電氣控制實(shí)訓(xùn)

1、桂林建工丈榜 Guilin University of Technology 電氣控制實(shí)訓(xùn) 報(bào)告 題目名稱：電氣控制實(shí)訓(xùn)報(bào)告 專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 10-3班 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)老師: 目錄 一、實(shí)習(xí)的性質(zhì)、目的、意義 2 二、Z3050搖臂鉆床機(jī)加工工藝介紹 2 三、機(jī)床實(shí)際電路控制分析 2 3.1主電路控制分析2 3.2控制電路的控制分析3 四、機(jī)床模擬電氣控制原理 4 4.1對(duì)電路圖做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整4 4.2模擬電路的主電路分析 6 4.3模擬電路的控制電路分析7 4.4實(shí)驗(yàn)電氣元件的布置、安裝及接線 7 五、電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試方法及過程說明 8 六、實(shí)習(xí)工具、儀表及器材

2、10 6.1實(shí)習(xí)工具10 6.2實(shí)習(xí)儀表10 6.3實(shí)習(xí)器材10 七、準(zhǔn)備工作10 八、電氣實(shí)驗(yàn)總結(jié)11 6 / 12. 、實(shí)習(xí)的性質(zhì)、目的、意義 電氣控制技術(shù)實(shí)習(xí)是在學(xué)習(xí)常用低壓電氣設(shè)備、電氣控制線路的基本控制環(huán) 節(jié)，典型機(jī)床電氣控制線路等章節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、其目的是培 養(yǎng)我們掌握本專業(yè)所學(xué)必須的基本技能和專業(yè)知識(shí)。通過學(xué)習(xí)使學(xué)我們熟悉并掌 握各種常用的低壓電器設(shè)備的構(gòu)造、 工作原理及使用方法，初步掌握電氣控制基 本控制的原理、連接規(guī)則、故障排除方法，學(xué)習(xí)常用機(jī)床的電氣控制的線路結(jié)構(gòu)、 工作原理、故障分析和排除方法。通過實(shí)習(xí)培養(yǎng)我們熱愛專業(yè)、熱愛勞動(dòng)、吃苦 耐勞、刻苦鉆研的精神

3、。 二、Z3050搖臂鉆床機(jī)加工工藝介紹 鉆床是一種用途廣泛的孔加工機(jī)床。它主要是用鉆頭鉆削精度要求不太高的 孔，另外還可用來擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔，以及刮平面、攻螺紋等。Z3050搖臂鉆床 是一種立式鉆床，它的最大加工孔徑是50mm，適用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多 孔的大型零件的孔加工。 三、機(jī)床實(shí)際電路控制分析 3.1主電路控制分析 如圖3-1所示： （1）M1是主軸電動(dòng)機(jī)，由交流接觸器 KM1控制，只要求單方向旋轉(zhuǎn)，主 軸的正反轉(zhuǎn)有機(jī)械手柄操作。M1裝在主軸箱頂部，帶動(dòng)株洲及進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)， 熱繼電器FR1是過載保護(hù)元件，短路保護(hù)電氣是總電源開關(guān)中的電磁脫扣裝置。 （2）M2是搖臂升降電動(dòng)機(jī)，裝于

4、主軸頂部，用接觸器 KM2和KM3控制其 正反轉(zhuǎn)。應(yīng)為電動(dòng)機(jī)短時(shí)間工作，故不設(shè)過載保護(hù)電源。 （3）M3是液壓泵電動(dòng)機(jī)，可以做正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)。正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向 轉(zhuǎn)動(dòng)的氣動(dòng)與停止有接觸器 KM4和KM5控制。熱繼電器FR2是液壓泵電動(dòng)機(jī)的 過載保護(hù)電氣。該電動(dòng)機(jī)的主要作用是供給加夾緊裝置壓力油，實(shí)現(xiàn)搖臂和立柱 的夾緊和松開。 （4） M4是冷去泵電動(dòng)機(jī)，功率小，不設(shè)過載保護(hù)，有開關(guān)QS1直接氣動(dòng) 與停止。 3.2控制電路的控制分析 rus rtLL HLC MLJ KillI MIC代鬥氣 f MJ T H 圖3-2控制電路原理圖 （1）主軸的控制 控制電路圖如圖2-2所示。和尚QF，按氣動(dòng)按

5、鈕SB2, KM1吸合并自鎖， M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈HL3亮。按SB1, KM1斷電釋放，M1停轉(zhuǎn)，HL3熄滅。 （2）搖臂升降的控制 按搖臂上升按鈕SB3 （下降按鈕SB4，其復(fù)合互鎖斷開KM3 （或KM2），時(shí) 間繼電器KT吸合，其瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)閉合，還要因?yàn)槭菙嚯娧訒r(shí)，故其延時(shí)閉合 的常閉觸點(diǎn)斷開，延時(shí)斷開的常開觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM5失電復(fù)位，同時(shí)接 觸器KM4和電磁鐵YA得電閉合，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3旋轉(zhuǎn)，供給壓力油，使搖臂 松開。搖臂松開到位后，壓位置開關(guān) SQ2,使KM4釋放，M3停轉(zhuǎn)，放松動(dòng)作停 止，而KM2 （或KM3）吸合，升降電動(dòng)機(jī) M2運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂上升（或下降） 當(dāng)搖臂上

6、升（或下降）到所需位置時(shí)，松開 SB3（或SB4 ,KM2 （或KM3）、KT 斷電釋放，M2停轉(zhuǎn)，搖臂停止上升（或下降）。由于KT為斷電延時(shí)，經(jīng)過1-3 秒延時(shí)后，KT延時(shí)閉合的常閉觸點(diǎn)閉合，延時(shí)斷開的常開觸點(diǎn)斷開，KM5得電 吸合，同時(shí)KM5互鎖使電磁鐵YA失電斷開。M3反轉(zhuǎn)，液壓泵反向供給壓力油， 使搖臂夾緊，夾緊到位后，機(jī)械裝置壓下位置開關(guān)SQ3,使KM5釋放，液壓泵 停止旋轉(zhuǎn)，夾緊動(dòng)作結(jié)束。圖中，SQ1-1和SQ1-2為搖臂升降行程的限位控制， 當(dāng)在此過程按住上升（或下降）按鈕不放時(shí)，搖臂一直上升（或下降）其機(jī)械裝 置就會(huì)壓下位置開關(guān)SQ1-1 （或SQ1-2）, KM2 （或KM3

7、、失電釋放，使M2停 止旋轉(zhuǎn)，停止上升（或下降）動(dòng)作。 （3）手動(dòng)松開或夾緊控制 按松開按鈕SB5（或夾緊按鈕SB,接觸器KM4 （或KM5吸合），液壓泵點(diǎn) 擊M3運(yùn)轉(zhuǎn)，供給壓力油，使搖臂松開（或夾緊）。 （4）照明控制 合上QS2,照明燈EL亮，斷開QS2,照明EL燈滅。 四、機(jī)床模擬電氣控制原理 4.1對(duì)電路圖做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 由于本實(shí)習(xí)中設(shè)計(jì)安裝的電器控制與實(shí)際的電氣控制存在差異， 實(shí)驗(yàn)室中沒 有電機(jī)與斷電延時(shí)繼電器，所以使用電燈炮代替電機(jī)，示意電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。并使用 2個(gè)中間繼電器和1個(gè)通電延時(shí)繼電器代替斷電延時(shí)繼電器。 這樣雖然使用的繼 電器較多，但在控制線路上實(shí)現(xiàn)的功能與原圖的功能完全一樣

8、，保證了完整的控 制功能。改后的電路控制線路圖如 4-1下所示： l 銘 二 輕 *nr K- v=k T +H ikr REQ “ 1 傘 秋 関后 慳UL1 酣1, 程 錄毎弓 處隔屆 乏1 3 刖a vrs 出口 圖4-1 若 豈 養(yǎng) g T- I lj _ i 7 兀7 B H m 宰 9 Lu _n J 亠 CO Fr? 機(jī)床模擬電路原理圖 圖4-2所示為用2個(gè)中間繼電器和1個(gè)通電延時(shí)繼電器 2 8 / 12. KAf 常開延時(shí)打開功能 KA2 代替 實(shí)現(xiàn)常閉延時(shí)閉合功能 4.2模擬電路的主電路分析 L1 圖4-3主電路模擬圖 QS1 QF FU1 MS-1 M2-2 M3-1M3-

9、2 匚 L MTKH _r QS2 KM6 實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路主電路模擬圖如圖 4-3所示。由于實(shí)驗(yàn)條件有限，實(shí)驗(yàn)中以 220V 25W電燈代替電機(jī)，燈M1代替主軸電動(dòng)機(jī)；燈 M2-1和燈M2-2代替搖臂升降電 動(dòng)機(jī)，其中燈M2-1表示電機(jī)正轉(zhuǎn)（搖臂上升），等 M2-2表示電機(jī)反轉(zhuǎn)（搖臂下 降）；燈M3-1和燈M3-2代替搖臂放松夾緊電機(jī)，其中燈M3-1表示電機(jī)正轉(zhuǎn)（放 松），等M3-2表示電機(jī)反轉(zhuǎn)（夾緊）；燈M4代替冷卻泵電機(jī)；燈EL代替照明， 接在主電路，有開關(guān) QS2空制，合上QS2燈EL亮，斷開QS2燈EL滅；燈YA 代替電磁鐵，也接在主電路，由接觸器 KM6勺主觸頭控制，KM6吸合，等YA

10、亮， KM6失電復(fù)位，燈YA滅；主電路其余控制不變，實(shí)際電路中電機(jī)旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)燈 亮，電機(jī)停止，對(duì)應(yīng)燈滅。 4.3模擬電路的控制電路分析 圖4-4控制電路模擬圖 實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路控制電路原理圖如圖 4-4所示。由于實(shí)驗(yàn)中所用的接觸器和繼 電器的線圈額定電壓是 36V的，故需要變壓器降壓后才能介入控制電路，如圖 4-4所示：由主電路分析可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路用 220V的點(diǎn)燈YA代替了實(shí)際電路 中的電磁鐵YA接在主電路上，由KM6控制，故在控制電路上應(yīng)用接觸器 KM6替 換實(shí)際電路中的電磁鐵線圈 YA其余控制盒接線方式、控制過程和控制原理均 與實(shí)際電路不變。 4.4實(shí)驗(yàn)電氣元件的布置、安裝及接線 （1）實(shí)

11、驗(yàn)中，我們首先整體了我們所需要的電氣元件，并對(duì)各元件在實(shí)驗(yàn) 箱的位置進(jìn)行了精心的布置，用螺釘將元件固定在相應(yīng)的位置上。然后合作根據(jù) 我們修改過的電氣原理圖進(jìn)行接線。接線的過程中我們按照從左到右，從上到下， 一條一條接線的原則，進(jìn)行接線，同時(shí)用標(biāo)簽標(biāo)明元件接線的進(jìn)出端， 也標(biāo)明了 各個(gè)元件的名稱，以方便辨認(rèn)，就這樣我們輕松地完成了電路圖的接線。 控制面 13 / 12. 板元件布置圖如下所示: SB1 SS4 5B3 EL YA 0 Ml & M2- M2-1 0 M3-1 圖4-5控制面板電器元件布置圖 (2) 電器元件的安裝 低壓斷路器的QF的安裝 斷路器底板應(yīng)垂直于水平位置，固定后，斷路器

12、應(yīng)安裝平整，不應(yīng)附加機(jī)械 壓力； 低壓隔離電器QS的安裝 低壓隔離器應(yīng)垂直安裝，閉合操作時(shí)手柄操作方向應(yīng)從下向上而合， 斷開操 作時(shí)的手柄操作方向應(yīng)從上向下分； 低壓熔斷器FU的安裝 低壓熔斷器的安裝必須保證足夠的電氣距離，還應(yīng)保證足夠的間距，保證拆 卸、更換整體的方便； 其余電器元件的安裝無特殊要求， 但所有電器元件的安裝都必須保證裝、 拆和 檢測(cè)方便，與底座固定可靠，接線時(shí)擰緊接線螺釘，避免接觸不良。 五、電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試方法及過程說明 按原理圖連接好電路圖好，系統(tǒng)的測(cè)試是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在接好后應(yīng)該認(rèn) 真按照原理圖進(jìn)行檢測(cè)看接線是否正確。檢測(cè)完后，通電進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)。在上面 模擬的系統(tǒng)中

13、，測(cè)試如下： 按鈕操作 狀態(tài) 行程開關(guān) 行程開關(guān)動(dòng)作 后狀態(tài) 模擬功能 按下SB2 HL3燈亮 主軸啟動(dòng) 按下SB1 HL3燈火 主軸停 按下SB3 HL7燈亮 YA得電 搖臂放松 SQ2壓合 HL7燈火 HL5燈亮 搖臂上升 松開SB3 HL8燈亮 YA得電 搖臂夾緊 按下SB4 HL7燈亮 搖臂放松 SQ2壓合 HL7燈火 HL6燈亮 搖臂下降 松開SB4 HL8燈亮 YA得電 搖臂夾緊 SQ1壓合 HL5或HL6燈滅 搖臂上升或下降超 程 SQ3壓合 HL8滅 搖臂夾緊結(jié)束 按下SB5 HL7燈亮 YA不得電 立柱及主軸箱放松 按下SB6 HL8燈亮 YA不得電 立柱及主軸箱夾緊 SQ4

14、常 態(tài) HL1 亮，HL2滅 立柱及主軸箱夾夾 緊指示燈 SQ4壓合 HL2亮，HL1 滅 立柱及主軸箱夾放 松指示燈 按下QS2 HL4燈亮 冷卻啟動(dòng) 注：搖臂的上升下降是嚴(yán)格按照 放松一上升（或下降）一夾緊 的流程進(jìn)行。在 操作時(shí)，應(yīng)注意各個(gè)狀態(tài)下行程開關(guān)的壓合， 以正確演示出控制功能。立柱及主 軸箱放松夾緊是一起動(dòng)作的，點(diǎn)動(dòng)操作，松開的時(shí)機(jī)是看HL1,HL2兩個(gè)指示燈的 狀態(tài)。在操作中，也應(yīng)注意SQ4亍程開關(guān)的壓合，以模擬表示立柱與主軸箱放松 夾緊狀態(tài)。 六、實(shí)習(xí)工具、儀表及器材 6.1實(shí)習(xí)工具：十字螺絲刀、斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、電工刀各一把 6.2實(shí)習(xí)儀表:萬用表一個(gè)。 6.3實(shí)習(xí)器

15、材： （1）電氣試驗(yàn)專用操作柜一臺(tái) （2）電器元件，實(shí)驗(yàn)所需電器元件如下表 6-1所示 也器元件消單明細(xì)衣 1牡稱1 符號(hào) 數(shù)量/個(gè) 1 QS 2 PU 4 接觸器1 KM e 熱継1 HR 2 時(shí)間斷血器 KT 1 變壓器 TC 1 位置開關(guān) SQ 5 按鈕開黃 SB 6 迫燈 8 表6-1 （3）導(dǎo)線若干：主電路導(dǎo)線有電動(dòng)機(jī)容量確定，控制電路一般采用截面為 1mm勺銅芯導(dǎo)線（BV ,按鈕線一般采用0.75mm的銅芯線（RV，導(dǎo)線的顏色要 求主電路與控制電路必須有明顯的區(qū)別。 七、準(zhǔn)備工作 （1）查看裝置背面各電器元件上的接線是否緊固，各熔斷器是否安裝良好； （2）檢查接線是否正確 逐線檢查

16、法：逐根線檢查連接是否正確。 萬用表檢測(cè)法：對(duì)于主電路，在斷電復(fù)位狀態(tài)下，用萬用表歐姆檔檢測(cè)L 端和N端指點(diǎn)的電阻，此時(shí)電阻為變壓器原邊線圈電阻，電阻值較小但不為0。 逐一手動(dòng)按下各接觸器活動(dòng)機(jī)構(gòu)，電阻變小但不為 0,若要主電路正常必須滿足 上述條件。對(duì)于控制電路了，在斷電復(fù)位狀態(tài)下，用萬用表歐姆檔測(cè)量變壓器副 邊輸出端兩端之間的電阻，此時(shí)應(yīng)為 KM6線圈電阻，電阻值較小但不為0,壓下 SQ3電阻應(yīng)為無窮大，逐一壓下各按鈕，電阻值變小但不為0,若要控制電路正 常必須滿足上述條件。 檢查完整個(gè)電路無誤后，經(jīng)過老師的復(fù)檢同意后方可上電測(cè)試。 如按下各按 鈕電路正常運(yùn)行，則說明電路完全正確，無需再改動(dòng)。反之，如果按下各按鈕電 路不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，則說明電路存在接線錯(cuò)誤的可能性，此時(shí)應(yīng)該立即下電， 再用前面的檢測(cè)方法對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)出存在問題并改正后然后在老師 的指導(dǎo)下再上電。 八、電氣實(shí)驗(yàn)總結(jié) 在此次實(shí)習(xí)過程中，雖然遇到了一些挫折和困難，但是通過不斷摸索，開拓 了思維，同時(shí)也解決了不少以前尚未弄明白的問題， 使自己的技術(shù)知識(shí)得到了鞏 固，提高了自己操作的能力。這次實(shí)習(xí)過程中，雖然遇到了一些問題，但