电机及机床电气控制 (2)

4.电磁吸盘控制电路分析
电磁吸盘构造及原理 电磁吸盘控制电路 电磁吸盘保护环节
电磁吸盘构造及原理
线圈通电产生 的强磁场把工 件牢牢吸在工 作台上.
电磁吸盘工作原理
1—钢制吸盘体 2—线圈 3—钢制盖板 4—隔磁层 5—工件
电磁吸盘控制电路
由整流装置、控制装置及保护装置等组成。整流 部分由整流变压器T和桥式整流器VC组成，输出 110V直流电压。
电气控制系统图由图形符号、文字符号组成， 并按照GB/T 6988—1993~2002《电气制图》要 求来绘制电气控制系统图。
电气控制系统图一般有3种：电气原理图、电 器元件布置图及电气安装接线图。
（2） 图形符号
表示一个电器设备的图形、标记或字 符，必须采用国家标准来表示
GB/T 4728—1996.2000《电气简图用 图形符号》、GB/T 5465.1—1996《电 气设备用图形符号绘图原则》
① 采用3台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速 移动由一台快速移动电动机M3拖动。 ② 主轴电动机M1不但有正、反向运转，还有单向 低速点动的调整控制，M1正反向停车时均具有反接 制动停车控制。 ③ 设有检测主电动机工作电流的环节。 ④ 具有完善的保护和联锁功能：主电动机M1正反 转之间有互锁。
3.2 M7120型平面磨床电气控制
进给拖动控制
① 工作台纵向进给运动的控制 ② 工作台向前与向下进给运动的控制 ③ 工作台向后与向上进给的控制 ④ 进给变速点动控制 ⑤ 进给方向快速移动的控制
④ 进给变速点动控制
进给变速的操作顺序： a. 将蘑菇形手柄拉出； b. 转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度 值对准指针； c. 把蘑菇形手柄向前拉到极限位置，此时借 变速孔盘压下行程开关SQ6； d. 将蘑菇形手柄推回原位，SQ6不再受压。
3.照明与信号指示电路分析
HL1为主轴箱与立柱松开指示灯 （可以手动使主轴箱水平移动或推 动摇臂连同外立柱绕内立柱回转） HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯 （可以进行钻削加工） HL3为主轴电动机启动旋转指示灯 （可以对主轴控制） EL为机床局部照明灯
4. 电气控制特点
① 采用机、电、液联合控制。 操纵机构液压系统由M1单向拖动齿轮泵送出压力 油，从而使主轴获得正转、反转、变速、停止、空 挡等工作状态。 夹紧放松机构液压系统：经推动油腔中的活塞和菱 形块实现摇臂夹紧放松；立柱、主轴箱夹紧放松。 ② 摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要 求，实现先松开摇臂、再移动，移动到位后再自动 夹紧。 ③ 电路有完善的联锁与保护，有明显的信号指示， 便于操作机床。
电磁离合器
1—主动轴 2—从动齿轮 3—套筒 4—衔铁 5—从动摩擦片 6—主动摩擦片 7—电刷与滑环 8—线圈 9—铁心
电磁离合器结构简图
3.4.2 X62W型万能铣床的电气控制
主电路分析 控制电路分析 电气控制特点
1.主电路分析
主轴电动机M1 进给电动机M2 冷却泵电动机M3
2.控制电路分析
控制电路的连锁与保护
① 主运动与进给运动的顺序联锁 ② 工作台6个运动方向的联锁 ③ 长工作台与圆工作台的连锁 ④ 工作台进给运动与快速运动的联锁 ⑤ 完善的保护
3. 电气控制特点
① 采用电磁离合器的传动装置，实现主轴电动机 的停车制动和主轴上刀时的制动，以及对工作台 工作进给和快速进给的控制。 ② 主轴变速与进给变速均设有变速点动环节。
1.主电路分析
液压泵电动机M1 砂轮电动机M2 冷却泵电动机M3 砂轮箱升降电动机M4
110V直流电源
2. 电磁吸盘YH控制电路
低于110V， KV不吸， KM1不吸,电动机不启动 SB8电磁吸盘启动充磁 SB9电磁吸盘充磁停止 SB10退磁 X2插头
3. 电动机控制电路分析
液压泵电动机M1 砂轮电动机M2 冷却泵电动机M3 砂轮箱升降电动机M4
工作情况
① 主轴电动机M1（30kW）空载下直接启动。 正、反转、点动，停车时采用反接制动。短路 保护和过载保护、电流监视。 ② 冷却泵电动机M2（0.15kW ） ，供冷却液。 ③ 快速移动电动机M3（2.2kW）只要求单向点 动，短时运转，不设过载保护。 ④ 电路还应有必要的联锁和保护及安全可靠的 照明。
3.3.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制
主电路分析 控制电路分析 照明与信号指示电路分析 电气控制特点
1.主电路分析
主轴电动机M1 摇臂升降电动机M2 液压泵电动机M3 冷却泵电动机M4
2.控制电路分析
主轴电动机M1的启动 摇臂升降（发出摇臂移动 信号→发出松开信号→摇臂 移动，摇臂移动到所需位置 →夹紧信号→摇臂夹紧） 主轴箱与立柱的夹紧,放松 冷却泵电动机M4控制 完善的联锁与保护
圆工作台控制
由进给电动机经传 动机构驱动
1.圆工作台转换开关SA3扳到“接通”位置；
2.按下主轴启动按钮SB3（或SB4），主轴 电动机启动旋转——进给电动机启动旋 转——拖动圆工作台单向回转。
3.此时工作台进给两个机械操作手柄均处 于中间位置，工作台不动。
冷却泵和机床照明控制
铣削加工时由冷却泵转换开关SA1控制, 当SA1板到“接通”位置时，M3启动旋转。
（3）文字符号
用于标明电气设备、装置和元器 件的名称及电路功能、状态和特征
分为基本文字符号和辅助文字符 号，如SB 、 KM
2.电气原理图
根据电气控制系统的工作原理绘制 采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项 目代号表示电路各电气元件中导电部件和接线端 子的连接关系 电气原理图中电器元件不按其实际布置绘制， 而是根据其在电路中所起的作用画在不同的部位 电气原理图的组成——主电路和控制电路 绘制电气原理图的原则
Z3040型摇臂钻床实物图
电力拖动特点
① 摇臂钻床采用多电动机拖动; ②一台主轴电动机拖动主运动与进给运动; ③ 两套液压控制系统: 操作机构液压系统:由主轴电动机拖动,实现主轴 正、反转，停车制动，空挡、变速的操作; 夹紧机构液压系统:由液压泵电动机拖动,实现主 轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开。
3.2.1 M7120型平面磨床工作情况 3.2.2 M7120型平面磨床的电气控制
3.2.1 M7120型平面磨床工作情况
结构与作用
1—床身 2—工作台 3—电磁吸盘 4—砂轮箱 5—立柱
M7120型平面磨床实物图
工作情况
① 主运动：砂轮的旋转运动，线速度为 30~50m/s。 ② 进给运动：工作台在床身导轨上的直线往复 运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和 垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。 ③ 拖动方式：主轴电动机拖动砂轮旋转，液压 泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机拖动 冷却泵。
控制要求
① 4台电动机容量较小，均采用全压直接启动。 ② 摇臂升降由升降电动机拖动，故升降电动机要 求正、反转。 ③ 液压泵电动机要求有正、反转。 ④ 摇臂的移动必须按照摇臂松开→摇臂移动→摇 臂移动到位自动夹紧的程序进行。 ⑤ 冷却泵电动机单向旋转。 ⑥ 要求有必要的联锁与保护环节。 ⑦ 具有机床完全照明和信号指示电路。
用途区
主电路
控制电路
状态
CW6132型普通车床电气原理图
3. 电气元件布置图
用来详细表明电气原理图中各 电气设备、元器件在电气控制 柜和机械设备上的实际安装位 置，为电气控制设备的制造、 安装、维修提供必要的资料。
CW6132型车床控制盘电器布置图
CW6132型车床电气设备安装布置图
4. 电气安装接线图
主拖动控制 进给拖动控制 圆工作台分析 冷却泵和机床照明 的控制 控制电路的联锁与 保护
主拖动控制
① M1的起动控制 ② M1的制动控制 ③ 主轴上刀、换刀制动控制 ④主轴变速点动控制
④ 主轴变速冲动控制
主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变速 的操作顺序： a. 将主轴变速手柄压下，使手柄的榫块自槽 中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道 槽内为止； b. 转动变速刻度盘，把所需转速对准指针； c. 把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。
用途
高速砂轮对工件进行磨削加工（精密加工机床）, 可加工硬质材料，其特点加工精度、光洁度高。
控制要求
① 各电动机均为单向运转； ② 启动顺序：先冷却泵、后主轴或同时通电； ③ 保护：电磁吸盘欠压、短路、过载、零压等; ④ 工件去磁。
3.2.2 M7120型平面磨床的电气控制
主电路分析 电磁吸盘控制电路 电动机控制电路分析 电磁吸盘控制电路分析
3.4 X62W型万能铣床电气控制
3.4.1 X62W型万能铣床工作情况 3.4.2 X62W型万能铣床的电气控制
3.4.1 X62W型万能铣床工作情况
结构与作用
1—底座 2—床身 3—悬梁 4—刀杆支架 5—升降台 6—溜板 7—工作台
X62W型万能铣床实物图
运动情况
主运动：铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动； 进给运动：工件夹持在工作台上在垂直于铣刀轴 线方向做直线运动（工作台上、下、前后、左右3 个相互垂直方向上运动）； 辅助运动：工件与铣刀相对位置的调整运动即工 作台在上下、前后、左右3个相互垂直方向上的快 速直线运动及工作台的回转运动。
3.1.2 C650型普通车床的电气控制
主电路分析 控制电路分析 电气控制特点
1.主电路分析
主轴电动机M1 冷却泵电动机M2 快速移动电动机M3
2. 控制电路分析
主轴电动机M1点动 M1的正、反转 M1的反接制动 刀架快速移动电动机 M3 冷却泵电动机M2
3. C650型车床电气控制特点
CW6132型车床电气安装接线图
3.1 C650型普通车床电气控制
3.1.1 C650型普通车床工作情况 3.1.2 C650型普通车床的电气控制
3.1.1 C650型普通车床工作情况
结构与作用
1 —床身 2 —主轴箱 3 —进给箱 4 —溜板箱 5 —刀架 6 —尾座 7 —光杠 8 —丝杠
C650型车床实物图
第3章 常用机床电气控制
3.1 C650型普通车床电气控制
3.2 M7120型平面磨床电气控制 3.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制
3.4 X62W型万能铣床电气控制
3.5
T68型卧式镗床电气控制
前提 机床电路图的分析
1. 电气控制系统图中的图形符号和文字 符号 2. 电气原理图 3. 电气元件布置图 4. 电气安装接线图
1. 电气控制系统图中的图形符号和 文字符号
电气控制系统图 图形符号 文字符号
（1）电气控制系统图
根据机械运动形式对电气控制系统的要求，采 用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按 电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设 备或成套装置的全部基本组成和连接关系的图形;
表达电气控制系统的组成、结构与工作原理。
电力拖动特点
主轴电动机拖动主轴。 进给电动机拖动工作台的工作进给与快速移 动（经电磁离合器控制）；也拖动圆工作台 的回转。 冷却泵电动机控制冷却液。
电气控制要求
1.主轴拖动对电气控制的要求
①主轴调速：利用主轴变速箱使主轴获得18种转速。 ②顺铣和逆铣：主轴电动机正、反转，并由转向选择 开关来选择。 ③ 采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动. ④主轴变速冲动：为使主轴变速时齿轮顺利啮合，减 小齿轮端面的冲击。 ⑤主轴启动、停止等控制设有Fra Baidu bibliotek地操作站：为适应铣 削加工时操作者在铣床正面或侧面的操作要求
电磁吸盘保护环节
① 欠电压保护 ② 电磁吸盘线圈的过电压保护 ③ 电磁吸盘的短路保护
3.3 Z3040型摇臂钻床电气控制
3.3.1 Z3040型摇臂钻床工作情况 3.3.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制
3.3.1 Z3040型摇臂钻床工作情况
结构与作用
1—床身 2—工作台 3—立柱 4—摇臂 5—主轴箱
2.进给拖动对电气控制的要求
①进给采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作；也为 两地操作方式。 ②进给电动机应在变速后作瞬时点动。 ③工作台运行方式：手动、进给运动和快速移动3种。 ④工作台的进给有左右的纵向运动，前后的横向运动和上下 的垂直运动。 两个操作手柄：纵向操作手柄（左、右、中间3个位置）； 垂直与横向操作手柄（上、下、前、后、中间5个位置）。 ⑤工作台左、右、上、下、前、后6个方向的运动，同一时 间只允许一个方向的运动，有限位保护。 ⑥先启动主轴电动机，才能启动进给电动机。 停车时，主轴与进给同时停止，或先停进给，后停主轴。