《电气控制与LC 》第三章 电气控制电路实例

第三章电气控制系统分析了解系统的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。掌握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。注意了解与机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。分析电气控制系统时，要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。例如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。内容与目的：分析几种典型电气控制电路，进一步掌握控制电路的组成，典型环节的应用及分析控制电路的方法。找出规律，逐步提高阅读电气原理图的能力，为独立设计打下基础。第一节卧式车床的电气控制电路

多采用不变速的异步电动机拖动，变速靠齿轮箱的有级调速来实现，控制电路比较简单。主轴正转或反转的旋转运动：通过改变主轴电动机的转向或采用离合器实现。进给运动：多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。主电动机直接起动和降压起动的选取：考虑电动机的容量；考虑电网的容量。不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30％，经常起动的电动机可直接起动的容量一般要小于变压器容量的20％。主电动机的制动方式：电气方法实现的能耗制动和反接制动；机械的摩擦离合器制动。CW6163B型万能卧式车床的控制电路主电路：主电动机M1冷却泵电动机M2快速移动电动机M3断路器QF交流接触器KM1热继电器FR1电流表A熔断器FU1交流接触器KM2热继电器FR2交流接触器KM3变压器TC控制、照明及指示电路控制回路的电源熔断器FU2、FU3、FU4主电动机M1双点控制主电动机过载保护机床限位保护冷却泵电动机M2控制快速移动电动机M3控制信号灯HL2信号灯HL1照明灯EL照明灯开关SA主电路：主电动机M1润滑泵电动机M2冷却泵电动机M3断路器QF1熔断器FU1交流接触器KM1、KM2热继电器FR1熔断器FU2交流接触器KM3热继电器FR2断路器QF2热继电器FR3CW616卧式车床的电气控制电路控制、照明及显示电路：控制回路的电源：直接取交流380V。操纵手柄开关SA1：一对动断触点和两对动合触点。开关SA1零位：SA1-1接通，SA1-2、SA1-3断开，中间继电器KA得电，KA触点(V32-1)闭合自锁。接触器KM3得电，润滑泵电动机M2起动。KM3触点(6-7)闭合，为主电动机起动做好准备。操纵手柄开关SA1搬到向下位置：SA1-2接通，SA1-1、SA1-3断开，正转接触器KM1通过V32-1-3-5-7-6-4-2-W33得电，主电动机M1正转起动。操纵手柄开关SA1搬到向上位置：

SA1-3接通，SA1-1、SA1-2断开，反转接触器KM2通过V32-1-11-13-7-6-4-2-W33通电吸合，主电动机M1反转起动。V32W33SA1机械联锁，KM1、KM2互锁。操纵手柄开关SA1搬回零位：SA1-2，SA1-3断开，接触器KM1或KM2线圈断电，M1电动机自由停车。反接制动：有经验的操作工人在停车时，将手柄瞬时扳向相反转向的位置，M1电动机反接制动，主轴接近停止时，手柄迅速搬回零位。零压、失压保护：M1运行时，若电源电压降低或消失，KA释放断开，KM3释放断开，KM1或KM2断电释放。电网电压恢复后，SA1不在零位，KM3不会得电，KM1或KM2也不会得电。手柄回到零位，SA1-2，SA1-3断开，KM1或KM2也不会得电自起动。照明电源：TC二次侧36V。SA2：照明灯开关。电源指示灯HL：TC二次侧6.3V。W33V32主电路：主电动机M1冷却泵电动机M2快速移动电动机M3断路器QF交流接触器KM3、KM4热继电器FR1熔断器FU1交流接触器KM限流电阻R交流接触器KM1热继电器FR2交流接触器KM2熔断器FU2互感器TA电流表AC650卧式车床的电气控制电路主电动机点动调整控制：

KM3为M1电动机的正转接触器，KM为M1电动机的长动接触器，KA为中间继电器。M1电动机的点动由点动按钮SB6控制。按下按钮SB6，接触器KM3得电吸合，它的主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻R与电源接通，电动机在较低速度下起动。主电动机正反转控制：按下按钮SB1时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接，接触器KM的辅助动合触点闭合使中间继电器KA得电，它的触点(13-7)闭合，使接触器KM3得电吸合。KM3的主触点将三相电源接通，电动机在额定电压下正转起动。KM3的动合辅助触点(15-13)和KA的动合触点(5-15)的闭合将KM3线圈自锁。反转起动时用反向起动按钮SB2，按下SB2，同样是接触器KM得电，然后接通接触器KM4和中间继电器KA，于是电动机在满压下反转起动。KM3的动断辅助触点(23-25)，KM4的动断辅助触点(7-11)分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。主轴电动机机反接制动动控制：电动机正转转时，速度度继电器的的正转常开开触点KS1(17-23)闭合；电动机反转转时，速度度继电器的的反转动合合触点KS2(17-7)闭合。当电动机正正向旋转时时，接触器器KM3和KM，继电器KA都处于得电电动作状态态，速度继继电器的正正转动合触触点KS1(17-23)也是闭合的的，这样就就为电动机机正转时的的反接制动动做好了准准备。需要停车时时，按下停停止按钮SB4，接触器KM失电，其主主触点断开开，电阻R串入主回路路。与此同同时KM3也失电，断断开了电动动机的电源源，同时KA失电，KA的动断触点点闭合。在松开SB4后就使反转转接触器KM4的线圈通过过1-3-5-17-23-25电路得电，，电动机的的电源反接接，电动机机处于反接接制动状态态。当电动机的的转速下降降到速度继继电器的复复位转速时时，速度继继电器KS的正转动合合触点KS1(17-23)断开，切断断了接触器器KM4的通电回路路，电动机机脱离电源源停止。当电动机反反转时，速速度继电器器的反转动动合触点KS2是闭合的，，这时按一一下停止按按钮SB4，在SB4松开后正转转接触器线线圈通过1-3-5-17-7-11电路得电，，正转接触触器KM3吸合将电源源反接使电电动机制动动后停止。。刀架的快速速移动和冷冷却泵控制制：刀架的快速速移动是由由转动刀架架手柄压动动限位开关关SQ来实现的。。当手柄压压动SQ后，接触器器KM2得电吸合，，M3电动机转动动带动刀架架快速移动动。M2为冷却泵电电动机，它它的起动与与停止是通通过按钮SB3和SB5控制的。此外，监视视主回路负负载的电流流表是通过过电流互感感器接入的的。为防止止电动机起起动电流对对电流表的的冲击，电电路中采用用一个时间间继电器KT。当起动时时，KT线圈通电，，而KT的延时断开开的动断触触点尚未动动作，电流流互感器二二次电流只只流经该触触点构成闭闭合回路，，电流表没没有电流流流过。起动动后，KT延时断开的的动断触点点打开，此此时电流流流经电流表表，反映出出负载电流流的大小。。第二节Z3040型摇臂钻床床的电气控控制电路钻床可以进进行多种形形式的加工工，如；钻钻孔、镗孔孔、铰孔及及攻螺纹。。因此要求求钻床的主主轴运动和和进给运动动有较宽的的调速范围围。钻床的种类类很多，有有台钻、立立钻、卧钻钻、专门化化钻床和摇摇臂钻床。。台钻和立立钻的电气气电路比较较简单，其其他型式的的钻床在控控制系统上上也大同小小异。摇臂钻床适适合于在大大、中型零零件上进行行钻孔、扩扩孔、铰孔孔及攻螺纹纹等工作，，在具有工工艺装备的的条件下还还可以进行行镗孔。主轴的调速速范围为50:1，正转最低低转速为40r/min，最高为2000r/min，进给范围围为0.05～1.60r/min。主轴旋转运运动和进给给运动由一一台交流异异步电动机机拖动，主主轴的正反反向旋转运运动是通过过机械转换换实现的，，故主电动动机只有一一个旋转方方向。摇臂的上升升、下降由由一台交流流异步电动动机拖动。主轴箱、立立柱的夹紧紧和放松由由另一台交交流电动机机拖动一台台齿轮泵，，供给夹紧紧装置所需需要的压力力油。冷却泵电动动机对加工工的刀具进进行冷却。。主电电路路控制制电电源源由由控控制制变变压压器器TC二次次侧侧输输出出110V供电电，，中中间间抽抽头头603对地地为为信信号号灯灯电电源源6.3V，215号线线对对地地为为照照明明输输出出36V。主电电动动机机的的旋旋转转控控制制首先先将将断断路路器器QF2～QF5扳到到接接通通状状态态，，同同时时将将配配电电盘盘的的门门关关好好并并锁锁上上。。然然后后再再将将断断路路器器QF1扳到到接接通通位位置置，，电电源源指指示示灯灯亮亮。。按下下起起动动按按钮钮SB1，中中间间继继电电器器KA通电电并并自自锁锁，，为为主主电电动动机机与与其其他他电电动动机机的的起起动动做做好好了了准准备备。。按下下按按钮钮SB2时，，交交流流接接触触器器KM1线圈圈通通电电并并自自锁锁使使主主电电动动机机旋旋转转，，同同时时主主电电动动机机旋旋转转的的指指示示灯灯HL4亮。。主主轴轴的的正正转转与与反反转转用用手手柄柄通通过过机机械械变变换换的的方方法法来来实实现现。。摇臂臂上上升升按下下按按钮钮SB3，时时间间继继电电器器KT1得电电，，瞬瞬动动动动合合触触点点(33-35)闭合合，，KM4得电电，，M3起动动供供给给压压力力油油，，经经分分配配阀阀体体进进入入松松开开油油腔腔，，推推动动活活塞塞使使摇摇臂臂松松开开。。活活塞塞杆杆通通过过弹弹簧簧片片使使限限位位开开关关SQ2的动动断断触触点点断断开开，，KM4线圈圈断断电电，，SQ2的动动合合触触点点(17-21)闭合合，，KM2线圈圈通通电电，，主主触触点点闭闭合合，，M2旋转转使使摇摇臂臂上上升升。。摇臂臂夹夹紧紧摇臂臂升升到到所所需需位位置置时时，，松松开开按按钮钮SB3，KM2和KT1断电电，，M2断电电，，摇摇臂臂停停止止上上升升。。当当持持续续1~3s后，，KT1的断断电电延延时时闭闭合合的的动动断断触触点点(47-49)闭合合，，KM5线圈圈经经7-47-49-51号线线得得电电，，M3反转转，，压压力力油油经经分分配配阀阀进进入入的的夹夹紧紧液液压压腔腔，，摇摇臂臂夹夹紧紧。。活活塞塞杆杆通通过过弹弹簧簧片片使使SQ3的动断触点(7-47)断开，KM5线圈断电，M3停止，完成摇摇臂的松开—上升—夹紧动作。摇臂升降相关关摇臂升降电动动机正转与反反转不能同时时进行，否则则将造成电源源两相间的短短路。摇臂上上升和下降的的电路中加入入了触点互锁锁和按钮互锁锁。摇臂的上上升或下降是是短时的调整整工作，采用用点动方式。。限位开关SQ1实现摇臂的上上升或下降极极限位置保护护。SQ1实际上是两个个行程开关，，动断触点(15-17)是摇臂上升时时的极限位置置保护，另一一动断触点(27-17)是摇臂下降时时的极限位置置保护。限位位开关SQ3的动断触点(7-47)在摇臂可靠夹夹紧后断开。。如果液压夹夹紧机构出现现故障或SQ3调整不当，将将造成液压泵泵电动机M3过载，过载保保护热继电器器动断触点将将断开，KM5释放，M3断电停止。立柱和主轴箱箱的松开与夹夹紧控制可以单独进行行，也可以同同时进行。由由开关SA2和按钮SB5（或SB6）进行控制。。SA2有三个位置：：在中间位置置（零位）时时为松开及夹夹紧控制同时时进行，扳到到左边位置时时为立柱的夹夹紧或放松，，扳到右边位位置时为主轴轴箱的夹紧或或放松。SB5是主轴箱和立立柱的松开按按钮，SB6为主轴箱和立立柱的夹紧按按钮。主轴箱松开SA2扳向右侧时，，触点(57-59)接通，触点(57-63)断开。主轴箱要松开开时，按下按按钮SB5，时间继电器器KT2和KT3线圈同时通电电，KT2为断电延时型型时间继电器器，KT2通电瞬时闭合合，断电延时时打开动断触触点(7-57)闭合使YA1通电，经1~3s后，KT3通电延时闭合合动合触点(7-41)闭合，通过3-5-7-41-43-37-39使KM4通电，M3正转使压力油油经分配阀进进入主轴箱液液压缸，推动动活塞使主轴轴箱放松。活活塞杆使SQ4复位，主轴箱箱和立柱松开开指示灯HL2亮。主轴箱夹紧SA2扳向右侧时，，触点(57-59)接通，触点(57-63)断开。主轴箱要夹紧紧时，按下按按钮SB6，仍首先为YA1通电，经1~3s后，KM5线圈通电，M3反转，压力油油经分配阀进进入主轴箱液液压缸，推动动活塞使主轴轴箱夹紧。同同时活塞杆使使SQ4受压，动合触触点(607-613)闭合，指示灯灯HL3亮，触点(607-609)断开，指示灯灯HL2灭，指示主轴轴箱与立柱夹夹紧。立柱松开/夹紧SA2扳到左侧时，，触点(57-63)接通，(57-59)触点断开。按下按钮SB5或SB6时使YA2通电，立柱松松开或夹紧。。主轴箱与立柱柱松开/夹紧SA2在中间位置时时，触点(57-59、57-63)均接通。按下SB5或SB6时，YA1、YA2均通电，主轴轴箱和主柱同同时进行夹紧紧或放松第三节组组合机床电气气控制电路组合机床是对对某特定工件件，进行特定定加工的一种种高效自动化化专用加工设设备，能同时时用十几把、、几十把刀具具进行加工。。组合机床都由由通用部件和和一些专用部部件组成，其其基本电路，，可根据通用用部件的控制制电路综合组组成。控制系系统大多采用用机械、液压压、电气相结结合的控制方方式。DU型组合机床是是由液压动力力头和液压回回转工作台组组成，用来加加工某轮毂工工件上12个孔。立式动力头上上装有36把刀具，共有有4个工位。第一一、二、三工工位分别是钻钻孔、扩孔和和铰孔的工序序，第四工位位装卸工件用用。自动工作循环环为：回转台台抬起→回转转台回转→回回转台反靠→→回转台夹紧紧→动力头快快进→动力头头工进→延时时停留→动力力头快退。主回路：主电动机M1，液压泵电动动机M2，冷却泵电动动机M3M1和M2是由接触器KM1和KM2控制的。由按按钮SB1及SB2控制起、停。。开关SA3和SA4可用于单独起起动主电动机机M1和液压泵电动动机M2。旋钮开关S打开时，冷却却泵电动机M3由继电器K2控制起停，动动力头工进时时，冷却泵才才接通，S闭合时，冷却却泵还可由按按钮SB3进行起动。除接触器KM1、KM2和KM3为交流电器外外，其他均为为直流电器，，由VC整流后得到24V电压供电。采采用低压直流流电器工作平平稳安全、便便于操作。电电源接通后，，指示灯HL接通，直到液液压泵电动机机M2起动后，由于于接触器KM2通电动作，指指示灯才熄灭灭。自锁销脱开及及回转台抬起起：按回转按钮SB4，电磁铁YA5通电（动力头头在原位时，，限位开关SQ1被压动，回转转台才能转位位）。将电磁磁阀YV1的阀杆推向右右端，将液压压泵的压力油油送到夹紧液液压缸1G，使其活塞上上移抬起回转转台。同时经经阀YV1的压力油也送送到自锁液压压缸2G，活塞下移使使自锁销脱开开。1－定位块2－滑块3－固定挡铁4－自锁销5－底座6－回转工作台台7－离合器回转台回转及及缓冲：回转台抬起后后，压动开关关SQ5（表3-3所示），YA7通电，电磁阀阀YV3的阀杆被推向向右端，压力力油送到回转转液压缸3G的左腔，而右右腔排出的油油经阀YV2和YV3流回油箱，活活塞右移，经经活塞中部的的齿条带动齿齿轮，使回转转台回转。当当转到接近定定位点时，转转台定位块1将滑块2压下，从而压压动了SQ6，其动合触点点闭合，由于于SQ5动合触点已闭闭合，所以继继电器K4得电动作并自自锁，其一动动合触点使YA9通电，使液压压缸3G的回油只能经经节流阀L流回油箱，回回转台低速回回转。1－定位块2－滑块3－固定挡铁4－自锁销5－底座6－回转工作台台7－离合器1－定位块2－滑块3－固定挡铁4－自锁销5－底座6－回转工作台台7－离合器回转台反靠：：回转台的继续续回转，使定定位块1离开滑块2，因此限位开开关SQ6恢复原位，其其动断触点恢恢复闭合，使使K5得电动作。K5动断触点打开开使YA7断电；同时由由K5动合触点使YA8通电，YA8通电使YV3的阀杆左移。。压力油经YV3和节流阀L送至回转液压压缸3G的右腔，使回回转台低速（（因YA9已通电）反靠靠。这时定位位块的右端面面将通过滑块块靠紧在挡铁铁的左端面上上，达到准确确定位。回转台夹紧：：反向靠紧后，，通过杠杆作作用，压动限限位开关SQ7，使K6通电动作，YA6通电，使YV1阀杆向左移，，于是夹紧液液压缸1G将回转台向下下压紧在底座座上。同时锁锁紧液压缸2G因已接至回油油路，所以自自锁销4被弹簧顶起，，使定位块1锁紧。当转台台夹紧后，夹夹紧力达到一一定数值，夹夹紧液压缸的的进油压力使使压力继电器器KP动作，K7通电动作，使使YA8、YA9断电，阀YV3回到中间位置置，这时3G的左、右油腔腔都接至回油油路，使回转转液压缸卸压压。K7的动合触点使使YA10通电，使YV4阀杆右移，通通过液压缸