电气控制系统与可编程控制器常晓玲第3章

1、1 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 第三章第三章 典型生产机械典型生产机械 电气控制电路分析电气控制电路分析 第一节第一节 电气控制电路的分析基础电气控制电路的分析基础 第二节第二节 车床的电气控制电路分析车床的电气控制电路分析 第三节第三节 X62WX62W万能铣床的电气控制电路分析万能铣床的电气控制电路分析 第四节第四节 T68T68型卧式镗床的电气控制电路分析型卧式镗床的电气控制电路分析 第五节第五节 起重机械电气控制电路分析起重机械电气控制电路分析 2 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 1.1.设备说明书设备说明书 设备说明书由机械（包括液压）与电气两部分组成。设备说明书由机

2、械（包括液压）与电气两部分组成。 (1) (1) 设备的构造，主要技术指标，机械、液压气动部设备的构造，主要技术指标，机械、液压气动部 分的工作原理及主要性能指标、规格和运动要求等。分的工作原理及主要性能指标、规格和运动要求等。 (2) (2) 电气传动方式，电机、执行电器等数目、规格型电气传动方式，电机、执行电器等数目、规格型 号、安装位置、用途及控制要求。号、安装位置、用途及控制要求。 (3) (3) 设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指 示装置的布置以及在控制电路中的作用。示装置的布置以及在控制电路中的作用。 第一节电气控制电路的分析基础

3、一、电气控制电路分析的内容一、电气控制电路分析的内容 3 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 (4) (4) 弄清楚与机械、液压部分直接关联的电器（行弄清楚与机械、液压部分直接关联的电器（行 程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、 工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作 用等。用等。 2.2.电气控制原理图电气控制原理图 这是电路分析的主要内容。电气控制系统的原理这是电路分析的主要内容。电气控制系统的原理 图有主电路、控制电路、指示照明电路、保护及联锁图有主电路、控制电路、指示照明电路

4、、保护及联锁 环节以及特殊控制电路等部分组成。环节以及特殊控制电路等部分组成。 4 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 注意：注意： 我们在分析具体电路图时，必须与阅读其它技术我们在分析具体电路图时，必须与阅读其它技术 资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制 方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主 令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。 5 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 1.1.分析分析主电路主电路 电动机起动、转向控制、调速、

5、制动等电动机起动、转向控制、调速、制动等 基本控制环节。基本控制环节。 2.2.分析分析控制电路控制电路 将控制电路将控制电路“化整为零化整为零”，按功能不，按功能不 同划分成若干个局部控制电路来进行分析。同划分成若干个局部控制电路来进行分析。 3.3.分析分析指示照明等辅助电路指示照明等辅助电路 二、电路图阅读分析的方法与步骤二、电路图阅读分析的方法与步骤 分析控制电路的最基本的方法是分析控制电路的最基本的方法是“查线读图查线读图”法。法。 4. 4.分析分析联锁与保护联锁与保护环节环节 5.5.分析分析特殊控制环节特殊控制环节 6.6.总体检查总体检查 6 第三章 典型生产机械电气控制电路

6、分析 第二节第二节 卧式车床的电气控制线路分析卧式车床的电气控制线路分析 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。在机械加车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。在机械加 工中广泛使用，根据其结构和用途不同、分成普通车床、工中广泛使用，根据其结构和用途不同、分成普通车床、 立式车床、六角车床、仿形车床等。车床主要用于车削外立式车床、六角车床、仿形车床等。车床主要用于车削外 圆、内孔、端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并可圆、内孔、端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并可 装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工。 7 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 一、卧式车床的主要结

7、构及运动形式一、卧式车床的主要结构及运动形式 卧式车床主要结构如下页图，为了加工各种旋转表面，车床主要结构如下页图，为了加工各种旋转表面， 车床必须具有车床必须具有切削运动切削运动和和辅助运动辅助运动。切削运动包括主运动。切削运动包括主运动 和进给运动，除此之外的所有运动均称为辅助运动。和进给运动，除此之外的所有运动均称为辅助运动。 主运动主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它 消耗绝大部分能量。消耗绝大部分能量。 进给运动进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，其是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，其 运动方式有手动和自动两种。运动

8、方式有手动和自动两种。 辅助运动辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。 8 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 卧式车床的结构卧式车床的结构 1-1-床身；床身；2-2-进给箱；进给箱；3-3-挂轮箱；挂轮箱；4-4-主轴箱；主轴箱；5-5-溜板箱；溜板箱； 6-6-溜板及刀架；溜板及刀架；7-7-尾座；尾座；8-8-丝杠；丝杠；9-9-光杠光杠 9 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 二、卧式车床的电力拖动及控制要求二、卧式车床的电力拖动及控制要求 根据普通卧式车床加工的需要，其控制要求：根据普通卧式车床加工的需要，其控制要求： 1.1.主轴

9、转速和进给速度可调，主轴转速能在相当大的范主轴转速和进给速度可调，主轴转速能在相当大的范 围内进行调节围内进行调节 2.2.主轴电动机的起动、停车应能实现自动控制。主轴电动机的起动、停车应能实现自动控制。 3.3.冷却泵电动机冷却泵电动机 4.4.快速移动电动机快速移动电动机 5.5.控制线路应有必要的保护及照明等电路。控制线路应有必要的保护及照明等电路。 主轴启动之后， 再启动 采用机械 抱闸 10 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 三、三、C616C616卧式车床的电气控制电路分析卧式车床的电气控制电路分析 11 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 1.1.主电路分析主电路分析 该车

10、床有三台电动机，该车床有三台电动机，M1M1为主电动机，为主电动机，M2M2为润滑泵电动机为润滑泵电动机 ，M3M3为冷却泵电动机。为冷却泵电动机。 三相交流电源通过开关三相交流电源通过开关QSQS引入，引入，FU1FU1、FR1FR1分别为主电机的短分别为主电机的短 路保护和过载保护。路保护和过载保护。KM1KM1、KM2KM2为主电动机为主电动机M1M1的正转和反转接触的正转和反转接触 器。器。KM3KM3为为M1M1和和M2M2电动机的起动、停止接触器。电动机的起动、停止接触器。SA1SA1为为M3M3电动机电动机 的接通和断开用组合开关，的接通和断开用组合开关，FR2FR2、FR3FR

11、3进行电动机的过载保护。进行电动机的过载保护。 2.2.控制、照明和显示电路分析控制、照明和显示电路分析 合上开关合上开关QSQS后，三相交流电源被引入。当后，三相交流电源被引入。当SA2SA2的操纵手柄的操纵手柄 处在零位时，合上转换开关处在零位时，合上转换开关SA3SA3，则接触器，则接触器KM3KM3通电吸合，润滑通电吸合，润滑 泵电动机泵电动机M2M2起动。起动。KM3KM3的辅助常开触点闭合为主电动机的辅助常开触点闭合为主电动机M1M1启动作启动作 好准备，好准备，M2M2与与M1M1电动机之间有顺序起动联锁。电动机之间有顺序起动联锁。 12 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 操

12、纵控制开关操纵控制开关SA2SA2，可以控制主电动机正转反转。当开，可以控制主电动机正转反转。当开 关关SA2SA2在零位时，在零位时，SA2SA20 0接通，接通，SA2SA21 1、SA2SA22 2断开，这时中间继电断开，这时中间继电 器器KAKA通电吸合并自锁。当将操纵手柄扳到向下位置时，通电吸合并自锁。当将操纵手柄扳到向下位置时，SA2SA21 1 接通，接通，SA2SA20 0、SA2SA22 2断开，正转接触器断开，正转接触器KM1KM1通电吸合，主电动通电吸合，主电动 机机M1M1正转起动。若将操纵手柄扳到向上位置时，正转起动。若将操纵手柄扳到向上位置时，SA2SA22 2接通

13、，接通， SA2SA20 0、SA2SA21 1断开，反转接触器断开，反转接触器KM2KM2通电，通电，M1M1反转起动。反转起动。 当手柄扳回零位时，当手柄扳回零位时，SA2SA21 1、SA2SA22 2断开，接触器断开，接触器KM1KM1或或KM2KM2 线圈断电，线圈断电，M1M1电动机自由停车。有经验的操作工人在停车时，电动机自由停车。有经验的操作工人在停车时， 将手柄瞬时扳向相反转向的位置，将手柄瞬时扳向相反转向的位置，M1M1电动机进入反接制动状电动机进入反接制动状 态，待主轴接近停止时，将手柄迅速扳回零位，可以大大缩态，待主轴接近停止时，将手柄迅速扳回零位，可以大大缩 短停车时

14、间。短停车时间。 13 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 中间继电器中间继电器KAKA起零压保护作用。在线路中，当电源起零压保护作用。在线路中，当电源 电压降低或消失时，中间继电器电压降低或消失时，中间继电器KAKA释放，释放，KAKA的常开触点的常开触点 断开；接触器断开；接触器KM3KM3释放，释放，KM3KM3的常开触点断开；的常开触点断开；KM1KM1或或KM2KM2 也断电释放。当电网电压恢复后，因为这时也断电释放。当电网电压恢复后，因为这时SA2SA2开关不开关不 在零位，在零位，KM3KM3不会得电吸合，所以不会得电吸合，所以KM1KM1或或KM2KM2也不会得电也不会得电

15、吸合。即使这时手柄在零位，由于吸合。即使这时手柄在零位，由于SA2SA21 1、SA2SA22 2触点断开触点断开 ，KM1KM1或或KM2KM2也不会得电造成自启动，这就是中间继电器也不会得电造成自启动，这就是中间继电器 KAKA的零压保护作用。的零压保护作用。 照明电器的电源由照明变压器照明电器的电源由照明变压器TCTC副边输出副边输出36V36V电压电压 供电，供电，SA4SA4为照明灯接通或断开的按键开关。为照明灯接通或断开的按键开关。 14 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 四、四、C650C650普通车床的电气控制线路分析普通车床的电气控制线路分析 15 第三章 典型生产机械电

16、气控制电路分析 C650 C650普通车床主电动机的功率为普通车床主电动机的功率为30kW,30kW,为提高工作效率，为提高工作效率， 该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入 了限流电阻了限流电阻R R。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间， 专门设置一台专门设置一台2.2kW2.2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机。的拖动溜板箱的快速移动电动机。 1.1.主电路分析主电路分析 该车床有三台电动机，该车床有三台电动机，M1M1为主电动机，拖动主轴旋转为主电动机，拖动主轴旋转 ，并通过进给机构

17、以实现进给运动。，并通过进给机构以实现进给运动。M2M2为冷却泵电动机，为冷却泵电动机， 提供切削液。提供切削液。M3M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。 开关开关QSQS将三相电源引入，将三相电源引入，FU1FU1为主电动机为主电动机M1M1的短路保护的短路保护 用熔断器，用熔断器，FR1FR1为为M1M1的过载保护用热继电器。的过载保护用热继电器。R R为限流电阻为限流电阻 ，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过 电流互感器电流互感器TATA接入电流表接入电流表A A以监视主电动机绕组的电

18、流，熔以监视主电动机绕组的电流，熔 断器断器FU2FU2为为M2M2、M3M3电动机的短路保护，接触器电动机的短路保护，接触器KM4KM4、KM5KM5为为M2M2 、M3M3起动用接触器。起动用接触器。FR2FR2为为M2M2的过载保护热继电器，因快速的过载保护热继电器，因快速 电动机电动机M3M3短时工作，故不设过载保护。短时工作，故不设过载保护。 16 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 2 2、控制电路分析、控制电路分析 （1 1）主电动机）主电动机M1M1的的点动调整点动调整控制控制 调整车床时，要求主电动机调整车床时，要求主电动机M1M1点动控制。线路中点动控制。线路中KM1KM

19、1 为为M1M1电动机的正转接触器，电动机的正转接触器，KM2KM2为为M1M1的反转接触器，的反转接触器，KAKA为为 中间继电器。工作过程如下：中间继电器。工作过程如下： M1M1电动机的点动控制是由点动按钮电动机的点动控制是由点动按钮SB4SB4控制。按下控制。按下 SB4SB4，接触器，接触器KM1KM1的线圈得电，它的主触点闭合，电动机的线圈得电，它的主触点闭合，电动机 定子绕组经限流电阻定子绕组经限流电阻R R和电源接通，电动机在低速下启动和电源接通，电动机在低速下启动 。松开。松开SB4SB4，KM1KM1断电，电动机停止。在点动过程中，中断电，电动机停止。在点动过程中，中 间继

20、电器间继电器KAKA不通电，因此不通电，因此KM1KM1不会自锁。不会自锁。 17 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （2 2）主电动机）主电动机M1M1的的正、反转控制正、反转控制 正转：正转：主电动机正转由正向起动按钮主电动机正转由正向起动按钮SB1SB1控制。按下控制。按下SB1SB1时时 ，接触器，接触器KM3KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R R短接短接 ，辅助触点也同时闭合，使中间继电器，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KAKA的线圈得电，的线圈得电，KAKA的辅的辅 助常开触点（助常开触点（13-713-7）闭合使接触器）闭合

21、使接触器KM1KM1得电，电动机在全电压得电，电动机在全电压 下启动。由于下启动。由于KM1KM1的常开触点（的常开触点（13-1513-15）、）、KAKA的常开触点（的常开触点（5-155-15 ）闭合将）闭合将KM1KM1自锁。自锁。 反转：反转：主电动机的反转是由反向起动按钮主电动机的反转是由反向起动按钮SB2SB2控制的。其控制的。其 控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下 SB2SB2时，时，KM3KM3首先得电，然后首先得电，然后KAKA得电，它的辅助触点（得电，它的辅助触点（21-2321-23） 闭合，使闭合，

22、使KM2KM2得电吸合，得电吸合，KM2KM2的主触点将电动机的三相电源相序的主触点将电动机的三相电源相序 改变，使电动机在全电压下反转启动。改变，使电动机在全电压下反转启动。KM2KM2的常开触点（的常开触点（15-2115-21 ）和）和KAKA的常开触点（的常开触点（5-155-15）的闭合将）的闭合将KM2KM2自锁。自锁。KM2KM2和和KM1KM1的常的常 闭触点分别串在对方的接触器线圈的回路中，起到正转和反转闭触点分别串在对方的接触器线圈的回路中，起到正转和反转 的互锁作用。的互锁作用。 18 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （3 3）主电动机）主电动机M1M1的的反接制动

23、反接制动控制控制 速度继电器与被控电动机同轴联接速度继电器与被控电动机同轴联接 ，当电动机正转时，当电动机正转时， 速度继电器的正转常开触点速度继电器的正转常开触点KS1KS1（17-2317-23）闭合，电动机反转）闭合，电动机反转 时，速度继电器的反转常开触点时，速度继电器的反转常开触点KS2KS2（17-717-7）闭合。在电动机）闭合。在电动机 正转时，接触器正转时，接触器KM1KM1，KM3KM3和继电器都处于得电状态，速度继和继电器都处于得电状态，速度继 电器的正转常开触点电器的正转常开触点KS1KS1（17-2317-23）也是闭合的，这样就为正）也是闭合的，这样就为正 转反接制

24、动做好准备。转反接制动做好准备。 当当停车时停车时，按下停止按钮，按下停止按钮SB6SB6，接触器，接触器KM3KM3失电，其主触失电，其主触 点断开，电阻点断开，电阻R R串入主回路。与此同时串入主回路。与此同时KM1KM1也失电，断开了电也失电，断开了电 动机的电源，同时动机的电源，同时KAKA也失电，使它的常闭触点闭合。这样就也失电，使它的常闭触点闭合。这样就 使反转接触器线圈使反转接触器线圈KM2KM2通过通过1-3-5-17-23-251-3-5-17-23-25线路得电，电机的线路得电，电机的 电源反接，使其处于反接制动状态。当电动机的转速下降为电源反接，使其处于反接制动状态。当电

25、动机的转速下降为 速度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点速度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点KS1KS1（ 17-2317-23）断开，切断）断开，切断KM2KM2的通电回路，电动机停止。的通电回路，电动机停止。 电动机电动机反转时的制动与正转时的制动相似反转时的制动与正转时的制动相似。 19 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （4 4）刀架的）刀架的快速移动和冷却泵控制快速移动和冷却泵控制 刀架的快速移动由转动刀架手柄压动限位开关刀架的快速移动由转动刀架手柄压动限位开关SQSQ，使接，使接 触器触器KM5KM5吸合，吸合，M3M3电动机转动来实现。电动机转动来实现。

26、 （5 5）其它辅助线路其它辅助线路 监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的。为监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的。为 防止电动机起动、点动和制动电流对电流表的冲击，线路防止电动机起动、点动和制动电流对电流表的冲击，线路 中采用一个时间继电器中采用一个时间继电器KTKT。例如当启动时，。例如当启动时，KTKT线圈通电，线圈通电， 而而KTKT的延时断开的常闭触点尚未动作，电流互感器副边电的延时断开的常闭触点尚未动作，电流互感器副边电 流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。启流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。启 动后，动后，KTKT延时断开的常闭触点打开，

27、此时电流才流经电流延时断开的常闭触点打开，此时电流才流经电流 表。表。 控制电路的电源采用了控制变压器控制电路的电源采用了控制变压器TCTC低压供电，这样低压供电，这样 使之更加安全。使之更加安全。 20 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。可以用来加工机械铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。可以用来加工机械 零件的平面、斜面、沟槽等型面，在装上分度头以后，可以零件的平面、斜面、沟槽等型面，在装上分度头以后，可以 加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆工作台，则可以加工凸轮加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆工作台，则可以加工凸轮 和弧形槽等回转体。按结构形式的不同，可分为立式

28、铣床、和弧形槽等回转体。按结构形式的不同，可分为立式铣床、 卧式铣床、龙门铣床、仿型铣床以及各种专用铣床。卧式铣床、龙门铣床、仿型铣床以及各种专用铣床。 第三节第三节 X62WX62W型卧式万能铣床的型卧式万能铣床的 电气控制电路分析电气控制电路分析 21 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 X62WX62W卧式万能铣床的结构卧式万能铣床的结构 22 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 一、一、X62WX62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式型卧式万能铣床主要结构及运动形式 X62WX62W卧式万能铣床卧式万能铣床由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、 溜板和升降

29、台等部件组成。溜板和升降台等部件组成。 该铣床可以实现七个方向的运动：该铣床可以实现七个方向的运动： 升降台的升降台的上下上下移动，一般称为垂直运动。移动，一般称为垂直运动。 溜板沿水平导轨作平行于主轴轴线方向的溜板沿水平导轨作平行于主轴轴线方向的前后前后运动，运动， 一般称横向进给。一般称横向进给。 工作台沿回转台上的导轨作垂直于轴线方向的工作台沿回转台上的导轨作垂直于轴线方向的左右左右移移 动，一般称为纵向移动动，一般称为纵向移动 倾斜方向倾斜方向进给，以加工螺旋槽。进给，以加工螺旋槽。 23 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 X62WX62W型铣床有型铣床有三种三种运动，即运动，即主

30、运动主运动、进给运动进给运动和和辅辅 助运动。助运动。 主运动主运动：主轴带动铣刀的旋转运动；：主轴带动铣刀的旋转运动； 进给运动进给运动：加工过程中工作台带动工件在三个相互垂：加工过程中工作台带动工件在三个相互垂 直方向上的直线运动；直方向上的直线运动； 辅助运动辅助运动：工作台在三个互相垂直方向上的快速直线：工作台在三个互相垂直方向上的快速直线 运动，以及工作台的旋转运动。运动，以及工作台的旋转运动。 24 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 二、二、X62WX62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求 1 1X62WX62W型万能铣床的主轴与工作台各自采

31、用型万能铣床的主轴与工作台各自采用单独单独的笼的笼 型异步电动机拖动。型异步电动机拖动。 2 2主轴电动机空载起动，采用主轴电动机空载起动，采用直接直接起动。为完成顺铣起动。为完成顺铣 和逆铣，要求有和逆铣，要求有正反转正反转。 3 3主轴电动机有停车主轴电动机有停车制动制动控制。控制。 4 4工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由 同一台进给电动机拖动，三个方向的同一台进给电动机拖动，三个方向的选择选择由由操纵手柄操纵手柄改变传改变传 动链来实现，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三动链来实现，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三 个

32、方向的运动之间应有完善的联锁保护。个方向的运动之间应有完善的联锁保护。 25 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 5 5X62WX62W型万能铣床通过吸合一个快速电磁铁的方法来型万能铣床通过吸合一个快速电磁铁的方法来 改变传动链改变传动链的传动比从而实现快速移动。的传动比从而实现快速移动。 6 6要求圆工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前要求圆工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前 后三个方向的直线运动之间有后三个方向的直线运动之间有联锁联锁保护控制。保护控制。 7 7X62WX62W型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变 速时电动机进行冲动（短时

33、转动）控制。速时电动机进行冲动（短时转动）控制。 8 8主轴旋转与工作台进给之间应有主轴旋转与工作台进给之间应有起停顺序联锁控制，起停顺序联锁控制， 9 9冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。 1010为操作方便，机床的起、停要求为操作方便，机床的起、停要求两处两处控制。控制。 26 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 三、三、X62WX62W型卧式万能铣床控制电路分析型卧式万能铣床控制电路分析 X62WX62W型万能铣床电气控制电路见下页。型万能铣床电气控制电路见下页。 （一）主电路分析（一）主电路分析 万能铣床主电路共有三台电动机，其中

34、万能铣床主电路共有三台电动机，其中M1M1为主轴拖动电为主轴拖动电 动机，动机，M2M2为工作台进给拖动电动机，为工作台进给拖动电动机，M3M3为冷却泵电动机。为冷却泵电动机。 1 1控制电路电源控制电路电源 由控制变压器由控制变压器TCTC的的110V110V副边供给。副边供给。 （二）控制电路分析（二）控制电路分析 27 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 X62W X62W型万能铣床电气控制电路型万能铣床电气控制电路 28 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 2 2主轴电动机主轴电动机M1M1的控制的控制 （1 1）主轴电动机）主轴电动机M1M1的起动的起动 SQ7处于不受力 SA4

35、扳到主轴所需要的旋转方向 起动前起动前 准备准备 起动：起动： 合上QS按下SB3（或SB4） KM1得电自锁M1直接起动 n120r/min KS1（或KS2）动作 为为M1M1的停车制动作好准备的停车制动作好准备 图3-5 29 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄、主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄、SQ7SQ7行程开行程开 关和变速数字盘的机电联合控制实现的。既可以停车变速，关和变速数字盘的机电联合控制实现的。既可以停车变速， 又可以运行时变速。又可以运行时变速。 （2 2）主轴电动机）主轴电动机M1M1的停车制动的停车制动 按下SB1（或SB2

36、）KM1断电 M1串电阻 反接制动 n120r/min KS1（或KS2）断开 KM2得电自锁 M1停车 停车停车： （3 3）主轴变速时的冲动控制）主轴变速时的冲动控制 30 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 当需要对主轴变速时，操作过程是：当需要对主轴变速时，操作过程是： 变速手柄拉出SQ7受力KM2得电 M1反接制动 主轴速度降低转动变速盘 快速将变速手柄复位 SQ7复位KM2失电 M1停车 总之，主轴变速冲动过程就是总之，主轴变速冲动过程就是SQ7SQ7行程开关短时受压又行程开关短时受压又 恢复原状、主轴短时低速运转，与机械变速严密配合的过恢复原状、主轴短时低速运转，与机械变速严密

37、配合的过 程。当主轴重新起动后，就会按新的转速运行。程。当主轴重新起动后，就会按新的转速运行。 31 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 3 3工作台进给电动机工作台进给电动机M2M2的控制的控制 转换开关转换开关SA1SA1是用来控制圆工作台接通与停止的主令是用来控制圆工作台接通与停止的主令 电器，电器，当圆工作台使用或停用时当圆工作台使用或停用时SA1SA1的状态的状态 如表如表3-13-1所示所示（“+”+”表示触头接通，表示触头接通，“-”-”表示触头表示触头 断开）断开）。 表表3-1 圆工作台转换开关工作状态圆工作台转换开关工作状态 位置位置 触点触点 接通圆工作接通圆工作 台台

38、 断开圆工作断开圆工作 台台 SA1SA11 1+ SA1SA12 2+ SA1SA13 3 + 32 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 注意：注意：万能铣床要求在主轴电动机起动后，才能万能铣床要求在主轴电动机起动后，才能 起动进给电动机。所以电路原理图设计为主轴电动机起动进给电动机。所以电路原理图设计为主轴电动机 M1M1的控制接触器的控制接触器KM1KM1动作后，由其辅助常开触头（从动作后，由其辅助常开触头（从1313 号线）把工作台进给运动控制电路的电源接通，即号线）把工作台进给运动控制电路的电源接通，即KM1KM1 得电，工作台才能运动。得电，工作台才能运动。 33 第三章 典型生

39、产机械电气控制电路分析 由工作台纵向操纵手柄来控制。手柄有三个位置：向由工作台纵向操纵手柄来控制。手柄有三个位置：向 右、向左、中间。工作台纵向操纵手柄在不同位置会压到右、向左、中间。工作台纵向操纵手柄在不同位置会压到 SQ1SQ1、SQ2SQ2两个行程开关，这些行程开关的工作状态见表两个行程开关，这些行程开关的工作状态见表3-23-2。 （1 1）工作台左右（纵向）运动的控制：）工作台左右（纵向）运动的控制： 表表3-2 工作台纵向行程开关工作状态工作台纵向行程开关工作状态 向左向左 中间中间 （停）（停） 向右向右 SQ11 - -+ SQ12+ + - SQ21+- SQ22 -+ +

40、纵向操纵手柄纵向操纵手柄 触点触点 34 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 工作台移动的前提条件是工作台移动的前提条件是“主轴已启动主轴已启动”，即，即1313号线得电。号线得电。 向右移动：向右移动： 向左移动：向左移动： 手柄扳到右手柄扳到右压下压下SQ1SQ1KM4KM4得电得电 M2正转正转 拖动工作台向右移动拖动工作台向右移动 手柄扳到左手柄扳到左压下压下SQ2SQ2KM3KM3得电得电 M2反转反转 拖动工作台向左移动拖动工作台向左移动 35 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （2 2）工作台的上下（升降）和前后（横向）运动的控制：）工作台的上下（升降）和前后（横向）运动的

41、控制： 工作台的上下运动和前后运动由十字复式操纵手柄来控制。工作台的上下运动和前后运动由十字复式操纵手柄来控制。 此手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。工作此手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。工作 台横向、升降行程开关工作状态见下表台横向、升降行程开关工作状态见下表3-33-3。 表表3-3 工作台升降、横向行程开关工作状态工作台升降、横向行程开关工作状态 向前向前 向下向下 中间中间 （停）（停） 向后向后 向上向上 SQ31 +- SQ32 -+ SQ41 - + SQ42 +- 升降及横向操升降及横向操 纵手柄纵手柄 触点触点 36 第三章 典型生产机械电气控制电路分析

42、 向上运动：向上运动： 主轴起动后主轴起动后 十字手柄扳至十字手柄扳至“向上向上”位置位置 压下压下SQ4SQ4 KM3KM3得电得电 M2反转反转工作台向上运动工作台向上运动 向下运动：向下运动： 主轴起动后主轴起动后 十字手柄扳至十字手柄扳至“向下向下”位置位置 压下压下SQ3SQ3 KM4KM4得电得电 M2正转正转工作台向下运动工作台向下运动 注意：注意：对电路分析来说，工作台的对电路分析来说，工作台的“向前向前”与与“向下向下”运运 动使用的是同一个电流通路；而动使用的是同一个电流通路；而“向后向后”与与“向上向上”运动在控运动在控 制电路上也没有区别制电路上也没有区别。与十字手柄联

43、动的机械机构会相应切换。与十字手柄联动的机械机构会相应切换 垂直运动和横向运动传动链，区分两种不同的运动。垂直运动和横向运动传动链，区分两种不同的运动。 37 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （3 3）工作台进给运动时的变速冲动控制：）工作台进给运动时的变速冲动控制： 工作台在以上六个方向的运动均可以实现多个速度的运工作台在以上六个方向的运动均可以实现多个速度的运 行。其变速过程与主轴变速过程相类似。行。其变速过程与主轴变速过程相类似。变速必须在进给电变速必须在进给电 动机停止时进行。动机停止时进行。 （4 4）工作台的快速移动控制：）工作台的快速移动控制： 在纵向、横向和垂直六个方向上

44、工作台均可以快速移动，在纵向、横向和垂直六个方向上工作台均可以快速移动， 快速移动是由快速移动电磁铁快速移动是由快速移动电磁铁YAYA控制的。控制的。 38 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （5 5）工作台各运动方向的联锁：）工作台各运动方向的联锁： 由于工作台在同一时间内，只允许向一个方向运动，这种由于工作台在同一时间内，只允许向一个方向运动，这种 连锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如连锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如工作台工作台向左、向向左、向 右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联 锁作用。而工作台的纵

45、向与横向、升降运动的联锁，则是利用锁作用。而工作台的纵向与横向、升降运动的联锁，则是利用 电气方法来实现的。电气方法来实现的。 39 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 其旋转速度也可通过蘑菇状变速手轮进行调节。其旋转速度也可通过蘑菇状变速手轮进行调节。 （6 6）圆工作台控制：）圆工作台控制： 工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间位置！工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间位置！ SA1SA1扳到扳到“接通圆工作台接通圆工作台”位置位置 按下按下SB3SB3或或SB4SB4 M1起动起动圆工作台单向运转圆工作台单向运转 电流路径为：电流路径为： 1313SQ6SQ62 2SQ4SQ42 2S

46、Q3SQ32 2SQ1SQ12 2SQ2SQ22 2SA1SA12 2KM4KM4线圈线圈 KM3KM3常闭触头常闭触头1919 40 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 4 4冷却泵电动机冷却泵电动机M3M3的控制的控制 将转换开关将转换开关SA2SA2合上，接触器合上，接触器KM6KM6线圈得电吸合，冷却泵线圈得电吸合，冷却泵 电动机电动机M3M3起动，通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。起动，通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。 5 5照明电路照明电路 机床照明电路由变压器机床照明电路由变压器TCTC供给供给36V36V安全电压，并由开关安全电压，并由开关 SA3SA3控制。控

47、制。 6 6保护环节保护环节 由由FU1FU1、FU2FU2实现主电路的短路保护，实现主电路的短路保护，FU3FU3作为照明电路作为照明电路 的短路保护，的短路保护，FU4FU4实现控制电路的短路保护。实现控制电路的短路保护。 41 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 1 1电气控制电路与机械配合相当密切，因此分析中要详电气控制电路与机械配合相当密切，因此分析中要详 细了解机械机构与电气控制的关系。细了解机械机构与电气控制的关系。 2 2运动速度的调整主要是通过机械方法，因此简化了电运动速度的调整主要是通过机械方法，因此简化了电 气控制系统中的调速控制电路，但机械结构就相对比较复杂气控制系统

48、中的调速控制电路，但机械结构就相对比较复杂 。 3 3控制电路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进控制电路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进 行。行。 4 4采用两地控制，操作方便。采用两地控制，操作方便。 5 5具有完整的电气联锁，并具有短路、零压、过载及行具有完整的电气联锁，并具有短路、零压、过载及行 程限位保护环节，工作可靠。程限位保护环节，工作可靠。 四、四、X62W卧式万能铣床电气控制电路的特点卧式万能铣床电气控制电路的特点 42 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 第四节 T68型卧式镗床的电气控制线路分析 43 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 一、一、卧式镗床的主要

49、结构及运动情况卧式镗床的主要结构及运动情况 由结构，卧式镗床的运动大致有三种：由结构，卧式镗床的运动大致有三种： 主运动主运动：镗轴的旋转运动与花盘的旋转运动；：镗轴的旋转运动与花盘的旋转运动； 进给运动进给运动：镗轴的轴向进给，花盘刀具沿溜板的径向进：镗轴的轴向进给，花盘刀具沿溜板的径向进 给，镗头架的垂直进给，工作台的横向进给与纵向进给；给，镗头架的垂直进给，工作台的横向进给与纵向进给； 辅助运动辅助运动：工作台的回旋，后立柱的纵向移动、尾架的：工作台的回旋，后立柱的纵向移动、尾架的 垂直移动及各部分的快速移动。垂直移动及各部分的快速移动。 44 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 二、

50、卧式镗床电力拖动及控制要求二、卧式镗床电力拖动及控制要求 T68T68型卧式镗床型卧式镗床控制要求控制要求如下：如下： 1 1T68T68型卧式镗床采用机电联合调速。型卧式镗床采用机电联合调速。 2 2进给运动要求主电动机能正反转。进给运动要求主电动机能正反转。 3 3为机床调整方便，主轴能作正反向低速点动。为机床调整方便，主轴能作正反向低速点动。 4 4为使主轴迅速准确停车，主轴电动机应具有制动措施为使主轴迅速准确停车，主轴电动机应具有制动措施 ，本机床采用电磁铁带动的机械制动装置。，本机床采用电磁铁带动的机械制动装置。 5 5为缩短时间，各工作进给应能快速移动，由另一台快为缩短时间，各工作

51、进给应能快速移动，由另一台快 速移动电动机拖动。速移动电动机拖动。 6 6由于镗床运动部件较多，应设置必要的联锁和保护，由于镗床运动部件较多，应设置必要的联锁和保护， 并使操作尽量集中。并使操作尽量集中。 45 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 三、三、T68型卧式镗床的电气控制电路分析型卧式镗床的电气控制电路分析 T68T68型卧式镗床电气控制电路见下页。型卧式镗床电气控制电路见下页。 1 1主电路分析主电路分析 T68T68型卧式镗床有两台电动机，型卧式镗床有两台电动机，M1M1为主电动机，为主电动机，M2M2为快为快 速移动电动机。其中速移动电动机。其中M1M1为一台为一台4/24/

52、2极的双速电动机。极的双速电动机。 2.2.控制电路分析控制电路分析 合上合上QSQS后，变压器后，变压器TCTC向控制电路供电，控制电路主要用向控制电路供电，控制电路主要用 于实现主轴电动机正反转控制、点动控制、制动控制及转于实现主轴电动机正反转控制、点动控制、制动控制及转 速控制，实现快速移动电动机的点动控制。速控制，实现快速移动电动机的点动控制。 46 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 47 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 反向点动过程相同，请自行分析。反向点动过程相同，请自行分析。 (1)主轴电动机的点动控制主轴电动机的点动控制 变速手柄置于低速位置，此时变速手柄置于低速位置

53、，此时SQ1SQ1不受力。不受力。 按下按下SB4KM1得电得电KM3线圈得电线圈得电YB也得电也得电 M1接成三角形低速正向起动接成三角形低速正向起动 松开松开SB4 KM1 K3 线圈断电线圈断电 YB M1停车停车 48 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （2 2）主轴电动机的起动控制）主轴电动机的起动控制 1 1）低速起动控制）低速起动控制 变速手柄置于低速SQ1不受力按下SB3 KM1得电自锁KM3、YB得电M1接成三角形低速正向起动 反向连续运行个过程类似。反向连续运行个过程类似。 2 2）高速起动控制）高速起动控制 变速手柄位于高速位置SQ1动作按下SB3KM1得电自锁 KM

54、3 YB得电 KT线圈得电 M1低速正转起动 计时时间到 KM3失电 KM4 KM5 得电自锁 M1接成双星型正向高速运行接成双星型正向高速运行 图3-7 49 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 T68型卧式镗床采用电磁操作的机械制动装置，主电路中型卧式镗床采用电磁操作的机械制动装置，主电路中 的的YB为制动电磁铁的线圈，无论为制动电磁铁的线圈，无论M1正转或反转，正转或反转，YB线圈均线圈均 通电吸合，松开电动机轴上的制动轮，电动机自由起动通电吸合，松开电动机轴上的制动轮，电动机自由起动。 当按下停止按钮当按下停止按钮SB1时，时，KM1、KM3、YB线圈均断电，线圈均断电， 在强力弹簧

55、的作用下，将制动带紧箍在制动轮上，电动机迅在强力弹簧的作用下，将制动带紧箍在制动轮上，电动机迅 速停车。速停车。 （3 3）主轴电动机的停车和制动控制）主轴电动机的停车和制动控制 50 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 （4 4）主轴变速和进给变速控制）主轴变速和进给变速控制 主轴变速和进给变速可以在电动机主轴变速和进给变速可以在电动机M1运行时进行。运行时进行。 主轴变速手柄拉出SQ2动作M1停车主轴速度选择好 手柄复位SQ2复位M1自动低速起动运行 进给变速进给变速过程与上相似。过程与上相似。 （5 5）镗头架、工作台快速移动的控制）镗头架、工作台快速移动的控制 由快速电动机由快速电动

56、机M2M2经传动机构拖动镗头架和工作台作各种经传动机构拖动镗头架和工作台作各种 快速移动。快速移动。 扳动快速操作手柄SQ6或SQ7动作 KM6或KM7得电 M2快速正转或快速反转 51 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 控制变压器的一组副边绕组向照明电路提供控制变压器的一组副边绕组向照明电路提供36V36V安全电安全电 压。照明灯压。照明灯ELEL由开关由开关SA1SA1控制。熔断器控制。熔断器FU3FU3作照明电路的短作照明电路的短 路保护，路保护，FU4FU4用作指示电路的短路保护。用作指示电路的短路保护。 3.3.照明电路照明电路 4.4.机床的联锁和保护机床的联锁和保护 T68卧

57、式镗床工作台或主轴箱在自动进给时，设置了两卧式镗床工作台或主轴箱在自动进给时，设置了两 个行程开关个行程开关SQ3和和SQ4，以实现联锁保护。，以实现联锁保护。 52 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 1. 1.主轴与进给电动机主轴与进给电动机M1M1为双速电机。为双速电机。 2.2.电动机电动机M1M1能可逆运行，并可正反向点动及制动。能可逆运行，并可正反向点动及制动。 3.3.主轴和进给变速均可在运行中进行。只要进行变速，主轴和进给变速均可在运行中进行。只要进行变速， M1M1电动机就停止，变速完成后，可自动低速起动，使变速过电动机就停止，变速完成后，可自动低速起动，使变速过 程顺利进

58、行。程顺利进行。 4.4.主轴箱及工作台与主轴以单独的电动机主轴箱及工作台与主轴以单独的电动机M2M2拖动其快速拖动其快速 移动。它们之间的进给有机械和电气联琐保护。移动。它们之间的进给有机械和电气联琐保护。 四、四、T68卧式万能镗床电气控制电路的特点卧式万能镗床电气控制电路的特点 53 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 第五节第五节 起重机械电气控制线路分析起重机械电气控制线路分析 一、起重机械概述一、起重机械概述 1 用途和分类用途和分类 按其结构可分按其结构可分 按起吊的重量可分按起吊的重量可分 桥式起重机桥式起重机 门式起重机门式起重机 塔式起重机塔式起重机 旋转起重机旋转起重机

59、 缆索起重机缆索起重机 小型为小型为510t 中型中型1050t 重型重型50t以上以上 54 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 2.桥式起重机的结构及运动情况桥式起重机的结构及运动情况 1驾驶室 2辅助滑线架 3交流磁力控制盘 4电阻箱 5起重小车 6大车拖动电动机 7端梁 8主滑线 9主梁 55 第三章 典型生产机械电气控制电路分析 桥式起重机由桥架，装有提升机构的小车、大车运行机构及操纵室等桥式起重机由桥架，装有提升机构的小车、大车运行机构及操纵室等 几部分组成。几部分组成。 （1）桥架桥架：由主梁：由主梁9、端梁走台、端梁走台7等几部分组成。主梁跨架在车间上等几部分组成。主梁跨架在

60、车间上 空，其两端连有端梁，主梁外侧装有走台并设有安全栏杆。桥架的一头空，其两端连有端梁，主梁外侧装有走台并设有安全栏杆。桥架的一头 装有大车移行机构装有大车移行机构6、电气箱、电气箱3、起吊机构和小车运行轨道以及辅助滑线、起吊机构和小车运行轨道以及辅助滑线 架。桥架的一头装有驾驶室，另一头装有引入电源的主滑线。架。桥架的一头装有驾驶室，另一头装有引入电源的主滑线。 （2）大车大车移行机构：大车移行机构是由驱动电动机、制动器、传动移行机构：大车移行机构是由驱动电动机、制动器、传动 轴（减速器）和车轮等几部分组成。其驱动方式有集中驱动和分别驱动轴（减速器）和车轮等几部分组成。其驱动方式有集中驱动