场车电气系统
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文

摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。
早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。
由于继电器逻辑是一种硬接线系统,布线复杂,体积庞大,更改困难,一旦出现问题,很难维修。
这样的系统,其可靠性往往也不高,影响正常的生产。
本文正是针对这一问题展开工作的。
本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计,重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。
并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。
根据数控车床所承担加工任务的特点,可知其操作过程比较复杂。
要用PLC 控制车床动作,必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。
所以在该控制程序的开发过程中,采用了模块化的结构设计方法。
本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。
并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序,并借助其运行、监控功能,通过相关设备,观察了程序的运行情况。
关键词:PLC控制,数控车床,梯形图目录第一章概述 (1)1.1 数控系统的工作原理 (1)1.1.1 数控系统的组成 (1)1.1.2 数控系统的工作原理 (2)1.2 PLC的硬件与工作原理 (3)1.2.1 PLC的简介 (3)1.2.2 PLC的基本结构 (3)1.2.3 PLC的工作原理 (4)第二章数控车床的PLC (5)2.1 数控车床PLC的信息传递 (5)2.2 数控车床中PLC的功能 (6)2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6)2.2.2 PLC的控制对象 (6)2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7)2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8)第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9)3.1 车床主要结构和运动方式 (9)3.2 车床对电气控制的要求 (9)3.3 车床的电气控制电路分析 (10)3.3.1 主电路分析 (11)3.3.2 控制电路分析 (11)第四章 PLC控制程序的设计 (12)4.1 PLC程序设计方法 (12)4.1.1 PLC的程序设计步骤 (12)4.2 PLC程序的模块化设计 (12)4.3 输入输出分配 (12)4.4 梯形图程序设计 (15)4.4.1 梯形图总体框图 (15)4.4.2 公用程序 (16)4.4.3 回原点程序 (16)4.4.4 主轴控制程序 (17)4.4.5 坐标轴控制程序 (17)4.4.6 报警处理程序 (18)4.4.7 定时润滑控制程序 (18)4.4.8 冷却程序 (19)4.4.9 自动换刀控制程序 (19)4.4.10 需要说明的问题 (21)4.5 梯形图程序的调试 (21)4.6 本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统,是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。
C650卧式车床电气操纵系统的PLC改造毕业设计

西南科技大学毕业设计题目:C650卧式车床电气操纵系统的PLC改造摘要车床是机床中应用最普遍的一种,它能够用于切削各类工件的外圆、内孔、端面及螺纹。
车床在加工工件时,随着工件材料和材质的不同,应选择适合的主轴转速及进给速度。
但目前中小型车床多采纳不变速的异步电动机拖动,它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的,因此它的操纵电路比较简单。
为知足加工的需要,主轴的旋转运动有时需要正转或反转,那个要求一样是通过改变主轴电动机的转向或采纳聚散器来实现的。
有的为了提高效率,刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
更新改造旧机床是最近几年进展起来的一个新兴产业,该设计是对C650卧式车床的操纵系统的PLC操纵改造的研究设计。
采纳连线少、体积小、功耗小、操纵速度快、靠得住性高、功能完善的PLC操纵系统,来代替电气操纵系统中继电器操纵逻辑,配以适合的数控系统,可使机床操纵功能加倍丰硕,自动化水平大大提高。
这次设计从被控队象的I/O点数和性价比高、综合本钱低这几个要紧原那么动身,要紧进行了操纵装置选型,PLC的地址分派和用梯形图编辑的PLC 操纵程序设计。
改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。
【关键词】C650卧式车床;PLC操纵;继电器;梯形图AbstractResearch and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC Control ABSTRACT Retrofitting obsolete old machine tools is an industry developed in the recent years this design makes a reconstruction towards Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC Control My purpose is to use the state of PLC memorizer unit to replace the relay mechanical touch in series or parallel connection in electric control system Systems controlled by PLC have few line connected and small cubage little power cost and high control speed as well as precision and that PLC have count function which the electric control system don’t have comm. only. This design on the principle of the number of I/O spot in object controlled and high performance to price ratio and low comprehensive cost. PLC’s address distribution and PLC control edited by ladder diagram is mainly designed. On the basis of carrying out machine tools’ intrinsic functions other functions such as autom atic machining and automatic tool change is added after reconstruction.【Key words】C650 horizontal;relay;PLC; ladder program目录前言 (1)一、项目介绍 (2)项目设计内容 (2)概述 (2)1.1.2 PLC 简介 (3)项目设计具体要求 (4)1. C650 车床的操纵要求 (4)1.2.2 PLC 操纵系统的设计大体要求 (6)二、整体方案设计 (8)方案的提出与比较 (8)方案的选择与论证 (9)系统整体设计 (11)三、操纵系统的整体设计 (13)系统工作流程分析 (13)I/O信号分析 (13)PLC选型 (14)PLC输入输出线路设计 (14)四、操纵系统的软件设计 (16)系统程序流程分析 (16)梯形图程序设计及说明 (22)五、操纵系统的硬件设计 (25)主电路的设计及元件选型 (25)操纵电路的设计及元件选型 (28)操纵柜及面板图的设计 (32)六、系统调试 (33)程序的调试 (33)操纵系统的调试 (33)七、设计总结 (39)参考文献 (41)附录 1 (42)前言更新改造旧机床是最近几年进展起来的一个新兴产业,在国外己形成必然规模和市场,涌现出了许多专门从事机床改造的公司。
厂房电气工程方案

厂房电气工程方案一、项目概况本项目为某某公司新建厂房电气工程,占地面积10000平方米,建筑面积6000平方米,包括车间、办公楼、库房及停车场等,周边环境无高压电力线路、无雨水倒灌及无辐射源等干扰。
二、电气系统设计1. 供电系统本项目的供电方式为供电点近,选用市电作为主要电源。
供电电压等级为380V/220V三相四线制。
电气主线采用双回路供电设计,保障主要设备的运行。
2. 配电系统本项目将分别设置两个配电房,根据各自负荷情况分别设置主配电柜和备用配电柜。
设备的具体配置及其参数如下:a)主配电柜:采用GB7251.1-2005《低压成套开关设备》标准设计,设备品牌为ABB、西门子等国际知名品牌,额定电流不小于400A,保护等级不小于IP54.b)备用配电柜:采用GB7251.1-2005《低压成套开关设备》标准设计,设备品牌为ABB、西门子等国际知名品牌,额定电流为不小于200A,保护等级不小于IP54。
3. 接地系统本项目采用TT接地方式,通过设置接地网和接地极等措施,可确保电气设备及人身安全。
4. 照明系统a)根据相关标准要求,厂房内将设置适量的照明灯具,确保作业区域照度大于300lux。
b)选用国产优质照明设备,品牌如飞利浦、欧司朗等。
5. 系统接地a)本项目采用单点接地,采用标准导体进行接地。
b)场地内的各个建筑物及设备均要求连接到接地电网上。
三、电气监控系统1. 总控制室设计总控制室,配备PLC、DCS等控制设备,实现对厂房内各设备的远程监控。
2. 消防监控本项目将安装消防报警系统,设备包括烟感、手报、声光报警器等,以便对火灾进行及时监控和报警。
3. 温度监控选用温度传感器和温度控制器,对厂房内的温度进行实时监控和报警。
4. 设备状态监控设备状态监控主要包括电机运行状态、电气设备运行状态、照明设备状态等,以便实时了解设备运行情况。
四、安全保障1. 设备安全采用过载保护装置、漏电保护装置等,确保设备运行安全可靠。
毕业设计装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计

4.4.2系统的呼车控制10
4.4。3系统的呼车反转控制12
4.4。4系统的呼车正转控制15
5系统调试及结果分析19
5。1系统调试及解决的问题19
5.2结果分析19
5.3小车的优缺点分析19
5。4设计的改进及推广20
结束语21
谢 辞22
文 献23
1控制系统介绍
1.1控制系统在运输小车中的作用与地位
各工位的限位开关和呼车按钮的布置如图1—1所示,图中ST和SB的编号也是各工位的编号.ST为滚轮式,可自动复位。
用PLC对运输小车实现控制,其具体要求如下:
(1) PLC得电后,车停在1到8某个加工点(称为工位),若没有用车呼叫(称为呼车)时,则呼车指示灯亮,表示1到8各工位可以呼车。
(2)若某工位呼车(按本位的呼车按钮)时,则呼车指示灯熄灭,表示此后呼车无效。
Key words:PLC transporter cart control system I/O points
1控制系统介绍1
1。1控制系统在运输小车中的作用与地位1
1。2控制系统介绍1
2运输小车系统方案的选择3
2.1可编程控制器 PLC的优点3
2.2小车运输系统方案的选择4
3运料小车控制系统的方案论证5
(3)易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备.它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
3。1运料小车控制系统的控制内容与要求5
房车电气技术要求

房车电气技术要求随着人们对旅行方式的不断追求和改变,房车旅行逐渐成为一种受欢迎的选择。
而在房车的设计和制造过程中,电气技术起着至关重要的作用。
本文将介绍房车电气技术的要求,以确保房车的安全性、可靠性和舒适性。
1. 电气系统设计:房车的电气系统设计应考虑到各种用电设备的需求,如照明、空调、冰箱、电视等。
设计师需要合理规划电路布局,确保电源分配均匀,避免过载和短路等问题。
此外,应采用符合安全标准的电线和插座,以防止电气事故的发生。
2. 电池和充电系统:房车通常需要独立的电池系统来供电,以满足停车时的用电需求。
电池应具有足够的容量和稳定的性能,以支持长时间的使用。
同时,充电系统应方便易用,可以通过太阳能板、发电机或外部电源进行充电,以保证电池的持续供电。
3. 安全保护装置:房车电气系统应配备安全保护装置,以防止电气故障引发火灾或其他危险。
例如,应安装漏电保护器来监测电流泄漏,并在检测到异常时切断电源。
此外,还应考虑过载保护、短路保护和过压保护等装置,以确保电气系统的安全运行。
4. 智能控制系统:现代房车电气系统通常配备智能控制系统,以提供更便捷的操作和管理。
通过智能控制面板或手机应用,用户可以监控和控制各种电器设备,调节温度、照明和音响等。
智能控制系统还可以提供能源管理功能,优化能源利用效率,延长电池使用时间。
5. 外部电源接口:为了满足特定场景下的用电需求,房车应配备外部电源接口。
这样,当房车停靠在露营地或充电站时,可以方便地接入外部电源进行充电或供电。
外部电源接口应符合国际标准,以确保兼容性和安全性。
6. 环保节能设计:在房车电气技术的设计中,应考虑环保和节能因素。
例如,可以采用LED照明和高效能电器设备,以减少能源消耗。
此外,还可以利用太阳能板等可再生能源,减少对传统能源的依赖,实现可持续发展。
房车电气技术要求涉及电气系统设计、电池和充电系统、安全保护装置、智能控制系统、外部电源接口以及环保节能设计等方面。
25T型客车电气原理详细介绍

电气综合控制柜核心控制单元
正常供电时,DC600V电源给车下电源箱、客室电热供 电,逆变器为空调机组、伴热等负载供电。
DC110V供电电路
DC110V电源全列贯通,各车厢蓄电池及充电器通过逆 流二极管与DC110V干线并联。
蓄电池在充电机停止或故障时,向本车照明、逆变器 控制、开水炉控制等控制系统供电。
电池欠压保护动作值: DC 91V±1V 恢复值:DC 97±1V
电气综合控制柜特点
6.根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题, 不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互 隔离,结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。
7.综合控制柜的控制方案以自动为主,同时考虑控制 系统故障的应急措施,包括极端情况下的手动应急措施。
电气综合控制柜核心控制单元
电气综合控制柜核心控制单元由PLC主机单元(CPM2ACPU61)、12/8点的I/O扩展模块(CPM1A-20EDR1)、信息 显示触摸屏(NT31-ST121-EV2)组成。
2. 显示触摸屏是一种微型可编程终端,采用全中文液晶显示 触摸屏(带背光),具有字符类型和图象类型显示,由通讯 接口和PLC的外设接口进行通讯。主要功能是现场参数设定, 电源转换、空调机组等功能单元运行工况的人为控制,运行 工况参数的显示,实时显示各功能单元的运行状态及实时报 告故障现象。
25T型空调客车核心控制单元
25T型客车电气原理详细介绍
自动双层停车场控制 设计(PLC)

湖南工学院电气控制与PLC课程设计说明书自动双层停车场控制设计系、部:学生姓名:学号指导教师:职称:讲师专业:班级:完成时间:摘要发展立体停车库是当今社会的必然趋势,机械式立体停车库占地少、存车多,其在停车场听优势是明显的,适合于城市建设的各种场所。
本次PLC课程设计自动双层停车场的运行原理即升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。
本次设计按期圆满的完成了规定的任务,工作中有创新意识,为我们以后从事实际的技术工作,打下了一个良好的基础关键词:立体停车 PLC 自动控制AbstractDevelopment parking equipment is the inevitable trend in today's society, of mechanical parking equipment, saved a car occupies little space, its advantage in the parking lot to listen to is obvious, suitable for all kinds of places of city construction. The PLC automatic course design double parking lot is the operating principle of the up and down and move transversely machines of vertical displacement of tray garage produce channel, realize the top parking lift access vehicles. The design on schedule a complete the required task, work has innovation consciousness, for our future and engaged in actual technical work, and laid a good foundationkeyword: Parallel parking PLC automatic control目录第一章自动双层停车场控制工艺分析 (3)1.1 绪论 (3)1.2 工艺分析 (3)1.3选择元器件 (4)1.4 PLC的选择 (5)1.5 I/O分配表 (7)1.6 电气原理图 (7)第二章自动双层停车场PLC控制系统设计 (9)2.1控制系统流程图设计 (9)2.2控制系统梯形图 (10)2.3 控制系统指令表 (10)2.4硬件外部连接图 (10)第三章自动双层停车场PLC监控系统设计 (11)3.1监控安保系统 (11)3.2 通讯程序设计 (11)3.3 故障报警系统设计 (12)结论与体会 (13)附录一 (14)附录二 (15)参考文献 (17)1.1 绪论可编程序控制器(Programmable controller)简称PLC,是近年来一种极为迅速,应用极为广泛的工业控制装置。
数控机床第8章 数控机床电气控制电路设计与案例(2015-08))

图8-4 保护接地连接
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(2)工作接地
为了保证设备的正常工作,如直流电源常需要有一极接地,作为参 考零电位,其他极与之比较,形成直流电压,例如±15V、±5V、±24V 等;信号传输也常需要有一根线接地,作为基准电位,传输信号的大小 与该基准电位相比较,这类地线称工作地线。在系统中一定要注意工作 地线的正确接法,否则非但起不到作用反而可能产生干扰,如共地线阻 抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。
周德卿 2015.8
2
图8-1 某数控车床的机床主电路与继电控制电路原理图
周德卿 2015.8
3
① 主电路如图8-1左半部分所示。该电路是指3相交流380V电源和起 拖动作用的电动机之间的电路,它由电源开关、熔断器、断路器或电动 机保护器的过流过压触点、热继电器的热元件、交流接触器的主触点、 电动机以及其它要求配置的电器如电源变压器、控制变压器、变频器、 交流开关稳压电源等电气元件连接而成。
在数控系统中,常用的隔离变压器有伺服变压器和控制变压器, 其产品与电气符号如图8-7所示。
图8-5 单点接地几种形式
周德卿 2015.8
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(3)屏蔽接地
为了抑制噪声,电缆、变压器等的屏蔽层需接地,相应的地线称为 屏蔽地线。在低阻抗网络中,低电阻导体可以降低干扰作用,故低阻抗 网络常用作电气设备内部高频信号的基准电平(如机壳或接地板),连 接时应标明符号“ ” 作为屏蔽地。以屏蔽电缆为例,数控系统中有很 多弱信号传输线,传输模拟信号或数字信号,如CNC到伺服驱动信号线、 编码器反馈电动机位置与速度的信号线等,它们极易受干扰必须使用屏 蔽电缆。
该电路的控制原理同典型的电动机拖动控制电路,只是控制 触点的信号来自CNC数控单元和I/0接口单元输出电路中的直流 继电器的常开(或常闭)触点,如图8-1中控制主轴电动机正、 反转的直流继电器KA1、KA2;控制刀架电动机正、反转的直流 继电器KA4、KA5等,均是由PLC相应输出接口控制的。
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叉车等场(厂)内专用机动车辆类型复杂、品种多,电气系统及其控制主要与车辆的驱动方式有关。
对于内燃机驱动的车辆,电气系统主要由发动机的起动部分和信号照明部分组成,电气元件较少、构造相对简单。
而对于使用蓄电池---电动机驱动的车辆,其电气系统是车辆的动力源和控制中心,涉及的电气元件多,构造复杂。
一、内燃叉车的电气控制系统一般包括发电机、电压调节器、蓄电池、起动机及开关、仪表和照明装置等。
如图4.1为典型电气组成原理图。
图4.1 电气组成原理图(一)发电机--通常使用jf系列发电机,为硅整流发电机,工作时发出三相交流电,通过六个硅二极管进行全被整流后输出直流电压。
它必需与ft系列电压调节器配合使用。
(二)电压调节器--其作用是当发电机转速变化时,自动调节发电机输出电压在正常工作范围。
(三)蓄电池--与发电机并联工作。
(四)起动机--为带有齿轮啮合机的四极短时额定工作制串激直流电动机。
二、电动叉车的电气控制系统电动车辆电气元件多而杂,但都按其作用组合成一定的功能模板,既便于生产、成组连接装配,又便于维护检修。
如图4.2为1t 电动叉车的电气系统模块功能接线图,分别由行走电动机、油泵电动机、控制箱、配电箱、电阻箱、限位开关、蓄电池组等组成。
图4.2 电气组成原理图电气系统模块各部件功能:行走和油泵电动机是整车的动力驱动件,消耗蓄电池的电能,使车辆运行并实现门架升降装卸作业。
控制箱是车辆工作的指挥中心。
配电箱对供电电压的监测,对电路的短路和过载进行保护、紧急断电,还可以对蓄电池组充电。
电阻箱和限位开关分别用于直流电动机的调速与运动机构行程的控制。
(一)直流电动机的换向控制电动叉车采用的是直流串励电动机,其旋转方向的改变是通过改变电磁转矩的方向来实现的。
由电磁转矩公式T=KtФI中可以看出,改变电枢电流Ia或改变磁通Ф的方向,都可以改变电磁转矩的方向;而同时改变电枢电流和磁场方向,则不能改变电磁转矩的方向。
因此,串励电动机的反转通常是利用换向开关或换向接触器等电器将电枢或励磁绕组反接或换接来实现。
图4.3a所示为反接电枢法;图4.3b所示为反接励磁绕组法,图4.3c所示为换接励磁绕组法。
a)电枢反接 b)励磁绕组反接 c)励磁绕组换接图4.3 串励直流电动机的换向(反转)控制当正向接触器1kM触头闭合时,电流的方向如图4.3中实箭头所示,这时电动机正转;当反向接触器2kM触头闭合时,电流方向如图4.3中虚箭头所示。
在图4.3a中改变的是电枢的电流IA。
在图4.3b中改变的是励磁的电流IW,在图4.3c中换接的是两组绕向相反的励磁绕组w1和w2,由于图4.3c中的电动机需要两组绕向相反的磁场绕组,使电动机的结构复杂、体积增大,实用中常常采用前两种方法。
(二)直流电动机的调速控制下面以电气原理线路图来介绍驱动调速的控制原理。
1.电阻调速控制电阻调速是传统的电控方式在国产电瓶车辆中曾经广泛使用。
图4.4为ZD11型1t电瓶叉车电气原理图,行走机构的起动和调速采用电阻式。
主电路和控制电路都由蓄电池电源供电。
叉车的起动、停止、换向、调速是通过主令控制器、直流接触器、电阻等元件实现。
图4.4 ZD11型电瓶叉车电气原理图(1)起动和调速回路各种电瓶叉车的调速方案虽有不同,但基本原理是:改变电动机的激磁和端电压,激磁越强,电机转速越慢。
端电压愈高,电机转速越快。
在ZD11型电瓶叉车中,采用调电压与调激磁想结合的方案。
第一档和第二档用电阻来降压,第三档和第四档是用切换激磁绕组的匝数来调速。
起动前,先将主电路中的闸刀开关熔断器F1闭合,操作电锁开关DS,使DS闭合。
此时电源指示灯h变亮。
然后轻踏速度控制踏板,踏板与万能转换开关相连。
第一档:当wk0和wk1触头闭合,接通行走电机接触器FC和ZC,使它的常开主触头闭合,常闭主触头断开,此时行走电动机1ZLD在接入全部电阻R1的情况下起动,速度最慢,这时为第一档;第二档:将速度踏板逐渐下踏,wk0、wk1和wk2触头闭合,调速接触器TC1吸引线圈通电,TC1的常开主触头闭合,将R1的第一段切除。
使行走电机转速增高;第三档:再踏下踏板,wk0、wk2、和wk3触头闭合,TC1和TC2接通器接通,这时R1全部电阻切除,转速进一步增高;第四档:踏板继续下踏,wk0、wk2、wk3和wk4触头闭合时,TC1、TC2、TC3的吸引线圈都接通,这时将行走电动机串激绕组的一部分1DL1切除,使磁场削弱,这时转速达到最高。
(2)零位保护为了保证叉车平稳起动,规定必须从一档开始,其余各档均不能直接起动,这样起动电流不致过大。
所以,叉车电气中设有零位保护。
在一档位置,万能转换开关WK0和WK1触头闭合,接触器ZC和FC接通,这时WK1触头上的辅助常开触头闭合。
保证在WK1和触头断开时,接触器ZC和FC的吸引线圈不会断电。
在其它档位WK1触头都断开,所以踏到其它档位均不能起动。
只有在ZC和FC接通的情况下,才可以换档。
(3)油泵电动机的控制回路油泵电动机2ZLD的激磁绕组2ZLD和电枢绕组接触器BC的主触头,组成了油泵电动机的主回路。
操纵分配阀杆,使与阀杆联动的微动开动BK1(起升)BK2(倾斜)闭合。
从而使接触器BC的吸引线圈通电,常开触头闭合,油泵电动机起动。
(4)保护装置在电气系统中,熔断器F1、F2、F3分别保护主电路、控制电路和音响照明电路。
F1为闸刀开关熔断器,它的容量为30伏,200安,也是主电路的总开关,当叉车发生故障时,可拉开闸刀,切断电源,以免发生事故。
2.可控硅调速控制(1)可控硅调速的基本原理可控硅调速也是利用改变电动机端电压的原理。
但它不是采用电阻降压,而是借可控硅管作为直流脉冲开关来控制电机的端电压,以达到调速的目的。
图4.5是调速的工作原理图。
要使行走电机XLD转动,除RD开关接通外,还必合上开关“K”,称为特殊开关,在起动和调速时它时断时通。
即每隔T时间接通一次,持续时间为τ,然后断开。
到第二次又通,然后又断。
每一个“通”和“断”为一次工作循环。
4.5 可控硅工作原理图图4.6 电压脉冲分析图如果用图4.6表示,则可看出T代表每次循环时间--工作周期,改变工作周期T的时间,即可改变电动机端电压的平均值,从而达到调速的目的。
电压平均值可用公式表示:U平均=(τ/T)U接通持续时间τ和工作周期T之比值为导通比(或叫导通率)。
导通比大,电机平均端电压就高,转速就快;反之,电机平均电压低,转速慢。
据上述原理,可控硅调速有两种方法:固定τ,改变T称为“定频调宽”;固定T,改变τ称为“定宽调频”。
利用时通时断地把电源电压加到电动机上,以达到降压调速目的,称为脉冲调速。
一般说来,时通时断的通断时间非常短,如从接通到断开时间为2400微秒,这样短的时间,并没有火花,则必须采用可控硅元件来完成特殊开关“k”的作用。
所以又称为可控硅调速。
采用可控硅调速的优点如下:①比电阻调速的能量损耗小,这对电瓶叉车意义更大。
一般可控硅调速比电阻式节约电能20%~30%;②调速平滑,运行平稳。
③维修工作量小。
(2)可控硅调速的电气原理线路图图4.7为30伏可控硅电瓶叉车脉冲调速线路图。
采用定频调宽的方式,基本上由主回路、控制回路、保护回路等三部分组成。
图4.7 1t电瓶叉车可控硅控制原理1)主回路的工作原理图图4.8为主回路的工作原理图。
它由可控硅管、电容、电感和二极管等元件组成。
首先给换流可控硅管SCR2触发脉冲,主回路接通,电机M1开始运转。
电机反电动势经续流二极管D20续流,这就完成了一个工作周期。
图4.8 主回路工作原理2)控制回路的工作原理可控硅由不通到导通的转化除必须加上正向电压之外,还必须在控制极至阴极之间加上合适的触发脉冲,控制回路的作用就是用来产生触发脉冲。
参见图4.8。
用两个由单结晶体管分别作为主副脉冲源头,通过脉冲放大和脉冲延时脉冲输出,分别按时供给主付硅脉冲。
调节主令器上的电阻,即可得到给定的延时,达到不同的控制速度。
3)保护回路在无级调速过程中,如发生可控硅SCR1失控,即常通不能关断,则应采取措施,立即制止。
为保叉车安全作业,在线路中加了两套失控保护装置。
分别控制保护可控硅SCR4,SCR4又控制中间继电器ZJJ的线圈的通断电,从而控制常闭触点ZJJ。
如一旦失控,即可切断主电路。
第一套失控保护原理为:在正常工作时,由于SCR4、SCR2的触头脉冲是同时供给的,则SCR2和SCR4同时导通。
第二套失控保护原理为:由单结晶体管DJG1组成的弛张振荡器作为保护脉冲源。
4)叉车操作过程主要操作行走电机(1M)和油泵电机(2M)a.行走电机的操作①合上电热塞Rk,打开电源锁DSK,30伏电压通过稳压电源,有20伏左右电压加在触发回路上,主脉冲源动作,向SCR2和SCR4提供脉冲。
②扳动倒顺开关ZH手柄,微动开关ZHK接通。
③继续踏下踏板,2ZK常开触点闭合,常闭触点断开,BG7的射极接通电源,副脉冲源的最长的延时向SCR1和SCR3供应脉冲,使SCR1和SCR3导通,则主回路接通,行走电机开始运转。
④再踏下踏板,进入调速区,这时干簧管开关8JK→1JK相继闭合,向SCR1 和向SCR3分别发出延时脉冲,使SCR1 和SCR3导通,控制SCR1的导通时间,可以得到不同速度。
⑤松开踏板,微动开关和干簧管开关的动作与上述过程相反。
b.油泵电机操作与一般电阻式相同,但装有续流二极管,则关断电机时,反电动势由续流二极管续流,触点上火花大为减少。
3.脉冲调速控制器典型产品是美国通用电器公司(GE)生产的EV系列。
八十年代广泛应用。
我国八十年代末引进、技术消化并国产化。
该系统的关键部件是脉冲发生器和电脑自诊断检测器,能实现实时检测,使电瓶车无极变速和精确行驶性能大为提高,成为电瓶车控制系统的主流产品。
现在普遍采用集成化的脉冲调速装置,如EV100、MOSFET,可靠性高,维修时可整片更换,但价格较高。
4.常用调速控制器(1)DKM-3型调速控制器(2)QBZ3-7型调速控制器QBZ3-7型调速控制器是DKM-3型调速控制器的改进型。
(3) EV100型调速控制器美国通用电气公司(GE)的EV100型电动车辆调速控制器是专门为直流电动机驱动的电动车辆所设计的。
北京叉车厂、合肥叉车厂等生产的1.5t电动叉车上,采用了该调速控制器。
DKM-3型调速控制器总体电路由走行电路、油泵电动机电路和照明信号电路组成,如下图EV100型调速控制器控制的电动车辆电路,如下图(4)萨牌H系列调速控制器①萨牌H系列调速控制特点意大利萨牌(ZAPI)电气公司为电动车辆控制所设计的H系列调速控制器,是集MOSFET场效应晶体管、场效应管控制电路及其保护器于一体的,对直流电动机进行调压一变流控制的装置。