《电气控制与PLC 》第三章 电气控制电路实例分析.pptx
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1、第三章 电气控制系统分析了解了解系统的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理系统的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号电动机的安装部位、作用、规格和型号。掌握各种掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法能和操纵方法。注意了解注意了解与机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用与机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如:。如:行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。分析电
2、气控制系统时,要分析电气控制系统时,要结合说明书或有关的技术资料将整个电气线路结合说明书或有关的技术资料将整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析划分成几个部分逐一进行分析。例如:各电动机的起动、停止、变速、制。例如:各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。动、保护及相互间的联锁等。内容与目的:内容与目的:分析几种典型电气控制电路,进一步掌握控制电路的组成,典型环节的分析几种典型电气控制电路,进一步掌握控制电路的组成,典型环节的应用及分析控制电路的方法。应用及分析控制电路的方法。找出规律,逐步提高阅读电气原理图的能力,为独立设计打下基础。找出规律,逐步提高阅读电气原理图的能力,为
3、独立设计打下基础。第一节 卧式车床的电气控制电路 多采用多采用不变速的异步电动机拖动不变速的异步电动机拖动,变速靠齿轮箱的有级调速来实现,控,变速靠齿轮箱的有级调速来实现,控制电路比较简单。制电路比较简单。主轴正转或反转的旋转运动:主轴正转或反转的旋转运动:通过改变主轴电动机的转向或采用离合器通过改变主轴电动机的转向或采用离合器实现。实现。进给运动:进给运动:多半是把主轴运动分出一部分动力,通过挂轮箱传给进给箱多半是把主轴运动分出一部分动力,通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。来实现刀具的进给。为了提高效率,为了提高效率,刀架的快速运动刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。由一台进给电动机
4、单独拖动。车床设有交流电动机拖动的车床设有交流电动机拖动的冷却泵冷却泵,实现刀具切削时冷却。有的还专设,实现刀具切削时冷却。有的还专设一台一台润滑泵润滑泵对系统进行润滑。对系统进行润滑。主电动机直接起动和降压起动的选取:主电动机直接起动和降压起动的选取:考虑电动机的容量;考虑电网的考虑电动机的容量;考虑电网的容量。不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的容量。不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30,经常,经常起动的电动机可直接起动的容量一般要小于变压器容量的起动的电动机可直接起动的容量一般要小于变压器容量的20。主电动机的制动方式:主电动机的制动方式:电气方法实现的能耗制
5、动和反接制动;机械的摩电气方法实现的能耗制动和反接制动;机械的摩擦离合器制动。擦离合器制动。CW6163B型万能卧式车床的控制电路型万能卧式车床的控制电路主电路:主电路:主电动机主电动机M1冷却泵电动机冷却泵电动机M2快速移动电动机快速移动电动机M3断路器断路器QF交流接触器交流接触器KM1热继电器热继电器FR1电流表电流表A熔断器熔断器FU1交流接触器交流接触器KM2热继电器热继电器FR2交流接触器交流接触器KM3变压器变压器TC控制、照明及指示电路控制、照明及指示电路控制回路的电源控制回路的电源熔断器熔断器FU2、FU3、FU4主电动机主电动机M1双点控制双点控制主电动机过载保护主电动机过
6、载保护机床限位保护机床限位保护冷却泵电动机冷却泵电动机M2控制控制快速移动电动机快速移动电动机M3控制控制信号灯信号灯HL2信号灯信号灯HL1照明灯照明灯EL照明灯开关照明灯开关SA主电路:主电路:主电动机主电动机M1润滑泵电动机润滑泵电动机M2冷却泵电动机冷却泵电动机M3断路器断路器QF1熔断器熔断器FU1交流接触器交流接触器KM1、KM2热继电器热继电器FR1熔断器熔断器FU2交流接触器交流接触器KM3热继电器热继电器FR2断路器断路器QF2热继电器热继电器FR3CW616卧式车床的电气控制电路卧式车床的电气控制电路控制、照明及显示电路控制、照明及显示电路:控制回路的电源:控制回路的电源:
7、直接取交流直接取交流380V。操纵手柄开关操纵手柄开关SA1:一对动断触点和两一对动断触点和两对动合触点。对动合触点。开关开关SA1零位:零位:SA1-1接通,接通,SA1-2、SA1-3断开,中间继电器断开,中间继电器KA得电,得电,KA触触点点(V32-1)闭合自锁。接触器闭合自锁。接触器KM3得电,得电,润滑泵电动机润滑泵电动机M2起动。起动。KM3触点触点(6-7)闭闭合,为主电动机起动做好准备。合,为主电动机起动做好准备。操纵手柄开关操纵手柄开关SA1搬到向下位置:搬到向下位置:SA1-2接通,接通,SA1-1、SA1-3断开,正转接触器断开,正转接触器KM1通过通过V32-1-3-
8、5-7-6-4-2-W33得电,主得电,主电动机电动机M1正转起动。正转起动。操纵手柄开关操纵手柄开关SA1搬到向上位置:搬到向上位置:SA1-3接通,接通,SA1-1、SA1-2断开,反转接触器断开,反转接触器KM2通过通过V32-1-11-13-7-6-4-2-W33通电吸通电吸合,主电动机合,主电动机M1反转起动。反转起动。V32W33SA1机械联锁,机械联锁,KM1、KM2互锁。互锁。操纵手柄开关操纵手柄开关SA1搬回零位:搬回零位:SA1-2,SA1-3断开,接触器断开,接触器KM1或或KM2线线圈断电,圈断电,M1电动机自由停车。电动机自由停车。反接制动:反接制动:有经验的操作工人
9、在停车有经验的操作工人在停车时,将手柄瞬时扳向相反转向的位置,时,将手柄瞬时扳向相反转向的位置,M1电动机反接制动,主轴接近停止时,电动机反接制动,主轴接近停止时,手柄迅速搬回零位。手柄迅速搬回零位。零压、失压保护:零压、失压保护:M1运行时,若运行时,若电电源电压降低或消失,源电压降低或消失,KA释放断开,释放断开,KM3释放断开,释放断开,KM1或或KM2断电释放。断电释放。电网电压恢复后,电网电压恢复后,SA1不在零位,不在零位,KM3不会得电,不会得电,KM1或或KM2也不会得也不会得电。手柄回到零位,电。手柄回到零位,SA1-2,SA1-3断断开,开,KM1或或KM2也不会得电自起动
10、。也不会得电自起动。照明电源:照明电源:TC二次侧二次侧36V。SA2:照明灯开关。照明灯开关。电源指示灯电源指示灯HL:TC二次侧二次侧6.3V。W33V32主电路:主电路:主电动机主电动机M1冷却泵电动机冷却泵电动机M2快速移动电动机快速移动电动机M3断路器断路器QF交流接触器交流接触器KM3、KM4热继电器热继电器FR1熔断器熔断器FU1交流接触器交流接触器KM限流电阻限流电阻R交流接触器交流接触器KM1热继电器热继电器FR2交流接触器交流接触器KM2熔断器熔断器FU2互感器互感器TA电流表电流表AC650卧式车床的电气控制电路卧式车床的电气控制电路主电动机点动调整控制:主电动机点动调整
11、控制:KM3为为M1电动机的正转接触器,电动机的正转接触器,KM为为M1电动机的长动接触器,电动机的长动接触器,KA为中为中间继电器。间继电器。M1电动机的点动由点动按钮电动机的点动由点动按钮SB6控制。按下按钮控制。按下按钮SB6,接触器,接触器KM3得得电吸合,它的主触点闭合,电动机的定子绕组经限流电阻电吸合,它的主触点闭合,电动机的定子绕组经限流电阻R与电源接通,电动机与电源接通,电动机在较低速度下起动。在较低速度下起动。主电动机正反转控制:主电动机正反转控制:按下按钮按下按钮SB1时,接触器时,接触器KM首先得电动作,它的主触点闭合将限流电阻短接,首先得电动作,它的主触点闭合将限流电阻
12、短接,接触器接触器KM的辅助动合触点闭合使中间继电器的辅助动合触点闭合使中间继电器KA得电,它的触点得电,它的触点(13-7)闭合,使闭合,使接触器接触器KM3得电吸合。得电吸合。KM3的主触点将三相电源接通,电动机在额定电压下正的主触点将三相电源接通,电动机在额定电压下正转起动。转起动。KM3的动合辅助触点的动合辅助触点(15-13)和和KA的动合触点的动合触点(5-15)的闭合将的闭合将KM3线圈线圈自锁。自锁。反转起动时用反向起动反转起动时用反向起动按钮按钮SB2,按下,按下SB2,同,同样是接触器样是接触器KM得电,然得电,然后接通接触器后接通接触器KM4和中间和中间继电器继电器KA,
13、于是电动机,于是电动机在满压下反转起动。在满压下反转起动。KM3的动断辅助触点的动断辅助触点(23-25),KM4的动断辅助的动断辅助触点触点(7-11)分别串在对方分别串在对方接触器线圈的回路中,起接触器线圈的回路中,起到了电动机正转与反转的到了电动机正转与反转的电气互锁作用。电气互锁作用。主轴电动机反接制动控制:主轴电动机反接制动控制:电动机正转时,速度继电器的正转常开触点电动机正转时,速度继电器的正转常开触点KS1(17-23)闭合;闭合;电动机反转时,速度继电器的反转动合触点电动机反转时,速度继电器的反转动合触点KS2(17-7)闭合。闭合。当电动机正向旋转时,接触器当电动机正向旋转时
14、,接触器KM3和和KM,继电器,继电器KA都处于得电动作状态,速都处于得电动作状态,速度继电器的正转动合触点度继电器的正转动合触点KS1(17-23)也是闭合的,这样就为电动机正转时的反接也是闭合的,这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。制动做好了准备。需要停车时,按下停止按钮需要停车时,按下停止按钮SB4,接触器,接触器KM失电,其主触点断开,电阻失电,其主触点断开,电阻R串入串入主回路。与此同时主回路。与此同时KM3也失电,断开了电动机的电源,同时也失电,断开了电动机的电源,同时KA失电,失电,KA的动断的动断触点闭合。触点闭合。在松开在松开SB4后就使反转接触器后就使反转接触器KM4
15、的线圈通过的线圈通过1-3-5-17-23-25电路得电,电动机电路得电,电动机的电源反接,电动机处于反接制动状态。的电源反接,电动机处于反接制动状态。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时,速度继电器当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时,速度继电器KS的正转动合触的正转动合触点点KS1(17-23)断开,切断了接触器断开,切断了接触器KM4的通电回路,电动机脱离电源停止。的通电回路,电动机脱离电源停止。当电动机反转时,速度继电器的反转动合触点当电动机反转时,速度继电器的反转动合触点KS2是闭合的,这时按一下停止是闭合的,这时按一下停止按钮按钮SB4,在,在SB4松开后正转接触器线圈
16、通过松开后正转接触器线圈通过1-3-5-17-7-11电路得电,正转接触器电路得电,正转接触器KM3吸合将电源反接使电动机制动后停止。吸合将电源反接使电动机制动后停止。刀架的快速移动和冷却泵控制刀架的快速移动和冷却泵控制:刀刀架架的的快快速速移移动动是是由由转转动动刀刀架架手手柄柄压压动动限限位位开开关关SQ来来实实现现的的。当当手手柄柄压压动动SQ后后,接接触触器器KM2得得电电吸吸合合,M3电电动动机机转转动动带带动动刀刀架架快快速速移移动动。M2为为冷冷却却泵泵电电动动机机,它它的的起起动动与与停停止止是是通通过过按按钮钮SB3和和SB5控制的。控制的。此外,监视主回路负载的电流表是通此
17、外,监视主回路负载的电流表是通过电流互感器接入的。为防止电动机起过电流互感器接入的。为防止电动机起动电流对电流表的冲击,电路中采用一动电流对电流表的冲击,电路中采用一个时间继电器个时间继电器KT。当起动时,。当起动时,KT线圈线圈通电,而通电,而KT的延时断开的动断触点尚未的延时断开的动断触点尚未动作,电流互感器二次电流只流经该触动作,电流互感器二次电流只流经该触点构成闭合回路,电流表没有电流流过。点构成闭合回路,电流表没有电流流过。起动后,起动后,KT延时断开的动断触点打开,延时断开的动断触点打开,此时电流流经电流表,反映出负载电流此时电流流经电流表,反映出负载电流的大小。的大小。第二节 Z
18、3040型摇臂钻床的电气控制电路 钻床可以进行多种形式的加工,如;钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹。钻床可以进行多种形式的加工,如;钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。钻床的种类很多,有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床。钻床的种类很多,有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床。台钻和立钻的电气电路比较简单,其他型式的钻床在控制系统上也台钻和立钻的电气电路比较简单,其他型式的钻床在控制系统上也大同小异。大同小异。摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩
19、孔、铰孔及攻螺纹等工作,在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。纹等工作,在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。主轴的调速范围为主轴的调速范围为50:1,正转最低转速为,正转最低转速为40 r/min,最高为,最高为2000 r/min,进给范围为,进给范围为0.051.60 r/min。主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动,主轴的正主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动,主轴的正反向旋转运动是通过机械转换实现的,故主电动机只有一个旋转方反向旋转运动是通过机械转换实现的,故主电动机只有一个旋转方向。向。摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机拖动摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机
20、拖动。主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动一台齿轮泵,主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动一台齿轮泵,供给夹紧装置所需要的压力油。供给夹紧装置所需要的压力油。冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。主电路主电路控制电源由控制变控制电源由控制变压器压器TC二次侧输二次侧输出出110V供电,中间供电,中间抽头抽头603对地为信对地为信号灯电源号灯电源6.3V,215号线对地为照号线对地为照明输出明输出36V。主电动机的旋转控制主电动机的旋转控制首先将断路器首先将断路器QF2QF5扳到接通状态,同时将配电盘的门关好并锁上。然后扳到接通状态,同时将配电盘
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