電控第3章典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路

第三章

典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路第一節(jié)

電氣控制電路的分析基礎(chǔ)第二節(jié)

車床電氣控制電路分析第三節(jié)

磨床電氣控制電路分析第四節(jié)T68型臥式鏜床電氣控制電路分析第五節(jié)X62W萬能銑床電氣控制電路分析第六節(jié)

起重機(jī)械電氣控制電路分析習(xí)題與思考題一、電氣控制電路分析的內(nèi)容

1.設(shè)備說明書設(shè)備說明書由機(jī)械（包括液壓）與電氣兩部分組成。(1)設(shè)備的構(gòu)造，主要技術(shù)指標(biāo)，機(jī)械、液壓氣動(dòng)部分的工作原理及主要性能指標(biāo)、規(guī)格和運(yùn)動(dòng)要求等。(2)電氣傳動(dòng)方式，電機(jī)、執(zhí)行電器等數(shù)目、規(guī)格型號(hào)、安裝位置、用途及控制要求。(3)設(shè)備的使用方法，各操作手柄、開關(guān)、旋鈕、指示裝置的布置以及在控制電路中的作用。第一節(jié)

電氣控制電路的分析基礎(chǔ)(4)弄清楚與機(jī)械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的電器（行程開關(guān)、電磁閥、電磁離合器、傳感器等）的位置、工作狀態(tài)及與機(jī)械、液壓部分的關(guān)系，以及在控制中的作用等。2.電氣控制原理圖它是電路分析的主要內(nèi)容。電氣控制系統(tǒng)的原理圖有主電路、控制電路、指示照明電路、保護(hù)及聯(lián)鎖環(huán)節(jié)以及特殊控制電路等部分組成。

二、電路圖閱讀分析的方法與步驟分析控制電路的最基本的方法是“查線讀圖”法。

1.分析主電路

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、轉(zhuǎn)向控制、調(diào)速、制動(dòng)等基本控制環(huán)節(jié)。2.分析控制電路

將控制電路“化整為零”，按功能不同劃分成若干個(gè)局部控制電路來進(jìn)行分析。3.分析指示照明等輔助電路4.分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)5.分析特殊控制環(huán)節(jié)6.總體檢查

第二節(jié)

普通車床電氣控制線路分析車床是一種在機(jī)械加工中應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床。一、分類根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途不同分成普通車床、立式車床、六角車床、仿形車床等。二、作用車床主要用于車削外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋定型表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，并可裝上鉆頭、絞刀等刀具進(jìn)行孔加工。單臂立式車床

六角車床大型車床普通車床三、車床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式車床運(yùn)動(dòng)形式分為切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，除此之外的所有運(yùn)動(dòng)均稱為輔助運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：是指主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是指溜板帶動(dòng)刀架的縱向和橫向的直線運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)：是指刀架的快速移動(dòng)及工件的加緊與放松。

車床的結(jié)構(gòu)1-床身；2-進(jìn)給箱；3-掛輪箱；4-主軸箱；5-溜板箱；6-溜板及刀架；7-尾座；8-絲杠；9-光杠

四、車床的電力拖動(dòng)及控制要求根據(jù)普通臥式車床加工的需要，其控制要求：1.主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度可調(diào)，主軸轉(zhuǎn)速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)

2.主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3.冷卻泵電動(dòng)機(jī)4.快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)5.控制線路應(yīng)有必要的保護(hù)及照明等電路。

主軸啟動(dòng)之后，再啟動(dòng)五、C650普通車床電氣控制電路分析1.主電路分析M1為主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，提供切削液。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)。開關(guān)QS將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)用熔斷器，F(xiàn)R1為M1的過載保護(hù)用熱繼電器。R為限流電阻，防止在點(diǎn)動(dòng)時(shí)連續(xù)的起動(dòng)電流造成電動(dòng)機(jī)的過載。通過電流互感器TA接入電流表A以監(jiān)視主電動(dòng)機(jī)繞組的電流，熔斷器FU2為M2、M3電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，接觸器KM4、KM5為M2、M3起動(dòng)用接觸器。FR2為M2的過載保護(hù)熱繼電器，因快速電動(dòng)機(jī)M3短時(shí)工作，故不設(shè)過載保護(hù)。

2、控制電路分析（1）主電動(dòng)機(jī)M1的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整控制調(diào)整車床時(shí)，要求主電動(dòng)機(jī)M1點(diǎn)動(dòng)控制。線路中KM1為M1電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)接觸器，KM2為M1的反轉(zhuǎn)接觸器，KA為中間繼電器。工作過程如下：M1電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制是由點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2控制。按下SB2，接觸器KM1的線圈得電，它的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)限流電阻R和電源接通，電動(dòng)機(jī)在低速下啟動(dòng)。松開SB2，KM1斷電，電動(dòng)機(jī)停止。在點(diǎn)動(dòng)過程中，中間繼電器KA不通電，因此KM1不會(huì)自鎖。（2）主電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)控制正轉(zhuǎn)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于停車狀態(tài)時(shí)，按下正向起動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM3首先得電動(dòng)作，它的主觸點(diǎn)將限流電阻R短接，輔助觸點(diǎn)使中間繼電器KA得電，KA的輔助常開觸點(diǎn)（5-4）、閉合使接觸器KM1得電，并由KM1常開觸點(diǎn)（5-8）以及KA（3-8）、（5-4）形成KM1自鎖回路，使電機(jī)全壓正向啟動(dòng)。反轉(zhuǎn)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于停車狀態(tài)時(shí)，按下反向起動(dòng)按鈕SB4，KM3首先得電，然后KA得電，它的輔助觸點(diǎn)（10-11）閉合，使KM2得電吸合，并由KM2的常開觸點(diǎn)（8-11）和KA（3-8）、（10-11）形成KM2自鎖回路，使電機(jī)在全壓下反向啟動(dòng)。KM2和KM1的常閉觸點(diǎn)分別串在對(duì)方的接觸器線圈的回路中，起到正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的互鎖作用。（3）主電動(dòng)機(jī)M1的反接制動(dòng)控制速度繼電器與被控電動(dòng)機(jī)同軸聯(lián)接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)KS1（9-10）閉合，接觸器KM1，KM3和繼電器都處于得電狀態(tài)，為正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。當(dāng)停車時(shí)，按下停止按鈕SB1，接觸器KM3失電，其主觸點(diǎn)斷開，電阻R串入主回路。與此同時(shí)KM1也失電，斷開了電動(dòng)機(jī)的電源，同時(shí)KA也失電，使它的常閉觸點(diǎn)閉合。反轉(zhuǎn)接觸器線圈KM2通過1-2-3-9-10-12-KM2線圈-7-0線路得電，電機(jī)電源反接，使其處于反接制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降為速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)KS1（9-10）斷開，切斷KM2的通電回路，電動(dòng)機(jī)停止。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)的制動(dòng)與正轉(zhuǎn)時(shí)的制動(dòng)相似。

（4）刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵控制刀架的快速移動(dòng)由轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄壓動(dòng)限位開關(guān)SQ，使接觸器KM5吸合，M3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。（5）其它輔助線路監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過電源互感器接入的。為防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)和制動(dòng)電流對(duì)電流表的沖擊，線路中采用一個(gè)時(shí)間繼電器KT。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，KT線圈通電，而KT的延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)尚未動(dòng)作，電流互感器副邊電流只流經(jīng)該觸點(diǎn)構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。正常啟動(dòng)后，KT延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)打開，此時(shí)電流才流經(jīng)電流表。磨床是以磨料磨具為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床?？梢杂脕砑庸?nèi)外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面。按用途和加工工藝的不同，可分為外圓磨、內(nèi)圓磨、平面及端面磨、導(dǎo)軌磨、工具磨、無心磨、多用磨以及專用磨床。第三節(jié)

磨床電氣控制電路分析

平面磨床內(nèi)圓磨床高精度外圓磨床無心磨床多用磨床萬能工具磨床一、磨床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式1、組成

由床身1、工作臺(tái)2、電磁吸盤3、砂輪箱4、滑座5、立柱6、撞塊7組成。

2、運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：

縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)沿床身的往復(fù)式運(yùn)動(dòng)；

橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：砂輪箱在滑座上的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；

垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：滑座在立柱上的升降運(yùn)動(dòng)。二、磨床的電力拖動(dòng)及控制要求1.液壓電動(dòng)機(jī)要求單向運(yùn)行，控制工作臺(tái)作往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。2.砂輪電動(dòng)機(jī)要求單向運(yùn)行。3.冷卻泵電動(dòng)機(jī)要求單向旋轉(zhuǎn)且必須在砂輪電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后才能運(yùn)行。4.砂輪升降電動(dòng)機(jī)要求可逆運(yùn)行。5.只有在電磁吸盤正常工作的情況下才能啟動(dòng)液壓電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)。

鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間相互位置要求較高的零件，按用途和加工工藝的不同，鏜床分為臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛鏜床和坐標(biāo)鏜床等類型

。T68型臥式鏜床主要用于加工如鉆孔、鏜孔、鉸孔和加工端平面等。第四節(jié)

T68型臥式鏜床電氣控制電路分析

一、鏜床主要結(jié)構(gòu)由床身1、前立柱9、鏜頭架10、鏜軸7、花盤8、工作臺(tái)4、溜板5和6、后立柱3和尾架2等部分組成。二、運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：鏜軸的旋軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鏜軸的軸向進(jìn)給，花盤上刀具的徑向進(jìn)給，鏜頭的垂直進(jìn)給，工作臺(tái)的橫向進(jìn)給和縱向進(jìn)給；輔助運(yùn)動(dòng)：

工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)

后立柱的水平移動(dòng)

尾架的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)三、鏜床電力拖動(dòng)及控制要求

1.T68型臥式鏜床采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速。2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求主電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)。3.為調(diào)整方便，主軸能作正反向低速點(diǎn)動(dòng)。4.為使主軸迅速準(zhǔn)確停車，主軸電機(jī)采用基于速度原則的反接制動(dòng)方式。5.為縮短時(shí)間，各工作進(jìn)給應(yīng)能快速移動(dòng)，由另一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。6.由于鏜床運(yùn)動(dòng)部件較多，應(yīng)設(shè)置必要的聯(lián)鎖和保護(hù)，并使操作盡量集中。四、T68型臥式鏜床電氣控制電路分析1．主電路分析T68型臥式鏜床有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主電動(dòng)機(jī)，M2為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。其中M1為一臺(tái)4/2極的雙速電動(dòng)機(jī)。2．控制電路分析合上QS后，變壓器TC向控制電路供電，控制電路主要用于實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、點(diǎn)動(dòng)控制、制動(dòng)控制及轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制。

（1）主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制變速手柄置于低速位置，此時(shí)SQ1不受力。按下SB4

KM1得電

KM4線圈得電

M1三角形低速正向起動(dòng)。（2）主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制低速起動(dòng)控制變速手柄置于低速位置，此時(shí)SQ1不受力。SQ7（11-12）觸點(diǎn)斷開，SQ3（4-9）、SQ4（9-10）均閉合

按下SB2

KA1得電

KM3得電

KM1得電

KM4得電

M1三角形低速正向起動(dòng)。高速起動(dòng)控制SQ7（11-12）觸點(diǎn)閉合。經(jīng)低速至高速，M1雙星型正向高速起動(dòng)。（3）主軸電動(dòng)機(jī)的停車和制動(dòng)T68型臥式鏜床采用電磁操作的機(jī)械制動(dòng)裝置，無論M1正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，YB線圈均通電吸合，電動(dòng)機(jī)自由起動(dòng)。當(dāng)按下停止按鈕SB1時(shí)，KM1、KM3、YB線圈均斷電，在強(qiáng)力彈簧的作用下，將制動(dòng)帶緊箍在制動(dòng)輪上，電動(dòng)機(jī)迅速停車。按下SB1

SB1（3-4）斷開

KA1、KM3線圈斷電

KA1（17-14）斷開

KM1線圈斷電

主電動(dòng)機(jī)脫離三相電源；KM1（3-13）斷開

KM4斷電，為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備；SB1（3-13）閉合

KM4重新吸合

KS（13-18）處于閉合狀態(tài)

KM2線圈通電吸合并自鎖

三相電源反接后經(jīng)電阻R、KM4的主觸點(diǎn)接入主電動(dòng)機(jī)定子繞組，進(jìn)行反接制動(dòng)。（4）主軸變速和進(jìn)給變速控制主軸變速和進(jìn)給變速可以在電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。主軸變速手柄拉出

SQ3（4-9）斷開

KM3線圈斷電

KM1線圈斷電

主軸速度選擇好

手柄復(fù)位

SQ3（4-9）閉合

KM3觸點(diǎn)（4-17）閉合

KM1線圈通電

M1在新的轉(zhuǎn)速下重新起動(dòng)。進(jìn)給變速過程與上相似，僅由

SQ4實(shí)現(xiàn)。（5）鏜頭架、工作臺(tái)快速移動(dòng)的控制由快速電動(dòng)機(jī)M2經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)鏜頭架和工作臺(tái)作各種快速移動(dòng)。扳動(dòng)快速操作手柄

SQ9或SQ8動(dòng)作

KM6或KM7得電

M2快速正轉(zhuǎn)或快速反轉(zhuǎn)。3.照明電路控制變壓器的一組副邊繞組向照明電路提供12V安全電壓。照明燈EL由開關(guān)Q1控制。熔斷器FU4作照明電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U5用作指示電路的短路保護(hù)。

4.機(jī)床的聯(lián)鎖和保護(hù)T68臥式鏜床工作臺(tái)或主軸箱在自動(dòng)進(jìn)給時(shí)，設(shè)置了兩個(gè)行程開關(guān)SQ1和SQ2，以實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)。

銑床是用銑刀進(jìn)行銑削加工的機(jī)床?？梢杂脕砑庸C(jī)械零件的平面、斜面、溝槽等型面，在裝上分度頭以后，可以加工直齒輪和螺旋面；裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺(tái)，則可以加工凸輪和弧形槽等回轉(zhuǎn)體。按結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為立式銑床、臥式銑床、龍門銑床、仿型銑床以及各種專用銑床。

第五節(jié)

X62W型臥式萬能銑床的

電氣控制電路分析

鉆銑床萬能銑床升降臺(tái)銑床一、X62W臥式萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)由床身、懸梁6、刀桿支架7、工作臺(tái)、溜板和升降臺(tái)15等部件組成。二、運(yùn)動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：加工過程中工作臺(tái)帶動(dòng)工件橫向、縱向、垂直方向上的直線運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在三個(gè)互相垂直方向上的快速直線運(yùn)動(dòng)，以及工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三、電力拖動(dòng)及控制要求1.主軸與工作臺(tái)各自采用單獨(dú)的籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2.主軸電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，采用直接起動(dòng)。為完成順銑和逆銑，要求有正反轉(zhuǎn)。3.主軸電動(dòng)機(jī)具有停車制動(dòng)控制。4.工作臺(tái)的縱向、橫向和垂直三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，通過操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來選擇三個(gè)方向，且同一時(shí)間只允許工作臺(tái)向一個(gè)方向移動(dòng)，故三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有完善的聯(lián)鎖保護(hù)。且由電磁鐵實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)快速移動(dòng)控制，5.主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給轉(zhuǎn)速通過改變傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)調(diào)速，且要求有電動(dòng)機(jī)沖動(dòng)控制。

6.要求圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的上下、左右、前后三個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)之間有聯(lián)鎖保護(hù)控制。7.主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺(tái)進(jìn)給之間應(yīng)有起停順序聯(lián)鎖控制，8.冷卻泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，供給銑削時(shí)的冷卻液。9.為操作方便，機(jī)床的起、停要求兩地控制。四、X62W型臥式萬能銑床控制電路分析（一）主電路分析M1為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，M2為工作臺(tái)進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。

（二）控制電路分析

1．控制電路電源

2．主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制（1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)起動(dòng)前準(zhǔn)備:SQ7處于不受力；SA5扳到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向。起動(dòng)：合上QS

按下SB3（或SB4）

KM1得電自鎖

M1直接起動(dòng)

n>120r/min

KS1（或KS2）動(dòng)作

為M1的停車制動(dòng)作準(zhǔn)備。X62W型萬能銑床電氣控制電路（2）主軸電動(dòng)機(jī)M1的停車制動(dòng)按下SB1（或SB2）

KM1斷電

KM2得電自鎖

M1串電阻反接制動(dòng)

n<100r/min

KS1（或KS2）斷開

M1停車。（3）主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制，是利用變速手柄、SQ7行程開關(guān)和變速數(shù)字盤的機(jī)電聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)的。既可以停車變速，也可以運(yùn)行時(shí)變速。變速手柄拉出

SQ7受力

KM2得電

M1反接制動(dòng)

主軸速度降低

轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤

快速將變速手柄復(fù)位

SQ7復(fù)位

KM2失電

M1停車。3．工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1是用來控制圓工作臺(tái)接通與停止的主令電器，當(dāng)圓工作臺(tái)使用或停用時(shí)SA1的狀態(tài)如表3-5所示（“+”表示觸頭接通，“-”表示觸頭斷開）。表3-5圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)工作狀態(tài)位置觸點(diǎn)接通圓工作臺(tái)斷開圓工作臺(tái)SA11－+SA12+－SA13－+（1）工作臺(tái)左右（縱向）運(yùn)動(dòng)的控制由工作臺(tái)縱向操縱手柄來控制。手柄有三個(gè)位置：向右、向左、中間。工作臺(tái)縱向操縱手柄在不同位置會(huì)壓到SQ1、SQ2兩個(gè)行程開關(guān)，這些行程開關(guān)的工作狀態(tài)見表3-3。表3-3工作臺(tái)縱向行程開關(guān)工作狀態(tài)向左中間向右SQ11--+SQ12++-SQ21+--SQ22-++縱向操縱手柄觸點(diǎn)工作臺(tái)移動(dòng)的前提條件是“主軸已啟動(dòng)”，即13號(hào)線得電。向右移動(dòng)：手柄扳到右

縱向進(jìn)給離合器合上

SQ1-2斷開、SQ1-1接通

KM3得電

M2正轉(zhuǎn)

拖動(dòng)工作臺(tái)向右移動(dòng)。向左移動(dòng)：手柄扳到左

縱向進(jìn)給離合器合上

SQ2-2斷開、SQ2-1接通

KM4得電

M2反轉(zhuǎn)

拖動(dòng)工作臺(tái)向左移動(dòng)。（2）工作臺(tái)的上下（升降）和前后（橫向）運(yùn)動(dòng)的控制：工作臺(tái)的上下運(yùn)動(dòng)和前后運(yùn)動(dòng)由十字復(fù)式操縱手柄控制。此手柄有五個(gè)位置，即上、下、前、后和中間位置。工作臺(tái)橫向、升降行程開關(guān)工作狀態(tài)見下表3-4。表3-4工作臺(tái)升降、橫向行程開關(guān)工作狀態(tài)向前向下中間向后向上SQ31+--SQ32-++SQ41--+SQ42++-升降及橫向操縱手柄

觸點(diǎn)

向上運(yùn)動(dòng)：主軸起動(dòng)后

十字手柄扳至“向上”位置

橫向進(jìn)給（或者垂直進(jìn)給）離合器合上

SQ4-2斷開、SQ4-1接通

KM4得電

M2反轉(zhuǎn)

工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)；向下運(yùn)動(dòng)：主軸起動(dòng)后

十字手柄扳至“向下”位置

橫向進(jìn)給（或者垂直進(jìn)給）離合器合上

SQ3-2斷開、SQ3-1接通

KM3得電

M2正轉(zhuǎn)

工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)。注意：工作臺(tái)的“向前”與“向下”運(yùn)動(dòng)使用的是同一個(gè)電流通路；而“向后”與“向上”運(yùn)動(dòng)在控制電路上也沒有區(qū)別。與十字手柄聯(lián)動(dòng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)會(huì)相應(yīng)切換垂直運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，區(qū)分兩種不同的運(yùn)動(dòng)。

（3）工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)的變速?zèng)_動(dòng)控制工作臺(tái)在以上六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)均可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)速度的運(yùn)行。其變速過程與主軸變速過程相類似。變速必須在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)停止時(shí)進(jìn)行。（4）工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制在縱向、橫向和垂直六個(gè)方向上工作臺(tái)均可以快速移動(dòng)，快速移動(dòng)是由快速移動(dòng)電磁鐵YA控制的。（5）工作臺(tái)各運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖：由于工作臺(tái)在同一時(shí)間內(nèi)，只允許向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，這種連鎖是利用機(jī)械和電氣的方法來實(shí)現(xiàn)的。例如工作臺(tái)向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右運(yùn)動(dòng)的機(jī)械聯(lián)鎖作用。而工作臺(tái)的縱向與橫向、升降運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖，則是利用電氣方法來實(shí)現(xiàn)的。

（6）圓工作臺(tái)控制工作臺(tái)縱向及十字操作手柄都應(yīng)置于中間位置?。?！SA3扳到“接通圓工作臺(tái)”位置，按下SB3或SB4

KM1與KM3相繼吸合

M1、M2起動(dòng)

圓工作臺(tái)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，其電流路徑為11－15－16－17－22－21－19－20－KM3線圈－101，其旋轉(zhuǎn)速度也可通過蘑菇狀變速手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1合上，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)。5.保護(hù)環(huán)節(jié)

由FU1、FU2實(shí)現(xiàn)主電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U3實(shí)現(xiàn)控制電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U4實(shí)現(xiàn)照明電路的短路保護(hù)。第六節(jié)

起重機(jī)械電氣控制線路分析一、起重機(jī)械概述1用途和分類

按其結(jié)構(gòu)可分按起吊的重量可分橋式起重機(jī)門式起重機(jī)塔式起重機(jī)旋轉(zhuǎn)起重機(jī)纜索起重機(jī)小型為5～10t中型10～50t重型50t以上

2.橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況

1駕駛室2輔助滑線架

3交流磁力控制盤

4電阻箱

5起重小車6大車拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)7端梁

8主滑線

9主梁橋式起重機(jī)由橋架，裝有提升機(jī)構(gòu)的小車、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)及操縱室等幾部分組成。（1）橋架：由主梁9、端梁、走臺(tái)7等幾部分組成。（2）大車移行機(jī)構(gòu)：大車移行機(jī)構(gòu)是由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、傳動(dòng)軸（減速器）和車輪等幾部分組成。其驅(qū)動(dòng)方式有集中驅(qū)動(dòng)和分散驅(qū)動(dòng)兩種。（3）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：由小車架、小車移行機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、欄桿及提升限位開關(guān)。運(yùn)動(dòng)形式：大車拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的前后運(yùn)動(dòng)，小車拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的左右運(yùn)動(dòng)以及由提升電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的重物升降運(yùn)動(dòng)三種形式，每種運(yùn)動(dòng)都要求有極限位置保護(hù)。3．橋式起重機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)和電氣控制的要求通常起重機(jī)械大都在粉塵大、高溫、高濕度或室外露天場(chǎng)所等環(huán)境中使用。其工作負(fù)載屬于重復(fù)短時(shí)工作制。由于起重機(jī)的工作性質(zhì)是間歇的（時(shí)開時(shí)停，有時(shí)輕載，有時(shí)重載），要求電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于頻繁起動(dòng)、制動(dòng)、反向工作狀態(tài)，同時(shí)能承受較大的機(jī)械沖擊，并有一定的調(diào)速要求。（1）空鉤能快速升降，以減少上升和下降時(shí)間，輕載的提升速度應(yīng)大于額定負(fù)載的提升速度。（2）具有一定的調(diào)速范圍，對(duì)于普通起重機(jī)調(diào)速范圍一般為3：1，而要求高的地方則要求達(dá)到5：1～10：1。（3）在開始提升或重物接近預(yù)定位置附近時(shí)，都需要低速運(yùn)行。因此應(yīng)將速度分為幾檔，以便靈活操作。

（4）提升第一檔的作用是為了消除傳動(dòng)間隙，使鋼絲繩張緊，其轉(zhuǎn)矩限制在額定轉(zhuǎn)矩的一半以下。（5）在負(fù)載下降時(shí)，根據(jù)重物的大小，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以是電動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也可以是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（6）為確保安全，采用電氣與機(jī)械雙重制動(dòng)，既減小機(jī)械抱閘的磨損，又可防止突然斷電而使重物自由下落造成設(shè)備和人身事故。（7）要有完備的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。根據(jù)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的大小，常用的控制方式有兩種：一種是采用凸輪控制器直接去控制電動(dòng)機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)，只適用于小容量起重電動(dòng)機(jī)的控制。另一種是采用主令控制器與磁力控制屏配合的控制方式，適用于容量較大、調(diào)速要求較高的起重電動(dòng)機(jī)。二.凸輪控制器控制線路分析

接觸器KM控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止。

控制器的不同控制位置,轉(zhuǎn)子各相電路接入不同的電阻，實(shí)現(xiàn)一定范圍的調(diào)速。

凸輪控制器控制電動(dòng)機(jī)

的機(jī)械特性

（1）主電路分析

QS為電源開關(guān)，KI為過電流繼電器，用于過載保護(hù)，YA為三相電磁制動(dòng)抱閘的電磁鐵，YA斷電時(shí)，在強(qiáng)力彈簧作用下制動(dòng)器抱閘緊緊抱住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動(dòng)，YA通電時(shí)，電磁鐵吸動(dòng)抱閘使之松開。三相電動(dòng)機(jī)有接觸器KM進(jìn)行起動(dòng)和停止控制。當(dāng)控制器手柄位于左邊1～5檔與位于右邊1～5檔的區(qū)別是兩相電源互換，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的電源的相序的改變，達(dá)到正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制目的。電磁制動(dòng)器YA與電動(dòng)機(jī)同時(shí)得電或失電，從而實(shí)現(xiàn)停電制動(dòng)。左右兩邊1～5檔轉(zhuǎn)子回路接線完全一樣。當(dāng)操作手柄處于第一檔時(shí)，各對(duì)觸點(diǎn)都不接通，轉(zhuǎn)子電路電阻全部接入，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最低。而處在第五檔時(shí)，五對(duì)觸點(diǎn)全部接通，轉(zhuǎn)子電路電阻全部短接，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最高。其特點(diǎn)是通過轉(zhuǎn)子回路串接三相不對(duì)稱電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)速。（2）控制電路分析

凸輪控制器的另外三對(duì)觸點(diǎn)串接在接觸器KM的控制回路中，當(dāng)操作手柄處于零位時(shí)，觸點(diǎn)1-2、3-4、4-5接通，此時(shí)若按下SB則接觸器得電吸合并自鎖，電源接通，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)由凸輪控制器控制。（3）保護(hù)聯(lián)鎖環(huán)節(jié)分析

過電流:過電流繼電器KI失壓:接觸器KM線圈和0位觸點(diǎn)串聯(lián)短路:熔斷器安全門、極限位置及緊急操作：串聯(lián)在控制電路中的SA1、SQ1、SQ2及SQ3分別是緊急操作、安全門開關(guān)及提升機(jī)構(gòu)上極限位置與下極限位置保護(hù)行程開關(guān)。

三.主令控制器控制線路分析（1）KM0、KM1分別實(shí)現(xiàn)提升電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。（2）KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子回路串接對(duì)稱電阻調(diào)速。1．主電路分析LK1-12／90型主令控制器共有12對(duì)觸點(diǎn)，提升、下降各有六個(gè)控制位置。通過12對(duì)觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)嘟M合控制定子與轉(zhuǎn)子回路接觸器，使主鉤上升、下降，高速及低速運(yùn)行。KM0與KM1為吊鉤電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制接觸器，YA為三相制動(dòng)電磁鐵，KI1為過電流保護(hù)繼電器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中共有七段對(duì)稱電阻。

與主令控制器各控制位置相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性如右圖。2．控制電路分析（1）正轉(zhuǎn)提升控制當(dāng)主令控制器操作手柄置于0位時(shí)，SA－1閉合，使電壓繼電器KV吸合并自鎖，控制線路處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。當(dāng)主令控制器操作手柄轉(zhuǎn)到上升第1位時(shí)，SA－3、SA－4、SA－6、SA－7閉合，接觸器KM0、KM2、KM3得電吸合，電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電磁鐵同時(shí)通電，由于轉(zhuǎn)子電路中KM3的觸點(diǎn)短接一段電阻，所以電動(dòng)機(jī)工作在第一象限特性曲線1上，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩較小，吊不起重物，僅作張緊鋼繩和消除齒輪間隙的預(yù)備起動(dòng)級(jí)。當(dāng)控制手柄依次轉(zhuǎn)到上升第2、3、4、5、6位時(shí)，控制器觸點(diǎn)SA－8～SA－12相繼閉合，依次使KM4、KM5、KM6、KM7、KM8通電吸合，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子電路逐漸短接各段電阻，電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從第2條特性向第3、第4、第5并最終向第6條特性過渡，提升速度逐漸增加，可獲得五種提升速度。

（2）下降操作控制

1）C位（第一檔）用于重物穩(wěn)定停于空中或在空中作平移運(yùn)動(dòng)。主令控制器的SA－3、SA－6、SA－7、SA－8閉合

KM0、KM3、KM4通電吸合

電動(dòng)機(jī)定子正向通電，轉(zhuǎn)子短接兩段電阻，產(chǎn)生一個(gè)提升轉(zhuǎn)矩。而此時(shí)KM2未通電，因此電磁抱閘對(duì)電動(dòng)機(jī)起制動(dòng)作用，此時(shí)電磁抱閘制動(dòng)力矩加上電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的提升轉(zhuǎn)矩與吊鉤上重物力矩相平衡，使重物能安全停留在空中。該操作檔的