第三章继电-接触器控制系统

1、 第三章第三章 常用机床电气控制常用机床电气控制 第三章第三章 常用机床电气控制常用机床电气控制 在学习了常用低压电器与继点在学习了常用低压电器与继点-接触器控制电路基接触器控制电路基 本环节基础上本环节基础上, , 下面将对生产机械的电气控制进行分下面将对生产机械的电气控制进行分 析和研究。本章从常用机床的电气控制入手析和研究。本章从常用机床的电气控制入手, ,以期会阅以期会阅 读、分析机床电气控制电路的方法、步骤读、分析机床电气控制电路的方法、步骤, ,加深对典型加深对典型 控制环节的理解和应用控制环节的理解和应用, ,了解机床上机械、液压、电气了解机床上机械、液压、电气 三者的紧密配合，

2、从机床控制的设计、安装、调试、三者的紧密配合，从机床控制的设计、安装、调试、 运行等打下一定基础。运行等打下一定基础。 机床的电气控制，不仅要求能够实现起动、制动、机床的电气控制，不仅要求能够实现起动、制动、 反向和调速等基本要求，更要满足生产工艺的各项要反向和调速等基本要求，更要满足生产工艺的各项要 求，还要保证机床各运动的准确和相互协调，具有各求，还要保证机床各运动的准确和相互协调，具有各 种保护装置，工作可靠，实现操作自动化等。种保护装置，工作可靠，实现操作自动化等。 1 1）对机床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等应）对机床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等应 有一定的了解，做到了

3、解控制对象，明确控制要求。有一定的了解，做到了解控制对象，明确控制要求。 2 2）应了解机械操作手柄与电器元件的关系；了解机床）应了解机械操作手柄与电器元件的关系；了解机床 液压系统与电气控制的关系等。液压系统与电气控制的关系等。 3 3）将整个控制电路按动能不同分成若干局部控制电路）将整个控制电路按动能不同分成若干局部控制电路 ，逐一分析，分析时应注意各局部电路之间的联锁与互锁，逐一分析，分析时应注意各局部电路之间的联锁与互锁 关系，然后再统观整个电路，形成一个整体观念。关系，然后再统观整个电路，形成一个整体观念。 4 4）抓住各机床电气控制的特点，深刻理解电路中各电）抓住各机床电气控制的特

4、点，深刻理解电路中各电 器元件、各接点的作用，学会分析的方法，养成分析的习器元件、各接点的作用，学会分析的方法，养成分析的习 惯。惯。 学习与分析机床电气控制电路时，学习与分析机床电气控制电路时， 应注意以下几个问题应注意以下几个问题 图3-1 C620-1型车床电气控制线路 车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、能够车削外圆、内圆、端面、 螺纹、定型表面，并可以用钻头、铰刀等螺纹、定型表面，并可以用钻头、铰刀等进行加工。进行加工。 卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座

5、进给箱、丝杠、光杠、刀架和 溜板箱等组成。溜板箱等组成。 车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，它承受车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，它承受 车削加工时的主要切削功率。进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线车削加工时的主要切削功率。进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线 运动。车床的辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾座的移动与工运动。车床的辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾座的移动与工 件的夹紧与松开等。件的夹紧与松开等。 车削加工时，应根据工件材料、刀具种类、工件尺寸、工艺要求等来选车削加工时，应根据工件材料、刀具种类、工件尺寸、工艺要求

6、等来选 择不同的切削速度，这就要求主轴能在相当大的范围内调速。目前大多数择不同的切削速度，这就要求主轴能在相当大的范围内调速。目前大多数 中小型车采用三相笼型感应电动机拖动，主轴的变速是靠齿轮箱的机械有中小型车采用三相笼型感应电动机拖动，主轴的变速是靠齿轮箱的机械有 级调来实现的。车削加工时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免级调来实现的。车削加工时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免 乱扣，要反转退刀；同时，加工螺纹时，要求工件旋转速度与刀具的移动乱扣，要反转退刀；同时，加工螺纹时，要求工件旋转速度与刀具的移动 速度之间有严格的比例关系。为此，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传速度之间

7、有严格的比例关系。为此，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传 动来连接，而主运动与进给运动由一台电动机拖动。为了提高工作效率，动来连接，而主运动与进给运动由一台电动机拖动。为了提高工作效率， 有时车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动。有时车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动。 3.1 3.1 车床的电气控制车床的电气控制 进行车削加工时，刀具的温度高，需用切削液来进行冷却。进行车削加工时，刀具的温度高，需用切削液来进行冷却。 为此，车床备有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵，实现刀为此，车床备有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵，实现刀 具的冷却。有的车床还专门设有润滑泵电动机，对系统进具的冷

8、却。有的车床还专门设有润滑泵电动机，对系统进 行润滑。行润滑。 今以今以C650-2C650-2型卧式车床电气控制为例进行分析。图型卧式车床电气控制为例进行分析。图3-13-1 为为C650-2C650-2型车床电气控制电路图。型车床电气控制电路图。C650-2C650-2型车床是一种中型车床是一种中 型车床，除有主轴电动机型车床，除有主轴电动机M1M1和冷却泵电动机和冷却泵电动机M2M2外，还设置外，还设置 了刀架快速电动机了刀架快速电动机M3M3。它的控制特点是：它的控制特点是： 1 1）主轴电动机）主轴电动机M1M1采用电气正反转控制。采用电气正反转控制。 2 2）M1M1容量为容量为2

9、020kWkW，采用电气反转控制，实现快速停车。采用电气反转控制，实现快速停车。 3 3）为便于对刀操作，主轴设有点动控制。）为便于对刀操作，主轴设有点动控制。 4 4）采用电流表来检测电动机负载情况。）采用电流表来检测电动机负载情况。 图3-2 C650卧式机床的结构 型号：型号：CY6140-1000普通车床普通车床 云南机床厂云南机床厂 一、主轴电动机控制一、主轴电动机控制 1. 1.主轴正反转控制主轴正反转控制 由按钮由按钮SB2SB2、SB3SB3和接触器和接触器KM1KM1、KM2KM2组成组成 主轴电动机正反转控制电路，并由接触器主轴电动机正反转控制电路，并由接触器KM3KM3主

10、触电短接反接制动主触电短接反接制动 电阻电阻R R，实现全压直接起动运转。实现全压直接起动运转。 2.2.主轴的点动控制主轴的点动控制 由主轴点动按钮由主轴点动按钮SB4SB4与接触器与接触器KM1KM1控制，并控制，并 且在主轴电动机且在主轴电动机M1M1主电路中串入电阻主电路中串入电阻R R减压起动和低速运转，获得减压起动和低速运转，获得 单方向的低速点动，便于对刀操作。单方向的低速点动，便于对刀操作。 3. 3.主轴电动机反接制动的停车控制主轴电动机反接制动的停车控制 主轴停车时，由停止按钮主轴停车时，由停止按钮 SB1SB1与正反转接触器与正反转接触器KM1KM1、KM2KM2及反接制

11、动接触器及反接制动接触器KM3KM3、速度继电器速度继电器 KSKS，构成电动机正反制动控制电路，在构成电动机正反制动控制电路，在KSKS控制下实现反接制动停控制下实现反接制动停 车。车。 4. 4.主轴电动机负载检测及保护环节主轴电动机负载检测及保护环节 C650-2C650-2型车床采用电流表型车床采用电流表 检测主轴电动机定子电流。为防止起动电流的冲击，采用时间继检测主轴电动机定子电流。为防止起动电流的冲击，采用时间继 电器电器KTKT的常闭通电延时断开触点接连在电流表的两端，为此的常闭通电延时断开触点接连在电流表的两端，为此KTKT延延 时应稍长于时应稍长于M1M1的起动时间。而当的起

12、动时间。而当M1M1制动停车时，当按下停止按钮制动停车时，当按下停止按钮 SB1SB1时，时，KM3KM3、KAKA、KTKT线圈相继断电释放，线圈相继断电释放，KTKT触点瞬时闭合，将电触点瞬时闭合，将电 流表短接，不会受到反接制动电流的冲击。流表短接，不会受到反接制动电流的冲击。 二、刀架快速移动的控制二、刀架快速移动的控制 刀架的快速移动由快速移动电动机刀架的快速移动由快速移动电动机M3M3拖动，由拖动，由 于架快速手柄操作。当扳动刀架快速移动手柄时于架快速手柄操作。当扳动刀架快速移动手柄时 ，压下行程开关，压下行程开关STST，接触器接触器KM5KM5线圈通电吸合，使线圈通电吸合，使

13、M3M3电动机直接起动，拖动刀架快速移动。当将快电动机直接起动，拖动刀架快速移动。当将快 速移动手柄扳回原位时，速移动手柄扳回原位时，STST不受压，不受压，KM5KM5断电释放断电释放 ，M3M3断电停止，刀架快速移动结束。断电停止，刀架快速移动结束。 三、冷却泵电动机的控制三、冷却泵电动机的控制 由按钮由按钮SB5SB5、SB6SB6和接触器和接触器KM4KM4构成电动机单方构成电动机单方 向起动、停止电路，实现对冷却蚌电动机向起动、停止电路，实现对冷却蚌电动机M2M2的控的控 制。制。 磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。磨磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。磨

14、床的种类很多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、床的种类很多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、 平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮 磨床、球面磨床、话键磨床、导轨磨床与无心磨床等。其中磨床、球面磨床、话键磨床、导轨磨床与无心磨床等。其中 尤以平面磨床应用最为普遍。平面磨床可分为下面几种基本尤以平面磨床应用最为普遍。平面磨床可分为下面几种基本 类型：立轴矩台平面磨床，卧轴矩台平面磨床，立轴圆台平类型：立轴矩台平面磨床，卧轴矩台平面磨床，立轴圆台平 面磨床，卧轴圆台平面磨床。今以面磨床，卧轴圆台平面磨床。今以M7475

15、BM7475B立轴圆台平面磨床立轴圆台平面磨床 的电气控制为例进行分析。的电气控制为例进行分析。 M7475BM7475B立轴圆台平面磨床是大型平面磨床，主运动是砂轮立轴圆台平面磨床是大型平面磨床，主运动是砂轮 的旋转，圆形工作台带动工件转动为进给运动。磨头的升降的旋转，圆形工作台带动工件转动为进给运动。磨头的升降 与台面的左右移动为辅助运动。工作台上设有电磁吸盘，用与台面的左右移动为辅助运动。工作台上设有电磁吸盘，用 来吸持工件。来吸持工件。 图图3-23-2为为M7475BM7475B型平面磨床交流电力拖动控制电路图，图型平面磨床交流电力拖动控制电路图，图 3-33-3为为M7475BM7

16、475B型平面磨床电磁吸盘励磁、退磁控制电路图。型平面磨床电磁吸盘励磁、退磁控制电路图。 3.2 3.2 磨床的电气控制磨床的电气控制 1 1）砂轮电动机）砂轮电动机M1M1容量为容量为2525kW,kW,采用采用Y-DY-D减压起动。减压起动。 2 2）工作台转动由双速电动机）工作台转动由双速电动机M2M2拖动，慢速时电动机联结成拖动，慢速时电动机联结成D D型，快型，快 速时为速时为YYYY联结。联结。 3 3）电动机）电动机M2M2和冷却泵电动机和冷却泵电动机M5M5由手动选择开关由手动选择开关SA1SA1、SA3SA3操作，为操作，为 实现实现M2M2、M5M5的零电压保护，设置了零电

17、压继电器的零电压保护，设置了零电压继电器KHVKHV。 4 4）工作台的左右运动，磨头上下运动全部采用电气控制。工作台的左右运动，磨头上下运动全部采用电气控制。 5 5）机床设有完善的保护环节：）机床设有完善的保护环节：KR1KR1KR5KR5热继电器实现电动机热继电器实现电动机M1M1 M5M5的过载保护；的过载保护；FU1FU1、FU2FU2熔断器分别为熔断器分别为M2M2及及M3M3M5M5电动机的短路保护电动机的短路保护 ；行程开关；行程开关ST1ST1、ST2ST2及及ST3ST3分别为工作台左行、右行及磨头上升的限位分别为工作台左行、右行及磨头上升的限位 保护；接触器保护；接触器K

18、M8KM8与与KM3KM3及及KM4KM4的电气互锁。的电气互锁。 6 6）M7475BM7475B型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。一部分为型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。一部分为 交流继点交流继点- -接触器控制系统，控制交流电力拖动部分；另一部分为电子接触器控制系统，控制交流电力拖动部分；另一部分为电子 控制电路，控制电磁吸盘（控制电路，控制电磁吸盘（magnctic chuckmagnctic chuck）的励磁与退磁。由按钮的励磁与退磁。由按钮 SB8SB8、SB9SB9控制中间继电器控制中间继电器KA1KA1，再有再有KA1KA1控制控制KA2KA2，实现对电磁吸盘的

19、控实现对电磁吸盘的控 制。其中制。其中V1V1、V2V2组成电子开关电路，用于给电磁吸盘励磁，组成电子开关电路，用于给电磁吸盘励磁，V3V3和和V4V4组组 成多谐振荡器电路，用于电磁吸盘的退磁。成多谐振荡器电路，用于电磁吸盘的退磁。 一、控制电路的特点一、控制电路的特点 1. 1.砂轮电动机砂轮电动机M1M1的控制的控制 合上开关，引入三相交流电源，按下起合上开关，引入三相交流电源，按下起 动按钮动按钮SB1SB1，零压保护继电器零压保护继电器KHVKHV线圈通电并自锁，电源接通，信号灯线圈通电并自锁，电源接通，信号灯 HL1HL1亮，表明机床的电气处于带点状态。亮，表明机床的电气处于带点状

20、态。 按下砂轮电动机起动按钮按下砂轮电动机起动按钮SB2SB2，接触器接触器KM2KM2线圈处于断电状态，其线圈处于断电状态，其 常闭辅助触点闭合，将砂轮电动机定子绕组联结成常闭辅助触点闭合，将砂轮电动机定子绕组联结成Y Y形。同时，接触形。同时，接触 器器KM1KM1线圈通电吸合并自保，时间继电器线圈通电吸合并自保，时间继电器KTKT线圈通电吸合。线圈通电吸合。KM1KM1主触点主触点 闭合，将闭合，将M1M1接通三相交流电源，使电动机定子绕组在接通三相交流电源，使电动机定子绕组在Y Y联结下起动旋联结下起动旋 转。转。 经过一定时间延时，当经过一定时间延时，当M1M1转速接近其额定转速时，

21、时间继电器触转速接近其额定转速时，时间继电器触 点点KTKT（4-84-8）断开，断开，KMKM线圈断电释放，触点线圈断电释放，触点KM1KM1（5-65-6）闭合，为闭合，为KM2KM2 线圈通电作准备。同时，触点线圈通电作准备。同时，触点KTKT（7-47-4）闭合，使闭合，使KM2KM2线圈通电吸合并线圈通电吸合并 自保，将砂轮电动机自保，将砂轮电动机M1M1定子绕联结成定子绕联结成D D形。在形。在KM2KM2线圈通电后，触点线圈通电后，触点 KM2KM2（7-87-8）闭合，使闭合，使KM1KM1线圈重新通电吸合，接通线圈重新通电吸合，接通M1M1电源，电源，M1M1进入正进入正 常

22、运转状态。常运转状态。 二、交流控制电路分析二、交流控制电路分析 由上可知，在由上可知，在M1M1电动机起动过程中，电动机起动过程中，KM2KM2断电，电动机联结成断电，电动机联结成Y Y形，形， KM1KM1通电起动旋转，当电动机转速接近额定转速时，通电起动旋转，当电动机转速接近额定转速时，KM1KM1先断电释先断电释 放切断三相电源，然后放切断三相电源，然后KM2KM2通电吸合，电动机联结成通电吸合，电动机联结成D D形，再让形，再让KM1KM1 吸合动作。这是由于接触器吸合动作。这是由于接触器KM2KM2容量为容量为4040A A，比比KM1KM1（容量为容量为7575A A 小）；另外

23、电路中采用小）；另外电路中采用KM2KM2辅助触点将辅助触点将M1M1电动定子绕组联结成电动定子绕组联结成Y Y形，形， 而辅助触点断开电流能力比主触点小得多。所以，首先使而辅助触点断开电流能力比主触点小得多。所以，首先使KM1KM1断电断电 释放，切断电源，然后才使释放，切断电源，然后才使KM2KM2吸合，在无电的情况下将电动机联吸合，在无电的情况下将电动机联 结成结成D D形，再使形，再使KM1KM1动作，重新接通电源。如果动作，重新接通电源。如果KM1KM1不先断电释放，不先断电释放， 直接使直接使KM2KM2动作，势必使动作，势必使KM2KM2的辅助触点断开大电流，这可能将触的辅助触点

24、断开大电流，这可能将触 点烧蚀。即使触点不被烧坏，在断开大电流是也要产生强烈的电点烧蚀。即使触点不被烧坏，在断开大电流是也要产生强烈的电 弧。辅助触点的灭弧能力差，到弧。辅助触点的灭弧能力差，到KM2KM2主触点闭合是时，辅助触点间主触点闭合是时，辅助触点间 的电弧有可能尚未熄灭，这将发生电源短路。的电弧有可能尚未熄灭，这将发生电源短路。 砂轮电动机起动后，触点砂轮电动机起动后，触点KM1KM1接通砂轮起动信号灯接通砂轮起动信号灯HL2HL2，同时同时KM1KM1 另一常闭辅助触点断开砂轮停止信号灯另一常闭辅助触点断开砂轮停止信号灯HL3HL3。 停车时，按下停止按钮停车时，按下停止按钮SB1

25、2SB12，KM1KM1、KM2KM2和和KTKT线圈断电释放，砂线圈断电释放，砂 轮电动机轮电动机M1M1停主观。同时，指示灯停主观。同时，指示灯HL2HL2灭，灭，HL3HL3亮。亮。 2. 2.工作台转动控制工作台转动控制 工作台有高、低速两种旋转速度，在按下总起动按工作台有高、低速两种旋转速度，在按下总起动按 钮钮SB1SB1，KHVKHV通电并自保，指示灯通电并自保，指示灯HL1HL1亮之后，有选择开亮之后，有选择开 关关SA1SA1选择。选择。 当当SA1SA1向下扳动是，触点向下扳动是，触点SA1SA1（11-1311-13）接通，接触接通，接触 器器KM3KM3线圈通电吸合，工

26、作台转动电动机线圈通电吸合，工作台转动电动机M2M2定子绕组联定子绕组联 结成结成Y Y形，电动机低速旋转，经传动机带动工作台低速形，电动机低速旋转，经传动机带动工作台低速 转动。转动。 当当SA1SA1向上扳动时，触点向上扳动时，触点SA1SA1（11-911-9）接通，接通，KM4KM4线线 圈通电吸合，圈通电吸合，M2M2定子绕组联结成定子绕组联结成YYYY形，电动机高速旋形，电动机高速旋 转，拖动工作台高速转动。转，拖动工作台高速转动。 将将SA1SA1开关扳到中间位置时，开关扳到中间位置时，KM3KM3、KM4KM4线圈均断电线圈均断电 释放，释放，M2M2与工作台停止转动。与工作台

27、停止转动。 3. 3.工作台移动的控制工作台移动的控制 由按钮由按钮SB4SB4、SB5SB5与接触器与接触器 KM5KM5、KM6KM6构成工作台移动电动机构成工作台移动电动机M3M3的正反转点动控制电的正反转点动控制电 路。行程开关路。行程开关ST1ST1、ST2ST2为工作台左右移动行程开关。为工作台左右移动行程开关。 4. 4.磨头上升与下降的控制磨头上升与下降的控制 由按钮由按钮SB6SB6、SB7SB7与与 接触器接触器KM7KM7、KM8KM8构成磨头升降电动机构成磨头升降电动机M4M4正反转点控制电正反转点控制电 路。路。ST3ST3为磨头上升行程开关。在磨头下落过程中，为为磨

28、头上升行程开关。在磨头下落过程中，为 安全起见，不允许工作台转动。为此，工作台转动与磨安全起见，不允许工作台转动。为此，工作台转动与磨 头下降之间设有电气互锁。头下降之间设有电气互锁。 5. 5.冷却泵电动机的控制冷却泵电动机的控制 冷却泵电动机冷却泵电动机M5M5由开由开 关关SA3SA3来控制接触器来控制接触器KM9KM9，以实现其起动与停止。以实现其起动与停止。 三三. .电磁吸盘励磁与退磁的控制电磁吸盘励磁与退磁的控制 平面磨床层是依靠电磁吸盘来吸持工作，然后进平面磨床层是依靠电磁吸盘来吸持工作，然后进 行磨削加工。工件磨削加工完成后，为使工件从行磨削加工。工件磨削加工完成后，为使工件

29、从 吸盘上取下来，要求对电磁吸盘进行退磁。吸盘上取下来，要求对电磁吸盘进行退磁。 1.1.电磁吸盘励磁控制电磁吸盘励磁控制 在图在图3-23-2中，按下励磁按钮中，按下励磁按钮 SB8SB8，励磁中间继电器励磁中间继电器KA1KA1线圈通电并自保，触点线圈通电并自保，触点 KA1KA1（100-100a100-100a）断开，切断退磁中间继电器断开，切断退磁中间继电器KA2KA2 电路，其处点电路，其处点KA2KA2（110-118110-118）、）、KA2KA2（134-121134-121） 、KA2KA2（135-123135-123）断开，晶体管断开，晶体管V1V1因发射极断开因发射

30、极断开 而不能工作，而不能工作，V3V3、V4V4则因输出端断开而不起作用则因输出端断开而不起作用 此时只有晶体管此时只有晶体管V2V2正常工作。正常工作。 V2V2选用的是选用的是3 3AX 81 PNPAX 81 PNP型管，当它的发射极和基极之型管，当它的发射极和基极之 间的间的D D电压电压UEB0.2UEB0.2时，时，V2V2导通；小于导通；小于0.20.2时，时，V2V2截止。截止。 在在V2V2的发射极、基极回路中，有两个输入电压，一个的发射极、基极回路中，有两个输入电压，一个 从电位器从电位器RP3RP3上取出的电压上取出的电压UEAUEA，即电容器即电容器C C 两端的电两

31、端的电 压；另一个是从电位器压；另一个是从电位器RP2RP2上取出并经二极管上取出并经二极管V21V21整流整流 的电压的电压UBA UBA ，即电阻即电阻R11 R11 两端的电压。两端的电压。UBA UBA 来自同步来自同步 变压器变压器TS2TS2的的220220V V交流电压，在其正半周，正弦波电交流电压，在其正半周，正弦波电 压被稳压管压被稳压管V10V10削成梯形波后加在削成梯形波后加在RP2RP2上；在其负半周，上；在其负半周， 电源电压经电源电压经V10V10、R15R15形成回路，如若忽略形成回路，如若忽略V10V10正向管正向管 压降压降0.60.6V V，则在则在RP2R

32、P2上没有电压，使上没有电压，使V21V21截止。这样，截止。这样， 梯形波经梯形波经V21V21给电容器给电容器C7 C7 充电，使充电，使UC7 UC7 电压逐渐上升。电压逐渐上升。 V21V21截止时，截止时，C7C7对对R11R11放电，在放电，在R11R11两端出现锯齿形电两端出现锯齿形电 压压UBAUBA，且且UBAUBA0 0。 这样这样UEB=UEA+UAB=UEA-UBAUEB=UEA+UAB=UEA-UBA，所以，所以，RP3RP3电位器上取出电压电位器上取出电压UEAUEA 愈高，则愈高，则V2V2的的UEBUEB愈高，愈高，V2V2趋向导通；而锯齿波电压趋向导通；而锯齿

33、波电压UBAUBA上升，使上升，使 V2V2的的UEBUEB减小，减小，V2V2趋向截止。在趋向截止。在UEAUEA、UBAUBA两个电压共同作用下，使两个电压共同作用下，使 V2V2处于两个种工作状态：当处于两个种工作状态：当UEB0.2UEB0.2时，时，V2V2导通；当导通；当UEBUEB0.2V0.2V 时，时，V2V2截止。在一般情况下，截止。在一般情况下，UBAUBA处于峰值及其附近的较高电压值处于峰值及其附近的较高电压值 时，时，UEBUEB0.2V0.2V，V2V2截止；当锯齿波电压截止；当锯齿波电压UBAUBA在较低电压值时，在较低电压值时，V2V2 导通。导通。 V2 V2

34、开始导通时，其集电极山个的脉冲变压器开始导通时，其集电极山个的脉冲变压器TP2TP2产生一个触发脉产生一个触发脉 冲，经冲，经V20V20送到晶闸管管送到晶闸管管V6V6的控制和阴极之间，使的控制和阴极之间，使V2V2触发导通，电触发导通，电 磁吸盘磁吸盘YHYH通电。半个周期后，通电。半个周期后，V6V6阴极电压改变极刑，晶闸管被关阴极电压改变极刑，晶闸管被关 断。断。V2V2在电源电压的每个周期内导通一次，晶闸管也随着导通一在电源电压的每个周期内导通一次，晶闸管也随着导通一 次。于是，电磁吸盘次。于是，电磁吸盘YHYH中流过单向脉动电流，而其脉动电压在中流过单向脉动电流，而其脉动电压在 1

35、00100V V左右。左右。 调节调节RP3RP3改变给定电压改变给定电压UEAUEA的大小，当的大小，当UEAUEA大时，大时，V2V2导通时间提导通时间提 前，触发脉冲前移，晶闸管导通角加大，前，触发脉冲前移，晶闸管导通角加大，YHYH中电流增大，电磁吸中电流增大，电磁吸 盘吸力加大，反之，盘吸力加大，反之，UEAUEA小时，电磁吸盘吸力将减小。小时，电磁吸盘吸力将减小。 当工作磨削完毕，在取下工作前，应使电磁吸盘退磁。当工作磨削完毕，在取下工作前，应使电磁吸盘退磁。 退磁时，按下停止按钮退磁时，按下停止按钮SB9SB9，励磁中间继电器励磁中间继电器KS1KS1线圈断线圈断 电释放，其常闭

36、触点闭合，使退磁中间继电器电释放，其常闭触点闭合，使退磁中间继电器KA2KA2线圈线圈 通电吸合，触点通电吸合，触点KA2KA2（110-118110-118）、）、KA2KA2（134-121134-121）、）、 KA2KA2（135-123135-123）闭合，接通闭合，接通V1V1的发射极和的发射极和V3V3、V4V4的输出的输出 电路。而触点电路。而触点KA2KA2（141-142141-142）断开，因此断开，因此C10C10经经R23R23与与 RP3RP3放电，放电，RP3RP3两端电压和给定电压两端电压和给定电压UEAUEA逐渐降低。逐渐降低。 由由V3V3、V4V4及有关的

37、阻容件组成对称多谐振荡器电路及有关的阻容件组成对称多谐振荡器电路 。放大器。放大器V3V3和和V4V4通过通过C8C8和和C9C9互相耦合，轮流导通和截止互相耦合，轮流导通和截止 。V3V3、V4V4一管截止时另一管导通，产生自激振荡，振荡一管截止时另一管导通，产生自激振荡，振荡 频率由频率由R18R18、R20R20和和C8C8、C9C9决定。决定。 2.2.电磁吸盘退磁控制电磁吸盘退磁控制 V3V3或或V4V4导通时，输出一个振荡电压，加到晶体管的基导通时，输出一个振荡电压，加到晶体管的基 极，提高了基极电位，使极，提高了基极电位，使V1V1或或V2V2趋向截止。趋向截止。V3V3、V4V

38、4轮轮 流输出电压，流输出电压，V1V1、V2V2轮流截止与导通。脉冲变压器轮流截止与导通。脉冲变压器TP1TP1、 TP2TP2轮流输出触发脉冲，分别送到轮流输出触发脉冲，分别送到V5V5和和V6V6的控制极，使的控制极，使 V5V5和和V6V6轮流导通，通过电磁吸盘轮流导通，通过电磁吸盘YHYH的电流交替改变，的电流交替改变， 其变化的频率就是多谐振荡器的振荡频率。其变化的频率就是多谐振荡器的振荡频率。 由于由于C10C10的放电，给定电压的放电，给定电压UEAUEA在逐渐减小，触发脉在逐渐减小，触发脉 冲逐渐后移，晶闸管导通逐渐减小。冲逐渐后移，晶闸管导通逐渐减小。 所以所以YHYH上通

39、过的交变电压也逐渐降低，最后趋向于上通过的交变电压也逐渐降低，最后趋向于 零，实现电磁吸盘的退磁。零，实现电磁吸盘的退磁。 图3-8 M7130平面磨床结构示意图 平面磨床平面磨床 型号：型号： MY7130卧卧 轴矩台平面轴矩台平面 磨床磨床 云南磨床厂云南磨床厂 图3-8 M7130平面磨床电气控制原理图 M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，M3为液压泵电动机 钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮面钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮面 等多种形式的加工。等多种形式的加工。 钻床的结构型式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床钻床的结构

40、型式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床 等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔大型等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔大型 零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组 成。内立柱固定在底座上，在它的外面空套着外立柱，外立柱可绕着不动成。内立柱固定在底座上，在它的外面空套着外立柱，外立柱可绕着不动 的内立柱回转一周。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆的内立柱回转

41、一周。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆 ，摇臂可沿外立柱上下移动，但两者不能作相对转动，因此，摇臂只与外，摇臂可沿外立柱上下移动，但两者不能作相对转动，因此，摇臂只与外 立柱一起相对内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主电动机、主轴立柱一起相对内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主电动机、主轴 和主轴传动机构、进给和进给变速机构以及机床的操作机构等部分组成。和主轴传动机构、进给和进给变速机构以及机床的操作机构等部分组成。 主轴箱安装在摇臂水平导轨上，它可借助手轮操作使其在水平导轨上沿摇主轴箱安装在摇臂水平导轨上，它可借助手轮操作使其在水平导轨上沿摇 臂作径向运动。当进行加工时

42、，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导臂作径向运动。当进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导 轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工 。钻削加工时，钻头一面旋转进行切削，同时进行纵向进给。可见摇臂钻。钻削加工时，钻头一面旋转进行切削，同时进行纵向进给。可见摇臂钻 床的主运动为主轴带着钻头的旋转运动；辅助运动有摇臂连同外立柱围绕床的主运动为主轴带着钻头的旋转运动；辅助运动有摇臂连同外立柱围绕 着内立柱的回转运动，摇臂在外立柱上的上升、下降运动，主轴箱在摇臂着内立柱的回转运动，摇臂在外立柱上的上升、

43、下降运动，主轴箱在摇臂 上的左右运动等；而主轴的前进移动是机床的进给运动。上的左右运动等；而主轴的前进移动是机床的进给运动。 3.3 3.3 钻床的电气控制钻床的电气控制 由于摇臂钻床的运动不见较多，为简化传动装置，常采用由于摇臂钻床的运动不见较多，为简化传动装置，常采用 多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹 紧放松电动机及冷却泵电动机。紧放松电动机及冷却泵电动机。 主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，所以主主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，所以主 运动与进给运动由一台笼型感应电动机拖动。运动与进给运动由一台笼型感应

44、电动机拖动。 摇臂钻床加工螺纹时，主轴需要正、反转，摇臂钻床主摇臂钻床加工螺纹时，主轴需要正、反转，摇臂钻床主 轴的正反转一般用机械方法变换，主轴电动机只做简单方轴的正反转一般用机械方法变换，主轴电动机只做简单方 向旋转。向旋转。 为适应各种形式的加工，钻床的主运动与进给运动要有为适应各种形式的加工，钻床的主运动与进给运动要有 较大的调速范围。以较大的调速范围。以Z3040Z30401616型摇臂钻床为例，其主轴的型摇臂钻床为例，其主轴的 最低转速为最低转速为4040r/min,r/min,最高转速为最高转速为20002000r/minr/min，调速范围达调速范围达5050 之大。之大。 下

45、面以下面以Z3040Z30401616（I I）型摇臂钻床为例，分析其电气控型摇臂钻床为例，分析其电气控 制。图制。图3-43-4为为Z3040Z30401616（I I）型摇臂钻床电气控制电路图。型摇臂钻床电气控制电路图。 摇臂钻床摇臂钻床 型号：型号： Z305016 型摇臂钻床型摇臂钻床 山东滕州翔山东滕州翔 宇机床有限宇机床有限 公司公司 按SB3 KT1 通电,KT1闭合 （16-17） 通电, M3正转,活塞移动摇臂松开 ST2断开 （9-16） 断电,M3停 ST2闭合 （9-10） 通电,M2正转摇臂上升 KM4 KM4 KM2 摇臂升降控制摇臂升降控制 松SB3 KT1 断电

46、延时,KT1闭合 （24-25） 通电, 反转,摇臂夹紧 断电,M2停，摇臂停止上升 KM5 KM2 （4-24） KM5断电M3停。 摇臂夹紧后ST3断开 完成了摇臂先松开、后移动、再夹紧的整套动作 立柱与主轴箱松开与夹紧: SB5为松开按钮，SB6为夹紧按钮KT2是断电延时型，KT3是通电延时型。 SC置中间，SC（29-31）、SC（29-31）闭合， 按SB5 KT2 通电,KT2闭合,电磁铁YA1、YA2吸合,为主轴箱与立柱松开作准备。 （4-29） 通电, M3正转,分配阀使立柱和主轴箱松开KM4KT3 通电, KT3延时 （4-21） 闭合 ST4复位闭合，可手动先立柱或主轴箱作

47、径向移动。 按SB6夹紧。 1 1）控制电路设有总起动按钮）控制电路设有总起动按钮SB1SB1和总停止按钮和总停止按钮SB7SB7，便于操纵和紧急刹车。便于操纵和紧急刹车。 2 2）主电路由隔离开关）主电路由隔离开关QS1QS1、QS2QS2进行保护。隔离开关中的电磁脱扣作为短路进行保护。隔离开关中的电磁脱扣作为短路 保护，从而取代了熔断器。长期运转的主电动机保护，从而取代了熔断器。长期运转的主电动机M1M1与液压泵电动机与液压泵电动机M3M3设有热继电设有热继电 器器KR1KR1、KR2KR2作长期过载保护。作长期过载保护。 3 3）采用）采用4 4台电动机拖动，它们是主电动机台电动机拖动，

48、它们是主电动机M1M1、摇臂升降电动机摇臂升降电动机M2M2、液压泵电液压泵电 动机动机M3M3及冷却泵电动机及冷却泵电动机M4M4。液压泵电动机拖动液压泵供压力油，经液压传动系统液压泵电动机拖动液压泵供压力油，经液压传动系统 实现立柱与主轴箱的放松与夹紧及摇臂的放松与夹紧，并与电气配合实现摇臂升实现立柱与主轴箱的放松与夹紧及摇臂的放松与夹紧，并与电气配合实现摇臂升 降与夹紧放松的自动控制。由于这降与夹紧放松的自动控制。由于这4 4台电动机容量比较小，故均采用直接起动控台电动机容量比较小，故均采用直接起动控 制。制。 4 4）摇臂的移动严格按照）摇臂的移动严格按照摇臂松开摇臂松开移动移动摇臂夹

49、紧摇臂夹紧的程序进行。为此，要的程序进行。为此，要 求夹紧放松作用的液压泵电动机求夹紧放松作用的液压泵电动机M3M3与摇臂升降电动机与摇臂升降电动机M2M2按一定顺序起动工作，按一定顺序起动工作，由由 摇臂松开行程开关摇臂松开行程开关ST2ST2与夹紧行程开关与夹紧行程开关ST3ST3发出控制信号进行控制。发出控制信号进行控制。 5 5）机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操）机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操 作和维修。其中作和维修。其中HL1HL1为电源指示灯；为电源指示灯；HL2HL2为立柱与主轴箱松开指示灯；为立柱与主轴箱松开指示灯；

50、HL3HL3为立柱为立柱 与主轴箱夹紧指示灯；与主轴箱夹紧指示灯；HL4HL4为主轴电动机旋转指示灯。为主轴电动机旋转指示灯。 6 6）摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松）摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松 可以单独操作，也可以同时进行，由转换开关可以单独操作，也可以同时进行，由转换开关SCSC和按钮和按钮SB5SB5或或SB6SB6控制。控制。 一、控制电路特点一、控制电路特点 1. 1.开车前的准备开车前的准备 首先将隔离开关接通，同时将电气控首先将隔离开关接通，同时将电气控 制箱门关好。然后将电源引入开关制箱门关好。然后将电源引

51、入开关QS1QS1扳到扳到“接通接通”位置，位置， 引入三相交流电源，此时总电源指示灯引入三相交流电源，此时总电源指示灯HL1HL1亮，表示机床电亮，表示机床电 气电路已进入带电状态。按下总起动按钮气电路已进入带电状态。按下总起动按钮SB1SB1，中间继电器中间继电器 KAKA线圈通电吸合并自保，为主电动机及其它电动机起动作准线圈通电吸合并自保，为主电动机及其它电动机起动作准 备，同时触点备，同时触点KAKA闭合，为其它闭合，为其它3 3个指示灯通电作准备。个指示灯通电作准备。 2.2.主电动机的控制主电动机的控制 主轴电动机主轴电动机M1M1由起动、停止按钮由起动、停止按钮 SB2SB2、S

52、B8SB8和接触器和接触器KM1KM1构成电动机单方向旋转控制电路。当构成电动机单方向旋转控制电路。当 KM1KM1线圈通电吸合，线圈通电吸合，M1M1起动旋转时，主电动起动指示灯起动旋转时，主电动起动指示灯HL4HL4亮，亮， 当当M1M1停转时，停转时，HL4HL4灭。灭。 3. 3.摇臂升降控制摇臂升降控制 摇臂的移动必须先将摇臂松开，再移摇臂的移动必须先将摇臂松开，再移 动，移动到后摇臂自动夹紧。因此，摇臂移动过程是对液压动，移动到后摇臂自动夹紧。因此，摇臂移动过程是对液压 泵电动机泵电动机M3M3和摇臂升降电动机和摇臂升降电动机M2M2按一定程序进行自动控制的按一定程序进行自动控制的

53、 过程。下面以摇臂上升为例说明。过程。下面以摇臂上升为例说明。 二、电气控制电路分析二、电气控制电路分析 按下摇臂上升按钮按下摇臂上升按钮SB3SB3，时间继电器时间继电器KT1KT1线圈通电吸合。触点线圈通电吸合。触点KT1KT1 （16-1716-17）闭合，使接触器闭合，使接触器KM4KM4通电吸合，其主触点闭合，接通电源通电吸合，其主触点闭合，接通电源 使液压泵电动机使液压泵电动机M3M3正向旋转，供出压力油。压力油经分配阀进入摇正向旋转，供出压力油。压力油经分配阀进入摇 臂的松开油腔，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。同臂的松开油腔，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。

54、同 时，活塞杆通过弹簧片压动行程开关时，活塞杆通过弹簧片压动行程开关ST2ST2，使其触点使其触点ST2ST2（9-169-16）断断 开，使开，使KM4KM4线圈断电释放；另一触点线圈断电释放；另一触点ST2ST2（9-109-10）闭合，使闭合，使KM2KM2线圈通线圈通 电吸合。前者使液压泵电动机电吸合。前者使液压泵电动机M3M3停止转动，后者使摇臂升降电动机停止转动，后者使摇臂升降电动机 M2M2起动正向旋转，带动摇臂上升移动。起动正向旋转，带动摇臂上升移动。 当摇臂上升到所需位置时，松开摇臂上升按钮当摇臂上升到所需位置时，松开摇臂上升按钮SB3SB3，接触器接触器KM2KM2 和时间

55、继电器和时间继电器KT1KT1线圈同时断电释放，摇臂升降电动机线圈同时断电释放，摇臂升降电动机M2M2停止，摇臂停止，摇臂 停止上升。但时间继电器停止上升。但时间继电器KT1KT1为断电延时型，所以在摇臂停止上升后为断电延时型，所以在摇臂停止上升后 1 13 3s s其延时闭合触点其延时闭合触点KT1KT1（24-2524-25）闭合，接触器闭合，接触器KM5KM5线圈才通电吸线圈才通电吸 合，使液压泵电动机合，使液压泵电动机M3M3通电反向旋转，供出压力油经分配阀进入摇通电反向旋转，供出压力油经分配阀进入摇 臂的夹紧油腔，经夹紧机构将摇臂夹紧。在摇臂夹紧的同时，活塞臂的夹紧油腔，经夹紧机构将

56、摇臂夹紧。在摇臂夹紧的同时，活塞 杆通过弹簧片使行程开关杆通过弹簧片使行程开关ST3ST3压力下，触点压力下，触点ST3ST3（4-244-24）断开，切断断开，切断 接触器接触器KM5KM5的线圈电路，的线圈电路，KM5KM5断电释放，液压泵电动机停止转动，完断电释放，液压泵电动机停止转动，完 成了摇臂先松开、后移动、再甲紧的整套动作。成了摇臂先松开、后移动、再甲紧的整套动作。 摇臂升降电动机的正反转接触器摇臂升降电动机的正反转接触器KM2KM2、KM3KM3采用电气与机械的双采用电气与机械的双 重互锁，确保电路的安全工作。重互锁，确保电路的安全工作。 由于摇臂是上升与下降是短时间的调整工作

57、，所以采用点动控制方式。由于摇臂是上升与下降是短时间的调整工作，所以采用点动控制方式。 行程开关行程开关ST1ST1与与ST4ST4常闭触点分别串接在按钮常闭触点分别串接在按钮SB3SB3、SB4SB4常开按钮之后，起摇臂常开按钮之后，起摇臂 上升与下降是限位保护。上升与下降是限位保护。 4. 4.立柱与主轴箱松开与夹紧是控制立柱与主轴箱松开与夹紧是控制 立柱与主轴的松开与夹紧既立柱与主轴的松开与夹紧既 可以同时进行又可以单独进行，由转换开关可以同时进行又可以单独进行，由转换开关SCSC与按钮与按钮SB5SB5或或SB6SB6控制。控制。转换开关转换开关SCSC 有有3 3个位置，个位置，扳到

58、扳到中间位置时，立柱与主轴箱的松开与夹紧时进行中间位置时，立柱与主轴箱的松开与夹紧时进行；扳到；扳到左边位置左边位置 时，立柱被夹紧与放松时，立柱被夹紧与放松；扳到；扳到右边位置时，主轴箱单独夹紧与放松右边位置时，主轴箱单独夹紧与放松。SB5SB5为松开按为松开按 钮，钮，SB6SB6为夹紧按钮为夹紧按钮。当转换开关。当转换开关SCSC置于中间位置时，触点置于中间位置时，触点SCSC（29-3129-31）与触点与触点SCSC （29-3129-31）闭合，若使立柱与主轴箱同时松开，则按下闭合，若使立柱与主轴箱同时松开，则按下SB5SB5，时间继电器时间继电器KT2KT2、KT3KT3 线圈同

59、时通电并吸合。线圈同时通电并吸合。KT2KT2是断电延时型，是断电延时型，KT3KT3是通电延时型是通电延时型。触点。触点KT2KT2（4-294-29）在在 通电瞬间闭合，主轴箱松紧电磁铁通电瞬间闭合，主轴箱松紧电磁铁YA1YA1和立柱松紧电磁铁和立柱松紧电磁铁YA2YA2同时通电吸合，为主同时通电吸合，为主 轴箱与立柱同时松开作准备。而另一时间继电器轴箱与立柱同时松开作准备。而另一时间继电器KT3KT3的触点的触点KT3KT3（4-214-21）经经1 13 3s s延延 时闭合，使接触器时闭合，使接触器KM4KM4线圈通电吸合，液压泵电动机线圈通电吸合，液压泵电动机M3M3通电正向旋转，

60、压力经分配通电正向旋转，压力经分配 阀进入立柱主轴箱的松开油缸，推动活塞使立柱和主轴箱松开。同时活塞杆使行阀进入立柱主轴箱的松开油缸，推动活塞使立柱和主轴箱松开。同时活塞杆使行 程开关程开关ST4ST4复位，触点闭合，立柱与主轴箱的松开，指示灯复位，触点闭合，立柱与主轴箱的松开，指示灯HL2HL2亮。当立柱与主轴亮。当立柱与主轴 箱松开后，可在手动先使立柱或主轴箱作径向移动。当移动到位后，可按下夹紧箱松开后，可在手动先使立柱或主轴箱作径向移动。当移动到位后，可按下夹紧 按钮按钮SB6SB6，电路工作情况与松开时相似，故不在复述。电路工作情况与松开时相似，故不在复述。 至于主轴箱与立柱的单独松开