第3章生产机械的电气控制

第四章典型消费机械

的电气控制第一节普通车床的电气控制第二节普通铣床的电气控制1.设备阐明书设备阐明书由机械〔包括液压〕与电气两部分组成。(1)设备的构造，主要技术目的，机械、液压气动部分的任务原理及主要性能目的、规格和运动要求等。(2)电气传动方式，电机、执行电器等数目、规格型号、安装位置、用途及控制要求。(3)设备的运用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示安装的布置以及在控制电路中的作用。(4)弄清楚与机械、液压部分直接关联的电器〔行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等〕的位置、任务形状及与机械、液压部分的关系，在控制中的作用等。概述一、电气控制电路分析的内容2.电气控制原理图这是电路分析的主要内容。电气控制系统的原理图有主电路、控制电路、指示照明电路、维护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。留意：我们在分析详细电路图时，必需与阅读其它技术资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主令电器的形状等，只需经过阅读阐明书才干了解。1.分析主电路电动机起动、转向控制、调速、制动等根本控制环节。2.分析控制电路将控制电路“化整为零〞，按功能不同划分成假设干个部分控制电路来进展分析。3.分析指示照明等辅助电路4.分析联锁与维护环节5.分析特殊控制环节6.总体检查二、电路图阅读分析的方法与步骤分析控制电路的最根本的方法是“查线读图〞法。§4-1卧式车床的电气控制前往本章一、卧式车床的主要任务情况二、C650型普通车床的电气控制一、卧式车床的主要任务情况卧式车床是运用极为广泛的金属切削机床。主要用于车削外圆、内圆、端面、螺纹和成型外表，也可用钻头、绞刀、螳刀等进展加工。按用途和构造的不同，可分为卧式车床、六角车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、专门化车床等。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。进给运动为刀具的直线运动。辅助运动为刀架的快速挪动及工件的夹紧、放松等。卧式车床外形C650车床的电力拖动方式及控制要求1．主轴的旋转运动

C650型车床的主运动是工件的旋转运动，由主电机拖动，其功率为30kW。主电机由接触器控制实现正反转，为提高任务效率，主电机采用反接制动。

2．刀架的进给运动

溜板带着刀架的直线运动，称为进给运动。刀架的进给运动由主轴电动机带动，并运用走刀箱调理加工时的纵向和横向走刀量。

3．刀架的快速挪动

为了提高任务效率，车床刀架的快速挪动由一台单独的快速挪动电动机拖动，其功率为2.2kW，并采用点动控制。

4．冷却系统

车床内装有一台不调速、单向旋转的三相异步电动机拖动冷却泵，供应刀具切削时运用的冷却液。二、C650型普通车床的电气控制图3—2为C650普通车床的电气控制原理图。车床共有三台电动机：M1为主轴电动机，拖动主轴旋转，并经过进给机构实现进给运动。M2为冷却泵电动机，提供切削液。M3为快速挪动电动机，拖动刀架的快速挪动。(一)M1的点动控制(二)M1的正、反转控制(三)Ml的反接制动控制(四)刀架快速挪动控制(五)冷却泵电动机控制前往本节1.主电路

主电动机M1：KM1、KM2实现正反转，FR1作过载维护，R为限流电阻，电流表PA用来监视主电动机的绕组电流，由于主电动机功率很大，故PA接入电流互感器TA回路。当主电动机起动时，电流表PA被短接，只需当正常任务时，电流表PA才指示绕组电流。KM3用于短接电阻R。

冷却泵电机M2：KM4控制冷却泵电动机的起停，FR2为M2的过载维护用热继电器。

快速电机M3：KM5接触器控制快速挪动电动机M3的起停，由于M3点动短时运转，故不设置热继电器。

M1为主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为快速挪动电动机。(一)M1的点动控制任务过程如下：合上刀开关QK-→按起动按钮SB2-→接触器KM1通电-→M1串接限流电阻R低速转动，实现点动。松开SB2-→接触器KM1断电-→M1停转。◎车床主电动机点动控制电路(二)M1的正、反转控制正转：合上刀开关QK→按起动按钮SB3→KM3通电→中间继电器KA通电→时间继电器KT通电→KM1通电→电动机M1短接电阻R直接正向起动。主回路电流表A被KT常闭触头短接→延时t(s)后→KT延时翻开常闭触头断开→电流表A串接于主电路监视负载情况。主电路中经过电流互感器TA接入电流表A，为防止起动时起动电流对电流表的冲击，起动时利用时间继电器KT常闭触头把电流表A短接，起动终了，KT常闭触头断开，电流表A投入运用。反转：合QK→按SB4→KM通电→KA通电→KM2通电→电动机M1反接电源相序，短接电阻R→时间继电器KT通电反向起动。电流表A与正转时作用一样。停车：按停顿按钮SBl→控制线路电源全部切断→电动机M1停转×(三)M1的反接制动控制C650车床采用速度继电器实现电气反接制动。速度继电器KSF与电动机Ml同轴衔接，当电动机正转时，速度继电器正向触头KSF动作，当电动机反转时，速度继电器反向触头KSR动作。M1反接制开任务过程如下：M1的正向反接制动电机正转时，速度继电器正向常开触头KSF闭合。制动时，按下停顿按钮SBl→接触器KM、时间继电器KT、中间继电器KA、接触器KM1均断电，主回路串入电阻R(限制反接制动电流)→松开SBl→接触器KM2通电(由于M1的转动惯性，速度继电器正向常开触头KS-1仍闭合)→M1电源反接，实现反接制动，当速度≈0时，速度继电器正向常开触头断开→KM2断电→M1停转、制动终了。M1的反向反接制动任务过程和正向一样，只是电动机M1反转时，速度继电器的反向常开触头KSR动作，反向制动时，KMl通电，实现反接制动。(四)刀架快速挪动控制转动刀架手柄压下限位开关SQ→接触器KM4通电→电动机M3转动，实现刀架快速挪动。前往本点(五)冷却泵电动机控制按起动按钮SB6→接触器KM3通电→电动机M2转动，提供切削液。按下停顿按钮SB5→KM3断电→M2停顿转动。C650车床电气控制线路的特点1.主轴的正反转是经过电气方式，而不是经过机械方式实现的。

2.主电动机的制动采用了电气反接制动方式，并用速度继电器进展控制。

3.控制回路由于电器元件很多，故经过控制变压器TC与三相电网进展电隔离，提高了操作和维修时的平安性。

4.采用时间继电器KT对电流表PA进展维护。

5.中间继电器KA起着扩展接触器KM3触点的作用。FX2N系列PLC机床电气控制案例一、C650普通车床PLC控制1.C650车床电气控制主电路FX2N系列PLC机床电气控制案例2.C650车床PLC控制I/O接线图3.主电动机正反转控制4.主电动机点动控制5.点动停顿和反接制动6.主电动机正转停顿7.正转停顿反接制动8.主电路任务电流监视9.冷却及快速电机控制一、C650普通车床PLC控制10.C650车床PLC控制梯形图第1~7梯级一、C650普通车床PLC控制10.C650车床PLC控制梯形图第5~11梯级一、C650普通车床PLC控制10.C650车床PLC控制梯形图第12~18梯级一、C650普通车床PLC控制10.C650车床PLC控制梯形图第17~22梯级§3-2平面磨床的电气控制前往本章一、M7130平面磨床的主要任务情况二、M7130平面磨床的电气控制平面磨床是用砂轮进展磨削加工各种零件外表的精细机床。主要由任务台、电磁吸盘、立柱、砂轮箱、滑座等组成。平面磨床的主运动是砂轮的旋转运动。进给运动为任务台和砂轮的往复运动。辅助运动为砂轮架的快速挪动和任务台的挪动。前往本节一、M7130平面磨床的主要任务情况卧轴矩台平面磨床外形图1—床身2—任务台3—电磁吸盘4—砂轮箱5—砂轮箱横向挪动手轮6—滑座7—立柱8—任务台换向撞块9—任务台往返运动换向手柄10—活塞杆11—砂轮箱垂直进刀手轮二、M7130平面磨床的电气控制平面磨床共有三台电动机拖动：砂轮电动机M1、冷却泵电动机M2和液压泵电动机M3。加工工艺要求砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2同时起动或停顿。为了使任务台运动时换向平稳且容易调整运动速度，保证加工精度采用了液压传动。液压泵电动机M3拖动液压泵，任务台在液压作用下作进给运动。线路具有必要的维护环节和部分照明。以下图为M7130平面磨床的电气控制原理图。(一)主回路(二)控制线路(三)电磁吸盘控制(四)必要的维护环节和照明线路前往本节(一)主回路砂轮电动机Ml由接触器KMl控制。冷却泵电动机M2经KMl和插头XPl控制。液压泵电动机M3由接触器KM2控制。三台电动机均直接起动，单向旋转。共由熔断器FUl作短路维护。M1和M2由热继电器FR1、M3由热继电器FR2作长期过载维护。(二)控制线路砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2的任务过程：合上刀开关QK→插上插头XPl→按下起动按钮SB2→接触器KMl通电→电动机M1、M2同时起动。按下停顿按SBl→接触器KMl断电→电动机M1、M2同时停顿。液压泵电机M3任务过程：按下起动按钮SB4→接触器KM2通电→液压泵电动机M3起动。按下停顿按钮SB3→接触器KM2断电→M3停顿。要留意的是：电动机的起动必需在电磁吸盘YH任务、且欠电流继电器KA通电吸合，其常开触头KA(6—8)闭合，或YH不任务，但转换开关SC2置于“去磁〞位置，其触头SC2(6—8)闭合的情况下方可进展。前往本点(四)必要的维护环节和照明线路1)电磁吸盘的欠电流维护。为防止在磨削加工过程中，电磁吸盘吸力减小或失去吸力，呵斥工件飞出，引起工件损坏或人身事故，采用欠电流继电器KA作欠电流维护，保证吸盘有足够的吸力，欠电流继电器吸合，其触头KA(6—8)闭合，M1和M2才干起开任务。2)电磁吸盘的过电压维护。电磁吸盘的电磁吸力大，要求其线圈的匝数多、电感大。当线圈断电时，将在线圈两端产生高电压，使线圈损坏，所以在线圈两端并联电阻3R，提供放电回路，维护电磁吸盘。3)整流安装的过电压维护。在整流安装中设有1R、C串联支路并联在变压器T1二次侧，用以吸收交流电路产生过电压和直流侧电路在接通、关断时在T1二次侧产生浪涌电压，实现过电压维护。4)用熔断器FU1、FU2、FU3、FU4分别作电动机、控制线路、照明线路和电磁吸盘的短路维护。5)用热继电器FRl、FR2分别作电动机Ml和M3的长期过载维护。6)由照明变压器T2将380V交流电压降为36V的平安电压供照明线路，照明灯EL一端接地，由开关SC1控制。§3-3摇臂钻床的电气控制前往本章一、摇臂钻床的主要任务情况二、Z3040摇臂钻床的电气控制前往本节摇臂钻床的主要任务情况摇臂钻床是一种孔加工机床，可进展钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加工。摇臂钻床主要由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和任务台等组成。内立柱固定在底座的一端，在它外面套有外立柱，摇臂可连同外立柱绕内立柱回转。摇臂的一端为套筒，套装在外立柱上，并借助丝杠的正、反转可沿外立柱作上下挪动。主轴箱安装在摇臂的程度导轨上可经过手轮操作使其在程度导轨上沿摇臂挪动。加工时，根据工件高度的不同，摇臂借助于丝杠可带着主轴箱沿外立柱上下升降。在升降之前，应自动将摇臂松开，再进展升降，当到达所需的位置时，摇臂自动夹紧在立柱上。钻削加工时，钻头一面旋转一面作纵向进给。钻床的主运动是主轴带着钻头作旋转运动。进给运动是钻头的上下挪动。辅助运动是主轴箱沿摇臂程度挪动，摇臂沿外立柱上下挪动和摇臂与外立柱一同绕内立柱的回转运动。摇臂钻床的主要任务情况二、Z3040摇臂钻床的电气控制前往本节图示为Z3040摇臂钻床的电气控制原理图。摇臂钻床共有四台电动机拖动。M1为主轴电动机。钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动，共由电动机M1拖动，分别经主轴与进给传动机构实现主轴旋转和进给。主轴变速机构和进给变速机构均装在主轴箱内。M2为摇臂升降电动机。M3为立柱松紧电动机。M4为冷却泵电动机。(一)主回路(二)控制线路M1为主轴电动机。M2为摇臂升降电动机。M3为立柱松紧电动机。M4为冷却泵电动机。机械运动：主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。〔主电动机M1驱动〕进给运动：主轴的上、下进给运动〔主电动机M1驱动〕辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动〔手动〕②摇臂沿外立柱作升降运动〔升降电动机M2驱动〕③主轴箱沿摇臂程度挪动〔手动〕④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂间的〔液压驱动，电动机M3拖动〕。

1、主轴的控制主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制。2、摇臂升降过程：放松→升/降→夹紧a.摇臂在完全放松形状下压下放松位置开关SQ2；b.做升/降运动；c.升降终了与夹紧之间参与1~3S的时间延时，以抑制惯性；d.升降终了后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关SQ3，摇臂升降过程终了。位置开关SQ1、SQ6用于升降限位维护。3、任务形状指示HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松任务形状指示HL3用于主轴电动机运转任务形状指示。控制要求(一)主回路电源由QK引入，主轴电动机M1单向旋转，由KMl控制。主轴的正、反转由机床液压系统操作机构配合摩擦离合器实现。摇臂升降电动机M2由正、反转KM2、KM3控制。液压泵电动机M3拖动液压泵送出压力液以实现摇臂的松开、夹紧和主轴箱的松开、夹紧、并由KM4、KM5控制正、反转。冷却泵电动机M4用开关SA2制。(二)控制线路1．主轴电动机M1的控制2．摇臂升降电动机M2的控制3．主轴箱与立柱的夹紧与放松控制4．照明线路与摇臂升降的限位维护按起动按钮SB2→接触器KMl通电→Ml转动。按停顿按钮SBl→接触器KMl断开→M1停顿。主轴电动机M1的控制摇臂上升：按SB3→KT↑→电磁阀YV↑→推进松开机构使摇臂松开。∟KM4↑→M3正转→松开机构压SQ2→KM4↓→M3停，停顿松开。∟KM2↑→M2正转，摇臂上升到预定位置→松SB3→KM2↓→M2停转，摇臂停顿上升。∟KT↓→延迟t(s)后，KT闭合→KM5↑→M3反转，使摇臂夹紧压SQ3↓→YV↓KM5↓→M3停转，夹紧停顿，摇臂上升过程终了。摇臂下降过程和上升情况一样，不同的是由下降起动按钮SB4和下降接触器KM3实现控制。摇臂升降电动机M2的控制摇臂升降过程：放松→升/降→夹紧松开按下松开按钮SB5→KM4通电→液压泵电动机M3正转，电磁铁YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸右腔→主轴箱和立柱同时松开→限位开关SQ4复位→松开指示灯HLl亮。夹紧按下夹紧按钮SB6→KM5通电→液压泵电动机M3反转，YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸左腔→主轴箱和立柱同时夹紧→→压下限位开关SQ4→夹紧指示灯HL2亮主轴箱与立柱的夹紧与放松控制照明线路变压器T提供36V交流照明电源电压。摇臂升降的限位维护摇臂上升到极限位置压动限位开关SQl—l，或下降到极限位置压动限位开关SQl—2，使摇臂停顿升或降。前往本点§3-4铣床的电气控制前往本章一、铣床的主要任务情况二、主电路三、电气控制电路铣床是用来加工各种方式的外表、平面、成形面、斜面和沟槽等，也可以加工回转体。铣床的主运动为主轴带动刀具的旋转运动。进给运动为工件相对铣刀的挪动。根据铣刀的直径、工件资料和加工精度不同，要求主轴经过变换齿轮实现变速。

一、铣床的主要任务情况主轴电动机的正、反转用于改动主轴的转向，满足铣床顺铣和逆铣的需求。任务台上下、左右、前后的进给运动，由进给变速箱获得不同的速度，再经不同的电气控制线路传送给进给丝杠来实现。为使变速时齿轮更好地啮合，减少齿轮端面的冲击，要求电动机在变速时有短时的变速激动。62W型万能铣床主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、任务台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。在床身的前面有垂直导轨，升降台可沿着它上下挪动。在升降台上面的程度导轨上，装有可在平行主轴轴线方向挪动〔前后挪动〕的溜板。溜板上部有可转动的回转盘，任务台就在溜板上部回转盘上的导轨上作垂直于主轴轴线方向挪动〔左右挪动〕。任务台上有T形槽用来固定工件。这样，安装在任务台上的工件就可以在三个坐标上的六个方向调整位置或进给。铣床主轴带动铣刀的旋转运动是主运动；铣床任务台的前后〔横向〕、左右〔纵向〕和上下〔垂直〕6个方向的运动是进给运动；铣床其他的运动，如任务台的旋转运动那么属于辅助运动。1.X62W型万能铣床的主轴与任务台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。2.主轴电动机空载起动，采用直接起动。为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。3.主轴电动机有停车制动控制。4.任务台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由同一台进给电动机拖动，三个方向的选择由支配手柄改动传动链来实现，同一时间只允许任务台向一个方向挪动，故三个方向的运动之间应有完善的联锁维护。前往本节铣床的电力拖动及控制要求5.X62W型万能铣床经过吸合一个快速电磁铁的方法来改动传动链的传动比从而实现快速挪动。6.要求圆任务台旋转运动与任务台的上下、左右、前后三个方向的直线运动之间有联锁维护控制。7.X62W型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变速时电动机进展激动〔短时转动〕控制。8.主轴旋转与任务台进给之间应有起停顺序联锁控制，9.冷却泵由一台电动机拖动，供应铣削时的冷却液。10.为操作方便，机床的起、停要求两处控制。二、主电路铣床共有三台电动机拖动：Ml为主轴电动机，由接触器KMl控制，M1的正、反转由开关SA5控制。开关SA5在“正转、停顿、反转〞三个位置时各触头的通断情况M2为进给电动机，M2的正、反转由接触器KM3、KM4控制。M3为冷却泵电动机，要求主轴电动机起动后，M3才干起动。采用接触器KM6控制M3的起动和停顿前往本节三、电气控制电路(一)主轴电动机M1的控制(二)进给电动机M2的电气控制(三)圆任务台进给的控制(四)冷却泵电动机的控制和照明线路(五)控制电路的联锁前往本节(一)主轴电动机M1的控制M1的停顿采用速度继电器KS实现反接制动制动时，按停顿按钮SB1(或SB2)→接触器KMl断电→速度继电器KS正转常开触头闭合→接触器KM2通电→电动机M1串入电阻R实现反接制动→当n≈0时，速度继电器KS常开触头复位→接触器KM2断电→M1停转，反接制动终了。(一)主轴电动机M1的控制M1的起动、停顿在两地操作一处在升降台上；一处在床身上。起动前，先将开关SA4扳到所需的旋转方向，然后按起动按钮SB3(或SB4)→接触器KMl通电→主轴电动机M1转动。(一)主轴电动机M1的控制主轴变速可在主轴不动时进展；也可在主轴旋转时进展，无需先按停顿按钮，利用变速手柄与限位开关SQ7的联动机构进展控制。变速时，先把变速手柄下压，使它从第一道槽内拔出，(再转动变速盘，选择所需速度)，然后渐渐拉向第二道槽，经过手柄压下限位开关SQ7，其常闭触头先断开，使接触器KMl断电，电动机M1失电；SQ7常开触头后闭合，使接触器KM2通电，使M1反向激动一下，变速手柄迅速推回原位，使限位开关SQ7复位，接触器KM2断电，电动机M1停转，变速激动过程终了。变速完成后，需再次起动电动机M1，主轴将在新的转速下旋转。任务台左、右进给运动的控制〔首先SA1置于断开园任务台位〕把纵向操作手柄扳“右〞→挂上纵向离合器→压动限位开关SQl→正向接触器KM4通电→进给电动机M2正转，拖开任务台向右运动。把纵向操作手柄扳“左〞→挂上纵向离合器→压动限位开关SQ2→反向接触器KM3通电→进给电动机M2反转，拖开任务台向左运动。停顿时，把操作手柄扳“中间〞位置→脱开纵向离合器→限位开关SQl(或SQ2)复位→接触器KM3(或KM4)断电→M2停转，停顿右(或左)进给运动。任务台前后和上下进给运动的控制由十字开关操作，共有五个位置：上、下、前、后及中间位置。“向前〞、“向下〞进给都是经过十字开关手柄操作经离合器压动限位开关SQ3→正向接触器KM4通电进给电动机M2正转，拖开任务台向前〔向下〕进给。“向后〞“向上〞进给都是经过十字开关手柄操作经离合器压动限位开SQ4→反向接触器KM3通电→进给电动机M2反转，拖开任务台向后〔向上〕进给。停顿时，十字开关扳中间位置脱开挂上的相应离合器→限位开关SQ3(或SQ4)复位→KM3(或KM4)断电→进给电动机M2停转→任务台停顿进给。任务台的快速挪动(1)主轴转动时的快速挪动任务台的快速挪动也由进给电动机M2拖动。当任务台曾经进展任务时，按下按钮SB5(或SB6)→KM5通电→快速挪动电磁铁YA通电→任务台快速挪动→松开SB5(或SB6)→→KM5断电→YA断电→快速挪动停顿。任务台仍按原来进给速度原方向继续进给。快速挪动是点动控制的。(2)主轴不转动时的快速挪动将开关SA4扳“停顿〞位置→按动SBl(或SB2)→接KM1通电并自锁，提供进给运动的电源→操作任务台手柄→进给电动机M2转动→按下按钮SB5(或SB6)→KM5通电→电磁铁YA通电→任务台快速挪动。进给变速时的激动控制进给变速激动是由进给变速手柄配合进给变速激动位置开关SQ6实现的。将进给变速手柄向外拉→对准所需速度，把手柄拉出到极限位置→压动限位开关SQ6→接触器KM3通电→进给电动M2正转，再把手柄推回原位，进给变速完成。(三)圆任务台进给的控制圆任务台只作单向转动。任务过程如下：SAl扳向“接通〞位置→触头SAl—2闭合→将任务台两个进给手柄扳向“中间〞位置→按下按钮SB3(或SB4)→KM1通电→主轴电动机M1转动→KM3通电→进给电动机M2起动→圆任务台回转。圆任务台控制电路是经限位开关SQl～SQ4的四对常闭触头构成回路的，所以操作任何一个长任务台进给手柄，压动相应的SQ都将切断圆任务台控制线路，实现圆任务台和长任务台的联锁控制。圆任务台停顿：按动SB1(或SB2)→KMl断电→KM3断电→进给电动机M2停顿。表圆任务台转换开关任务形状位置触点接通圆任务台断开圆任务台SA11－+SA12+－SA13－+圆任务台向上运动---压下SQ4；圆任务台向下运动---压下SQ3；圆任务台向前运动---压下SQ3；圆任务台向后运动---压下SQ4；(四)冷却泵电动机的控制和照明线路冷却泵电动机的控制：把开关SA3扳向“接通〞位置→接触器KM6通电→M3起动，拖动冷却泵送出切削液。机床部分照明由照明变压器T2输出36V平安电压，由开关SA2控制照明灯EL〔5〕任务台各运动方向的联锁由于任务台在同一时间内，只允许向一个方向运动，这种连锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如任务台向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联锁作用。而任务台的纵向与横向、升降运动的联锁，那么是利用电气方法来实现的。§3-5桥式起重机的电气控制前往本章一、桥式起重机的主要任务情况二、30／5t桥式吊钩起重机电气控制三、直流拖动的起重机电气控制一、起重机械概述1用途和分类按其构造可分按起吊的分量可分桥式起重机门式起重机塔式起重机旋转起重机缆索起重机小型为5～10t中型10～50t重型50t以上2.桥式起重机的构造及运动情况1驾驶室2辅助滑线架3交流磁力控制盘4电阻箱5起重小车6大车拖动电动机7端梁8主滑线9主梁桥式起重机由桥架，装有提升机构的小车、大车运转机构及支配室等几部分组成。〔1〕桥架：由主梁9、端梁走台7等几部分组成。主梁跨架在车间上空，其两端连有端梁，主梁外侧装有走台并设有平安栏杆。桥架的一头装有大车移行机构6、电气箱3、起吊机构和小车运转轨道以及辅助滑线架。桥架的一头装有驾驶室，另一头装有引入电源的主滑线。〔2〕大车移行机构：大车移行机构是由驱动电动机、制动器、传动轴〔减速器〕和车轮等几部分组成。其驱动方式有集中驱动和分别驱动两种。整个起重机在大车挪动机构驱动下，可沿车间长度方向前后挪动。〔3〕小车运转机构：由小车架、小车移行机构和提升机构组成。小车架由钢板焊成，其上装有小车移行机构、提升机构、栏杆及提升限位开关。小车可沿桥架主梁上的轨道左右移行。在小车运动方向的两端装有缓冲器和限位开关；运动方式:大车拖动电动机驱动的前后运动，小车拖动电动机驱动的左右运动以及由提升电动机驱动的重物升降运动三种方式，每种运动都要求有极限位置维护。3．桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求：通常起重机械的任务条件通常非常恶劣，而且任务环境变化大，大都是在粉尘大、高温、高湿度或室外露天场所等环境中运用。其任务负载属于反复短时任务制。由于起重机的任务性质是间歇的〔时开时停，有时轻载，有时重载〕，要求电动机经常处于频繁起动、制动、反向任务形状，同时能接受较大的机械冲击，并有一定的调速要求。为此，专门设计了起重用电动机，它分为交流和直流两大类，交流起重用异步电动机有绕线和笼型两种，普通在中小型起重机上用交流异步电动机，直流电动机普通用在大型起重机上。为了提高起重机的消费率及可靠性，对其电力拖动和自动控制等方面都提出了很高要求：〔1〕空钩能快速升降，以减少上升和下降时间，轻载的提升速度应大于额定负载的提升速度。〔2〕具有一定的调速范围，对于普通起重机调速范围普通为3：1，而要求高的地方那么要求到达5：1～10：1。〔3〕在开场提升或重物接近预定位置附近时，都需求低速运转。因此应将速度分为几档，以便灵敏操作。〔4〕提升第一档的作用是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧，为防止过大的机械冲击，这一档的电动机的起动转矩不能过大，普通限制在额定转矩的一半以下。〔5〕在负载下降时，根据重物的大小，拖动电动机的转矩可以是电动转矩，也可以是制动转矩，两者之间的转换是自动进展的。〔6〕为确保平安，要采用电气与机械双重制动，既减小机械抱闸的磨损，又可防止忽然断电而使重物自在下落呵斥设备和人身事故。〔7〕要有完备的电气维护与联锁环节。由于起重机运用很广泛，控制设备曾经规范化。根据拖动电动机容量的大小，常用的控制方式有两种：一种是采用凸轮控制器直接去控制电动机的起停、正反转、调速和制动。这种控制方式由于遭到控制器触点容量的限制，故只适用于小容量起重电动机的控制。另一种是采用主令控制器与磁力控制屏配合的控制方式，适用于容量较大，调速要求较高的起重电动机和任务非常繁重的起重机。对于15t以上的桥式起重机，普通同时采用两种控制方式，主提升机构采用主令控制器配合控制屏控制的方式，而大车小车挪动机构和副提升机构那么采用凸轮控制器控制方式。二.凸轮控制器控制线路分析接触器KM控制电动机起动和停顿。控制器的不同控制位置,转子各相电路接入不同的电阻，实现一定范围的调速。〔1〕主电路分析QS为电源开关，KI为过电流继电器，用于过载维护，YA为三相电磁制动抱闸的电磁铁，YA断电时，在强力弹簧作用下制动器抱闸紧紧抱住电动机转轴进展制动，YA通电时，电磁铁吸动抱闸使之松开。三相电动机有接触器KM进展起动和停顿控制，电动机转子回路串联了几段三相不对称电阻。在控制器的不同控制位置，凸轮控制器控制转子各相电路接入不同的电阻，以得到不同的转速，实现一定范围的调速。在电动机定子回路中，三相电源进线中的有一相直接引入，其它两相经凸轮控制器控制，当控制器手柄位于左边1～5档与位于右边1～5档的区别是两相电源互换，实现电动机的电源的相序的改动，到达正转与反转控制目的。电磁制动器YA与电动机同时得电或失电，从而实现停电制动。凸轮控制器操作手柄使电动机的定子和转子电路同时处在左边或右边对应各档控制位置。左右两边1～5档转子回路接线完全一样。当操作手柄处于第一档时，各对触点都不接通，转子电路电阻全部接入，电动机转速最低。而处在第五档时，五对触点全部接通，转子电路电阻全部短接，电动机转速最高。〔2〕控制电路分析凸轮控制器的另外三对触点串接在接触器KM的控制回路中，当操作手柄处于零位时，触点1-2、3-4、4-5接通，此时假设按下SB那么接触器得电吸合并自锁，电源接通，电动机的运转形状由凸轮控制器控制。〔3〕维护联锁环节分析本控制线路有过电流、失压、短路、平安门、极限位置及紧急操作等维护环节。其中主电路的过电流维护由串接在主电路中的过电流继电器KI来实现，其控制触点串接在接触器KM的控制回路中，一旦发生过电流，KI动作，KM释放而切断控制回路电源，起重机便停顿任务。由接触器KM线圈和0位触点串联来实现失压维护。操作中一旦断电，接触器释放，必需将操作手柄扳回零位，并重新按起动按钮方能任务。控制电路的短路维护是由FU实现的，串联在控制电路中的SA1、SQ1、SQ2及SQ3分别是紧急操作、平安门开关及提升机构上极限位置与下极限位置维护行程开关。三.主令控制器控制线路分析KM0、KM1分别实现提升电机的正转与反转。KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8实现转子电路串入不同的电阻，调理转速。1．主电路分析LK1-12／90型主令控制器共有12对触点，提升、下降各有六个控制位置。经过12对触点的闭合与分断组合去控制定子电路与转子回路的接触器，决议电动机的任务形状〔转向、转短、转速等〕，使主钩上升、下降，高速及低速运转。KM0与KM1为吊钩电动机正反转控制接触器〔控制吊钩升降〕，YA为三相制动电磁铁，KI1为过电流维护继电器，电动机转子电路中共有七段对称衔接的电阻，其中前两段为反接制动电阻，由接触器KM3、KM4控制，后四段为起动加速调速电阻，分别由接触器KM5～KM8控制,当KM3～KM8依次闭合时，电动机的转子回路中所串入的电阻依次减小。与主令控制器的各控制位置相对应的电动机的机械特性如右图。2．控制电路分析1〕正转提升控制先合上QS1、QS2，主电路、控制电路上电，当主令控制器操作手柄置于0位时，SA－1闭合，使电压继电器KV吸合并自锁，控制线路便处于预备任务形状。当控制手柄处于任务位置时，虽然SA－1断开，但不影响KV的吸合形状。正转提升有六个控制位置，当主令控制器操作手柄转到上升第1位时，SA－3、SA－4、SA－6、SA－7闭合，接触器KM0，、KM2、KM3得电吸合，电动机接上正转电源，制动电磁铁同时通电，松开电磁抱闸，由于转子电路中KM3的触点短接一段电阻，所以电动机是任务在第一象限特性曲线1上，对应的电磁转矩较