电力拖动与控制课程设计(磨床电气控制系统)

1、电力电子与电机拖动综合课程设计任务书班级： 姓名： 指导教师：刘蜀阳 年 月 日设计题目： 磨床电气控制系统设 计 任 务和 要 求（1）主要控制电机为 5台机：液压泵电动机 M1,头架电动机 M2,内圆砂轮电动机 M3,外圆砂轮电动机M4,冷却泵电动机M5.（2 ） MM5都米用热继电器进行过载保护，M1,M2共用短路保护，M1M5共用短路保护。（3）液压泵电动机 M1为液压系统提供压力油，液压泵电动机启动后应后指示灯 凫作为标志。且液压泵电动机启动后，其他电机才能启动。（4 ）头架电动机 M2为双速电动机，使用三角形-双星形以获得高速和低速，用 转速选择开关SA来选择高速或低速或停。在高速

2、或低速时都是通过形成开关来控制头 架电动机M2的接法。（5）内，外圆砂轮机 M3,M4的控制由行程开关惊醒转换。内，外圆砂轮机M3,M4只需单方向旋转，这 2台电机不能同时运转。工作台轴向移动和砂轮架快速移动采用 液压传动。在内圆磨头插入工件时，不允许砂轮架快速移动。（6）头架电动机 M2拖动工件旋转时，不论高速或低速，都需冷却泵电动机提供 冷却液，在修整砂轮时，不需启动头架电动机M2,但需启动冷却泵电动机 M5,这是可通过手动开关来使冷却泵电动机启动。（7）需要有照明设施。计 成 果（1）根据控制要求，进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路，控 制电路及照明电路。、几（2 ）编写设

3、计说明书，内容包括：设主电路，控制电路及照明电路。设计过程和对电路原理图的详细说明。电气设备明细说明。电气设备明细表。考 资 料参1.设备概况磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。 一般用于对零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋转也主运动，工件或磨具的移动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度小。磨床种类很多， 可分为十余种： 外圆磨床、 内圆磨床、 平面磨床、多用磨床、专用磨床等。M143理万能外圆磨床用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆和内孔，主要有床身、头架、砂轮架、内磨装置、工作台和尾架组成。万能外圆磨床加工时的运动情况如下：主运动：砂轮架带动砂轮高速旋转，头架主轴带动工件作

4、旋转运动。进给运动：工作台纵向 （ 轴向 ） 往复运动，砂轮架横向 （ 径向 ） 进给运动。辅助运动：砂轮架快速进退运动。3目录第一章：主电路设计及分析第二章：控制电路设计及分析第三章：故障分析及解决方法第四章：电气设备明细表第五章：对课程设计的认识和建议附录：参考文献1176543210987654321IE2U19SQASTdluRxzlttEr泵却冷轮外以磁电的退快 架轮砂准不轮砂 圆内机动电架头1止停速低泵压液载护 过保灯示指器压变 压M控机动电 泵却冷机动电 轮砂圆内机动电 轮砂圆外机电架头的件工动带速高速低护保 路电总机动电 泵压液源关 电开路线制控气电床磨圆外能万第一章 主电路设

5、计及分析(1) 1) M1 电动机是油泵电动机给液压传动系统提供压力油，由KM1控制。(2) M2是双速电动机(叫头架电动机)是带动工件旋转的电动机由KM2 KM眩现低速和高速控制(3) M3是内圆砂轮电动机，由KM4空制(4) M4是外圆砂轮电动机，由KM5空制5) M5是冷却泵电动机给砂轮和工件提供冷却液，由KM6空制(6) FU1作为线路总的短路保护，FU2作为M1和M2电动机的短路保护，FU3作为M3和M5电动机的短路保护。FR人FR2 FR3 FR4 FR5分别是 Mt M2 M3 M4 M5的过载保护。第二章控制电路设计及分析合上电源开关QS1 指示灯HL灯亮合上QS2一照明灯EL

6、亮(1)油泵电动机M1的控制启动按钮4B2 KM1线圈得歹 KM1自锁触头闭合自心 后 面电 路 才 能 得 电 实 现 顺 序 控 制KM1主 触头 闭油 泵电 动 机M1启动供给压力油(2)头架电动机M2的控制低速：SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低”、“停”、“高”三档位置，如将 SA1扳至低”档位置，按下油泵电动机 M1的启动按钮SB2 M1启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关 SQ1 SQ1常开闭合一KM2线圈得电一KM2联锁触头分断对KM辨锁p KM2主触头闭合 一电动机M2接成形低速运行一 KM2辅助常开闭合 KM6线圈得电 KM6主触头闭合电动

7、机M照电运转提供冷却液。高速：将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件压合位置开关 SQ1 SQ1常开闭合 KM3线圈得电广KM辨锁触头分断对KM辨锁丁KM驻触头闭合*电动机M2接成YY形高速运行一KM3辅助常开闭合 KM6 线圈得电 KM6 主触头闭合一电动机M5得电运转提供冷却液SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关SQ1复位断开，电动机M2自动停转。(3)外圆砂轮电动机M3和M4控制内、外圆砂轮电动机不能同时启动，由位置开关SQ2M它们实际 联锁。当外圆磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，它的后侧压住位置开关SS按下SB6SQ

8、2常闭分断对KM碌锁常开闭合KM5线圈得电KM5联锁触头分断对-KM4联侦KM5自附虫头闭合 一 KM5 主触头闭合KM5电动机M4得电联锁触头复位闭合停止：只需按下-SB5 KM5线圈失el KM5自锁触头分断KM衽触头分断电动机M4失电停转当内圆磨时：将内圆磨具翻下，原被内圆磨具压下的位置开关SQ坦位，SQ端开恢复分断SQ缔闭恢复闭合一产铁YA线圈得电按下SB4 KM4线圈得电衔铁被吸下，砂轮架快速进退的操纵手柄锁住液压回路，使砂轮架不能快速退回KM4 联锁触头分断对KM雎锁KM4自锁触头闭合自锁KM4 主触头闭合*内圆砂轮电动机M3启动运行内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为此

9、时圆磨头 在工件内孔，砂轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事 故。(4)冷却泵电动机M5的控制：当KM减KM瞰圈得电吸合时，利用 KM2或KM"甫助常开触头闭合，使KM瞰圈得电吸合泠去口泵电动机M5自动启动。修整砂轮时，不需要启动头架电动机 MZ但要启动冷却泵电动 机M5为此，备有转换开关SAZ在修整砂轮时用来控制冷却泵电动 机。(5)停止：按下SB1 KM1线圈失电 厂KM1 主触头分断一 电动机M1失电停转KM1自锁触头分断后面电路不育孱电其余接触器所需的电一源都从接触器KM1自锁触头后面接出，所以当油泵电动机停止后 其余电动机才能停止。(6)照明及指示灯线路由变压器

10、TC降压为36V电压供照明，伏 供指示灯(7)切断电源开关发 断开QS2 照明灯EL灭10指示灯HL灯灭第三章 故 障分析及解 决方法正常运行 情况下，M1432 型万能外圆磨 床能够实现它 自己的功能，但是当运行 时间过长或者 运行不当，会出 现些故障，这时 我们应该避免出现下边 的这些情况。列 表如下：故障现象故障原因处理方法M1、M2 M3 M4M5五台电机都不起动，三相电源 L1、L2、L3之间的相间 电压正常M1、M2两台电 动机不能起动M2低速能起动, 高速不能起动FU2三相熔丝或两相熔丝熔断1. SA3故障，可能是接触不良，以至造成KM3无法通 电，高速不能起动2. KM玮闭，或

11、KM3控制线路有故障1. FU1熔丝熔断2. FR1FR期有脱扣3. KM饯圈断或脱落4. SB1、 SB2 的接线脱落1 .查找熔 断原因，更换熔 丝2 .按动热 继电器复位按 钮便可复位，但 要查明过载原 因3 .测量线 圈通路和紧固 接线4 .检 查 SB人SB2接触情 况并紧固接线查明原因更换 熔丝1 .修复或 更换新开关2 .检查修 复KM缔闭点， 测量线圈通路， 更换线圈或紧17或接线脱落固导线接头1 .检 查 13、37接线点是 否松脱，紧固接 线2 .检 查 KM2 KM3常开 辅助触点，动静 恢复或更换3 .检查、接 实线头或更换 线圈1 .检 查 13、37接线,紧 固接头

12、2 .测线圈 电阻，检查线圈 引出线端并接 实3 .检查N 线与KM骇线处SA1开关置于断 开位置，无论头架电 机是高速起动，还是 低速起动，冷却泵电 动机都不起动。且无 异常声响头架电动机高、低速均能起动，SA1 置于闭合状态，冷却 泵电机M5也不能起动1. KM2 KM3 常 开辅助触点接线 13 线松脱，或37线松 脱2. KM2 KM3 常 开辅助触点丢失或 损坏，当线圈KM2 KM3通电吸合时，使 其不能闭合3. KM骏头松脱 或线圈断路1. 13或37接线 脱落2. KM瞰圈断路 或引出线圈松脱3. 37线断路4. N线与KM袜 接实并接实主回路没有任 何短路之处，SA1及 SA2

13、均在断开位置， 一经合QS开关Wf, FU1立即熔断1 .照明变压器 一次侧绕组严重短 路或烧毁1.通电后，FU1WS熔断后 立即用手搭一 下变压器或闻 一闻，若有焦臭 味或很热，更换 新变压器或重 绕2 .控制回路控 制愀目接地2.用摇表测忡目对N线的绝缘电电阻，找进行内圆磨削 加工时，将内圆磨具 砂轮架翻下来后，不 能阻止砂轮架的快 速进退，造成事故出接地点，处理 好绝缘1 .从25接 线点开始至YA 线圈至N线逐 点、逐段的检测 后，发现故障后 修复2 .检查电1 .电磁铁YA25线至YA线圈至N间有断路处，未能吸合2 .电磁铁吸合的衔铁由于机械故障被卡死，不能吸合这种情况，电磁铁要发出

14、异常响声，而且这种故障并不多见磁铁吸合动作情况是否良好只有油泵电机M1能起动并能运转，其余M2 M3 M4M5均不能起动KM1常开自锁已闭合好，问题就出在 KM1自锁闭合后提供其他四台电机控制电源的引线13的脱落查明故障，接实13控制线第四章电气设备明细表下表为M1432侬万能外圆磨床电器元件明细表，供维修参考M1432侬万能外圆磨床电器元件明细表代 号名称型号规格数 量M1泵电动 机Y802- 4/B5、380V、4 极 1500Hmin1M2头架电 动机YUD90L-8145KW 380V 814 极1M3内圆电 动机Y302- 2380V 2 极3000r/min1M4外圆电 动机Y11

15、2M-44KW 380V4 极1500r/min1M5冷却泵 电动机DB-25380V 2 极1KM交流接 触器CJ10-10380V 10A 线圈电压3806FR热继电 器JR16B-20/320A 3 极5FU螺旋式RL1-60/25380V 60A 配熔体 25A31熔断器FU2螺旋式 熔断器RL1-15/10380V 15A配熔体10A6FU3螺旋式 熔断器RL1-15/10380V 15A配熔体10A6FU4螺旋式 熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体 2A2FU5熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体 2A1SA1选择转 速开天LAY3-22*13单极3位；380V、

16、6A1SA2冷却泵 开关LAY3-11x/2单极3位；380V、6A1SA3照明开 关LAY3-11x/2单极3位；380M1SB按钮LA10-3H380V 5A 3 位2SQ位置开 关LX1-111380V 5A2YA电磁铁380V1TC变压器BKC-150380/36 24 6V1EL照明灯JC6-124V 40W1HL指示灯DS22-2/T6 8V1课程实训总结这次设计使我得到了一次用专业知识、 专业技能分析和解决问题全面系统的 锻炼。这次课程设计是我对电气方面的学习提供了很大的帮助， 对学好电气这方 面的课程增加了很大的信心。我在电气设计这方面的知识掌握得不牢固是在做这次课程设计明显的

17、体现 出来了，平时听课的时候感觉大部分都听懂了， 课后也没有花很多时间去复习和 钻研它，相信这也是很多同学的通病，不是老师讲的不好，而是学生们不知道怎 么来验证自己学的怎么样。这次课程设计整体来说是成功的，但我也发现了自己 许多披露和不足之处。譬如，最简单的流程没写好就想着画更复杂的电路， 做事还是缺乏耐性和细心， 当有时遇到问题时， 总觉得无从下手， 对于课本上的知识不能很好的组织起来。 在实际设计中遇到了很多困难， 最后还是在老师的的帮助下圆满的完成了。通过这次实训使我调高了对控制电气等方面的认识， 熟悉操作大型电气和掌握磨床的结构及工作原理的方法。 加深了我对理论知识的理解， 和学习理论知识在实际中的运用，培养我的动手能力和解决实际问题的能力和一些工作中的经验。使我在实训中获益匪浅。参考文献1 赵明 . 工厂电气控制设备. 北京：机械工业出版社， 19852 王仁祥 . 常用低压电器原理及其控制技术. 北京