电气控制线路基础

电气控制线路基础第1页/共90页2控制柜控制柜第2页/共90页3第二章电气控制线路基础

电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等元件联接起来，并实现特定的控制要求。电器控制线路应本着简单易懂、分析方便的原则，用规定的图形符号和文字符号进行绘制。本章主要介绍应用广泛的三相笼型异步电动机的启动、制动的基本控制线路和一些典型控制线路。讲解新型的电气控制装置软启动器的使用，最后讲解电气控制线路的设计方法以及常用机床电气控制线路的分析。第3页/共90页42.1电器控制线路的符号及绘制原则2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路2.3三相笼型异步电动机的降压启动线路2.4三相笼型异步电动机的制动控制线路2.5电器控制线路的设计方法及保护措施2.6典型生产机械电气控制线路分析第4页/共90页5

电器控制线路包括：主电路和控制（辅助）电路两部分。电器控制线路的表示方法有：电气原理图、安装接线图两种。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。电气原理图：根据电路工作原理用规定的图形符号绘制，能够清楚地表明电路功能。（分析系统的工作原理时用）重点讲2.1.1电器控制线路常用的图形、文字符号(38-40页）：第1章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。2.1电器控制线路的符号及绘制原则第5页/共90页62.1.2绘制原理图应遵循的原则：①电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。用粗线条画在原理图的左边。控制电路是通过弱电流的电路，用细线条画在原理图的右边。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。②电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。③若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号的下标，如KM1、KM2等。④所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。⑤电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90∘，但文字符号不可倒置。第6页/共90页72.1.3电气原理图绘制规则举例第7页/共90页8第8页/共90页9图M7120平面磨床轴坐标图示法电气原理图第9页/共90页102.2三相笼型异步电动机的基本控制线路

三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。由于三相异步电动机的结构不同，分为鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机，二者的构造不同，起动方法也不同，起动控制线路差别更大。三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛的应用。在生产实际中，它的应用占到了使用电动机的80%以上。所以本章主要讲解三相笼型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。第10页/共90页112.2.1直接起动（全压起动）控制线路1.用刀闸直接起动：如图示。适用于一般小型台钻和砂轮机。第11页/共90页12KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按钮起动按钮自锁触头2.用接触器直接起动线路：第12页/共90页13电路KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按钮起动按钮自锁触头用接触器直接起动线路：第13页/共90页14M3~KMSB2C'ABCKMFUQSB'SB1KM停止按钮起动按钮自锁触头工作原理:按钮松开线圈（KM）由于自锁继续通电触头（KM）闭合按下按钮（SB2）

线圈（KM）通电自锁电机旋转触头（KM）打开电机停转按下按钮(SB1)线圈（KM)断电用接触器直接起动线路：第14页/共90页15KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按钮起动按钮自锁触头工作原理:按钮松开线圈（KM）由于自锁继续通电触头（KM）闭合按下按钮（SB2）

线圈（KM）通电自锁电机转动触头（KM）打开电机停转按下按钮(SB1)线圈（KM)断电用接触器直接起动线路：保护措施：失欠压、过载、短路保护。第15页/共90页162.2.2点动和长动控制第16页/共90页17图(c)中：加一个中间继电器实现控制点动时：SB2↓→KM+→M点动长动时：SB1↓→KA+闭合→KM+并自锁→M长动直接起动特点：优点：起动线路简单、起动力矩较大；缺点：起动电流大，一般达额定电流的5-7倍。适合于小容量的电机。图(b)中：在KM自锁触点处加一复合按钮SB2点动时：SB2↓→KM+→M点动（同时断开自锁回路）长动时：SB1↓→KM+并自锁→M长动第17页/共90页182.2.3三相异步电动机的正反转控制线路

反转的实现：改变相序，任意两相线对调。可由两个接触器来实现。

FUFRABKM1QSM3~CKM2KM1FRKM2KM2SB3KM1SB1SB2主电路控制电路第18页/共90页19接触器正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1第19页/共90页20接触器正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1第20页/共90页21接触器正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1第21页/共90页22接触器正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！第22页/共90页23接触器正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！保险熔断第23页/共90页24互锁：就是互相“锁住”对方，不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时，另一方就被“锁住”不能再处于工作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。互锁目的：避免同时工作，避免短路。互锁形式：电气、机械和多重互锁。正反转互锁控制第24页/共90页25接触器连锁正反转控制ABKM1QSM3~CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路控制电路操作过程：按下SB2电机正转按下SB3电机反转停车按下SB1KM2KM1此电路称为“正→停→反”控制第25页/共90页26利用复合按钮组成“正→反→停”或“反→正→停”的互锁控制。如图示：复合按钮的常闭触头同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。该线路既有接触器常闭触头的电气互锁，也有复合按钮的常闭触头的机械互锁，即具有双重互锁。KM1SB1KM1SB2FRKM2KM2KM2KM1SB3SB2SB3电气互锁机械互锁第26页/共90页272.2.4多地点控制线路控制原则：起动（常开）按钮应并联连接，即逻辑“或”的关系；停车（常闭）按钮应串联连接，即逻辑“与非”的关系。如图所示：为三地点控制线路：第27页/共90页282.2.5多台电动机先后顺序工作的控制如图所示：油泵电机由KM1控制，主轴电机由KM2控制。图(a)工作过程：第28页/共90页29改用下图可省去KM1常开触头，使线路简化。工作过程如下：第29页/共90页30在图(c)中两电机工作顺序：M1起动后M2才能起动，M2停车后M1才能停车第30页/共90页31如图示：采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路：工作过程：思考题：交流接触器能否串连使用？为什么？第31页/共90页322.2.6自动循环控制如图示：钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求:①自动循环：刀架能自动地由位置1移动到位置2进行钻削加工并自动退回位置1。②无进给切削：即刀具到达位置2时不再进给，但钻头继续旋转进行无进给切削以提高工件加工精度。③快速停车：当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。第32页/共90页331.工艺要求刀架能自动循环，如图示：第33页/共90页342．实现无进给切削：

根据时间原则，采用时间继电器来实现无进给切削控制。如图示：第34页/共90页35补充题：1.分析如图所示线路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止，哪种不能？为什么？第35页/共90页362.交流接触器能否串连使用？为什么？不能。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不可能同时吸合，先吸合的接触器磁路闭合，线圈的电感显著增加，电压降也相应增加，从而使另一个接触器的线圈电压达不到吸合电压而不能动作。第36页/共90页37

2.3三相笼型异步电动机降压起动控制线路2.3.1星形—三角形降压起动控制线路：条件：对于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步机可采用星—三角形降压起动的方法，来达到限制起动电流的目的。星—三角形起动过程优点是：起动电流小（为直接起动的1/3），结构简单，价格便宜。缺点是起动转矩也是原来三角形接法的1/3。它适合轻载或空载状态下起动。第37页/共90页38工作过程：第38页/共90页39第39页/共90页402.3.2定子绕组串电阻减压起动控制线路起动时在三相定子绕组中串入电阻R，从而减低了定子绕组上的电压，待起动后，再将电阻R切除，使电动机在额定电压下投入正常运行。控制线路见下页：串电阻起动的优点：提高了功率因数，改善了电网质量，电阻价格便宜，控制线路简单。缺点是：电阻上功率损耗大。只适用中小容量电机不经常起动、制动的场合。第40页/共90页41：工作过程：合上QS→SB2↓→KM1+并自锁→KM1主触头闭合→M串R起动，同时KT通电（延时t秒)→KT常开闭合→KM2+并自锁→KM1-→KT-第41页/共90页422.3.3自耦变压器减压起动控制线路：方法起动对电网的电流冲击小，损耗功率也小，但自耦变压器价格较贵。此法主要用于起动较大容量的电动机。第42页/共90页43

2.3.4软启动器及其使用主要特点：采用电子启动的方法。具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。原理：利用晶闸管的移相控制原理第43页/共90页44应用范围：★油田采油设备(注水泵、输油泵、磕头机、潜油电泵)。★煤矿牵引车，输送带，石材机械，选矿机，排风机。★广泛应用于机械配套，如吹膜机、制管机、型材押出机、包装机械、烟草机械、小型流水线、木材加工机械、循环水泵、纺织机械等配套。★锅炉鼓引风机。★补水泵、恒压供水、中央空调。★挤出机、自动化生产线、吹瓶机。第44页/共90页452.4 三相异步电动机的制动控制线路2.4.1反接制动控制线路

反接制动原理是利用制动时使电源反相序,使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反,因而产生制动力矩快速停车。制动到转速接近零时,电动机电源自动切除,否则电动机会反方向旋转,检测元件采用直接反映转速信号的速度继电器.此外，由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法有两种:对称电阻接法和不对称电阻接法,如图：第45页/共90页461.电动机单向运行反接制动控制线路起动：SB2↓→KM1+并自锁→M+运转→KS常开闭合停车：SB1↓→KM1-→KM2+→电机反转串电阻制动→当n≈0时→KS常开断开→KM2-停车存在问题：第46页/共90页47分析图(b):起动：SB2↓→KM1+并自锁→M起动运行→KS+为制动准备制动：SB1↓→KM1-→KM2+并自锁→定子绕组串电阻反接制动→到n≈0时→KS常开断开→KM2-→M停车结束。第47页/共90页48

２．可逆运行反接制动控制线路分析图(a):电动机正向：起动：SB1↓→KM1+→M正转→KSF常闭打开、常开闭合。制动：SB↓→KM1-→KM2+→实现反接制动直到n≈0时→KSF常开断开→KM2-→KSF常闭闭合，所以不会造成反接制动后电动机反向起动。第48页/共90页49

工作过程：以电动机正转为例：如图(b)所示：反接制动优点：制动能力强，制动时间短，因采用以转速为变化参量用速度继电器检测转速信号，能够准确地反映转速不受外界因素干扰，有很好的制动效果。缺点：制动电流大，能量损耗大。第49页/共90页502.4.2能耗制动控制线路所谓能耗制动就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电源，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动的目的。1.电动机单向运行能耗制动控制线路工作过程如下：起动时SB2↓→KM1+并自锁→M运行制动时SB1↓→KM1-→M断开电源：KM2+→M两相定子绕组通入直流电，开始能耗制动KT+→延时t秒后KT常闭断开→KM2-（KT-）→M切断直流电→能耗制动结束。第50页/共90页51第51页/共90页52该控制线路制动能量损耗小，制动电流较小，制动准确，但需要整流电源，制动速度较慢，对于较大功率的电动机要采用三相整流电路，则所需设备多，投资成本高。因此本电路适用于要平稳制动的场合。2.可逆运行能耗制动控制线路第52页/共90页53

2.4.3三相异步电动机电容制动控制电容制动是在切断三相异步机电源后，在定子绕组上接入电容器。转子内剩余磁切割定子绕组产生感应电流，向电容器充电，充电电流在定子绕组中形成磁场，这磁场与转子感应电流相互作用，产生与转向相反的制动力矩，使电动机迅速停车。第53页/共90页54控制线路可同上，也可为下图：工作过程：起动时SB2↓→KM1+并自锁→M运行KT得电→其常开立即闭合为制动做准备；制动时：SB1↓→KM1失电→M断开电源：1）KM2+→电容器接入，开始制动2）KT断电→延时t秒后KT常开断开→KM2失电→电容器断开→制动结束。第54页/共90页55例：钻削加工刀架自动循环控制，如要求加上快速停车如何实现？满足以上三点的完整的钻削加工过程如下图：第55页/共90页56例1：某笼型电动机正、反向运转，要求降压起动、快速停车，试设计主电路与控制电路。采用定子绕组串电阻降压起动，反接制动快速停车。如下图示：第56页/共90页57第57页/共90页58例2：M1M2均为笼型电动机，可直接起动，按下列要求设计控制电路：

（1）M1先起动，经一定时间后M2自行起动

（2）M2起动后，M1立即停车

（3）M2能单独停车

（4）M1M2均能点动第58页/共90页59联锁控制的关键是正确选择联锁触点，其普遍规律为：

①要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则须将甲接触器的常闭辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。②要求甲接触器动作后乙接触器方能动作，则须将甲接触器的常开辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。③要求乙接触器线圈先断电释放后方能使甲接触器线圈断电释放，则须将乙接触器常开辅助触点并在甲接触器的线圈电路中的停止按钮上。第59页/共90页602．5电器控制线路的简单设计法

电气控制系统的设计一般包括确定拖动方案、选择电机容量和设计电气控制线路。电气控制线路的设计又分为主电路设计和控制电路设计。电气控制线路的设计通常有两种方法，即一般（经验）设计法和逻辑设计法。2.5.1经验设计法及保护措施：采用经验设计法，应注意以下几个问题：（一）保证控制线路工作的安全和可靠性。电器元件要正确连接，否则可能使线路发生误动作，甚至造成严重事故。1．线圈的连接：两个电器线圈如需同时动作时，应并联连接，切勿串联，否则会烧毁线圈。第60页/共90页612.电器触头的连接：同一个电器的常开和常闭触头位置尽可能靠近，尽可能有等电位点。如图：

3.在线路中应尽量避免许多电器触头依次接通，才能接通另一个电器的控制线路。第61页/共90页62

4.在设计控制线路中，应考虑继电器触头的接通和分断能力。

如需增加接通能力，就用多触头并联；如需增加分断能力，则用多触头串联。5．设计控制线路时，应考虑电器元件“触头竞争”问题。如图为触头竞争线路，若继电器KA采用“先合后断”型,则自锁环节起作用，如KA采用“先断后合”型，则自锁环节不起作用。（二）控制线路力求简单、经济1．尽量减少触头数目。如图：第62页/共90页63

2．尽量减少连接导线，以简化接线。如图：3.控制线路设计时，尽量减少或避免长期通电的电器元件，以延长电器元件使用寿命和节约电能。（三）防止寄生电路控制线路在某种特殊情况下，发生意外接通的电路称为寄生电路（或叫假回路）（四）应具有必要的保护环节

常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超速、极限等，有时还设有合闸、正常工作、事故、分闸等指示信号。第63页/共90页641.短路保护2.过电流保护:用过电流继电器3.过载保护：热继电器4．零电压和欠电压保护：防止电压恢复时电动机自启动的保护叫零电压保护。在电压下降达到最小允许电压值时将电动机电源切除，这就叫欠电压保护。（五）力求操作简单、维护检修方便在电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器作短路保护。第64页/共90页65

例1：皮带运输机的电器控制线路。皮带运输机对电器控制的要求：如图所示：1.起动时，顺序为3#，2#，1#，并要有一定时间间隔，以免货物在皮带上堆积，造成后面皮带重载起动。2.停车时，顺序为1#，2#，3#，以保证停车后皮带上不残存货物。3．不论2#或3#出故障（过载时），1#必须停车，以免继续进料，造成货物堆积。4．必要的保护。第65页/共90页66

第一步：设计主电路其主电路如图示：

其中：电动机M1控制1#皮带电动机M2控制2#皮带电动机M3控制3#皮带第66页/共90页67第二步：控制电路设计1.顺序起动，且要有时间间隔。起动顺序3#→2#→1#，采用中间继电器较可靠。如图：SB2↓→KA+→KA常开触点使KM3+起动→同时KT1+、KT2+→10秒后KM2+，M2起动→20秒后KM1+，M1起动。2.顺序停车：1#→2#→3#SB1↓→KA-→KT1-、KT2-→KT2常开立即断开KM1-→此时因还需KM2、KM3得电一段时间，所以再用两个时间继电器KT3、KT4分别控制KM2、KM3失电时间。3.当2#或3#出故障（过载时），使FR2或FR3断开，都能按1#→2#→3#顺序停车。第67页/共90页68第68页/共90页69

2.5.2逻辑设计法设计思想：将控制线路中的接触器继电器的通电与断电、触头的闭合与断开以及主令电器的接通与断开，看成逻辑变量，用逻辑“0”和逻辑“1”表示，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数进行化简，然后按化简后的逻辑函数式，画出相应的电路结构图，最后再做进一步检查、化简和完善以期得到最佳方案，这就是控制线路的逻辑设计。在继电接触控制电路逻辑设计中规定：继电器、接触器、电磁铁、电磁阀等元件，线圈通电状态定为“1”状态，线圈断电为“0”状态。开关、继电器、接触器触头闭合状态为“1”状态，断开为“0”状态。在继电接触式控制电路中，把表示触头状态的逻辑变量称为输入逻辑变量；把表示继电器接触器线圈等受控元件的逻辑变量称为输出变量。输出逻辑变量的取值是随各输入逻辑变量取值变化而变化，输入、输出逻辑变量的这种相互关系称为逻辑函数关系。

第69页/共90页70（一）逻辑运算：1.逻辑与（触头串联）关系式：KM=KA1KA2

即只有KA1=1，KA2=1时KM=1

2.逻辑或（触头并联）关系式：KM=KA1+KA2

3.逻辑非

逻辑表达式：

KM=4.逻辑代数定理第70页/共90页715.化简时常用到的常量与变量的关系：

A+0=AA+1=1A+=1

A0=0A1=AA=0（二）用逻辑代数化简电器控制线路1.逻辑关系式的列写：若用A表示常开触头,表示常闭触头,可用逻辑关系式表示控制线路。例设某系统控制电路如图,试写出其逻辑运算关系式.第71页/共90页722.用逻辑代数式简化控制线路例：设某系统局部控制线路如图，试化简。化简后的控制线路如图示：第72页/共90页732.6典型生产机械电气控制线路分析分析机床电气原理图的一般原则是：化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护和全面检查。方法步骤如下：①分析主电路：从主电路的构成可分析出电动机或执行电器的类型、工作方式、启动、转向、调速和制动等基本控制要求。②分析控制电路：运用“化整为零”、“顺藤摸瓜”的原则，将控制线路按功能不同划分成若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经过逻辑判断，写出控制过程。③分析辅助电路：辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和报警等部分。④分析联锁与保护环节⑤总体检查：从整体角度进一步检查各控制环节之间的联系，以达到清楚地理解原理图中每一个电气元器件的作用、工作过程及主要参数。第73页/共90页742.6.1C650卧式车床的电气控制线路分析1.车床的主要结构和运动形式：C650卧式车床可加工的最大工件回转直径为1020mm,最大工件长度为3000mm,机床的结构形式如图所示:

车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动.主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转；进给运动为刀具的直线运动，由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量；辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等.第74页/共90页75从车床的加工工艺出发，对拖动控制提出下列要求：①主电动机M1完成主轴主运动和溜板箱进给运动的驱动，电动机采用直接启动的方式，可正反两个方向旋转，并可进行正反两个方向的电气停车制动。为加工调整方便，还应具有点动功能。②电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接启动及停止方式，且为连续工作方式。③主电动机和冷却泵电机应具有必要的短路和过载保护。④快速移动电动机M3拖动刀架快速移动，还可根据使用需要随时进行手动控制启停。⑤应具有安全的局部照明装置。3.C650型卧式车床的电气控制线路分析2.电力拖动及控制要求第75页/共90页76

第76页/共90页77

(1)主电路分析

(2)控制电路分析①M1的点动控制：调整车床时，要求M1点动控制。SB2为点动按钮。工作过程:合QS→SB2↓→KM1+→M1串限流电阻R低速转动，实现点动

SB2↑→KM1-→M1停止点动②M1的正、反转控制：正转:合QS→SB3↓→KM+→KA+→KM1+→M1不串R正向起动，电流表A被短接。

→KT+→t秒后常闭断开，电流表串入主回路,监视负载情况。反转：合QS→SB4↓→KM+→KA+→KM2+→M1不串R反转起动

→KT+→同正转时作用停车：SB1↓→控制线路全部切断电源→M1停转。

第77页/共90页78③M1的反接制动控制：工作过程如下：M1正向反接制动：M1正转时，KSF闭合，制动时：SB1↓→KM-、KT-、KA-、KM1-→主回路串入电阻R（限流）SB1↑→（经SB1→KA常闭→KSF→KM1常闭）KM2+→M1电源反接实现反接制动。当n≈0时→KSF断开→KM2-→M1停止结束。M1反向反接制动工作过程与正向相同，只是M1反转时，KSR闭合。④刀架快速移动控制：转动刀架手柄压下限位开关SQ→KM4+→M3转动，实现刀架快速移动。⑤冷却泵电动机控制：

SB6↓→KM3+（自锁）→M2转动，提供切削液

SB5↓→KM3—→M2停止，不提供切削液。4.C650控制线路特点：1）主电机能正、反转，点动控制功能并设置有监视电动机绕组工作电流变化的电流表和电流互感器.2）采用电气反接制动，能迅速停车；3）刀架能快速移动，提高了工作效率；第78页/共90页792.6.2Z3040摇臂钻床的电气控制线路分析一、摇臂钻床的结构摇臂钻床主要由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等组成。内立柱固定在底座上，在它外面套着空心的外立柱，外立柱可绕着不动的内立柱回转一周。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杠摇臂可沿着外立柱上下移动，但两者不能作相对转动。因此，摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转。主轴箱具有主轴旋转运动部分和主轴进给运动部分的全部传动机构和操作机构，包括主电动机在内，主轴箱可沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。当进行加工时，可利用夹紧机构将主轴箱紧固在摇臂上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。第79页/共90页80第80页/共90页81二、

摇臂钻床的电力拖动特点

整个机床由四台笼型异步电动机拖动，它们是：1．主拖动电机：钻头的旋转与钻头的进给，是由一台电动机拖动，需要有较大的调速范围，用变速箱改变主轴的转速和进刀量，不需电气调速。在加工螺纹时，要求主轴能正反转，且是由机械方法变换的。所以，电动机不需要反向，主拖动电机是容量为3KW的笼型异步电动机。2．摇臂升降电机：当工件与钻头相对高度不合适，可将摇臂升高或降低，是由一台1.1KW笼型异步电动机拖动摇臂升降装置。3．液压泵电机：摇臂的夹紧放松、立柱的夹紧放松、主轴箱的夹紧放松均采用液压传动菱形块夹紧机构，夹紧用的高压油是由一台0.6KW的电动机带动高压油泵送出的。由于摇臂的夹紧装置与立柱的夹紧装置、主轴的夹紧装置不是同时动作，所以采用一台电动机拖动高压油泵，由电磁阀控制油路。4．冷却泵电机：切削时对刀具及工件的冷却由冷却泵供给所需的冷却液，由一台0.125KW笼型异步电机带动，冷却液流量大小由专门阀门调节与电机转速无关。第81页/共90页822.6.3Z3040型摇臂钻床的电器控制线路分析第82页/共90页831.主电路分析

主电路电源由自动开关QS控制，并配有用作短路保护的熔断器FU1。主电机M1、摇臂升降电机M2及液压泵电机M3由接触器通过按钮控制。冷却泵电动机M4根据工作需要，由钮子开关SA2控制。摇臂升降电动机与液压泵电动机采用熔断器FU2保护。长期工作制运行的主电机及液压泵电机，采用热继电器作过载保护。熔断器FU2是第二级保护熔断器，需要根据所保护的摇臂升降电动机及液压泵电机具体容量选择。因此，在发生短路事故时，FU2熔断，但总熔断器FU1不熔断，事故不致扩大。第83页/共90页84

2.控制电路分析1）.主电机M1控制：按起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电吸合并自锁，其主触点接通主电机的电源，主电机M1旋转。需要使主电机停止工作时，按停止按钮SB1，接触器KM1释放，主电机被切离电源停止工作，主电机的保护采用热继电器FR1作过载保护，熔断器FU1作短路保护。2）.摇臂的升降控制摇臂升降的工艺要求：1）按下上升（或下降）按钮，首先使摇臂的夹紧机构放松；2）放松后，摇臂自动上升（或下降）3）上升（或下降）到位后，放开按钮，夹紧装置自动夹紧，夹紧后液压泵电机停止。第84页/共90页85第85页/共90页86工作过程：按下起动按钮SB3（或SB4），时间继电器KT线圈通电，其常开