第03章 典型设备电气控制电路分析

第三章典型设备电气控制电路分析第一节电气控制电路分析基础第二节Z3040摇臂钻床电气控制电路分析第三节T68卧式镗床电气控制电路分析第四节小型冷库电气控制电路分析第五节注塑机电气控制电路分析第六节交流双速信号控制电梯的电路分析1/23/2024第一节电气控制电路分析基础一、电气控制分析的依据依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟悉了解控制对象，掌握其控制要求等。二、电气控制分析的内容设备说明书电气控制原理图1/23/2024电气设备的总装接线图电器元件布置图与接线图三、电气原理图的阅读分析方法先机后电先主后辅化整为零总结特点集零为整、统观全局1/23/2024四、分析举例

C650卧式车床属中型车床，加工工件回转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。其结构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成。（一）卧式车床的主要结构和运动情况以C650普通卧式车床为例1/23/2024图3-1普通车床的结构示意图1-进给箱2-挂轮箱3-主轴变速箱4-溜板与刀架

5-溜板箱6-尾架7-光杆8-丝杆9-床身1/23/2024（二）C650车床对电气控制的要求1．主轴与进给电动机M12．冷却泵电动机M23．快速移动电动机M34．有必要的保护和联锁，有安全可靠的照明电路。从车削加工工艺要求出发，对各电动机的控制要求是：1/23/2024（三）C650车床的电气控制电路分析1/23/20241．主电路分析2．控制电路分析1）主电动机的点动调整控制2）主电动机的正反转控制3）主电动机的反接制动控制4）刀架的快速移动和冷却泵控制5)辅助电路6)

完善的联锁与保护1/23/20243．电气控制电路特点1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由一台电动机拖动。2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，正、反向停车时均具有反接制动控制。3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。4）具有完善的保护与联锁。1/23/2024第二节Z3040摇臂钻床电气控制电路分析一、机床结构与运动形式摇臂钻床一般由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成。1/23/2024（一）电力拖动特点（二）控制要求1．4台电动机容量均较小，采用直接起动方式，主轴要求正反转，但采用机械方法实现，主轴电动机单向旋转。2．升降电动机要求正反转。液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱的夹紧与放松以及主轴箱和摇臂的夹紧与放松，故液压泵电动机要求正反转。二、电力拖动特点与控制要求1/23/20243．摇臂的移动严格按照摇臂松开→摇臂移动→移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂的夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进行。4．钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。5．要求有必要的联锁与保护环节。6．具有机床安全照明电路与信号指示电路。1/23/2024三、电气控制电路分析1/23/2024（一）主电路分析（二）控制电路分析1．主轴电动机M1的控制2．摇臂升降及摇臂放松与夹紧的控制3．主轴箱与立柱的夹紧、放松控制4．冷却泵电动机M4的控制5．联锁与保护环节（三）照明与信号指示电路分析1/23/2024（四）Z3040型摇臂钻床电气控制特点1）Z3040型摇臂钻床采用机、电、液的综合控制。2）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控制有严格的程序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动夹紧。所以对M3、M2电动机的控制有严格的程序要求，这些皆由电气控制电路，液压、机械相互配合来实现。3）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示。1/23/2024第三节T68型卧式镗床的电气控制一、T68卧式镗床的主要结构和运动形式图3-5

T68卧式镗床结构示意图1-床身2-镗头架3-前立柱4-平旋盘5-镗轴6-工作台T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作台等部分组成。1/23/2024辅助运动：工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。T68卧式镗床的运动形式有：主运动：镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。1/23/2024二、电力拖动方式和控制要求T68卧式镗床控制要求主要是：1）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。2）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。3）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。4）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制动停车环节。1/23/20245）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。7）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。1/23/2024三、电气控制电路分析图3-6

T68型卧式镗床电气原理图1/23/2024（一）主电路分析（二）控制电路分析

1．M1主电动机的点动控制

2．M1主电动机正反转控制

3．M1主电动机高低速的转换控制

4．M1主电动机的停车制动控制

5．主轴及进给变速控制

1）停车时的变速

2）运行中的变速控制1/23/20246．快速移动控制7．联锁保护环节分析1）主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联锁。

2）M1主电动机正反转之间、高速与低速运行之间、M2快速移动电动机的正转于反转之间均设有互锁控制环节。

3）熔断器FU1~FU4实现相应电路的短路保护；热继电器FR实现M1过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。（三）辅助电路分析1/23/2024（四）电气控制电路特点

1）主电动机M1为双速笼型异步电动机。低速时将定子绕组接成三角形；高速时将定子绕组接成双星形。高、低速转换由行程开关SQ控制。低速时，可直接起动。高速时，进行二级起动，以减小起动电流。2）主电动机M1能正反向点动控制、正反向连续运行，并具有停车反接制动。在点动、反接制动以及变速中的脉动低速旋转时，在定子电路中串入限流电阻R，定子绕组接成三角形接法，以减少起动和制动电流。3）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。变速时，M1主电动机定子绕组接成三角形接法，在速度继电器KS的控制下进行连续反复低速运行，以利齿轮啮合，使变速过程顺利进行。4）主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀具溜板由快速电动机M2拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给设有机械和电气联锁保护。1/23/2024第四节小型冷库电气控制电路分析（一）主电路分析（二）控制电路分析

1．冷却泵电动机M1的控制

2．冷却塔风机电动机M2的控制

3．压缩机电动机M3的控制

1）制冷机组开车顺序的联锁保护

2）冷库的温度控制

3）压力及过载保护4．供液自动控制1/23/2024图3-7

小型冷库电气控制电路图1/23/2024（三）信号电路分析（四）电路特点

1．通过XCT-122型测温调节仪作温控器来调节冷库的温度

2．由电磁阀YV1、YV2来控制制冷剂的冷凝液，使其随压缩机的开或停而自动开阀供液或自动关闭供液

3．具有完善的保护和信号显示

1/23/2024第五节注塑机电气控制电路分析

一、螺杆式注塑机的结构图3-8

螺杆式注塑机结构1-后固定模板2-连杆机构3-支架4-动模板5-拉杆6-前固定模板7-塑化部件8-料斗9-齿轮变速箱10-预塑电动机11-注射液压缸12-行程开关13-液压泵电动机14-注座移动液压缸15-操作台16-闭模液压缸1/23/2024二、注塑机的动作程序图3-9

注塑机动作程序1/23/2024各行程开关作用如下：

SQ1、SQ9：安全门开关，起安全作用。关上安全门才能闭模，安全门打开才能开模。

SQ2：注座前进开关。

SQ3：慢速开关，切断大泵电源，控制模板慢速移动。

SQ4：快速开关，接通大泵电源，控制模板由慢变快。

SQ5：开模停止，全自动时接通闭模。

SQ6：开始注射。

SQ7：注座退停。

SQ8：预塑停止，开模计时器计时。

SQ10：接通小泵，螺杆后退。。1/23/2024三、注塑机的液压控制系统图3-10

XS-ZY-125注塑机液压系统图1/23/2024四、XS-ZY-125注塑机电气控制系统图3-11

XS-ZY-125注塑机电气控制电路图1/23/2024（一）电动机主电路分析（二）料筒加热电路分析（三）控制电路分析

1．控制电路操作方式

2．各种操作方式时的电路分析

1）点动控制

2）手动控制3）半自动控制

4）全自动控制1/23/2024（四）电气控制特点

1．注塑机采用机、电、液综合控制。

2．注塑机采用电阻加热圈进行料筒的加热，用热电偶进行测温，通过温度控制仪实现温度的自动控制，也可以用自耦变压器调节电阻加热圈输入电压的手动控制。

3．注塑机工作时，各步动作均有信号灯显示。1/23/2024第六节交流双速信号控制电梯的电路分析一、电梯的基本结构与分类电梯主要由机房、曳引机、轿厢、对重以及安全保护设备等组成（一）电梯的基本结构1/23/2024图3-12

电梯主要部件安装位置示意图1-极限开关2-曳引机3-承重架4-限速器5-导向轮6-换速平层感应器7-开门机8-操纵箱9-轿厢10-对重装置11-防护栅栏12-对重导轨13-缓冲器14-限速器涨紧装置15-基站厅外开关门控制开关16-限位开关17-轿厢导轨18-厅门19-呼梯按钮箱20-控制柜1/23/2024（二）电梯的安全保护系统电梯具有完备的安全保护系统，可分为机械安全保护系统与电气安全保护系统。1、机械安全保护系统1）电磁制动器2）轿门上的安全触板装置3）自动门锁机构4）轿顶安全窗5）轿顶安全栅栏6）限速器与安全钳7）缓冲器8）底坑防护栏1/23/20241、门开关保护2、电梯终端超越保护3、超载保护图3-13

电梯终端超越保护开关示意图1-钢丝绳2-导轮3-终端极限开关4-张紧配重5-导轨6-轿厢7-极限开关下碰轮8-下限位开关9-下减速开关10-下开关打板11-上开关打板12-上减速开关13-上限位开关14-极限开关上碰轮2、电气安全保护系统

1/23/2024按用途分有：乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、杂物电梯、住宅电梯、特种电梯等。按运行速度分：低速电梯（速度

1.0m/s）、快速电梯（1.0m/s>速度>2.0m/s）高速电梯（速度

2.0m/s）。按曳引电动机的供电电源分为：采用交流异步双速电动机拖动，简称交流双速电梯，为低速电梯。采用交流异步电动机，进行变频调速简称交流调速电梯，为快速电梯。采用直流电动机拖动，简称直流电梯，一般为高速电梯。（三）电梯的分类1/23/20241）有专职司机。2）到达预定停靠的层站时，提前自动减速，平层时自动停靠开门。3）自动开、关门。4）到达上下端站时，提前自动强迫电梯减速，平层时自动停靠开门。5）厅外有召唤装置，召唤时厅外有记忆指示灯，轿内有音响信号和指示灯。6）厅外有电梯运行方向、电梯所在层楼位置指示。二、交流双速信号控制电梯（一）信号控制电梯的特点

1/23/20247）自动平层。8）召唤要求执行完毕，自动清除轿内、厅外召唤记忆指示信号。9）司机可接受多位乘客要求作指令登记，然后通过点按起动或关门起动按钮起动电梯，直到完成运行方向的最后一个内、外指令为止。若相反方向有内、外指令，电梯自动换向，点按起动或关门起动按钮后起动运行。运行前方出现顺向召唤信号时，电梯能到达顺向召唤层站自动停靠开门。司机还可通过直驶按钮使电梯直驶。1/23/2024图3-14五层站KTJ-□□/1.0-XH型交流双速信号控制电梯电气控制