电力拖动与控制课程设计(磨床电气控制系统)

1、电力电子与电机拖动综合课程设计任务书班级： 姓名： 指导教师： 刘蜀阳 年 月 日设计题目： 磨床电气控制系统设计任务和要求1主要控制电机为5台机：液压泵电动机M1,头架电动机M2,内圆砂轮电动机M3,外圆砂轮电动机M4,冷却泵电动机M5.2M1M5都采用热继电器进行过载保护，M1,M2共用短路保护，M1M5共用短路保护。3液压泵电动机M1为液压系统提供压力油，液压泵电动机启动后应有指示灯亮作为标志。且液压泵电动机启动后，其他电机才能启动。4头架电动机M2为双速电动机，使用三角形双星形以获得高速和低速，用转速选择开关SA来选择高速或低速或停。在高速或低速时都是通过形成开关来控制头架电动机M2的

2、接法。5内，外圆砂轮机M3,M4的控制由行程开关惊醒转换。内，外圆砂轮机M3,M4只需单方向旋转，这2台电机不能同时运转。工作台轴向移动和砂轮架快速移动采用液压传动。在内圆磨头插入工件时，不允许砂轮架快速移动。6头架电动机M2拖动工件旋转时，不论高速或低速，都需冷却泵电动机提供冷却液，在修整砂轮时，不需启动头架电动机M2，但需启动冷却泵电动机M5，这是可通过手动开关来使冷却泵电动机启动。7需要有照明设施。设计成果1根据控制要求，进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路，控制电路及照明电路。2编写设计说明书，内容包括：主电路，控制电路及照明电路。设计过程和对电路原理图的详细说明。电气设备

3、明细说明。电气设备明细表。参考资料1.设备概况磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。一般用于对零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋转也主运动，工件或磨具的移动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度小。磨床种类很多，可分为十余种：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、多用磨床、专用磨床等。M1432型万能外圆磨床用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆和内孔，主要有床身、头架、砂轮架、内磨装置、工作台和尾架组成。万能外圆磨床加工时的运动情况如下：主运动：砂轮架带动砂轮高速旋转，头架主轴带动工件作旋转运动。进给运动：工作台纵向(轴向)往复运动，砂轮架横向(径向)进给运动。辅助运动：砂轮架快速进退运动

4、。目录 第一章：主电路设计及分析 第二章：控制电路设计及分析第三章：故障分析及解决方法 第四章：电气设备明细表 第五章：对课程设计的认识和建议附录：参考文献 第一章 主电路设计及分析（1）M1电动机是油泵电动机给液压传动系统提供压力油，由KM1控制。（2）M2是双速电动机（叫头架电动机）是带动工件旋转的电动机由KM2、KM3实现低速和高速控制（3）M3是内圆砂轮电动机，由KM4控制（4）M4是外圆砂轮电动机，由KM5控制5）M5是冷却泵电动机给砂轮和工件提供冷却液，由KM6控制（6）FU1作为线路总的短路保护，FU2作为M1和M2电动机的短路保护，FU3作为M3和M5电动机的短路保护。FR1、

5、FR2、FR3、FR4、FR5分别是M1、M2、M3、M4、M5的过载保护。第二章 控制电路设计及分析合上电源开关QS1 指示灯HL灯亮 合上QS2 照明灯EL亮（1） 油泵电动机M1的控制启动按钮SB2 KM1线圈得电 KM1自锁触头闭合自锁 后面 电路才能得电实现顺序控制 KM1主触头闭合 油泵电动机 M1启动供给压力油（2）头架电动机M2的控制低速：SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低” 、“停” 、“高”三档位置，如将SA1扳到“低”档位置，按下油泵电动机M1的启动按钮SB2，M1启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM2线圈得电

6、KM2联锁触头分断对KM3联锁 KM2主触头闭合 电动机M2接成形低速运行 KM2辅助常开闭合 KM6线圈得电 KM6主触头闭合 电动机M5得电运转提供冷却液。高速：将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM3线圈得电KM3联锁触头分断对KM3联锁KM3主触头闭合 电动机M2接成YY形高速运行KM3辅助常开闭合 KM6线圈得电 KM6主触头闭合 电动机M5得电运转提供冷却液SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关SQ1复位断开，电动机M2自动停转。（3）外圆砂轮电动机M3和M4控制内、外圆砂轮电动

7、机不能同时启动，由位置开关SQ2对它们实际联锁。当外圆磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，它的后侧压住位置开关SQ2 SQ2常闭分断对KM4联锁 SQ2常开闭合 KM5线圈得电 KM5联锁触头分断对按下SB6 KM4联锁 KM5自锁触头闭合 KM5主触头闭合 电动机M4得电 KM5联锁触头复位闭合停止:只需按下SB5 KM5线圈失电 KM5自锁触头分断 KM5主触头分断 电动机M4失电停转当内圆磨时：将内圆磨具翻下，原被内圆磨具压下的位置开关SQ2复位，SQ2常开恢复分断SQ2常闭恢复闭合 电磁铁YA线圈得电 按下SB4 KM4线圈得电 衔铁被吸下，砂轮架快速进退的操纵手柄锁住液压回路，使砂轮

8、架不能快速退回 KM4联锁触头分断对KM5联锁 KM4自锁触头闭合自锁 KM4主触头闭合 内圆砂轮电动机M3启动运行内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为此时圆磨头在工件内孔，砂轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事故。（4）冷却泵电动机M5的控制： 当KM2或KM3线圈得电吸合时，利用KM 2或KM3辅助常开触头闭合，使KM6线圈得电吸合 冷却泵电动机M5自动启动。修整砂轮时，不需要启动头架电动机M2，但要启动冷却泵电动机M5。为此，备有转换开关SA2，在修整砂轮时用来控制冷却泵电动机。（5）停止：按下SB1 KM1线圈失电 KM1主触头分断 电动机M1失电停转KM1自锁触头

9、分断 后面电路不能得电其余接触器所需的电源都从接触器KM1自锁触头后面接出，所以当油泵电动机停止后其余电动机才能停止。（6）照明及指示灯线路由变压器TC降压为36V电压供照明，6.3伏供指示灯（7）切断电源开关QS1 断开QS2 照明灯EL灭 指示灯HL灯灭 第三章 故障分析及解决方法正常运行情况下，M1432型万能外圆磨床能够实现它自己的功能，但是当运行时间过长或者运行不当，会出现些故障，这时我们应该避免出现下边的这些情况。列表如下：故障现象故障原因处理方法M1、M2、M3、M4、M5五台电机都不起动，三相电源L1、L2、L3之间的相间电压正常1. FU1熔丝熔断2. FR1FR5中有脱扣3

10、. KM1线圈断或脱落4. SB1、SB2的接线脱落1. 查找熔断原因，更换熔丝2. 按动热继电器复位按钮便可复位，但要查明过载原因3. 测量线圈通路和紧固接线4. 检查SB1、SB2接触情况并紧固接线M1、M2两台电动机不能起动FU2三相熔丝或两相熔丝熔断查明原因更换熔丝M2低速能起动，高速不能起动1. SA3有故障，可能是接触不良，以至造成KM3无法通电，高速不能起动2. KM2常闭，或KM3控制线路有故障或接线脱落1. 修复或更换新开关2. 检查修复KM2常闭点，测量线圈通路，更换线圈或紧固导线接头SA1开关置于断开位置，无论头架电机是高速起动，还是低速起动，冷却泵电动机都不起动。且无异

11、常声响1. KM2、KM3常开辅助触点接线13线松脱，或37线松脱2. KM2、KM3常开辅助触点丢失或损坏，当线圈KM2、KM3通电吸合时，使其不能闭合3. KM6接头松脱或线圈断路1. 检查13、37接线点是否松脱，紧固接线2. 检查KM2、KM3 常开辅助触点，动静恢复或更换3. 检查、接实线头或更换线圈头架电动机高、低速均能起动，SA1置于闭合状态，冷却泵电机M5也不能起动1. 13或37接线脱落2. KM6线圈断路或引出线圈松脱3. 37线断路4. N线与KM6未接实1. 检查13、37接线，紧固接头2. 测线圈电阻，检查线圈引出线端并接实3. 检查N线与KM6接线处并接实主回路没有

12、任何短路之处，SA1及SA2均在断开位置，一经合QS开关W相，FU1立即熔断1. 照明变压器一次侧绕组严重短路或烧毁2. 控制回路控制W相接地1. 通电后，FU1W相熔断后立即用手搭一下变压器或闻一闻，若有焦臭味或很热，更换新变压器或重绕2. 用摇表测W相对N线的绝缘电电阻，找出接地点，处理好绝缘进行内圆磨削加工时，将内圆磨具砂轮架翻下来后，不能阻止砂轮架的快速进退，造成事故1. 电磁铁YA25线至YA线圈至N间有断路处，未能吸合2. 电磁铁吸合的衔铁由于机械故障被卡死，不能吸合这种情况，电磁铁要发出异常响声，而且这种故障并不多见1. 从25接线点开始至YA线圈至N线逐点、逐段的检测后，发现故

13、障后修复2. 检查电磁铁吸合动作情况是否良好只有油泵电机M1能起动并能运转，其余M2、M3、M4、M5均不能起动KM1常开自锁已闭合好，问题就出在KM1自锁闭合后提供其他四台电机控制电源的引线13的脱落查明故障，接实13控制线第四章 电气设备明细表下表为M1432A型万能外圆磨床电器元件明细表，供维修参考M1432A型万能外圆磨床电器元件明细表代号名称型号规格数量M1泵电动机Y8024/B50.75KW、380V、4极1500Hmin1M2头架电动机YUD90LA8140.37/5KW、380V 814极1M3内圆电动机Y30221.1KW 380V 2极 3000r/min1M4外圆电动机Y

14、112M-44KW 380V 4极 1500r/min1M5冷却泵电动机DB-250.125KW 380V 2极1KM交流接触器CJ10-10380V 10A 线圈电压3806FR热继电器JR16B-20/320A 3极5FU1螺旋式熔断器RL1-60/25380V 60A配熔体25A3FU2螺旋式熔断器RL1-15/10380V 15A配熔体10A6FU3螺旋式熔断器RL1-15/10380V 15A配熔体10A6FU4螺旋式熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体2A2FU5熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体2A1SA1选择转速开关LAY3-22*13单极3位；380V、6A

15、1SA2冷却泵开关LAY3-11x/2单极3位；380V、6A1SA3照明开关LAY3-11x/2单极3位；380V、1SB按钮LA10-3H380V 5A 3位2SQ位置开关LX1-111380V 5A2YA电磁铁MQW-0.7380V 0.71TC变压器BKC-150380/36 24 6V1EL照明灯JC6-124V 40W1HL指示灯DS22-2/T0.15A 68V1课程实训总结这次设计使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。这次课程设计是我对电气方面的学习提供了很大的帮助，对学好电气这方面的课程增加了很大的信心。我在电气设计这方面的知识掌握得不牢固是在做这次

16、课程设计明显的体现出来了，平时听课的时候感觉大部分都听懂了，课后也没有花很多时间去复习和钻研它，相信这也是很多同学的通病，不是老师讲的不好，而是学生们不知道怎么来验证自己学的怎么样。这次课程设计整体来说是成功的，但我也发现了自己许多披露和不足之处。譬如，最简单的流程没写好就想着画更复杂的电路，做事还是缺乏耐性和细心，当有时遇到问题时，总觉得无从下手，对于课本上的知识不能很好的组织起来。在实际设计中遇到了很多困难，最后还是在老师的的帮助下圆满的完成了。通过这次实训使我调高了对控制电气等方面的认识，熟悉操作大型电气和掌握磨床的结构及工作原理的方法。加深了我对理论知识的理解，和学习理论知识在实际中的运用，培养我的动手能力和解决实际问题的能力和一些工作中的经验。使我在实训中获益匪浅。参考文献1 赵明.工厂电气控制设备.北京：机械工业出版社，19852 王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京：机械工业出版社，2006.13吴晓君，杨向明.电气控制与可编程控制器应