工信版(中职)设备控制技术第3章典型电气控制系统教学课件.ppt
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1、YCF(中职)设备控制技术第3章 典型电气控制系统教学课件第第3章章 典型电气控制系统典型电气控制系统3.1 概述概述3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路3.3 铣床的电气控制线路铣床的电气控制线路3.4 摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路3.5 机床电气维修方法机床电气维修方法3.1 概述概述本章概述本章概述电气控制系统在机械设备中起着中枢神经的作用,由于生产电气控制系统在机械设备中起着中枢神经的作用,由于生产机械设备的工作方式、工艺要求各不相同,因此电气控制系机械设备的工作方式、工艺要求各不相同,因此电气控制系统也显现出不同的特点。统也显现出不同的特点。教学
2、目标教学目标1.掌握掌握CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路2.熟悉铣床的电气控制线路。熟悉铣床的电气控制线路。3.了解摇臂钻床的电气控制线路。了解摇臂钻床的电气控制线路。4.掌握机床电气维修方法。掌握机床电气维修方法。下一页返回3.1 概述概述一、电气控制系统分析注意事项一、电气控制系统分析注意事项分析机床电气控制线路的主要技术资料及分析机床电气控制分析机床电气控制线路的主要技术资料及分析机床电气控制线路的技术资料主要有以下几项。线路的技术资料主要有以下几项。1.设备说明书设备说明书设备说明书通常由机械部分、液压及气动部分和电气部分组设备说明书通常由机械部分、液压及气动部分和电
3、气部分组成。通过阅读设备说明书可以了解设备的构造,主要技术性成。通过阅读设备说明书可以了解设备的构造,主要技术性能,机械、液压及气动部分的工作原理能,机械、液压及气动部分的工作原理;了解电气的传动方式,了解电气的传动方式,包括电动机和执行电器的数目、型号、安装位置、用途及控包括电动机和执行电器的数目、型号、安装位置、用途及控制要求等制要求等;返回上一页 下一页3.1 概述概述了解设备的使用方法,各操作手柄、开关、旋钮、指示装置了解设备的使用方法,各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的布置以及在控制线路中的作用等的布置以及在控制线路中的作用等;了解各种电器与机械、液了解各种电器与机械、液压部分的关系
4、及在各种控制中的作用。压部分的关系及在各种控制中的作用。2.电气控制原理图电气控制原理图分析电气控制原理图是分析控制线路的主要内容。电气原理分析电气控制原理图是分析控制线路的主要内容。电气原理图由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联锁环节以及特图由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联锁环节以及特殊控制电路等组成。在分析电气原理图时,注意与阅读其他殊控制电路等组成。在分析电气原理图时,注意与阅读其他技术资料相结合,注意分析控制线路的主要参数和技术指标,技术资料相结合,注意分析控制线路的主要参数和技术指标,以便在调试或检修中合理地使用仪表。以便在调试或检修中合理地使用仪表。上一页 下一页返回3.1
5、 概述概述3.电气设备安装图电气设备安装图在调试和检修中可通过安装图方便地找到各种电器元件及测在调试和检修中可通过安装图方便地找到各种电器元件及测试点,进行必要的调试、检测和维护保养。试点,进行必要的调试、检测和维护保养。4.电气设备接线图电气设备接线图阅读分析接线图,可以了解系统的组成和分布情况,各部分阅读分析接线图,可以了解系统的组成和分布情况,各部分间的连接方式,主要电气部件的布置,安装要求,导线和穿间的连接方式,主要电气部件的布置,安装要求,导线和穿线管的规格型号等。线管的规格型号等。上一页 下一页返回3.1 概述概述二、电气图的识图方法和步骤二、电气图的识图方法和步骤1.识图方法识图
6、方法在掌握电工知识的基础上,准确、迅速地识别电气图。如三在掌握电工知识的基础上,准确、迅速地识别电气图。如三相异步电动机正反转控制是利用开关或接触器的切换来调换相异步电动机正反转控制是利用开关或接触器的切换来调换电动机电源相序,进行电动机旋转方向改变的。电动机电源相序,进行电动机旋转方向改变的。结合常见的基本电路,如电动机的启动、制动、正反转控制结合常见的基本电路,如电动机的启动、制动、正反转控制电路、短路保护电路、顺序控制电路、行程控制电路等,在电路、短路保护电路、顺序控制电路、行程控制电路等,在识图时迅速地分清主次环节,抓往主要矛盾,从而看懂较复识图时迅速地分清主次环节,抓往主要矛盾,从而
7、看懂较复杂的电路图。杂的电路图。上一页 下一页返回3.1 概述概述结合有关图样说明,了解电路的具体情况,抓往看图的重点,结合有关图样说明,了解电路的具体情况,抓往看图的重点,达到顺利识图的目的。达到顺利识图的目的。结合绘制电气图必须遵循一些规则、标准和要求,这些规则结合绘制电气图必须遵循一些规则、标准和要求,这些规则和要求是为了加强图样的规范性、通用性和示意性所提出的。和要求是为了加强图样的规范性、通用性和示意性所提出的。利用这些绘图的知识能够准确地识图。利用这些绘图的知识能够准确地识图。2.识图步骤识图步骤了解机械设备的主要结构、运动方式、加工工艺、技术性能、了解机械设备的主要结构、运动方式
8、、加工工艺、技术性能、工作原理及机械设备对电气控制系统的要求。工作原理及机械设备对电气控制系统的要求。了解各按钮、开关、操作手柄等器件的位置和作用了解各按钮、开关、操作手柄等器件的位置和作用;了解它们了解它们之间的关系之间的关系;上一页 下一页返回3.1 概述概述了解机床液压系统与电气控制系统的关系,便于了解机、液、了解机床液压系统与电气控制系统的关系,便于了解机、液、电三者之间的相互联系。电三者之间的相互联系。整体阅读电气控制线路,了解各台电动机或各控制电路或支整体阅读电气控制线路,了解各台电动机或各控制电路或支路的作用。为了识图方便,一般系统电路图的顶部分成若干路的作用。为了识图方便,一般
9、系统电路图的顶部分成若干个功能区,是按各电路功能分的个功能区,是按各电路功能分的;电路图的底部分成若干个图电路图的底部分成若干个图区,是按各控制电路或支路的排列顺序分的。区,是按各控制电路或支路的排列顺序分的。化整为零分析电气控制线路。首先要仔细看一遍电气图,弄化整为零分析电气控制线路。首先要仔细看一遍电气图,弄清电路的性质是交流电路还是直流电路清电路的性质是交流电路还是直流电路;然后从主电路入手,然后从主电路入手,根据各元器件的组合判断电动机的工作状况,如电动机的启根据各元器件的组合判断电动机的工作状况,如电动机的启停、正反转、制动等。停、正反转、制动等。上一页 下一页返回3.1 概述概述分
10、析完主电路后,再分析控制电路。要按动作顺序对每条小分析完主电路后,再分析控制电路。要按动作顺序对每条小回路或每个图区逐一分析研究,然后再整个分析各条回路或回路或每个图区逐一分析研究,然后再整个分析各条回路或各图区间的联系。在分析中,要特别注意各环节之间的联系各图区间的联系。在分析中,要特别注意各环节之间的联系和制约关系,以及与机械、液压部件的动作关系。最后是对和制约关系,以及与机械、液压部件的动作关系。最后是对照明、信号等辅助电路的分析。照明、信号等辅助电路的分析。在分析完整个电气控制线路后,要对其进行整理,并要总结在分析完整个电气控制线路后,要对其进行整理,并要总结出各类电气控制的特点和规律
11、。出各类电气控制的特点和规律。上一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路车床是机械加工中应用最广泛的一种机床,它可用来车削工车床是机械加工中应用最广泛的一种机床,它可用来车削工件的内圆、外圆、端面、螺纹和螺杆等,还可钻孔、铰孔和件的内圆、外圆、端面、螺纹和螺杆等,还可钻孔、铰孔和滚花等。下面以滚花等。下面以CA 6140型卧式车床为例来进行分析。型卧式车床为例来进行分析。一、主要结构和运动形式一、主要结构和运动形式车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、滑板与刀架、车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、滑板与刀架、尾座、丝杠和光杠等部件组成,尾座、丝杠和光杠等部件组
12、成,图图3-1所示为所示为CA 6140型卧型卧式车床外形图。式车床外形图。CA6140型车床的主运动是主轴旋转,也就是工件的旋转运型车床的主运动是主轴旋转,也就是工件的旋转运动动;进给运动是溜板箱带动刀具做直线运动进给运动是溜板箱带动刀具做直线运动;辅助运动是刀具辅助运动是刀具快速直线运动。快速直线运动。返回下一页3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路主轴旋转运动是由一台主轴旋转运动是由一台7.5 kw笼型异步电动机进行拖动,笼型异步电动机进行拖动,电动机的动力通过电动机的动力通过V形带的传动,由主轴箱传到主轴。变换形带的传动,由主轴箱传到主轴。变换主轴箱外的手柄位置,可
13、进行主轴的调速。主轴一般只要求主轴箱外的手柄位置,可进行主轴的调速。主轴一般只要求单向旋转,只有在加工螺纹时才需要用反转来退刀。单向旋转,只有在加工螺纹时才需要用反转来退刀。CA6140型车床的正反转不是用改变电源相序的方法来实现型车床的正反转不是用改变电源相序的方法来实现的的,而是用操作手柄通过摩擦离合器来改变主轴旋转方向的。而是用操作手柄通过摩擦离合器来改变主轴旋转方向的。CA 6140型车床的进给运动消耗的功率很小,所以也由主轴型车床的进给运动消耗的功率很小,所以也由主轴电动机拖动,主轴电动机传来的动力,经过主轴箱,再由光电动机拖动,主轴电动机传来的动力,经过主轴箱,再由光杠或丝杠带动溜
14、板箱,使溜板箱带动刀架沿床身做纵横向进杠或丝杠带动溜板箱,使溜板箱带动刀架沿床身做纵横向进给运动。给运动。返回上一页 下一页3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路二、电气原理图分析二、电气原理图分析图图3-2所示为所示为CA6140型车床的电气控制线路原理图。型车床的电气控制线路原理图。1.主电路分析主电路分析电源由开关电源由开关QS1引入。该开关为转换开关,不宜直接接通或引入。该开关为转换开关,不宜直接接通或断开负载。主电路有三台电动机。断开负载。主电路有三台电动机。M1为主轴电动机,它拖动为主轴电动机,它拖动车床的主运动和进给运动,它的运转和停止由接触器车床的主运动和进
15、给运动,它的运转和停止由接触器KM1控控制,由于电动机的容量不大,故可采用直接启动。制,由于电动机的容量不大,故可采用直接启动。M2为切削为切削液泵电动机,它的作用是不断地向工件和刀具输送切削液,液泵电动机,它的作用是不断地向工件和刀具输送切削液,以降低它们在切削过程中产生的高温,它由中间继电器以降低它们在切削过程中产生的高温,它由中间继电器KA1控制。控制。上一页 下一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路切削液泵电动机在主轴电动机启动后才可接通,当主轴电动切削液泵电动机在主轴电动机启动后才可接通,当主轴电动机停止时,切削液泵电动机应立即停止。机停止时,切削液泵电动
16、机应立即停止。M3为刀架快速移动为刀架快速移动电动机,它由中间继电器电动机,它由中间继电器KA2控制。控制。热继电器热继电器FR1和和FR2分别作主轴电动机分别作主轴电动机M1和切削液泵电动和切削液泵电动机机M2的过载保护。由于刀架快速移动电动机的过载保护。由于刀架快速移动电动机M3是短期工作,是短期工作,所以未设过载保护。所以未设过载保护。因为考虑到进入车床前的电源处已装有熔断器,所以主轴电因为考虑到进入车床前的电源处已装有熔断器,所以主轴电动机没有加熔断器作短路保护。熔断器动机没有加熔断器作短路保护。熔断器FU1是对切削液泵电是对切削液泵电动机和刀架快速移动电动机及控制电路等作短路保护用的
17、。动机和刀架快速移动电动机及控制电路等作短路保护用的。上一页 下一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路2.控制电路分析控制电路分析控制电路的电源由控制变压器控制电路的电源由控制变压器TC将将380 V交流电降为交流电降为110V电压供电,并由熔断器电压供电,并由熔断器FU2作短路保护。作短路保护。控制原理如下:控制原理如下:先合上电源开关先合上电源开关QS1主轴电动机控制。支路主轴电动机控制。支路6为其控制线路,按为其控制线路,按SB2,使线圈,使线圈KM1得电自锁,得电自锁,KM 1主触点闭合,主轴电动机启动,同时,主触点闭合,主轴电动机启动,同时,支路支路9中的
18、动合触点中的动合触点KM 1也闭合,为切削液泵电动机得电启也闭合,为切削液泵电动机得电启动做准备。按停止按钮动做准备。按停止按钮SB1,使线圈,使线圈KM 1断电,主触点断电,主触点KM 1断开,使主轴电动机停止。断开,使主轴电动机停止。上一页 下一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路切削液泵电动机控制。支路切削液泵电动机控制。支路9为其控制线路,当主轴电动机启为其控制线路,当主轴电动机启动后,合上动后,合上Q52(也可先合上也可先合上),线圈,线圈KA1得电,其触点得电,其触点KA1闭合,切削液泵电动机启动。由于主轴电动机停止时,闭合,切削液泵电动机启动。由于主轴
19、电动机停止时,切削液泵电动机应立即停止,所以当按下切削液泵电动机应立即停止,所以当按下SB1时,线圈时,线圈KM 1断电,其动合触点断电,其动合触点KM 1由原来闭合状态转为断开状态,切由原来闭合状态转为断开状态,切断电路,使线圈断电路,使线圈KA1断电,其动合触点断电,其动合触点KA1断开,切削液泵断开,切削液泵电动机停止。电动机停止。上一页 下一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路刀架快速移动电动机控制。支路刀架快速移动电动机控制。支路8为其控制线路,控制按钮为其控制线路,控制按钮SB3安装在进给操作手柄的顶端,将操作手柄扳到所需的方安装在进给操作手柄的顶端,将
20、操作手柄扳到所需的方向,按下向,按下SB3使线圈使线圈KA2得电,其动合触点闭合,电动机启得电,其动合触点闭合,电动机启动。操作手柄复位,则松开动。操作手柄复位,则松开SB3,线圈,线圈KA2失电,动合触点失电,动合触点断开,电动机停止。断开,电动机停止。热继电器热继电器FR1和和FR2的动断触点均串联在控制电路中,所以,的动断触点均串联在控制电路中,所以,只要其中一个电动机过载,其动断触点断开,使控制电路断只要其中一个电动机过载,其动断触点断开,使控制电路断电,两台电动机都停止。电,两台电动机都停止。上一页 下一页返回3.2 CA 6140车床的电气控制线路车床的电气控制线路3.照明和信号电
21、路照明和信号电路照明灯照明灯EL由控制变压器由控制变压器TC二次侧电压二次侧电压24 V供电,通断由开供电,通断由开关关SA控制。熔断器控制。熔断器FU4作短路保护。作短路保护。信号灯信号灯HL由二次侧电压由二次侧电压6V供电,熔断器供电,熔断器FU3作短路保护。作短路保护。当电源开关当电源开关QS1合上后,信号灯合上后,信号灯HL亮,表示车床已开始工亮,表示车床已开始工作。从图中可以看出,当电动机出现故障使其外壳带电或控作。从图中可以看出,当电动机出现故障使其外壳带电或控制变压器制变压器TC的一次绕组和二次绕组发生短路时,可通过公共的一次绕组和二次绕组发生短路时,可通过公共端端XB接地,保证
22、操作员的人身安全。接地,保证操作员的人身安全。上一页返回3.3 铣床的电气控制线路铣床的电气控制线路铣削是一种高效率的加工方式,它可用来加工各种表面,如铣削是一种高效率的加工方式,它可用来加工各种表面,如平面、阶台面、斜面、各种沟槽、成形面等。在金属切削机平面、阶台面、斜面、各种沟槽、成形面等。在金属切削机床中,铣床在数量上仅次于车床,占第二位。铣床按结构形床中,铣床在数量上仅次于车床,占第二位。铣床按结构形式和加工性能不同分为立式、卧式、龙门、仿形及各种专用式和加工性能不同分为立式、卧式、龙门、仿形及各种专用铣床。这里以铣床。这里以X62W型万能铣床为例对铣床电气控制进行分型万能铣床为例对铣
23、床电气控制进行分析。析。一、铣床主要结构和运动形式一、铣床主要结构和运动形式铣床主要由底座、床身、主轴、悬梁、刀杆支架、工作台、铣床主要由底座、床身、主轴、悬梁、刀杆支架、工作台、回转盘、十字手柄、升降台等部分组成。回转盘、十字手柄、升降台等部分组成。图图3-3所示为所示为X62W型万能铣床的结构示意图。型万能铣床的结构示意图。下一页返回3.3 铣床的电气控制线路铣床的电气控制线路铣床的主运动是铣刀的旋转运动,进给运动是工件相对于铣铣床的主运动是铣刀的旋转运动,进给运动是工件相对于铣刀的运动。中小型铣床一般均采用三相笼型异步电动机拖动刀的运动。中小型铣床一般均采用三相笼型异步电动机拖动;由于主
24、轴的旋转运动和进给运动之间没有内在联系的要求,由于主轴的旋转运动和进给运动之间没有内在联系的要求,分别用一台电动机拖动分别用一台电动机拖动;为了适应顺铣和逆铣两种铣削方式的为了适应顺铣和逆铣两种铣削方式的需要,主轴电动机应能正转和反转需要,主轴电动机应能正转和反转;为防止刀具和机床的损坏,为防止刀具和机床的损坏,要求主轴转动后,才允许有进给运动,进给运动停止后,主要求主轴转动后,才允许有进给运动,进给运动停止后,主轴旋转才能停止或同时停止轴旋转才能停止或同时停止;为了缩短停车时间,主轴停车时为了缩短停车时间,主轴停车时采用电磁离合器制动。采用电磁离合器制动。上一页 下一页返回3.3 铣床的电气
25、控制线路铣床的电气控制线路二、电磁离合器二、电磁离合器电磁离合器又称电磁联轴器电磁离合器又称电磁联轴器.它是利用表面摩擦和电磁感应原它是利用表面摩擦和电磁感应原理,在两个做相对旋转运动的物体间传递转矩的执行电器。理,在两个做相对旋转运动的物体间传递转矩的执行电器。由于它便于远距离控制,控制能量小,动作迅速、可靠,结由于它便于远距离控制,控制能量小,动作迅速、可靠,结构简单,因而广泛应用于机床的自动控制。构简单,因而广泛应用于机床的自动控制。铣床上采用的是摩擦片式电磁离合器。摩擦片式电磁离合器铣床上采用的是摩擦片式电磁离合器。摩擦片式电磁离合器按摩擦片的数量可分为单片式与多片式两种。机床上普遍采
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