项目1-CA6140型普通车床电气控制电路分解

项目一CA6140型一般车床电气限制电路

1.11.21.3电气限制器件相关学问基本限制相关学问1.4应用举例项目简述

项目导入:CA6140型车床是一般车床的一种，适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，例如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转表面，加工端面及加工各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还能进行钻孔、铰孔、滚花等工作它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间运用（一）主要结构及运动特点一般车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。下图是CA6140型一般车床外观结构图1-1所示（二）电气限制要求1．主拖动电动机一般选用三相鼠笼式异步电动机，并接受机械变速。2．为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正、反转来实现，CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋转。3．一般中、小型车床的主轴电动机均接受干脆启动。停车时为实现快速停车，一般接受机械制动或电气制动。4．车削加工时，需用切削液对刀具和工件进行冷却。为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液。5．冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否；而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机马上停止。6．为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，且接受点动限制。7．电路应有必要的爱护环节、平安牢靠的照明电路和信号电路二、电气限制器件相关学问是指工作在直流1500V、沟通1200V及以下的电路中，以实现对电路的限制、检测、爱护、变换、调整等作用的基本器件。采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器；利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式低压电器；利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智能化电器或可通信电器等。低压电器的定义低压电器的分类（一）按操作方式（二）按用途（三）按工作原理手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等；自动电器，如低压断路器、接触器和继电器等；低压配电电器，如刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器等；低压限制电器，如接触器、继电器、限制器、限制按钮、主令限制器等；电磁式电器，如交直流接触器、电磁式继电器等；非电量限制电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器等；

低压电器的发展方向

低压电器的智能化和网络化设计与开发手段的现代化环保材料的广泛使用结构设计的模块化和零部件通用化1、按钮按钮开关是一种用人力（一般为手指或手掌）操作，并具有储能（弹簧）复位的一种限制开关。按钮的触点允许通过的电流较小，一般不超过5A，因此一般状况下不干脆限制主电路，而是在限制电路中发出指令或信号去限制接触器、继电器等电器，再由它们去限制主电路的通断、功能转换或电气联锁等。（一）按钮、刀开关2、按钮符号及结构按钮结构示意图1-按钮帽2-复位弹簧3-常闭静触头4-动触头5-常开静触头2、刀开关1、刀开关又称闸刀开关，是一种结构最简洁、应用最广泛的手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。2、刀开关型号及结构通常在电路中起通断、隔离作用。不能倒装或平装；不能频繁操作，只能通断小负载。

3、分类：

按刀的级数分:单极、双极和三极

按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置

按刀的转换方向分为：单掷和双掷

按接线方式分为：板前接线和板后接线

按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作

按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器（一）HD（单投）、HS（双投）刀开关HD（单投）、HS（双投）刀开关结构示意图常用的刀开关HD、HS系列刀开关，主要用于沟通380V、50Hz电力网中作电源隔离或电流转换之用，常用于各种低压配电柜、配电箱、照明箱中。作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：

QS（二）HK系列开启式负荷开关适用于沟通50Hz，额定电压单相220V、三相380V，额定电流至100A的电路中，作为不常见的接通和分断有负载的电路与小容量线路的短路爱护之用。常用的有HK1和HK2系列。由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。（三）HH系列封闭式负荷开关（铁壳开关）作用：手动通断电路及短路爱护。特点：铸铁或铸钢制成的全封闭外壳，防护实力较好。速动弹簧能快速熄灭电弧。二、接触器接触器是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动限制电器。1、工作原理：当按钮揿下时，线圈通电，静铁心被磁化并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量限制电路的一种自动开关电器。二电磁式接触器按操作方式分有：●电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质分有：●空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头限制的电流性质分有：●沟通接触器、直流接触器；按电磁机构的励磁方式分有：●直流励磁操作与沟通励磁操作两种。一、接触器的结构及工作原理沟通接触器结构示意图1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力弹簧沟通接触器的结构触头系统电磁系统灭弧系统交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消逝，触头复原常态。为防止铁心振动，需加短路环。工作原理接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定限制功率），额定通断实力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，运用类别等。接触器常见运用类别和典型用途电流种类使用类别典型用途AC（交流）AC1无感或微感负载、电阻炉AC2绕线转子异步电动机的起动、制动AC3笼型异步电动机的起动、运转中分断AC4笼型异步电动机的起动、反接制动、反向和点动DC（直流）DC1无感或微感负载、电阻炉DC2并励电动机的起动、反接制动和点动DC3串励电动机的起动、反接制动和点动额定电压

交流接触器：127、220、380、500V直流接触器：110、220、440V交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A额定电流

吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127）、220、380V直流接触器：24、48、220、440V常用典型接触器简介（一）空气电磁式沟通接触器典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列沟通接触器等。CJ20系列型号含义：B系列型号含义：（二）切换电容器接触器（三）真空沟通接触器专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。

常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危急环境中。常用的真空沟通接触器有：CKJ和EVS系列等。（四）直流接触器应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动限制，以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。

常用直流接触器有：CZ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。CZ18系列接触器型号含义：KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM接触器的符号接触器的选用1．依据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；2．接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压3．吸引线圈的额定电压应与所接限制电路的额定电压等级一样4．额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。沟通接触器常见故障：1）触头过热缘由：接触压力不足，触点表面氧化，触点容量不够等。2）触头磨损缘由：电气磨损或机械磨损3）线圈失电后触头不能复位缘由：触头被电弧焊在一起了，铁心剩磁太大，弹簧弹力不足，活动部分被卡住。4）铁心噪声太大5）线圈过热或烧毁（三）中间继电器本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（5－10A）、动作灵敏（动作时间小于0.05S）用途：用作中间传递信号。用作同时限制多条线路。2、中间继电器型号及结构K（四）热继电器热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来爱护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相爱护一、电气限制对热继电器性能的要求热继电器爱护特性与电动机过载特性的协作1-电动机的过载特性2-热继电器的爱护特性１．应具有合理牢靠的爱护特性２．具有确定的温度补偿４．具有手动复位与自动复位功能３．热继电器动作电流可以便利地调整二、双金属片热继电器的结构及工作原理双金属片式热继电器结构原理图1-主双金属片2-电阻丝3-导板4--补偿双金属片5-螺钉6-推杆7-静触头8-动触头9-复位按钮10-调整凸轮11-弹簧三、热继电器典型产品及主要技术参数常用的热继电器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等型号热元件号整定电流范围/A型号热元件号整定电流范围/AJR20-10配CJ20-101R0.1~0.13~0.15JR20-10配CJ20-109R2.6~3.2~3.82R0.15~0.19~0.2310R3.2~4~63R0.23~0.29~0.3511R4~5~64R0.35~0.44~0.5312R5~6~75R0.53~0.67~0.813R6~7.2~8.46R0.8~1~1.214R8.6~10~11.67R1.2~1.5~1.815R0.1~0.13~0.158R1.8~2.2~2.6JR20系列热继电器技术数据型号热元件号整定电流范围/A型号热元件号整定电流范围/AJR20-16配CJ20-161S3.6~4.5~5.4JR20-25配CJ20-253T2.6~3.2~3.82S5.4~6.7~84T3.2~4~63S8~10~12JR20-63配CJ20-631U4~5~64S10~12~142U5~6~75S12~14~163U6~7.2~8.46S14~16~184U8.6~10~11.6JR20-25配CJ20-251T7.8~9.7~11.65U0.1~0.13~0.152T11.6~14.3~176U55~62~71JR20系列热继电器技术数据(续)JR20系列型号含义:作用：短路和严峻过载爱护应用：串接于被爱护电路的首端优点：结构简洁，维护便利，价格便宜，体小量轻分类：

（五）熔断器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS自恢复熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器（五）熔断器有填料式熔断器无填料密封式熔断器快速熔断器自复原熔断器三、基本限制相关学问一、电工识图的基本要求：1、从简洁到困难，按部就班识图。2、应具有电工、电子基本理论学问。3、要熟记会用电气图形符号和文字符号。4、要熟各类电气典型基本电路。5、驾驭各类电气图的绘制特点。6、把电气图与土建图结合起来看。7、了解电气图的有关标准和规程。二、识图的步骤1、详读图纸说明。2、识读概略图和框图。3、读识电气原理图4、读识电气接线图和安装图（一）电气图识图及制图标准三、电气识图基本方法1、先机后电2、先主后辅3、化整为零4、集零为整5、统观全局6、总结特点四、机床电气限制系统分析的一般方法步骤：1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。2、了解电器元件的安装位置及作用。3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行程限制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及安装位置。4、分析电气限制原理。五、分析电气限制原理图方法——跟踪法1、主电路的读图法第一步：分清主电路中的用电设备。其次步：搞清晰用什么电器元件限制用电设备第三步：了解主电路中其它电器元件的作用。第四步：看电源（沟通、直流）2、识读协助电路的步骤第一步：看电源（沟通、直流）其次步：看协助电路是如何限制主电路的第三步：看电气元件之间的关系分析具体电路、不断总结、不断提高（二）三相异步电动机单相启停限制1、三相笼型异步电动机的启动限制线路启动方式：干脆启动(或全压启动)（一）单向干脆启动限制线路（二）电动机的点动限制线路降压启动电动机启动电流Ist为额定电流IN的4～7倍2、线路的爱护设置（1）短路爱护FU1FU2（2）欠压和失压爱护优点：第一，防止电源电压严峻下降时电动机欠压运行。其次，防止电源电压复原时，电动机白行启动造成设备和人身事故。第三，避开多台电动机同时启动造成电网电压的严峻下降。基本的点动图a带转换开关图b点动和连续图c利用中间继电器图d（三）三相异步电动机正反转限制线路

1、异步电动机的正反转限制线路（1）电动机“正-停-反”限制（2）电动机“正-反-停”限制线路(3)具有自动来回的正反转限制线路互锁限制：在电动机限制线路中，一条电路接通，而保证另一条电路断开的限制。作用：在正反转限制线路中引入互锁限制是为了防止电源短接。电气互锁：利用接触器常闭触点，在限制线路中一条电路接通，而保证另一条电路断开的限制。机械互锁限制：利用机械按钮，在限制线路中一条电路接通，而保证另一条电路断开的限制。如图2-7c.既有“电气互锁”，又有“机械互锁”，故称为“双重互锁”，此种限制线路工作牢靠性高，操作便利，为电力拖动系统所常用。四、应用举例（一）三相异步电动机带按钮互锁的正反转限制的安装调试试车1．工作任务①能分析沟通电动机联锁限制原理。②能正确识读电路图、装配图。③会依据工艺要求正确安装沟通电动机联锁限制电路。④能依据故障现象检修沟通电动机联锁限制电路2．工作图

3、工作过程分析①正转限制：常闭先打开→对KM2线圈联锁按下SB2KM1常闭触点打开→对KM2线圈联锁常开后闭合→KM1线圈得电→KM1主触点闭合→电动机M正转KM1常开触点闭合→自锁②由正转干脆到反转限制：KM1常闭触点闭合→解除对KM2线圈的联锁先常闭打开→KM1线圈失电→KM1主触点打开→电动机M停止正转KM1常开触点打开→解除自锁按下SB3KM2常闭触点闭合→解除对KM1线圈的联锁后常开闭合→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→电动机M反转KM2常开触点闭合→自锁③停止： KM2常闭触点闭合→解除对KM1线圈的联锁按下SB1→KM2线圈失电→ KM2主触点打开→电动机M停转 KM2常开触点打开→解除自锁v（二）CA6140型一般车床电气限制

1．主要结构及运动特点3、CA6140型车床的限制线路CA6140型车床的电气原理图如图8—2所示，图中M1为主轴及进给电动机，拖动主轴和工件旋转，并通过进给机构实现车床的进给运动；M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液；M3为溜板快速移动电动机，拖动溜板实现快速移动。1、主轴及进给电动机M1的限制由启动按钮SBl、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转启动一停止电路。按下SB1线圈通电并自锁M1单向全压启动，通过磨擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转，以及刀架的直线进给。停止时，按下SB2KM1断电M1自动停车。2、冷却泵电动机M2的限制M2的限制由KM2电路实现。主轴电动机启动之后，KM1协助触点(9—11)闭合，此时合上开关SA1KM2线圈通电M2全压启动。停止时，断开SA1或使主轴电动机M1停止，则KM2断电，使M2自由停车。

3、快速移动电动机M3的限制由按钮SB3来限制接触器KM3，进而实现M3的点动。操作时，先将快、慢速进给手柄扳到所需移动方向，即可接通相关的传动机构，再按下SB3，即可实现该方向的快速移动。4、爱护环节(1)电路电源开关是带有开关锁SA2的断路器QS。机床接通电源时需用钥匙开关操作，再合上QS，增加了平安性。当需合上电源时，先用开关钥匙插入SA2开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，机床电源接通。若将开关锁SA2左旋，则触头SA2(03—13)闭合，QS线圈通电，断路器跳开，机床断电。(2)打开机床限制