第02章机床电电气控制线路的分析及设计

1、l2.1卧式车床的电气控制线路分析卧式车床的电气控制线路分析l2.2机床电气设计的一般内容机床电气设计的一般内容l2.3机床电气控制线路的设计机床电气控制线路的设计l2.4机床常用电器的选择机床常用电器的选择l2.5机床电气控制线路设计举例机床电气控制线路设计举例第第2章机床电气控制线路章机床电气控制线路 的分析及设计的分析及设计分析电气控制系统时要注意以下几个问题：分析电气控制系统时要注意以下几个问题： l 要了解要了解机床的主要技术性能机床的主要技术性能及及机械传动、液压和气动机械传动、液压和气动的工作原理的工作原理。l 弄清各弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号电动机的安装部位、作用

2、、规格和型号。l 初步掌握初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法开关、控制按钮的功能和操纵方法。l 了解了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电器、。如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。电磁离合器、电磁铁等。l 分析电气控制系统时，要分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术资结合说明书或有关的技术资料将整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析料将整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例。例

3、如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。互间的联锁等。2.1 卧式车床的电气控制线路分析卧式车床的电气控制线路分析 卧式车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于卧式车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。 主电动机有两种起动方式，即主电动机有两种起动方式，即直接起动和降压起动直接起动和降压起动。 主电动机的制动也有两种方式，即电气方法实现的主电动机的制动也有两种方式，即电气方法实现的能能耗制动和反接制动，以及机械的摩擦离合器制动耗制动和反接制动，以及机械

4、的摩擦离合器制动。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 图图2-1为为CW6163B型万能卧式车床型万能卧式车床的电气原理图。的电气原理图。表表2-1为该机床的电气元件目录表。为该机床的电气元件目录表。CW系列普通车床可进行各种车削加工，如：车削零件的系列普通车床可进行各种车削加工，如：车削零件的内、外圆柱面、端面和圆锥面；带有马鞍的车床可用来车内、外圆柱面、端面和圆锥面；带有马鞍的车床可用来车削大直径或畸型零件。公制丝杠机床或英制丝杠机床，可削大直径或畸型零件。公制丝杠机床或英制丝杠机床，可完成车削公、英制、模数、径节和周节螺纹完成钻孔、完成车削公、英制、模

5、数、径节和周节螺纹完成钻孔、铰孔和拉油槽等工作。铰孔和拉油槽等工作。 l 1. 主电路主电路l 整机的电气系统由整机的电气系统由M1、M2、M3三台电动机组成，三台电动机组成，它们均为直接起动，主轴采用液压制动器它们均为直接起动，主轴采用液压制动器。2控制电路控制电路 控制变压器控制变压器TC二次侧二次侧110V电压作为控制回路的电源。为电压作为控制回路的电源。为 便于操作和事故状态下的紧急停车，主电动机便于操作和事故状态下的紧急停车，主电动机M1采用双采用双 点控制点控制。冷却泵电动机的起动和停止由装在。冷却泵电动机的起动和停止由装在床头操纵板床头操纵板 上的按钮上的按钮SB5和和SB6控制

6、控制。3. 照明及显示电路照明及显示电路SA 为照明控制开关，为照明控制开关，HL1、 HL2、 EL、 为一些照明及指为一些照明及指示灯。行程开关示灯。行程开关ST作进给限位保护用。作进给限位保护用。符符 号号 名名 称称 及及 用用 途途 符符 号号 名名 称称 及及 用用 途途 Q自动开关作电源引入及自动开关作电源引入及短路保护用短路保护用 KR1热继电器热继电器 作主电动机过载保护用作主电动机过载保护用FU1-FU4 熔断器作短路保护熔断器作短路保护 KR2 热继电器热继电器 作冷却泵电动机过载保护用作冷却泵电动机过载保护用 Ml主电动机（主轴及进给）主电动机（主轴及进给） KM1 接

7、触器作主电动机起动、停止用接触器作主电动机起动、停止用 M2冷却泵电动机冷却泵电动机 KM2 接触器接触器 作冷却泵电动机起动、停止用作冷却泵电动机起动、停止用 M3快速电动机快速电动机 KM3 接触器接触器 快速电动机起动、停止用快速电动机起动、停止用 SBl-SB4主电动机起停按钮主电动机起停按钮 SB7 快速电动机点动按钮快速电动机点动按钮SB5-SB6冷却泵电动机起停按钮冷却泵电动机起停按钮 TC 控制与照明变压器控制与照明变压器 HLl主电动机起停指示灯主电动机起停指示灯 ST 行程开关作进给限位保护用行程开关作进给限位保护用 HL2电源接通指示灯电源接通指示灯SA 照明控制开关照明

8、控制开关表表2-1 CW6163B型卧式车床电器元件目录表型卧式车床电器元件目录表二、二、C616卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 1主电路主电路 该机床有该机床有M1、 M2、 M3三台电动机，三相交流电三台电动机，三相交流电源通过组合开关源通过组合开关Q1引入。引入。 2控制、照明和显示电路控制、照明和显示电路三、三、C650卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 C650卧式车床属于中型车床，图卧式车床属于中型车床，图2-3是它的电气原理图。是它的电气原理图。 1主电路主电路 该机床有该机床有M1、 M2、 M3三台电动机，三相交流电三台电动机，三相交流电源通过组合开关

9、源通过组合开关Q引入。引入。2控制电路控制电路主电动机的点动调整控制：图主电动机的点动调整控制：图2-4为点动环节的控制电路图。为点动环节的控制电路图。 主电动机的正反转控制电路主电动机的正反转控制电路 图图2-5为主电动机正反转控制电路。为主电动机正反转控制电路。3.主轴电动机的反接制动控制主轴电动机的反接制动控制 C650卧式车床采用了反接制动方式。当电动机的转速卧式车床采用了反接制动方式。当电动机的转速接近到零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机接近到零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机的电源。速度继电器与被控电动机是同轴连结的，当电的电源。速度继电器与被控电动机是同轴连结的，

10、当电动机正转时，速度继电器的正转常开触点动机正转时，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2（17-7）闭合。）闭合。 刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关ST来实现的。来实现的。 4.刀架的快速移动和冷却泵控制刀架的快速移动和冷却泵控制 冷却泵电动机的起、停控制由按钮冷却泵电动机的起、停控制由按钮SB3、SB5完成。完成。正转正转反转反转错误2.2 机床电气设计的一般内容机床电气设计的一般内容 机床一般都是由机床一般都是由机械与电气机械与电气两大部

11、分组成的，设计一两大部分组成的，设计一台机床，首先要明确该机床的技术要求，拟定总体技术方台机床，首先要明确该机床的技术要求，拟定总体技术方案。机床的电气设计是机床设计的重要组成部分，机床的案。机床的电气设计是机床设计的重要组成部分，机床的电气设计应满足机床的总体技术方案要求。电气设计应满足机床的总体技术方案要求。 在这一节将就机床电气设计涉及的主要内容，以及电在这一节将就机床电气设计涉及的主要内容，以及电气控制系统如何满足机床的主要技术性能加以讨论。气控制系统如何满足机床的主要技术性能加以讨论。 即即机械传动、液压和气动系统的工作特性机械传动、液压和气动系统的工作特性，以及对，以及对电气电气

12、控制系统的要求控制系统的要求。1. 机床主要技术性能机床主要技术性能2. 机床的电气技术指标机床的电气技术指标 即电气传动方案，要根据机床的结构、传动方式、调速即电气传动方案，要根据机床的结构、传动方式、调速指标，以及对起制动和正反向要求等来确定。指标，以及对起制动和正反向要求等来确定。 3. 机床电动机的调速性质应与机床的负载特性相适应机床电动机的调速性质应与机床的负载特性相适应 调速性质调速性质是指是指转矩、功率与转速转矩、功率与转速的关系。设计任何一的关系。设计任何一 个机床电力拖动系统都离不开对负载和系统调速性质的研个机床电力拖动系统都离不开对负载和系统调速性质的研 究，它是选择拖动和

13、控制方案及确定电动机容量的前提。究，它是选择拖动和控制方案及确定电动机容量的前提。4. 正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容 电气控制方式应能保证机床的使电气控制方式应能保证机床的使用效能和动作程序、自用效能和动作程序、自 动循环动循环等基本动作要求。等基本动作要求。 5. 明确有关操纵方面的要求，在设计中施实。明确有关操纵方面的要求，在设计中施实。 6. 设计应考虑用户供电电网情况设计应考虑用户供电电网情况 如电网容量、电流种类、电压及频率。如电网容量、电流种类、电压及频率。 综上所述，机床电气设计应包括以下内容：综上所述，机床

14、电气设计应包括以下内容： l 拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书 （技术条件）。（技术条件）。l 确定电气传动控制方案，选择电动机。确定电气传动控制方案，选择电动机。l 设计电气控制原理图。设计电气控制原理图。l 选择电气元件，并制定电气元件明细表。选择电气元件，并制定电气元件明细表。l 设计操作台、电气柜及非标准电气元件。设计操作台、电气柜及非标准电气元件。l 设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图。电气接线图。l 编写电气说明书和使用操作说明书。编写电气说明书和使用操作说明书。2.3 机床电器控制线路的设计机床电器控制线路的设计一、

15、电气控制线路的电源一、电气控制线路的电源 电器控制线路较简单、电器元件不多的情况下，控制回路电器控制线路较简单、电器元件不多的情况下，控制回路电源应尽可能与主回路电源电源应尽可能与主回路电源采用交流采用交流380V或或220V。 比较复杂的控制线路，控制电路比较复杂的控制线路，控制电路应采用应采用控制电源变压器控制电源变压器，将控制电压由将控制电压由交流交流380V或或220V降至降至110V、48V或或24V。一般一般机床照明电路机床照明电路为为36 V以下电源以下电源。直流控制线路直流控制线路多用多用220 V或或110V。对于。对于直流电磁铁、电磁直流电磁铁、电磁离合器离合器，常用，常用

16、24V直流电源供电直流电源供电。1动合触点串联动合触点串联 当要求几个条件同时具备时，才使电器线圈得电动作，当要求几个条件同时具备时，才使电器线圈得电动作，可用几个常开触点与线圈串联的方法实现。可用几个常开触点与线圈串联的方法实现。如图如图2-7a中，中，K1、K2、K3都动作时接触器都动作时接触器KM才动作，这种关系在逻辑才动作，这种关系在逻辑线路中称线路中称“与与”逻辑。逻辑。 图图2-7b是一条自动线上各动力头加工完成后退回原位且是一条自动线上各动力头加工完成后退回原位且夹具拔销松开的监控线路。夹具拔销松开的监控线路。 所有动力头加工完成所有动力头加工完成K0动作，动力头都退到原位动作，

17、动力头都退到原位K10动作，各夹具松开到位则动作，各夹具松开到位则K12动作。动作。二、控制线路的设计规律二、控制线路的设计规律 2动合触点并联动合触点并联 当在几个条件中，只要求具备其中任一条件，所控制的当在几个条件中，只要求具备其中任一条件，所控制的继电器线圈就能得电继电器线圈就能得电，可用几个动合触点并联来实现可用几个动合触点并联来实现。这。这种关系在逻辑线路中叫种关系在逻辑线路中叫“或或”逻辑。逻辑。 3动断触点串联动断触点串联 当几个条件仅具备一个时，继电器线圈就断电，可用当几个条件仅具备一个时，继电器线圈就断电，可用几个动断触点与控制电器线圈串联的方法来实现。几个动断触点与控制电器

18、线圈串联的方法来实现。l 4动断触点并联动断触点并联 l 当要求几个条件都具备时，电器线圈才断电，可用几个动当要求几个条件都具备时，电器线圈才断电，可用几个动断触点并联，再与控制电器线圈串联的方法来实现。断触点并联，再与控制电器线圈串联的方法来实现。图图2-9中自动线预停时，可按中自动线预停时，可按“预停预停”按钮按钮SB3，由动断触点，由动断触点K3、K10和和K12所组成的并联电路与接触器所组成的并联电路与接触器KM0线圈串联来保线圈串联来保证。以实现当所有动力头已经退回原位、夹具拔销松开、证。以实现当所有动力头已经退回原位、夹具拔销松开、并在原来已发出并在原来已发出“预停预停”信号基础上

19、，才能使信号基础上，才能使KM0断电释断电释放，将控制电路的电源切断。放，将控制电路的电源切断。5保护电路保护电路 一般保护电器应既能保证控制线路长期正常运行，又能一般保护电器应既能保证控制线路长期正常运行，又能起到保护电动机及其它电器设备的作用。一旦线路出故起到保护电动机及其它电器设备的作用。一旦线路出故障，它的触点就由障，它的触点就由“通通”转为转为“断断”。三、控制线路设计的一般问题三、控制线路设计的一般问题 应应尽量避免尽量避免许多电器许多电器依次动作依次动作才能接通另一个电器的现才能接通另一个电器的现 象，如图象，如图2-10。在设计控制电路时，电器线圈的一端应接在电源的同一在设计控

20、制电路时，电器线圈的一端应接在电源的同一 端端，如图，如图2-11b。交流电器线圈不能串联使用交流电器线圈不能串联使用，如图，如图2-11a。3. 在控制线路中应尽量减少电器触点数，以提高线路的在控制线路中应尽量减少电器触点数，以提高线路的可靠性。可靠性。图图2-12中例举一些触点简化的例子。中例举一些触点简化的例子。 4.设计控制线路时，应尽量减少联接导线的数量与长度设计控制线路时，应尽量减少联接导线的数量与长度（特别是长导线的数量）。（特别是长导线的数量）。 如图如图2-13所示，所示，c、d是不是不适当的接线方式，适当的接线方式，a、b是适当的。（操作点与电气柜是适当的。（操作点与电气柜

21、距离较远、两点操作的两点间距离也较远）距离较远、两点操作的两点间距离也较远） 5. 设计控制线路时应考虑各种联锁关系，以及电气系统设计控制线路时应考虑各种联锁关系，以及电气系统具有的各种电气保护措施具有的各种电气保护措施，例如过载、短路、欠压、，例如过载、短路、欠压、零压、限位等保护措施。零压、限位等保护措施。6. 在设计控制线路时也应考虑有关操纵、故障检查、检在设计控制线路时也应考虑有关操纵、故障检查、检测仪表、信号指示、报警，以及照明等要求。测仪表、信号指示、报警，以及照明等要求。作业：作业：2.P46 2-1，2-2。1.CA6140机床电气原理图，并分析主电路，控机床电气原理图，并分析

22、主电路，控制和照明显示电路。制和照明显示电路。2.4 机床常用电器的选择机床常用电器的选择 机床电器的选择，主要是根据电器产品目录上的各项技机床电器的选择，主要是根据电器产品目录上的各项技术指标（数据）来进行。术指标（数据）来进行。 1. 按钮按钮l按钮是用来按钮是用来短时接通或断开小电流的控制电路短时接通或断开小电流的控制电路的开关。按的开关。按钮在结构上有多种形式：钮在结构上有多种形式：l旋钮式旋钮式-用手扭动旋转进行操作；用手扭动旋转进行操作；l指示灯式指示灯式-按钮内可装入按钮内可装入信号灯显示信号信号灯显示信号；l紧急式紧急式-装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作。装有蘑菇形钮帽，以便于紧

23、急操作。 一、按钮、低压开关的选用一、按钮、低压开关的选用l 按钮的选用：按钮的选用：l 按钮主要是根据所按钮主要是根据所需要的触点数、触点形式、使用需要的触点数、触点形式、使用的场合及颜色的场合及颜色来选择。来选择。l 机床常用的按钮为机床常用的按钮为LA系列。系列。常用的按钮常用的按钮不同结构形式的按钮不同结构形式的按钮用不同的字母来表示用不同的字母来表示 ：A按钮按钮K开启式开启式S防水式防水式H保护式保护式F防腐式防腐式J紧急式紧急式X旋钮式旋钮式Y钥匙式钥匙式D带指示灯式带指示灯式DJ紧急式带指示灯紧急式带指示灯l 2. 刀开关刀开关l 又称闸刀，用来又称闸刀，用来接通和切断长期接通

24、和切断长期工作设备的电源。它主要工作设备的电源。它主要根据根据电源种类、电压等级、电动机容量、所需极数及使用电源种类、电压等级、电动机容量、所需极数及使用场合来选用场合来选用。一般不超过。一般不超过500V，额定电流有，额定电流有10A到上千安到上千安培。培。不带熔断器式刀开关主要有不带熔断器式刀开关主要有HD及及HS型。带熔断器式刀型。带熔断器式刀开关有开关有HR3系列。系列。 常用的刀开关常用的刀开关 3. 自动空气开关自动空气开关 又称自动空气断路器，其结构和动作原理如图又称自动空气断路器，其结构和动作原理如图机床常用的产品有机床常用的产品有DZ系列，系列，DW系列。系列。常用的断路器常

25、用的断路器 断路器的选用断路器的选用 断路器应考虑的主要参数是断路器应考虑的主要参数是额定电压、额定电流和允许切断的额定电压、额定电流和允许切断的极限电流极限电流等。等。（1）断路器的额定电流断路器的额定电流等于或大于等于或大于负载要求的长期平均电流负载要求的长期平均电流；（2）极限分断能力极限分断能力大于，至少要等于大于，至少要等于电路最大短路电流电路最大短路电流；（3）欠电压脱扣器额定电压欠电压脱扣器额定电压等于等于主电路额定电压主电路额定电压。（4）热脱扣器的整定电流热脱扣器的整定电流应与应与被控对象（负载）额定电流被控对象（负载）额定电流相等相等；（5）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流电磁

26、脱扣器的瞬时脱扣整定电流大于大于负载正常工作时的尖峰负载正常工作时的尖峰电流电流，保护电动机时，保护电动机时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般为一般为电电动机起动电流的动机起动电流的1.7倍左右倍左右。 6. 电源开关联锁机构电源开关联锁机构 与相应的断路器和组合开关配套使用，用于与相应的断路器和组合开关配套使用，用于电源接通与断电源接通与断开电源和柜门开关联锁开电源和柜门开关联锁。 电源开关锁有电源开关锁有DJL系列和系列和JDS系列。系列。l 5. 组合开关组合开关l 主要作为电源引入开关，所以也称电源隔离开关。它主要主要作为电源引入开关，所以也称电源隔离开关。

27、它主要根据根据电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量进行进行选择。选择。常用的有常用的有HZ-10系列，额定电流系列，额定电流10、25、60、100A。二、熔断器的选用二、熔断器的选用 用于用于供电线路和电气设备供电线路和电气设备的的短路保护短路保护的电器。结构简单、的电器。结构简单、使用方便、价格低廉。使用方便、价格低廉。 熔断器种类很多，有熔断器种类很多，有插入式、填料封闭管式、螺旋式及快速插入式、填料封闭管式、螺旋式及快速熔断器熔断器等，有等，有RC1A系列、系列、RL1系列、系列、RT0系列、系列、RS0系列系列等。等。型号及含义型号及含

28、义 选择熔断器，主要是选择选择熔断器，主要是选择熔断器的种类、额定电压、熔断熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流等级和熔体的额定电流器额定电流等级和熔体的额定电流。l 对于如照明线路对于如照明线路等没有冲击电流的负载，应使熔体的额定等没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流电流IR 等于或稍大于线路的工作电流等于或稍大于线路的工作电流I，即，即 IRI l 对于单台异步电动机对于单台异步电动机，熔体可按下列关系选择：，熔体可按下列关系选择： IR =（1.52.5）Ied 或或 IR = Ist /2.5 （2-1） 式中式中: Ied -电动机的额定电流；电动机的额定电流； Ist -电动机

29、的起动电流。电动机的起动电流。l 对于多台电动机由一个熔断器保护对于多台电动机由一个熔断器保护，熔体按下列关系选择，熔体按下列关系选择: IRIm /2.5 （2-2） 式中式中: Im -可能出现的最大电流。可能出现的最大电流。 如果几台电动机不同时起动，则如果几台电动机不同时起动，则Im 为容量最大一台电动为容量最大一台电动机起动电流，加上其它各台电动机的额定电流。机起动电流，加上其它各台电动机的额定电流。三、热继电器的选用三、热继电器的选用 常用的热继电器有常用的热继电器有JR1、JR2、JR0、JR16B等系列。等系列。热继电器的选用热继电器的选用 热继电器用于电动机的过载保护，热继电

30、器用于电动机的过载保护，它主要根据电动机它主要根据电动机 的额定的额定电流来确定其型号和规格。电流来确定其型号和规格。 热继电器热元件的额定电流热继电器热元件的额定电流IRT应应接近或略大于电动机的额定接近或略大于电动机的额定电流电流Ied，即，即 IRT =（0.951.05）Ied （2-3） 四、接触器的选用四、接触器的选用 接触器用于自动接通或切断带有负载的主回路。分接触器用于自动接通或切断带有负载的主回路。分直流和交流直流和交流两大类。两大类。 机床常用的接触器有机床常用的接触器有CJ10、CJ12、CJ20系列等交流接触器系列等交流接触器 和和CZ0系列直流接触器。系列直流接触器。

31、 选择接触器主要考虑以下技术数据：选择接触器主要考虑以下技术数据：l 电源种类：电源种类：交流或直流交流或直流l 主触点额定电压、额定电流；主触点额定电压、额定电流；l 辅助触点的种类、数量及触点的额定电流；辅助触点的种类、数量及触点的额定电流；l 电磁线圈的电源种类，频率和额定电压；电磁线圈的电源种类，频率和额定电压；l 额定操作频率（次额定操作频率（次/小时）。小时）。 310dCdPIKUK经验常数，取经验常数，取1-1.4dP电动机功率（电动机功率（kW）dU电动机额定线电压（电动机额定线电压（V）接触器主触点电流（接触器主触点电流（A）：）：五、中间继电器的选用五、中间继电器的选用主

32、要在电路中起主要在电路中起信号传递与转换信号传递与转换的作用，用它可以实现多路控的作用，用它可以实现多路控制，并可将小功率控制信号转换为大容量的触点动作。制，并可将小功率控制信号转换为大容量的触点动作。 选择主要是根据选择主要是根据控制电路的电压等级、触点的数量、种类控制电路的电压等级、触点的数量、种类以及容量以及容量来决定的。来决定的。 机床中常用的有机床中常用的有JZ7系列、系列、JZ8系列两种。系列两种。 六、时间继电器的选用六、时间继电器的选用 时间继电器是机床中常用电器之一，它是控制线路中的延时间继电器是机床中常用电器之一，它是控制线路中的延时元件，按其工作原理可分为：时元件，按其工

33、作原理可分为：l 电磁式时间继电器电磁式时间继电器l 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器 ： 0.4-0.8sl 电子式时间继电器：电子式时间继电器： 0.1-300sl 电动式时间继电器：几秒到数十分钟电动式时间继电器：几秒到数十分钟 JS7-1AJS7-3AJS7-2AJS7-4A图图2-14 JS7-A型时间继电器触点系统型时间继电器触点系统空气阻尼式空气阻尼式时间继电器时间继电器（JS7系列）系列） 晶体管式晶体管式时间继电时间继电器（器（JS14）数字式时数字式时间继电器间继电器（JSS14）时间继电器选择时间继电器选择 主要考虑主要考虑控制回路所需要的延时触点的延时方式控制回

34、路所需要的延时触点的延时方式 (通通电延时还是断电延时电延时还是断电延时)，以及瞬动触点的数目，以及瞬动触点的数目，根据不同，根据不同的使用条件选择不同类型的电器。的使用条件选择不同类型的电器。在机床中应用最多的在机床中应用最多的是空气阻尼式时间继电器，其型号有是空气阻尼式时间继电器，其型号有JS7-A系列系列 。图。图2-14是是JS7-A型时间继电器的触点系统。型时间继电器的触点系统。 七、控制变压器的选用七、控制变压器的选用 控制变压器主要根据所需要控制变压器主要根据所需要变压器容量及一次侧、二次侧变压器容量及一次侧、二次侧的电压等级的电压等级来选择。控制变压器可根据下面两种情况来选来选

35、择。控制变压器可根据下面两种情况来选择其容量：择其容量：l 依据控制线路最大工作负载所需要的功率计算依据控制线路最大工作负载所需要的功率计算 一般可根据下式计算：一般可根据下式计算： PTKTPxc （2-5） 式中式中:PT -所需变压器容量（所需变压器容量（V.A）；）； KT -变压器容量储备系数，一般取变压器容量储备系数，一般取KT =1.11.25； Pxc-控制线路最大负载时工作的电器所需的总功率控制线路最大负载时工作的电器所需的总功率（V.A）。）。 显然对于交流电器显然对于交流电器(交流接触器、交流中间继电器及交交流接触器、交流中间继电器及交流电磁铁等流电磁铁等)，Pxc 应取

36、吸持功率值。应取吸持功率值。l 变压器的容量还应满足已吸合的电器在又起动另一些电器变压器的容量还应满足已吸合的电器在又起动另一些电器时仍能保持吸合时仍能保持吸合 可依据下面公式计算：可依据下面公式计算： PT0.6Pxc+1.5PST （2-6） 式中：式中：PST -同时起动的电器的总吸持功率（同时起动的电器的总吸持功率（V.A）。）。 最后所需变压器容量，应由式（最后所需变压器容量，应由式（2-5）和（）和（2-6）中所计）中所计算出的最大值决定。算出的最大值决定。 表表2-2是常用交流电器的起动与吸持功率的数值。是常用交流电器的起动与吸持功率的数值。 电器型号电器型号 起动功率起动功率P

37、qd /(V.A) 吸持功率吸持功率Pxc /(V.A) Pqd/Pxc JZ775126.3 CJ 10-5 CJ 10-10 CJ 10-20 CJ 10-40356514023061122325.85.96.47.2 CJ0-10 CJ0-20 CJ0-40771562801433335.54.758.5 MQl -5101 MQ1 -5111 MQ1 -5121 MQ1 -5131 MQl -514145010001700220010000508095130480912.518172l表表2-2 常用交流电器的起动与吸持功率常用交流电器的起动与吸持功率(均为有效功率均为有效功率)作业：

38、作业：1.P46 2-3。机床电气设计应包括以下内容：机床电气设计应包括以下内容： l 拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书 （技术条件）。（技术条件）。l 确定电气传动控制方案，选择电动机。确定电气传动控制方案，选择电动机。l 设计电气控制原理图。设计电气控制原理图。l 选择电气元件，并制定电气元件明细表。选择电气元件，并制定电气元件明细表。l 设计操作台、电气柜及非标准电气元件。设计操作台、电气柜及非标准电气元件。l 设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图。电气接线图。l 编写电气说明书和使用操作说明书。编写电气说明书和使用操作说明书

39、。知识回顾知识回顾2.5 机床电气控制线路设计举例机床电气控制线路设计举例l 机床主运动和进给运动由电动机机床主运动和进给运动由电动机M1集中传动，主轴运动的正集中传动，主轴运动的正反向靠两组摩擦片离合器完成。反向靠两组摩擦片离合器完成。l 主轴制动采用液压制动器。主轴制动采用液压制动器。l 冷却泵由电动机冷却泵由电动机M2拖动。拖动。l 刀架快速移动由单独的快速电动机刀架快速移动由单独的快速电动机M3拖动。拖动。l 进给运动的纵向、横向和快速移动集中由一个手柄操纵。进给运动的纵向、横向和快速移动集中由一个手柄操纵。电动机型号：电动机型号： 主电动机主电动机M1 Y160M-4 11 kW 3

40、80V 23.0A 1460 r/min冷却泵电动机冷却泵电动机M2 JCB-22 0.15kW 380V 0.43A 2790 r/min快速移动电动机快速移动电动机M3 Y90S-4 1.1kW 380V 2.8 A 1400 r/min 设计设计CW6163型卧式车床的电气控制线路型卧式车床的电气控制线路。 一、机床电气传动的特点及控制要求一、机床电气传动的特点及控制要求 1主回路设计主回路设计 根据电气传动的要求，由接触器根据电气传动的要求，由接触器KM1、KM2、KM3分分 别控制电动机别控制电动机M1、M2及及M3，如图，如图2-15所示。所示。 机床的机床的三相电源由电源引入开关

41、三相电源由电源引入开关Q引入。引入。 主电动机主电动机M1的过载保护，由热继电器的过载保护，由热继电器KR1实现。实现。 主电动机的短路保护主电动机的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。 冷却泵电动机冷却泵电动机M2的过载保护由热继电器的过载保护由热继电器KR2实现。实现。 快速移电动机快速移电动机M3由于是短时工作，不设过载保护。由于是短时工作，不设过载保护。 电动机电动机M2、 M3共同设短路保护共同设短路保护熔断器熔断器FU1。 二、电气控制线路设计二、电气控制线路设计 考虑到操作方便，考虑到操作方便，主电动机主电动机M1可在床头操作板上和

42、刀架拖可在床头操作板上和刀架拖板上分别设起动和停止按钮板上分别设起动和停止按钮 SB1、SB2、SB3、SB4进行操纵。进行操纵。如图如图2-15所示。接触器所示。接触器KM1与控制按钮组成带自锁的起停控与控制按钮组成带自锁的起停控制线路。制线路。 冷却泵电动机冷却泵电动机M2由由SB5、SB6进行起停操作，装在床头操进行起停操作，装在床头操作板上。作板上。 快速移动电动机快速移动电动机M3工作时间短，为了操作灵活由按钮工作时间短，为了操作灵活由按钮SB7与接触器与接触器KM3组成点动控制线路，组成点动控制线路，如图如图2-15所示。所示。2.控制电路设计控制电路设计 设电源指示灯设电源指示灯

43、HL2 （绿色）（绿色），表示机床电气线路已处于供电，表示机床电气线路已处于供电状态。状态。 设指示灯设指示灯HL1 （红色）（红色） 显示显示主电动机主电动机是否运行。两个指示是否运行。两个指示灯由接触器灯由接触器KM1的动合和动断两对辅助触点进行切换显示。的动合和动断两对辅助触点进行切换显示。 操作板上设有交流电流表操作板上设有交流电流表A，它串联在电动机主回路中，用，它串联在电动机主回路中，用以指示机床的工作电流。可根据电动机工作情况调整切削用以指示机床的工作电流。可根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行，提高生产率，并能提高电动机量使主电动机尽量满载运行，提高生产率，并能

44、提高电动机功率因数。功率因数。 设照明灯设照明灯FL安全照明安全照明（36V安全电压）。安全电压）。 3.信号指示与照明电路信号指示与照明电路 采用变压器供电，控制线路采用变压器供电，控制线路127V，照明，照明36V，指示灯指示灯6.3V。 4.控制电路电源控制电路电源5.绘制电气原理图绘制电气原理图三、选择电气元件三、选择电气元件1. 电源引入开关电源引入开关Q Q主要作为电源隔离开关用，并不用它来直接起停电动机，主要作为电源隔离开关用，并不用它来直接起停电动机，可按电动机额定电流来选。在可按电动机额定电流来选。在中小型机床常用组合开关中小型机床常用组合开关（HZ10型）型）中，可选用中，

45、可选用HZ10-25/3型，额定电流为型，额定电流为25A，三，三极组合开关极组合开关。 l 主电动机主电动机M1额定电流额定电流23.0A，l KR1可选用可选用JR0-40型热继电器（型热继电器（20、40、60、100、150），），l 热元件电流为热元件电流为25A，电流整定范围为，电流整定范围为1625A，l 工作时将额定电流调整为工作时将额定电流调整为23.0A。2. 热继电器热继电器KR1、KR2 电动机电动机M2额定电流额定电流0.43A， KR2可选用可选用JR10-10型热继电器，选用型热继电器，选用1号元件，号元件， 电流整定范围电流整定范围0.400.64A，整定在，整

46、定在0.43A。 JR10-10型热继电器型热继电器型号型号额定额定电压电压/V额定额定电流电流/A环境温环境温度度/输出触头输出触头外形尺寸外形尺寸/mm数量数量额定额定电压电压/V常开触头最常开触头最大接通电流大接通电流/A常开触头最常开触头最大接通电流大接通电流/A常开常开常闭常闭JR10-10JR10-10A38010-25-+401138052704376JR10-10型热元件型热元件热元件编号热元件编号整定电流范围整定电流范围/A整定电流值整定电流值/A热元件编号热元件编号整定电流范围整定电流范围/A整定电流值整定电流值/A0A0.25-0.350.27、0.3381.80-2.3

47、52.00、2.2000.30-0.400.37、0.4092.25-3.002.50、2.8010.40-0.550.43、0.47102.80-3.753.10、3.4020.56-0.650.50、0.55113.40-4.503.80、4.2030.55-0.750.60、0.65124.20-5.604.60、5.0040.7-0.950.73、0.80134.75-6.305.50、6.0050.90-1.250.90、1.05146.00-8.006.60、7.20、8.0061.20-1.601.20、1.40157.50-10.08.50、9.00、10.071.40-1.9

48、01.60、1.803. 熔断器熔断器FU1、FU2、FU3 FU1是对是对M2、M3两台电动机进行保护的熔断器。熔体两台电动机进行保护的熔断器。熔体电流为：电流为：R2.8 7+0.43A8.012A2.5IFU1选用选用RL1-15型熔断器型熔断器，配用，配用10 A的熔断体。的熔断体。FU2、FU3选用选用RL1-15型熔断器型熔断器，配用最小等级的熔断体，配用最小等级的熔断体2A。产品型号产品型号额定电流（额定电流（A）熔体额定电流（熔体额定电流（A）RL1-15152,4,5,6,10,15RL1-606020,25,30,35,40,50,60RL1-10010060,80,100

49、RL1-200200120,150,200 接触器接触器KM1，主电动机，主电动机M1的额定电流的额定电流Ie=23.0A，控制回路，控制回路电源电源127V，需主触点三对，动合辅助触点两对，动断辅助，需主触点三对，动合辅助触点两对，动断辅助触点一对。选用触点一对。选用CJ0-40型接触器型接触器，电磁线圈电压为，电磁线圈电压为127V。4.接触器接触器KM1、KM2及及KM3 中间继电器触头组合形式中间继电器触头组合形式线圈额定控制电源电压（交流）：线圈额定控制电源电压（交流）：24V、36V、110V、127V、220V、380V。型号型号JZ7-44JZ7-53JZ7-62JZ7-71JZ7-80常开触头数常开触头数45678常闭触头数常闭触头数43210 对小容量的电动机常用中间继电器充任接触器。对小容量的电动机常用中间继电器充