CW6136A型卧式车床电气控制线路设计

1、上海第二工业大学实训名称：机床电气捽制综合实验学 院：机由工程学院班 级：10机工A1姓 名：学 号：指导老师： 何一成2013年7月8日-7月13日CW6136A型卧式车床电气控制线路设计CW6136A型卧式诚创主要由2台电动机组成，即：主轴电动机 M1和冷却 电动机M2。设计任务如下：1设计要求：整个机床电路具有短路保护，M1具有过载保护，M2具有短路保护；M1具有正、反转控制功能；M1为双速电机，可实现反接制动；M2为单向运转，通过Y/A启动；主电路与控制电路之间具有控制变压器 TC;机床具有照明灯，照明电路电压为 24V;机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为 6V;M1的温度不得超过9

2、5C；思考题：控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么故障？M1不能运转，分析故障原因。一、分析题目要求，拟定控制方案4(1)主回路设计4(2)控制回路设计4(3)信号指示与照明电路 7(4)控制电路电源 8二、分析设备的主要结构、运动形式及控制要求 8三、选择电机及相关元器件9(1)电源引入开关Q9(2)热继电器FR9(3)熔断器9(4)接触器的选择10(5)温度继电器FC11(6)速度继电器 KS11(7)控制变压器 TC11(8)按钮选择11四、手绘主电路及控制电路(见附录) 11五、用CAD绘制电路图(见附录)12六、列出电气元件的明细表12七、绘制元器件布局图13八、分析、编写设备工

3、作原理 13九、完成思考题16十、个人小结17十一、附录 18十二、参考资料19机床电气控制实践报告一、分析题目要求，拟定控制方案CW6136A型普通车床功率大，转速高，刚性好，适合于高速切削和强力切 削。因主电机采用了双速电动机，故调速性能好，调速范围更广。CW6136A型普通车床电路。机床电气控制板安装在机床前面左侧，带锁的 电源总开关QS装在机床后面。开动机床前，先用钥匙开启锁头，再按下绿色的 按钮，此时电源接通，白色电源信号灯亮，机床即可启动。(1)主回路的设计主电路中共有两台电动机。其中主轴电动机M1是一台双速电动机，为普通 车床的主拖动电动机，它带动主轴旋转及工作进给。控制主轴电动

4、机的四种运行 状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转。机床的三相电源由电源引入开关 QS引入。主电机M1具有过载保护，由热 继电器FR来实现，它的短路保护可以由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。熔断器FU 2冷却泵电动机M2的过载保护装置，主电机 M1与冷却泵电动机M2共同设有短路保护一一熔断器 FU。在主轴电动机M1内设有温度继电器ST,以 便当电动机启动频繁或电流增大、 电动机温度升高时及时切断电源，起到保护主 轴电动机M1的作用。(2)控制电路的设计考虑到操作方便，主电动机M1可在床头操作板上和刀架托板上分别设起停 和停止按钮SB0、SB2、S0进行操纵，主电动机的高低速转动由

5、SB3、SB4按钮开关来选择控制。冷却泵电动机由SB、SB6进行起停操作，装在车床床头的操作板 上。控制电路中，SBo为紧急停止按钮。 根据电气传动的要求，由接触器 KM KM2、KM l、KM h、KM控制电动机M1四种运行状态，即低速正转、低速反转、高速正转、高速反转，冷却泵电动机 M2主要由接触器KM3、KM 4、KM5来 控制，如图1所示。TCPE图1当接触器KMi和KMl闭合时，主轴电动机 M1处于低速正转运行状态；当 接触器KM 2和KM L闭合时，主轴电动机M1处于低速反转状态；当接触器 KM 1 和KM、KMh闭合时，主轴电动机 M1处于高速正转状态；当接触器 KM?和 KM、

6、KM h闭合时，主轴电动机M1处于高速反转状态。用接触器KM1控制电动 机M1的正转，用接触器KM 2控制电动机M1的反转，KM l控制主电动机的低 速运动，KM和KM h控制主电动机的高速运动。主电机正反转控制电路：如图2所示。口号sr7y10to图2高低速的选择控制电路：KHlSE4 5 WL 弋 kmHSE5LJ LU LJXMLKM KHH I10 12X|X L2 10图3冷却泵电动机的控制电路:d 口OKM3 KM4 KTKM51317 ML51513 15 13（3）信号指示与照明电路可设电源指示HL2（绿色），在电源接通后立即发光显示，表示机床已经处于供电状态。设指示灯HLi（

7、红色）表示主电机是否运动，这两个指示灯可以由接触器KMKM 2的动合和动断辅助触电进行切换通电显示，如图 5所示。设置照明灯EL安全照明（照明灯的电路电压为 24V）。图5(4)控制电路电源考虑安全可靠及满足照明指示灯的要求， 采用变压器供电，控制电路220V, 照明电路24V,指示灯电压6V。二、分析设备的主要结构、运动形式及控制要求(1)主要结构CW6136A主型卧式车床主要由主电动机 M1、冷却泵电动机M2、快速进给 电动机。(2)运动形式CW6136A主型卧式车床的运动形式主要由主轴电动机经过一系列的变速机构以后，带动车床的主轴做回转运动和进给运动； 刀架的进给运动有横向前后运 动和纵

8、向纵向左右运动；(3)控制要求机床的主运动和进给运动由电动机 M1集中传动，主轴运动的正反转是靠 两组离合器完成。主轴制动采用反接制动来控制主轴的停止。冷却泵由M2电动机来拖动。进给运动的纵向左右运动和横向前后运动，以及快速移动，都集中于一个手柄操作。刀架的快速移动由单独的快速电动机来完成。三、选择电机及相关元器件本设计中根据CW6136A卧式车床的相关参数及工作要求， 选用主电机及冷 却泵电动机如下：主电机 M1 : Y160M-4 11kW 380V 30A 1460r/min;冷却泵电机 M2: JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min;(1)电源引入开关QQ

9、的作用作为电源隔离开关用，并不是用它来直接起停电动机，可按照电动 机额定电流来选择，显然根据两台电动机来选择。中小型常用组合开关，选用 HZ10-60/3型，额定电流为60A,三极组合开关。(2)热继电器FR热继电器用于电动机的过载保护。热继电器的选择主要是根据电动机的额定 电流来确定其型号和规格。热继电元件的额定电流 Irt应接近或者略大于电动机 的额定电流led,即：Irt (0.951.05)晨热继电器的整定电流值是指热元件通过的电流超过此值的 20%时，热继电 器应当在20min内动作。选用时整定电流应与电动机额定电流一致。 主电动机 M1额定电流30A,热继电器FR应选用JR0-40

10、型的，热元件的电流为40A,整定 电流调节范围2540A,工作时将额定电流调节为30A。(3)熔断器 FU 1、FU 2选择熔断器，主要是选择熔断器的种类、额定电流、熔断器的额定电流等级 和熔体的额定电流。FUi是对M1、M2两台电动机进行保护的熔断器。熔体的电流为：23 7 0.43 A64.6 AFU2可以选用RL1-15型熔断可以选用RL1-100型熔断器，配用80A的熔体。器，配用2A的熔体。（4）接触器的选择接触器用于带负载主电路的自动接通或切断。分直流、交流两类，机床中 应用最多的是交流接触器。选择接触器主要考虑一下技术数据：1）电源种类：交流、直流。2）主触点额定电压、额定电流。

11、3）辅助触点的种类、数量及触点额定电流。4）电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。5）额定操作频率，即允许的没小时接通的最多次数。主触点额定电流，一般根据电动机容量 Pd计算触点电流Ic,即I Pd 103c KUd式中，K一经验常数，一般取11.4;Pd电动机功率（kW）;Ud 电动机额定线电压（V）;Ic一接触器主触点电流（A）;Uea一线路额定电压，接触器触点额定电压 UC Ueao 主电机：接触器KM1、KM2、KM、KML、KMH ,根据主电动机 M1的额定电流Ie 23A,控制回路电源220V, KM1需要主触点3对，动合触点3对，动断触点1对；KM2 需要主触点3对，动合触点3对，

12、动断触点1对；KML需要要主触点3对，动 合触点1对，动断触点1对；KMH需要主触点3对，动合触点1对，动断触点 1对；KM需要主触点3对。根据上述情况，选用CJ0-40型接触器，电磁线圈电 压为220V。冷却泵：由于M2电动机的额定电流较小，接触器 KM3、KM4、KM5可选用CJ0-40 交流接触器，线圈电压220V,触点电流5A, KM3需要主触点3对，动合触点1 对；KM4需要主触点3对，动断触点1对；KM5需要主触点3对，动合触点101对，动断触点1对。由于采用 应 启动，选用时间继电器控制。其触点数量 分别为：动合触点1对，动断触点1对，型号为CJ0-40。(5)温度继电器FC根据

13、设计要求中M1电机温度不超过95度，综合各方面考虑，可选用JUC-1M 型温度继电器。(6)速度继电器KS速度继电器的选择主要考虑电动机的转速，由于电动机M1的转速1460r/min, 所以可选;f型号为JY1。其在持续工作中可靠地工作在 3000r/min以下，在电器 轴转速为150r/min左右时，即能动作。100r/min分以下触点恢复正常位置。(7)控制变压器TC变压器的最大负载是电动机 M1、M2和照明灯同时工作，根据式子可得：PTKtPsc1.2(12 233)VA 68.4VA根据式子可得：PT0.6Pxc1.5 PST0.6 (12 2 33)1.5 12VA 52.2VA可知

14、变压器的容量为 68.4V考虑到照明灯等其它电路的容量，可以选用 BK-100型变压器或BK-150型变压器，电压等级 380V/220V-24V-6V ,可以满足 辅助回路中各种电压的需求。(8)按钮(SBoSB6)选择按钮选择LA19-11系列应用于控制电路，电流大小 5A左右，电压220V。启动按钮SB2、SB3、SB4、S&、SB6绿色停止按钮SB0、SB红色所以选择：LA19-11 220V7个四、手绘主电路及控制电路(见附录)11五、用CAD绘制电路图（见附录）六、列出电气元件的明细表符号名称型号规格数量M1三相异步电 动机Y160M-411KW380V1460r/min1m2冷却

15、泵电动 机JCB-220.125kW 380V 2790r/min1Q0、Qi、Q2组合开关HZ10-60/33 极 380V 60A3KM1、KM2、KM3、KM4KM 5、KM、KMKMh 5LH交流接触器CJ0-40额定电流40A220V8FUi熔断器RL1-100380V 100A 熔体80A1fu2熔断器RL1-15380V 15A 熔体2A1TC控制变压器BK100100V.A380V/220V-24V-6V1SB0、SBi按钮LA19-11红色 5A2SB2、SB3、SB4S&、SB6按钮LA19-11绿色 5A5HLp HL2灯信号 灯ZSD-06V绿色1白色12EL照明灯JZ

16、24-40电压24V额定功率40W1KT时间继电器7PR1040220V动断、动合各11FR热继电器JR0-40额定电流40A,整定电流30A112KS速度继电器JY1380V 2A1003600r/min1FC温度继电器JUC-1M95度1七、绘制元器件布局图FRlllllllllllllllllllllllll八、分析、编写设备工作原理主电动机M1的动作情况：(1)低速正转当按SB2下按钮，KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然后按下 SB4按 钮，KML线圈得电，KML主触点闭合，低速正转起动。S民()KMi线圈()S&( ) KML线圈()KM仅7)() 自锁KMi(5)()操作指示灯H

17、L2亮KM代8)() 互锁KM I的KM i()-/、 rmi低速正转KML()KML(io)()(2)高速正转当按下SB2按钮,KM1线圈得电，KM1主触点闭合，然后按下SB5按钮,KMH线圈得电，KM线圈得电, 正转起动。KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速SB2()KM i线圈()SB5()KMH线圈()KM线圈()KM i(7)()自锁KMi(5)() 操作指示灯HL2亮KM i(8)()互锁KM i(io)KMi )1MM Mi高速正转KMH )KMH(i2)()KMH()(3)低速反转当按下SB3按钮,KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB4按钮，KML线圈得电，KM

18、L主触点闭合，低速反转起动SB3( ) KM 2线圈()S&( ) KML线圈()KM2(9)()自锁KM 2(6)()操作指示灯HL2亮KM2) 互锁KM 2(io)侬2主()M Mi低速反转KML()KML(io)()KML(i2)()KML(12)()(4)高速反转当按下SB3按钮，KM2线圈得电，KM2主触点闭合，然后按下SB5按钮,KMH线圈得电，KM线圈得电,KMH主触点闭合，同时KM主触点闭合，高速反转起动0SE3()KM2线圈()SE5()KMH线圈()KM线圈()KM 2(9)()自锁KM 2(6)() 操作指示灯HL2亮KM 2(7)()互锁KM 2d。)KM 2主()二，

19、KMH )KMH - I )KMH a。，)M1高速反转冷却泵M2的动作情况:(1)当按下SB6按钮，KM3线圈得电，KM4线圈得电，KT线圈得电，KM3 主触点闭合，KM4主触点闭合，Ts后，KT动合触点闭合，KM5线圈得电，KM5 主触点闭合、自锁一一Y/降压启动。SBKM3戋圈KM搬圈KT戋圈()KU 自锁,一KM3(主)1m-、Y Y型启动KM4(主)上型启动KM4(15 -互锁KT5KM5主一L jKM4(15KM磁圈KM515自锁KT3KM4KM4 主)-4KM-)15九、完成思考题(1)控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么故障？答：若接触器KM1出现故障，电动机M1正转将不能

20、启动；若接触器KM2出现故障，电动机M1反转将不能启动；若接触器KML出现故障，电动机M1低速运转将不能运行；若接触器KMH出现故障，电动机M1高速运转将不能运行；若接触器KM出现故障，电动机M1高速运转将不能运行；因为电动机M1的高速运转要靠KM与KMH触点同时闭合来实现。(2) M1不能运转，分析故障原因。答：导致M1不能运转可能有以下几种情况：组合开关QS没有闭合。主电动机M1的主触点KM1、KM2均出现了故障。热继电器坏掉。KML、KMH或KM主触点均出现了故障。熔断器FU1没有安装，或被熔断。导线接触不良或接线有误。十、个人小结通过对本门课程的学习，让我对用电气控制电路和电气控制在现实生活中 的重要作用有了很深的了解。课堂上老师讲解的知识在我们实训中得到了巩固