第二部分-电器控制线路基础

1、2021年8月2日13时22分 电器控制基础 福建工程学院福建工程学院 2021年8月2日13时22分 第二节第二节 电器控制的基本线路电器控制的基本线路 电器控制线路的表示方法电器控制线路的表示方法 典型的电器控制线路典型的电器控制线路 三相笼型电动机直接起动控制三相笼型电动机直接起动控制 顺序连锁控制线路顺序连锁控制线路 互锁控制线路互锁控制线路 位置原则的控制线路位置原则的控制线路 时间原则的控制线路时间原则的控制线路 速度原则的控制线路速度原则的控制线路 2021年8月2日13时22分 电气原理图电气原理图 电气原理图是根据工作原理而绘制的，具有结构电气原理图是根据工作原理而绘制的，具

2、有结构 简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原 理等优点。在各种生产机械的电器控制中，无论理等优点。在各种生产机械的电器控制中，无论 在设计部门或生产现场都得到广泛的应用。电器在设计部门或生产现场都得到广泛的应用。电器 控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的 国家标准。国家标准。 2021年8月2日13时22分 一、三相笼型电动机直接起动控制一、三相笼型电动机直接起动控制 在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接 起动。直接起动的优点是电气设备少，线路简单起动

3、。直接起动的优点是电气设备少，线路简单; 缺点是起动电流大，引起供电系统电压波动，干缺点是起动电流大，引起供电系统电压波动，干 扰其它用电设备的正常工作。扰其它用电设备的正常工作。 1点动控制点动控制 如图所示，主电路由刀开关如图所示，主电路由刀开关Q、熔断器、熔断器FU、交流、交流 接触器接触器KM的主触点和笼型电动机的主触点和笼型电动机M组成；控制组成；控制 电路由起动按钮电路由起动按钮SB和交流接触器线圈和交流接触器线圈KM组成。组成。 AB C 1 1、点动控制实物接线图、点动控制实物接线图 Qs FU M 3 KM KM SB SB 常开常开 常闭常闭 KM 2021年8月2日13时

4、22分 C B KM SB 点动控制电气原理图点动控制电气原理图 控制电路控制电路 M 3 ABC KM FU Qs 主电路主电路 2021年8月2日13时22分 2 2连续运行控制连续运行控制 在实际生产中往往要求电动机实现长时间在实际生产中往往要求电动机实现长时间 连续转动，即所谓长动控制。如图所示，连续转动，即所谓长动控制。如图所示， 主电路由刀开关主电路由刀开关Q Q、熔断器、熔断器FUFU、接触器、接触器KMKM的的 主触点、热继电器主触点、热继电器FRFR的发热元件和电动机的发热元件和电动机M M 组成，控制电路由停止按钮组成，控制电路由停止按钮SB2SB2、起动按钮、起动按钮 S

5、B1SB1、接触器、接触器KMKM的常开辅助触点和线圈、热的常开辅助触点和线圈、热 继电器继电器FRFR的常闭触点组成。的常闭触点组成。 2021年8月2日13时22分 SB1 SB2 2 5 4 21 连续运行控制接线图连续运行控制接线图 2021年8月2日13时22分 主主 电电 路路 控制电路控制电路 鼠笼式电动机连续运行的控制线路鼠笼式电动机连续运行的控制线路 SB1 KM SB2 FR KM FR KM FU Q 3 M . . 保险丝保险丝 热继电器热继电器 发热元件发热元件 开关开关 接触器接触器 主触点主触点 起动按钮起动按钮 停止按钮停止按钮 接触器接触器 线圈线圈 接触器接

6、触器 辅助触点辅助触点 热继电器热继电器 动断触点动断触点 2021年8月2日13时22分 SB1 KM KM 3 M . . 2021年8月2日13时22分 电动机的保护电动机的保护 短路保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘是因短路电流会引起电器设备绝缘 损坏，产生强大的电动力，使电动机和电器设备产损坏，产生强大的电动力，使电动机和电器设备产 生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通 常采用熔断器常采用熔断器 FU和过流继电器等。和过流继电器等。 欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至 使电动机停转，失压

7、使电动机停转，失压(零压零压)是指电源电压消失而是指电源电压消失而 使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能 自动重新起动自动重新起动(亦称自起动亦称自起动)，易造成人身或设备，易造成人身或设备 故障。常用的故障。常用的失压和欠压保护失压和欠压保护有：对接触器实行有：对接触器实行 自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。 过载保护过载保护是为防止三相电动机在运行中电流是为防止三相电动机在运行中电流 超过额定值而设置的保护。常采用热继电器超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR 保护，也可采用自动开关和电流继电

8、器保护。保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。 2021年8月2日13时22分 . . . 合上开关合上开关Q KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。 按下起动按钮按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，线圈通电， KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。 通电通电 转动转动 KM 3 M Q 动画动画 2021年8月2日13时22分 合上开关合上开关Q . . . KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。 按下起动按钮按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，线圈通电， KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。 通电通电 KM 转动转动 3 M Q 自锁自锁 202

9、1年8月2日13时22分 . . . 通电通电 3 M Q 转动转动 KM 自锁自锁 , KM线圈断电线圈断电 KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。 KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。 2021年8月2日13时22分 转动转动 , KM线圈断电线圈断电 KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。 KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。 . . . 通电通电 3 M Q 2021年8月2日13时22分 3 3点动和长动结合的控制点动和长动结合的控制 在生产实践中，机床调整完毕后，需要连在生产实践中，机床调整完毕后，需要连 续进行加工，就要

10、求电动机既能实现点动续进行加工，就要求电动机既能实现点动 又能实现长动。控制线路如图所示。又能实现长动。控制线路如图所示。 图示的线路，采用了复合开关实现控制。图示的线路，采用了复合开关实现控制。 点动控制时，先把点动控制时，先把SB3按下，断开自锁电按下，断开自锁电 路的同时电动机路的同时电动机M M点动；长动控制时，把点动；长动控制时，把 SB3打开打开按动按动SB2KMSB2KM线圈通电，自锁触线圈通电，自锁触 点起作用点起作用电动机电动机M M实现长动。实现长动。 2021年8月2日13时22分 按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮 ， 电动机停

11、转。电动机停转。 (1) 使接触器线圈使接触器线圈KM通电；通电； (2) 使线圈使线圈KM不能自锁。不能自锁。 SB3 复合按钮复合按钮 2021年8月2日13时22分 SB3 点动时：点动时： 2021年8月2日13时22分 SB3 断开断开 2021年8月2日13时22分 SB3 实现点动实现点动 断开断开 2021年8月2日13时22分 二、顺序连锁控制线路二、顺序连锁控制线路 1 .多台电动机先后顺序工作的控制多台电动机先后顺序工作的控制 在生产实践中，有时要求一个拖动系统中在生产实践中，有时要求一个拖动系统中 多台电动机实现先后顺序工作。例如机床多台电动机实现先后顺序工作。例如机床

12、 中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才 能起动。下面以两台电动机顺序起动控制能起动。下面以两台电动机顺序起动控制 线路为例介绍顺序连锁控制线路。线路为例介绍顺序连锁控制线路。 2021年8月2日13时22分 Q KM2 . KM1 按按SB1 再按再按SB2 1. 控制顺序：控制顺序：M1起动后起动后M2才能起动。才能起动。 M2既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。 M1转动转动 M2转动转动 . . . . 2021年8月2日13时22分 M1 3 这样的顺序控这样的顺序控 制是否合理？制是否合理？ 两电机各自两电机各自 要有独

13、立的要有独立的 电源；这样电源；这样 接，主触头接，主触头 (KM1)的负的负 荷过重。荷过重。 M2 3 思考思考 2021年8月2日13时22分 SB SB FR1 FR2 2021年8月2日13时22分 SB FR1 例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动， 由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在 运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时起动时: M1起动后起动后 M2才能起动；才能起动； 停车时停车时: M2停车后停车后M1才

14、能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？ SB FR2 停止：停止： 断开断开 断开断开 2021年8月2日13时22分 三、互锁控制线路三、互锁控制线路 在实际应用中，往往要求生产机械改变运在实际应用中，往往要求生产机械改变运 动方向，如工作台前进、后退；电梯的上动方向，如工作台前进、后退；电梯的上 升、下降等，这就要求电动机能实现正、升、下降等，这就要求电动机能实现正、 反转。对于三相异步电动机来说，可通过反转。对于三相异步电动机来说，可通过 两个接触器来改变电动机定子绕组的电源两个接触器来改变电动机定子绕组的电源 相序来实现。相序来实现。 2021年8月2日13时22分 鼠笼式

15、电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，将电动机接到电源的任意两根线对调一下， 即可使电动机反转。即可使电动机反转。 需要用两个接触器来实现这一要求。需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任 意两根联线对调一下，电动机反转。意两根联线对调一下，电动机反转。 2021年8月2日13时22分 SBF和和SBR决不允许同时按下，决不允许同时按下， 否则造成电源两相短路。否则造成电源两相短路。 正反转的控制线路正反

16、转的控制线路 3 M FR FU . FR Q . . . . . . . . . . 2021年8月2日13时22分 . . . 通电通电 断开断开 断电断电 闭合闭合 2021年8月2日13时22分 KMFKMF 2021年8月2日13时22分 KMF 通电通电 闭合闭合 闭合闭合 2021年8月2日13时22分 四、位置原则的控制线路四、位置原则的控制线路 在机床电气设备中，有些是通过工作台自在机床电气设备中，有些是通过工作台自 动往复循环工作的，例如龙门刨床的工作动往复循环工作的，例如龙门刨床的工作 台前进、后退。电动机的正、反转是实现台前进、后退。电动机的正、反转是实现 工作台自动往

17、复循环的基本环节。工作台自动往复循环的基本环节。 2021年8月2日13时22分 行程控制行程控制 自动往返运动：自动往返运动： 1. 能正向运行也能能正向运行也能 反向运行反向运行 2. 到位后能自动返到位后能自动返 回回 行程控制：行程控制： 控制某些机械的行控制某些机械的行 程，当运动部件到达程，当运动部件到达 一定行程位置时利用一定行程位置时利用 行程开关进行控制。行程开关进行控制。 SQaSQb 电机电机 限位开关限位开关 2021年8月2日13时22分 前进前进(正转）正转） 12 按按SBF时时 KMF断电断电 行程开关行程开关 自动往返运动：自动往返运动： 挡块挡块 反反 后退

18、后退 反反 电机电机转转 (工作台工作台) 2021年8月2日13时22分 五、时间原则的控制线路五、时间原则的控制线路 1 1、电动机的起动、电动机的起动 三相鼠笼式电动机的起动过程中起动电流和起动三相鼠笼式电动机的起动过程中起动电流和起动 转矩均比正常工作时大很多，所以为了减小起动转矩均比正常工作时大很多，所以为了减小起动 电流，必须采用适当的起动方法。电流，必须采用适当的起动方法。 Y-DY-D降压起动降压起动 自耦降压起动自耦降压起动 串电阻降压起动串电阻降压起动 2 2、鼠笼式电动机时间原则的能耗制动控制线路、鼠笼式电动机时间原则的能耗制动控制线路 2021年8月2日13时22分 s

19、t I 起动电流起动电流 ： 中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍。倍。 0n 定子电流定子电流 原因：起动时原因：起动时 ，转子导条切割磁力线速度很大。，转子导条切割磁力线速度很大。 转子感应电势转子感应电势 转子电流转子电流 大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低 影响其他负载工作影响其他负载工作 频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累 电机过热电机过热 影响：影响： 三相电动机的起动三相电动机的起动 2021年8月2日13时22分 起动转矩起动转矩T Tst st 在刚起动时，虽然转子电流较大，但由于转子的功在刚起动时，虽然转子电流较

20、大，但由于转子的功 率因数是很低的。因此起动转矩是不大的，它与额率因数是很低的。因此起动转矩是不大的，它与额 定转矩之比值约为定转矩之比值约为1.02.2。 如果起动转矩过小，就不能在满载下起动，应设法如果起动转矩过小，就不能在满载下起动，应设法 提高。但起动转矩也不能过大，否则，会使传动机提高。但起动转矩也不能过大，否则，会使传动机 构收到冲击而损坏。构收到冲击而损坏。 由上述可知，由上述可知，异步电动机起动时的主要缺点是起动异步电动机起动时的主要缺点是起动 电流较大。电流较大。为了减小起动电流，必须采用适当的起为了减小起动电流，必须采用适当的起 动方法。动方法。 2021年8月2日13时2

21、2分 起动方法起动方法 鼠笼式电动机的起动方法有两种鼠笼式电动机的起动方法有两种 1、直接起动、直接起动 2、降压起动、降压起动 所谓降压起动就是在电动机起动时，降低其所加所谓降压起动就是在电动机起动时，降低其所加 的电压。其目的就是要减小起动电流。降压起动的电压。其目的就是要减小起动电流。降压起动 通常采用下面的几种方法。通常采用下面的几种方法。 2021年8月2日13时22分 星形星形三角形（三角形（Y-）换接起动）换接起动 该方法只适合于电动机在工作时，其定子绕组接成该方法只适合于电动机在工作时，其定子绕组接成 三角形时的情况。三角形时的情况。 这种方法简便、经济，可用在操作较频繁的场合

22、。这种方法简便、经济，可用在操作较频繁的场合。 如如: :有一台三角形联接的电动机，接在电压为有一台三角形联接的电动机，接在电压为380V380V的的 电源上，其每相定子绕组上的电压就是电源上，其每相定子绕组上的电压就是380V380V；当采；当采 用星形联接并接在相同电源上，此时每相定子绕组用星形联接并接在相同电源上，此时每相定子绕组 上的电压是上的电压是220V220V。 2021年8月2日13时22分 Y D D 起动：起动： 正常运行正常运行 l U AZ B Y X C Dl I 起动起动 A B C X Y Z l U lY I Z U I l lY 3 3 Z U I l l D

23、 设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为 z 3 1 Dl lY I I 2021年8月2日13时22分 AZ B Y X C 正常正常 运行运行 UP A B C X Y Z 起起 动动 UP D StstY TT 3 1 PP UU 3 1 （2） （1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。 所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合 )( 2 UT ST Y D D 起动起动也时 stst TI,。 Y Y D D 起动应注意的问题起动应注意的问题 2021年8月2日13时22分 通过计算可以看出，电压下降了通过计算可

24、以看出，电压下降了1/31/3 倍，电流下降了倍，电流下降了1/31/3。 由于转矩与电压的平方成正比，所以起动由于转矩与电压的平方成正比，所以起动 转矩也减小到直接起动时的转矩也减小到直接起动时的1/31/3。因此，这。因此，这 种方法只适合于空载或轻栽时起动。种方法只适合于空载或轻栽时起动。 2021年8月2日13时22分 KM FU QS KH 电机电机 绕组绕组 A x B y C z KM -Y A B C X Y Z Y D Z BY X C A KM- D D 主电路主电路 电机的电机的YD D起动起动 KM -Y闭合，闭合， 电机接成电机接成 Y 形；形； KM- D D闭合，

25、闭合， 电机接成电机接成 D D 形。形。 2021年8月2日13时22分 KM FU QS FR 电机 A x B y C z KM -Y KM- D KM-D D KT KTKM-Y KM-Y KM-D D KM-D D KT KM-D D KM SB1 SB2 KM Y YD D 起动起动控制电路控制电路 FR 主电路接通电源主电路接通电源 延时延时 KT KM-D D KM- Y YDD 转换完成转换完成 SB2 KM KT KM-Y KM-D D 2021年8月2日13时22分 YD D 换接起动控制线路换接起动控制线路 2021年8月2日13时22分 接起动电阻起动接起动电阻起动

26、对于对于鼠笼式鼠笼式电动机的起动，只要在定子电路中接入电动机的起动，只要在定子电路中接入 大小适当的起动电阻，就可达到减小起动电流的目大小适当的起动电阻，就可达到减小起动电流的目 的。的。 这种启动方式不受电机接线形式的限制，较为方便；这种启动方式不受电机接线形式的限制，较为方便； 但串电阻启动时将在电机上消耗大量电能，所以不但串电阻启动时将在电机上消耗大量电能，所以不 宜用于经常启动的电机上。宜用于经常启动的电机上。 若用电抗器代替电阻，可克服这一点，但设备费用若用电抗器代替电阻，可克服这一点，但设备费用 较大。较大。 2021年8月2日13时22分 时间继电器控制串电阻降压起动控制线路时间

27、继电器控制串电阻降压起动控制线路 2021年8月2日13时23分 正反转控制线路正反转控制线路 3 M FU Q . . . . . . FR KMR 下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。有几处错误，请改正之。 2021年8月2日13时23分 设计一控制系统，要求第一台电动机起动设计一控制系统，要求第一台电动机起动 10S后，第二台电动机自动起动，运行后，第二台电动机自动起动，运行5S 后，第一台电动机停止转动，同时第三台后，第一台电动机停止转动，同时第三台 电动机起动，再运转电动机起动，再运转15S后，电动机全部停后，电动机全部

28、停 止。用接触器止。用接触器继电器来控制，请画出相继电器来控制，请画出相 应的主电路、控制电路，应具有必要的保应的主电路、控制电路，应具有必要的保 护环节。护环节。 2021年8月2日13时23分 六、速度原则的控制线路六、速度原则的控制线路 三相异步电动机反接制机是利用改变电动机电源三相异步电动机反接制机是利用改变电动机电源 相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方 向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。应向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。应 注意的是，当电动机转速接近零时，必须立即断注意的是，当电动机转速接近零时，必须立即断 开电源，否则

29、电动机会反向旋转。开电源，否则电动机会反向旋转。 由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中 串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法 有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法。有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法。 2021年8月2日13时23分 动触点动触点 静触点静触点 外环外环 工作原理工作原理 速度继电器的速度继电器的 轴由电动机带动，轴由电动机带动， 其外环转动到一其外环转动到一 定速度时，撞击定速度时，撞击 动触点，使常开动触点，使常开 触点闭合，常闭触点闭合，常闭 触点打开。触点打开。 速度继电器

30、速度继电器 速度控制速度控制 2021年8月2日13时23分 速度控制反接制动电路速度控制反接制动电路 M 3 KM1 R KM2 KM1 SB1KS KM2 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 KM2 KS 正常工作时，正常工作时，KM1通电，通电， 电机正向运转，速度继电器电机正向运转，速度继电器 （KS）常开触头闭合；停车）常开触头闭合；停车 时，按时，按SB1，KM1断电，断电， KM2通电，开始反接制动，通电，开始反接制动， 当电机的速度接近零时，当电机的速度接近零时，KS 打开，电机停止运转，反接打开，电机停止运转，反接 制动结束。制动结束。 限流限流 电阻电阻 2021年8月

31、2日13时23分 第三节第三节 典型电气控制系统典型电气控制系统 生产机械种类繁多，其拖动方式和电气控生产机械种类繁多，其拖动方式和电气控 制线路各不相同。制线路各不相同。 本节以本节以X62W卧式升降台铣床为例，对其控卧式升降台铣床为例，对其控 制线路进行分析。制线路进行分析。 通过本节的学习，为电气控制线路的设计、通过本节的学习，为电气控制线路的设计、 安装、调试和维护打下基础。安装、调试和维护打下基础。 2021年8月2日13时23分 2021年8月2日13时23分 万能铣床万能铣床 用途：铣削平面、斜面和加工沟槽。用途：铣削平面、斜面和加工沟槽。 分类：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣、专分

32、类：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣、专 用铣床。用铣床。 常用的卧式万能铣床型号：常用的卧式万能铣床型号： X62W、改进型、改进型XA6132。XA6132是在是在 X62W型万能铣床的基础上增设电磁铁离合型万能铣床的基础上增设电磁铁离合 器抱闸制动，其他机械结构相同及电气控器抱闸制动，其他机械结构相同及电气控 制电路基本相同。制电路基本相同。 2021年8月2日13时23分 万能铣床简介万能铣床简介 万能铣床的主要构成万能铣床的主要构成 底座、床身、悬梁、刀杆支架、升降台、底座、床身、悬梁、刀杆支架、升降台、 工作台和溜板等。工作台和溜板等。 实物图实物图 万能铣床的运动情况万能铣床的运动情况

33、 2021年8月2日13时23分 铣床结构示意图铣床结构示意图 2021年8月2日13时23分 XK6032CXK6032C数控卧式升降台铣床数控卧式升降台铣床 2021年8月2日13时23分 X62W型铣床 X62W：升降台卧轴万能铣床 6 卧轴（刀轴） 2 2号工作台（宽320mm） W万能（回转台，螺旋槽） 2021年8月2日13时23分 X62W型铣床 一、铣床主要运动方式 二、主轴电动机的控制 三、进给电动机的控制 四、其他控制环节 五、电路的联锁与保护 2021年8月2日13时23分 万能铣床的运动情况万能铣床的运动情况 主运动：主轴电动机驱动主轴带动刀具作顺铣、逆主运动：主轴电动

34、机驱动主轴带动刀具作顺铣、逆 铣，转动方向手动预选。为了主轴和进给机械变速铣，转动方向手动预选。为了主轴和进给机械变速 后的齿轮啮合，采用瞬时变进冲动。后的齿轮啮合，采用瞬时变进冲动。 升降式工作台进给运动（进给电动机驱动）：升降式工作台进给运动（进给电动机驱动）： 工作台带工件作快进、工进运动。工作台带工件作快进、工进运动。 升降台的构成：升降台的构成： 矩形（直线运动）、圆形（圆弧运动）两层结构。矩形（直线运动）、圆形（圆弧运动）两层结构。 矩形工作台的六个运动方向和圆工作台的旋转矩形工作台的六个运动方向和圆工作台的旋转 运动要求互锁，任何时刻，只允许存在一种运动形运动要求互锁，任何时刻，

35、只允许存在一种运动形 式的一个方向运动。式的一个方向运动。 为了避免打刀（安全），要求有先做主轴旋转，然为了避免打刀（安全），要求有先做主轴旋转，然 后工件进给的顺序控制。后工件进给的顺序控制。 2021年8月2日13时23分 万能铣床控制线路分析万能铣床控制线路分析 X62W X62W卧式万能铣床控制线路可分为主电卧式万能铣床控制线路可分为主电 路、控制电路、照明电路等部分。路、控制电路、照明电路等部分。 1 1、主电路、主电路 接触器接触器KM1KM1控制冷却泵电动机控制冷却泵电动机M3M3。 KM3KM3、SA5SA5控制主轴电动机控制主轴电动机M1M1正、反转。正、反转。 KM2KM2

36、控制进给电动机反接制动。控制进给电动机反接制动。 其它还有短路、过载保护器件。其它还有短路、过载保护器件。 2021年8月2日13时23分 2021年8月2日13时23分 2 2、控制电路、控制电路 主轴及冷却泵电动机控制：主轴及冷却泵电动机控制： 主轴：主轴在加工前，由选择开关主轴：主轴在加工前，由选择开关SA4SA4选择主轴电动选择主轴电动 机机M2M2的转动方向（顺、逆铣）。的转动方向（顺、逆铣）。 起停：起停：SB1SB1、SB2SB2及及SB3SB3、SB4SB4和和KA1KA1用以实现主轴电用以实现主轴电 动机动机M2M2的两地起停控制，两套起停控制按钮分别的两地起停控制，两套起停

37、控制按钮分别 装在铣床正面和侧面操作板上。装在铣床正面和侧面操作板上。 停车时停车时SB1SB1、SB2SB2的常开触点闭合，使主轴制的常开触点闭合，使主轴制 动电磁离合器的电磁铁动电磁离合器的电磁铁YBYB线圈通电，同时电磁线线圈通电，同时电磁线 圈圈YC2YC2通电，沟通工作台快速进给传动链，此时进通电，沟通工作台快速进给传动链，此时进 给电动机给电动机M2M2断电，工作台快停（顺控要求），实断电，工作台快停（顺控要求），实 现主轴电动机迅速停车制动。现主轴电动机迅速停车制动。 2021年8月2日13时23分 上刀制动：转换开关上刀制动：转换开关SA2SA2常开触点闭合，电磁离合常开触点闭

38、合，电磁离合 器电磁铁器电磁铁YBYB线圈通电，实现上刀制动。线圈通电，实现上刀制动。 主轴变速冲动：主轴电动机（主轴变速冲动：主轴电动机（M2M2）在转动过程中，）在转动过程中， 拉出主轴变速手柄时，位置开关拉出主轴变速手柄时，位置开关SQ5SQ5动作，动作，KM1KM1或或 KM2KM2线圈断电、主轴电动机（线圈断电、主轴电动机（M2M2）停止转动，主轴）停止转动，主轴 变速手柄在复位过程中，压下变速手柄在复位过程中，压下SQ5SQ5、KM1KM1或或KM2KM2线圈线圈 通电，通电，M2M2作瞬时正或反向变速冲动。反复推拉变速作瞬时正或反向变速冲动。反复推拉变速 手柄，直至手柄放回原位，

39、齿轮啮合为止。手柄，直至手柄放回原位，齿轮啮合为止。 冷却泵：转动旋转式转换开关冷却泵：转动旋转式转换开关SA1SA1中间继电器中间继电器KA3KA3线线 圈通电圈通电冷却泵电动机冷却泵电动机M1M1转动。转动。 2021年8月2日13时23分 2021年8月2日13时23分 工作台进给控制工作台进给控制 传动方式及控制特点传动方式及控制特点 工作台矩形直线运动和圆形圆弧运动的机械传动链如图所示。工作台矩形直线运动和圆形圆弧运动的机械传动链如图所示。 （1 1）矩形工作台的直线运动：）矩形工作台的直线运动： 运动方向（三维空间）：运动方向（三维空间）： 纵向（左右）、横向（前后）、纵向（左右）

40、、横向（前后）、 升降（上、下）。升降（上、下）。 操纵方法：纵向操纵手柄，左、操纵方法：纵向操纵手柄，左、0 0、右（、右（3 3工位）位置。十字工位）位置。十字 操纵手柄（两个机械联动），前、上、操纵手柄（两个机械联动），前、上、0 0、下、后（、下、后（5 5工位）位工位）位 置。置。 （2 2）圆形工作台的圆弧旋转运动：）圆形工作台的圆弧旋转运动： 矩形工作台的纵向操纵手柄和十字操纵手柄均在矩形工作台的纵向操纵手柄和十字操纵手柄均在0 0位时，通位时，通 过操作转换开关过操作转换开关SA3SA3控制圆形工作台的圆弧旋转运动。控制圆形工作台的圆弧旋转运动。 矩形工作台的三维空间矩形工作台

41、的三维空间6 6个方向的直线运动和圆形工作台的个方向的直线运动和圆形工作台的 圆弧运动要互锁。每个时刻只允许有一个运动方向。圆弧运动要互锁。每个时刻只允许有一个运动方向。 2021年8月2日13时23分 （3 3）主轴与进给顺序控制）主轴与进给顺序控制 和和KA2KA2常开触点并联常开触点并联KA1KA1常开触点作顺序控制，常开触点作顺序控制， KA2KA2 用做工作台快进控制用做工作台快进控制 。 （4 4）工作台选择）工作台选择 选择开关选择开关SA3SA3常态为矩形工作台，动态为圆形工作常态为矩形工作台，动态为圆形工作 台操作状态。台操作状态。 矩形工作台的纵向进给：（矩形工作台的纵向进

42、给：（SA3SA3在常态）在常态） 纵向操纵手柄向右，沟通纵向机械传动链并压下纵向操纵手柄向右，沟通纵向机械传动链并压下 位置开关位置开关SQ1SQ1；操纵手柄向左，沟通纵向机械传动链；操纵手柄向左，沟通纵向机械传动链 并压下位置开关并压下位置开关SQ2SQ2；操纵手柄在中间；操纵手柄在中间0 0位为停止状位为停止状 态。态。 矩形工作台的纵向进给矩形工作台的纵向进给 2021年8月2日13时23分 控制电路分析：控制电路分析： 手柄向右压下手柄向右压下SQ1 SQ1 电流过电流过SQ6SQ6、SQ4SQ4、SQ3SQ3、 SA3SA3的常闭触点和的常闭触点和SQ1SQ1的常开动合触点使的常开

43、动合触点使KM3KM3线圈通线圈通 电电工作台进给电动机工作台进给电动机M3M3正转，拖动工作台向左进正转，拖动工作台向左进 给。给。 手柄回到手柄回到0 0位位 SQ1SQ1常开触点断开常开触点断开 KM3KM3线圈断线圈断 电电 M3M3停转。停转。 手柄向左手柄向左压下压下SQ2 KM4SQ2 KM4线圈通电，工作台线圈通电，工作台 进给电动机进给电动机M3M3反转。拖动工作台向右进给。控制电反转。拖动工作台向右进给。控制电 流的必经路径流的必经路径SQ3SQ3、SQ4SQ4、SA3SA3的常闭触点，满足了的常闭触点，满足了 互锁要求。互锁要求。 工作台移动到终点，终点档铁撞击手柄的凸起

44、工作台移动到终点，终点档铁撞击手柄的凸起 部分可使其返回中间位置，实现终点停车。部分可使其返回中间位置，实现终点停车。 2021年8月2日13时23分 2021年8月2日13时23分 铣床运动方式 主运动主运动：铣刀的旋转：铣刀的旋转 进给运动进给运动：纵向进给运动：工作台左、右移动。：纵向进给运动：工作台左、右移动。 横向进给运动：滑台前、后移动。横向进给运动：滑台前、后移动。 垂直进给运动：升降工作台上、下移动。垂直进给运动：升降工作台上、下移动。 圆工作台的旋转运动。圆工作台的旋转运动。 辅助运动辅助运动：工作台在纵向、横向和垂直方向上的快速移动。：工作台在纵向、横向和垂直方向上的快速移

45、动。 2021年8月2日13时23分 因铣刀的安装方向 不同，铣削加工有 顺铣与逆铣两种， 故主轴电动机需正、 反转，且转向应在 加工前即可根据铣 刀的安装方向选择 好。 1、主轴电动机的控制要求 2021年8月2日13时23分 1、主轴电动机的控制要求 铣刀是多刃刀具，为铣刀是多刃刀具，为 减小切削过程中负载减小切削过程中负载 的波动，通常在主轴的波动，通常在主轴 上装有飞轮以增加惯上装有飞轮以增加惯 性。为了能快速停车，性。为了能快速停车， 因此主轴需制动控制。因此主轴需制动控制。 2021年8月2日13时23分 1、主轴电动机的控制要求 主轴采用机械齿轮主轴采用机械齿轮 变速。为便于变速

46、变速。为便于变速 箱内齿轮的啮合，箱内齿轮的啮合， 要求在主轴变速时要求在主轴变速时 主轴电动机能产生主轴电动机能产生 变速冲动变速冲动。 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 起动（起动（KM1） 正正/反转（反转（SA5） 反接制动（反接制动（KM2） 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 1）主轴电动机正转控制：）主轴电动机正转控制： 两地控制两地控制 KM1+ （135101112139N） Q合上 SA5“顺” SB1（SB2） KM1+ KS-1+ 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 2）主轴电动机停车制动控制）主轴电动机停车制动控

47、制 KM2+ （1356789N） SB3（SB4） KM1 KM2+ KS-1 KM2 SB3（SB4） 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 3）主轴变速冲动控制：）主轴变速冲动控制： SQ7 2021年8月2日13时23分 主轴变速操作： 主轴变速手柄下压，拉出主轴变速手柄下压，拉出 旋转变速盘旋转变速盘 主轴变速主轴变速 手柄推回原位（推不回，手柄推回原位（推不回， 重复）重复） 拉出和推回主轴变速拉出和推回主轴变速 手柄时，手柄时，SQ7均会受压。均会受压。 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 3）主轴变速冲动控制：）主轴变速冲动控制： SQ7 KM

48、2+ （13789N ） 主轴处于工作状态时变速：主轴处于工作状态时变速： 拉出变速手柄 SQ7 KM1 KM2+ 反接制动n 推回变速手柄 SQ7 KM2+ M1瞬动 2021年8月2日13时23分 2、主轴电动机的控制 3）主轴变速冲动控制：）主轴变速冲动控制： SQ7 主轴处于停车状态时变速：主轴处于停车状态时变速： 推回变速手柄 SQ7 KM2+ M1瞬动 2021年8月2日13时23分 1、进给电动机的控制要求 铣削加工的纵向、横向和铣削加工的纵向、横向和 垂直进给由一台进给电动垂直进给由一台进给电动 机拖动。进给方向由操作机拖动。进给方向由操作 手柄和进给电动机的正、手柄和进给电动

49、机的正、 反转配合实现。反转配合实现。 2021年8月2日13时23分 工作台的六个方向进给运动由工作台的六个方向进给运动由M2的正、反的正、反 转及三个机械离合器联合动作来实现转及三个机械离合器联合动作来实现 。 2021年8月2日13时23分 纵向进给操作手柄纵向进给操作手柄 垂直垂直/横向进给操作手柄横向进给操作手柄 2021年8月2日13时23分 1、进给电动机的控制要求 为保证加工时的安全，铣削时只允许一个方向为保证加工时的安全，铣削时只允许一个方向 的进给运动。的进给运动。 为保证加工的安全，进给运动一定要在铣刀旋为保证加工的安全，进给运动一定要在铣刀旋 转时才能进行，故主轴电动机与进给电动机之转时才能进行，故主轴电动机与进给电动机之 间应有可靠的联锁。间应有可靠的联锁。 进给运动采用机械齿轮变速，要求具有变速冲进给运动采用机械齿轮变速，要求具有变速冲 动控制。动控制。 2021年8月2日13时23分 2、进给电动机的控制 SA1长工作台与圆工作台转换开关长工作台与圆工作台转换开关 长工作台工作：长工作台工作：SA1-1+