电气控制线路图形

2.1电气控制线路图形、文字符号及绘图原则电气控制线路：是指以各类电动机或其他执行电器为被控对象，以继电器、接触器、按钮、行程开关、保护元件等器件组成的自动控制线路。电气控制线路是由许多电器元件按一定要求连接而成的，电气图有三种类型：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图。1.图形符号图形符号通常用于图样或其他文件，用于表示一个设备或概念的图形、标记或字符。2.文字符号文字符号适用于电气技术领域中技术文件的编制，可标在电气设备、装置和元器件上或近旁，以表明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征。

2.1.1电气图的图形符号、文字符号及接线端子标记

3.接线端子标志电气图中各电气端子用字母数字符号标记。按国家标准GB4026—83《电器接线端子的识别和用字母数字符号表字接线端子的通则》规定：三相交流电源引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统的电源正、负及中间线分别用L+、L—与M标记。三相动力电器引出线分别用U、V、W顺序标记。三相感应电动机的绕组首端分别用U1、V1、W1标记，绕组尾端分别用U2、V2、W2标记，电动机中间抽头分别用U3、V3、W3标记。

3.接线端子标志

对于多台电动机的引出线，应在字母前冠以数字来区别，如对M1电动机用1U、1V、1W标记，对M1电动机用2U、2V、2W标记。控制电路各线号采用数字标记，其顺序一般为从左到右、从上到下，凡是被线圈、触点、电阻、电容等元件所间隔的接线端子，都应标以不同的线号。

2.1.2电气图

1、系统图或框图系统图（systemdiagram）或框图（llockdiagram）是用符号或带注释的框概略地表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种电器图。国家标准GB6988.3—86《电气制图系统和框图》具体规定了系统图和框图的绘制方法，并且阐述了它的用途。

系统图或框图可为编制更为详细的电气图，如电路图，逻辑图等提供基础。

2、电气图电路图（circuitdiagram）是用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件的连接关系和电路工作原理的图。

电路图的绘制规则是（1）电路图在布局上采用功能布局法。即把电路分成若干功能组，按照因果关系从左到右或从上到下布置，并尽可能的按工作顺序排列。（2）电路图中个各电气元器件，一律采用国家标准规定的图形符号和文字符号标记。对于继电器、接触器、制动器和离合器等按处在非激励状态绘制；机械控制的行程开关应按其未受机械压合的状态绘制。（3）电路图应按主电路、照明电路及信号电路分开绘制。主电路中三相电路导线按相序从上到下或从左到右排列，中性线应排在相线的下方或右方。并用L1、L2、L3及N标记。电路可采用水平布置或垂直布置。当电路水平布置时，相似元件宜纵向对齐；当电路垂直布置时，相似元件宜横向对齐。图2-1为CW6132型车床电路图。电气原理图画法规定：1）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分；2）电气原理图中所有电器元件应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号；

3）主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在右侧或下方；4）同一电器元件的不同部件应标注统一的文字符号；5）所有电器状态按其不通电、不受外力作用状态画出；6）应尽量减少线条，避免线条交叉，各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点，图形符号可旋转给制，一般逆时针方向旋转，文字不转。图2-1CW6132型车床电气原理图

3、位置图位置图（Locationdiagram）是表示成套装置、设备或装置中各个项目位置的一种图。电器位置图详细绘出了电气设备中各电器的相对位置，图中各电器文字代号应与有关电路图中电器元件代号相同。图2-2为CW6132型车床电器位置图。

·4、接线图接线图是按电气设备各电器的实际安装位置，用各电器规定的图形符号和文字符号绘制的实际接线图。根据表达对象和用途的不同，接线图有单元接线图，互连接线图和端子接线图等。图2-3为CW6132型车床电气互连接线图。

·2.2三相笼型感应电动机的基本控制线路

2.2.1单向旋转控制电路图2-4为电动机单向旋转接触器控制电路。

工作原理：按启动按钮SB2→接触器KM线圈得电吸合→主触点闭合→主回路电机绕组得电→电机全压启动工作。停止时按SB1，线圈KM失电释放，电机停止。控制回路KM触点的作用是自锁（依靠接触器本身辅助触点使其线圈保持通电的现象称为自锁）。控制线路的保护环节

短路保护：元件FU1为主回路，FU2为控制回路；过载保护：元件FR，FR的热元件串在主回路中，其动作触点在控制回路中，当出现过载时，触点FR断开；欠压和失压保护：靠接触器本身实现欠压及失压保护，当没有电压或电压过低时，接触器线圈释放，主触点断开。2.2.2点动控制电路生产机械不仅需要连续运转，同时还需要点动（cnchiny）控制，如机床工作台的快速移动、电梯检修、电动葫芦的控制等。图2-6为电动机点动控制电路其中图a为点动控制电路的基本型，图b为既可实现电动机连续运转又可实现点动控制的电路，并由手动开关SA选择。图c为采用两个按钮分别实现连续与点动的控制电路，

2.2.3

正反转控制线路电机需要有两方向运行时，要采用正反转控制线路。由电机原理可知，三相异步电动机的三相电源线中任意两相对调，电动机即可反向运行。

[注意]在电机需要可逆进行的电路中，一定要采取互锁的保护措施，以防止两接触器同时工作而发生两相短路的故障。

互锁方式有：接触器互锁，按钮互锁，机械互锁。

1、按钮控制的可逆旋转控制电路图2-7为按钮控制电动机正反转控制电路3、具有自动返的可逆旋转电路图2-9为电动机自动往返可逆旋转电路，图中SQ1为反向变正向行程开关，SQ2为正向变反向行程开关，SQ3、SQ4分别为正向、反向极限保护限位开关。当按下正向（或反向）起动按钮SQ2（或SQ3）时，电动机正向（或反向）起动旋转，拖动运动部件前进（或后退），当运动部件上的撞块压下换向行程开关时，使电动机改变转向，运动部件反向。当反向撞块压下反向行程开关时，使电动机再反向，如此循环往复，实现了电动机可逆旋转控制，拖动运动部件实现自动往返运动。当按下停止按钮SB1时，电动机便停止旋转。

2.2.4联锁控制及远动控制为了实现多台电动机的相互联系又相互制约关系，引出这种联锁控制电路。1.要求KM1通电后不允许KM2通电，如图2-10（a）所示。2.要求KM1通电后才允许KM2通电，如图2-10（b）所示。

2.3三相笼型感应电动机减压起动控制电路

2.3.1自耦变压器减压起动控制电动机经自耦变压器减压起动（acto-tronsformerstarting）时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次侧电压U2，自耦变压器的电压变比为K=U1/U2＞1。由电机原理可知：用自耦变压器减压起动时的电压为额定电压的1/K，电网供给的起动电流减小到1/K2，由于T∝U2，此时的起动转距TST也降为直接起动的1/K2。所以，自耦变压器减压起动常用于空载或轻载起动。自耦变压器减压起动有手动与自动控制两种。

自动控制的自耦减压起动器由交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮和自耦变压器等元件组成。图2-12为两个接触器控制的自耦减压起动控制电路。图中KM1为减压起动接触器，KM2为正常运转接触器，KA为起动中间继电器，KT为减压起动时间继电器，HL1为电源指示灯，HL2为减压起动指示灯，HL3为正常运转指示灯。

电路工作情况：合上电源开关Q，HL1灯亮，表明电源电压正常。按下起动按钮SB2，KM1、KT线圈同时通电并自保，将自耦变压器T接入，电动机定子绕组经自耦变压器供电作减压起动，同时指示灯HL1灭，HL2亮，显示电动机正作减压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间继电器KT动作，其触点KT（2-7）闭合，使KA线圈通电并自保，触点KA（3-4）断开，使KM1线圈断电释放；触点KA（10-11）断开，使HL2断电熄灭；而触点KA（2-8）闭合，使KM2线圈通电吸合，将自耦变压器切除，电动机在定额电压下正常运转，同时HL3指示灯亮，表明电动机进入正常运转。由于流过自耦变压器公共部分电流为一、二次电流之差，因此允许辅助触点KM2接入。

图2-13为三个接触器控制自耦减压起动控制电路。与图2-12相比，增加了一个接触器和一个选择开关SA，具有手动与自动两种控制方式。当SA置于“M”位时，按下起动按钮SB2后，进行减压起动，待电动机转速接近额定转速时，需再按下正常运行按钮SB3，方可由减压起动换接成全压运行。又由于该电路控制电动机容量较大，故采用电流互感器TA后使用小容量热继电器实现过载保护。电路工作情况读者可自行分析。

2.3.2星-三角减压起动控制电路星形—三角形减压启动简称星三角形减压启动，这种方法适用于正常运行时定子绕组接成三角形的笼型感应电动机，定子绕组接成三角形时，每相绕组承受电源线电压（380V），起动时，将定子绕组先Y型联结，接入三相交流电源。由于每相绕组的电压下降到正常工作电压的，即（220V），故起动电流则下降到全压起动时的1/3，对于Y系列电动机直接起动时起动电流为（5.5~7)IN。电动机起动旋转,当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改成D联结，电动机进入正常动行。这种减压起动方法简便、经济，可用在操作较频繁的场合，但其起动转矩只有全压起动时的1/3。Y系列电动机起动转矩为额定转矩的1.4~2.2倍，所以Y系列电动机Y-D起动不仅适用于轻载起动，也适用于较重负载下的起动。

图2-14用于13kW以上电动机的起动电路为用三个接触器和一个时间继电器控制电动机Y-D起动的控制电路

电路工作情况：合上电源开关Q，按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电并自保，电动机成Y联结，接入三相电源进行减压起动，当电动机转速接近额定转速时，通电延时型时间继电器KT动作，触点KT（6-7）断开，KT（8-9）闭合，前者使KM3线圈断电释放，后者使KM2线圈经触点KM3（3-8）通电吸合，电动机早Y联结改为D联结，进入正常运行。而触点KM2（3-6）使KT线圈断电释放，使KT在电动机Y-D起动完成后断电，并实现KM2与KM3的电气互锁。

2.4三相绕线转子感应电动机起动控制电路2.4.1转子绕组串电阻起动电路串接在三相转子绕组中的起动电阻，一般都联结成星形，起动时，将全部起动电阻接入，随着起动的进行，起动电阻依次被短接，在起动结束时，转子电阻全部被短接。图2-15为转子串入三级电阻按时间原则控制的起动电路。图中KM1为线路接触器，KM2、KM3、KM4为短接电阻接触器，KT1、KT2、KT3为起动时间继电器，该电路工作情况：启动时，合上刀开关Q，按下启动按钮SB2，接触器KM1通电，电机串接全部电阻启动，电动机起动后进入正常运行时，只有KM1、KM4线圈长期通电，而KT1、KT2、KT3与KM2、KM3线圈的通电时间，均压缩到最低限度。一方面是电路工作时，这些电器没有必要都处于通电状态，另一方面为节省电能，延长电器寿命，更为重要的是减少电路故障，保证电路可靠安全的工作。电路也存在下列问题：一旦时间继电器损坏，电路将无法实现电动机的正常起动和运行。另一方面，在电动机的起动过程中，由于逐级短接电阻，将使电动机电流及转矩突然增大，产生较大的机械冲击。2.4.2转子绕组串接频敏变阻器起动电路1.频敏变阻器结构及的工作原理频敏变阻器实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。它有数片E型钢板叠成，具有铁心、线圈两个部分，制成开启式，并采用星形接线，将其串接在转子回路中相当于转子绕组接入一个铁损较大的电抗器，而且阻抗随转子频率是变化的。刚起动时，转速n等于零，转子电动势频率f2最高（f2=f1=50Hz），此时频敏变阻器的感抗与电阻均为最大，因此，转子电流相应受到了抑制，由于定子电流取决于转子电流，从而使定子电流不致很大；随着转速的升高，转子电动势的频率逐渐减小，频敏变阻器的阻抗减小，电流受到了抑制作用也减小。又由于起动中，串入转子电路中的频敏变阻器的等效电阻和等效电抗是同步变化的，因而其转子电路的功率因数基本不变，从而保证有足够的起动转矩，这时采用频敏变阻器的另一优点。当转速逐渐上升时，转子频率逐渐减小，当电动机运行正常时，f2很低，（为5%~10%f1），又由于其阻抗与f2平方成正比，所以其阻抗变得很小。由以上分析可见，在起动过程中，转子等效阻抗及转子回路感应电动势都是由大到小，从而实现了近似恒转矩的起动特性。这种起动方式在空气压缩机等设备中获得了广泛应用。频敏变阻器有各种结构型式。RF系列各种型号的频敏变阻器可以应用于绕线转子异步电动机的偶然起动和重复起动。重复短时工作时，常采用串接方式，不必用接触器等短接设备。在偶然起动时，一般用一只接触器，起动结束时，将频敏变阻器短接。2.采用频敏变阻器的起动控制线路图2-16为电动机正反转转子串接频敏变阻器的起动控制线路，该线路可以实现自动和手动控制，自动控制时将开关SA扳向“自动”位置，当按下起动按钮SB2，利用时间继电器KT，控制中间继电器KA和接触器KM2的动作，在适当的时间将频敏变阻器短接。开关SA扳到“手动”位置时，时间继电器KT不起作用，利用按钮SB3手动控制中间继电器KA和接触器KM2的动作。起动过程中，KA的常闭触头将热继电器的发热元件FR短接，以免因起动时间过长而使热继电器误动作。3.频敏变阻器的调整频敏变阻器每相绕组上备有四个接线端头，对应100%、85%、71%的匝数，且上下铁芯间的气隙可调。在使用过程中，如遇到下列情况，应调整频敏变阻器的匝数和气隙。（1）当起动电流过大，起动太快，应增加匝数，换接抽头，使用100%匝数。匝数增加使起动电流减小，但起动力矩也同时减小。（2）当起动电流过小，起动力矩过小，起动太慢时，应减少匝数，使用85%或71%匝的抽头。匝数减小使起动电流增大，但起动力矩也同时增大。（3）如果刚起动时，起动力矩过大，有机械冲击，而起动完毕时的稳定转速又偏低，短接时冲击电流较大，可增加上下铁心间的气隙，以使起动电流略微增加，起动转矩略微减小，但起动完毕时转矩增大，稳定转速可以得到提高。

2.5三相感应电动机的制动控制电路2.5.1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，给定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。能耗制动分为单向能耗制动、双向能耗制动及单管能耗制动，可以按时间原则和速度原则进行控制。下面分别针对两种进行讨论。图2-17为电动机按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线路。图中KM1、KM2为正反转接触器，KM3为制动接触器，KT为制动时间继电器。在电动机正向运转过程中，当需要停车时，可按下停止按钮SB1，KM1断电，KM3和KT线圈通电并自锁，KM3常闭触头断开，锁住电动机起动电路；KM3常开主触头闭合，使直流电压加至定子绕组，电动机进行正向能耗制动。电动机正向转速迅速下降，当速度接近零时，时间继电器KT的延时打开触头断开，接触器KM3线圈断电。由于KM3常开辅助触头的复位，时间继电器KT线圈也随之失电，电动机正向能耗制动结束。反向起动与反向能耗制动过程与上述正向情况基本相同。

这种电路的缺点：在能耗制动过程中，一旦因主触头粘连或机械卡住而无法释放，电动机定子绕组会长期通过能耗制动的直流电流，对此，要选择合理接触器和加强电器维修。同时按时间原则控制的能耗制动，一般适用于负载转速比较稳定的生产机械上。对于那些能够通过传动系统来实现负载速度变换或者加工零件经常更换的生产机械来说，采用速度原则控制的能耗制动则较为合适。图2-18为电动机按速度原则控制可逆运行的能耗制动控制线路，图中KM1、KM2为正反转接触器，KM3为制动接触器，KV为速度继电器。这里以反向启动和反向制动的工作情况为例说明其工作原理。在反向运转时，若需要停车，按下SB1，KM2失电释放，电机的三相交流电源被切除，同时KM3线圈通电，直流电通入电机的定子绕组进行能耗制动，当电机速度接近零时，KA2打开，接触器KM3线圈释电，直流电被切除，制动结束。

2.5.2反接制动控制线路图2-19为电动机可逆运行的反接制动的控制线路。图中KM1、KM2为正反转接触器，KM3为短接反接制动电阻接触器，KA1-KA3为中间继电器，KS为速度继电器，其中KS1为正转触点，KS2为反转触点，R为反接制动电阻。电路工作情况：当电动机需要正向运转时，按下启动按钮SB2，KM1线圈通电并自保，电动机串入电阻正向启动，当电机速度升高到一定值时，速度继电器KS的正转常开触头KS1闭合，KM3线圈通电，短接电阻。电动机在全压下启动并进入正常运行。当需停车时，按下停止按钮SB1，使KM1、KM3相继断电释放，电动机脱离正相序电源并接入电阻，同时KA3线圈通电，其触点KA3(15-16)再次切断KM3电路，确保反接制动电阻R接入定子电路，由于电动机转子惯性转速仍很高，KS1仍保持闭合，使KA1通电，触点KA1(3-12)闭合使KM2通电，电动机串电阻接上反序电源，实现反接制动；另一对触点KA1(3-19)闭合，使KA3仍通电，确保KM3始终处于断电状态，R始终串入。当电动机转速下降到100r/min时，KV1断电，KM2、KA3同时断电，反接制动结束，电动机停止。电动机反向起动和制动停车过程与正转时相同，故此处不再复述。电动机反接制动的效果与速度继电器动触点反力弹簧调整的松紧程度有关。当反力弹簧调得过紧时，电动机的速度仍很高时，动触点在反力弹簧的作用下断开，切断制动控制电路，使反接制动效果明显减弱。若反力弹簧调得过松时，则动触点动作过于迟缓，使电动机制动停止后将出现短时反转现象。下面是能耗制动和反接制动的性能比较表

:表2-2能耗制动与反接制动的比较制动方式能耗制动反接制动制动特点制动平稳，准确，能量消耗小。制动力弱，制动转矩与转速成比例的减小。需直流电源制动力强，效果显著。制动过程有冲击，易损坏运动部件，能量消耗大，不易停在准确位置适用场合要求制动平稳、准确的设备不经常起动的设备2.6三相感应电动机调速控制电路2.6.1变更磁极对数调速的控制电路改变磁极对数，可以改变电动机的同步转速，也就改变了电动机的转速。一般三相感应电动机，其磁极对数是不能随意改变的，为此，必须选用“双速”或“多速”电动机来进行。由于电动机的极对数是整数，所以用这种调速是跳跃式的、有级的调速。采用变极调速，原则上对笼型感应电动机与绕线转子感应电动机都适用，但对绕线转子感应电动机，要改变转子磁极对数以与定子磁极一致，其结构相当复杂，故一般不采用。而笼型感应电动机转子极对数具有自动与定子极对数相等的能力，只要改变定子极对数就可以了，所以变极调速仅适用于三相笼型感应电动机。笼型感应电动机往往采用以下两种方法来变更定子绕组的极对数：一是改变定子绕组的联结，即改变定子绕组的半相绕组电流方向；二是在定子上设置具有不同极对数的两套相互独立的绕组。单绕组双速电动机的接线方法常用Y-YY与△-YY变换，它们都是改变各相的一半绕组的电流方向来实现变极的。图2-20为△-YY变换时的三相绕组接线图。将三相绕组的首尾端依次相接，构成一个封闭三角形，从首端引出接电源，中间抽头空着，如图a所示，构成D型联结。若将三个首尾端相接构成一个中性点N，而将各绕组中间抽头接电源，如图b所示，构成YY联结。后者使每相的两个半相绕组并联，从而使其中一个半相绕组电流方向反向，使电动极对数减小一半。这种变换具有近似恒功率调速性质。注意:为保证变极调速前后，电动机旋转方向不变，在改变三相异步电动机定子绕组接线的同时，必须将V、W两相出线端对调，使电动机接入电源的相序改变。

图2-21为4/2极双速电动机控制电路。当按下起动按钮SB2后，电动机按△形联结4极起动，经一定时间延时后改接成YY形联结，进入2极起动运行。2.7典型机床电气控制线路分析2.7.1电气控制线路分析基础1.电气控制线路分析的内容电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的核心文件。在学习与分析机床电气控制时,应从以下几方面入手：（1）设备说明书设备说明书由机械与电气两部分组成。在分析时首先要阅读这两部分说明书，了解以下内容：①设备的构造，主要技术指标，机械、液压和气动部分的工作原理。②电气传动方式，电动机和执行电器的数目、型号规格、安装位置、用途及控制要求。③设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮和指示装置的布置以及作用。④同机械和液压部分直接关联的电器（行程开关、电磁阀、电磁离合器和压力继电器等）的位置、工作状态以及作用。（2）电气控制原理图原理图主要由主电路、控制电路和辅助电路等部分组成。在分析电气原理图时，必须与阅读其他技术资料结合起来。例如，各种电动机和电磁阀等的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关和主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解.（3）电气设备总装接线图

阅读分析总装接线图，可以了解系统的组成分布状况，各部分的连接方式，主要电气部件的布置和安装要求，导线和穿线管的型号规格。这是安装设备不可缺少的资料.（4）电气元件布置图与接线图这是制造、安装、调制和维护电气设备必须具备的技术资料。在调制和检修中可通过布置图和接线图方便地找到各种电气元件和测试点，进行必要的调试、检修和维修保养。2.原理图阅读分析的方法与步骤

（1）分析主电路从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求去分析它们的控制内容，控制内容包括起动、方向控制、调速和制动等。

（2）分析控制电路根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器元件的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节，利用前面学过的基本环节的知识，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。分析控制电路的最基本方法是查线读图法

。

（3）分析辅助电路辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分，它们大多由控制电路中的元件来控制的，所以在分析时，还要回过头来对照控制电路进行分析。

（4）分析联锁与保护环节机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。

（5）总体检查经过“化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法，检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，理解电路中每个元件所起的作用。2.7.2X62W卧式万能铣床的电气控制在金属切削机床中，铣床在数量上占第二位，仅次于车床。铣床可用来加工各种形式的表面：平面、成形面、各种形式的沟槽等，装上分度头后还可以铣切直齿齿轮和螺旋面，如果装上圆工作台还可以铣切凸轮和弧形槽。铣床的种类很多，有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣及各种专用铣床等。现以应用广泛的X62W卧式万能铣床为例进行分析。1.主要结构、运动形式、电力拖动形式及控制要求X62W卧式万能铣床具有主轴转速高、调速范围宽、操作方便和加工范围广等特点，其结构如图2-22所示:2.主电路分析图2-23为X62W万能铣床的电气控制原理图，图中M1为主电动机，为了能顺铣和逆铣加工，需在加工前预选主轴旋转方向，加工过程不需改变方向，因此，为了简化控制电路，M1旋转方向由组合开关SA5预先选择。铣床的主传动系统是在空载下起动，起动迅速，采用全压起动，由KM3控制。停车时，惯性大，由KM2串电阻反接制动，还可进行变速冲动。M2为工作台电动机，由正反转接触器KM4、KM5主触点控制，YA为快速移动电磁铁，由KM6控制。M3为冷却泵电动机，由KM1控制。3.控制电路分析（1）主电动机的起停控制在非变速状态，同主轴变速手柄关联的主轴变速冲动限位开关SQ7（8、9）不受压。根据所用的铣刀，由SA5选择方向，合上QS，按下SB1或SB2两地操作可以使KM3通电，主电动机M1起动运行。由于本机床较大，为方便操作和提高安全性，可在两处起停M1。停车时，按下SB3或SB4，KM3随即断电，但由于速度继电器KS的正向触点和反向触点总有一个闭合着，故KM3断电后，制动接触器KM2就立即通电，进行串电阻反接制动。

（2）主轴变速冲动控制主轴变速时，首先将主轴变速手柄微微压下，使它从第一道槽内拔出，然后拉向第二道槽，当落入第二道槽内后，再旋转主轴变速盘，选好速度，将手柄以较快速度推回原位。若推不上时，再一次拉回来、推过去，直到手炳推回原位，变速操作才完成。（3）工作台移动控制图2-23中SQ1、SQ2为与纵向机械操作手柄有机械联系的行程开关，SQ3、SQ4为与横向和垂直方向操作手柄有机械联系的行程开关。当这两个机械手柄处在中间位置时，SQ1~SQ4都处在未被压下的原始状态，当扳动操作手柄时，将压下对应行程开关。图中SA1为圆工作台选择开关，设有“接通”与两个“断开”位置，三对触点，当不需要圆工作台运动时，将SA1置于“断开”位置，此时触点SA1─1、SA1─3闭合，SA1─2断开。当需要圆工作台运动时，将SA1置于“接通”位置，此时触点SA1─1、SA1─3断开，SA1─2闭合。图2-23中，SQ6为进给变速冲动开关。①工作台纵向左右运动的控制

工作台左右运动由工作台纵向操作手柄控制,其有三个位置:左、中、右，当操作手柄扳在向右位置时,通过其联动机构将纵向进给机械离合器挂上，同时压下向右进给的行程开关SQ1，KM4通电,M2正转,拖动工作台向右进给，KM4通电的电流通路为：

13(回路标号)→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→SQ1-1→KM4线圈→KM5常闭互锁触点→20(回路标号)。当需要停止时，将手柄板回中间位置，于是纵向进给离合器脱开，同时SQ1不在受压，触点SQ1─1断开，KM4断电，电动机M2停止旋转，工作台停止运动。工作台左右运动的行程长短,由安装在工作台前方操作手柄两侧的挡铁来决定。当工作台左右运动到预定位置时，挡铁撞动纵向操作手柄，使它返回中间位置，使工作台停止，实现终端保护。②工作台垂直上下运动和横向前后运动的控制由工作台升降与横向操纵手柄控制，该手柄共有五个位置:上、下、前、后和中间位置。在扳动操纵手柄的同时，将有关机械离合器挂上，同时压合行程开关SQ3或SQ4。其中SQ4在操作手柄向上或向后板动时压下，而SQ3在手柄向下或向前扳动时压下。现以工作台向上运动为例分析电路工作情况。将手柄板到向上位置，将垂直运动的离合器挂上，同时压下SQ4开关，反转接触器KM5通电，M2反转，拖动升降台连同工作台一起向上运动。KM5通电的电流通路为：

13（回路标号）→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ4-1→KM5线圈→KM4常闭互锁触点→20(回路标号)

当需停止时，将操作手柄板回中间位置，此时离合器脱开，同时SQ4不再受压而复位，电动机M2停止旋转，工作台停止。

在铣床床身导轨旁设置了上、下两块挡铁，当升降台上下运动到一定位置时，挡铁撞动操作手柄，使其回到中间位置，从而实现工作台垂直运动的终端保护。操作手柄如板在向前位置，则横向运动机械离合器挂上，同时压下SQ3，KM4通电，M2电动机正转，拖动工作台在升降台上向前运动。工作台横向运动的终端保护，由安装在工作台左侧底部的挡铁撞动操作手柄返回中间位置来实现。③工作台的快速移动工作台三个方向的快速移动也是由进给电动机拖动的，当工作台已经进行工作时，若此时要快速移动,则要按动SB5或SB6,使得KM6以“点动方式”通电,接通快速移动电磁铁YA,衔铁吸上,经杠杆将进给传动链中的摩擦离合器合上,减少中间传动装置,工作台按原运动方向实现快速移动。SB5或SB6松开时,KM6、YA相继断电,衔铁释放,摩擦离合器脱开,快速移动结束,工作台仍按原进给速度原方向继续运动。工作台也可在主轴电动机不转情况下进行快速移动，这时应将主轴换向开关SA5板在“停止”位置，然后按下SB1或SB2，使KM3通电并自锁，操作工作台手柄，使进给电动机M2起动旋转，再按下快速移动按钮SB5或SB6，工作台便可获得主轴不转下的快速移动④进给变速时的“冲动”控制在进给变速时，为使齿轮易于啮合，电路中设有变速“冲动”控制环节。进给变速冲动是由进给变速手柄配合进给变速冲动开关SQ6实现的。操作顺序是：将蘑菇形进给变速手柄向外拉出，转动蘑菇手柄，速度转盘随之转动，将所需进给速度对箭头；然后再把变速手柄继续向外拉至极限位置，随即推回原位，若能推回原位则变速完成。就在将蘑菇手柄拉到极限位置的瞬间，其联动杠杆压合行程开关SQ6，使KM4通电，M2正转起动。KM4通电的电流通路为：13（回路标号）→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SQ3-2→SQ4-2→SQ6-1→KM4（线圈）→KM5常闭互锁触点

→20(回路标号)

由于在操作时只使SQ6瞬时压合，所以电动机只瞬动一下，拖动进给变速机构瞬动，利于变速齿轮啮合。可见，若左右操作手柄和十字手柄中只要有一个不在中间停止位置，此电流通路便被切断。但是，在这种工作台朝某一方向运动的情况进行变速操作，由于没有使进给电动机M2停转的电气措施，因而在转动手轮改变齿轮传动比时可能会损坏齿轮，故这种误操作必须严格禁止

。⑤圆工作台进给拖动的控制为加工螺旋槽、弧形槽等，X62W型万能铣床附有圆形工作台及其传动机构。使用时，将附件安装在工作台和纵向进给传动机构上，由进给电动机拖动回转。圆工作台时，首先将开关SA1板到“接通”位置，这时触点SA1-2闭合、SA1-1与SA1-3断开；接着，将工作台两个进给操作手柄置于中间位置。按下主轴起动按钮SB1或SB2，主轴电动机起动旋转，M2也起动旋转，并经传动机构使圆工作台回转。KM4通电的电流通路为：

13(回路标号)→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SQ1-2→SQ2-2→SA1-2→KM4（线圈）→KM5常闭互锁触点→20(回路标号)由此可知，圆工作台只能作单方向回转，不能实现正反转。另外，圆工作控制电路是经行程开关SQ1~SQ4的四对常闭触点成闭合回路的，所以操作任何一个长工作台进给手柄，都将切断圆工作台控制电路，这就实现了圆形工作台和长方形工作台的联锁关系。圆工作台要停止工作，只要安下主轴停止按钮SB3或SB4，此时KM1、KM4相继断电，圆工作台停止回转。⑥冷却泵电动机的控制

冷却泵电动机M3的起停由转换开关SA3直接控制，无失压保护功能，不影响安全操作。2.7.3控制电路的联锁与保护1.进给运动与主运动的顺序联锁

进给电气控制电路接在主电动机接触器KM3之后。这就保证了主轴电动机起动后，才可起动进给电动机。而主轴停止时，则进给立即停下。

2.工作台六个运动方向间的联锁铣床工作时，只允许一个方向运动，为此工作台上下、左右、前后六个运动方向间都应有联锁。工作台有纵向操作手柄与横向、垂直操作手柄，这就具有了左与右方向间的联锁和上下、前后四个方向间的联锁。通过两条支路，一条由SQ3、SQ4常闭触点串联组成，另一条由SQ1、SQ2常闭触点串联组成，构成进给的联锁控制，这就保证了不允许同时操作两个进给手柄，从而实现了工作台六个运动方向间的联锁。

3.长工作台与圆工作台间的联锁一方面由开关SA1来实现；另一方面控制电路要求SQ1～SQ4行程开关均处于闭合状态，圆工作台才可开动，进而保证了这一联锁。

4.具有完善的保护环节

该电路具有短路保护、长期过载保护、工作台六个方向的限位保护等。2.7.4X62W铣床电气控制常见故障分析X62W万能铣床主轴电动机采用反接制动，进给电动机采用电气与机械联合控制，主轴及进给变速均有“冲动”，控制电路联锁较多。下面就几个方面来分析铣床电气控制常见故障。1.主轴停车制动效果不明显或无制动该故障主要原因在于速度继电器KV出现故障。速度继电器的两对常开触点是用胶木摆杆推动动作的，有时胶木摆杆发生断裂，这将使KV失去作用，主轴停车将无电气制动。另外，速度继电器联动装置出现故障，如KV轴伸圆销扭弯、磨损或弹性连接件损坏、螺钉、销钉松动或打滑，都会使速度继电器转子不能正常运转，使触点不能正常动作，使主轴制动不起作用。此外，若速度继电器触点复位弹簧调得过紧，制动过程中过早切断反接制动电路，将使制动效果不明显。2.主轴停车后产生短时反向旋转由于速度继电器触点复位弹簧调得过松，使触点复位过迟，以致使得在反接的惯性作用下主轴电动机出现短时反向旋转。3.主轴变速时无瞬时冲动由于主轴变速冲动开关SQ7在频繁压合下，开关位置改变以致压不上，甚至开关底座被撞碎或SQ7触点接触不良，无法接通KM2，都将造成主轴变速无瞬时冲动。4.工作台不能快速移动

由于快速电磁铁YA发生故障，如线圈烧毁，线圈接线松动，接触不良，YA不起作用等，致使无法获得快速传动链。此外，造成接触器KM6线圈电路断电的各种原因都会导致无快速移动；有时还应考虑电磁铁传动系统的故障。5.工作台控制电路的故障这一部分电路故障较多，现仅举一例如下：工作台能够左右运动，但无垂直、横向运动。既然能左右运动则说明进给电动机及KM4、KM5都运行正常，操作横向垂直操纵手柄无运动，这可能是由该手柄压合的行程开关SQ3或SQ4压合不上；也可能是SQ1或SQ2在纵向操纵手柄板回中间位置后不能复位，致使支路被切断，无法接通进给控制电路。有时，进给变速冲动开关SQ6损坏，也会出现上述故障。2.8电液控制2.8.1液压传动系统的图形符号

液压传动系统是由动力装置（液压泵）、执行机构（液压缸或液压马达）控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）和辅助装置（油箱、油管、滤油器、压力表等）四部分组成。其中方向控制阀在液压系统中用来接通或关断油路，改变工作液的流动方向实现运动换向的。在电液控制系统中，常用由电磁铁推动阀芯移动的电磁换向阀来控制工作液的流动方向。在液压系统图中，液压元件要按照国家标准GB786-93所规定的图形符号绘制。这些符号只表示元件的职能，不表示元件的结构和参数，故称为液压元件的职能符号。图2-23a）用内接尖顶向外实心三角形的圆表示液压泵，图中没有箭头的为定量泵，有箭头的表示变量泵。图2-23b）为压力阀的职能符号，方格相当于阀芯，箭头表示工作液通道，两侧直线表示进出管路，虚线表示控制油路。当控制油路液压力超过弹簧力时，阀芯移动，使阀芯上的通道和进出管路接通。多余工作液溢回油箱，并能控制系统的液压力，故称溢流阀。图2-23c）为节流阀的职能符号，方格中的两圆弧所形成的缝隙表示节流孔道，倾斜的箭头表示节流孔大小可以调节，即通过节流阀的流量可以调节。图2-23d）为换向阀的职能符号，为了改变工作液的流动方向，换向阀的阀芯位置要变换，它一般有2─3个工作位置，图中用方格表示，有几个方格就表示几位阀。方格内的符号“↑”表示工作液通道，符号“⊥”表示阀内通道堵塞。这些符号在一个方格内和方格的交点数，表示阀的通路数。换向阀的控制形式有手动、电动和液动等，它表示在阀的两端，图中两位阀为电磁换向阀，三位阀为手动换向阀。当电磁铁断电时，阀芯被弹簧推向左边，阀口P与B通，A与T通。当电磁铁得电时，阀芯被推向右边，P与A，B与T通。其中阀口P为压力油口（进油口），A与B为工作油口，T为回油口（流回油箱）。

2.8.2液压动力滑台液压系统分析液压动力滑台是一种他驱式动力部件，由滑台、滑座和液压缸三部分组成，由于它自身不带油泵、油箱等装置，需设置专门的液压站及其配套，它是由电动机带动油泵送出一定压力的压力油，经电气、液压元件的控制，推动油缸中的活塞来带动工作台运动。图2-24中为液压动力滑台二次进给液压系统图。该液压系统由限压式变量泵Ⅰ，油缸Ⅱ，三位五通液压阀Ⅲ，三位五通电磁阀Ⅳ，调速阀Ⅴ、Ⅵ，二位二通电磁阀Ⅶ，二位二通行程阀Ⅷ，单向阀Ⅸ、ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ，压力继电器Ⅹ，顺序阀Ⅺ，背压阀Ⅻ等组成。滑台在各个工作顺序时，液压系统的工作情况如下：1.快速趋近油泵电动机起动后，压力油沿着管1，辅助油路11，进入阀Ⅳ，管7，单向阀ⅩⅤ，管8，阀Ⅲ的左腔，把三位五通阀推向右端，右端的回油沿管10，节流阀ⅩⅥ，管9，阀Ⅳ流回油箱。于是，接通了工作油路，液压泵的压力油经单向阀ⅩⅣ，阀Ⅲ，管2，行程阀Ⅷ，管3进入液压缸的左腔，液压缸带动滑台向左运动。液压缸右腔的回油，经管5，阀Ⅲ，管6，单向阀ⅩⅢ（因快速趋近时负载小，油压低，顺序阀Ⅺ不通），管2、管3又进入液压缸左腔。同时，由于快速趋近油压低，变量泵的输出流量最大，滑台获得最大速度快速趋近。2.一次工作进给当快速趋近终了时，滑台上的挡铁压下行程阀Ⅷ，切断管2与管3之间的通道。来自液压泵的压力油紧管1，单向阀ⅩⅣ，管2，调速阀Ⅴ，管4，阀Ⅶ，管3进入液压缸的左腔，滑台由快速趋近转入一次工作进给，进给速度由阀Ⅴ来控制。液压缸右腔的回油经管5，阀Ⅲ，顺序阀Ⅺ（因工作进给时负载大，油压升，顺序阀被打开）和背压阀Ⅻ流回油箱.3.二次工作进给

当滑台一次进给终了，挡铁压下SQ2，电磁阀YV3通电，将管4和管3之间的通道切断，使液压泵的压力油经由调速阀Ⅴ、Ⅵ，管3进入油缸的左腔，滑台由一次工作进给转为二次工作进给。因调速阀Ⅵ的通油截面比阀Ⅴ小，所以，二次工作进给速度较一次工作进给速度慢。4.死挡铁停留当工作进给终了时，滑台碰上死挡铁，停止前进，油路的工作状态与二次工作进给时相同。于是，管3的油压升高，压力继电器KP动作。但阀Ⅲ、阀Ⅴ仍保持原来位置，即进给状态。所谓“死挡铁停留”就是当加工至终点时，原动力继续作用在运动部件上，即压力油继续注入前进油腔中，此时，滑台或动力头在死挡铁限制下停止前进，经过一定延时后，在退回原位，以实现某些加工工艺要求的工作状态，如镗孔后刮平端面的加工。5.快速退回滑台死挡铁停留一段时间后，管3的压力升高，压力继电器KP动作，发出信号使阀Ⅳ、阀Ⅲ均改变状态，此时液压泵的压力油从管1、单向阀ⅩⅣ，阀Ⅲ，管5进入液压缸右腔，液压缸带动滑台向右移动。液压缸左腔的油经单向阀Ⅸ，管2，阀Ⅲ流回油箱。这个过程由于进油管路、回油管路均未经过调速阀，且滑台退回时负载小，油压低，变量泵输出流量最大，滑台获得快速退回。6.原位停止滑台快速退回原位时，挡铁压下原位开关SQ1，阀Ⅳ的电磁铁断电，在其两边弹簧力平衡状态下，回到中间位置，滑台停在原位。同时，阀Ⅲ两端失去油压作用，也回到中间位置。其它阀也回复到工作前的状态。这时变量泵的油流不出去，油压憋高，便自动地使油泵偏心调节到零，流量降至零，液压泵卸荷，滑台便停在原位。2.8.3液压动力滑台电液配合的控制电路1.一次工作进给、死挡铁停留控制电路

具有一次工作进给及死挡铁停留的工作循环是组组合机床比较常用的工作循环之一。液压系统工作时，各种阀的动作情况见表2-3。控制电路如图2-25所示

:元件工步YV1YV2行程阀KP原位快进工进死挡铁停留快退―+++―

――――+――+++/―――――/+―表2.3元件动作表注：“+”表示受外力作用动作；“―”表示无外力作用。（1）滑台快进在液压泵电动机起动后，液压泵输出高压油。按下SB1，KA1通电并自保，同时电磁阀YV1通电，液压控制阀Ⅲ动作