《電氣控制及PLC應用（三菱系列）》高職配套教學課件

項目一CA6140型普通車床電氣控制電路

1.11.21.3電氣控制器件相關知識基本控制相關知識1.4應用舉例項目簡述

項目導入:CA6140型車床是普通車床的一種，適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉(zhuǎn)表面，加工端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋，還能進行鉆孔、鉸孔、滾花等工作它的加工范圍較廣，但自動化程度低，適于小批量生產(chǎn)及修配車間使用（一）主要結構及運動特點普通車床主要由床身、主軸變速箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲杠和光杠等部件組成。下圖是CA6140型普通車床外觀結構圖1-1所示（二）電氣控制要求

1．主拖動電動機一般選用三相鼠籠式異步電動機，并采用機械變速。2．為車削螺紋，主軸要求正、反轉(zhuǎn)，小型車床由電動機正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，CA6140型車床則靠摩擦離合器來實現(xiàn)，電動機只作單向旋轉(zhuǎn)。3．一般中、小型車床的主軸電動機均采用直接啟動。停車時為實現(xiàn)快速停車，一般采用機械制動或電氣制動。4．車削加工時，需用切削液對刀具和工件進行冷卻。為此，設有一臺冷卻泵電動機，拖動冷卻泵輸出冷卻液。5．冷卻泵電動機與主軸電動機有著聯(lián)鎖關系，即冷卻泵電動機應在主軸電動機啟動后才可選擇啟動與否；而當主軸電動機停止時，冷卻泵電動機立即停止。6．為實現(xiàn)溜板箱的快速移動，由單獨的快速移動電動機拖動，且采用點動控制。7．電路應有必要的保護環(huán)節(jié)、安全可靠的照明電路和信號電路（一）按鈕、刀開關1、按鈕按鈕開關是一種用人力（一般為手指或手掌）操作，并具有儲能（彈簧）復位的一種控制開關。按鈕的觸點允許通過的電流較小，一般不超過5A，因此一般情況下不直接控制主電路，而是在控制電路中發(fā)出指令或信號去控制接觸器、繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝唷⒐δ苻D(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖等。二、電氣控制器件相關知識2、按鈕符號及結構2、刀開關1、刀開關又稱閘刀開關，是一種結構最簡單、應用最廣泛的手動電器。在低壓電路中，作為不頻繁接通和分斷電路用，或用來將電路與電源隔離。2、刀開關型號及結構通常在電路中起通斷、隔離作用。不能倒裝或平裝；不能頻繁操作，只能通斷小負載。

二、接觸器接觸器是一種在電磁力的作用下，能夠自動地接通或斷開帶有負載的主電路（如電動機）的自動控制電器。1、工作原理：當按鈕撳下時，線圈通電，靜鐵心被磁化并把動鐵心（銜鐵）吸上，帶動轉(zhuǎn)軸使觸頭閉合，從而接通電路。當放開按鈕時，過程與上述相反，使電路斷開。2、接觸器工作原理靜鐵心線圈釋放彈簧動鐵心（銜鐵）3、接觸器的結構及型號CJT1系列交流接觸器3、交流接觸器常見故障：1）觸頭過熱原因：接觸壓力不足，觸點表面氧化，觸點容量不夠等。2）觸頭磨損原因：電氣磨損或機械磨損3）線圈失電后觸頭不能復位原因：觸頭被電弧焊在一起了，鐵心剩磁太大，彈簧彈力不足，活動部分被卡住。4）鐵心噪聲太大5）線圈過熱或燒毀（三）中間繼電器本質(zhì)上是電壓繼電器，但還具有觸頭多，觸頭承受電流大（5－10A）、動作靈敏（動作時間小于0.05S）用途：用作中間傳遞信號。用作同時控制多條線路。2、中間繼電器型號及結構K（四）熱繼電器是一種常見的保護電器。利用電流的熱效應而動作，主要用來對連續(xù)運行的電動機進行過載保護。發(fā)熱電阻絲雙金屬片導板觸頭調(diào)節(jié)旋鈕手動復位按扭受熱變形方向JR36FR表示符號：（五）熔斷器作用：短路和嚴重過載保護應用：串接于被保護電路的首端優(yōu)點：結構簡單，維護方便，價格便宜，體小量輕分類：

瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器（五）熔斷器有填料式熔斷器無填料密封式熔斷器快速熔斷器自恢復熔斷器三、基本控制相關知識一、電工識圖的基本要求：1、從簡單到復雜，循序漸進識圖。2、應具有電工、電子基本理論知識。3、要熟記會用電氣圖形符號和文字符號。4、要熟各類電氣典型基本電路。5、掌握各類電氣圖的繪制特點。6、把電氣圖與土建圖結合起來看。7、了解電氣圖的有關標準和規(guī)程。二、識圖的步驟1、詳讀圖紙說明。2、識讀概略圖和框圖。3、讀識電氣原理圖4、讀識電氣接線圖和安裝圖（一）電氣圖識圖及制圖標準

三、電氣識圖基本方法

1、先機后電

2、先主后輔

3、化整為零

4、集零為整

5、統(tǒng)觀全局

6、總結特點

四、機床電氣控制系統(tǒng)分析的一般方法步驟：

1、了解機械設備的機械動作及工步圖。分析傳動系統(tǒng)的驅(qū)動方式，含電動、液壓、氣動驅(qū)動原理。

2、了解電器元件的安裝位置及作用。

3、分析機械部件與電器元件的關聯(lián)，含操縱手柄，行程控制的檔鐵、撞塊、離合器、電磁鐵等的狀態(tài)及安裝位置。

4、分析電氣控制原理。生物機電五、分析電氣控制原理圖方法——跟蹤法1、主電路的讀圖法第一步：分清主電路中的用電設備。第二步：搞清楚用什么電器元件控制用電設備第三步：了解主電路中其它電器元件的作用。第四步：看電源（交流、直流）2、識讀輔助電路的步驟第一步：看電源（交流、直流）第二步：看輔助電路是如何控制主電路的第三步：看電氣元件之間的關系分析具體電路、不斷總結、不斷提高（二）三相異步電動機單相啟?？刂?、三相籠型異步電動機的啟動控制線路啟動方式：直接啟動(或全壓啟動)

（一）單向直接啟動控制線路

（二）電動機的點動控制線路降壓啟動電動機啟動電流Ist為額定電流IN的4～7倍2、線路的保護設置（1）短路保護FU1FU2（2）欠壓和失壓保護優(yōu)點：第一，防止電源電壓嚴重下降時電動機欠壓運行。第二，防止電源電壓恢復時，電動機白行啟動造成設備和人身事故。第三，避免多臺電動機同時啟動造成電網(wǎng)電壓的嚴重下降。

基本的點動圖a

帶轉(zhuǎn)換開關圖b

點動和連續(xù)圖c

利用中間繼電器圖d（三）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路

1、異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路

（1）電動機“正-停-反”控制（2）電動機“正-反-停”控制線路

(3)具有自動往返的正反轉(zhuǎn)控制線路互鎖控制：

在電動機控制線路中，一條電路接通，而保證另一條電路斷開的控制。

作用：在正反轉(zhuǎn)控制線路中引入互鎖控制是為了防止電源短接。

電氣互鎖：利用接觸器常閉觸點，在控制線路中一條電路接通，而保證另一條電路斷開的控制。機械互鎖控制：利用機械按鈕，在控制線路中一條電路接通，而保證另一條電路斷開的控制。如圖2-7c.既有“電氣互鎖”，又有“機械互鎖”，故稱為“雙重互鎖”，此種控制線路工作可靠性高，操作方便，為電力拖動系統(tǒng)所常用。

四、應用舉例（一）三相異步電動機帶按鈕互鎖的正反轉(zhuǎn)控制的安裝調(diào)試試車1．工作任務①能分析交流電動機聯(lián)鎖控制原理。②能正確識讀電路圖、裝配圖。③會按照工藝要求正確安裝交流電動機聯(lián)鎖控制電路。④能根據(jù)故障現(xiàn)象檢修交流電動機聯(lián)鎖控制電路

2．工作圖

3、工作過程分析①正轉(zhuǎn)控制：常閉先打開→對KM2線圈聯(lián)鎖按下SB2KM1常閉觸點打開→對KM2線圈聯(lián)鎖常開后閉合→KM1線圈得電→KM1主觸點閉合→電動機M正轉(zhuǎn)

KM1常開觸點閉合→自鎖②由正轉(zhuǎn)直接到反轉(zhuǎn)控制：

KM1常閉觸點閉合→解除對KM2線圈的聯(lián)鎖先常閉打開→KM1線圈失電→KM1主觸點打開→電動機M停止正轉(zhuǎn)

KM1常開觸點打開→解除自鎖按下SB3KM2常閉觸點閉合→解除對KM1線圈的聯(lián)鎖后常開閉合→KM2線圈得電→KM2主觸點閉合→電動機M反轉(zhuǎn)

KM2常開觸點閉合→自鎖③停止：

KM2常閉觸點閉合→解除對KM1線圈的聯(lián)鎖按下SB1→KM2線圈失電→ KM2主觸點打開→電動機M停轉(zhuǎn)

KM2常開觸點打開→解除自鎖v（二）CA6140型普通車床電氣控制

1．主要結構及運動特點3、CA6140型車床的控制線路CA6140型車床的電氣原理圖如圖8—2所示，圖中M1為主軸及進給電動機，拖動主軸和工件旋轉(zhuǎn)，并通過進給機構實現(xiàn)車床的進給運動；M2為冷卻泵電動機，拖動冷卻泵輸出冷卻液；M3為溜板快速移動電動機，拖動溜板實現(xiàn)快速移動。

1、主軸及進給電動機M1的控制由啟動按鈕SBl、停止按鈕SB2和接觸器KM1構成電動機單向連續(xù)運轉(zhuǎn)啟動一停止電路。按下SB1線圈通電并自鎖M1單向全壓啟動，通過磨擦離合器及傳動機構拖動主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以及刀架的直線進給。停止時，按下SB2KM1斷電M1自動停車。2、冷卻泵電動機M2的控制M2的控制由KM2電路實現(xiàn)。主軸電動機啟動之后，KM1輔助觸點(9—11)閉合，此時合上開關SA1KM2線圈通電M2全壓啟動。停止時，斷開SA1或使主軸電動機M1停止，則KM2斷電，使M2自由停車。

3、快速移動電動機M3的控制由按鈕SB3來控制接觸器KM3，進而實現(xiàn)M3的點動。操作時，先將快、慢速進給手柄扳到所需移動方向，即可接通相關的傳動機構，再按下SB3，即可實現(xiàn)該方向的快速移動。

4、保護環(huán)節(jié)

(1)電路電源開關是帶有開關鎖SA2的斷路器QS。機床接通電源時需用鑰匙開關操作，再合上QS，增加了安全性。當需合上電源時，先用開關鑰匙插入SA2開關鎖中并右旋，使QS線圈斷電，再扳動斷路器QS將其合上，機床電源接通。若將開關鎖SA2左旋，則觸頭SA2(03—13)閉合，QS線圈通電，斷路器跳開，機床斷電。(2)打開機床控制配電盤壁龕門，自動切除機床電源的保護。在配電盤壁龕門上裝有安全行程開關SQ。，當打開配電盤壁龕門時，安全開關的觸頭SQ2(03—13)閉合，使斷路器線圈通電而自動跳閘，斷開電源，確保人身安全。（3）機床床頭皮帶罩處設有安全開關SQ1，當打開皮帶罩時，安全開關觸頭SQ1（03—1）斷開，將接觸器KM1、KM2、KM3線圈電路切斷，電動機將將全部停止旋轉(zhuǎn)，確保了人身安全。（4）為滿足打開機床控制配電盤壁龕門進行帶電檢修的需要，可將SQ2安全開關傳動桿拉出，使觸頭（03—13）斷開，此時QS線圈斷電，QS開關仍可合上。帶電檢修完畢，關上壁龕門后，將SQ2開關傳動桿復位，SQ2保護作用照常起作用。（5）電動機M1、M2由FU熱繼電器FR1、FR2實現(xiàn)實現(xiàn)電動機長期過載保護；斷路器QS實現(xiàn)電路的過流、欠壓保護；熔斷器FU、FU1至FU6實現(xiàn)各各部分電路的短路保護。此外，還設有EL機床照明燈和HL信號燈進行刻度照明。附:CA6140型車床的控制線路項目小結本項目通過電動機正反轉(zhuǎn)控制線路引出常用電氣控制器件，講述了項目中用到的按鈕、開關、接觸器、中間繼電器和熔斷器，介紹了這些低壓電器的結構、動作原理、常用型號、符號及選擇方法。接著講述了電氣識圖基本知識、電動機單相啟動和正反轉(zhuǎn)控制線路，講述了三相異步電動機的點動、長車及正反轉(zhuǎn)等基本控制環(huán)節(jié)。這些是在實際當中經(jīng)過驗證的電路。熟練掌握這些電路是閱讀、分析、設計較復雜生產(chǎn)機械控制線路的基礎。同時，在繪制電路圖時，必須嚴格按照國家標準規(guī)定使用各種符號、單位、名詞術語和繪制原則。電氣控制系統(tǒng)圖主要有電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。重點應掌握電氣原理圖的規(guī)定畫法及國家標準。生產(chǎn)機械要正常、安全、可靠地工作，必須有必要的保護環(huán)節(jié)?？刂凭€路的常用保護有短路保護、過載保護、失壓保護、欠壓保護，分別用不同的電器來實現(xiàn)。本項目中，還通過應用舉例學習了三相異步電動機互鎖控制的正反轉(zhuǎn)控制的安裝調(diào)試試車，CA6140型普通車床的電氣控制，講述了線路的組成、工作原理、安裝調(diào)試和常見故障排除。項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制

項目導入

習題與思考

應用舉例

學習目標

相關知識項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制1.了解Z3050搖臂鉆床的結構與運動情況及拖動特點。

2.掌握行程開關、斷路器、電流繼電器、電壓繼電器的結構特點、符號、型號及選擇。

3.熟悉以時間原則控制電動機的起動與停止電路的設計方法。

4.能設計自動往返控制線路并能進行安裝調(diào)試與故障維修。

5.能分析繞線式異步電動機電氣控制線路的工作原理。

6.掌握Z3050型搖臂鉆床的電氣控制原理分析方法及調(diào)試技能

7.能對Z3050搖臂鉆床常見的電氣故障進行分析與診斷。

8.能排除Z3050搖臂鉆床常見的電氣故障。學習目標主頁主頁一、搖臂鉆床簡介項目導入二、搖臂鉆床的電力拖動特點及控制要求主頁主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制Z3050型搖臂鉆床是一種常見的立式鉆床，適用于單件和成批生產(chǎn)加工多孔的大型零件。具有兩套液壓控制系統(tǒng)：

操縱機構液壓系統(tǒng)：安裝在主軸箱內(nèi)，用以實現(xiàn)主軸正反、停車制動、空擋、預選及變速；

夾緊機構液壓系統(tǒng)：安裝在搖臂背后的電器盒下部，用以夾緊松開主軸箱、搖臂及立柱。一、搖臂鉆床簡介主頁主頁

搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、主軸、工作臺等組成。

Z3050型搖臂鉆床內(nèi)立柱固定在底座上，在它外面套著空心的外立柱，外立柱可繞著內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)一周，搖臂一端的套筒部分與外立柱滑動配合，借助于絲桿，搖臂可沿著外立柱上下移動，但兩者不能作相對轉(zhuǎn)動，所以搖臂將與外立柱一起相對內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。

主要構造和運動情況

項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制二、搖臂鉆床的電力拖動特點及控制要求主頁主頁—、電氣控制器件相關知識主頁主頁二、基本控制線路項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制—、電氣控制器件行程開關

行程開關又稱為限位開關，其作用是將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)橛|點的動作信號，以控制機械設備的運動，在機電設備的行程控制中有很大作用。行程開關的工作原理與控制按鈕相同，不同之處在于行程開關是利用機械運動部分的碰撞而使其動作，按鈕則是通過人力使其動作。行程開關主要用于機床、自動生產(chǎn)線和其他機械的限位及程序控制。

為了適用于不同的工作環(huán)境，可以將行程開關做成各種各樣的外形，如圖2-2所示。

—、電氣控制器件行程開關

行程開關又稱為限位開關。作用：將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)橛|點的動作信號，以控制機械設備的運動，行程開關主要用于機床、自動生產(chǎn)線和其他機械的限位及程序控制。為了適用于不同的工作環(huán)境，可以將行程開關做成各種各樣的外形各種類型行程開關JLXK1行程開關結構

當運動部件的擋鐵碰壓行程開關的滾輪時，杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，使凸輪推動撞塊，當撞塊被壓到一定位置時，推動微動開關快速動作，使其動斷觸點斷開，動合觸點閉合。LX19K型行程開關結構

當擋鐵離開頂桿時，頂桿在彈簧的作用下上移，上移到一定位置，接觸橋瞬時進行快速換接，觸點迅速恢復到原狀態(tài)。

當運動部件的擋鐵碰壓頂桿時，頂桿向下移動，壓縮彈簧使之儲存一定的能量。當頂桿移動到一定位置時，彈簧的彈力方向發(fā)生改變，同時儲存的能量得以釋放，完成跳躍式快速換接動作。行程開關文字與圖形符號行程開關型號含義（三）時間繼電器

時間繼電器是在線圈得電或斷電后，觸點要經(jīng)過一定時間延時后才動作或復位，是實現(xiàn)觸點延時接通和斷開電路的自動控制電器。時間繼電器分為通電延時和斷電延時兩種：電磁線圈通電后，觸點延時通斷的為通電延時型；線圈斷電后，觸點延時通斷的為斷電延時型。各種類型的時間繼電器1、時間繼電器的結構

時間繼電器主要由電磁系統(tǒng)、工作觸點、氣室和傳動機構等組成。電磁系統(tǒng)由電磁線圈、鐵芯、銜鐵、反力彈簧和彈簧片組成。工作觸點由兩對瞬時觸點（一對常開與一對常閉）和兩對延時觸點（一對常開與一對常閉）組成。2、時間繼電器的工作原理簡述

當電路通電后，電磁線圈的靜鐵芯產(chǎn)生磁場力，使銜鐵克服反作用彈簧的彈力而吸合，與銜鐵相連的推板向右運動，推動推桿壓縮寶塔型彈簧，使氣室內(nèi)橡皮膜和活塞緩慢向右運動，通過彈簧片使瞬時觸點動作的同時也通過杠桿使延時觸點延時動作，延時時間由氣室進氣口的節(jié)流程度決定，其節(jié)流程度可用調(diào)節(jié)螺絲完成。3．時間繼電器的圖形符號與文字符號

4．時間繼電器的型號含義

低壓斷路器

低壓斷路器即低壓自動空氣開關，又稱自動空氣斷路器。作用：電路的短路、過載、失電壓與欠電壓保護。能自動分斷故障電路，是低壓配電網(wǎng)絡和電力拖動系統(tǒng)中常用的重要保護電器之一。DZ5—20低壓斷路器外形與結構低壓斷路器原理圖低壓斷路器工作原理

斷路器的三副主觸點串聯(lián)在被控制的三相電路中，按下接通按鈕時，外力使鎖扣克服反作用彈簧的反力，將固定在鎖扣上面的動觸點與靜觸點閉合，并由鎖扣鎖住搭鉤使動靜觸點保持閉合，開關處于接通狀態(tài)。當線路發(fā)生過載時，過載電流流過熱元件產(chǎn)生一定的熱量，使雙金屬片受熱向上彎曲，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣脫開，在反作用彈簧的推動下，動、靜觸點分開，從而切斷電路，使用電設備不致因過載而燒毀。當線路發(fā)生短路故障時，短路電流超過電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力將銜鐵吸合，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣分開，從而切斷電路，實現(xiàn)短路保護。低壓斷路器出廠時，電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流一般整定為10倍的額定電流）。2、DZ10型低壓斷路器DZ10型低壓斷路器可根據(jù)需要裝設熱脫扣器（用雙金屬片作過負荷保護）、電磁脫扣器（只作短路保護）和復式脫扣器（可同時實現(xiàn)過負荷保護和短路保護）。

DZ10型低壓斷路器采用鋼片滅弧柵，因為脫扣機構的脫扣速度快，滅弧時間短，一般斷路時間不超過一個周期（0.02

s），斷流能力就比較大。3、漏電保護斷路器

漏電保護斷路器通常稱為漏電開關，是一種安全保護電器，在線路或設備出現(xiàn)對地漏電或人身觸電時，迅速自動斷開電路，能有效地保證人身和線路的安全。

漏電保護斷路器主要由零序互感器TA、漏電脫扣器WS、試驗按鈕SB、操作機構和外殼組成。

在電路正常工作時，無論三相負載電流是否平衡，通過零序電流互感器一次側(cè)的三相電流相量和為零，二次側(cè)沒有電流。

當出現(xiàn)漏電和人身觸電時，漏電或觸電電流將經(jīng)過大地流回電源的中性點，因此零序電流互感器一次側(cè)三相電流的相量和就不為零，互感器的二次側(cè)將感應出電流，此電流通過使漏電脫扣器線圈動作，則低壓斷路器分閘切斷了主電路，從而保障了人身安全。注意

為了經(jīng)常檢測漏電開關的可靠性，開關上設有試驗按鈕，與一個限流電阻R串聯(lián)后跨接于兩相線路上。當按下試驗按鈕后，漏電斷路器立即分閘，證明該開關的保護功能良好。低壓斷路器的型號圖低壓斷路器文字與圖形符號

4．低壓斷路器的選擇

選擇低壓斷路器時主要從以下幾方面考慮。

（1）斷路器額定電壓、額定電流應大于或等于線路、設備的正常工作電壓、工作電流。

（2）斷路器極限通斷能力大于或等于線路最大短路電流。

（3）欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。

（4）過電流脫扣器的額定電流應大于或等于線路的最大負載電流。

工作臺自動往返的控制基本控制線路主頁多地控制線路主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制工作臺自動往返控制根據(jù)要求完成控制電路的設計與安裝：（1）工作臺由原位開始前進，到終端后自動后退。（2）要求能在前進或后退途中任意位置停止或啟動。（3）控制電路設有短路、失壓、過載和位置極限保護。工作臺自動往返控制線路工作臺自動往返控制線路工作原理多地控制線路1、三地控制一臺電動機的起動與停止圖（a）圖（b）圖（c）圖（d）

圖2-17三地控制一臺電動機工作原理圖多地控制線路2、兩地控制一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制圖2-18兩地控制電動機正反轉(zhuǎn)原理圖一、電動機自動往返兩邊延時的控制線路應用舉例主頁主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制三、時間原則控制的兩臺電動機起?？刂凭€路二、從兩處實現(xiàn)一臺電動機實現(xiàn)連續(xù)—點動控制四、Z3050鉆床電氣控制線路分析及常見故障排除

設計一控制電路，能在A、B兩地分別控制同一臺電動機單方向連續(xù)運行與點動控制的電氣原理圖。設計方法一：一、電動機自動往返兩邊延時的控制線路主頁主頁

設計一控制電路，能在A、B兩地分別控制同一臺電動機單方向連續(xù)運行與點動控制的電氣原理圖。設計方法二：一、電動機自動往返兩邊延時的控制線路

設計一控制電路，能在A、B兩地分別控制同一臺電動機單方向連續(xù)運行與點動控制的電氣原理圖。設計方法一：二、從兩處實現(xiàn)一臺電動機實現(xiàn)連續(xù)—點動控制主頁主頁主頁主頁

設計一控制電路，能在A、B兩地分別控制同一臺電動機單方向連續(xù)運行與點動控制的電氣原理圖。設計方法二：二、從兩處實現(xiàn)一臺電動機實現(xiàn)連續(xù)—點動控制主頁主頁

一個飼料加工廠在攪拌混合飼料時，按下起動按鈕，先將各種配料通過皮帶機送入混合罐中3秒鐘后，皮帶拖動電機M1停轉(zhuǎn)停止送料，攪拌電機M2起動，對飼料進行20秒的攪拌后停止。三、時間原則控制的兩臺電動機起?？刂凭€路圖2-24Z3050搖臂鉆床電氣原理圖四、Z3050鉆床電氣控制線路分析及常見故障排除主頁主電路分析：Z3050型搖臂鉆床共有4臺電動機，除冷卻泵電動機采用開關直接啟動外，其余3臺異步電動機均采用接觸器直接啟動。

M1：主軸電動機，由交流接觸器KM1控制，只要求單方向旋轉(zhuǎn)，主鈾的正反轉(zhuǎn)由機械手柄操作。M1裝在主軸箱頂部，帶動主軸及進給傳動系統(tǒng)，熱繼電器FR是過載保護元件。

M2：搖臂升降電動機，裝于主軸頂部，用接觸器KM2和KM3控制正反轉(zhuǎn)。因為該電動機短時間工作，故不設過載保護電器。

M3：液壓油泵電動機，可以做正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動。正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的啟動與停止由接觸器KM4和KM5控制。熱繼電器FR2是液壓油泵電動機的過載保護電器。該電動機的主要作用是供給夾緊裝置壓力油、實現(xiàn)搖臂和立柱的夾緊與松開。

M4：冷卻泵電動機，功率很小，由開關直接啟動和停止。3050型搖臂鉆床電氣控制線路分析控制電路分析：

（1）主軸電動機M1的控制

按下啟動按鈕SB2，則接觸器KM1吸合并自鎖，使主電動機M1啟動運行，同時指示燈HL3亮。

按停止按鈕SB1，則接觸器KM1釋放，使主電動機M1停止旋轉(zhuǎn)，同時指示燈HL3熄滅。主頁3050型搖臂鉆床電氣控制線路分析控制電路分析：

（2）搖臂升降控制

Z3050型搖臂鉆床搖臂的升降由M2拖動，SB3和SB4分別為搖臂升、降的點動按鈕，由SB3、SB4和KM2、KM3組成具有雙重互鎖的M2正反轉(zhuǎn)點動控制電路。因為搖臂平時是夾緊在外立柱上的，所以在搖臂升降之前，先要把搖臂松開，再由M2驅(qū)動升降；搖臂升降到位后，再重新將其夾緊。3050型搖臂鉆床電氣控制線路分析控制電路分析：

（2）搖臂升降控制

搖臂的松、緊是由液壓系統(tǒng)完成的。在電磁閥YV線圈通電吸合的條件下，液壓泵電動機M3正轉(zhuǎn)，正向供出壓力油進入搖臂的松開油腔，推動松開機構使搖臂松開，搖臂松開后，行程開關SQ2動作、SQ3復位；若M3反轉(zhuǎn)，則反向供出壓力油進入搖臂的夾緊油腔，推動夾緊機構使搖臂夾緊，搖臂夾緊后，行程開關SQ3動作、SQ2復位。由此可見，搖臂升降的電氣控制是與松緊機構液壓與機械系統(tǒng)（M3與YV）的控制配合進行的。3050型搖臂鉆床電氣控制線路分析控制電路分析：

（3）主軸箱和立柱的松緊控制

主軸箱和立柱的松、緊是同時進行的，SB5和SB6分別為松開與夾緊控制按鈕，由它們點動控制KM4、KM5→控制M3的正、反轉(zhuǎn)，由于SB5、SB6的動斷觸點（17—20—21）串聯(lián)在YV線圈支路中。

操作SB5、SB6使M3點動作的過程中，電磁閥YV線圈不吸合，液壓泵供出的壓力油進入主軸箱和立柱的松開、夾緊油腔，推動松、緊機構實現(xiàn)主軸箱和立柱的松開、夾緊。

同時，由行程開關SQ4控制指示燈發(fā)出信號：主軸箱和立柱夾緊時，SQ4的動斷觸點（201—202）斷開而動合觸點（201—203）閉合，指示燈HL1滅，HL2亮；反之，在松開時SQ4復位，HL1亮而HL2滅。3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

（1）搖臂不能上升（或下降）

故障分析方法：

①行程開關SQ2不動作，SQ2的動合觸點（6—8）不閉合，SQ2安裝位置移動或損壞；

②接觸器KM2線圈不吸合，搖臂升降電動機M2不轉(zhuǎn)動；

③系統(tǒng)發(fā)生故障（如液壓泵卡死、不轉(zhuǎn)，油路堵塞等），使搖臂不能完全松開，壓不上SQ2；

④安裝或大修后，相序接反，按SB3搖臂上升按鈕，液壓泵電動機反轉(zhuǎn)，使搖臂夾緊，壓不上SQ2，搖臂也就不能上升或下降。Z3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

（1）搖臂不能上升（或下降）

故障排除方法：

①檢查行程開關SQ2觸點、安裝位置或損壞情況，并予以修復；

②檢查接觸器KM2或搖臂升降電動機M2，并予以修復；

③檢查系統(tǒng)故障原因、位置移動或損壞，并予以修復；

④檢查相序，并予以修復。3050型搖臂鉆床電氣常見故障

分析與處理方法（2）搖臂上升（下降）到預定位置后搖臂不能夾緊故障分析方法：

①限位開關SQ3安裝位置不準確或緊固螺釘松動，使SQ3限位開關過早動作；

②活塞桿通過彈簧片壓不上SQ3，其觸點（1—17）未斷開，使KM5、YV不斷電釋放；

③接觸器KM5、電磁鐵YV不動作，電動機M3不反轉(zhuǎn)。3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

3050型搖臂鉆床電氣常見故障

分析與處理方法故障排除方法：

①調(diào)整SQ3的動作行程，并緊固好定位螺釘；

②調(diào)整活塞桿、彈簧片的位置；

③檢查接觸器KM3、電磁鐵YV線路是否正常及電動機M3是否完好，并予以修復。（2）搖臂上升（下降）到預定位置后搖臂不能夾緊3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

3050型搖臂鉆床電氣常見故障

分析與處理方法（3）立柱、主軸箱不能夾緊（或松開）

故障分析方法：

①按鈕接線脫落、接觸器KM4或KM5接觸不良；

②油路堵塞，使接觸器KM4或KM5不能吸合；3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

3050型搖臂鉆床電氣常見故障

分析與處理方法（3）立柱、主軸箱不能夾緊（或松開）

故障排除方法：

①檢查按鈕SB5、SB6和接觸器KM4、KM5是否良好，并予以修復或更換；

②檢查油路堵塞情況，并予以修復。（4）按SB6按鈕，立柱、主軸箱能夾緊，但放開按鈕后，立柱、主軸箱卻松開。

故障分析方法：

①菱形塊或承壓塊的角度方向錯位，或者距離不適合；

②菱形塊立不起來，因為夾緊力調(diào)得太大或夾緊液壓系統(tǒng)壓力不夠所致。3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

（4）按SB6按鈕，立柱、主軸箱能夾緊，

但放開按鈕后，立柱、主軸箱卻松開。

故障排除方法：

①調(diào)整菱形塊或承壓塊的角度與距離；

②調(diào)整夾緊力或液壓系統(tǒng)壓力。3050型搖臂鉆床電氣常見故障分析與處理方法

（5）按SB6按鈕，立柱、主軸箱能夾緊，但放開按鈕后，立柱、主軸箱卻松開。

故障分析方法：

①菱形塊或承壓塊的角度方向錯位，或者距離不適合；

②菱形塊立不起來，因為夾緊力調(diào)得太大或夾緊液壓系統(tǒng)壓力不夠所致。項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制習題與思考主頁2-1

解釋Z3050的含義是什么？

2-2

分別畫出QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么電器元件的圖形符號，并寫出中文名稱。

2-3電流繼電器在電路中的作用是什么？它和熱繼電器有何異同？

2-4既然在電動機的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器?裝有熱繼電器是否就可以不裝熔斷器?為什么?

主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制習題與思考主頁2-5是否可用過電流繼電器來作電動機的過載保護?為什么？

2-6Z3050型搖臂鉆床搖臂不能上升的原因有哪些？

2-7位置開關與按鈕開關的作用有何異同？

2-8

有2臺電動機M1和M2，要求（1）M1先啟動，經(jīng)過10

s后M2啟動；（2）M2啟動后，M1立即停止。試設計其控制線路。主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制項目三銑床的電氣控制

項目導入

習題與思考

應用舉例

學習目標

相關知識項目三銑床的電氣控制1．了解轉(zhuǎn)換開關、電磁離合器的工作原理、特點及其在機床電氣控制中的應用。

2．能檢修轉(zhuǎn)換開關、電磁離合器的電器故障。

3．掌握三相籠型異步電動機降壓起動控制電氣線路的特點。

4．能分析與設計三相異步電動機不同降壓起動電氣控制線路，并能安裝接線與線路故障維修。

5．了解X62W萬能銑床的主要結構和運動形式，并熟悉銑床的基本操作過程。

6．掌握X62W型萬能銑床電氣控制線路工作原理與電氣故障的分析方法。

7．能排除X62W萬能銑床常見的電氣故障。學習目標主頁主頁一、銑床的主要結構和運動形式項目導入二、銑床的電力拖動形式和控制要求主頁主頁項目三銑床的電氣控制一、銑床的主要結構和運動形式X62W萬能銑床組成與結構項目三銑床的電氣控制主頁主頁X62W萬能銑床電氣控制要求

銑床的電力拖動系統(tǒng)由3臺電動機所組成：主軸電動機、進給電動機和冷卻泵電動機。銑床對電力拖動及其控制有要求：（1）銑床的主運動由一臺籠型異步電動機拖動，直接啟動，能夠正反轉(zhuǎn)，并設有電氣制動環(huán)節(jié)，能進行變速沖動。（2）工作臺的進給運動和快速移動均由同一臺籠型異步電動機拖動，直接啟動，能夠正反轉(zhuǎn)，也要求有變速沖動環(huán)節(jié)。（3）冷卻泵電動機只要求單向旋轉(zhuǎn)。（4）3臺電動機之間有聯(lián)鎖控制，即主軸電動機啟動之后，才能對另外兩臺電動機進行控制。（5）主軸電動機啟動后才允許工作電動機工作。主頁主頁—、電氣控制器件相關知識主頁主頁二、基本控制線路項目三銑床的電氣控制—、電氣控制器件轉(zhuǎn)換開關

組合開關又稱轉(zhuǎn)換開關，常用于交流50

Hz、380

V以下及直流220

V以下的電氣線路中，供手動不頻繁的接通和分斷電路、電源開關或控制5

kW以下小容量異步電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)，各種用途的轉(zhuǎn)換開關如圖3-2所示。

主頁主頁—、電氣控制器件圖3-2各種用途的轉(zhuǎn)換開關

主頁主頁—、電氣控制器件1.無限位型轉(zhuǎn)換開關圖4-4HZ3-132型轉(zhuǎn)換開關外形圖主頁主頁—、電氣控制器件2．有限位型轉(zhuǎn)換開關圖4-3HZ10-10/3型組合開關主頁主頁電磁離合器

電磁離合器又稱電磁聯(lián)軸節(jié)，是利用表面摩擦和電磁感應原理在兩個旋轉(zhuǎn)運動的物體間傳遞力矩的執(zhí)行電器。電磁離合器便于遠距離控制，控制能量小，動作迅速、可靠，結構簡單，因此廣泛用于機床的自身控制。銑床上采用的是摩擦式電磁離合器，來實現(xiàn)銑床工作能的快速進給與常速進給。電磁離合器為單片式與多片式兩種，機床上普遍采用多片式電磁離合器。—、電氣控制器件主頁主頁電磁離合器工作原理

當線圈通電后產(chǎn)生磁場，將摩擦片吸向鐵芯，銜鐵也被吸住，緊緊壓住各摩擦片，于是，依靠主動摩擦片與從動摩擦片之間的摩擦力使從動齒輪隨主動軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)力矩的傳遞。當電磁離合器線圈電壓達到額定值時的85%～105%時，離合器就能可靠地工作。當線圈斷電時，裝在內(nèi)外摩擦片之間的圓樁彈簧使銜鐵和摩擦片復原，離合器便失去傳遞力矩的作用?！?、電氣控制器件主頁主頁多片摩擦式電磁離合器結構示意圖—、電氣控制器件主頁主頁

一、順序控制二、基本控制線路主頁

二、多地控制線路主頁三、降壓起動控制項目三銑床的電氣控制1．先啟后?？刂凭€路（順序控制）。二、電氣控制線路圖3-6電動機先啟后?？刂圃韴D主頁主頁2．先啟先?？刂齐娐罚樞蚩刂疲?。二、電氣控制線路圖3-6電動機先啟后?？刂圃韴D主頁主頁3、兩地控制一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制圖2-18兩地控制電動機正反轉(zhuǎn)原理圖二、電氣控制線路主頁主頁降壓起動控制

電動機從靜態(tài)接通電源后逐漸加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程稱為電動機的起動。直接起動是指起動時加在電動機定子繞組上的線電壓為額定電壓。在工程實踐中，有很多功率較小的異步電動機，如：小型臺鉆、冷卻泵、手電鉆等的電動機，由于它們功率較小、拖動的負載較小，一般允許直接起動。

直接起動的線路簡單，安裝維護方便。當電動機容量較小時，應優(yōu)先采用直接起動。主頁主頁二、電氣控制線路降壓起動控制

因為起動轉(zhuǎn)矩Tst與電源電壓U1的平方成正比，因此降壓起動的結果，會使起動轉(zhuǎn)矩下降較多，所以，降壓起動只適用于在空載或輕載情況下起動電動機。三相異步電動機降壓起的方法有Y—△降壓起動、定子串阻（電抗）降壓起動、自耦變壓器（補償器）降壓起動、延邊三角形降壓起動。

二、電氣控制線路主頁主頁降壓起動控制1、Y—△降壓起動圖3-9星/三角起動的原理圖

二、電氣控制線路主頁主頁2、定子串電阻（或電抗）起動二、電氣控制線路主頁主頁3、自耦變壓器降壓起動二、電氣控制線路主頁主頁一、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)Y-△

降壓起動控制線路應用舉例主頁主頁項目二Z3050搖臂鉆床電氣控制三、X62W萬能銑床控制線路分析及故障排除

二、兩臺電動機控制電路的設計一、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)Y-△降壓起動控制線路

主頁主頁項目三銑床的電氣控制設計思路：

三相異步電動機起動正反轉(zhuǎn)Y-△降壓起動控制線路，是將電動機的正反轉(zhuǎn)與Y-△降壓起動進行結合起來，再考慮起動時相互間的聯(lián)系，最后完善電路即可，線路控制原理如圖3-13所示。圖3-13正反轉(zhuǎn)Y-△降壓起動控制線路原理圖主頁主頁設計思路：

這樣的電路設計方法很簡單，只要將電動機單身運轉(zhuǎn)電路稍加改動即可。兩臺電動機的起動與停止是同時的，要根據(jù)電動機的容量大小來決定電路的結構。如果控制要求不高，可將兩臺電動機主電路共用一個接觸器控制就可以了，線路控制原理如圖3-14所示。也可在控制電路中來實現(xiàn)這種控制，線路控制原理如圖3-15所示設計。二、設計能同時控制兩臺電動機一同起動和停止的電路

主頁主頁圖3-14兩臺電動機同時起動與停止控制線路原理圖（一）主頁主頁圖3-14兩臺電動機同時起動與停止控制線路原理圖（二）主頁主頁2．設計一個能同時滿足以下要求的兩臺電動機控制電路：

1）能同時控制兩臺電動機同時起動和停止

2）還能分別控制兩臺電動機起動和停止主頁主頁

圖3-17X62W萬能銑床電氣原理圖三、X62W萬能銑床控制線路分析及故障排除

主頁（一）主電路分析：

三相電源由電源開關QSl引入，F(xiàn)Ul作全電路的短路保護。主軸電動機M1的運行由接觸器KMl控制，由換相開關SA3預選其轉(zhuǎn)向。冷卻泵電動機M3由QS2控制其單向旋轉(zhuǎn)，但必須在M1起動運行之后才能運行。

進給電動機M2由KM3、KM4實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。三臺電動機分別由熱繼電器FRl、FR2、FR3提供過載保護。

主頁主頁（二）控制電源電路

由控制變壓器TCl提供110V工作電壓，F(xiàn)U4提供變壓器二次側(cè)的短路保護。該電路的主軸制動、工作臺常速進給和快速進給分別由控制電磁離合器YCl、YC2、YC3實現(xiàn)，電磁離合器需要的直流工作電壓由整流變壓器TC2降壓后經(jīng)橋式整流器VC提供，F(xiàn)U2、FU3分別提供交直流側(cè)的短路保護。

主頁主頁（二）控制電路１．主軸電動機M1的控制

M1由交流接觸器KMl控制，為操作方便，在機床的不同位置各安裝了一套起動和停止按鈕：SB2和SB6裝在床身上，SBl和SB5裝在升降臺上。

對M1的控制包括有主軸的起動、停止制動、換刀制動和變速沖動。

主頁主頁２．進給運動控制

工作臺的進給運動分為常速（工作）進給和快速進給，常速進給必須在M1起動運行后才能進行，而快速進給屬于輔助運動，可以在M1不起動的情況下進行。工作臺在六個方向上的進給運動是由機械操作手柄（見圖4-1）帶動相關的行程開關SQ3～SQ6，通過控制接觸器KM3、KM4來控制進給電動機M2正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。行程開關SQ5和SQ6分別控制工作臺的向右和向左運動，而SQ3和SQ4則分別控制工作臺的向前、向下和向后、向上運動。

主頁主頁３．圓工作臺的控制

在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽時，可以在工作臺上加裝圓工作臺。圓工作臺的回轉(zhuǎn)運動也是由進給電動機M2拖動的。在使用圓工作臺時，將控制開關SA2扳至“接通”的位置，此時SA2-2接通而SA2-1、SA2-3斷開。主頁主頁（三）照明電路

照明燈EL由照明變壓器TC3提供24V的工作電壓，SA4為燈開關，F(xiàn)U5提供短路保護。

主頁主頁（四）X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與檢修1．主軸停車時沒有制動作用

故障分析：

（1）電磁離合器YC1不工作，工作臺能正常進給和快速進給。

（2）電磁離合器YC1不工作，工作臺能正常進給和快速進給。電磁離合器YC1不工作，且工作臺無正常進給和快速進給。

故障排除方法：

（1）檢查電磁離合器YCl，如YCl線圈有無斷線、接點有無接觸不良等。此外還應檢查控制按鈕SB5和SB6。

（2）重點是檢查整流器中的四個整流二極管是否損壞或整流電路有無斷線。主頁主頁（四）X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與檢修2．主軸換刀時無制動

故障分析：

轉(zhuǎn)換開關SA1經(jīng)常被扳動，其位置發(fā)生變動或損壞，導致接觸不良或斷路。

故障排除方法：

調(diào)整轉(zhuǎn)換開關的位置或予以更換。。主頁主頁（四）X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與檢修3．按下主軸停車按鈕后主軸電動機不能停車

故障分析：

故障的主要原因可能是：KMl的主觸點熔焊。

注意：如果在按下停車按鈕后，KMl不釋放，則可斷定故障是由KMl主觸點熔焊引起的。應注意此時電磁離合器YCl正在對主軸有制動作用，會造成M1過載，并產(chǎn)生機械沖擊。所以一旦出現(xiàn)這種情況，應馬上松開停車按鈕，進行檢查，否則會很容易燒壞電動機。

故障排除方法：

檢查接觸器KM1主觸點是否熔焊，并予以修復或更換。主頁主頁（四）X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與檢修4．工作臺不能快速移動

故障分析：

（1）電磁離合器YC3由于沖擊力大，操作頻繁，經(jīng)常造成銅制襯墊磨損嚴重，產(chǎn)生毛刺，劃傷線圈絕緣層，引起匝間短路，燒毀線圈。

（2）線圈受震動，接線松脫。

（3）控制回路電源故障或KM2線圈斷路、短路燒毀。

（4）按鈕SB3或SB4接線松動、脫落。

故障排除方法：

（1）如果銅制襯墊磨損,則更換電磁離合器YC3；重新繞制線圈，并予以更換。

（2）緊固線圈接線。

（3）檢查控制回路電源及KM2線圈情況，并予以修復或更換。

（4）檢查按鈕SB3或SB4接線，并予以緊固。主頁主頁習題與思考主頁3-1電磁離合器主要由哪幾部分組成？

3-2

銑床在變速時，為什么要進行沖動控制？

3-3X62W萬能銑床具有哪些連鎖和保護？為何要有這些連鎖與保護？

3-4X62W萬能銑床工作臺運動控制有什么特點？在電氣與機械上是如何實現(xiàn)工作臺運動控制的？主頁項目三銑床的電氣控制習題與思考主頁3-5簡述X62W萬能銑床圓工作臺電氣控制的工作原理。

3-6萬能銑床的常見電氣故障類型有哪些？如可分析與處理這些電氣故障？

3-7分析銑床工作臺能向左、向右進給，但不能向前、向后、向上、向下進給的故障。主頁項目三銑床的電氣控制習題與思考主頁3-8設計題：

（1）設計在三個地方都能控制一臺電動機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的控制電路，要求電路有完整的保護。

（2）設計能在兩地實現(xiàn)兩臺電動機的順序起動逆序停止的控制電路。

（3）有一組皮帶運輸機共有三臺電動機A、B、C，在起動時要求在起動A電動機3秒后自動起動B電動機，B電動機起動3秒后自動起動C電動機；停止時C電動機停2秒后B電動機自動停止，B電動機停止2秒后A電動機自動停止，請設計出該組皮帶運輸機的電氣控制原理圖，當線路出現(xiàn)緊急事故時，按下停止按鈕所有的電動機全部停止。要求電路有完整的保護。主頁項目三銑床的電氣控制項目四臥式鏜床控制

3.13.23.3電氣控制器件相關知識基本控制相關知識3.4應用舉例項目簡述一、項目簡述鏜床是用于孔加工的機床，與鉆床比較，鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較精確的零件，如一些箱體零件（機床主軸箱、變速箱等）。鏜床的加工形式主要是用鏜刀鏜削在工件上已鑄出或已粗鉆的孔，除此之外，大部分鏜床還可以進行銑削、鉆孔、擴孔、鉸孔等加工。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床、專用鏜床等，其中，以臥式鏜床應用最廣。本章介紹T68型臥式鏜床的電氣控制電路。（一）T68型臥式鏜床的主要結構和運動形式

1．主運動主運動為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。2．進給運動進給運動包括以下4項。（1）鏜軸的軸向進給運動。（2）平旋盤上刀具溜板的徑向進給運動。（3）主軸箱的垂直進給運動。（4）工作臺的縱向和橫向進給運動。3．輔助運動輔助運動包括以下4項。（1）主軸箱、工作臺等的進給運動上的快速調(diào)位移動。（2）后立柱的縱向調(diào)位移動。（3）后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動。（4）工作臺的轉(zhuǎn)位運動。（二）臥式鏜床的電力拖動形式和控制要求

（1）臥式鏜床的主運動和進給運動都用同一臺異步電動機拖動。為了適應各種形式和各種工件的加工，要求鏜床的主軸有較寬的調(diào)速范圍，因此多采用由雙速或三速籠型異步電動機拖動的滑移齒輪有級變速系統(tǒng)。采用雙速或三速電動機拖動，可簡化機械變速機構。目前，采用電力電子器件控制的異步電動機無級調(diào)速系統(tǒng)已在鏜床上獲得廣泛應用。（2）鏜床的主運動和進給運動都采用機械滑移齒輪變速，為有利于變速后齒輪的嚙合，要求有變速沖動。（3）要求主軸電動機能夠正反轉(zhuǎn)；可以點動進行調(diào)整；并要求有電氣制動，通常采用反接制動。（4）臥式鏜床的各進給運動部件要求能快速移動，一般由單獨的快速進給電動機拖動二、電氣控制相關知識（一）速度繼電器速度繼電器是當轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。主要用于電動機反接制動控制電路中，當反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時能自動地及時切斷電源。2、速度繼電器符號及結構（二）雙速異步電動機

1．雙速異步電動機簡介雙速異步電動機的調(diào)速屬于異步電動機變極調(diào)速，變極調(diào)速主要用于調(diào)速性能要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床等機床及其他設備上，所需設備簡單、體積小、質(zhì)量輕，但電動機繞組引出頭較多，調(diào)速級數(shù)少，級差大，不能實現(xiàn)無級調(diào)速。它主要是通過改變定子繞組的連接方法達到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。2．變極調(diào)速原理變極原理：定子一半繞組中電流方向變化，磁極對數(shù)成倍變化，如圖3-4所示。每相繞組由兩個線圈組成，每個線圈看作一個半相繞組。若兩個半相繞組順向串聯(lián)，電流同向，可產(chǎn)生4極磁場；其中一個半相繞組電流反向，可產(chǎn)生2極磁場。圖3-4變極調(diào)速電動機繞組展開示意圖根據(jù)公式n1=60f/p可知，在電源頻率不變的條件下，異步電動機的同步轉(zhuǎn)速與磁極對數(shù)成反比，磁極對數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速n1下降至原轉(zhuǎn)速的一半，電動機額定轉(zhuǎn)速n也將下降近似一半，所以改變磁極對數(shù)可以達到改變電動機轉(zhuǎn)速的目的。3．雙速異步電動機定子繞組的聯(lián)結方式

圖3-5雙速異步電動機定子繞制的聯(lián)結方式當變極前后繞組與電源的接線如圖3-5所示時，變極前后電動機轉(zhuǎn)向相反，因此，若要使變極后電動機保持原來轉(zhuǎn)向不變，應調(diào)換電源相序。三、基本控制相關知識（一）三相異步電動機降壓啟動控制電路較大容量的籠型異步電動機（大于10KW）因啟動電流較大，一般都采用降壓起動方式來起動。原理：起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，起動后再將電壓恢復到額定值。常用方法：串電阻（或電抗）、星型—三角形、自耦變壓器等。1、定子串電阻起動原理：電動機在起動時在三相定子繞組中串接電阻，使電動機定子繞組電壓降低，起動結束后再將電阻短接。主電路：KM1實現(xiàn)串電阻起動，KM2實現(xiàn)全壓運行。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT（a）控制線路：1、基本原理：用時間繼電器KT控制KM1、KM2切換。2、KM1、KM2允許同時吸合，但是電動機正常運行后，一般應該將KM1釋放，以降低運行損耗。3、圖（a）為KM1不退出的控制線路。4、圖（b）為KM1退出而KT不退出的控制線路。5、圖（c）為KM1、KT都退出的控制線路SB2SB1FRKM1KTKM1KM2KT圖（a）起動完成后KM1不退出，不足之處：運行損耗大圖（b-1）

KM1退出而KT不退出問題：KT延時觸點切換是否可行？？切換要求：起動過程平穩(wěn)，減少沖擊。對于主觸點要求：KM2先閉合KM1后斷開KM2KM1RL1L2L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKT

圖（b-1）

KM1退出而KT不退出KT延時觸點切換帶來KM1、KM2線圈瞬時斷電，切換過程帶來沖擊KT常開延時觸點和KM常閉觸點平穩(wěn)切換??！SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKT圖（b-2）

KM1退出而KT不退出SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2按下，KM1動作→電機降壓起動；KT繞組上電開始計時，→KT延時時間到，KT延時閉合的常開觸點閉合→KM2線圈上電，→→KM2主觸點閉合→電機全壓起動?！鶮M2延時斷開的常閉觸點斷開→KM1線圈失電→KM主觸點斷開→降壓起動回路斷開。KM2KM1RL1L2L3QSFUFRM問題：如果要求切換時確保KM2先斷開KM1后閉合，圖（b-1）是否可靠，為進一步增加可靠性應怎樣做？方法：用KM1的常閉觸點替代KT延時常開觸點。圖2-8（b-1）

KM1退出而KT不退出KT延時觸點切換帶來KM1、KM2線圈瞬時斷電，切換過程帶來沖擊SB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM1KM2KTSB2SB1FRKTKTKT切換順序比較SB2SB1FRKTKM2KM1KM2KTKTSB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKTSB2SB1FRKM1KM1KM2KTKTKTKM2先通電,KM1后斷電；KM1,KM2同時切換；KM1先斷電,KM2后通電

圖（b-2）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KA觸點擴展采用KT瞬時動作觸點SB2SB1FRKTKM1KM2KTKTKM2SB2SB1FRKTKM1KM2KTKAKAKM2自鎖回路的轉(zhuǎn)換SB2SB1FRKM1KTKM2KTKM2KM2KM1圖（c）退出KTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KM1KM2KT

圖（b-3）KM1退出帶來的自鎖回路的改變，采用KM1、KM2觸點切換4.1.2星形—三角形啟動的控制

這一線路的設計思想仍是按時間原則控制啟動過程，所不同的是啟動時將電動機定子繞組接成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定值的1/3，從而減小了啟動電流對電網(wǎng)的影響。待啟動后按預先整定的時間換接成三角形接法，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。星形-三角形降壓啟動線路如圖所示。圖星形-三角形降壓啟動電路星形-三角形啟動的特點在于星形啟動電流只是原來三角形接法的1/3，啟動電流特性好、結構簡單、價格低。

缺點：是啟動轉(zhuǎn)矩也相應下降為原來三角形接法的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，因而本線路適用于電網(wǎng)電壓380V，額定電壓660/380V，用于Y/△接法的電動機輕載啟動的場合。4.1.3串自耦變壓器啟動的控制線路串自耦變壓器降壓啟動的控制線路如圖所示。這一線路的設計思想和串電阻啟動線路基本相同，也是采用時間繼電器完成按時動作，所不同是啟動時串入自耦變壓器，啟動結束時自動切除。定子串自耦變壓器降壓啟動控制線路串聯(lián)自耦變壓器啟動和串電阻啟動相比，其優(yōu)點是在同樣的啟動轉(zhuǎn)矩時，對電網(wǎng)的電流沖擊小，功率損耗小。

缺點：是自耦變壓器相對電阻結構復雜，價格較高。這種線路主要用于啟動較大容量的電動機，以減小啟動電流對電網(wǎng)的影響。（二）雙速電動機調(diào)速控制

雙速電動機控制電路如圖所示①低速控制工作原理：合上電源開關QS，按下低速按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，其自鎖和互鎖觸點動作，實現(xiàn)對KM1線圈的自鎖和對KM2、KM3線圈的互鎖。主電路中的KM1主觸點閉合，電動機定子繞組作三角形聯(lián)結，電動機低速運轉(zhuǎn)。②高速控制工作原理：合上電源開關QS，按下高速按鈕SB3，接觸器KM1線圈斷電，在解除其自鎖和互鎖的同時，主電路中的KM1主觸點也斷開，電動機定子繞組暫時斷電。因為SB3是復合按鈕，動斷觸點斷開后，動合觸點就閉合，此刻接通接觸器KM2和KM3線圈。KM2和KM3自鎖和互鎖同時動作，完成對KM2和KM3線圈的自鎖及對KM1線圈的互鎖。KM2和KM3在主電路的主觸點閉合，電動機定子繞組作雙星形聯(lián)結，電動機高速運轉(zhuǎn)。（三）三相異步電動機制動控制電路

電動機制動，迅速停車或準確定位。機械制動電氣制動能耗制動控制電路主電路(a)(b)能耗制動控制電路：三相籠型異步電動機切斷三相電源的同時，定子繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子原來儲存的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽脑谵D(zhuǎn)子回路的電阻上，轉(zhuǎn)速為零時再將其切除。主電路：變壓器TC和整流器VR提供制動直流電源，KM2為制動接觸器。控制電路(a)：手動控制：停車時按下SB1按鈕，制動結束時放開。電路簡單，操作不便?？刂齐娐?b)：根據(jù)電動機帶負載制動過程時間長短設定時間繼電器KT的定時值，實現(xiàn)制動過程的自動控制。能耗制動控制電路特點：制動作用強弱與通入直流電流的大小和電動機的轉(zhuǎn)速有關，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動作用越強，電流一定時轉(zhuǎn)速越高制動力矩越大。取直流電流為電動機空載電流的3～4倍，過大會使定子過熱?？烧{(diào)節(jié)整流器輸出端的可變電阻RP，得到合適的制動電流。

反接制動控制電路：停車時，首先切換電動機定子繞組三相電源相序，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩，因而起制動作用。電動機的轉(zhuǎn)速下降接近零時，及時斷開電動機的反接電源。反接制動控制電路主電路(a)(b)控制電路(a)：電動機運行后速度繼電器BV的動合觸點已閉合，為制動做好準備，串聯(lián)KM1的動斷觸點限制BV對系統(tǒng)的干擾。存在問題：停車期間，用手轉(zhuǎn)動機床主軸調(diào)整工件，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨著轉(zhuǎn)動，一旦達到速度繼電器動作值，接觸器KM2得電，電動機接通電源發(fā)生制動作用，不利于調(diào)整?？刂齐娐?b)：復合停止按鈕SB1動合觸點上并聯(lián)KM2的自鎖觸點。用手轉(zhuǎn)動電動機軸時，不按停止按鈕SB1，KM2就不會得電，電動機也就不會反接于電源。反接制動電流約為起動電流的兩倍，主電路制動回路中串入限流電阻R，防止制動時對電網(wǎng)的沖擊和電動機繞組過熱。電動機容量較小且制動不是很頻繁的正反轉(zhuǎn)控制電路中，為簡化電路，可以不加限流電阻。反接制動能耗制動反接制動：制動顯著，有沖擊，能量消耗較大。能耗制動：制動準確、平穩(wěn)、能量消耗小。制動力較弱，需要直流電源。四、應用舉例（一）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)—△降壓啟動控制1．工作任務有一臺皮帶運輸機，由一臺電動機拖動，電動機功率為7.5

kW、380

V、△接法，額定轉(zhuǎn)速為1

440

r/min，控制要求如下，完成其控制電路的設計與安裝。（1）系統(tǒng)啟動平穩(wěn)且啟動電流應較小，以減小對電網(wǎng)的沖擊。（2）系統(tǒng)可實現(xiàn)連續(xù)正反轉(zhuǎn)。（3）有短路、過載、失壓和欠壓保護。2．任務分析

（1）啟動方案的確定。生產(chǎn)機械所用電動機功率為7.5

kW，△接法，因此在綜合考慮性價比的情況下，選用—△降壓啟動方法實現(xiàn)平穩(wěn)啟動。啟動時間由時間繼電器設定。（2）電路保護的設置。根據(jù)控制要求，過載保護采用熱繼電器實現(xiàn)，短路保護采用熔斷器實現(xiàn)，因為采用接觸器繼電器控制，所以具有欠壓和失壓保護功能。（3）根據(jù)正反向—△降壓啟動指導思想，設計本項目的控制流程，具體如下：

3．任務實施

（1）正反向—△降壓啟動控制電路的設計。①根據(jù)工作流程圖設計相應的控制電路圖，如圖所示。②根據(jù)圖正反向—△降壓啟動控制電路原理圖，畫出元件的安裝布置圖及接線圖（如圖所示）。電氣原理圖如下（二）雙速異步電動機低速啟動高速運行電氣控制線路

1．工作任務某臺△/接法的雙速異步電動機需要施行低速、高速連續(xù)運轉(zhuǎn)和低速點動混合控制，且高速需要采用分級啟動控制，即先低速啟動，然后自動切換為高速運轉(zhuǎn)，試設計出能實現(xiàn)這一要求的電路圖。2．設計電路原理圖

3．工作原理分析線路工作原理如下所述。（1）低速運行：合上電源開關QS，按下低速啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，KM1的主觸點閉合，電動機M的繞組連接成△形并以低速運轉(zhuǎn)。按下低速點動按鈕SB3，實現(xiàn)低速點動控制。（2）低速啟動，高速運行：合上電源開關QS，按下高速啟動按鈕SB4，中間繼電器線圈KA得電并自鎖，KA的常開觸點閉合使接觸器KM1線圈得電并自鎖，電動機M連接成△形低速啟動；按鈕SB4，使時間繼電器KT線圈同時得電吸合，經(jīng)過一定時間后，KT延時動斷觸點分斷，接觸器KM1線圈失電釋放，KM1主觸點斷開，KT延時動合觸點閉合，接觸器KM2、KM3線圈得電并自鎖，KM2、KM3主觸點同時閉合，電動機M的繞組連接成形并以高速運行。（3）按下停止按鈕SB1使電動機停止。（三）三相異步電動機可逆反接制動控制線路

電路工作過程如下：合上開關QS，按下正向啟動按鈕SB2→KM1通電自鎖，主回路中電動機兩相串電阻啟動→當轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動作值時，KV-1閉合，KM3線圈通電，主回路中KM3主觸點閉合短接電阻，電動機進入全壓運行→需要停車時，按下停止按鈕SB1，KM1斷電解除自鎖。電動