第10章 常用机床的电气控制 电子课件 中职电机拖动与电控技术（第3版）.ppt

第10章常用机床的电气控制电子课件中职高教版电机拖动与电控技术（第3版）第第10章章 常用机床的电气控制常用机床的电气控制电子教案电子教案电机拖机拖动与与电控技控技术（第（第2版）版）210.1 概述概述 10.1.1 机床电气线路的读图方法机床电气线路的读图方法 我国机床的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律排列组成。机床的分类代号有：C车床；Z钻床；T镗床；M磨床；X铣床 机床通用特性代号有：W万能；Z自动；B半自动；H自动换刀 3 一般机床和机械装置电气线路图读图的基本方法如下。了解机床设备的结构、动作过程及操作方法。了解机床加工工艺及运动部件的动作情况。根据机床的动作情况，结合机床结构，分步骤识读电气线路图。对于比较复杂的线路图，先找出其中的典型电路进行分析，再分析其辅助电路，然后分析整个电路的原理。10.1.2 机床电气设备的日常维护和保养机床电气设备的日常维护和保养1机床电气设备日常维护保养的必要性机床电气设备日常维护保养的必要性 机床电气设备产生故障的原因是多方面的，有的是由于电气设备的自然寿命引起的；有相当部分的故障是由于忽视了对电气设备的日常维护和保养；还有的则是由于操作人员操作不当，或是维修人员维修时判断失误，修理方法不当而加重了故障、扩大了范围引起的。为保证机床的正常运行，减少因电气设备故障进行修理的停机时间，从而减小对生产的影响，必须十分重视做好对机床电气设备的日常维护和保养工作，消除隐患，防止事故发生。4 2机床电气设备日常维护保养的主要内容和要求机床电气设备日常维护保养的主要内容和要求（1）电动机部分）电动机部分 电动机应经常保持清洁，进、出风口必须保持畅通。在正常运行时，电动机的负载电流不能超过其铭牌规定的额定值。还应检查其三相电流是否平衡。应经常检查电源电压、频率是否与铭牌值相符，并检查电源三相电压是否对称。经常检查电动机的温升有无超过规定值。经常检查电动机运行时是否有不正常的振动、噪声、气味，有无冒烟。经常检查电动机轴承部位的工作情况，看其是否有过热、漏油现象。轴承的振动和轴向移动应不超过规定值。5 检查电动机的绝缘电阻。一般三相380V的电动机及各种低压电动机，其绝缘电阻0.5，高压电动机的定子绝缘电阻1M，转子绝缘电阻0.5M。电动机的引出线是否绝缘良好、连接可靠。电动机的接地装置是否可靠和完整。对绕线式异步电动机，应注意检查其电刷与集电环之间的接触压力、磨损情况及有无产生不正常的火花。对直流电动机，应特别注意其换向器装置的工作情况，有无机械损伤或火花灼伤。6 （2）电器及控制线路部分）电器及控制线路部分 随时保持机床电器所有外露部件处于良好的状态。检查电气柜，壁龛的门、盖、锁及门框周边的耐油密封垫是否保持良好；检查各部件之间的连接电缆及保护导线的软管，不得被冷却液、油污等腐蚀；机床的运行部件（如铣床的升降台、龙门刨床的刀架及悬挂按钮站等）连接电缆的保护软管在其接头处产生脱落或散头的现象；应经常擦拭电器控制箱、操纵台的外表。特别是操纵台上一些主令电器的按钮和操纵手柄，如果经常有油污等进入。7 对安装在电气柜、壁龛内的电器元件，可以通过倾听电器动作时的声音来判定其工作是否正常：如电器工作正常，通电或断电时动作灵敏干脆，其声音清脆，在铁心吸合时应无明显的交流声和杂音；当铁心因各种原因吸合困难时，会产生振动发出噪声。维护保养的周期可根据机床电气设备的结构、使用情况及条件等来确定，一般可配合机床的一、二级保养同时进行电气设备的维护保养工作，配合机床的一级保养进行电气设备的维护保养工作。金属切削机床的一级保养通常23个月进行一次，作业时间随机床复杂程度的不同一般在612个小时不等，：清扫电气柜内的灰尘和异物，注意有无损坏或将损坏的电器元件；整理内部接线，使之整齐美观，特别是经过应急修理后来不及整理的，应尽量恢复成原来的整齐状态；检查所有电器元件的固定螺钉，旋紧螺旋式熔断器；拧紧接线板和电器元件上的压线螺丝，保证所有接线头接触可靠，减小接触电阻；通电试车，检查电器元件的动作顺序是否正确、可靠。8 金属切削机床的二级保养一般一年左右进行一次，作业时间为36天不等：在机床一级保养时进行的各项保养工作，在二级保养时仍需进行。保养时应注意下列事项：对机床电气控制线路的各种保护环节（如过载、短路、过流保护等），在维护时不要随意改变其电器（如热继电器、低压断路器）的整定值和更换熔体；要加强在高温、霉雨、严寒季节对电气设备的维护保养；在进行维护保养时，要注意安全，电气设备的接地或接零必须可靠。910.1.3 机床电气控制线路的故障诊断与维修方法机床电气控制线路的故障诊断与维修方法 向机床操作人员了解故障的详细情况、具体症状和现象。根据故障现象，可先从电气控制原理图上分析故障的原因。步区分是在电动机还是在电气控制线路，是在主电路还是在控制电路。对于较简单的控制线路，根据故障所属的部分，可先进行一般性的外观检查。但是对于较复杂的线路，宜采用逻辑分析方法，通过通电试验仔细观察各电器元件的动作情况，再根据原理图所展示的控制原理，逐一排除故障回路中公共支路上的故障。对一般采用外观检查方法不容易找出的故障点，应采用测量法。在找出故障点后，要找到产生故障的真正原因，针对具体情况采取正确的排除方法。对损坏的电器元件，从经济性的观点出发，凡能够修复的应尽量修复；无论是修复还是更换，均应达到以下要求：a.不得降低电气装置原来的性能标准；b.不得损坏原来完好的电器元件；c.控制线路应能达到原来的控制要求；d.修理后应能满足质量标准要求。10 机床电气装置的检修质量标准如下：a.外观整洁，无破损和碳化现象；b.所有的触点均应完整、光洁、接触良好；c.压力弹簧和反作用弹簧均应具有足够的弹力；d.操纵、复位机构均应灵活可靠；e.各种衔铁无卡阻现象；f.灭弧罩完整、清洁、安装牢固；g.整定值大小应符合电路实用要求；h.指示装置能正常发出信号；i.电磁吸盘的吸力能满足要求；j.绝缘电阻合格，通电试验符合和满足电路的要求。有些机床电器元件的动作是由机械、液压系统推动的，其故障是由机床的机械、液压系统造成的或与之相关联的，因此应请有关的技术人员来共同检修。故障排除后，应注意总结经验，做好维修记录，积累资料，以利于今后的维护保养工作。1110.1.4 普通车床的主要结构与运动形式普通车床的主要结构与运动形式普通车床的结构示意图如图10.1所示。图10.1普通车床结构示意图12车床的主运动和进给运动示意图如图10.2图10.2车床的主运动和进给运动示意图 10.2 C620车床的电气控制车床的电气控制C620车床电气控制线路如图10.3所示。表10.2为C620车床电气元件明细表 13图10.3C620车床电气控制线路 14文 字 符 号名 称型 号规 格M1电动机J52-47kW，1 400r/minM2电动机JCB-220.125kW，2 790r/minKM交流接触器CJ0-20380VFR1热继电器JR2-114.5AFR2热继电器JR-10.34AQS1开关HZ2-25/3500V，10AQS2开关HZ2-10/32AFU1熔断器RM3-252AFU2熔断器RM3-251ATC变压器RM3-25380V/36VSB1按钮LA1-22KSB2按钮LA4-22KSA开关HZ2-10/2EL照明灯40W，36V表10.2C620车床电气元件明细表 151主电路主电路 机床电气控制线路中广泛使用电路编号法绘制，即对电路的各分支电路用数字编号来表示其位置，数字编号按自左至右的顺序排列。图10.3共分7条支路，标在图的下端，图的顶端标出的是编号所对应分支电路的功能。如果某些元件符号之间有相关功能或因果关系，要标出它们之间的关系。如接触器KM线圈下面，竖线的左边有3个“2”，表示在2号支路中有它的3副主触点；第二条竖线的左边有1个“5”，表示在5号支路里有1副动合辅助触点；右边空着，表示接触器KM没有使用触点。在触点KM的下面有个“5”，表明它的线圈在5号支路中。16 2控制电路控制电路（1）启动。按下启动按钮 SB2，接触器KM线圈得电，电动机M1得电启动并运转。（2）停止。按下停止按钮SB1，控制电路断电，接触器KM线圈断电，电动机M1断电停止转动。（3）保护。过载保护由热继电器FR1、FR2实现。控制电路短路保护由FU2实现。由于线路中使用了接触器及自锁线路，因此具有欠压和失压保护。（4）照明线路。照明的安全电压为36V，用开关SA控制。照明电路保护由FU3实现。17 10.3 C650车床的电气控制车床的电气控制C650车床电气控制线路如图10.4所示，其中图10.4（a）为主电路，图10.4（b）为控制电路。表10.3为C650车床电气元件明细表。1主电路主电路C650车床主轴电动机M1的正、反转控制由接触器KM1、KM2主触点实现，反接制动接触器KM3主触点断开时，电动机M1串入电阻进行反接制动。电动机M2为刀架快速移动电动机，由KM4控制。电动机M3为冷却泵电动机，由开关QS2控制。电动机M1、M2的短路保护由FU1、FU2实现。热继电器FR作为主轴电动机M1的过载保护。电流表A的作用是监视主轴电动机M1定子绕组的电流。限流电阻R除了限制制动电流外，还可以在点动时串入电路防止因连续启动造成电动机过载。速度继电器KV与电动机同轴。18文 字 符 号名 称型 号规 格M1主轴电动机JO2-72-430kW，1 470r/minM2刀架快移电动机JO2-31-42.2kW，1 430r/minM3冷却泵电动机JCB-220.125kWKM1、KM2、KM3交流接触器CJ0-7575A，线圈电压127VKM4交流接触器CJ0-1010A，线圈电压127VKA1中间继电器JZ7-44线圈电压127VKT时间继电器JS7-2线圈电压127VTC控制变压器BK-400400VA，（380/127/36）VTA电流互感器LQG-0.5（75/5）AQS1闸刀开关HD9380V，200AQS2组合开关HZ-10/3SA十字开关SB7快速移动按钮LA2SQ限位开关LX3-11HYC1YC4电磁离合器DLMOSB3、SB5正转按钮LA8-1SB4、SB6反转按钮LA8-1SB1、SB2停止按钮LA2SB8点动按钮LA2KV速度继电器JY1FR热继电器JB2-283号热元件FU1熔断器RM1-100100AFU2FU5熔断器RL-15VC整流器24V，1.2A表10.3C650车床电气元件明细表 1920 2控制电路控制电路 （1）主主轴轴点点动动。按下点动按钮SB8，接触器KM1线圈得电，主轴电动机M1定子绕组串入限流电阻R接通电源，电动机转速较低便于低速下实现对刀的操作。（2）主主轴轴正正转转。按下正转启动按钮SB5（或SB3），接触器KM1、KM3和中间继电器KA1线圈同时得电。时间继电器KT线圈得电，其延时断开动断触点此时不动作，将主电路中电流互感器副绕组中的电流表A短接。电动机M1定子绕组接通正序电源启动并运转。正常运转后，时间继电器KT延时完毕，电流表A经电流互感器投入主电路进行测量。随着正转启动转速不断升高，速度继电器动作，为正转反接制动做好准备。21 （3）主主轴轴反反转转。按下反转启动按钮SB6（或SB4），接触器KM2、KM3和中间继电器KA1线圈同时得电。时间继电器KT延时触点完成对电流表A运行时投入测量的控制。电动机M1定子绕组接入负序电源启动并运转。时间继电器和速度继电器都要动作，分别将电流表A投入测量和为反转反接制动做好准备。（4）主主轴轴反反接接制制动动。按一下停止按钮SB1（或SB2），原本得电的接触器KM1、KM3线圈和中间继电器KA1线圈及时间继电器KT线圈全部断电。此时，接触器KM2线圈经触点KT（9-17）、KVP（17-19）、KM1（19-23）得电，电动机定子绕组接入负序电源，电动机串入电阻R进行反接制动。当转速下降到一定数值时，速度继电器的触点释放，接触器KM2线圈断电，电动机定子绕组脱离电源，反接制动结束。22 （5）刀刀架架快快速速移移动动。刀架快速移动由电动机M2拖动，配合前、后、左、右方向移动的电磁离合器YC传动，实现各方向的快速移动，电动机M2只做单方向旋转。电磁离合器YC由十字形开关SA控制，当SA扳到所需移动方向时，相应的电磁离合器得电吸合，再按下快移按钮SB7，使接触器KM4线圈得电，主电路中KM4的主触点闭合，电动机M2定子绕组接入电源，M2电动机启动并运转，拖动刀架移动装置快速移动。到位时，松开SB7，电动机M2断电停转，刀架快移工作结束。（6）冷却泵控制。）冷却泵控制。冷却泵电动机M3由开关QS2手动控制。（7）主主轴轴电电动动机机负负载载检检测测及及保保护护环环节节。C650车床主轴电动机M1的负载情况由电流表A检测。由时间继电器KT触点将电流表A短接，使之不受反接制动电流的冲击。23