王振臣主編-機(jī)床電氣控制技術(shù)第5版完整課件-第二章

1、第二章第二章 機(jī)床電氣控制線路的分析及設(shè)計(jì)機(jī)床電氣控制線路的分析及設(shè)計(jì)前言 專業(yè)技術(shù)課程的顯著特點(diǎn)是其實(shí)踐性強(qiáng)。本章將就常用機(jī)床控制線路的工作原理、構(gòu)成特點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)，力求使讀者獲得機(jī)床控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本技能。圖2-0為臥式車(chē)床實(shí)物圖，它的工作離不開(kāi)電氣控制。圖2-0 臥式車(chē)床n臥式車(chē)床的電氣控制線路分析n機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容n機(jī)床電氣控制線路的設(shè)計(jì)n機(jī)床常用電器的選擇n機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例本章主要內(nèi)容分析電氣控制系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾個(gè)問(wèn)題： n要了解機(jī)床的主要技術(shù)性能及機(jī)械傳動(dòng)、液壓和氣動(dòng)的工作原理。n弄清各電動(dòng)機(jī)的安裝部位、作用、規(guī)格和型號(hào)。n初步掌握各種電器的

2、安裝部位、作用以及各操縱手柄、開(kāi)關(guān)、控制按鈕的功能和操縱方法。n注意了解與機(jī)床的機(jī)械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用。如：行程開(kāi)關(guān)、撞塊、壓力繼電器、電磁離合器、電磁鐵等。n分析電氣控制系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合說(shuō)明書(shū)或有關(guān)的技術(shù)資料將整個(gè)電氣線路劃分成幾個(gè)部分逐一進(jìn)行分析。例如：各電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、變速、制動(dòng)、保護(hù)及相互間的聯(lián)鎖等。2.1臥式車(chē)床的電氣控制線路分析臥式車(chē)床的電氣控制線路分析 臥式車(chē)床是機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。 主電動(dòng)機(jī)有兩種起動(dòng)方式，即直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)。 主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)也有兩種方式，即電氣方法實(shí)現(xiàn)的能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)，以及機(jī)

3、械的摩擦離合器制動(dòng)。2.1.1 CW6163B型萬(wàn)能臥式車(chē)床的控制線路型萬(wàn)能臥式車(chē)床的控制線路 圖2-1為CW6163B型萬(wàn)能臥式車(chē)床的電氣原理圖。表2-1為該機(jī)床的電氣元件目錄表。CW6163B型萬(wàn)能臥式車(chē)床影像圖圖2-l CW6163B型萬(wàn)能臥式車(chē)床電氣原理圖 M1 3M2 3M3 3主電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)QFKR1KM1KM2KR2FU1KR1SAFU3KM3KM1SB2SB1KR2KM1KM1KM2KM2KM3FU2FU4TCHL1HL2ELST110V36V6.3VSB3SB4SB5SB6SB7快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)33A符 號(hào) 名 稱 及 用 途 符 號(hào) 名 稱 及 用 途 Q自動(dòng)開(kāi)關(guān)作電源

4、引入及短路保護(hù)用 KR1熱繼電器 作主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用FU1-FU4 熔斷器作短路保護(hù) KR2 熱繼電器 作冷卻泵電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用 Ml主電動(dòng)機(jī)（主軸及進(jìn)給） KM1 接觸器作主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止用 M2冷卻泵電動(dòng)機(jī) KM2 接觸器 作冷卻泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止用 M3快速電動(dòng)機(jī) KM3 接觸器 快速電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止用 SBl-SB4主電動(dòng)機(jī)起停按鈕 SB7 快速電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB5-SB6冷卻泵電動(dòng)機(jī)起停按鈕 TC 控制與照明變壓器 HLl主電動(dòng)機(jī)起停指示燈 ST 行程開(kāi)關(guān) 與操作開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng) HL2電源接通指示燈SA 照明控制開(kāi)關(guān)表2-1 CW6163B型臥式車(chē)床電器元件目錄表1. 主電路主電路 整

5、機(jī)的電氣系統(tǒng)由M1、M2、M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們均為直接起動(dòng)，主軸采用液壓制動(dòng)器。2控制、照明及顯示電路控制、照明及顯示電路 控制變壓器TC二次側(cè)110V電壓作為控制回路的電源。為 便于操作和事故狀態(tài)下的緊急停車(chē)，主電動(dòng)機(jī)M1采用雙 點(diǎn)控制。冷卻泵電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止由裝在床頭操縱板 上的按鈕SB5和SB6控制。 SA 為照明控制開(kāi)關(guān)，HL1、 HL2、 EL、 為一些照明及指示燈。行程開(kāi)關(guān)ST作進(jìn)給限位保護(hù)用。C616臥式車(chē)床實(shí)物影像圖1.2.2 C616臥式車(chē)床的電氣控制線路臥式車(chē)床的電氣控制線路 圖2-2 為C616臥式車(chē)床電氣原理圖。 圖22 C616臥式車(chē)床電氣原理圖 M13M23M

6、3 3E主電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)Q1Q2KR1KM1KM2KM3KR2KR3FU1FU2KR1KR2KR3KAELHLSA1-1SA1-2SA1-3SA2TC24675311113KA101102103104EFU3KM1KM1KM2KM2KM3KM3333 1主電路主電路 該機(jī)床有M1、 M2、 M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，三相交流電源通過(guò)組合開(kāi)關(guān)Q1引入。2.1.3 C650臥式車(chē)床的電氣控制線路臥式車(chē)床的電氣控制線路 C650臥式車(chē)床屬于中型車(chē)床，圖2-3是它的電氣原理圖。 1主電路主電路 該機(jī)床有M1、 M2、 M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，三相交流電源通過(guò)組合開(kāi)關(guān)Q引入。2控制電路控制電路主電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)

7、調(diào)整控制：圖2-4為點(diǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)的控制電路圖。 圖2-4 C650臥式車(chē)床點(diǎn)動(dòng)控制線路KM3KMM13 RSB4SB6SB1KKM4KM3KR1KM3KKMKMK 主電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 圖2-5為主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。KM3KM4KR1KMM13 SB4SB1KKM4KM3KR1KM3KSB2KMKM3KM4KKM4KMK圖2-5 C650臥式車(chē)床正反轉(zhuǎn)控制線路3.主軸電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制主軸電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制 C650臥式車(chē)床采用了反接制動(dòng)方式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近到零時(shí)，用速度繼電器的觸點(diǎn)給出信號(hào)切斷電動(dòng)機(jī)的電源。圖2-6是C650臥式車(chē)床正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與反接制動(dòng)的控制線路。 速度繼電器與被

8、控電動(dòng)機(jī)是同軸連結(jié)的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)KS1閉合；電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS2閉合。 圖2-6 C650臥式車(chē)床正反向與反接制動(dòng)控制線路KSKM3KM4KR1KMM13SB4 n nRSB1KKM4KM3KR1KS2KS1KM3KKSB2KMKM3KM4KKM4KMK 刀架的快速移動(dòng)是由轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST來(lái)實(shí)的。 4.刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵控制刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī)的起、?？刂朴砂粹oSB3、SB5完成。2.2 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容 機(jī)床一般都是由機(jī)械與電氣兩大部分組成的，設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)床，首先要明確該機(jī)床的

9、技術(shù)要求，擬定總體技術(shù)方案。機(jī)床的電氣設(shè)計(jì)是機(jī)床設(shè)計(jì)的重要組成部分，機(jī)床的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)滿足機(jī)床的總體技術(shù)方案要求。 在這一節(jié)將就機(jī)床電氣設(shè)計(jì)涉及的主要內(nèi)容，以及電氣控制系統(tǒng)如何滿足機(jī)床的主要技術(shù)性能加以討論。 (1)機(jī)床主要技術(shù)性能機(jī)床主要技術(shù)性能即機(jī)械傳動(dòng)、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)的工作特性，以及對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。 (2)機(jī)床的電氣技術(shù)指標(biāo)機(jī)床的電氣技術(shù)指標(biāo) 即電氣傳動(dòng)方案，要根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)方式、調(diào)速指標(biāo)，以及對(duì)起制動(dòng)和正反向要求等來(lái)確定。 (3)機(jī)床電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與機(jī)床的負(fù)載特性相適應(yīng)機(jī)床電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與機(jī)床的負(fù)載特性相適應(yīng) 調(diào)速性質(zhì)是指轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。設(shè)計(jì)任何一 個(gè)機(jī)床電力

10、拖動(dòng)系統(tǒng)都離不開(kāi)對(duì)負(fù)載和系統(tǒng)調(diào)速性質(zhì)的研 究，它是選擇拖動(dòng)和控制方案及確定電動(dòng)機(jī)容量的前提。 (4)正確合理的選擇電氣控制方式是機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容正確合理的選擇電氣控制方式是機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 電氣控制方式應(yīng)能保證機(jī)床的使用效能和動(dòng)作程序、自動(dòng)循環(huán)等基本動(dòng)作要求。 (5)明確有關(guān)操縱方面的要求，在設(shè)計(jì)中施實(shí)明確有關(guān)操縱方面的要求，在設(shè)計(jì)中施實(shí) (6)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮用戶供電電網(wǎng)情況設(shè)計(jì)應(yīng)考慮用戶供電電網(wǎng)情況 如電網(wǎng)容量、電流種類(lèi)、電壓及頻率。 綜上所述，機(jī)床電氣設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：綜上所述，機(jī)床電氣設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容： n擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) (技術(shù)條件)n確定電氣傳動(dòng)控制方案，選擇電動(dòng)機(jī)n設(shè)

11、計(jì)電氣控制原理圖n選擇電氣元件，并制定電氣元件明細(xì)表n設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電氣元件n設(shè)計(jì)機(jī)床電氣設(shè)備布置總圖、電氣安裝圖，以及電氣接線圖n編寫(xiě)電氣說(shuō)明書(shū)和使用操作說(shuō)明書(shū)2.3 機(jī)床電器控制線路的設(shè)計(jì)機(jī)床電器控制線路的設(shè)計(jì) 一般中小型機(jī)床電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)并不復(fù)雜，大多數(shù)都是由繼電器接觸器系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，第二節(jié)所講述的機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的某些內(nèi)容可以省略。其重點(diǎn)就是設(shè)計(jì)繼電器接觸器控制線路及選擇電氣元件。 當(dāng)機(jī)床的控制方案確定后，可根據(jù)各電動(dòng)機(jī)的控制任務(wù)不同，參照典型線路逐一分別設(shè)計(jì)局部線路，然后再根據(jù)各部分的相互關(guān)系綜合成完整的控制線路。 1.電氣控制線路的電源電氣控制線路的電源 在

12、電器控制線路較簡(jiǎn)單、電器元件不多的情況下，控制回路電源應(yīng)盡可能與主回路電源相同，也就是直接采用交流380V或220V，這樣可以簡(jiǎn)化供電設(shè)備。對(duì)于比較復(fù)雜 的控制線路，控制電路應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓由交流380V或220V降至110V、48V或24V。這是從安全角度考慮的。一般機(jī)床照明電路為36 V以下電源。這些不同的電壓等級(jí)，一般可由同一個(gè)控制變壓器提供。 直流控制線路多用220 V或110V。對(duì)于直流電磁鐵、電磁離合器，常用24V直流電源供電。 繼電器控制線路有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是通過(guò)觸點(diǎn)的“通和“斷來(lái)控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備進(jìn)而使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的。即使是復(fù)雜的控制線路，很大一部分也

13、是動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)組合而成的。為了設(shè)計(jì)方便把它們的相互關(guān)系歸納為以下幾個(gè)方面。 (1)(1)動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián) 當(dāng)要求幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才使電器線圈得電動(dòng)作，可用幾個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與線圈串聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)。如圖2-7a中，K1、K2、K3都動(dòng)作時(shí)接觸器KM才動(dòng)作，這種關(guān)系在邏輯線路中稱“與”邏輯。 圖2-7b是一條自動(dòng)線上各動(dòng)力頭加工完成后退回原位且?jiàn)A具拔銷(xiāo)松開(kāi)的監(jiān)控線路。 所有動(dòng)力頭加工完成K0動(dòng)作，動(dòng)力頭都退到原位K10動(dòng)作，各夾具松開(kāi)到位則K12動(dòng)作。圖2-7 動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)及自動(dòng)線各動(dòng)力頭控制的部分監(jiān)控線路a)b)K1K2K3KMK1K2K3KnST01ST03ST02ST0nST1ST3S

14、T2STnK0K10K12 (2)(2)動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián) 當(dāng)在幾個(gè)條件中，只要求具備其中任一條件，所控制的繼電器線圈就能得電，這時(shí)可用幾個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種關(guān)系在邏輯線路中叫“或”邏輯。如圖2-8a，只要K1、K2、K3其中之一動(dòng)作，KM就得電動(dòng)作。圖2-8b中SB2、SB4為兩地控制起動(dòng)按鈕，只要其中之一動(dòng)作，接觸器KM就動(dòng)作，具備條件之一即可。圖2-8 動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)及兩地控制電路KMSB2SB1KMSB3K1K2K3KMSB4b)a) (3)(3)動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián) 當(dāng)幾個(gè)條件僅具備一個(gè)時(shí)，繼電器線圈就斷電，可用幾個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)與控制電器線圈串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2-8b中

15、SB1、SB3兩個(gè)停止按鈕，其中一個(gè)動(dòng)作，接觸器就斷電；圖2-9中的SB0各停止按鈕也是如此。 K M0SB0K3b)H0SB1 “ 送 電 ”SB2SB3“ 預(yù) 停 ”“ 預(yù) 停 撤 銷(xiāo) ”“ 緊 急 停 止 ”K3K10K12K M0K3K1K2K3K1K2Ka)K1K2K3K1K圖29 自動(dòng)線預(yù)?？刂凭€路 圖210 觸點(diǎn)的合理使用a)不適當(dāng) b) 適當(dāng) (4)動(dòng)斷觸點(diǎn)并聯(lián)動(dòng)斷觸點(diǎn)并聯(lián) 當(dāng)要求幾個(gè)條件都具備時(shí)，電器線圈才斷電，可用幾個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)并聯(lián)，再與控制電器線圈串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2-9中自動(dòng)線預(yù)停時(shí)，可按“預(yù)?！卑粹oSB3，由動(dòng)斷觸點(diǎn)K3、K10和K12所組成的并聯(lián)電路與接觸器KM0線

16、圈串聯(lián)來(lái)保證。以實(shí)現(xiàn)當(dāng)所有動(dòng)力頭已經(jīng)退回原位、夾具拔銷(xiāo)松開(kāi)、并在原來(lái)已發(fā)出“預(yù)?！毙盘?hào)基礎(chǔ)上，才能使KM0斷電釋放，將控制電路的電源切斷。 (5)保護(hù)電路保護(hù)電路 一般保護(hù)電器應(yīng)既能保證控制線路長(zhǎng)期正常運(yùn)行，又能起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)及其它電器設(shè)備的作用。一旦線路出故障，它的觸點(diǎn)就由“通”轉(zhuǎn)為“斷”。 3.控制線路設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題控制線路設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題 在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，電器線圈的一端應(yīng)接在電源的同一端，如圖2-11b。交流電器線圈不能串聯(lián)使用，如圖2-11a。a)KM1SB2KM2KM1KM2nKSKM1SB1）KM1K1K2K2K1K2K2KMKM1SB2KM2KM1KM2nKSKM1SB1KM1K

17、1K2K2K1K2K2KM圖211 觸點(diǎn)和線圈的正確連接（具有反接制動(dòng)功能的線路）a) 正確 b) 錯(cuò)誤 （3）在控制線路中應(yīng)盡量減少電器觸點(diǎn)數(shù) 可提高線路的可靠性。圖2-12中例舉一些觸點(diǎn)簡(jiǎn)化的例子。 圖2-12 觸點(diǎn)簡(jiǎn)化與合并K1K2KK1KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K2K3KK1K1K2K3KK1K3K1K3K2K1K3K2K1K1（4）應(yīng)盡量減少兩地間（接線長(zhǎng)）聯(lián)接導(dǎo)線的數(shù)量 如圖2-13所示，c、d是不適當(dāng)?shù)慕泳€方式，a、b是適當(dāng)?shù)摹D中粗線代表長(zhǎng)的接線。（操作點(diǎn)與電氣柜距離較遠(yuǎn)、兩點(diǎn)操作的兩點(diǎn)間距離也較遠(yuǎn)） 圖213 電氣元件的合理接線b)KM1KM1SB2KM2SB1K

18、M1KM1SB2KM2SB1a)c)d)KMSB1KMSB3SB4SB2KMSB2SB1KMSB3SB4（5）設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)考慮各種聯(lián)鎖關(guān)系，以及電氣系統(tǒng)具有的各種電氣保護(hù)措施，例如過(guò)載、短路、欠壓、零壓、限位等保護(hù)措施。（6）在設(shè)計(jì)控制線路時(shí)也應(yīng)考慮有關(guān)操縱、故障檢查、檢測(cè)儀表、信號(hào)指示、報(bào)警，以及照明等要求。2.4 機(jī)床常用電器的選擇機(jī)床常用電器的選擇 完成電器控制線路的設(shè)計(jì)之后，應(yīng)開(kāi)始選擇所需要的控制電器。機(jī)床電器的選擇，主要是根據(jù)電器產(chǎn)品目錄上的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)(數(shù)據(jù))來(lái)進(jìn)行。 （1）按鈕）按鈕n按鈕是用來(lái)短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流的控制電路的開(kāi)關(guān)。按鈕在結(jié)構(gòu)上有多種形式：旋鈕式-用手扭動(dòng)旋轉(zhuǎn)

19、進(jìn)行操作；指示燈式-按鈕內(nèi)可裝入信號(hào)燈顯示信號(hào)；緊急式-裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作。 n按鈕的選用：按鈕主要是根據(jù)所需要的觸點(diǎn)數(shù)、觸點(diǎn)形式、使用的場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇。機(jī)床常用的按鈕為L(zhǎng)A系列。n （2）刀開(kāi)關(guān)的選用刀開(kāi)關(guān)的選用n 又稱閘刀，用來(lái)接通和切斷長(zhǎng)期工作設(shè)備的電源。它主要根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、電動(dòng)機(jī)容量、所需極數(shù)及使用場(chǎng)合來(lái)選用。（3）開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（鐵殼開(kāi)關(guān)）及選用）開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（鐵殼開(kāi)關(guān)）及選用 n 用途：作不頻繁帶負(fù)荷操作和短路保護(hù)用。用途：作不頻繁帶負(fù)荷操作和短路保護(hù)用。n 結(jié)構(gòu)：由刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進(jìn)結(jié)構(gòu)：由刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進(jìn)線座、靜觸

20、頭、熔絲、出線座及刀片式動(dòng)觸頭，工線座、靜觸頭、熔絲、出線座及刀片式動(dòng)觸頭，工作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。n 分類(lèi)：?jiǎn)蜗嚯p極和三相三極兩種分類(lèi)：?jiǎn)蜗嚯p極和三相三極兩種選用：額定電壓、額定電流和極數(shù)n（5）組合開(kāi)關(guān)的選用）組合開(kāi)關(guān)的選用n 主要作為電源引入開(kāi)關(guān)，所以也稱電源隔離開(kāi)關(guān)。它主要根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選擇。常用的有HZ-10系列。 （6）電源開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)選用）電源開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)選用 它與相應(yīng)的斷路器和組合開(kāi)關(guān)配套使用，用于電源接通與斷開(kāi)電源和柜門(mén)開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖。電源開(kāi)關(guān)鎖有DJL系列和JDS系列。 用于供電線路和電氣設(shè)

21、備的短路保護(hù)的電器。結(jié)構(gòu)用于供電線路和電氣設(shè)備的短路保護(hù)的電器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉。簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉。n對(duì)于如照明線路等沒(méi)有沖擊電流的負(fù)載，應(yīng)使熔體的額定電流IR 等于或稍大于線路的工作電流I，即 IRI n對(duì)于單臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，熔體可按下列關(guān)系選擇： IR =（1.52.5)Ied 或 IR = Ist /2.5 (2-1) 式中: Ied -電動(dòng)機(jī)的額定電流； Ist -電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。n對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)由一個(gè)熔斷器保護(hù)，熔體按下列關(guān)系選擇: IRIm /2.5 (2-2) 式中: Im -可能出現(xiàn)的最大電流。 如果幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)起動(dòng)，則Im 為容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流

22、，加上其它各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。 2.4.3熱繼電器及選用熱繼電器及選用 1、熱繼電器保護(hù)特性2、電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性 電動(dòng)機(jī)過(guò)載特性的配合例如，對(duì)于例如，對(duì)于20kW20kW、380V380V的三相籠型電動(dòng)機(jī)，其額定電的三相籠型電動(dòng)機(jī)，其額定電流為流為30A30A，根據(jù)電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制的特點(diǎn)，可選用，根據(jù)電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制的特點(diǎn)，可選用JRl660JRl660型熱繼電器和型熱繼電器和1515號(hào)發(fā)熱元件號(hào)發(fā)熱元件( (其電流整定范圍其電流整定范圍為為2828363645A)45A)。先整定在。先整定在36A36A擋上。若使用中發(fā)現(xiàn)電擋上。若使用中發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)溫升較高，而熱繼電器卻延遲動(dòng)作，說(shuō)明整定

23、電動(dòng)機(jī)溫升較高，而熱繼電器卻延遲動(dòng)作，說(shuō)明整定電流過(guò)高。這對(duì)可旋動(dòng)調(diào)整旋鈕，重新將電流整定在流過(guò)高。這對(duì)可旋動(dòng)調(diào)整旋鈕，重新將電流整定在28A28A擋上。擋上。舉例2.4.4 接觸器的選用接觸器的選用 選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù)：n電源種類(lèi)：交流或直流（指主觸點(diǎn)控制的負(fù)載的電源）；n主觸點(diǎn)額定電壓、額定電流；n輔助觸點(diǎn)的種類(lèi)、數(shù)量及觸點(diǎn)的額定電流；n電磁線圈的電源種類(lèi)，頻率和額定電壓；n額定操作頻率（次/小時(shí)）。 它的選擇主要是根據(jù)控制電路的電壓等級(jí)、觸點(diǎn)的數(shù)量、種類(lèi)以及容量來(lái)決定的。機(jī)床中常用的有JZ7系列、JZ8系列兩種。2.4.6 時(shí)間繼電器的選用時(shí)間繼電器的選用2.4.7速度繼電器

24、的選用速度繼電器的選用 主要考慮額定轉(zhuǎn)速要大于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，觸點(diǎn)的種類(lèi)和數(shù)量滿足要求等。當(dāng)控制線路所用電器較多，線路較為復(fù)雜時(shí)，一般需采用經(jīng)變壓器降壓的控制電源，提高線路的安全可靠性。 控制變壓器主要根據(jù)所需要變壓器容量及一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等極來(lái)選擇?？刂谱儔浩骺筛鶕?jù)下面兩種情況來(lái)選擇其容量：n依據(jù)控制線路最大工作負(fù)載所需要的功率計(jì)算 一般可根據(jù)下式計(jì)算： PTKTPxc (2-5) 式中:PT -所需變壓器容量(V.A)； KT -變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù)，一般取KT =1.11.25； Pxc-控制線路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率(V.A)。 顯然對(duì)于交流電器(交流接觸器、交流中間繼電

25、器及交流電磁鐵等)，Pxc 應(yīng)取吸持功率值。n變壓器的容量還應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)另一些電器時(shí)仍能保持吸合 可依據(jù)下面公式計(jì)算： PT0.6Pxc+1.5PST (2-6) 式中：PST -同時(shí)起動(dòng)的電器的總吸持功率(V.A)。 最后所需變壓器容量，應(yīng)由式（2-5）和（2-6）中所計(jì)算出的最大值決定。 表2-2是常用交流電器的起動(dòng)與吸持功率的數(shù)值。 電 器 型 號(hào) 起動(dòng)功率Pqd /(V.A) 吸持功率Pxc /(V.A) Pqd/Pxc JZ775126.3 CJ 10-5 CJ 10-10 CJ 10-20 CJ 10-40356514023061122325.85.96.47.2 C

26、J0-10 CJ0-20 CJ0-40771562801433335.54.758.5 MQl -5101 MQ1 -5111 MQ1 -5121 MQ1 -5131 MQl -514145010001700220010000508095130480912.518172l表2-2 常用交流電器的起動(dòng)與吸持功率(均為有效功率)2.5 機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例n機(jī)床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)M1集中傳動(dòng)，主軸運(yùn)動(dòng)的正反向靠?jī)山M摩擦片離合器完成。n主軸制動(dòng)采用液壓制動(dòng)器。n冷卻泵由電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。n刀架快速移動(dòng)由單獨(dú)的快速電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)。n進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向、橫向和快速移動(dòng)集中由一

27、個(gè)手柄操縱。 設(shè)計(jì)CW6163型臥式車(chē)床的電氣控制線路。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： 主電動(dòng)機(jī)M1 Y160M-4 11 kW 380V 23.0A 1460 r/min冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2 JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790 r/min快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3 Y90S-4 1.1kW 380V 2.8 A 1400 r/min（1 1）主回路設(shè)計(jì)）主回路設(shè)計(jì) 根據(jù)電氣傳動(dòng)的要求，由接觸器KM1、KM2、KM3分 別控制電動(dòng)機(jī)M1、M2及M3，如圖2-14所示。 機(jī)床的三相電源由電源引入開(kāi)關(guān)Q引入。主電動(dòng)機(jī) M1的過(guò)載保護(hù)，由熱繼電器KR1實(shí)現(xiàn)。主電動(dòng)機(jī)的短路 保護(hù)可由機(jī)床的前一級(jí)配電箱中的

28、熔斷器充任。冷卻 泵電動(dòng)機(jī)M2的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器KR2實(shí)現(xiàn)?？焖僖苿?dòng) 電動(dòng)機(jī)M3由于是短時(shí)工作，不設(shè)過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)機(jī)M2、 M3共同設(shè)短路保護(hù)熔斷器FU1。 2、電氣控制線路設(shè)計(jì)、電氣控制線路設(shè)計(jì) M1 3M2 3主電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)QKR1KM1KM2KR2FU1KM3M3 3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)SB2SB1KM1KM1KM2KM2KM3SB3SB4SB5SB6SB7主電動(dòng)機(jī) M1冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3圖2-14 主電路與控制電路設(shè)計(jì)33 考慮到操作方便，主電動(dòng)機(jī)M1可在床頭操作板上和刀架拖板上分別設(shè)起動(dòng)和停止按鈕 SB1、SB2、SB3、SB4進(jìn)行操縱。如圖2-14所示。接觸器

29、KM1與控制按鈕組成帶自鎖的起?？刂凭€路。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由SB5、SB6進(jìn)行起停操作，裝在床頭板上。 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3工作時(shí)間短，為了操作靈活由按鈕SB7與接觸器KM3組成點(diǎn)動(dòng)控制線路，如圖2-17所示。（2）控制電路設(shè)計(jì)）控制電路設(shè)計(jì) 可設(shè)電源指示燈HL2 (綠色)，在電源開(kāi)關(guān)Q接通后，立即發(fā)光顯示，表示機(jī)床電氣線路已處于供電狀態(tài)。設(shè)指示燈HL1 (紅色) 顯示主電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行。這兩個(gè)指示燈可由接觸器KM1的動(dòng)合和動(dòng)斷兩對(duì)輔助觸點(diǎn)進(jìn)行切換顯示。如圖2-15右上方所示。 在操作板上設(shè)有交流電流表A，它串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)主回路中(圖2-15)，用以指示機(jī)床的工作電流。這樣可根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作情況調(diào)整

30、切削用量使主電動(dòng)機(jī)盡量滿載運(yùn)行，提高生產(chǎn)率，并能提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。 設(shè)照明燈FL安全照明(36V安全電壓)。 （3）信號(hào)指示與照明電路）信號(hào)指示與照明電路 M1 3M2 3 M3 3主電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)Q1KR1KM1KM2KR2FU1KR1Q2FU3KM3KM1SB2SB1KR2KM1KM1KM2KM2KM3FU2TCHL1HL2EL127V36V6.3VSB3SB4SB5SB6SB7快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)KM1A33圖2-15 CW6163型臥式車(chē)床電氣原理圖 考慮安全可靠及滿足照明指示燈的要求，采用變壓 器供電，控制線路127V，照明36V，指示燈6.3V。 （4）控制電路電源）控制電路電源

31、（5）繪制電氣原理圖）繪制電氣原理圖 根據(jù)各局部線路之間互相關(guān)系和電氣保護(hù)線路，畫(huà)成電氣原理圖，如圖2-15所示。 3、選擇電氣元件、選擇電氣元件（1）電源引入開(kāi)關(guān)）電源引入開(kāi)關(guān)Q Q主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用，并不用它來(lái)直接起停電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選。顯然應(yīng)該根據(jù)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)選。在中小型機(jī)床常用組合開(kāi)關(guān)中，可選用HZ10-25/3型，額定電流為25A，三極組合開(kāi)關(guān)。 主電動(dòng)機(jī)M1額定電流23.0A，KR1可選用JR0-40型熱繼電器，熱元件電流為25A，電流整定范圍為1625A，工作時(shí)將額定電流調(diào)整為23.0A。 同理，KR2可選用JR10-10型熱繼電器，選用1號(hào)元件，電流整定范圍是0

32、.400.64A，整定在0.43A。 （2）熱繼電器）熱繼電器KR1、KR2（3）熔斷器）熔斷器FU1、FU2、FU3 FU1是對(duì)M2、M3兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的熔斷器。熔體電流為： 可選用RL1-15型熔斷器，配用10 A的熔斷體。 FU2、FU3選用RL1-15型熔斷器，配用最小等級(jí)的熔斷體2A。R2.677+0.43A7.6A2.5I 接觸器KM1，根據(jù)主電動(dòng)機(jī)M1的額定電流Ie=23.0A，控制回路電源127V，需主觸點(diǎn)三對(duì)，動(dòng)合輔助觸點(diǎn)兩對(duì)，動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)一對(duì)，根據(jù)上述情況，選用CT0-40型接觸器，電磁線圈電壓為127V。 由于M2、M3電動(dòng)機(jī)額定電流很小，KM2、KM3可選用JZ7-44交流中間繼電器，線圈電壓為127V，觸點(diǎn)電流5A，可完全滿足要求。對(duì)小容量的電動(dòng)機(jī)常用中間繼電器充任接觸器。 （4）接觸器）接觸器KM1、KM2及及KM3 其它各元件的選用見(jiàn)表2-3所示。 可知變壓器容量應(yīng)大于68.4VA?？紤]到照明燈等其它電路附加容量，可選用BK-100型變壓器或BK-150型變壓器，電壓等級(jí)：380V/127-36-6.3V，可滿足輔助回路的各種電壓需要。根據(jù)式(2-7)可得：VA4 .68VA332122 . 1XCTTPKP 變壓器最大負(fù)載時(shí)是KM1、KM2及KM3同時(shí)工作，根據(jù)式(2-6) 可得： （5）控制