机床电气技术总复习

1、机床电气控制技术总复习1.1.机床电力拖动系统的发展机床电力拖动系统的发展成组成组拖动：一台电动机拖动一拖动：一台电动机拖动一组组机床机床单独单独拖动：一台电动机拖动一拖动：一台电动机拖动一台台机床机床多电动机多电动机拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机构拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机构2.2.机床电气控制系统的发展机床电气控制系统的发展在在控制方法控制方法上：手动操纵发展到自动控制上：手动操纵发展到自动控制在在控制功能控制功能上：从上：从单一单一功能发展到功能发展到多多功能功能在在操作操作上：从紧张、繁重发展到轻巧自如上：从紧张、繁重发展到轻巧自如一、机床电气控制技术的发展一、机床

2、电气控制技术的发展电力拖动部分电力拖动部分: :电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电气控制部分电气控制部分: : 满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、调速满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、调速等电气控制和电气操纵部分。等电气控制和电气操纵部分。 生产机械三部分：工作机构、传动机构及原动机生产机械三部分：工作机构、传动机构及原动机 电器：电器： 根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测

3、、转换及保护作用的电工器械护作用的电工器械统称为电器。统称为电器。（1）开关电器）开关电器（2）熔断器）熔断器（3）主令电器）主令电器（4）接触器）接触器（5）继电器）继电器电器类型电器类型1 1按工作电压等级分按工作电压等级分 低压电器：低压电器： 高压电器：高压电器：注：分界电压注：分界电压交流交流50Hz50Hz额定电压额定电压1200V1200V 、直流额定电压直流额定电压1500V1500V2.2.按工作原理分按工作原理分电磁式电器：依据电磁感应原理来工作。电磁式电器：依据电磁感应原理来工作。 如交、直流如交、直流接触器接触器、各种电磁式、各种电磁式继电器。继电器。非电量控制电器：靠

4、外力或某种非电物理量变化而动作。非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量变化而动作。 如如刀开关、行程开关、按钮刀开关、行程开关、按钮、速度继电器等。、速度继电器等。 电磁式电器电磁式电器 感应部分感应部分 电磁机构电磁机构 执行部分执行部分 触头系统触头系统 组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、 衔铁（动铁心）等。衔铁（动铁心）等。 作用：带动触头动作，完成接通作用：带动触头动作，完成接通 或分断电路。或分断电路。直流直流交流交流触头触头灭弧装置灭弧装置电磁机构的结构形式：电磁机构的结构形式： (a)(a)、(d) (d) 为螺管式；为螺管式； (c)(c)、(f)

5、(f)、(g) (g) 为转动式；为转动式； (b)(b)、(e) (e) 为直动式。为直动式。按衔铁的运动方式分为：按衔铁的运动方式分为：2 2、电器的触头系统和电弧、电器的触头系统和电弧（1 1） 触头系统触头系统触头：起触头：起接通和分断电路接通和分断电路的作用。的作用。要求：触头导电、导热性能良好，通常用银或铜制成。要求：触头导电、导热性能良好，通常用银或铜制成。按应用场合分：按应用场合分：主触头主触头：一般串接在控制对象的主电路中控制其通断。：一般串接在控制对象的主电路中控制其通断。辅助触头辅助触头：一般容量比较小，用来切换控制电路。：一般容量比较小，用来切换控制电路。 按原始状态分

6、：按原始状态分：常开触头和常闭触头常开触头和常闭触头。 按结构型式分：按结构型式分：桥形触头和指形触头桥形触头和指形触头。a a、桥形触头、桥形触头l点接触：适用于电流不大，触头压力小的场合。点接触：适用于电流不大，触头压力小的场合。l面接触：适用于大电流的场合。面接触：适用于大电流的场合。b b、指形触头、指形触头l接触区一直线：适用通电次数多、电流大的场合。接触区一直线：适用通电次数多、电流大的场合。隔离电源或不频繁通断电路。隔离电源或不频繁通断电路。安装方法：安装方法： 1 1）合闸时手柄应向上；）合闸时手柄应向上；2 2）电源进线接在刀开关上端，负）电源进线接在刀开关上端，负载接在下端

7、。载接在下端。 图形和文字符号：图形和文字符号：2 2、组合开关（转换开关）、组合开关（转换开关）结构结构工作原理工作原理图形和文字符号图形和文字符号 用途：电源的引入开关；通断小用途：电源的引入开关；通断小 电流电路；控制电流电路；控制以下以下 小容量异步电动机。小容量异步电动机。v结构结构熔体：由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及熔体：由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金组成，通常为丝状或片状。其合金组成，通常为丝状或片状。熔壳：是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有熔壳：是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。灭弧作用。v符号符号:FUv作用：作用：短路保护。短路保护。“复位复位”按钮

8、必须是蓝色。按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。色。 按钮开关颜色规定按钮开关颜色规定“停止停止”和和“急停急停”按钮必须是红色。按钮必须是红色。“点动点动”按钮必须是黑色。按钮必须是黑色。“启动启动”与与“停止停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。“启动启动”按钮的颜色是绿色。按钮的颜色是绿色。 结构：推杠代替按钮帽结构：推杠代替按钮帽 原理：由移动物体碰压推杠使触点动作。原理：由移动物体碰压推杠使触点动作。 分类：分类：直杠式、滚轮式直杠式、滚轮式 符号：符号： v作用：作用：能频繁地接通或

9、断开交、直流主电路，实能频繁地接通或断开交、直流主电路，实现远距离自动控制。现远距离自动控制。v结构：结构： 电磁机构：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧。电磁机构：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧。触头系统：主触头（触头系统：主触头（3 3对常开）、辅助触头对常开）、辅助触头( (常开触头、常闭触头）常开触头、常闭触头）电磁机构电磁机构：将电磁能转换成将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动机械能，产生电磁吸力带动触点动作触点动作. .触点：触点：接触器的执行元件，接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。用来接通或断开被控制电路。灭弧装置：灭弧装置：熄灭触点分断电熄灭触点分断电流瞬间触点之间

10、气隙中产生流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。的电弧。其它：其它：包括包括释放弹簧机构、释放弹簧机构、支架与底座等。支架与底座等。按所控制电路按所控制电路 主触点主触点 辅助触点辅助触点按原始状态按原始状态 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点灭弧罩灭弧罩灭弧栅灭弧栅磁吹灭弧装置磁吹灭弧装置电磁接触器结构示意图 静铁心静铁心线线 圈圈主触点主触点常闭辅常闭辅助触点助触点常开辅常开辅助触点助触点灭弧罩灭弧罩动铁心动铁心弹弹 簧簧 结构与工作原理KMKM常闭辅助触点常闭辅助触点线圈线圈KMKM主触点主触点KMKM常开辅助触点常开辅助触点KMKM接触器的符号接触器的符号 继电器：继电器： 是根据某种输入信

11、号接通或断开小电流控制电路，实现远是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。距离自动控制和保护的自动控制电器。分类：分类：按用途分：控制继电器和保护继电器按用途分：控制继电器和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电子式、机械式、热继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电子式、机械式、热继电器 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器按动作时间分：瞬时、延时继电器 5.15.1、电流继电器、电流继电器特点：特点：线圈串接于电路中，根据线圈电流的大小而动作。这线圈串接于电路中，根据线

12、圈电流的大小而动作。这 线圈导线粗、匝数少、线圈阻抗小。线圈导线粗、匝数少、线圈阻抗小。分类：分类： 过电流继电器：过电流继电器：当电路发生短路或过载时将电路切断。当电路发生短路或过载时将电路切断。过电流继电器电流整定值：过电流继电器电流整定值：交流过电流继电器：交流过电流继电器：（110350）INI KAKAKA欠电流继电器：欠电流继电器： 当电路电流过低时将电路切断。当电路电流过低时将电路切断。 故只有当继电器线圈中通过的电流大于或等于整定电流时，故只有当继电器线圈中通过的电流大于或等于整定电流时，继电器触点吸合。继电器触点吸合。 欠电流继电器整定电流值：欠电流继电器整定电流值： 吸合电

13、流为额定电流的吸合电流为额定电流的303050%50% 释放电流为额定电流的释放电流为额定电流的101020%20%KAI KAKAv 特点：特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细。线圈并联在电路中，匝数多，导线细。 根据线圈两端电压的大小接通或断开电路。根据线圈两端电压的大小接通或断开电路。分类：分类： 过电压继电器过电压继电器在电压为在电压为U UN N的的105-120%105-120%以上时动作。以上时动作。 欠电压继电器欠电压继电器的吸合整定电压为的吸合整定电压为U UN N的的30-50%30-50%， 释放整定电压为释放整定电压为U UN N的的7-20%7-20%。欠电压继电器

14、欠电压继电器KAU U KAKAKA 特点：特点：触点多触点多( (六对甚至更多六对甚至更多) ) 触点电流大触点电流大( (额定电流为额定电流为5 510A)10A) 动作灵敏动作灵敏( (动作时间小于动作时间小于0.05s)0.05s) 作用：作用：放大触点容量、放大触点容量、 扩充触点数量。扩充触点数量。 5.35.3、中间继电器、中间继电器作用：电动机的过载及断相保护作用：电动机的过载及断相保护利用双金属片受热弯曲去利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化利用电阻值随温度变化而变化的特性制成而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合利用过载电流发热使

15、易熔合金熔化而使继电器动作金熔化而使继电器动作5.45.4、热继电器、热继电器型式：双金属片式型式：双金属片式 热敏电阻式热敏电阻式易熔合金式易熔合金式结构：由发热元件、双金属结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构片和触头及动作机构 等部分组成等部分组成 。热继电器的符号：热继电器的符号：（使用见图（使用见图1-18）空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器作用：作用：按整定时间长短通断电路按整定时间长短通断电路分类：分类：按构成原理分：按构成原理分：电磁式电磁式 电动式电动式 空气阻尼式空气阻尼式 晶体管式晶体管式 数字式数字式按延时方式分按延时方式分：通电延时型：通电延时型 断电延时型断

16、电延时型 5.55.5、时间继电器、时间继电器(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (a) (a) 线圈一般符号线圈一般符号 (b) (b) 通电延时线圈通电延时线圈 (c) (c) 断电延时线圈断电延时线圈 (d) (d) 通电延时闭合常开触点通电延时闭合常开触点 (e) (e) 通电延时断开常闭触点通电延时断开常闭触点 (f(f）断电延时断开常开触点）断电延时断开常开触点 （g g）断电延时闭合常闭触点（）断电延时闭合常闭触点（h h）瞬动触点）瞬动触点 符号符号作用：作用：根据速度的大小通断电路。主要

17、用作笼型异步电动机的根据速度的大小通断电路。主要用作笼型异步电动机的反接反接 制动控制制动控制。结构：结构：定子、转子和触头定子、转子和触头参数：参数：动作转速：动作转速：120rpm120rpm，可靠工作转速，可靠工作转速300030003600r/min3600r/min 复位转速：复位转速：100rpm100rpm符号：符号：KSKS5.65.6、速度继电器、速度继电器2022年2月27日星期日第二节电气原理图的画法及阅读方法第二节电气原理图的画法及阅读方法电气控制系统图电气控制系统图 电气原理图电气原理图 电气设备安装图电气设备安装图 电气设备接线图电气设备接线图 2022年2月27日

18、星期日一、电气原理图一、电气原理图 目的是便于阅读和分析控制电路，根据结构简单、层次分明目的是便于阅读和分析控制电路，根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电气元件展开形式绘制，反映电气控制的原清晰的原则，采用电气元件展开形式绘制，反映电气控制的原理和各元件的控制关系，不反映元件的实际大小和位置。理和各元件的控制关系，不反映元件的实际大小和位置。 图图1-1机床电气控制原理图机床电气控制原理图2022年2月27日星期日绘制电气控制原理图时应遵循的原则：绘制电气控制原理图时应遵循的原则：（1）电气控制原理图分主电路和控制电路。电气控制原理图分主电路和控制电路。主电路用粗线，主电路用粗线，一般画在

19、左侧，控制电路用细线，一般画在右侧。一般画在左侧，控制电路用细线，一般画在右侧。（2）电器的画法及文字标注。电器的画法及文字标注。同一电器各导电部件可不画在同一电器各导电部件可不画在一起，但必须采用同一文字标明。一起，但必须采用同一文字标明。（3）触点的状态。触点的状态。全部触头均采用全部触头均采用“平常平常”状态。状态。 其中其中“平常平常”状态指：状态指：（4）连线规则。连线规则。应尽量减少连线，尽可能避免连接线交叉。应尽量减少连线，尽可能避免连接线交叉。接触器、继电器线圈未通电时触头状态；接触器、继电器线圈未通电时触头状态；按钮、行程开关未受外力时触头状态；按钮、行程开关未受外力时触头状

20、态；主令控制器手柄置于主令控制器手柄置于“0”位时各触头状态。位时各触头状态。2022年2月27日星期日第三节笼型电动机的起动控制线路第三节笼型电动机的起动控制线路一、直接起动控制电路一、直接起动控制电路 图图1-2 用开关直接起动线路用开关直接起动线路 图图1-3 用接触器直接起动线路用接触器直接起动线路图图1-16 C620卧式车床电气控制原理图卧式车床电气控制原理图2022年2月27日星期日二、降压起动控制电路二、降压起动控制电路1、Y降压起动降压起动KM1SB2KM3YKTKM3KM2KM1通电按通电型起动通电断电通电运行延时仍通电 如果如果KM2、KM3同时通电，则电源短路，同时通电

21、，则电源短路，因此在因此在KM2和和KM3控控制的支路中各串入对方制的支路中各串入对方的一个常闭触头，形成的一个常闭触头，形成互锁。互锁。 2022年2月27日星期日图图1-20 星星-三角变换降压起动控制电路三角变换降压起动控制电路(2)2022年2月27日星期日2、定子串电阻降压起动、定子串电阻降压起动A图中图中KM1、KT始终处于工作状态。始终处于工作状态。B图中图中KM2通电后，通电后，KM1和和KT电源断电。电源断电。图图1-21 1-21 定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制线路KM1AKM2BCUVWKM1AKM2BCUVW利用按钮利用按钮-接触器，改变电源接入电动机

22、的相序。接触器，改变电源接入电动机的相序。第四节电动机正反转控制线路第四节电动机正反转控制线路 SBstF SBstF KMF QA B CFRM3 SBstp KMF FR SBstR KMR KMF KMR KMR SBstp 操作步骤：操作步骤： 合闸。合闸。 正转起动。正转起动。 正转停止。正转停止。 M3 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路 SBstF SBstR KMF QA B C FRM3 SBstp KMF FR SBstR KMR KMF KMR KMR SBstp 操作步骤：操作步骤： 合闸。合闸。 正转起动。正转起动。 正转停止。正转停止。 M3 反

23、转起动。反转起动。 反转停止。反转停止。 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路如果在按下如果在按下SB1时不小心按下时不小心按下SB2KM1和和KM2将同时得电将同时得电主电路电源被短路！主电路电源被短路！ SBstR SBstR SBstF KMF QA B C FRM3 SBstp KMF FRKMR KMF KMR KMR M3 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路 SBstR SBstF KMF QA B C FRM3 SBstp KMF FRKMR KMF KMR KMR KMR 怎样保证错误操作系统不动作？怎样保证错误操作系统不动作？ 互锁！互锁

24、！ KMF 互锁触点互锁触点 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路 SBstR SBstR SBstF KMF QA B C FRM3 SBstp KMF FRKMR KMF KMR KMR KMR KMF 正转运行时反转正转运行时反转 控制支路被断开控制支路被断开 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路 SBstR SBstF KMF QA B C FRM3 SBstp KMF FRKMR KMF KMR KMR KMF KMF SBstF 反转运行时正转反转运行时正转 控制支路被断开控制支路被断开 按钮按钮- -接触器正反转控制线路接触器正反转控制线路20

25、22年2月27日星期日2022年2月27日星期日机械联锁2022年2月27日星期日二、循环运动控制电路二、循环运动控制电路图图1-23 1-23 机床工作台往返循环的控制线路机床工作台往返循环的控制线路 M3KMKRKRKMKMSBSB1KMSBKMSBSB前进后退工作台3图图1-23 1-23 机床工作台往返循环的控制线路机床工作台往返循环的控制线路 M3KMKRKRKMKMSBSB1KMSBKMSBSB前进后退工作台3案例案例：电动机自由停车的时间较长，随惯性大小而电动机自由停车的时间较长，随惯性大小而不同，而某些生产机械要求迅速、准不同，而某些生产机械要求迅速、准确地停车，如镗床、车床的

26、主电动机需快速确地停车，如镗床、车床的主电动机需快速停车；起重机为使重物停位准确及现场安全停车；起重机为使重物停位准确及现场安全要求，也必须采用快速、可靠的制动方式要求，也必须采用快速、可靠的制动方式 。制动：制动：机械制动和电气制动机械制动和电气制动 电气制动：电气制动： 在电动机转子上加一个与转向相反在电动机转子上加一个与转向相反的制动电磁转矩，使电动机转速迅的制动电磁转矩，使电动机转速迅速下降，或稳定在另一转速速下降，或稳定在另一转速 反接制动反接制动能耗制动能耗制动常用常用第五节第五节三相异步电动机制动控制电路三相异步电动机制动控制电路 2022年2月27日星期日一、能耗制动控制线路一

27、、能耗制动控制线路 能耗制动原理：是在三相笼型异步电动机切断三相电源的能耗制动原理：是在三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，给定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源同时，给定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源的制动过程。制动过程中机械能转为电能消耗在转子电阻上。的制动过程。制动过程中机械能转为电能消耗在转子电阻上。2022年2月27日星期日图图1-24 1-24 能耗制动控制线路能耗制动控制线路2022年2月27日星期日 反接制动实质上是改变接在电动机定子绕组上的三相电源反接制动实质上是改变接在电动机定子绕组上的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用

28、。相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。 反接制动过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换，反接制动过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。二、反接制动控制线路二、反接制动控制线路2022年2月27日星期日 图图1-25 1-25 反接制动的控制线路及工作流程图反接制动的控制线路及工作流程图 C）2022年2月27日星期日第七节第七节 电液控制电液控制 液压传动系统和电气控制电路相结合的电液控制系统在组合液压传动系统和电气控制电路相结合的电液控制系统在组合机床、自动化机床、生产自动线、数控机

29、床等中的应用越来越机床、自动化机床、生产自动线、数控机床等中的应用越来越广泛。广泛。 液压传动系统易获得较大的力矩，运动传递平稳、均匀，准液压传动系统易获得较大的力矩，运动传递平稳、均匀，准确可靠，控制方便，易实现自动化。确可靠，控制方便，易实现自动化。 一、电磁换向阀一、电磁换向阀液压传动系统由液压传动系统由4个部分组成：个部分组成： 动力装置（液压泵）动力装置（液压泵）2. 执行机构（液压缸或液压马达）执行机构（液压缸或液压马达）3. 控制调节装置（单向阀、溢流阀、节流阀、换向阀）控制调节装置（单向阀、溢流阀、节流阀、换向阀）4. 辅助装置（油箱、油管、过滤器、压力计等）辅助装置（油箱、油

30、管、过滤器、压力计等）2022年2月27日星期日 动力头是既能完成动力头是既能完成进给运动进给运动，而且又能同时完成，而且又能同时完成刀具切削刀具切削运动运动的动力部件。的动力部件。 液压动力头的自动工作循环是由控制电路控制液压系统来液压动力头的自动工作循环是由控制电路控制液压系统来实现的。图实现的。图1-29是一次工作进给液压系统和其电气控制线路图。是一次工作进给液压系统和其电气控制线路图。其自动工作过程如下，图其自动工作过程如下，图1-29a为它的工作流程图：为它的工作流程图： 1.动力头原位停止动力头原位停止 2.动力头快进动力头快进 3.动力头工进动力头工进 4.动力头快退动力头快退

31、5.动力头动力头“点动调整点动调整” 二、液压动力头控制线路二、液压动力头控制线路图图1-29a 动力头动力头自动工作循环工作流程图自动工作循环工作流程图2022年2月27日星期日图图1-29 1-29 一次工作进给液压系统及其电气控制线路图一次工作进给液压系统及其电气控制线路图PO1O2AB图1-30 具有“延时停留”的控制线路(+)(-)S手动自动动力头向前动力头快进动力头快退SB1ST1K1K1K1YA1YA3K2ST3K2K2ST4SB2K3YA2ST1K3K3KTKT延时停留SB1快进ST3ST4ST1快退工进KT工作循环图停留KTKT图图1-30 具有具有“延时停留延时停留”的控制

32、线路的控制线路2022年2月27日星期日三、半自动车床刀架纵进、横进、快退电液控制线路三、半自动车床刀架纵进、横进、快退电液控制线路 图图1-31及图及图1-32是半自动车床刀架的液压系统和电气控是半自动车床刀架的液压系统和电气控制电路图，图制电路图，图1-32a是它的工作流程图。是它的工作流程图。 图图1-31 半自动车床刀架液压系统图半自动车床刀架液压系统图2022年2月27日星期日 图图1-32 半自动车床刀架电气控制电路图半自动车床刀架电气控制电路图2022年2月27日星期日第八节第八节 控制线路的其他基本环节控制线路的其他基本环节一、点动控制一、点动控制 电动机在正常工作时多数需要连

33、续不断地工作，即所谓长动。电动机在正常工作时多数需要连续不断地工作，即所谓长动。而点动指的是，按住按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电而点动指的是，按住按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电动机即停止工作。点动常用于生产设备的调整，如机床的刀架、动机即停止工作。点动常用于生产设备的调整，如机床的刀架、横梁、立柱的快速移动，机床的调整对刀等。图横梁、立柱的快速移动，机床的调整对刀等。图1-33为点动控为点动控制线路。制线路。2022年2月27日星期日图图1-33 点动控制线路点动控制线路用复合按钮实用复合按钮实现点动现点动用开关实现点用开关实现点动动用中间继电器用中间继电器实现点动实现点动20

34、22年2月27日星期日 1.联锁联锁 在机床控制线路中，经常要求电动机有顺序的起动，如某些在机床控制线路中，经常要求电动机有顺序的起动，如某些机床主轴必须在液压泵工作后才能工作；龙门刨床工作台移动机床主轴必须在液压泵工作后才能工作；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有足够的润滑油；铣床的主轴旋转后，工作台时，导轨内必须有足够的润滑油；铣床的主轴旋转后，工作台方可移动等，这些都要求有联锁关系。如图方可移动等，这些都要求有联锁关系。如图1-34所示。所示。 二、联锁或互锁二、联锁或互锁 图图1-34 联锁控制线路联锁控制线路2022年2月27日星期日 互锁实际上是一种联锁关系，其所以这样称谓，是为了

35、强互锁实际上是一种联锁关系，其所以这样称谓，是为了强调触点之间的互相作用。在图调触点之间的互相作用。在图1-35中控制对象是两台电动机，中控制对象是两台电动机，工艺上要求它们不能同时工作，于是采用了两个接触器动断触工艺上要求它们不能同时工作，于是采用了两个接触器动断触点互锁。点互锁。 这种互锁关系前面已用在电动机的正反转线路中，可保证这种互锁关系前面已用在电动机的正反转线路中，可保证正反向接触器正反向接触器KM1和和KM2主触点不能同时接通，以防止电源短主触点不能同时接通，以防止电源短路。路。 2.互锁互锁 图图1-35 两台电动机的互锁线路两台电动机的互锁线路2022年2月27日星期日三、多

36、点控制三、多点控制 在大型机床设备中，为了操作方便，常要求能在多个在大型机床设备中，为了操作方便，常要求能在多个地点进行控制。如图地点进行控制。如图1-37把起动按钮并联连接，停止按钮把起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分别安置在三个地方，就可三地操作。串联连接，分别安置在三个地方，就可三地操作。 图图1-37 多点控制线路多点控制线路2022年2月27日星期日 1. 工作台的正反向自动循环控制工作台的正反向自动循环控制 许多机床的自动循环控制都是靠许多机床的自动循环控制都是靠行程控制行程控制来完成的。某些来完成的。某些机床的工作台要求正反向运动自动循环，图机床的工作台要求正反向运动自动循环

37、，图1-38是龙门刨工是龙门刨工作台自动正反向控制线路，作台自动正反向控制线路， 用行程开关用行程开关ST1、ST2作主令信号作主令信号进行自动转换。进行自动转换。 电路工作过程如下：按起动按钮电路工作过程如下：按起动按钮SB2，KM1得电，工作台前得电，工作台前进，当达到预定行程后进，当达到预定行程后(可通过调整挡块位置来调整行程可通过调整挡块位置来调整行程)，挡块压下挡块压下ST1，ST1动断触点断开，切断接触器动断触点断开，切断接触器KM1，同时，同时ST1动合触点闭合，反向接触器动合触点闭合，反向接触器KM2得电，工作台反向运行，得电，工作台反向运行，当反向到位，挡块压下当反向到位，挡

38、块压下ST2，工作台又转到正向运行，进行，工作台又转到正向运行，进行下一个循环。下一个循环。 四、工作循环自动控制四、工作循环自动控制 2022年2月27日星期日行程开关行程开关ST3、ST4是作极限保是作极限保护用的护用的2022年2月27日星期日 图图1-39是动力头的行程控制电路，它也是由行程开关按行程是动力头的行程控制电路，它也是由行程开关按行程来实现动力头的往复运动的。来实现动力头的往复运动的。 此控制电路完成了这样一个工作循环：首先是动力头此控制电路完成了这样一个工作循环：首先是动力头I由位由位置置b移到位置移到位置a 停下；然后动力头停下；然后动力头II由位置由位置c移到位置移到

39、位置d停住；接停住；接着使动力头着使动力头I和动力头和动力头II同时退回原位停下。同时退回原位停下。 行程开关行程开关ST2、ST1、ST3、ST4分别装在床身的分别装在床身的a、b、c、d 处。电动机处。电动机M1带动动力头带动动力头I，电动机，电动机M2带动动力头带动动力头II。动力头。动力头I和和II在原位时分别压下在原位时分别压下ST1和和ST3。 2.动力头的的自动循环控制动力头的的自动循环控制 2022年2月27日星期日图图1-39 动力头的自动循环控制线路动力头的自动循环控制线路2022年2月27日星期日第九节第九节 电动机的常用保护电路电动机的常用保护电路 保护环节是所有机床电

40、气控制系统不可缺少的组成部分，利保护环节是所有机床电气控制系统不可缺少的组成部分，利用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身安全等。常用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身安全等。常用的保护环节有过载保护、短路电流保护、零电压和欠电压保用的保护环节有过载保护、短路电流保护、零电压和欠电压保护以及直流电动机的弱磁保护等。护以及直流电动机的弱磁保护等。 短路电流引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力使电短路电流引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力使电器设备损坏。因此在产生短路现象时，必须迅速地将电源切器设备损坏。因此在产生短路现象时，必须迅速地将电源切断。常用的有：断。常用的有： 熔断

41、器保护熔断器保护 自动开关保护自动开关保护 一、短路保护一、短路保护2022年2月27日星期日二、过载保护二、过载保护 电动机长期超载运行，电动机绕组温升超过其允许值，电动电动机长期超载运行，电动机绕组温升超过其允许值，电动机的绝缘材料就要变脆，寿命减少，严重时使电动机损坏。过机的绝缘材料就要变脆，寿命减少，严重时使电动机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热继电器和断路器的热脱扣器。件是热继电器和断路器的热脱扣器。 过电流保护广泛用于直流电动机或绕线转子异步电动机，过电流保护广泛用于直流电动机或绕线转子异步电

42、动机，对于三相笼型电动机，由于其短时过电流不会产生严重后果，对于三相笼型电动机，由于其短时过电流不会产生严重后果，故不采用过电流保护而采用短路保护。过电流往往是由于不故不采用过电流保护而采用短路保护。过电流往往是由于不正确的起动和过大的负载转矩引起的，一般比短路电流要小。正确的起动和过大的负载转矩引起的，一般比短路电流要小。 为了防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫零压保护。为了防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫零压保护。在许多机床中不是用控制开关操作，而是用按钮操作，能在许多机床中不是用控制开关操作，而是用按钮操作，能起到零压保护的效果。起到零压保护的效果。 在电源电压降到一定允许值以下时

43、将电源切断，这就是在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断，这就是欠电压保护。一般常用电磁式电压继电器实现欠压保护。欠电压保护。一般常用电磁式电压继电器实现欠压保护。 各种保护如图各种保护如图1-40所示。所示。 三、过电流保护三、过电流保护 四、零电压与欠电压保护四、零电压与欠电压保护第一节第一节 卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 读图要领：读图要领：先主回路，后控制回路，以电机为中心。先主回路，后控制回路，以电机为中心。 一一CW6163B型万能卧式车床的控制线路型万能卧式车床的控制线路 CW6163：最大工件回转半径：最大工件回转半径630mm,最大工件长度：最大工件长度：1

44、500mm， 或或3000mm。 1主电路（下图）主电路（下图）： 2. 控制回路控制回路 接触器线圈电压取接触器线圈电压取110V，由变压器，由变压器TC提供。提供。第二章第二章 机床电气控制线路的分析及设计机床电气控制线路的分析及设计KM2QM13KM1FU3M23KM3主电动机JO2-52-410kWAOB-2590W冷却电动机快速电动机NJ12-41.1kWA380VEu11w13v12v22w23u31v32w33M11M12M13u41v42w43u51v52w53M21M22M23M31M32M33TCu21KR1KR2M3(1)电动机及控制接触器电动机及控制接触器M1- KM1

45、：主运动和进给运：主运动和进给运动动;M2- KM2：冷却泵：冷却泵;M3- KM3：快速运动：快速运动。 (2)电动机的保护电动机的保护：M1-热继电器热继电器KR1、空气开关、空气开关Q、电流表、电流表A； M2-熔断器熔断器FU、热继电、热继电KR2；M3-熔断器熔断器FU；M3短时工作，不设过载保护短时工作，不设过载保护。 TCFU413KM113HL1HL2EL6.3VFU3536V7SA110V91123SB1SB2SB3SB4KM1KM12932KR12527SB5SB6KM2KM2SB7KM3KR2333513ST37机床起、停控制：机床起、停控制：M1：多点（两组）控制。：多

46、点（两组）控制。SB1、SB3一组，装于床头操纵板。一组，装于床头操纵板。SB2、SB4一组，装于刀架拖板上。一组，装于刀架拖板上。ST为机床限位开关，正常工作时被为机床限位开关，正常工作时被压下，为主轴起动工作好准备。压下，为主轴起动工作好准备。 起动起动：M1,M2 STSB3(SB4)KM1(M1) SB6 KM2(M2)。（。（顺序控制顺序控制）M1:9-11-23-25-27-29-32-地；地；M2: 9-11-23-25-27-29-33-35-37-地地 M3:QSB7(点动点动) 停止停止：M1,M2：SB1或或SB2或或KR1 M2:SB5 或或KR2 指示灯及照明灯指示灯

47、及照明灯HL2：电源指示灯；电源指示灯；HL1：机床工作指示灯；机床工作指示灯；EL:机床照明灯，开关机床照明灯，开关SA。二、二、C616卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 C616：工件最大回转半径：工件最大回转半径160mm，工件最大长度，工件最大长度500mm. 1.主回路主回路KM2KM1FU主电动机E380Vu11w13v12v22w23M13M11M12M13M23M21M22M23M31M32M333Q1u31v32wu41vw43FU1u51v52w53u61v62w63润滑电动机冷却泵电动机KM3Q2u71v72w73uKR1KR2KR32123342M3M1-

48、KM1、KM2；FU1；KR1 M2- KM3；KR2 ；FU2 ： M2起动后起动后, M1才能起动才能起动； M3- Q2；KR3；FU2。 2控制回路控制回路手柄开关，手柄开关，SA1-1，SA1-2，SA1-3，中间继电器，中间继电器K。TCKM2KM1FUM13主电动机E380Vu11w13v12v22w23M11M12M13M23M21M22M23M31M32M333Q1u31v32wu41vw43FU1u51v52w53u61v62w63润滑电动机 冷却泵电动机KM3Q2u71v72w73KR1KR2KR3SA1-1SA1-2SA1-3KKM1KM2KM3KM3KKM2KM124

49、613571113103101102104EHLELFU3uKR1KR2KR32123342M3SA2TCKR1KR2KR3SA1-1SA1-2SA1-3KKM1KM2KM3KM3KKM2KM124613571113103101102104EHLELFU3SA2uv停车位：停车位：手柄开关处于中间零位手柄开关处于中间零位： SA1-1闭合，闭合，SA1-2和和SA1-3断开断开。 启动启动（1）润滑（并为主轴启动做好准备）润滑（并为主轴启动做好准备） Q1SA1-1K和和KM3 M2 （2）正转）正转：手柄手柄下压下压到位到位 KSA1-2 KM3KM1（3）反转：）反转：手柄手柄上提上提到位

50、到位 K SA1-3KM3KM2 停车：停车：手柄回到中间位置手柄回到中间位置SA1-1闭合，闭合，SA1-2、SA1-3断开，断开，KM1、 KM2断电，断电，K、KM3得电。得电。 互锁：互锁：KM1与与KM2常闭；常闭；SA1-2与与SA1-3双重互锁。双重互锁。零电压保护零电压保护：中间继电器中间继电器KHL为电源指示灯为电源指示灯；EL为机床照明灯，由开关为机床照明灯，由开关SA2控制。控制。三三C650卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 1主电路主电路 KM2M13E380Vu11w13v12v22w23M11M12M13M23M21M22M23M31M32M333u31

51、v32w33u41v42w43FU1u51v52w53u61v62w63冷却泵电动机KM3u21KR1KR2ABVQFU23739KTTARKM主电动机KM4KM1快速移动电动机M3特点特点：串电阻反接制动及点动调整。串电阻反接制动及点动调整。 M1主电动机主电动机KM3、KM4；R；KM；KR1；FU1；A;KT; 注意注意：电流互感器副边必须短接电流互感器副边必须短接 M2：冷却泵电动机：冷却泵电动机 KM1; KR2; FU2; M3：溜板箱快速移动电动机：溜板箱快速移动电动机 KM2; FU2.2.控制电路控制电路 FU3101103SAEL105FU424FU5135SB47SB6S

52、B1KKM411KM381315KKBV123KMSB2KM4KKMKTKM3 25KM4K27SB529SB331KM1KM118KR2STKM233KM3BV21721电源由变压器电源由变压器TC 提供。提供。FU4，FU5作短路保护作短路保护 功能功能：点动调整；点动调整；主电机正、反转；主电机正、反转；主电机反接制动；主电机反接制动；刀架快速移动刀架快速移动。 (1)点动调整控制点动调整控制 M13EM11M12M13u31v32w33u51v52w53KM3KR1RKM主电动机35SB47SB6SB1KKM411KM381315KKMKM3K27KMFU3101103SAEL105F

53、U424FU5135SB47SB6SB1KKM411KM381315KKBV123KMSB2KM4KKMKTKM3 25KM4K27SB529SB331KM1KM118KR2STKM233KM3BV21721SB6; KM3不自锁不自锁,M1串电阻正转串电阻正转. 3-5-7-11-8(2)主电机正、反转控制主电机正、反转控制 EM11M12M13u31v32w33u41v42w43u51v52w53KM3KR1M13KM主电动机KM435SB47SB1KKM411KM381315K23KMSB2KM4KKMKM325KM4K27KM34正转：正转：KM; KM3 SB1:3-5-15-KM-

54、8-43-5-KM-27-K-43-5-15-13-7-11-KM3-8-4 反转：反转：KM; KM4 SB2:3-5-15-KM-8-4;3-5-KM-27-K-4;3-5-15-21-23-25-KM4-8-4 连锁连锁:KM3、KM4的常闭触头。的常闭触头。 思考思考：交替交替按按SB1和和SB2能否实现正能否实现正反转直接转反转直接转换？换？ (3)反接制动电路反接制动电路 EM11M12M13u31v32w33u41v42w43u51v52w53KM3KR1BVRKMM13主电动机KM45SB47SB1KKM411KM381315KKBV123KMSB2KM4KKMKM325KM4

55、K27KM3BV2172134速度继电器状态速度继电器状态：正转正转:KM3得电，得电， BV1闭合；闭合；反转反转:KM4得电，得电， BV2闭合；闭合；停止按钮停止按钮SB4:按下：按下：继电器失电，继电器失电，接入限流电阻。接入限流电阻。放开：放开：制动开始。制动开始。正转反接制动正转反接制动3-5-K-17-BV1-23-25-KM4(线圈线圈)-8-4 反转反接制动反转反接制动3-5-K-17-BV2-7-11-KM3(线圈线圈)-8-4 制动结束制动结束 电机转速到零，电机转速到零，BV1、BV2恢复常开，切断恢复常开，切断KM4、KM3. (4)冷却泵和快速移动控制冷却泵和快速移

56、动控制 M2: SB3(SB5)KM1M3: STKM2FU3101103SAEL105FU424FU5135SB47SB6SB1KKM411KM381315KKBV123KMSB2KM4KKMKTKM3 25KM4K27SB529SB331KM1KM118KR2STKM233KM3BV21721KM2M13E380Vu11w13v12v22w23M11M12M13M23M21M22M23M31M32M333u31v32w33u41v42w43FU1u51v52w53u61v62w63冷却泵电动机KM3u21KR1KR2ABVQFU23739KTTARKM主电动机KM4KM1快速移动电动机M3

57、(5)KT的动作的动作 （起动电流冲击电流表）（起动电流冲击电流表）（起动电流冲击电流表）2022-2-2782图图3-1 PLC3-1 PLC的基本构成的基本构成通讯接口存储器I/O扩展接口开关量输出接口开关量输入接口电源扩展单元A/D，D/A温控单元脉冲I/O编程器上位计算机其他PLCPLC基本单元扩展功能执行元件及显示与报警接触器电磁阀信号灯外部设备主令电器及检测元件微处理器CPUn第三章 可编程序控制器的结构和工作原理2022-2-2783第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式一、一、PLC的基本结构的基本结构1.微处理器（微处理器（CPU）

58、PLC中所采用的中所采用的CPU 随机型不同而有所不同。有的机型中还随机型不同而有所不同。有的机型中还采用采用多处理器结构多处理器结构，分别承担不同信息的处理工作。，分别承担不同信息的处理工作。 以提高实时以提高实时控制能力。控制能力。 CPU是是PLC的核心部件，是的核心部件，是PLC的的运算运算、控制控制中心，用来实中心，用来实现现逻辑运算逻辑运算、算术运算算术运算并对整机进行并对整机进行协调控制协调控制。2.存储器存储器 PLC中的存储器主要用来存放中的存储器主要用来存放PLC的的系统程序系统程序、用户程序用户程序以以及及工作数据工作数据。常用的存储器有。常用的存储器有 ROM、 EPO

59、M、EEPROM、快闪、快闪内存、内存、RAM等几种类型，不同型号的等几种类型，不同型号的PLC所配置的存储器类型也所配置的存储器类型也不相同。不相同。2022-2-2784第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式一、一、PLC的基本结构的基本结构3.现场信号的输入输出接口现场信号的输入输出接口 PLC与被控对象的联系是通过各种输入输出接口单元实现的。与被控对象的联系是通过各种输入输出接口单元实现的。处理信息形式：处理信息形式：模拟信号模拟信号、开关量信号开关量信号、数字量信号数字量信号。 （1）开关量输入接口）开关量输入接口 是是PLC与现场与现场检测

60、元件检测元件（如操作按钮、行程开关、接近开关、压力（如操作按钮、行程开关、接近开关、压力继电器等）的连接通道，它把反映生产过程的有关信号转换成继电器等）的连接通道，它把反映生产过程的有关信号转换成CPU单元所能接收的数字信号。单元所能接收的数字信号。（2）开关量输出接口）开关量输出接口 是是PLC与现场与现场执行机构执行机构的连接通道，现场执的连接通道，现场执行机构包括接触器、固态继电器、电磁阀、指示灯及各种变换驱动行机构包括接触器、固态继电器、电磁阀、指示灯及各种变换驱动装置，有直流的，有交流的，有电压控制的，也有电流控制的，所装置，有直流的，有交流的，有电压控制的，也有电流控制的，所以开关