电力拖动与控制课件.ppt

1、电力拖动与控制B,目录,第一章绪论6第二章普通机床继电器接触器控制线路分析14第三章机床电气控制线路的设计148第四章直流拖动系统183第五章交流无级调速系统251,第一章绪论,一、电力拖动在现代机床中的地位：,指在无人参与或仅有少数人参与的情况下，利用自控系统使被控对象或生产过程，自动地按预定的规律去工作的过程。,由工作机构、传动机构、原动机和自动控制四部分组成。,现代机床：,自动控制：,电力拖动系统的目的与任务：,目的：将电能转换为机械能，用于实现生产机械起动、停止及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。,任务：是要实现生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂的自动化

2、。,二、本课程要求掌握的主要内容：,典型机床的继电器接触器控制系统的设计直流拖动系统的原理及应用交流拖动系统的原理及应用,第二章普通机床继电器接触器控制线路分析,【学习目标】：,重点和难点：常用低压电器、普通机床机电接触器控制线路分析。,2.1机床电气控制线路的基本环节（本节作业）2.2CW6163型万能卧式车床电气控制线路2.3C616型卧式车床电气控制线路2.4C650型卧式车床电气控制线路*2.5Z3040型摇臂钻床电气控制线路*2.6X62型万能升降台铣床电气控制线路*2.7T68型卧式镗床电气控制线路*2.8组合机床电气控制线路（本章作业）,本章主要内容,2.1.1常用低压电器,用于

3、交流1200V以下或直流1500V以下电路中的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备称为低压电器。如闸刀、按钮、继电器、接触器等。,1.开关,开关是用于接通和断开电路的电器。常用的开关有刀开关、铁壳开关、组合开关和自动空气开关。,2.1机床电气控制线路的基本环节,用途：一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。,1）刀开关,刀开关又叫闸刀开关。分为单极、双极和三极。,符号,结构：由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。,刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。

4、刀开关额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。,安装：安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装。,开关断开瞬间时产生电弧，热空气上升将电弧拉长而熄灭。,刀开关,又称封闭式负载开关。是带有熔断器的刀开关放在铁或薄铜板冲压而成的铁壳中。,2）铁壳开关,注意：,1、不允许随意放在地面上使用。,2、操作时不要面对开关，以免意外故障电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人。,3、开关外壳应可靠接地，防止意外漏电造

5、成触电事故。,结构：组合开关有若干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。,3）组合开关,组合开关也称转换开关,用途：一般用作电源的引入开关。它比刀开关轻巧，也可以用来直接起动小容量异步电动机和对电动机进行正、反转控制。,用途：能接通和分断电路，还能对电路进行短路、欠压、严重过载的保护，也可用于不频繁地启动电动机。,4）自动空气开关,自动空气开关又称自动空气断路器。集控制和多种保护功能于一身。,主触点,弹簧,锁钩,双金属片,热元件,工作原理：电路过载,主触点,弹簧,锁钩,双金

6、属片,热元件,工作原理：电路过载,主触点,弹簧,锁钩,双金属片,热元件,工作原理：电路短路,主触点,弹簧,锁钩,双金属片,热元件,工作原理：电路短路,主触点,弹簧,锁钩,双金属片,热元件,工作原理：电路出现欠压,主触点,弹簧,锁钩,双金属片,热元件,工作原理：电路出现欠压,2.熔断器,熔断器主要作短路或严重过载保护用，串联在被保护的线路的首端。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或严重过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。,瓷插式RC螺旋式RL无填料密封式RM有填料式RT快速熔断器RS自恢复熔断器,分类：,电路符号,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,特点：结构紧凑，体积小

7、，更换溶体方便，具有较高的断流能力，具有稳定的保护特性，具有明显的熔断指示。,无填料密封式熔断器,特点：多用于低压电力网络和成套配电装置中，作为较大容量电气设备的短路和连续过载保护，是一种分断能力较大的熔断器。,有填料式熔断器,特点：是一种大分断能力的熔断器。广泛应用于短路电流很大的电力网络或低压配电装置中。,选择熔体额定电流的方法：,1、电灯支线的熔体：熔体额定电流支线上所有电灯的工作电流之和。2、一台电动机的熔体：熔体额定电流电动机的起动电流2.53、几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.52.5)容量最大的电动机的额定电流，,接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电

8、器，它常用在控制电动机的主电路上。,主触头,动铁芯,静铁芯,线圈,辅助触头,常闭,常开,弹簧,结构,3.交流接触器,符号,接触器线圈,接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）,接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）,接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,使用选择,工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，主触头闭合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。,4.主令电器,按钮、行程开关是自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器，称为主令电器。,作用

9、：用来切换控制电路，使电路接通或分断。实现对电力拖动系统的控制。,1）按钮,按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主令电器。它主要控制接触器和继电器，也可作为电路中的电气联锁。,常开触头,常闭触头,按钮帽,复位弹簧,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,电路符号,复合按钮,工作原理,行程开关也称为位置开关或限位开关，主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的电气控制。,2）行程开关,当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。,5.继电器,继电器是一种根据特定输入信号而动作，接通或断开电路的自动

10、控制电器。,继电器同接触器比较，触发器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中，反映控制信号，既而控制较强电流的主电路。,继电器的种类很多，只介绍热继电器、时间继电器。,电动机在运行过程中，由于长期过载、频繁启动、欠压运行断相等原因都会使流过电动机的电流超过额定电流。热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，常采用热继电器进行电动机的过载保护。,1）热继电器,双金属片,发热元件,复位按钮,动触头,静触头,拉杆,结构,常闭触点将串联在电动机的控制电路中,发热元件将串联在电动机的主电路中,符号,工作原理,发热元件接入电机主电路，当主电路中电流超过容许值而使

11、双金属片受热时，因双金属片的下层膨胀系数大，使双金属片弯曲，在导板作用下使常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。,时间继电器是一种时间动作的控制器。在交流电路中常采用空气式时间继电器，是利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的。,2）时间继电器,按延时方式分：通电延时型、断电延时型,a)通电延时继电器,通电延时闭合,通电延时断开,电路符号,示意图,b)断电延时继电器,断电延时断开,断电延时闭合,电路符号,示意图,特点：结构简单、寿命长、价格低廉。延时范围大，且不受电压和频率波动的影响，但是延时误差大，无调节刻度指示难以精确地整定时间

12、，在对延时精度要求较高的场合不宜采用。,目前，半导体时间继电器发展很快，精度高、体积小、调节方便，使用日益广泛。,2.1.2继电接触器控制系统,利用先前介绍的各种电器，可组成各种具有不同功能的控制电路。,每一个继电接触控制电路包括主电路和控制电路。,主电路中有开关、熔断器、交流接触器的主触头、热电器元件等它们与被控制的电动机串联。,控制电路包括按钮、交流接触器线圈、热继电器动断触头等。,基本原理是接通或切断控制电路，使交流接触器电磁线圈通电或断电，主触头闭合或断开，以控制主电路。,典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、延时控制等。,1、三相异步电动机的启动电路,KM

13、,SB1,FR,FR,FU,KM,M3,1）点动控制线路,控制电路,主电路,先闭合开关Q，接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,松SB1KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,点动电路功能,控制电机在很短时间内工作。,工作原理,QS,KM,SB1,KM,SB2,FR,FR,FU,KM,M3,控制电路,主电路,工作原理,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,按SB2KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,KM辅助触头闭合自锁,KM辅助触头恢复失去自锁,长动电路功能,控制电机长时间连续工作,先闭合开关Q接通电源。,QS,2）.连续控制线路,电路的保护环节,短

14、路保护：熔断器FU起到短路保护作用。,过载保护：电动机过载时，热继电器的热元件FR温度升高，热元件动作，使其接在控制电路中的常闭触点断开，切断接触器的线圈电路，使其主触头断开，使电动机停机。,欠压保护：电源电压过低或停电时，接触器线圈产生的吸力不够，使其主触头断开，使电动机停机。,2.三相异步电动机的正、反转控制电路,注意：若在同一时间里两组触头同时闭合，就会造成电源相间短路。所以，在两个接触器之间必须有防止同时吸合的控制，称为联锁控制。,KM2,SB1,SB3,FR,Q,FR,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,KM2,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转；,按SB2

15、KM2线圈得电,KM2触头动作M反转；,KM1、KM2常闭触头互锁：,防止KM1KM2同时得电造成电源短路,工作原理,合Q，接通电源,按SB3KM1线圈失电,KM1触头恢复M停转；,正转反转必须先按停止按钮SB3,KM1,KM1,M3,M3,M3,KM2,SB1,SB3,FR,QS,FR,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,按SB1KM1得电,KM1常开触头闭合M运转,误按SB2KM2得电,KM1,KM2,若去掉互锁KM1、KM2常闭触头，合Q，,KM2常开触头闭合,ABC,则电源A、C线间短路,M3,熔断器FU烧毁！,KM1,一定要加互锁触头,KM2,SB1,SB3,FR,Q

16、,FR,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。,KM1KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！,3.行程控制电路,KM2,SB1,SB3,KR,Q,KR,FU,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,KM2,KM1,SQ1,KM2,L1,L2,L2,L1,SQ2,SQ2,SQ1,设KM1得电M正转,工作台左移;,KM2得电M反转,工作台右移;,M3,工作台,右移,左移,SB1,KR,SB2,KM1,KM2,KM1,L1,L2,SQ2,左移,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转工作

17、台左移,工作原理合Q,直至压住行程开关SQ2：,常闭触头断开KM1线圈失电,M停转;,常开触头闭合KM2线圈得电,M自行起动反转,工作台返回右移。,SQ2,SQ1,右移,KM2,KM1,KM2,SQ1,SB3,SB1,SB3,KH,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,L1,L2,SQ2,当工作台右移至压住行程开关SQ1：,常闭触头断开KM2线圈失电,M停转;,常开触头闭合KM1线圈得电,M自行起动正转,工作台返回左移,如此循环可实现工作台自动往复运动。,左移,SQ2,SQ1,右移,SQ1,KM2,KM2,4.多地点控制线路,KM,SB1,SB4,KR,Q,KR,FU,M3,SB2,KM,S

18、B3,SB5,SB6,利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；,利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。,甲,乙,丙,5.延时控制电路,SB1,SB2,KR,Q,KR,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,Y-起动控制线路,KT,KT,KT,W2,U1,U2,V1,V2,W1,SB1,SB2,KR,Q,KR,FU,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KT,KT,W2,U1,U2,V1,V2,W1,工作原理,按SB1KM1得电M以“Y”形接法降压起动；,KM2得电M以“”形接法正常运转。,KT得电,KM1失电“Y”形接法断开,KT常闭触头延时打开,KM1常开

19、触头闭合,KT常开触头瞬时闭合,6.顺序控制电路,SB1,SB3,Q,KR1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,KR2,KM1,KM2,KR1,KR2,KM1,KM1,KM2,顺序控制,L2,L1,利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。,顺序控制线路(1),顺序控制线路(2),自锁和顺序控制,按SB1KM1线圈得电KM1各触头动作按SB2KM2线圈才能得电,工作原理,若先按SB2，电路不能工作。,SB1,SB3,Q,KR1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,KR2,KM1,KM2,KR1,KR2,KM1,KM1,KM2,L2,L1,SB4,KM2

20、,利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。,利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。,顺序控制线路(3),工作原理,直接起动控制线路：,KM,FU1,FU,Q,Q,KM,KM,KR,SB1,SB2,FU2,KR,用开关直接起动,用接触器直接起动,适用于中小容量的电动机。KR是热继电器，用于电机过载控制。,二、鼠笼型三相异步电动机的起动控制线路,自锁：用接触器本身的触点使线圈保持通电的环节称为自锁环节。,降压起动控制线路：（Ist(47)IN）,星三角降压起动控制线路,星三角降压起动控制线路如下：,从主回路可知，如果控制线路能使电动机接成星形（即KM3主触点闭合），并且经过一段延时后再接

21、成三角形（即KM3主触点打开，KM2主触点闭合），则电动机就能实现降压起动，而后再自动转换到正常速度运行。,工作过程如下：,KM2与KM3的动断触点是保证接触器KM2与KM3不会同时通电，以防电源短路。,KM2的动断触点同时也使时间继电器KT断电（起动后不需要KT得电）。,其中：,星三角降压起动控制线路：,工作过程如下：,按SB2KM1on电动机起动，呈星形联结。KTon（延时）KM2on电动机处于工作状态，呈三角形联结。,定子电路串电阻降压起动控制线路,a)图工作过程如下：,电动机定子电路串电阻降压起动控制线路,b)图工作过程如下：,线路图a)存在的问题：在电动机起动后，接触器KM1与时间继

22、电器KT始终处于通电状态，这是不必要的。,按SB2KM1on电动机串电阻降压起动KTon（延时）KM2onKToffKM1off同时电动机处于正常运转的工作状态，电阻R被短接。,二、电动机的正、反转控制线路,图（a）分析：无保护（互锁）环节。按下SB2：正向KM1得电动作，主触点闭合，电动机正转；按下SB1：电动机停止；按下SB3，反向KM2得电动作，主触点闭合，电动机定子绕组与正转时相比相序反了，则电动机反转。从主回路看：如果按了SB2后又按SB3，即使KM1、KM2同时通电动作，就会造成主回路短路。因此这种控制线路是不能采用的。,互锁环节：指各接触器利用辅助触点实现相互制约，形成接触器此通

23、彼断关系的环节称为互锁。,在图(b)中：当KM1得电时，由于KM1的动断触点打开，使KM2不能通电。此时即使按下SB3按钮，也不能造成短路。反之也是一样。如果现在电动机正在正转，想要反转，则必须先按停止按钮SB1后，再按反向按钮SB3才能实现。,图（b）分析：必须先停机才能换向。,图（c）分析：可不停机换向。,同理：按下SB3时，只有KM2得电，同时KM1回路被切断。,使用双连按钮：按下SB2时，只有KM1可得电动作，同时KM2回路被切断。,所以：当电动机正在正转或反转时，不必先停下电动机再换向，可直接按正转或反转起动按钮就能实现电动机转向的改变。,联锁：接触器辅助触点之间相互制约，组成顺序起

24、停关系的环节称为联锁。,三、正、反转自动循环控制线路,行程开关控制的正、反转自动循环线路,工作过程如下：,按SB2KM1on电动机正转使工作台前进至行程开关ST2处压断ST2KM1offKM2on电动机反转使工作台后退至行程开关ST1处压断ST1KM2offKM1on,其中：SB3为工作台后退方向的起动按钮，在任何时候，工作台前进与后退方向可直接切意转换。,SB1为停车按钮。,行程开关ST3和ST4起限位保护作用。当由于某种故障，工作台到达ST1或ST2位置时，未能切断KM2或KM3，工作台将继续移动到达极限位置，压下ST3和ST4，最终把控制回路断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置

25、所导致的事故。,四、电动机制动控制线路,机床电气中常用的是反接制动和能耗制动。反接制动控制线路：实质改变异步电动机定子,绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。其控制线路如下：,作法：想要停车时，首先将三相电源切换，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。,速度继电器特点：速度不为零时，正向或反向的常开触点闭合，常闭触点断开。,KM1ON：正常工作KM2ON：制动,图（a）分析：,按SB2KM1ON（电动机正转）正转BV的动合触点闭合。,图(a)存在的问题：在停车期间调整工件时，当,按SB1KM1OFFKM2ON（开始制动）直到n0BV复位KM2off（制动结束

26、）,反接制动时，旋转磁场的相对速度很大，定子电流也很大，因此制动效果显著。但在制动过程中有冲击，对传动部件有害，能量消耗较大。故用于不太经常起制动的设备，如铣床、键床、中型车床主轴的制动。,适用场合：,电动机的能耗制动：,右手定则：闭合导体切割磁力线时会产生电流I，方向用右手定则判断。,左手定则：带电导体在磁场中运动时会受到磁场力F的作用，方向用左手定则判断。,说明：图（a)、（b）分别用复合按钮与时间继电器实现能耗制动的控制线路。,按SB2KM1ON（电动机起动）,工作过程如下：,图（a）：手动控制的简单能耗制动线路，停车时按下SB1按钮，到制动结束放开按钮。,图（b）：实现自动控制，简化操

27、作，具体操作为：,KM2为制动用接触器。,能耗制动与反接制动相比较，具有制动准确、平稳、能量消耗小等优点。但制动力较弱，特别是在低速时尤为突出。另外它还需要直流电源。故适用于要求制动准确、平稳的场合，如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。,适用场合：,例1.在下列电路图中，问KT有何作用？,作用：保护电流表不受起动电流的冲击,五、双速电动机高低速控制线路,由n0=60f/p知道：双速电动机是由改变定子绕组的极对数p来改变其转速的。,用开关S实现高、低速控制：特点：高、低速切换时必须先停机，后转化。,用复合按钮实现高、低速控制：特点：高、低速可直接进行切换，不必先停机。,用开关S转换高、低速控

28、制：当开关S打到低速时：电动机低速运行；当开关S打到高速时：电动机先接通低速，延时后自动切换到高速。,开关S实现高、低速控制,复合按钮实现高、低速控制,开关S转换高、低速控制,六、控制线路的其它基本环节：电动机的点动控制,多点控制,目的：为操作方便，要求可在多个地点都能控制设备；,控制线路：如下页。,为保证安全，要求几个操作信号都得到许可，设备方可进行工作。,图多地起停：几个常开按钮并联，常闭按钮串联。特点：SB1SB4任何一个按钮都可停车，SB5SB8任何一个按钮都可起动电动机。,图几个常开按钮串联：为保护操作安全，要求几个操作者都发出主令信号，设备才能工作。,电动机的连锁,动力头行程自动循

29、环控制：动力头的工作循环过程：分为三步,动力头由原位b点移到位置a停下；动力头由原位c点移到位置d停下；接着使动力头,同时退回原位停下。,其中：动力头,在原位时分别压下行程开关ST1和ST3。,控制线路的工作过程如下：,按SBKM1onM1正转：动力头由原位b点向a点运动；,两个动力头都停在原位。,注意：KM3和KM4接触器的辅助动合触点，分别起自锁作用，这样能够保障动力头,都确实退回到原位。如果只用一个接触器的触点自锁，那另一个动力头就可能出现没退回到原位接触器就已经失电的问题。,电液控制,具有延时停留的控制线路图（P16图1-15）,刀架纵进、横进及后退控制线路图（P17图1-17）,缺相

30、与过载双重保护如下图：,当电路中装有主令电器：如主令控制器SL或转换开关时，必须加专用的零压保护措施，如下图：,分析：当SL在中间位置时：SL1线接通KVNON，HL（电源指示灯）亮。当SL转换到右边位置：SL2线接通1KMON，电机正转。当SL转换到左边位置：SL3线接通2KMON，电机反转。注意：当电机正在正转或反转时，电源电压消失或降压，KVN线圈失电其触点断开断开1KM或2KM，电机停转。当电源恢复时，因为此时转换开关一定,不在0位置（中间位置），KVN不会自动接通；所以1KM或2KM均不能接通，只有重新手动将SL先置0位后再转换，才可启动电机。若无KVN，则电源恢复时，由于SL的作用

31、，电机体会自动启动，造成人身、设备伤害等。,零磁保护：主要针对直流电机。如下图：只有励磁电路中流过一定大小的电流时，KAV才会闭合，KM方可闭合，电机启动。,若流过励磁绕组FC中的电流过小（），KAV就会自动OFFKMOFF电机停机。,VD的作用：电源断电瞬时，若无VD，由于FC为储能元件，它会阻止电路中的电流,例2.分析下图的工作原理，并说明继电器K和按钮SB的作用，KT1、KT2又有什么作用？,减小，从而使KAV发生误动作，当并上VD时，电源断电时VD产生一个放电回路，避免KAV误动作。,SOFF：按SBKMON,电动机间歇起动(点动)SON：SB无作用，电动机间歇起动（常动）,SB作用：

32、开关S断开时，其有点动作用；K作用：控制继电器KM断开与吸合，使电动机间歇工作；KT1作用：控制KM吸合的时间；KT2作用：控制KM断开的时间。,例3.下图为一组合机床机械滑台进给线路，滑台的工作进给由电动机M1拖动，快速进给由电动机M2拖动，滑台的工作循环如图所示。试分析控制线路的工作原理。,机械滑台正,压断ST2,向快进,机械滑台,正向工进,压上ST3,机械滑台反向工进,松开ST2(ST2ON）,压下ST1,KM2，KM3OFF，m1,m2同时停机，工作循环结束。,如果在工作循环中发生意外，如断电或紧急停车，机械滑台就没有退回原位，则在下次开始工作之前，可先按SB2使滑台确定退回原位后再按

33、SB1开始工作循环。,机械滑台反向快进（快退）,SB2可使工作台前进前先返回原为。,例4.要求三台电动机m1,m2及m3按一定顺序启动，即M1先启动后m2才能启动，M2启动后M3才能启动，停车同时停止。试设计此控制线路。,例5.试设计一台异步电动机的控制线路，要求：（1）能实现启、停两地控制；（2）有点动调整；（3）能实现单方向的行程保护；（4）要有短路和过载保护。,例6.为限制点动时电动机的冲击电流，在点动工作时需串入限流电阻，而正常工作时为直接启动。试设计其电气控制线路。,例7.试设计两台电动机m1,m2顺序启动的控制线路。要求:（1）M1启动后M2立即启动；（2）M1停止后M2延时一会才

34、停止；（3）M2有点动控制；（4）两台电机均有短路、过载保护。,例8：为两台异步电动机设计一个控制回路，要求：两台电机互不影响，独立起停。可以同时控制两台电机的起停。当一台电机发生过载时，两台电机同时停车。,例9：设计一台电动机的控制线路，要求：a)实现电动机的正反转；b)停止时能够实现手动能耗制动；c)正转可实现点动控制；d)具有短路与过载保护。,P23练习题1-7试设计一个工作台前进退回控制线路。工作台由电动机M带动，行程开关ST1、ST2分别装在工作台的原位和终点。要求具有以下功能：,前进后退停止到原位。工作台到达终点后停一下在后退。工作台在前进中能立即后退到原位。有终端保护。,P23练

35、习题1-5试设计某机床主轴电动机的电气控制线路，要求：可正向点动，两处起停；可正、反转；正反转停止时均可反接制动；应有短路、过载和零压保护；有安全工作照明灯及电源指示灯。,P25练习题1-9：试设计深孔钻三次进给的控制线路。下图为其工作示意图。ST1,ST2,ST3,ST4为行程开关，YA为电磁阀。,ST2,电磁阀YA吸合时钻头前进，电磁阀YA分离时钻头退回。,本节作业：,第三版：P23：1-6，P25：1-8，1-10，1-11,第四版：P23：1-4，1-6，P24：1-7，补充题,补充练习题试设计一个工作台前进退回控制线路。工作台由电动机M带动，行程开关ST1、ST2分别装在工作台的原位

36、和终点。要求具有以下功能：,前进后退停止到原位。工作台到达终点后停一下在后退。工作台在前进中能立即后退到原位。可以实现工作台的往复运动。有终端保护。,CW6163B型万能卧式车床电气控制线路,2.HL1为机床工作指示灯。,主电路中共有三台电机M1、M2和M3，分别为机床的拖动电机，润滑电机及冷却泵电机，三台电机均为直接起动。,一、主电路分析,二、控制电路分析,1.合上断路器QHL2灯亮（表示三相交流电源接通），此时使SAONEL照明灯亮。,5.在M1工作的状态下，按SB6KM2ON，冷却泵电机起动工作。,3.按SB3或SB4KM1ON，机床主电机M1开始工作，机床工作指示灯HL1亮。,4.按S

37、B1或SB2KM1OFF，机床主电机M1停机。,6.按SB5KM2OFF，冷却泵电机停止工作。,7.在电源接通的任何时候按SB7KM3ON，刀架快移电机起动工作，快移电机只能点动控制。,8.行程开关ST为机床的限位保护，当工作台超出规定行程时，ST自动断开，切断控制回路电源。,三、控制线路中的保护1.M1、M2、M3均有短路保护(FU1，FU2）。2.M1、M2均有过载保护（KR1，KR2）。3.M1、M2有连锁保护，M1工作时M2才能工作。,C616型卧式车床电气控制线路,2.在HL亮后任何时间内，只要合上开关Q2冷却泵电机启动，送冷却液。,主电路中共有三台电机M1、M2和M3，分别为机床的

38、拖动电机，润滑电机及冷却泵电机，三台电机均为直接起动。,一、主电路分析,二、控制电路分析,1.合上断路器QLHL灯亮（表示三相交流电源接通），此时使SA2ONEL照明灯亮。,4.在KON后使SA1-2ON（SA处于向下位置）KM1ON（同时断掉KM2）KTON,主电机M1正转。,3.QL合上后使转换开关SA1-1ON（SA1处于中间位置）KONKM3ON，M2启动开始供油。,5.在KAON后若使SA1-3ON（SA处于向上位置）KM2ON（同时断掉KM1）KTON，主电机M1反转。,6.中间继电器K起零压保护作用。,三、控制线路中的保护1.M1、M2、M3均有短路保护(FU1，FU2）。2.M

39、1、M2、M3均有过载保护（KR1，KR2，KR3）。3.M1、M2、M3均有失（零）压保护（K）。,普通车床电气控制线路,C650,一、主电路分析：C650型普通车床共有三台电动机：主电机M1、冷却泵电机M2和刀架快移电机M3，均为直接启动。,（1）主电路中接有电流表，以监视主电机的工作电流。为避免启动电流烧坏电流表，在A上并有KT的延时断开触点，启动时短接掉电流表。,（2）为防止制动电流（断续电流、点动）对主电机的冲击，主电路中串有电阻R，在制动时断开KM接入R，正常工作时由KM短掉R。,其中：,二、控制回路分析：1.主电机的正向点动控制：SB6,按SB6,KM3ON电机M1正转,2.主电

40、机M1的正、反转控制：SB1，SB2,松开SB1后，由3-5-15-13-7-11使KM3ON,按SB1,KM3ON电机M1正转,M1正转控制：,KTON：则延时后KT的延时断开触点断开，将电流表A接入主回路。,M1反转控制：,按SB2,KMONKON,KM4ON电机M1反转,3.无论按SB2或SB1都会使：,KMON：则在启动和正常工作时短接掉串入主回路中的电阻R。,4.主电机的反接制动控制（BV1:正,BV2:反,SB4),正转反接制动：（正转时KM3ON且BV1ON）,当制动时按SB4所有接触器断电，但由于电机的惯性，松开SB4时电机不会马上停下来，BV1处于闭合状态，则由线路（3-5-

41、17-23-25）使KM4ON实现反接制动，直至电机转速为0时BV1OFFKM4OFF。,反转反接制动：（反转时KM4ON且BV2ON）,道理同上，只是按SB4后，由于KS2ON,KM3ON（反接制动）直至电机转速为0时,BV2OFFKM3OF,6.照明控制（SA）：按合SA照明灯ELON,5.冷却泵电机和刀架快移的控制：,冷却泵电机M2控制：SB5、SB3,按SB3,KM1ON冷却泵电机M2转动,SB5停止冷却泵工作（什么时候需要什么时候启动）,刀架快移电机M3：ST,转动刀架手柄ST被压合,KM2ON,M3ON刀架快移。转动手柄松开ST，断开M2。,三、控制电路所具有的保护：短路，过载，互

42、锁。,摇臂钻床电气控制线路,Z3040,控制回路,主电路中共有四台电机M1、M2、M3和M4，分别为钻床的主电动机（主轴旋转）、升降电动机、液压泵电机及冷却泵电机，四台电机均为直接起动。,一、主电路分析,二、控制电路分析,主电机M1的控制：SB2，SB8,按SB2KM1ON，主电机M1旋转，换向由机械手柄实现。,控制回路要工作，必须先按下SB1K1ON,KM4ON,主轴箱的夹紧与松开：将组合开关SA2扳向右侧,按SB3KT1ON,电机M3工作供油，推动活塞使摇臂松开同时活塞杆运动控制ST2动作,KM4OFF，KM2ON,M2正转摇臂上升至需要位置松开SB3KM2OFF,延时后KT1OFF,KM

43、5ONM3OFF,立柱,夹紧活塞杆运动控制ST3OFFKM5OFF,M3停止,摇臂下降由SB4和M2反转控制，过程同上。,摇臂升降电机M2的控制：SB3，SB4手动控制,压力油进入主轴箱液压缸，使主轴箱松开。,按SB5,KM4ON电机M3正转,YA1ON,延时后,立柱的夹紧与松开：将组合开关SA2扳向左侧,压力油推动活塞使立柱松开。,按SB5,KM4ON电机M3正转,YA2ON,延时后,压力油进入主轴箱液压缸，使主轴箱夹紧。,按SB6,YA1ON,延时后,KM5ON电机M3反转,立柱与主轴箱的夹紧及松开可同时进行：SA2,将组合开关SA2扳向中间位置（零位置），即可同时接通YA1和YA2，其它

44、过程同前。,压力油推动活塞使立柱夹紧。,按SB6,KM5ON电机M3反转,YA2ON,延时后,主电动机,冷却泵电动机,进给电动机,X62W型万能升降台铣床电气控制线路控制回路,一、电气线路概述的特点：,机床由三台异步电动机拖动，主电动机M1和进给电动机M2可正、反转，主电动机M1采用电磁离合器制动。,进给电机M2可完成工作台上下、左右、前后六个方向的进给运动及快移。,工作台上可加装圆形工作台，其回转运动也由主电机拖动。,有完备的联锁装置。如：主轴旋转与进给，电动机的顺序起动，进给电机与主电机的同时停止或先停，六个方向的进给运动同时只能选其一等等。,主轴运动与进给运动的变速采用变速孔盘来实现，且

45、变速时可做瞬时点动。,具有短路、过载保护，当主电机或冷却泵电机过载时，进给电机也立即停止，避免了刀具和机床的损坏。,二、主电动机M1的控制线路分析：,1、M1的启动（SB1，SB2）：选好转速使ST7常态，主轴换刀制动断开（SA2-1ON），打好转向（SA5搬至合适位置），合上电源转换开关Q1，按SB1或SB2主电机可两地启动（KM1ON)。,2、M1的制动（SB3或SB4）：按停止按钮SB3或SB4，断开KM1同时接通YC1实现手动制动，且YC3接通使工作台快速离开刀具。,3、主轴变速时的瞬时点动（ST7）：停车，转动手柄变速，转速确定后复位，手柄在复位的过程中压下ST7M1点动，手柄复位后

46、ST7恢复常态，切断了瞬时点动线路。,4、主轴上刀或换刀制动（SA2）：在换刀时要求主轴处于制动状态，以免造成人身事故，所以应将主轴换刀制动开关SA2搬至制动合上的位,三、进给运动控制线路分析：,置，SA2-2ON，SA2-1OFFYCON（主轴制动），换刀结束后将SA2复原主轴方可启动。,六个方向均有极限位置保护，机械和电气上也有联锁保护。工作台六个方向的运动均由KM2或KM3接通进给电动机M2来实现。同一时间只能由各自的电磁离合器接通一个方向的运动，且M2只有在M1启动后图中(17-11)KM1触点闭合后方可启动(联锁)。,工作台纵向（左右）运动：当纵向进给手柄处于中间位置时断掉纵向进给离

47、合器，从而停止纵,右纵（ST1）：手柄向右压下ST1(ST1-1ON）KM2ON(M2正转)工作台向右运动。,注意：纵向手柄处于左或右的位置，均接通纵向进给离合器。,向时给运动。在圆形工作台处于断开的位置，即SA1-2OFF，SA1-1和SA1-3ON时：,左纵（ST2）：手柄向左压下ST2（ST2-1ON）KM3ON（M2反转）工作台向左运动。,由十字手柄接通相应的电磁离合器实现，十字手柄有上、下、左、右、中间5个位置，当十字手柄处于中间位置时，断掉横向及垂直方向的离合器，停止了这四个方向的进给运动。,向前向下,ST3:,手柄向前手柄向下,ST3-2OFFST3-1ON,压动ST3时,KM3

48、ON(M2正转)工作台,向前向下,运动,手柄向后手柄向上,ST4-2OFFST4-1ON,ST4:,压动ST4时,KM3ON(M2反转)工作台,向后向上,运动,工作台的横向（前后）及垂直（上下）运动：,进给运动快移（SB5，SB6）：,六个方向的进给快移是通过相应的手柄结合快移按钮SB5或SB6来实现的。,进给变速的瞬时点动（ST6）：,圆形工作台回转（只有一个方向的转动）。,四、圆形工作台的控制：SB1或SB2,为了进行圆弧或凸轮的铣削加工，X62W可在工作台上安装圆形工作台，圆形工作台可以手动，也可自动。当用电气方式控制时，必须将圆形工作台的转换开关SA1接通(SA1-2ON，SA1-1及

49、SA1-3OFF)，且各方向的进给手柄必须处于0位，此时：,按SB1或SB2KM1ON,经路径：,KM2ON带动,第3-7节T68型卧式镗床电气控制线路,镗床用于钻孔、镗孔、铰孔及端面加工，其主运动一般为镗杆的旋转运动，进给运动为工作台的前后、左右、主轴箱的上下及镗杆的进出共8个方向的运动。除机动进给外，还可进行手动进给、点动及快速移动。,一、主回路的特点：,2台电机，主电机M1为双速电机。其高低速转换在控制回路中由行程开关ST控制。STOFF:低速，STON：高速。,主电机可实现正、反转，及正反转时的点动，有制动，并串有限流电阻。,主轴箱与工作台的运动均由主电机拖动，但在此只研究电动机的运动

50、，不具体涉及到主轴箱及工作台的运动。,主电机的启动是先低速延时后再高速。,可实现主轴变速或进给变速时主电动机的缓慢移动（保证变速齿轮良好啮合），变速时不必停车。,二、控制线路分析,主电动机的启动控制：SB1，SB2，SB3，SB4点动：SB3或SB4,按SB3,KM1ON,KM6ON,正向点动（串电阻启动，低速）,按SB4,KM2ON,KM6ON,反向点动（串电阻启动，低速）,主电动机正反向旋转：SB1，SB2,低速运动时，ST为OFF状态，ST3-1与ST1-1为ON状态，ST3-2与，ST1-2为OFF状态,按SB1KA1ON,KM3ON短接R,KM1ON并自锁，KA1保证自锁,KM6ON

51、，低速，正转,按SB2KA2ON,KM3ON短接R,KM2ON并自锁，KA2保证自锁,KM6ON，低速，反转,高速运动时，通过机械手柄使STON，此时ST3-1与ST1-1为ON，ST3-2与ST1-1为OFF。,按SB1KA1ON并自锁,KM3ON短接R,KM2ON并自锁，KA1保证自锁,KM6ON，低速，正转,KTON,KM7ON，KM8ON（KM6OFF）,正向高速。,按SB2KA2ON并自锁,KM3ON短接R,KM2ON并自锁，KA2保证自锁,KM6ON，低速，反转,KTON,KM7ON，KM8ON（KM6OFF）,反向高速。,主电动机的反接制动：SB5，速度relay（KS）,正转制

52、动：电机正转时（KM1ON，BV1ON）,按SB5KM3OFFKM1OFF,KM2ON电机低速反接制动至BV1OFF,反转制动：电机反转时（KM2ON，BV3ON）,按SBKM3OFFKM2OFF,KM1ON电机低速反接制动至BV3OFF,由行程开关ST1，ST2（主轴），ST3，（进给）控制，该项功能的目的使得机床在变速后齿轮能进入良好的啮合状态。且有：,当变速孔盘处于原位时：ST1-1，ST3-1为ON状态，ST12，ST3-2，ST2和ST4为OFF状态；,当变速孔盘处于变速位置时：ST1-1，ST3-1为OFF，ST1-2，ST3-2为ON，ST2和ST4为OFF状态；,主轴或进给变速

53、时电动机的缓慢转动控制：,第三章机床电气控制线路的设计,【学习目标】：通过本章的学习，学生应该能够熟悉电气控制线路的设计方法、步骤和设计中应注意的常见问题，并掌握电气控制线路设计中电器元件选择的基本知识。,本章作业：,P462-1，2-2，补充练习4,5,重点和难点：实际电气控制线路设计时的常见问题,解决方法：结合工程实际应用，将电气控制线路设计中应注意的常见问题和往届学生学习中容易出现的问题，以对比的方式讲授给学生。,课外指导：答疑，实验。,教学效果检测方法：课堂提问、批阅作业。,电动机在充分冷却后,启动至稳定运行并达稳定温升;电动机工作后,温度还未冷却至室温,又重新启动至稳定运行并达稳定温升.,答：其起始温升不同，但其稳定温升相同。,电动机工作方式分为几类?各有何特点?,答：电动机的工作方式分为三类。连续工作方式：电动机连续工作的时间很长，足以使其温升达到稳定值。短时工作方式：电动机工作的时间较短，不,第四章直流拖动调速系统,学习目标：通过本章的学习，学生应该能够从直流电动机的机械特性出发、分析他励直流电动机的调速方法、调速特性，熟悉调速系统的调速指标，掌握闭环直流调速系统静态特性。本章学习的重点和难点是：,第四章直流