機床自動控制

1、 機床電氣自動控制第一章 緒論一、電氣自動控制之在機床中的地位現(xiàn)代機床由工作機構(gòu)，傳動機構(gòu)，原動機和自動控制系統(tǒng)四個部分組成。所謂自動控制是指在沒有人直接參與的（或經(jīng)由少數(shù)人參與）的情況下，利用自動控制系統(tǒng)是被控制及對象（生產(chǎn)過程）自動地按預(yù)定的規(guī)律去工作 。如機床按照規(guī)定的程序自動的啟動或停車；利用微型計算機控制數(shù)控車床，按照看計算機發(fā)出的程序指令，自動按預(yù)定的軌跡加工；利用可編程控制器，按照預(yù)先編制的程序，是機床實現(xiàn)各種自動循環(huán)控制，所以這些都是電氣自動控制的應(yīng)用。實現(xiàn)自動控制的搜短有多種多樣，可以用電器的方法來實現(xiàn)自動控制。也可以用機械的、液壓的、啟動的等方法來實現(xiàn)自動控制，由于現(xiàn)代化的

2、金屬切削機床均用交，直流電機作動力源，因而電氣自動控制是現(xiàn)代機床的主要控制手段。即使采用其他控制方法，也離不開電氣控制的配合，本書是以機床作為典型對象來研究電氣自動控制技術(shù)的基本原理，方法和應(yīng)用，這些基本控制方法自然也適用于其他機器設(shè)備及生產(chǎn)過程。 機床經(jīng)過一百多年的發(fā)展，結(jié)構(gòu)不斷改進，性能不斷提高，在很大程度上取決于電器的拖動與電氣控制系統(tǒng)的更新。電氣拖動在速度調(diào)節(jié)方面具有無可比擬的優(yōu)越性和發(fā)展前途，采用直流或交流無級調(diào)速電動機驅(qū)動機床，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變速箱變得十分簡單，簡化了機床結(jié)構(gòu)。提高了效率和剛度，也提高了精度，今年研究成功的電機主軸部件，將交流電機轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，使其振動和噪音均減小

3、，他完全代替了主軸變速齒輪箱，對機床傳動與結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生變革性的影響。生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的高速發(fā)展，要求及其需要更高的精度，更高的效率，更多的品種，更高的自動化程序及可靠性。科學(xué)技術(shù)特別是微電子技術(shù)的高度發(fā)展為電氣控制的進步創(chuàng)造了良好的條件，現(xiàn)代機床在電氣控制方面綜合應(yīng)用了許多先進科技技術(shù)成果，如計算機技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)。特別是廉價可靠的在機床行業(yè)的廣泛應(yīng)用，是機床的自動化程序，加工效率，加工精度，可靠性不斷提高，同時以擴大工藝范圍，縮短新產(chǎn)品的試制周期，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代，降低勞動成本和減輕勞動強度起到重要作用，近年來出現(xiàn)的各種機電一體化產(chǎn)品，數(shù)控機床，機器人，柔性制造單元及系

4、統(tǒng)等軍事電氣控制自動化的說碩果?？梢婋姎庾詣涌刂茖ΜF(xiàn)代機床的發(fā)展起到重要作用，機械制造專業(yè)的學(xué)生以及從事機械設(shè)計和制造的工程技術(shù)人員都必須掌握機床電氣自動控制的理論和方法。二、機床電氣自動控制的發(fā)展情況1. 電氣拖動的發(fā)展電氣控制和電氣拖動有著密切的關(guān)系。20世紀(jì)初，由于電動機的出現(xiàn)，使得機床的拖動發(fā)生了變革，用電動機代替蒸汽機，機床的電器拖動隨電動機的發(fā)展而發(fā)展。（1）單電機的拖動 一臺電機拖動一臺機床，較之乘組拖動簡化了傳動機構(gòu)，縮短了傳動路線，提高了傳動效率，至今中小型通用機床人采用單電機拖動的。（2）多電機拖動 由于生產(chǎn)的發(fā)展，機床的運動增多，要求提高，創(chuàng)先了多臺電機拖動一套機床的拖動

5、方式。采用了多臺電機拖動以后，不但簡化了機械結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，而且易于實現(xiàn)個運動部件的自動化。多電機拖動是待機床最基本的拖動方式。（3）交，直流無級調(diào)速 電氣無級調(diào)速具有可靈活選擇最佳切削速度和極大簡化機械傳動的優(yōu)點。由于直流電動機具有良好的啟動，制動和調(diào)速性能 ，可以很方便的在寬范圍內(nèi)實行平滑預(yù)計調(diào)速，所以在20世紀(jì)30年代以后直流調(diào)速系統(tǒng)在重型和緊密機床上得到廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以后，由于大功率晶閘管的問世，大功率率整流技術(shù)和大功率晶體管的發(fā)展，晶閘管電動機無極調(diào)速系統(tǒng)取代了直流電動機直流電動機，電磁放大機等直流調(diào)速系統(tǒng)，采用脈寬調(diào)速的直流調(diào)速系統(tǒng)也獲得廣泛的應(yīng)用，20世紀(jì)80

6、年代以后，由于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，使得較快、流電動機調(diào)速系統(tǒng)有突破性的發(fā)展。交流調(diào)速有許多優(yōu)點，單機容量和轉(zhuǎn)速可大大高于直流電機，交流電機無電刷和換向器，易于維護，可靠性高，能用于帶有腐蝕性、易爆性、含蟶氣體等特殊環(huán)境中。與直流電機相比，交流電機還具有體積小、重量輕、制造簡單、堅固耐用的優(yōu)點。交流調(diào)速已突破關(guān)鍵性技術(shù)，從實用階段進入擴大應(yīng)用、系列化的新階段。以鼠籠式交流伺服電器為對象的矢量控制技術(shù)，是近年來新型的控制技術(shù)，它能使直流調(diào)速具有優(yōu)越調(diào)速性能。交流變頻調(diào)速器、矢量控制伺服單元及交流伺服電機已日益廣泛的應(yīng)用于工業(yè)中。交流調(diào)速的發(fā)展必將對機床行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，必須引起充分重視。2.電氣控制

7、系統(tǒng)的發(fā)展電氣拖動的控制方式亦經(jīng)歷了一個從低級到高級的發(fā)展過程。最初采用手動控制。 最早的自動控制在20世紀(jì)2030年代出現(xiàn)的繼電接觸器控制，它可以實現(xiàn)對控制對象的起動、停車、調(diào)速、自動循環(huán)以及保護等控制。它所使用的控制器件結(jié)構(gòu)簡單，廉價，控制方式直觀，易掌握，工作可靠，易維護，因此在機床控制上得到長期，廣泛的應(yīng)用。它的缺點是體積大，功耗大，控制速度慢，改變控制程序困難，由于是有觸點控制，在空中復(fù)雜是可靠性降低。為了解決復(fù)雜和程序可變控制對象的需要，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了順序控制器，它是繼電器和半導(dǎo)體元件的綜合應(yīng)用的控制裝置，具有程序改變?nèi)菀?，通用較強等優(yōu)點，廣泛用于組合機床和自動線上，隨著

8、計算機技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)一微型計算機為基礎(chǔ)的具有編程，儲存，邏輯控制及數(shù)字運算功能的可編程控制器PLA。PLA的設(shè)計以工業(yè)控制為目標(biāo)，因而具有公率級輸出，接線簡單，通用性強。編程容易，抗干擾能力強，工作可靠等一系列優(yōu)點。它一問世即以強大的生命力，大面積的占領(lǐng)了傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域。PLC的一個發(fā)展方向是微型，簡易，價廉，以圖取代傳統(tǒng)繼電器的控制；而它的另一個發(fā)展方向是大容量，高速。高性能，對大規(guī)模復(fù)雜控制系統(tǒng)能進行綜合控制。數(shù)字控制是機床電氣控制的另一方面，數(shù)控機床是數(shù)控技術(shù)用于機床的產(chǎn)物。它是20世紀(jì)50年代初，為適應(yīng)中小屁機械加工自動化的需要 ，應(yīng)用電子技術(shù)，計算機技術(shù)，現(xiàn)代控制理論，精密測量技

9、術(shù)，伺服驅(qū)動技術(shù)等現(xiàn)代金額學(xué)技術(shù)的成果。數(shù)控機床極具有專用機床生產(chǎn)率高的優(yōu)點，又兼有通用機床工藝范圍廣，使用靈活的特點，并且還會擁有能自動加工復(fù)雜成型表面，精度高的優(yōu)點。數(shù)控機床集高效率，高精度，高柔性于一身，成為當(dāng)今機床自動化的理想形式。數(shù)控機床的控制系統(tǒng)，最初是由硬件邏輯電路組成的專用數(shù)控裝置NC，它的靈活性差，可靠性不夠。隨著價格廉價可靠的微型計算機的發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)無疑以為微機控制系統(tǒng)所取代，成為CNC或MNC系統(tǒng)。加工中心機床是工序高度集中的數(shù)控機床，具有刀庫和換刀機械手是他的顯著特征，在加工中心機床上，工件可以通過一次裝夾，完成全部加工。 從現(xiàn)代控制理論中的“最優(yōu)控制理論”

10、出發(fā)，研制了自動應(yīng)數(shù)控機床（AC）。它能自動適應(yīng)毛培數(shù)量變化，硬度不均勻，刀鋸磨損等隨機因素的變化，是道具具有最佳的切削用量，從而使中保證有高的生長率和加工質(zhì)量。為了發(fā)揮計算機運算速度快的能力，可有一臺計算機控制多臺數(shù)控機床，他成為計算機群控系統(tǒng)DNC,又稱為“直接群控系統(tǒng)”。20世紀(jì)90年代以后，“直接群控系統(tǒng)”在不斷退減，而有柔性制造系統(tǒng)取而代之。隨生產(chǎn)的發(fā)展，由單個機床的自動化發(fā)展為生產(chǎn)過程的綜合自動化，柔性制造系統(tǒng)FMS是有一種計算機控制的機械加工自動線，是數(shù)控機床，工業(yè)機器人、自動搬運車、自動化檢測、自動化倉庫組成的高技術(shù)產(chǎn)物。加上計算機輔助系統(tǒng)CAD、計算機輔助系統(tǒng)CAM、計算機輔

11、助質(zhì)量檢測CAQ及計算機信息管理系統(tǒng)將構(gòu)成計算機集成制造系統(tǒng)CIMS。它是當(dāng)前機械加工自動化發(fā)展的最高峰。三、本課程的內(nèi)容及要求“機床電器自動控制”是機制專業(yè)的一門電類專業(yè)課，其任務(wù)是講授以及床位主要對象的自動控制技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)手段。本課程的先修課是“電工學(xué)”、“微機原理及應(yīng)用”、“機床”。本課程的內(nèi)容處理上應(yīng)首先注意到我國機床電控的現(xiàn)狀，以幾點接觸器為基本講授內(nèi)容；同時藥充分重視電氣控制的先進技術(shù)和發(fā)展趨勢，從應(yīng)用的角度出發(fā)講授電氣無級調(diào)速、可編程控制器、數(shù)控技術(shù)的基本技術(shù)的基本內(nèi)容。在學(xué)完本課程以后，學(xué)生應(yīng)掌握電氣自動控制的基本原理；學(xué)會分析一般機床的電氣控制電路并具有一定的設(shè)計能力

12、；了解電器無極調(diào)速的主要類型、工作原理及其應(yīng)用；掌握數(shù)控技術(shù)的基本內(nèi)容；對可編程控制器應(yīng)具有基本的能力。綜上所述，通過學(xué)習(xí)本門課程以后，學(xué)生能夠具有對機電一體化產(chǎn)品的綜合分析設(shè)計能力。第二章 機床繼電接觸器基本控制電路及邏輯表示金屬切削機床和機械設(shè)備一般均由電動機拖動，尤其以采用三相異步電動機拖動較為普遍 。對電動機的控制有多種方式，而在普遍機床中大多采用幾點接觸器控制方式。 繼電接觸器控制電路繼電器、接觸器、按鈕、開關(guān)等元件組成這些電器元件均屬于開關(guān)元件，它們一般只有兩種工作狀態(tài)，即觸頭的通和斷，電磁線圈的得電與失電，這與邏輯代數(shù)中的“1”和“0”相對應(yīng)，因而可以完全采用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具

13、描述、分析和設(shè)計機床電氣控制電路。邏輯代數(shù)在20世紀(jì)20年代就被用來研究電路設(shè)計，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邏輯代數(shù)現(xiàn)已是數(shù)字技術(shù)和計算技術(shù)的一個強有力的工具。對三相異步電動機的控制主要有啟動、正反轉(zhuǎn)、制動及變速控制等，這些控制電路是組成機床電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)。本章在對常用電器元件簡述的基礎(chǔ)上，介紹一些電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)，并用邏輯代數(shù)來描述這些電路。21 常用低壓電器低壓電器是指工作電壓在1000V一下或1200V以下的各種電器，這種電器種類繁多，功能多樣，應(yīng)用十分廣泛。下面介紹一些常用低壓電器的功能、工作原理即在電路圖中的圖形符號和文字符號。一、 開關(guān)電器開關(guān)電器是指低壓電器中作為不頻繁的

14、手動接觸和分段電路的開關(guān)，或作為機床電路中電源的引入開關(guān)。它包括刀開關(guān)，組合開關(guān)及自動開關(guān)等。刀開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，手動操作，在低壓控制柜中作為電源的引入開關(guān)。在機床種組合開關(guān)和自動開關(guān)應(yīng)用也很廣泛。1、 組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)。它由動觸頭1、靜觸頭2、方形轉(zhuǎn)軸3、手柄4、定位機構(gòu)及外殼等組成。動、靜觸頭疊裝在數(shù)層絕緣殼內(nèi)，其結(jié)構(gòu)示意如圖21所示。當(dāng)手柄由位置1轉(zhuǎn)到位置2時，方軸帶動各層動觸片一起轉(zhuǎn)動，使相應(yīng)的靜觸頭插入動觸頭中，便接通電路。動觸頭有180°分布，也有90°分布的。若各層動靜觸頭選用不同的形式與分布、在轉(zhuǎn)動手柄時，電路就有不同的通、斷狀態(tài)。組合開關(guān)有單極，雙

15、極及多級之分，圖21所示為三相（三級）開關(guān)。組合開關(guān)在機床電氣設(shè)備中主要作為電源引入開關(guān)，也可以來直接控制小容量異步電動機的非頻繁地啟動和停止。刀開關(guān)和組合開關(guān)在電路中的圖形符號與文字符號如圖22所示。2、 自動開關(guān) 自動開關(guān)又稱自動空氣開關(guān)。當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過載、短路以及施壓故障時，能自動切斷故障電路，有效的保護串聯(lián)在它后面的電氣設(shè)備。在正常情況下，自動開關(guān)也可以不頻繁的接通和斷開電路及控制電動機直接起動，因此，自動開關(guān)是低壓電路常用的具有保護環(huán)節(jié)的斷合電器。圖23時自動開關(guān)的工作原理圖，圖中手動合閘操作機構(gòu)未畫出，自動開關(guān)處于合閘位置。當(dāng)過電流（短路）時，銜鐵11吸合；欠電壓時，銜鐵7釋放；

16、過載時雙金屬片10向上彎曲；三者都通過杠桿5使搭鉤3脫開。由主觸頭1切斷電路。由于主觸頭系統(tǒng)要斷開電路的短路電流，因此主觸頭由耐弧合金制成并帶有柵片滅弧裝置。自動開關(guān)的圖形符號及文字符號如圖24所示。二熔斷器熔斷器是一種最簡單有效的而價廉的保護電器。使用時，它串聯(lián)在所保護的電器中，作為電路及用電設(shè)備的短路及嚴(yán)重過載的保護元件，主要用作短路保護。熔斷器主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）兩部分組成。熔體是由易熔的金屬鉛，錫、銅、銀以及其合金制成，通常制成絲狀或片狀，熔管是裝溶體的外殼，由陶瓷，絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔斷器的熔體與被保護的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正

17、常工作時，熔體允許通過1、2倍額定電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，溶體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達(dá)到溶體的熔點時，熔體熔斷切斷電路，從而達(dá)到保護目的。電流通過熔體時產(chǎn)生的熱量與電流的平方及電流通過時間成正比，即電流過大，熔體熔斷時間越短，這一特性稱為熔斷器的保護特性（熔斷器的安秒特性），如圖25所示。熔斷器的圖形符號及文字符號見圖26所示。三、主令電器主令電器是自動控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的非自動切換電器。主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、十字開關(guān)、主合控制器及其他控制器。下面介紹應(yīng)用較多的按鈕開關(guān)和行程開關(guān)。1、 按鈕按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛的主令

18、電器。在低壓控制電路中，用于手動發(fā)出控制信號。按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭、和外殼組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉（動斷）觸頭和常開（動合）觸頭，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖27所示。按鈕的圖形符號及文字符號見圖28。2、 行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機械的某運動部件對開關(guān)操作系統(tǒng)的碰撞而使觸頭動作發(fā)出控制信號的主令電器。主要用來控制生產(chǎn)機械的運動方向、行程及位置保護。行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動式（如LX1系列等）、滾輪式（如LX2系列等）和微動式（如LWX-11等）三種。直動式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)與按鈕相似，缺點是觸頭的分合速度取決于擋板的移動速度，當(dāng)仿版移動速度低于0.4m/min時，因

19、觸頭斷開太慢，易受電弧燒壞，這時應(yīng)選用有順勢機構(gòu)的滾輪式或微動行程開關(guān)。圖29111所示是行程開關(guān)原理圖及圖形符號。四、交流接觸器接觸器是利用電磁吸力的作用來使觸頭閉合或斷開大電流電路（主電路及大容量控制電路）的自動切換電器。其主要控制對象是電動機，也可用于控制其他電力負(fù)載如電熱器、電照明、電烙鐵及電容器組等。它具有低電壓（欠電壓或失壓）釋放保護功能，并能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。接觸器按其主觸頭通過的電流種類，分為直流接觸器和交流接觸器。交流接觸器多用于遠(yuǎn)距離控制電壓至380V，電流至600A的交流電路，頻繁起動和控制交流電流電動機，它主要由電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成，圖212為常用的CJ

20、10系列交流接觸器結(jié)構(gòu)原理圖，它有3對主觸頭，2對動合輔助觸頭，2對東段輔助觸頭。1. 電磁結(jié)構(gòu)電磁結(jié)構(gòu)是接觸器的動力元件，由鐵心、銜鐵（動鐵心）、電磁線圈和釋放彈簧組成。當(dāng)電磁線圈接上交流電時，產(chǎn)生吸引力，是銜鐵帶動觸頭系統(tǒng)動作。為漸少渦流及磁滯損耗，鐵心與銜鐵皆采用薄硅鋼片疊制而成，再鐵心柱端面上裝上短路環(huán)，以減少銜鐵交流震動噪聲，其電磁線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上。3、 觸頭系統(tǒng)與滅弧裝置觸頭系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行元件，起分段與閉合電路作用。因此，要求出頭接觸電阻小，導(dǎo)電性能好，工作可靠。觸頭分主觸頭與輔助觸頭，主觸頭與輔助觸頭，主觸頭用以通斷主電路，輔助觸頭用以通斷控制電路。觸頭結(jié)構(gòu)采

21、用雙斷點橋式觸頭（如圖212所示），觸頭用純銀或者銀基粉末冶金材料制成，在觸頭系統(tǒng)中設(shè)有緩沖彈簧，以減輕觸頭磨損，為增加觸頭初壓力，還設(shè)有觸頭彈簧。接觸主觸頭在斷開電路時，觸頭間會產(chǎn)生弧光放電現(xiàn)象，電弧的高溫會將觸頭燒損，并使電路的切斷時間延長，嚴(yán)重時還會引起火災(zāi)和其他事故 ，為使電弧迅速熄滅，交流接觸裝置觸頭間常設(shè)置滅弧裝置。接觸器的圖形和文字符號見圖213所示。五繼電器繼電器是一種根據(jù)電量（電壓、電流）或非電量的（如轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）變化開閉控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護電力拖動裝置的電器。繼電器按輸入信號的性質(zhì)可分為：電壓繼電器、電流繼電器、速度繼電器、時間繼電器、壓力繼電器等。按工作原

22、理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、熱繼電器、電動式繼電器與電子繼電器等。按用途可分為：控制用和保護用繼電器等。1 電磁式繼電器低壓控制系統(tǒng)中采用的控制繼電器大部分為電磁式，如電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器及一部分時間繼電器等，其構(gòu)造和工作原理與接觸器相似，由電磁機構(gòu)的觸頭系統(tǒng)組成，由于用于控制電路，電路電流小，故不設(shè)滅弧裝置。中間繼電器實質(zhì)上是電壓繼電器，但它的觸頭對數(shù)多，觸頭容量較大（額點電流510A），動作靈敏。當(dāng)其他用電器的觸頭對數(shù)或觸頭容量不夠時，可借助中間繼電器來擴大它的觸頭數(shù)或觸頭容量，起到中間轉(zhuǎn)換作用。中間繼電器圖形及文字符號見圖214.2 熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱

23、效應(yīng)原理來工作的保護電器。它在電路中用作三相導(dǎo)步電動機的過載保護。電動機在實際運動中常會遇到過載情況，但只要過在不太嚴(yán)重，時間較短，繞組不超過允許溫升，這種過載是允許的，但如果在時間太長 ，繞組溫升超過允許值，會加速電機絕緣的老化，甚至燒壞繞組。因此，長期運行的電動機應(yīng)設(shè)有過載保護。熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片和觸頭三部分組成。雙金屬片是熱繼電器的感測元件，由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬碾壓而成。當(dāng)溫度升高時，雙金屬片向膨脹系數(shù)小的金屬一面彎曲。熱繼電器的工作原理如圖215所示。發(fā)熱元件串聯(lián)于定子繞組電路中。電機正常運轉(zhuǎn)時，熱元件僅能是雙金屬片彎曲，還不足使觸頭動作。當(dāng)電機過載時，即流過熱元件

24、的電流超過完整電流時，熱元件發(fā)熱量增加使雙金屬片彎曲的位移增大，經(jīng)過一段時間后，雙金屬片推動導(dǎo)板使熱繼電器動斷觸頭斷開，切斷電動機的控制電路，使電機停車。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器長久不動作的最大電流，超過此值即動作。熱繼電器的整定電流旋鈕進行調(diào)整。熱繼電器的圖形及文字符號見圖216.3時間繼電器凡是繼電器感測元件得到動作信號后，其執(zhí)行元件（觸頭）觸頭要延遲一段時間才動作的繼電器稱為時間繼電器。時間繼電器按延時性質(zhì)分，由線圈通電延時型和線圈斷電延時型兩種。按原理分電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動機式和晶體管式等幾種。下面就常用的空氣阻尼式和晶體管是時間繼電器作簡單介紹。1） 空氣阻尼式時間繼電

25、器空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼作用用來獲得延時的，它由電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)和觸頭三部分組成。觸頭系統(tǒng)采用LX5型微動開關(guān)，延時機構(gòu)采用采用氣囊式阻尼器。這種時間繼電器可以做成時間延時型。其動作原理如圖217所示?，F(xiàn)已通電延時型為例說明其工作原理。當(dāng)線圈一通電后，銜鐵3被鐵心2吸合，活塞桿6在塔形彈簧8的作用下，帶動活塞12及橡皮膜10向上移動。但由于橡皮膜下方氣室的空氣稀薄，形成負(fù)壓，因此活塞桿6只能緩慢的向上移動，其移動的速度視氣孔的大小而定，可通過調(diào)節(jié)螺桿13進行調(diào)整。經(jīng)過一定延時時間后，活塞桿才能移動到最上端，這時通過杠桿7將微動開關(guān)15壓動，使其動觸頭斷開，動合觸頭閉合，起到同點延

26、遲的作用。當(dāng)線圈一斷電時，電磁吸力消失，銜鐵3在反力彈簧4的作用下釋放，并通過活塞桿6將活塞12推向下端，這時橡皮膜10下方氣室內(nèi)的空氣通過橡皮膜、弱彈簧9和活塞12的肩部所形成的單向閥，迅速地從橡皮膜上方的氣室縫隙中排掉。因此杠桿7和微動開關(guān)45能迅速的復(fù)位。在線圈1通電和斷電時，微動開關(guān)16在推板5的作用下都能瞬時動作，即為時間繼電器的瞬時觸頭?？臻g阻尼式時間繼電器延時范圍大（0.4180s），結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，壽命長，但延時誤差大（±10%-±20%），難以精準(zhǔn)的整定延時值。2） 晶體管式時間繼電器晶體管式時間繼電器也稱為半導(dǎo)體式時間繼電器，它具有延時范圍廣，精度高

27、，體積小，耐沖擊，耐振動、調(diào)節(jié)方便及其壽命長的特點，所以發(fā)展很快，使用也日益廣泛。晶體管式時間繼電器一般是利用RC電路電容充電時，電容器上的電壓逐漸上升的原理作為延時基礎(chǔ)的。改變充電電路的時間常數(shù)（改變電阻值），即可整定其延時時間。繼電器的輸出形式由兩種：有觸電式和無觸電式，前者是用晶體管驅(qū)動小型電磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。時間繼電器的圖形及文字符號見圖218所示，4速度繼電器速度繼電器主要用作籠型異步電動機的反接制動控制，亦稱反接制動繼電器，它主要由轉(zhuǎn)子，定和觸頭三部分組成。轉(zhuǎn)子是一個圓柱形永久磁鐵，定子是一個籠型空心圓環(huán)，由沙鋼片疊成，并裝有籠型繞組。 圖219為速度繼電器

28、的原理示意圖。其轉(zhuǎn)子的軸與被控電動機的軸項相連接，而定子空套在轉(zhuǎn)子上。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)自隨之轉(zhuǎn)動，定子內(nèi)的短路導(dǎo)體便切割磁場而感應(yīng)電勢并產(chǎn)生電流，此電流與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是定子開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定角度時，裝在定子軸上的擺錘推動簧片（或觸頭）動作，使常閉觸頭分段，常開出頭閉合，當(dāng)電動機豬速低于某一值時，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，出頭在黃片作用下復(fù)位。一般速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速為120r/min，觸頭復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。 速度繼電器的圖形及文字符號如圖220所示。22 機床電器原理圖的畫法準(zhǔn)則機床電器控制系統(tǒng)是由許多電器元件按照一定的要求連接而成，從而實現(xiàn)對機床電的

29、電氣自動控制。為了方便對控制系統(tǒng)進行設(shè)計、研究分析、安裝調(diào)試、使用和維修，需要對電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及其相互連接用國家規(guī)定的統(tǒng)一符號。文字圖形表示出來。這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖，它有三種形式：電器原理圖、電氣布置圖、電器安裝接線圖。下面著重介紹電氣原理圖的繪制。電器原理圖是為了便于閱讀和分析控制電路的各種功能，用各種符號、電氣連接聯(lián)系起來描繪全部或分電氣設(shè)備的工作原理的路線圖。繪制電氣原理圖應(yīng)按GB472884、GB715987、GB698886等規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)繪圖。考慮到新老標(biāo)準(zhǔn)更換需要時間，本書附錄提供了電氣圖常用用圖形符號和文字符號新舊對照表，以供參考。根據(jù)簡單清晰的原則，原理圖采用電器

30、元件展開的形式描繪。它包括所有電氣元件的導(dǎo)電部件和接線端點，但并不按照電氣元件的實際位置來描繪，也不反應(yīng)電器元件的大小。一、 繪制原理圖的原則和要求1、 原理圖一般分為主電路、控制電路、信號電路、照明電路及保護電路等。主電路（動力電路）指從電流到電動機大電流通過的電路，其中電源電路用水平線繪制，受電動力設(shè)備（電動機）極其保護電路，應(yīng)垂直于電源電路畫出?？仉婋娐?、照明電路、信號電路及保護電路等，應(yīng)垂直繪地繪于兩水平電源線之間，耗能元件（如線圈、電磁鐵、信號燈等的一端應(yīng)直接連接在接地的水平電源線上，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間）。2、 圖中所有電器觸頭、都按沒有通電和沒有外力作用時開閉狀

31、態(tài)畫出。對于繼電器、接觸器的觸頭，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫，按鈕、行程開關(guān)觸頭按不受外力作用時的狀態(tài)畫。3、 無論主電路還是輔助電路，各元件一般應(yīng)按動作順序從上到下、從左到右依次排列。4、 原理圖中，各電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起。 5、 原理圖中有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，用實心原點表示；可插接或測試點用實心原點表示；無直接電聯(lián)系的交叉點則不畫圓點。6、 對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方式及工作狀態(tài)。由同一機構(gòu)操作的所有觸頭，應(yīng)用機械連桿符號表示其聯(lián)動關(guān)系。各個觸頭的運動位置協(xié)調(diào)一致。

32、7、 對于電氣控制有關(guān)的機、液、氣裝置，應(yīng)用符號繪出簡圖，以表示其關(guān)系。圖221是CY6140機床電氣原理圖。二、圖面區(qū)域的劃分為了便于檢索電氣路線，方便閱讀電氣原理圖，應(yīng)將圖劃分為若干區(qū)域。圖區(qū)的編號一般寫在圖的下方，圖的上方設(shè)有用途欄，用文字表明該欄對應(yīng)的下面電路或元件的功能，以利用原理圖理解各部分的功能及全電路的工作原理。三、符號位置的索引由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，其觸頭也分布在圖中所需的各個圖區(qū)，為便于閱讀，在繼電器、接觸器線圈的下方畫出其觸頭的索引表。對于接觸器，索引表中各欄的含義如下： 左欄 中欄 右欄主觸頭所 在圖區(qū)號輔助動合頭所在圖區(qū)號輔助動斷觸

33、頭所在圖區(qū)好對于繼電器，索引表中各欄的含義如下：左欄 右欄動合觸頭所在圖區(qū)好動斷觸頭所在圖區(qū)好例如在221中，接觸器KM1及KM2下的索引表分別為：保護電源電源開主電機冷卻泵電機快速移動電機主電機起停冷卻泵起?？焖倨鹜？刂谱儔浩麟娫粗甘酒饎又甘就Ｖ怪甘菊彰鳠鬕M1索引表表明：KM1有三對主觸頭均在3圖區(qū)，兩對輔助動合觸頭分別在8圖區(qū)及13圖區(qū)，一對輔助觸頭在14圖區(qū)。 KM1索引表明：KM2有三對主觸頭均在4圖區(qū)，“×”表示沒有使用的輔助觸頭，有時也可采用省去“×”的表示法。23 基礎(chǔ)電路的邏輯表示一、 機床電器的邏輯表示為便于邏輯代數(shù)描述電路，對電器元件狀態(tài)的邏輯表示如下

34、規(guī)定：1. 用KA、KM、SQ、SB分別表示繼電器、接觸器、行程開關(guān)的動合（常開）觸頭；、表示其相應(yīng)的動斷常閉觸頭。2. 電路開關(guān)元件的受激狀態(tài)（如繼電器線圈得電，行程開關(guān)受壓）為“1”狀態(tài)；開關(guān)元件的原始狀態(tài)（如繼電器線圈失電，行程開關(guān)未受壓）為“0”狀態(tài)。觸頭的閉合狀態(tài)為“1”的狀態(tài)，觸頭的斷開狀態(tài)為“2”的狀態(tài)。這樣，下列各式有明確意義：KA=1 繼電器線圈處于得電狀態(tài)KA=0 繼電器線圈處于失電狀態(tài)KA=1 繼電器常開觸頭閉合KA=0 繼電器常開觸頭斷開=1 繼電器常閉觸頭閉合=0 繼電器常閉觸頭斷開從上述規(guī)定看出：開關(guān)元件本身狀態(tài)的“1”（得電線圈）、“0”取值和它的動合觸頭的“1”

35、、“0”取值一致，而和其動斷觸頭的取值相反。二、邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系及串、并聯(lián)電路的邏輯表示在邏輯代數(shù)中，常用大寫字母A、B、C表示邏輯變量?；具壿嬘腥N：邏輯或、邏輯與、邏輯非。1、 邏輯或其公式為：f=A+B，與并聯(lián)電路相對應(yīng)，如圖2-22所示。2、 邏輯與其公式為：f=A*B，與串聯(lián)電路相對應(yīng)，如圖2-23所示。3、 邏輯非在邏輯表達(dá)式的兩個取值中，=1，=0，若令A(yù)=1，則=0，反之，A=0，則=1.如A表示電器的動合觸頭，那么表示它的動斷觸頭。三、機床電路的邏輯表示有了上述規(guī)定和基本邏輯關(guān)系，我們就可以應(yīng)用邏輯代數(shù)這一工具對電路進行描述和分析。具體步驟是：以某一控制電器的線圈為對

36、象，寫出與此對象有關(guān)的電路中各控制元件、信號元件、執(zhí)行元件。保護元件等，它們觸頭間相互連接關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式（均以未受激的狀態(tài)來表示）。有了各個電器元件（以線圈為對象）的邏輯表達(dá)式后，當(dāng)發(fā)出主令控制信號時（如按一下按鈕或某開關(guān)動作），我們可分析判斷哪些邏輯表達(dá)式輸出為“1”（表示那個電器線圈得電），哪些表達(dá)式由“1”變“0”。從而可進一步分析哪些電動機或電磁閥等運動狀態(tài)改變，使機床各部件的運行發(fā)生何種變化等。圖2-21電動機M1控制電路中，接觸器線圈KM1的邏輯表達(dá)式為 f（KM1）=（SB2+KM1）也可用下述方法表示，即KM1=（SB2+KM1）上式表示接觸器KM1線圈得電與失電由停止按

37、鈕，啟動按鈕SB2、熱繼電器和自鎖觸頭KM1控制。四、邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)及應(yīng)用舉例根據(jù)以上“與”、“或”、“非”三種基本邏輯關(guān)系，可得到邏輯代數(shù)的一些基本性質(zhì)的關(guān)系式，如表2-1所示表2-1 邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)序號名稱 恒等式1基本定律 0和1 定律0+A=A20*A=A31+A=141*A=A5 互補 定則A+=16A*=17 同一 定律A+A=A8A*A=A9反轉(zhuǎn)定律=A10 交換律A+B=B+A11A*B=B*A12 結(jié)合律(A+B)+C=A+(B+C)13(A*B)*C=A*(B*C)14 分配律A*(B+C)=AB+AC15(A+B)(B+C)=A+BC16 吸收集A+AB=A17A

38、*(+B)=A18A*(A+B)=AB19A+B=A+B20AB+C+BC=AB+AC21(A+B)(A+C)(B+C)=(A+B)(A+C)22 莫根 定律=*23=+利用邏輯代數(shù)的基本關(guān)系和基本性質(zhì)可幫助我們分析電路、設(shè)計電路（見第六章電路的邏輯設(shè)計法），在設(shè)計電路中用來簡化電路。下面是一個簡化電路的例子。有一電路圖如圖2-24a）所示，用邏輯表達(dá)式化簡該電路。a) 圖邏輯表達(dá)式f=A(BC+A(C+C)化簡f=ABC+A+AB+AC=AB(C+)+A（C+）=AB+A=A化簡后的電路如b）圖所示。24 異步電動機起動、正反轉(zhuǎn)、制動電路一、 異步電動機的起動電路異步電動機有直接起動和降壓起

39、動兩種方式。在供電變壓器容量足夠大時，異步電動機直接起動，否則采用降壓起動方式。1、 直接起動控制電路（1） 對小站臺鉆、冷卻泵、砂輪機等，可用直接開關(guān)起動（圖2-25）。（2） 對中小型普通車床的主電動機采用接觸器直接起動（圖2-26）。圖2-26中，SB1為停止按鈕，SB2為起動按鈕。熱繼電器FR1過載保護，熔斷器FU1、FU2作短路保護。按下SB2按鈕，接觸器線圈KM得電，其主觸頭（圖區(qū)3）閉合，使電動機直接起動。其輔助常開觸頭（圖區(qū)6）閉合，保持KM線圈一直處于得電狀態(tài)，此控制電路稱為自鎖電路，觸頭的自鎖作用在電路中叫做“記憶功能”。按下SB1按鈕時，KM線圈斷電，切斷電動機電源，并消

40、除自鎖電路，電動機停止。2、 降壓起動控制電路降壓氣動時，就是起動時降低壓在電動機定子繞組上的電壓，當(dāng)電動機起動到接近額定轉(zhuǎn)速時，再將電壓恢復(fù)到額定值。對容量較大的異步電動機，一般采用降壓加壓的方式起動。機床中最常見的降壓起動有星三角形降壓起動和定子串電阻降壓起動兩種。（1） 星三角（Y）降壓起動控制電路電動機正常運行時，其定子繞組接成形，此時每相所承受的電壓為電源的線電壓（380V）；起動時接接成Y型，每相繞組所承受的電壓為電源電壓的相電壓（220V），啟動完畢時再自動接成形運行。凡是正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機，均可采用星形三角形的降壓起動方法來限定額定電流。我過新設(shè)計的Y

41、系列異步電動機，4KW以上均為三角形接法。圖227是利用時間繼電器在電動機起動過程中自動完成星三角形切換的起動控制電路?？刂齐娐返倪壿嫳磉_(dá)式為KM1=*(SB2+KM1)KT=*(SB2+KM1)*KM3=*（SB2+KM1）*KM2=*（SB2+KM2）*(KT+KM2)由式（21）及圖227可看出，按下SB2后，KM1線圈得電并自鎖，同時KT、KM3線圈也得電，KM1、KM3主觸頭同時閉合，電動機繞組接成星形，電動機降壓起動。經(jīng)KT延時，其延時動斷觸頭斷開，KM3線圈斷電，延時動斷觸頭閉合，KM2線圈得電，這時，KM1,、KM2動觸頭處于閉合狀態(tài)，電動機繞組換為三角形連接，全壓運行。在控制

42、電路中，、兩個常閉觸頭分別串接在KM3、KM2線圈的控制電路中，使KM2、KM3線圈的控制電路中，使KM2、KM3線圈不能同時得電，以防止主電路可能造成的短路故障。這種利用兩個接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法成為互鎖。（2） 定子串電壓降壓氣動控制電路圖228是定子串電阻降壓起動控制電路。電動機為起動時在三相定子電路中串聯(lián)電阻，使電動機定子繞組電壓降低，起動結(jié)束后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運行。這種起動方式由于不受電動機接線形式的限制，設(shè)備簡單，因而在中小型生產(chǎn)機械中較廣。機床也常用這種串電阻降壓方式限制點動及制動時的電流。圖228a）中，控制電路的邏輯表達(dá)式為圖228b）中，控制

43、電路邏輯表達(dá)式圖228b）的工作原理：合上電源開關(guān)，按下電動按鈕SB2，KM1得電吸合并自鎖，電動機M串電阻起動，同時時間繼電器KT得電，經(jīng)延時，KM2主觸頭閉合，將主電路電阻R短路，電動機全壓運行。該電路中，在電動機正常運行期間，接觸器KM1、時間繼電器KT一直處于有電狀態(tài)，這時不必要的。為減少電器不必要的通電時間，此電路可改為圖228b）形式。上述降壓起動控制電路，都采用了時間繼電器延時動作來完成降壓起動到全壓運行的自動切換，這種控制方式稱為按時間原則的自動控制，它在機床自動控制中得到廣泛的應(yīng)用。KT延時時間長短可根據(jù)起動過程所需時間整定。二、異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路機床的工作部件常需要作

44、兩個相反方向的運動，大都靠電動機正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)的原理很簡單，只有將電動機的三相電源的任意兩相對調(diào)，就可使電動機的反向運轉(zhuǎn)。下面介紹用按鈕控制和行程開關(guān)控制的兩種異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。1、 電動機的正反轉(zhuǎn)的按鈕控制圖229為電動機正反轉(zhuǎn)按鈕控制的典型線路。在主電路中。兩個接觸器KM1、KM2觸頭接法不同，故可改變電動機電源的相序，從而改變電動機轉(zhuǎn)向。在控制電路a）中，SB2、SB3分別為正、反控制按鈕，SB1為停止按鈕。、為互鎖觸頭，為避免SB2、SB3同時按下可能造成的短路事故。這種電路，電機的換向需要先按停止按鈕SB1，頻繁換向時，操作不方便。采用b）圖形式，用復(fù)合按鈕代

45、替單觸頭按鈕，即可不使用停止按鈕過渡而直接控制正反轉(zhuǎn)。但須注意這種直接正反轉(zhuǎn)控制電路僅用于小容量電動機，且拖動的機械裝置轉(zhuǎn)動慣量又較小的場合。2、 電動機正反轉(zhuǎn)的行程開關(guān)控制圖230為行程開關(guān)的正反轉(zhuǎn)電路。它與按鈕控制正反轉(zhuǎn)電路相似，只是增加了行程開關(guān)的復(fù)合觸頭SQ1、SQ2。這種電路適用于銑床、龍門刨床、組合機床工作臺的正反行程控制。這種利用運動部件的行程來實現(xiàn)的控制稱為按行程原則的自動控制。在控制電路中，行程開關(guān)SQ3、SQ4用做極限位置保護，以防止SQ1、SQ2可能失效引起的事故。三、異步電動機制動電路異步電動機從切除電源到停轉(zhuǎn)要有一個過程，需要一段時間。對于要求停車的時間時精簡定位或盡

46、可能減少輔助時間的機床，如萬能銑床、臥式鏜床、組合機床等，必須采取制動措施。機床上制動停車的方式有兩大類機械制動和電氣制動。機械制動是用電磁鐵電磁鐵操作機械進行制動，如電磁抱閘制動器、電磁離合制動器等。電器制動使電動機產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子原來轉(zhuǎn)動方向相反的力矩來實現(xiàn)制動。機床常用的電氣制動方式有能耗制動和反制制動。1、 能耗制動能耗制動是指異步電動機剛切除三相電源之際，立即在定子繞組中接入直流電源。由于轉(zhuǎn)子切割固定磁場產(chǎn)生制動力矩，使電機的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑾脑谵D(zhuǎn)子的制動上，故稱能耗制動。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零時，切除直流電源。圖231a）、b）分別用符合手動按鈕控制及用時間繼電器自動控制的能耗制動電路。圖

47、231a）中，按下停止按鈕SB1時，KM1接觸器斷電，同時KM2接觸器的得電，使電機切除交流電源，接入直流電源，電動機能耗制動。當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時，手松開SB1按鈕，KM2斷電，電機脫離直流電源，制動過程結(jié)束。圖231b）為使用時間繼電器自動完成制動結(jié)束時的直流電切除，使操作簡便的電路圖。在控制電路中，當(dāng)按下SB1時，KM1自動斷電，KM2得電自鎖，KT得電。電動機能耗制動。制動后，KT延時時間到，其延時出頭斷開，KM2斷電，解除自鎖，KT得電，電動機脫離直流電源，制動過程結(jié)束。能耗制動作用的強弱與通入直流的大小和電動機轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下，電流越大制動作用越強，一般取直流電流為電動機空載電流的

48、34倍左右，電流過大將使定子繞組過熱。能耗制動比較緩和、平穩(wěn)、準(zhǔn)確、功耗小，但在低速時制動不十分迅速。適用于電動機容量不太大，要求制動平穩(wěn)和起制動頻繁的場合。但必須配置一套整流設(shè)備。2、 反接制動控制電路反接制動時利用改變異步電動機定子繞組上三相電源的相序，使定子產(chǎn)生反相旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)子上而產(chǎn)生的強力制動。顯然，反接制動時，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對轉(zhuǎn)速接近轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的兩倍，因此，制動力大，對設(shè)備沖擊大， 通常適用于10KW以下的小容量電動機。為減小制動電流，通常要求在電動機主電路中串接一定的電阻，如圖232中的R，這個電阻稱為反接制動電阻。另外，當(dāng)反接制動到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于零時，必須及時切除電源，以

49、防止反向再起動。圖232為使用速度繼電器BV實現(xiàn)這種控制的典型電路。速度繼電器與電動機轉(zhuǎn)子同軸連接，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min以上時，其動合觸頭BV閉合，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于100r/min時，BV觸頭斷開，恢復(fù)原位。圖232中，當(dāng)電動機正常運轉(zhuǎn)時，BV觸頭是閉合的，但由于SB1、KM2兩觸頭是斷開的，所以KM2線圈未得電。當(dāng)按下停止按鈕SB1時，其常閉觸頭SB1斷開使KM1斷電，其常開觸頭SB1閉合使KM2得電自鎖，電動機串接電阻反接制動。當(dāng)制動到電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于100r/min時，BV觸頭斷開，KM2斷電，使電動機脫離電源，制動過程結(jié)束。由于反接制動沖擊大，及速度繼電器動作不可靠時，可能引起

50、的反向再起動，因此，這種制動方法主要用于不頻繁起、制動并對停車無準(zhǔn)確要求而且傳動機構(gòu)能承受較大沖擊的設(shè)備中，如銑床、鏜床、中型車床等機床。 25 其他基本控制電路一、連續(xù)工作（長動）與點動控制機床在加工時需要連續(xù)運轉(zhuǎn)，即所謂長動。但在試車調(diào)整及快速移動時，需要點動。長動可用自鎖電路實現(xiàn)，取消自鎖觸頭或使用自鎖觸頭不起作用就是點動。如圖233所示。圖233中，a）圖為用按鈕實現(xiàn)長動和電動的控制電路；b）圖為用開關(guān)SA實現(xiàn)長動和點動轉(zhuǎn)換的控制電路；c）圖為用中間繼電器實現(xiàn)長動和點動的控制電路。二、多地點控制在較大型的的機床和設(shè)備上，為操作方便，常要求能在機床的多個地點進行控制。實現(xiàn)的方法是將分散在

51、各操作站上的起動按鈕并聯(lián)起來，停止按鈕引線作串聯(lián)連接。圖234即為三地點控制，圖中，SB1為急停按鈕，用于緊急情況下停車操作。三、聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖控制室機床控制中十分重要的環(huán)節(jié)。例如有兩臺電動機不準(zhǔn)同時接通，如圖235所示，若用KM1接觸器分別控制兩臺電動機，為保證兩點動機不能同時起動，將、常閉觸頭分別串接在KM2、KM1線圈控制電路中。、觸頭稱為聯(lián)鎖或互鎖觸頭、在電動機的正反控制中也常用聯(lián)鎖，以防電源短路。四、順序起動控制在機床控制電路中，經(jīng)常要求電動機有順序的起動。如某些機床主軸必須在油泵工作后才能起動；龍門刨床工作臺移動時，導(dǎo)軌內(nèi)必須有充足的潤滑油；銑床主軸旋轉(zhuǎn)后，工作臺方可移動時，都要求電

52、動機有順序的起動工作。圖236即為兩臺電動機順序起動的控制電路。五、雙速異步電動機的調(diào)速控制多速電動機常用來改善機的調(diào)速性能和簡化機械變速裝置。根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速公式 式中，s為轉(zhuǎn)差率，f為電源頻率，p為定子極對數(shù)。可看出，若能改變定子磁極的繞組對數(shù)p，就可以改變電動機的轉(zhuǎn)速。在多速電動機中，就是通過改變繞組的連接方法來改變磁極對數(shù)的。雙速電動機是最簡單的多速電機，常見的接線方式有/YY和Y/YY兩種。1、 /YY接法圖237a）是電機四極/二極，定子繞組/YY接法的示意圖。由圖可看出，當(dāng)接線端子1、2、3接三相電源，而4、5、6端子懸空時，電機繞組接成形電路；當(dāng)4、5、6端子接電源，1、2、3端

53、子短接時，定子繞組接成YY形電路。形電路中，每相繞組由兩個線圈串聯(lián)而成，電機呈4極（p=2）旋轉(zhuǎn)磁場，電動機同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。YY形電路中，每相繞組由兩個線圈并聯(lián)而成，長生2極（p=1）旋轉(zhuǎn)磁場，其同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。由上可知，若將定子繞組接成形得到低速，接成YY形則得到高速。兩種接法的功率近似相等，屬恒功率調(diào)速，它適用于一般金屬切割機場。2、 Y/YY接法Y/YY接法如圖237b）所示，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，它適用于起重機，電梯、皮帶運輸機等。圖238為/YY接法的雙速電動機控制電路圖。圖238a）是用按鈕變換高、低的電路圖。KM1得電，電動機繞組接成形，低速運轉(zhuǎn)；KM2、KM

54、3得電，電動機繞組接成YY形，高速運轉(zhuǎn)。高速與低速之間動觸頭互鎖。圖238b）是開關(guān)實現(xiàn)高，低速控制。當(dāng)電動機容量較大時，直接做高速運轉(zhuǎn)，起動電流較大，這時采用低速起動，在轉(zhuǎn)換到高速運轉(zhuǎn)的控制方式。圖238c）中，當(dāng)SA開關(guān)打到高速檔時，時間繼電器KT得電，其瞬時動作觸頭閉合，先接通低速電路起動，起動后，KT的兩個延時動作觸頭分別斷開和閉合，斷開低速電路，接通高速電路。第三章 機床電路分析本章介紹幾臺常用機床控制電路，以使讀者學(xué)會分析鄭泰機床的電氣控制原理、提高閱圖能力，加深對基本控制電路的認(rèn)識。一般來講，機床的電氣電路可分為三部分：主電路、控制電路及信號電路。閱讀電路圖時，先從主電路入手，了

55、解電機的動作要求。分析控制電路時，可把它分解為各種基本電路或局部電路，即化整為零，最后再統(tǒng)觀整個電路，注意各基本電路之間的聯(lián)鎖關(guān)系及主電路、控制電路之間的對應(yīng)關(guān)系。 31 普通車床電氣控制電路普通車床為最常見的一種機床，因其運動路線少，控制電路較簡單。車床的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動，刀架的移動為進給運動。刀削加工一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時，為避免亂扣，需要反轉(zhuǎn)退刀，并保證工件的轉(zhuǎn)速與刀具的移動速度之間具有嚴(yán)格的比例關(guān)系，因而溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接，刀架移動與主軸旋轉(zhuǎn)由同一臺電機拖動。為減輕工人的勞動強度，有些中小型車床已采用快速移動電機使刀架能夠快速的移動。車床的調(diào)速一般都采用變速箱，車床主運動轉(zhuǎn)向的改變，一是離合器的方法，或者用電氣的方法。車床的運動制動方式有兩類，一類是機械制動，另一類是電氣制動。此外，每臺機床都有冷卻液泵。一、 CY6140普通車床控制電路圖31為CY6140普通車床的外觀圖，