第二部分-電器控制線路基礎(chǔ)

1、*電器控制基礎(chǔ)福建工程學院福建工程學院*第二節(jié)第二節(jié) 電器控制的基本線路電器控制的基本線路 電器控制線路的表示方法電器控制線路的表示方法 典型的電器控制線路典型的電器控制線路三相籠型電動機直接起動控制三相籠型電動機直接起動控制順序連鎖控制線路順序連鎖控制線路 互鎖控制線路互鎖控制線路 位置原則的控制線路位置原則的控制線路時間原則的控制線路時間原則的控制線路 速度原則的控制線路速度原則的控制線路 *電氣原理圖電氣原理圖 電氣原理圖是根據(jù)工作原理而繪制的，具有結(jié)構(gòu)電氣原理圖是根據(jù)工作原理而繪制的，具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。

2、在各種生產(chǎn)機械的電器控制中，無論理等優(yōu)點。在各種生產(chǎn)機械的電器控制中，無論在設(shè)計部門或生產(chǎn)現(xiàn)場都得到廣泛的應用。電器在設(shè)計部門或生產(chǎn)現(xiàn)場都得到廣泛的應用。電器控制線路常用的圖形、文字符號必須符合最新的控制線路常用的圖形、文字符號必須符合最新的國家標準。國家標準。*一、三相籠型電動機直接起動控制一、三相籠型電動機直接起動控制 在電源容量足夠大時，小容量籠型電動機可直接在電源容量足夠大時，小容量籠型電動機可直接起動。直接起動的優(yōu)點是電氣設(shè)備少，線路簡單起動。直接起動的優(yōu)點是電氣設(shè)備少，線路簡單; 缺點是起動電流大，引起供電系統(tǒng)電壓波動，干缺點是起動電流大，引起供電系統(tǒng)電壓波動，干擾其它用電設(shè)備的正

3、常工作。擾其它用電設(shè)備的正常工作。 1點動控制點動控制 如圖所示，主電路由刀開關(guān)如圖所示，主電路由刀開關(guān)Q、熔斷器、熔斷器FU、交流、交流接觸器接觸器KM的主觸點和籠型電動機的主觸點和籠型電動機M組成；控制組成；控制電路由起動按鈕電路由起動按鈕SB和交流接觸器線圈和交流接觸器線圈KM組成。組成。 ABC1 1、點動控制實物接線圖、點動控制實物接線圖QsFUM3KMKMSBSB常開常開常閉常閉KM* CBKMSB點動控制電氣原理圖點動控制電氣原理圖 控制電路控制電路M3ABCKMFUQs主電路主電路*2 2連續(xù)運行控制連續(xù)運行控制 在實際生產(chǎn)中往往要求電動機實現(xiàn)長時間在實際生產(chǎn)中往往要求電動機實

4、現(xiàn)長時間連續(xù)轉(zhuǎn)動，即所謂長動控制。如圖所示，連續(xù)轉(zhuǎn)動，即所謂長動控制。如圖所示，主電路由刀開關(guān)主電路由刀開關(guān)Q Q、熔斷器、熔斷器FUFU、接觸器、接觸器KMKM的的主觸點、熱繼電器主觸點、熱繼電器FRFR的發(fā)熱元件和電動機的發(fā)熱元件和電動機M M組成，控制電路由停止按鈕組成，控制電路由停止按鈕SB2SB2、起動按鈕、起動按鈕SB1SB1、接觸器、接觸器KMKM的常開輔助觸點和線圈、熱的常開輔助觸點和線圈、熱繼電器繼電器FRFR的常閉觸點組成。的常閉觸點組成。 *SB1SB2 25421連續(xù)運行控制接線圖連續(xù)運行控制接線圖*主主電電路路控制電路控制電路鼠籠式電動機連續(xù)運行的控制線路鼠籠式電動機

5、連續(xù)運行的控制線路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保險絲保險絲熱繼電器熱繼電器發(fā)熱元件發(fā)熱元件開關(guān)開關(guān)接觸器接觸器主觸點主觸點起動按鈕起動按鈕停止按鈕停止按鈕接觸器接觸器線圈線圈接觸器接觸器輔助觸點輔助觸點熱繼電器熱繼電器動斷觸點動斷觸點*SB1KMKM3M.*電動機的保護電動機的保護 短路保護短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞，產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)損壞，產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器常采用熔斷器 FU和過流繼電器等。和過

6、流繼電器等。 欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至使電動機停轉(zhuǎn)，失壓使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓零壓)是指電源電壓消失而是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復時，電動機可能使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復時，電動機可能自動重新起動自動重新起動(亦稱自起動亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備，易造成人身或設(shè)備故障。常用的故障。常用的失壓和欠壓保護失壓和欠壓保護有：對接觸器實行有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。 過載保護過載保護是為防止三相電動機在運行中電流是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置

7、的保護。常采用熱繼電器超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。*.合上開關(guān)合上開關(guān)QKM輔助觸點閉合自鎖。輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，線圈通電，KM主觸點閉合，主觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)。電動機運轉(zhuǎn)。通電通電轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動KM3MQ動畫動畫*合上開關(guān)合上開關(guān)Q.KM輔助觸點閉合自鎖。輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，線圈通電，KM主觸點閉合，主觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)。電動機運轉(zhuǎn)。通電通電KM轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動3MQ自鎖自鎖*.通電通電3MQ轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動KM自鎖自

8、鎖, KM線圈斷電線圈斷電KM主觸點斷開主觸點斷開, 電動機停轉(zhuǎn)。電動機停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。輔助觸點斷開，取消自鎖。*轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動, KM線圈斷電線圈斷電KM主觸點斷開主觸點斷開, 電動機停轉(zhuǎn)。電動機停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。輔助觸點斷開，取消自鎖。 .通電通電3MQ*3 3點動和長動結(jié)合的控制點動和長動結(jié)合的控制 在生產(chǎn)實踐中，機床調(diào)整完畢后，需要連在生產(chǎn)實踐中，機床調(diào)整完畢后，需要連續(xù)進行加工，就要求電動機既能實現(xiàn)點動續(xù)進行加工，就要求電動機既能實現(xiàn)點動又能實現(xiàn)長動?？刂凭€路如圖所示。又能實現(xiàn)長動。控制線路如圖所示。 圖示的線路，采用了復合開關(guān)實現(xiàn)控制。圖示的線路，采用了

9、復合開關(guān)實現(xiàn)控制。點動控制時，先把點動控制時，先把SB3按下，斷開自鎖電按下，斷開自鎖電路的同時電動機路的同時電動機M M點動；長動控制時，把點動；長動控制時，把SB3打開打開按動按動SB2KMSB2KM線圈通電，自鎖觸線圈通電，自鎖觸點起作用點起作用電動機電動機M M實現(xiàn)長動。實現(xiàn)長動。 * 按下起動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕按下起動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕 ，電動機停轉(zhuǎn)。電動機停轉(zhuǎn)。(1) 使接觸器線圈使接觸器線圈KM通電；通電；(2) 使線圈使線圈KM不能自鎖。不能自鎖。SB3復合按鈕復合按鈕*SB3點動時：點動時：*SB3斷開斷開*SB3實現(xiàn)點動實現(xiàn)點動斷開斷開*二、順序連鎖

10、控制線路二、順序連鎖控制線路 1 .多臺電動機先后順序工作的控制多臺電動機先后順序工作的控制 在生產(chǎn)實踐中，有時要求一個拖動系統(tǒng)中在生產(chǎn)實踐中，有時要求一個拖動系統(tǒng)中多臺電動機實現(xiàn)先后順序工作。例如機床多臺電動機實現(xiàn)先后順序工作。例如機床中要求潤滑電動機起動后，主軸電動機才中要求潤滑電動機起動后，主軸電動機才能起動。下面以兩臺電動機順序起動控制能起動。下面以兩臺電動機順序起動控制線路為例介紹順序連鎖控制線路。線路為例介紹順序連鎖控制線路。*QKM2.KM1按按SB1再按再按SB21. 控制順序：控制順序：M1起動后起動后M2才能起動。才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。既不能單獨起動

11、，也不能單獨停車。M1轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動M2轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動.*M13這樣的順序控這樣的順序控制是否合理？制是否合理？ 兩電機各自兩電機各自要有獨立的要有獨立的電源；這樣電源；這樣接，主觸頭接，主觸頭(KM1)的負的負荷過重。荷過重。M23思考思考*SBSBFR1FR2*SBFR1 例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時起動時: M1起動后起動后 M2才能起動；才能起動；停車

12、時停車時: M2停車后停車后M1才能停車。應如何實現(xiàn)控制？才能停車。應如何實現(xiàn)控制？SBFR2停止：停止：斷開斷開斷開斷開*三、互鎖控制線路三、互鎖控制線路 在實際應用中，往往要求生產(chǎn)機械改變運在實際應用中，往往要求生產(chǎn)機械改變運動方向，如工作臺前進、后退；電梯的上動方向，如工作臺前進、后退；電梯的上升、下降等，這就要求電動機能實現(xiàn)正、升、下降等，這就要求電動機能實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。對于三相異步電動機來說，可通過反轉(zhuǎn)。對于三相異步電動機來說，可通過兩個接觸器來改變電動機定子繞組的電源兩個接觸器來改變電動機定子繞組的電源相序來實現(xiàn)。相序來實現(xiàn)。 *鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線

13、路 將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機反轉(zhuǎn)。即可使電動機反轉(zhuǎn)。 需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。 當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)；當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)； 當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。* SBF和和SBR決不允許同時按下，決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路正反轉(zhuǎn)的控制線路3MFRFU.FRQ.*.通電通電斷開斷開斷電斷電閉合閉合*KMFKMF*

14、KMF通電通電閉合閉合閉合閉合*四、位置原則的控制線路四、位置原則的控制線路 在機床電氣設(shè)備中，有些是通過工作臺自在機床電氣設(shè)備中，有些是通過工作臺自動往復循環(huán)工作的，例如龍門刨床的工作動往復循環(huán)工作的，例如龍門刨床的工作臺前進、后退。電動機的正、反轉(zhuǎn)是實現(xiàn)臺前進、后退。電動機的正、反轉(zhuǎn)是實現(xiàn)工作臺自動往復循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。工作臺自動往復循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。 *行程控制行程控制自動往返運動：自動往返運動：1. 能正向運行也能能正向運行也能 反向運行反向運行2. 到位后能自動返到位后能自動返 回回行程控制：行程控制： 控制某些機械的行控制某些機械的行程，當運動部件到達程，當運動部件到達一定行程位置時利

15、用一定行程位置時利用行程開關(guān)進行控制。行程開關(guān)進行控制。SQaSQb電機電機限位開關(guān)限位開關(guān)*前進前進(正轉(zhuǎn)）正轉(zhuǎn)）12按按SBF時時KMF斷電斷電行程開關(guān)行程開關(guān)自動往返運動：自動往返運動：擋塊擋塊反反后退后退反反 電機電機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(工作臺工作臺)*五、時間原則的控制線路五、時間原則的控制線路 1 1、電動機的起動、電動機的起動 三相鼠籠式電動機的起動過程中起動電流和起動三相鼠籠式電動機的起動過程中起動電流和起動轉(zhuǎn)矩均比正常工作時大很多，所以為了減小起動轉(zhuǎn)矩均比正常工作時大很多，所以為了減小起動電流，必須采用適當?shù)钠饎臃椒āｋ娏?，必須采用適當?shù)钠饎臃椒ā?Y-DY-D降壓起動降壓起動 自耦降壓起

16、動自耦降壓起動 串電阻降壓起動串電阻降壓起動 2 2、鼠籠式電動機時間原則的能耗制動控制線路、鼠籠式電動機時間原則的能耗制動控制線路*stI起動電流起動電流 ：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動時原因：起動時 ，轉(zhuǎn)子導條切割磁力線速度很大。，轉(zhuǎn)子導條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應電勢轉(zhuǎn)子感應電勢轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負載工作影響其他負載工作頻繁起動時造成熱量積累頻繁起動時造成熱量積累 電機過熱電機過熱影響：影響：三相電動機的起動三相電動機的起動*起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩T T

17、stst 在剛起動時，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但由于轉(zhuǎn)子的功在剛起動時，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但由于轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)是很低的。因此起動轉(zhuǎn)矩是不大的，它與額率因數(shù)是很低的。因此起動轉(zhuǎn)矩是不大的，它與額定轉(zhuǎn)矩之比值約為定轉(zhuǎn)矩之比值約為1.02.2。如果起動轉(zhuǎn)矩過小，就不能在滿載下起動，應設(shè)法如果起動轉(zhuǎn)矩過小，就不能在滿載下起動，應設(shè)法提高。但起動轉(zhuǎn)矩也不能過大，否則，會使傳動機提高。但起動轉(zhuǎn)矩也不能過大，否則，會使傳動機構(gòu)收到?jīng)_擊而損壞。構(gòu)收到?jīng)_擊而損壞。由上述可知，由上述可知，異步電動機起動時的主要缺點是起動異步電動機起動時的主要缺點是起動電流較大。電流較大。為了減小起動電流，必須采用適當?shù)钠馂榱藴p小起動電

18、流，必須采用適當?shù)钠饎臃椒?。動方法?起動方法起動方法 鼠籠式電動機的起動方法有兩種鼠籠式電動機的起動方法有兩種1、直接起動、直接起動2、降壓起動、降壓起動 所謂降壓起動就是在電動機起動時，降低其所加所謂降壓起動就是在電動機起動時，降低其所加的電壓。其目的就是要減小起動電流。降壓起動的電壓。其目的就是要減小起動電流。降壓起動通常采用下面的幾種方法。通常采用下面的幾種方法。*星形星形三角形（三角形（Y-）換接起動）換接起動 該方法只適合于電動機在工作時，其定子繞組接成該方法只適合于電動機在工作時，其定子繞組接成三角形時的情況。三角形時的情況。 這種方法簡便、經(jīng)濟，可用在操作較頻繁的場合。這種方法

19、簡便、經(jīng)濟，可用在操作較頻繁的場合。如如: :有一臺三角形聯(lián)接的電動機，接在電壓為有一臺三角形聯(lián)接的電動機，接在電壓為380V380V的的電源上，其每相定子繞組上的電壓就是電源上，其每相定子繞組上的電壓就是380V380V；當采；當采用星形聯(lián)接并接在相同電源上，此時每相定子繞組用星形聯(lián)接并接在相同電源上，此時每相定子繞組上的電壓是上的電壓是220V220V。*Y D D 起動：起動： 正常運行正常運行l(wèi)UAZBYXCDlI 起動起動ABCXYZlUlYIZUIllY33ZUIllD設(shè)：電機每相阻抗為設(shè)：電機每相阻抗為z31DllYII*AZBYXC正常正常運行運行UPABCXYZ起起動動UPD

20、StstYTT31PPUU31（2）（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機。）僅適用于正常接法為三角形接法的電機。 所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合)(2UTSTY D D 起動起動也時ststTI,。Y Y D D 起動應注意的問題起動應注意的問題* 通過計算可以看出，電壓下降了通過計算可以看出，電壓下降了1/31/3倍，電流下降了倍，電流下降了1/31/3。 由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以起動由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以起動轉(zhuǎn)矩也減小到直接起動時的轉(zhuǎn)矩也減小到直接起動時的1/31/3。因此，這。因此，這種方法只適合于空載或輕栽時起動。種方

21、法只適合于空載或輕栽時起動。*KMFUQSKH電機電機繞組繞組AxByCzKM -YABCXYZYDZBYXCAKM- D D主電路主電路電機的電機的YD D起動起動KM -Y閉合，閉合，電機接成電機接成 Y 形；形；KM- D D閉合，閉合，電機接成電機接成 D D 形。形。*KMFUQSFR電機AxByCzKM -YKM- DKM-D DKTKTKM-YKM-YKM-D DKM-D DKTKM-D DKMSB1SB2KMY YD D 起動起動控制電路控制電路FR主電路接通電源主電路接通電源延時延時KT KM-D D KM- YYDD 轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成SB2 KM KT KM-Y KM-D

22、D *YD D 換接起動控制線路換接起動控制線路*接起動電阻起動接起動電阻起動 對于對于鼠籠式鼠籠式電動機的起動，只要在定子電路中接入電動機的起動，只要在定子電路中接入大小適當?shù)钠饎与娮?，就可達到減小起動電流的目大小適當?shù)钠饎与娮?，就可達到減小起動電流的目的。的。 這種啟動方式不受電機接線形式的限制，較為方便；這種啟動方式不受電機接線形式的限制，較為方便；但串電阻啟動時將在電機上消耗大量電能，所以不但串電阻啟動時將在電機上消耗大量電能，所以不宜用于經(jīng)常啟動的電機上。宜用于經(jīng)常啟動的電機上。 若用電抗器代替電阻，可克服這一點，但設(shè)備費用若用電抗器代替電阻，可克服這一點，但設(shè)備費用較大。較大。*時

23、間繼電器控制串電阻降壓起動控制線路時間繼電器控制串電阻降壓起動控制線路*正反轉(zhuǎn)控制線路正反轉(zhuǎn)控制線路3MFUQ.FRKMR 下圖所示的鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)控制線路中下圖所示的鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯誤，請改正之。有幾處錯誤，請改正之。* 設(shè)計一控制系統(tǒng)，要求第一臺電動機起動設(shè)計一控制系統(tǒng)，要求第一臺電動機起動10S后，第二臺電動機自動起動，運行后，第二臺電動機自動起動，運行5S后，第一臺電動機停止轉(zhuǎn)動，同時第三臺后，第一臺電動機停止轉(zhuǎn)動，同時第三臺電動機起動，再運轉(zhuǎn)電動機起動，再運轉(zhuǎn)15S后，電動機全部停后，電動機全部停止。用接觸器止。用接觸器繼電器來控制，請畫出相繼電器來控制，請畫

24、出相應的主電路、控制電路，應具有必要的保應的主電路、控制電路，應具有必要的保護環(huán)節(jié)。護環(huán)節(jié)。*六、速度原則的控制線路六、速度原則的控制線路 三相異步電動機反接制機是利用改變電動機電源三相異步電動機反接制機是利用改變電動機電源相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生制動力矩的一種制動方法。應向相反，因而產(chǎn)生制動力矩的一種制動方法。應注意的是，當電動機轉(zhuǎn)速接近零時，必須立即斷注意的是，當電動機轉(zhuǎn)速接近零時，必須立即斷開電源，否則電動機會反向旋轉(zhuǎn)。開電源，否則電動機會反向旋轉(zhuǎn)。 由于反接制動電流較大，制動時需在定子回路中由于反接制動電流較大

25、，制動時需在定子回路中串入電阻以限制制動電流。反接制動電阻的接法串入電阻以限制制動電流。反接制動電阻的接法有兩種：對稱電阻接法和不對稱電阻接法。有兩種：對稱電阻接法和不對稱電阻接法。 *動觸點動觸點靜觸點靜觸點外環(huán)外環(huán)工作原理工作原理 速度繼電器的速度繼電器的軸由電動機帶動，軸由電動機帶動，其外環(huán)轉(zhuǎn)動到一其外環(huán)轉(zhuǎn)動到一定速度時，撞擊定速度時，撞擊動觸點，使常開動觸點，使常開觸點閉合，常閉觸點閉合，常閉觸點打開。觸點打開。速度繼電器速度繼電器速度控制速度控制*速度控制反接制動電路速度控制反接制動電路M3KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM2SB2KM1KM1SB1KM2KS 正常工作時，正常

26、工作時，KM1通電，通電，電機正向運轉(zhuǎn)，速度繼電器電機正向運轉(zhuǎn)，速度繼電器（KS）常開觸頭閉合；停車）常開觸頭閉合；停車時，按時，按SB1，KM1斷電，斷電，KM2通電，開始反接制動，通電，開始反接制動，當電機的速度接近零時，當電機的速度接近零時，KS打開，電機停止運轉(zhuǎn)，反接打開，電機停止運轉(zhuǎn)，反接制動結(jié)束。制動結(jié)束。限流限流電阻電阻*第三節(jié)第三節(jié) 典型電氣控制系統(tǒng)典型電氣控制系統(tǒng) 生產(chǎn)機械種類繁多，其拖動方式和電氣控生產(chǎn)機械種類繁多，其拖動方式和電氣控制線路各不相同。制線路各不相同。 本節(jié)以本節(jié)以X62W臥式升降臺銑床為例，對其控臥式升降臺銑床為例，對其控制線路進行分析。制線路進行分析。 通

27、過本節(jié)的學習，為電氣控制線路的設(shè)計、通過本節(jié)的學習，為電氣控制線路的設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護打下基礎(chǔ)。安裝、調(diào)試和維護打下基礎(chǔ)。*萬能銑床萬能銑床 用途：銑削平面、斜面和加工溝槽。用途：銑削平面、斜面和加工溝槽。 分類：立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑、專分類：立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑、專用銑床。用銑床。 常用的臥式萬能銑床型號：常用的臥式萬能銑床型號： X62W、改進型、改進型XA6132。XA6132是在是在X62W型萬能銑床的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁鐵離合型萬能銑床的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁鐵離合器抱閘制動，其他機械結(jié)構(gòu)相同及電氣控器抱閘制動，其他機械結(jié)構(gòu)相同及電氣控制電路基本相同。制電路基本相同。*萬能銑床簡介

28、萬能銑床簡介 萬能銑床的主要構(gòu)成萬能銑床的主要構(gòu)成 底座、床身、懸梁、刀桿支架、升降臺、底座、床身、懸梁、刀桿支架、升降臺、工作臺和溜板等。工作臺和溜板等。 實物圖實物圖 萬能銑床的運動情況萬能銑床的運動情況*銑床結(jié)構(gòu)示意圖銑床結(jié)構(gòu)示意圖*XK6032CXK6032C數(shù)控臥式升降臺銑床數(shù)控臥式升降臺銑床 *X62W型銑床X62W：升降臺臥軸萬能銑床6 臥軸（刀軸）2 2號工作臺（寬320mm）W萬能（回轉(zhuǎn)臺，螺旋槽）*X62W型銑床一、銑床主要運動方式二、主軸電動機的控制三、進給電動機的控制四、其他控制環(huán)節(jié)五、電路的聯(lián)鎖與保護*萬能銑床的運動情況萬能銑床的運動情況 主運動：主軸電動機驅(qū)動主軸帶

29、動刀具作順銑、逆主運動：主軸電動機驅(qū)動主軸帶動刀具作順銑、逆銑，轉(zhuǎn)動方向手動預選。為了主軸和進給機械變速銑，轉(zhuǎn)動方向手動預選。為了主軸和進給機械變速后的齒輪嚙合，采用瞬時變進沖動。后的齒輪嚙合，采用瞬時變進沖動。 升降式工作臺進給運動（進給電動機驅(qū)動）：升降式工作臺進給運動（進給電動機驅(qū)動）： 工作臺帶工件作快進、工進運動。工作臺帶工件作快進、工進運動。 升降臺的構(gòu)成：升降臺的構(gòu)成： 矩形（直線運動）、圓形（圓弧運動）兩層結(jié)構(gòu)。矩形（直線運動）、圓形（圓弧運動）兩層結(jié)構(gòu)。 矩形工作臺的六個運動方向和圓工作臺的旋轉(zhuǎn)矩形工作臺的六個運動方向和圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動要求互鎖，任何時刻，只允許存在一種運動

30、形運動要求互鎖，任何時刻，只允許存在一種運動形式的一個方向運動。式的一個方向運動。 為了避免打刀（安全），要求有先做主軸旋轉(zhuǎn)，然為了避免打刀（安全），要求有先做主軸旋轉(zhuǎn)，然后工件進給的順序控制。后工件進給的順序控制。* 萬能銑床控制線路分析萬能銑床控制線路分析 X62W X62W臥式萬能銑床控制線路可分為主電臥式萬能銑床控制線路可分為主電路、控制電路、照明電路等部分。路、控制電路、照明電路等部分。 1 1、主電路、主電路 接觸器接觸器KM1KM1控制冷卻泵電動機控制冷卻泵電動機M3M3。 KM3KM3、SA5SA5控制主軸電動機控制主軸電動機M1M1正、反轉(zhuǎn)。正、反轉(zhuǎn)。 KM2KM2控制進給電

31、動機反接制動?？刂七M給電動機反接制動。 其它還有短路、過載保護器件。其它還有短路、過載保護器件。*2 2、控制電路、控制電路主軸及冷卻泵電動機控制：主軸及冷卻泵電動機控制：主軸：主軸在加工前，由選擇開關(guān)主軸：主軸在加工前，由選擇開關(guān)SA4SA4選擇主軸電動選擇主軸電動機機M2M2的轉(zhuǎn)動方向（順、逆銑）。的轉(zhuǎn)動方向（順、逆銑）。起停：起停：SB1SB1、SB2SB2及及SB3SB3、SB4SB4和和KA1KA1用以實現(xiàn)主軸電用以實現(xiàn)主軸電動機動機M2M2的兩地起?？刂疲瑑商灼鹜？刂瓢粹o分別的兩地起?？刂疲瑑商灼鹜？刂瓢粹o分別裝在銑床正面和側(cè)面操作板上。裝在銑床正面和側(cè)面操作板上。 停車時停車時S

32、B1SB1、SB2SB2的常開觸點閉合，使主軸制的常開觸點閉合，使主軸制動電磁離合器的電磁鐵動電磁離合器的電磁鐵YBYB線圈通電，同時電磁線線圈通電，同時電磁線圈圈YC2YC2通電，溝通工作臺快速進給傳動鏈，此時進通電，溝通工作臺快速進給傳動鏈，此時進給電動機給電動機M2M2斷電，工作臺快停（順控要求），實斷電，工作臺快停（順控要求），實現(xiàn)主軸電動機迅速停車制動?，F(xiàn)主軸電動機迅速停車制動。*上刀制動：轉(zhuǎn)換開關(guān)上刀制動：轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2SA2常開觸點閉合，電磁離合常開觸點閉合，電磁離合器電磁鐵器電磁鐵YBYB線圈通電，實現(xiàn)上刀制動。線圈通電，實現(xiàn)上刀制動。主軸變速沖動：主軸電動機（主軸變速沖動：主

33、軸電動機（M2M2）在轉(zhuǎn)動過程中，）在轉(zhuǎn)動過程中，拉出主軸變速手柄時，位置開關(guān)拉出主軸變速手柄時，位置開關(guān)SQ5SQ5動作，動作，KM1KM1或或KM2KM2線圈斷電、主軸電動機（線圈斷電、主軸電動機（M2M2）停止轉(zhuǎn)動，主軸）停止轉(zhuǎn)動，主軸變速手柄在復位過程中，壓下變速手柄在復位過程中，壓下SQ5SQ5、KM1KM1或或KM2KM2線圈線圈通電，通電，M2M2作瞬時正或反向變速沖動。反復推拉變速作瞬時正或反向變速沖動。反復推拉變速手柄，直至手柄放回原位，齒輪嚙合為止。手柄，直至手柄放回原位，齒輪嚙合為止。冷卻泵：轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)換開關(guān)冷卻泵：轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1SA1中間繼電器中間繼電器KA

34、3KA3線線圈通電圈通電冷卻泵電動機冷卻泵電動機M1M1轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。*工作臺進給控制工作臺進給控制傳動方式及控制特點傳動方式及控制特點 工作臺矩形直線運動和圓形圓弧運動的機械傳動鏈如圖所示。工作臺矩形直線運動和圓形圓弧運動的機械傳動鏈如圖所示。（1 1）矩形工作臺的直線運動：）矩形工作臺的直線運動： 運動方向（三維空間）：運動方向（三維空間）： 縱向（左右）、橫向（前后）、縱向（左右）、橫向（前后）、升降（上、下）。升降（上、下）。 操縱方法：縱向操縱手柄，左、操縱方法：縱向操縱手柄，左、0 0、右（、右（3 3工位）位置。十字工位）位置。十字操縱手柄（兩個機械聯(lián)動），前、上、操縱手柄（兩個機

35、械聯(lián)動），前、上、0 0、下、后（、下、后（5 5工位）位工位）位置。置。（2 2）圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動：）圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動： 矩形工作臺的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在矩形工作臺的縱向操縱手柄和十字操縱手柄均在0 0位時，通位時，通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3SA3控制圓形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動?？刂茍A形工作臺的圓弧旋轉(zhuǎn)運動。 矩形工作臺的三維空間矩形工作臺的三維空間6 6個方向的直線運動和圓形工作臺的個方向的直線運動和圓形工作臺的圓弧運動要互鎖。每個時刻只允許有一個運動方向。圓弧運動要互鎖。每個時刻只允許有一個運動方向。*（3 3）主軸與進給順序控制）主軸與進給順序控制和和

36、KA2KA2常開觸點并聯(lián)常開觸點并聯(lián)KA1KA1常開觸點作順序控制，常開觸點作順序控制， KA2KA2用做工作臺快進控制用做工作臺快進控制 。（4 4）工作臺選擇）工作臺選擇 選擇開關(guān)選擇開關(guān)SA3SA3常態(tài)為矩形工作臺，動態(tài)為圓形工作常態(tài)為矩形工作臺，動態(tài)為圓形工作臺操作狀態(tài)。臺操作狀態(tài)。矩形工作臺的縱向進給：（矩形工作臺的縱向進給：（SA3SA3在常態(tài)）在常態(tài)） 縱向操縱手柄向右，溝通縱向機械傳動鏈并壓下縱向操縱手柄向右，溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)位置開關(guān)SQ1SQ1；操縱手柄向左，溝通縱向機械傳動鏈；操縱手柄向左，溝通縱向機械傳動鏈并壓下位置開關(guān)并壓下位置開關(guān)SQ2SQ2；操縱手柄

37、在中間；操縱手柄在中間0 0位為停止狀位為停止狀態(tài)。態(tài)。矩形工作臺的縱向進給矩形工作臺的縱向進給*控制電路分析：控制電路分析： 手柄向右壓下手柄向右壓下SQ1 SQ1 電流過電流過SQ6SQ6、SQ4SQ4、SQ3SQ3、SA3SA3的常閉觸點和的常閉觸點和SQ1SQ1的常開動合觸點使的常開動合觸點使KM3KM3線圈通線圈通電電工作臺進給電動機工作臺進給電動機M3M3正轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左進正轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左進給。給。 手柄回到手柄回到0 0位位 SQ1SQ1常開觸點斷開常開觸點斷開 KM3KM3線圈斷線圈斷電電 M3M3停轉(zhuǎn)。停轉(zhuǎn)。 手柄向左手柄向左壓下壓下SQ2 KM4SQ2 KM4線圈通

38、電，工作臺線圈通電，工作臺進給電動機進給電動機M3M3反轉(zhuǎn)。拖動工作臺向右進給?？刂齐姺崔D(zhuǎn)。拖動工作臺向右進給?？刂齐娏鞯谋亟?jīng)路徑流的必經(jīng)路徑SQ3SQ3、SQ4SQ4、SA3SA3的常閉觸點，滿足了的常閉觸點，滿足了互鎖要求。互鎖要求。 工作臺移動到終點，終點檔鐵撞擊手柄的凸起工作臺移動到終點，終點檔鐵撞擊手柄的凸起部分可使其返回中間位置，實現(xiàn)終點停車。部分可使其返回中間位置，實現(xiàn)終點停車。 *銑床運動方式主運動主運動：銑刀的旋轉(zhuǎn)：銑刀的旋轉(zhuǎn)進給運動進給運動：縱向進給運動：工作臺左、右移動。：縱向進給運動：工作臺左、右移動。 橫向進給運動：滑臺前、后移動。橫向進給運動：滑臺前、后移動。 垂直

39、進給運動：升降工作臺上、下移動。垂直進給運動：升降工作臺上、下移動。 圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。 輔助運動輔助運動：工作臺在縱向、橫向和垂直方向上的快速移動。：工作臺在縱向、橫向和垂直方向上的快速移動。* 因銑刀的安裝方向不同，銑削加工有順銑與逆銑兩種，故主軸電動機需正、反轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)向應在加工前即可根據(jù)銑刀的安裝方向選擇好。 1、主軸電動機的控制要求*1、主軸電動機的控制要求 銑刀是多刃刀具，為銑刀是多刃刀具，為減小切削過程中負載減小切削過程中負載的波動，通常在主軸的波動，通常在主軸上裝有飛輪以增加慣上裝有飛輪以增加慣性。為了能快速停車，性。為了能快速停車，因此主軸需制動控制。因此

40、主軸需制動控制。 *1、主軸電動機的控制要求 主軸采用機械齒輪主軸采用機械齒輪變速。為便于變速變速。為便于變速箱內(nèi)齒輪的嚙合，箱內(nèi)齒輪的嚙合，要求在主軸變速時要求在主軸變速時主軸電動機能產(chǎn)生主軸電動機能產(chǎn)生變速沖動變速沖動。 *2、主軸電動機的控制 起動（起動（KM1）正正/反轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)（SA5）反接制動（反接制動（KM2） *2、主軸電動機的控制1）主軸電動機正轉(zhuǎn)控制：）主軸電動機正轉(zhuǎn)控制： 兩地控制兩地控制 KM1+ （135101112139N） Q合上 SA5“順” SB1（SB2） KM1+ KS-1+ *2、主軸電動機的控制2）主軸電動機停車制動控制）主軸電動機停車制動控制 KM2+

41、 （1356789N） SB3（SB4） KM1 KM2+ KS-1 KM2 SB3（SB4）*2、主軸電動機的控制3）主軸變速沖動控制：）主軸變速沖動控制： SQ7 *主軸變速操作： 主軸變速手柄下壓，拉出主軸變速手柄下壓，拉出 旋轉(zhuǎn)變速盤旋轉(zhuǎn)變速盤 主軸變速主軸變速手柄推回原位（推不回，手柄推回原位（推不回，重復）重復） 拉出和推回主軸變速拉出和推回主軸變速手柄時，手柄時，SQ7均會受壓。均會受壓。*2、主軸電動機的控制3）主軸變速沖動控制：）主軸變速沖動控制： SQ7 KM2+ （13789N ） 主軸處于工作狀態(tài)時變速：主軸處于工作狀態(tài)時變速：拉出變速手柄 SQ7 KM1 KM2+ 反

42、接制動n推回變速手柄 SQ7 KM2+ M1瞬動 *2、主軸電動機的控制3）主軸變速沖動控制：）主軸變速沖動控制： SQ7 主軸處于停車狀態(tài)時變速：主軸處于停車狀態(tài)時變速：推回變速手柄 SQ7 KM2+ M1瞬動 *1、進給電動機的控制要求 銑削加工的縱向、橫向和銑削加工的縱向、橫向和垂直進給由一臺進給電動垂直進給由一臺進給電動機拖動。進給方向由操作機拖動。進給方向由操作手柄和進給電動機的正、手柄和進給電動機的正、反轉(zhuǎn)配合實現(xiàn)。反轉(zhuǎn)配合實現(xiàn)。 * 工作臺的六個方向進給運動由工作臺的六個方向進給運動由M2的正、反的正、反轉(zhuǎn)及三個機械離合器聯(lián)合動作來實現(xiàn)轉(zhuǎn)及三個機械離合器聯(lián)合動作來實現(xiàn) 。*縱向進給操作手柄縱向進給操作手柄 垂直垂直/橫向進給操作手柄橫向進給操作手柄 *1、進給電動機的控制要求 為保證加工時的安全，銑削時只允許一個方向為保證加工時的安全，銑削時只允許一個方向的進給運動。的進給運動。 為保證加工的安全，進給運動一定要在銑刀旋為保證加工的安全，進給運動一定要在銑刀旋轉(zhuǎn)時才能進行，故主軸電動機與進給電動機之轉(zhuǎn)時才能進行，故主軸電動機與進給電動機之間應有可靠的聯(lián)鎖。間應有可靠的聯(lián)鎖。 進給運動采用機械齒輪變速，要求具有變速沖進給運動采用機械齒輪變速，要求具有變速沖動控制。動控制。 *2、進給電動機的控制 SA1長工作臺與圓工作臺