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【fu2】机床的几种控制线路

一、点动控制线路

如图5—8所示是接触器点动控制线路。这种控制线路的特点是按下按钮,电动机就转动,松开按钮,电动机就停转,所以叫做点动控制线路。电动葫芦的起重电动机控制,车床拖板箱快速移动的电动机控制等,都采用点动控制线路。

如图5—8所示的电气线路可分为两部分,一是由三相电源L1,L2和L3经熔断器FU1和接触器的三对主触头KM到三相异步电动机电路,是动力电路又称主电路。二是由熔断器FU2、按钮SB和接触器线圈KM组成的控制电路,又称辅助电路。该线路的工作原理如下:

1.准备使用时先合上开关S。

2.启动与运行

按下SB线圈KM得电三对主触头KM闭合(电源与负载接通)电动机M启动、运行。

3.停止

松开SB线圈KM失电三对主触头KM断开(电源与负载断开)电动机M停转。

二、看懂机床控制线路的基本要领

为了便于掌握机床控制线路,下面介绍一些识图的基本要求。

1.电气原理图

用以表达机床控制线路工作原理的是电气原理图。电气原理图是根据电气作用原理用展开法绘制的,不考虑电气设备和电气元件的实际结构及安装情况,只作研究电气原理与分析故障用。它能清楚地指出电流的路径、控制电器与用电器的相互关系和线路的工作原理。

所谓展开法,就是把某个电气设备的一条或数条电路按水平或垂直位置画出,按照电路的先后工作顺序一一排列起来,然后接到电源上。一般将主电路画在图样左边或上部,把控制电路画在图样的右边或下部。这种画法可把同一电气的部件分开,分别画在主电路和控制电路的相应部位,但要用同一符号表示。如图5—8所示,接触器的主触头在主电路中,而接触器的线圈在控制电路中,但是都用KM符号表示,说明它们是同一电气的部件。这样使得主电路与控制电路容易区别,便于单独对主电路与控制电路的各自工作过程,及它们的相互联系进行分析。各电气触头的位置是电路没有通电或电气未受外力的常态位置,分析控制线路工作时应从触头的常态位置进行。

2.看图的基本原则

看图时,先分析主电路,然后研究控制电路,以及控制电路对主电路的控制作用。

主电路在电气原理图的左边或上部,表示该电路通过电流较大,是给负载供电的电路,并受控制电路的控制。

控制电路在电气原理图的右边或下部,表示该电路通过的电流较弱。控制电路是给控制电器供电的电路,又是控制主电路动作的电路。

(1)分析主电路。分析主电路应注意如下内容。

1)要搞清楚主电路的负载是什么,有几个。知道负载的特点、用途、接法方式和具体要求。

2)要知道用电器是用什么电气控制的,这样才能更好地了解用电器的工作过程。

3)了解主电路中的保护元件和电气。

4)最后要看电源是380 V,还是220 V,以及供电设备等。

(2)分析控制电路。分析控制电路应注意如下内容。

1)看电源是交流电源还是直流电源,是从什么地方接来的,电压等级是什么。一般从主电路的一根相线和中线接来的是单相220 V,从两根相线接过来的是单相380 V。若是从控制变压器上接来的,目前常用的电压值有l27 V,36 V,6.3 V等:有时也采用直流电源。

2)看清楚控制电路的结构是由什么电气元件组成,根据控制电路分析主电路的动作情况。

3)知道各电气元件之问的相互联系。电路中所有的电气元件都不是孤立的,而是相互联系的。在电路中有时是用甲电气去控制乙电气,再用乙电气去控制丙电气。所以要了解它们的相互联系,知道动作的次序,才能清楚控制电路的控制作用。

最后还要看看是否还有其他电路,如机床照明电路等。

二、看懂机床控制线路的基本要领

为了便于掌握机床控制线路,下面介绍一些识图的基本要求。

1.电气原理图

用以表达机床控制线路工作原理的是电气原理图。电气原理图是根据电气作用原理用展开法绘制的,不考虑电气设备和电气元件的实际结构及安装情况,只作研究电气原理与分析故障用。它能清楚地指出电流的路径、控制电器与用电器的相互关系和线路的工作原理。

所谓展开法,就是把某个电气设备的一条或数条电路按水平或垂直位置画出,按照电路的先后工作顺序一一排列起来,然后接到电源上。一般将主电路画在图样左边或上部,把控制电路画在图样的右边或下部。这种画法可把同一电气的部件分开,分别画在主电路和控制电路的相应部位,但要用同一符号表示。如图5—8所示,接触器的主触头在主电路中,而接触器的线圈在控制电路中,但是都用KM符号表示,说明它们是同一电气的部件。这样使得主电路与控制电路容易区别,便于单独对主电路与控制电路的各自工作过程,及它们的相互联系进行分析。各电气触头的位置是电路没有通电或电气未受外力的常态位置,分析控制线路工作时应从触头的常态位置进行。

2.看图的基本原则

看图时,先分析主电路,然后研究控制电路,以及控制电路对主电路的控制作用。

主电路在电气原理图的左边或上部,表示该电路通过电流较大,是给负载供电的电路,并受控制电路的控制。

控制电路在电气原理图的右边或下部,表示该电路通过的电流较弱。控制电路是给控制电器供电的电路,又是控制主电路动作的电路。

(1)分析主电路。分析主电路应注意如下内容。

1)要搞清楚主电路的负载是什么,有几个。知道负载的特点、用途、接法方式和具体要求。

2)要知道用电器是用什么电气控制的,这样才能更好地了解用电器的工作过程。

3)了解主电路中的保护元件和电气。

4)最后要看电源是380 V,还是220 V,以及供电设备等。

(2)分析控制电路。分析控制电路应注意如下内容。

1)看电源是交流电源还是直流电源,是从什么地方接来的,电压等级是什么。一般从主电路的一根相线和中线接来的是单相220 V,从两根相线接过来的是单相380 V。若是从控制变压器上接来的,目前常用的电压值有l27 V,36 V,6.3 V等:有时也采用直流电源。

2)看清楚控制电路的结构是由什么电气元件组成,根据控制电路分析主电路的动作情况。

3)知道各电气元件之问的相互联系。电路中所有的电气元件都不是孤立的,而是相互联系的。在电路中有时是用甲电气去控制乙电气,再用乙电气去控制丙电气。所以要了解它们的相互联系,知道动作的次序,才能清楚控制电路的控制作用。

最后还要看看是否还有其他电路,如机床照明电路等。

三、接触器自锁控制线路

在点动控制线路中,电动机运行时操作人员的手必须始终按下按钮,否则电动机就要停转。若要求电动机长时间连续运转,是不适宜的。可采用如图5—9所示的接触器自锁控制线路。这种线路的主电路与如图5—8所示的点动控制线路相同,不再重述。但在控制电路中增加一个常闭停止按钮SB1,在常开启动按钮SB2的两端,并联了接触器的一对常开辅助触头KM。

接触器自锁控制线路的工作原理如下:

1.准备

使用时先合上开关S。

2.启动

按下SB2使其常开触头闭合线圈KM得电

电动机M启动运行

当松开SB2,其常开触头恢复分断后,因为接触器的常开辅助触头KM仍然闭合,将SB2短接,控制电路仍保持接通状态,所以接触器线圈KM继续得电,电动机能持续运转。

这种松开启动按钮后,接触器能够自己保持得电的作用叫做自锁,与启动按钮并联的接触器一、对常开辅助触头叫做自锁触头。

3. 停止

按下SB1使其常闭触头立即分断线圈KM失电

电动机M断电停转

当松开SB1;其常闭触头恢复闭合后,因接触器的自锁触头KM在切断控制电路时已经分断,停止了自锁,这时接触器线圈KM不可能得电。要使电动机重新运行,必须进行重新启动。

接触器自锁控制线路另一个重要特点是具有欠压和失压保护作用。当电源电压低于额定电压85%时,称为欠压,由于某种原因突然断电,称为失压。在工作过程中,出现欠压或失压时,接触器电磁铁的吸力将减弱或消失,接触器的触头将恢复常态,电动机停转,同时机床的运动部件也停止运行:车削刀具被卡在工件上,若没有自锁保护时,一旦恢复正常供电,电动机自行启动,将会造成设备损坏和人身伤害事故。

采用这种接触器自锁控制线路,由于自锁触头与主触头在欠压或失压时同时断开。即使供电恢复正常,控制电路也不能接通,电动机不会自行启动。操作人员可以从容地将卡住的刀具退出,重新启动机床。

四、接触器联锁的正反转控制线路

大多数生产机械的运动部件,往往要求正反两个方向运动。如铣床主轴正转和反转,起重机的提升或下降,磨床砂轮架的起落等,都需要电动机正反转来实现。要想改变异步电动机的转向,必须将接在定子绕组三相电源的任意两根相线对调。

如图5—10所示是接触器联锁的正反转控制线路。使用了两个接触器KM1、KM2,分别控制电动机的正转和反转。从主电路可以看出,两个接触器主触头所接通的电源相序不同.

KM1按L1—L2一L3接线;KM2按L3一L2一L1接线,所以能改变电动机的转向。相应地有两个控制电路,由按钮SB2和线圈KM1等组成正转控制电路;由按钮SB3和线圈KM2组成反转控制电路。

该控制线路的工作原理如下:

1.准备

使用时先合上开关S。

2.正转控制

按下SB2线圈KM1得电

3. 停车

按SB1

4. 反转控制

按SB3线圈KM2得电

从上面分析可以看到,当正转控制电器工作时,反转控制电路中串接的常闭辅助触头KM1是分断的,使接触器KM2不能得电,电动机不能反转。同样,在反转控制电路工作时,正转控制电路中串接的常闭辅助触头KM2,是分断的,使接触器KM1不能得电,电动机也不能正转。就是说,正转控制电路与反转控制电路不能同时得电,主触头KM1和KM2不能同时闭合,否则将造成电源两相短路事故。尽有接触器KM1失电复位后,接触器KM2才能得电;同样,只有接触器KM2失电复位后,接触器KM1才能得电。这种相互制约的作用称为联锁(或互锁),所有的常闭辅助触头称为联锁触头(或互锁触头)。由于联锁双方是接触器,所以把这种控制方式叫做接触器联锁。

该控制线路还采用热继电器作过载保护,其热元件FR串联在主电路电。当主电路电流超过额定值时:热元件FR发热使双金属片弯曲,将扣板脱扣,把控制电路中热继电器常闭触头FR分断,控制电路失电,线圈KM1或KM2失电,主触头分断,电动机停转,这样就起到了过载保护作用。若重新启动,应按下热继电器复位键,使常闭触头FR复位;以保证控制电路的接通。

如图5一10所示控制线路不足之处是改变电动机的转向时,必须先停车,再启动,对操作者不够方便。

为了解决这个问题,可增设按钮联锁。如图5—11所示为双重联锁的正反转控制线路。它采用复合按钮,将正转启动按钮SB2的常闭触头串接在反转控制电路中,同样将反转控制电路中的启动按钮SB3的常闭触头串接在正转控制电路中。图中虚线相连的为同一按钮的另外一对触头。这样便可以保证正、反转两条控制电路不会同时被接通。

如图5一11所示。在按下SB2时,其常闭触头先行分断,断开反转控制电路,使接触器KM2失电释放,电动机停转。与此同时SB2常开触头闭合,接通正转控制电路,使接触器KM1得电动作,电动机正转。同样,按SB3时,先行断开正转控制电路,使电动机停转,与此同时,接通反转控制电路,使电动机反转。这种线路兼有接触器联锁和按钮联锁的优点,操作方便,安全可靠且反转迅速,因此,应用广泛。

五、C620—1型车床控制线路

如图5—12所示是C620一1型车床控制线路。动力电路由电源开关S1、主轴电动机电路和冷却液泵电动机电路组成。控制电路由主轴电动机控制电路、冷却液泵电动机控制电路、照明电路等部分组成。

动力电路有两台三相异步电动机,M1是车床主轴电动机,M2是冷却液泵电动机,由接触器KM控制,它们都接在主触头KM的一侧。冷却液开关S2,通常放在常开的位置。M1与M2分别接有热继电器FR1和FR2,经过熔断器FUZ接至开关S1。

车床主轴控制电路由三相电源L1和L2相供电。由串联的热继电器FR1和FR2的常闭触头,与接触器线圈KM相联,再接启动按钮SB2及并联的自锁触头KM、停止按钮SB1。

冷却液泵电动机由负荷开关S2控制。

机床照明电路中,EL是车床照明灯,S3是照明灯开关,TR是380 V/36 V变压器,照明灯由变压器副边供给36 V安全电压。

该线路的卫作原理如下:

1.准备

工作时先合上开关S1。

2.启动

按下SB2线圈KM得电

3.停止

按下SB1线圈KM失电

4.照明

由S3控制EL灯的工作。

电路中各保护作用部分不再重述,请自己分析。

工作结束时,应依次拉开S2,S3,S1等开关。

责任编辑: 鲁达

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