2.项目二 Z3050摇臂钻床电气控制

1、应用举例应用举例项目学习内容项目学习内容学学 习习 目目 标标返回上级返回上级四、应四、应 用用 举举 例例 简述简述三、基本控制相关知识三、基本控制相关知识 二、电气控制器件相关知识二、电气控制器件相关知识 返回上级返回上级 Z3050 Z3050型摇臂钻床是一种常见的立式钻床，适用于单件和成批型摇臂钻床是一种常见的立式钻床，适用于单件和成批生产加工多孔的大型零件。生产加工多孔的大型零件。 具有两套液压控制系统：具有两套液压控制系统： ：安装在主轴箱内，用以实现主轴正反、：安装在主轴箱内，用以实现主轴正反、停车制动、空挡、预选及变速；停车制动、空挡、预选及变速； ：安装在摇臂背后的电器盒下部

2、，用以夹：安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱。紧松开主轴箱、摇臂及立柱。返回上级返回上级主运动：主轴带动钻头的旋转运动。主运动：主轴带动钻头的旋转运动。进给运动：钻头的上下移动。进给运动：钻头的上下移动。辅助运动：主轴箱沿摇臂水平移动、辅助运动：主轴箱沿摇臂水平移动、 摇臂沿外立柱上下移动、摇臂沿外立柱上下移动、 摇臂与外立柱一起相对于内立柱回转运动。摇臂与外立柱一起相对于内立柱回转运动。（二）低压断路器（二）低压断路器 返回上级返回上级 行程开关又称为限位开关。行程开关又称为限位开关。 作用：将机械位移转变为触点的动作信号，以控制机作用：将机械位移转变为触点的动作信号

3、，以控制机械设备的运动，行程开关主要用于机床、自动生产线和械设备的运动，行程开关主要用于机床、自动生产线和其他机械的限位及程序控制。其他机械的限位及程序控制。 为了适用于不同的工作环境，可以将行程开关做成各为了适用于不同的工作环境，可以将行程开关做成各种各样的外形种各样的外形返回上级返回上级 当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮时，杠杆连同转轴一起转动，使凸轮推动撞当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮时，杠杆连同转轴一起转动，使凸轮推动撞块，当撞块被压到一定位置时，推动微动开关快速动作，使其动断触点断开，动合触块，当撞块被压到一定位置时，推动微动开关快速动作，使其动断触点断开，动合触点闭合。点闭合

4、。 当挡铁离开顶杆时，顶杆在弹簧的作用下上移，上移到一定位置，接触桥当挡铁离开顶杆时，顶杆在弹簧的作用下上移，上移到一定位置，接触桥瞬时进行快速换接，触点迅速恢复到原状态。瞬时进行快速换接，触点迅速恢复到原状态。 当运动部件的挡铁碰压顶当运动部件的挡铁碰压顶杆时，顶杆向下移动，压缩杆时，顶杆向下移动，压缩弹簧使之储存一定的能量。弹簧使之储存一定的能量。 当顶杆移动到一定位置时，当顶杆移动到一定位置时，弹簧的弹力方向发生改变，弹簧的弹力方向发生改变，同时储存的能量得以释放，同时储存的能量得以释放，完成跳跃式快速换接动作。完成跳跃式快速换接动作。 低压断路器即低压自动空气开关，又称自动空气断路器。

5、低压断路器即低压自动空气开关，又称自动空气断路器。作用：电路的短路、过载、失电压与欠电压保护。作用：电路的短路、过载、失电压与欠电压保护。 能自动分断故障电路，是低压配电网络和电力拖动系统中能自动分断故障电路，是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。常用的重要保护电器之一。返回上级返回上级 断路器的三副主触点串联在被控制的三相电路中，按下接通按钮时，外力使锁扣断路器的三副主触点串联在被控制的三相电路中，按下接通按钮时，外力使锁扣克服反作用弹簧的反力，将固定在锁扣上面的动触点与静触点闭合，并由锁扣锁住克服反作用弹簧的反力，将固定在锁扣上面的动触点与静触点闭合，并由锁扣锁住搭钩使动静

6、触点保持闭合，开关处于接通状态。搭钩使动静触点保持闭合，开关处于接通状态。 当线路发生过载时，过载电流流过热元件产生一定的热量，使双金属片受热向上当线路发生过载时，过载电流流过热元件产生一定的热量，使双金属片受热向上弯曲，通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动、静触点分开，弯曲，通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动、静触点分开，从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧毁。从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧毁。 当线路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流，电磁脱当线路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流，电磁脱扣器产生足够大

7、的吸力将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩与锁扣分开，从而切断电路，扣器产生足够大的吸力将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩与锁扣分开，从而切断电路，实现短路保护。实现短路保护。 低压断路器出厂时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般整定为低压断路器出厂时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般整定为的额定电的额定电流）。流）。 时间继电器是在线圈得电或断电后，触点要经过一定时间延时后才时间继电器是在线圈得电或断电后，触点要经过一定时间延时后才动作或复位，是实现触点延时接通和断开电路的自动控制电器。时动作或复位，是实现触点延时接通和断开电路的自动控制电器。时间继电器分为通电延时和断电延时两种：电磁线圈通电后，触点延间继

8、电器分为通电延时和断电延时两种：电磁线圈通电后，触点延时通断的为通电延时型；线圈断电后，触点延时通断的为断电延时时通断的为通电延时型；线圈断电后，触点延时通断的为断电延时型。型。 返回上级返回上级 当电路通电后，电磁线圈的静铁芯产生磁场力，使衔铁克服反作当电路通电后，电磁线圈的静铁芯产生磁场力，使衔铁克服反作用弹簧的弹力而吸合，与衔铁相连的推板向右运动，推动推杆压缩用弹簧的弹力而吸合，与衔铁相连的推板向右运动，推动推杆压缩宝塔型弹簧，使气室内橡皮膜和活塞缓慢向右运动，通过弹簧片使宝塔型弹簧，使气室内橡皮膜和活塞缓慢向右运动，通过弹簧片使瞬时触点动作的同时也通过杠杆使延时触点延时动作，延时时间由

9、瞬时触点动作的同时也通过杠杆使延时触点延时动作，延时时间由气室进气口的节流程度决定，其节流程度可用调节螺丝完成。气室进气口的节流程度决定，其节流程度可用调节螺丝完成。 根据继电器线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器叫做电流继电器。根据继电器线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器叫做电流继电器。使用时，电流继电器的线圈串联在被测电路中。为了使串入电流继电器线圈使用时，电流继电器的线圈串联在被测电路中。为了使串入电流继电器线圈后不影响电路正常工作，电流继电器线圈的匝数要少，导线要粗，阻抗要小。后不影响电路正常工作，电流继电器线圈的匝数要少，导线要粗，阻抗要小。 返回上级返回上级 当继电器中的

10、电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继当继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器称为电器称为。它主要用于频繁启动和重载启动的场合，作。它主要用于频繁启动和重载启动的场合，作为电动机和主电路的过载和短路保护为电动机和主电路的过载和短路保护。 当流过继电器的电流减小到低于整定值时动作的继电器称为当流过继电器的电流减小到低于整定值时动作的继电器称为。在线圈电流正常时这种继电器的衔铁与铁芯是吸合的。它常用。在线圈电流正常时这种继电器的衔铁与铁芯是吸合的。它常用于直流电动机励磁电路和电磁吸盘的弱磁保护。于直流电动机励磁电路和电磁吸盘的弱磁保护。 当线圈通过的电流为

11、额定值时，所产生的电磁吸力不足以克服弹簧的反作当线圈通过的电流为额定值时，所产生的电磁吸力不足以克服弹簧的反作用力，此时衔铁不动作。当线圈通过的电流超过整定值时，电磁吸力大于弹用力，此时衔铁不动作。当线圈通过的电流超过整定值时，电磁吸力大于弹簧的反作用力，铁芯吸引衔铁动作，带动动断触点断开，动合触点闭合。当簧的反作用力，铁芯吸引衔铁动作，带动动断触点断开，动合触点闭合。当继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器称为过电流继电器。称为过电流继电器。 反映输入量为电压的继电器称为电压继电器。使用时电压继电器

12、反映输入量为电压的继电器称为电压继电器。使用时电压继电器的线圈并联在被测量的电路中，根据线圈两端电压的大小而接通或的线圈并联在被测量的电路中，根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路。因此这种继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大。断开电路。因此这种继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大。电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器。电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器。返回上级返回上级 过电压继电器是当电压大于整定值时动作的电压继电器，主要用过电压继电器是当电压大于整定值时动作的电压继电器，主要用于对电路或设备作过电压保护，常用的过电压继电器为于对电路或设备作过电压保护，常用的过电压继电器为JT4AJ

13、T4A系列，系列，其动作电压可在其动作电压可在105%105%120%120%额定电压范围内调整。额定电压范围内调整。 电压继电器分为电压继电器分为继电器、继电器、继电器。继电器。（三）绕线转子异步电动机（三）绕线转子异步电动机 转子串频敏变阻器启动控制转子串频敏变阻器启动控制 （二）绕线转子异步电动机（二）绕线转子异步电动机 转子串电阻启动控制转子串电阻启动控制 （一）工作台自动往返控制（一）工作台自动往返控制返回上级返回上级根据要求完成控制电路的设计与安装：根据要求完成控制电路的设计与安装：（1 1）工作台由原位开始前进，到终端后自动后退。）工作台由原位开始前进，到终端后自动后退。（2 2

14、）要求能在前进或后退途中任意位置停止或启动。）要求能在前进或后退途中任意位置停止或启动。（3 3）控制电路设有短路、失压、过载和位置极限保护。）控制电路设有短路、失压、过载和位置极限保护。 返回上级返回上级主电路主电路电动机在整个启动过程中的启电动机在整个启动过程中的启动转矩较大，适合于重载启动。动转矩较大，适合于重载启动。因此这种启动方法主要用于桥因此这种启动方法主要用于桥式起重机、卷扬机、龙门吊车式起重机、卷扬机、龙门吊车等设备的电动机上。等设备的电动机上。串电阻起动的缺点：串电阻起动的缺点：所需启动设备较多，启动级数所需启动设备较多，启动级数较少，启动时有一部分能量消较少，启动时有一部分

15、能量消耗在启动电阻上，因而又出现耗在启动电阻上，因而又出现了频敏变阻器启动了频敏变阻器启动返回上级返回上级1 1、按钮操作绕线式电动机串电阻启动控制线路、按钮操作绕线式电动机串电阻启动控制线路 按钮操作绕线式电动机按钮操作绕线式电动机 串电阻启动控制线路工作原理串电阻启动控制线路工作原理 2 2、时间原则控制绕线式电动机串电阻启动控制线路、时间原则控制绕线式电动机串电阻启动控制线路 时间原则控制绕线式电动机时间原则控制绕线式电动机 串电阻启动控制线路串电阻启动控制线路3 3、电流原则控制绕线式电动机串电阻启动控制线路、电流原则控制绕线式电动机串电阻启动控制线路 电流原则控制绕线式电动机串电阻启

16、动控制线路电流原则控制绕线式电动机串电阻启动控制线路 1 1、频敏变阻器、频敏变阻器 频敏变阻器是由频敏变阻器是由3 3个铁芯柱和个铁芯柱和3 3个绕组组成的，个绕组组成的，3 3个绕组接成星个绕组接成星形，通过滑环和电刷与转子绕组连接，铁芯用形，通过滑环和电刷与转子绕组连接，铁芯用6 612mm12mm钢板制钢板制成，并有一定的空气隙，当频敏变阻器的绕组中通入交流电后，成，并有一定的空气隙，当频敏变阻器的绕组中通入交流电后，在铁芯中产生的涡流损耗很大。在铁芯中产生的涡流损耗很大。返回上级返回上级频敏变阻器频敏变阻器 频敏变阻控制绕线式电动机串电阻启动控制线路中，由于频敏变阻器频敏变阻控制绕线

17、式电动机串电阻启动控制线路中，由于频敏变阻器的等效电阻和等效电抗都随转子电流频率而变，反应灵敏，所以称为频的等效电阻和等效电抗都随转子电流频率而变，反应灵敏，所以称为频敏变阻器。这种启动方法结构简单、成本较低、使用寿命长、维护方便，敏变阻器。这种启动方法结构简单、成本较低、使用寿命长、维护方便，能使电动机平滑启动（无级启动），基本上可获得恒转矩的启动特性。能使电动机平滑启动（无级启动），基本上可获得恒转矩的启动特性。有电感的存在，有电感的存在，功率因数较低，启动转功率因数较低，启动转矩不大，因此在轻载启矩不大，因此在轻载启动时采用串频敏变阻器动时采用串频敏变阻器启动，在重载启动时采启动，在重载启动时采用串电阻启动。用串电阻启动。2、两台电动机启停控制、两台电动机启停控制 4、钻床线路分析与故障排除、钻床线路分析与故障排除 3、电流继电器整定、电流继电器整定 返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级电气原理图电气原理图 主电路分析主电路分析 控制电路分析控制电路分析 故障分析与处理故障分析与处理返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级返回上级思考与习题思考与习题返