架快速移动电动机M3 接触器KM3 控制，由于是点动控制，故不设过载保护,熔断器FU5作短路保护。

主电路通过TC 变压器与控制线路和照明灯线路建立电联系。TC

变压器一次侧接入电压为380V,二次侧有36V 110V两种供电电源,

其中36V 给照明灯线路供电，而110V 给车床控制线路供电。FU2乍控 制电路短路保护。

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4. 2控制回路的设计 1）主电动机点动控制

按下SB2 KM 线圈通电，根据原态支路常断现象，其余所有线圈均处于断电状 态。因此主电路中为KM 主触头闭合，由QS 隔离开关引入的三相交流电源将经

KM 主触头、限流电阻接入主电动机 M1的三相绕组中，主电动机M1串电阻减压起

动。一旦松开SB2 KM 线圈断电，电动机 M1断电停转。 的点动控制按钮。

2）主电动机正转控制

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SB2是主电动机M2

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