第二章低压控制电气元件

常用低压控制电气元件

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第二章 机床电气控制线路的分析及设计卧式车床的电气控制线路分析 机床电气设计的一般内容 机床电气控制线路的设计 机床常用电器的选择 机床电气控制线路设计举例

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分析电气控制系统时要注意以下几个问题：

要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工 作原理。 弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。 初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开 关、控制按钮的功能和操纵方法。 注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的 安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电器、电 磁离合器、电磁铁等。 分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术资料将 整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例如：各电 动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。 本章首先分析几种卧式机床的电气控制线路，从中找 出规律，逐步提高阅读电气原理图的能力。

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第一节 卧式车床的电气控制线路分析卧式车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切 削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。 主电动机有两种起动方式，即直接起动和降压起动。 主电动机的制动也有两种方式，即电气方法实现的能 耗制动和反接制动，以及机械的摩擦离合器制动。

一、CW6163B型万能卧式车床的控制线路图2-1为CW6163B型万能卧式车床的电气原理图。 表2-1为该机床的电气元件目录表。

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主轴及进给 电动机

冷却电动机

快速电动机

图2-1 CW6163B型万能卧式车床电气原理图

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表2-1 CW61 65 B型卧式车床电器元件目录表符 号 Q FU1-FU4 Ml 名 称 及 用 途 自动开关作电源引入及 短路保护用 熔断器作短路保护 主电动机(主轴及进给) 符 号 KR1 KR2 KM1 名 称 及 用 途 热继电器 作主电动机过载保护用 热继电器 作冷却泵电动机过载保护用 接触器作主电动机起动、停止用

M2M3 SBl-SB4

冷却泵电动机快速电动机 主电动机起停按钮

KM2KM3 SB7

接触器 作冷却泵电动机起动、停止用接触器 快速电动机起动、停止用 快速电动机点动按钮

SB5-SB6HLl HL2

冷却泵电动机起停按钮主电动机起停指示灯 电源接通指示灯

TCST SA

控制与照明变压器行程开关作进给限位保护用 照明控制开关

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1. 主电路 整机的电气系统由M1、M2、M3三台电动机组成，它们 均为直接起动，主轴采用液压制动器。 2.控制、照明及显示电路 控制变压器TC二次侧110V电压作为控制回路的电源。为 便于操作和事故状态下的紧急停车，主电动机M1采用双 点控制。冷却泵电动机的起动和停止由装在床头操纵板 上的按钮SB5和SB6控制。

SA 为照明控制开关，HL1、 HL2、 EL、 为一些照明及指 示灯。行程开关ST作进给限位保护用。

二、C616卧式车床的电气控制线路图2-2 为C616卧式车床电气原理图。

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E

u11 v12 w13

KR1 Q1 FU2

2 KR2

4

KR3

6

SA1-1 w33 v32 u31 SA1-21

w23 v22 u21FU1

KA

KM13

KM2 5 KM2

KM37

KM1 KM2

Q2

SA1-311 KM1

13

KM3 KAKR1 KR2 KR3 KM3

103M11 M12 M13 M21 M22 M23 M32 M31 M33

FU3

101 102

TC

M1 3~主电动机

M2

3~润滑电动机

M3 3~冷却泵电动机

EL104

SA2

HL

E

图2—2 C616卧式车床的电气原理图

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1.主电路 该机床有M1、 M2、 M3三台电动机，三相交流电源通 过组合开关Q1引入。 2.控制、照明和显示电路 该控制电路没有控制变压器，控制电源直接取交流380V。 操纵手柄控制的开关SA1可以控制主电动机的正转与反 转。中间继电器KA起零压保护作用。 照明电路的电源由照明变压器二次侧输出36V电压供电， SA2为照明灯接通或断开的开关。HL为电源指示灯，由 TC二次侧输出6.3V供电。

三、C650卧式车床的电气控制线路C650卧式车床属于中型车床，图2-3是它的电气原理图。

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图2-3 C650卧式车床电气原理图

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1.主电路 该机床有M1、 M2、 M3三台电动机，三相交流电源通 过组合开关Q引入。 2.控制电路 主电动机的点动调整控制：图2-4为点动环节的控制电路图。图 2-4 C650 卧 式 车 床 点 动 控 制 线 路

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主电动机的正反转控制电路 图2-5为主电动机正反转控制电路。

图2-5 C650卧式车床正反转控制线路

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3.主轴电动机的反接制动控制 C650卧式车床采用了反接制动方式。当电动机的转 速接近到零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机 的电源。图2-6是C650卧式车床正转、反转与反接制动的 控制线路。 速度继电器与被控电动机是同轴连结的，当电动机正 转时，速度继电器的正转常开触点KS1(17-23)闭合；电动 机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2(17-7)闭合。 4.刀架的快速移动和冷却泵控制 刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关ST来 实现的。 冷却泵电动机的起、停控制由按钮SB3、SB5完成。

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KA

图2-6 C650卧式车床正反向与反接制动控制线路

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第二节 机床电气设计的一般内容机床一般都是由机械与电气两大部分组成的，设计一 台机床，首先要明确该机床的技术要求，拟定总体技术方 案。机床的电气设计是机床设计的重要组成部分，机床的 电气设计应满足机床的总体技术方案要求。 在这一节将就机床电气设计涉及的主要内容，以及电气控制系统如何满足机床的主要技术性能加以讨论。

1. 机床主要技术性能即机械传动、液压和气动系统的工作特性，以及对电气 控制系统的要求。

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2. 机床的电气

技术指标 即电气传动方案，要根据机床的结构、传动方式、调速指标，以及对起制动和正反向要求等来确定。 3. 机床电动机的调速性质应与机床的负载特性相适应 调速性质是指转矩、功率与转速的关系。设计任何一 个机床电力拖动系统都离不开对负载和系统调速性质的研 究，它是选择拖动和控制方案及确定电动机容量的前提。 4. 正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容

电气控制方式应能保证机床的使用效能和动作程序、自动循环等基本动作要求。 5. 明确有关操纵方面的要求，在设计中施实。