電力拖動及控制課程設計(磨床電氣控制系統(tǒng))

1、電力電子與電機拖動綜合課程設計任務書班級： 姓名： 指導教師： 劉蜀陽 年 月 日設計題目： 磨床電氣控制系統(tǒng)設計任務和要求1主要控制電機為5臺機：液壓泵電動機M1,頭架電動機M2,內(nèi)圓砂輪電動機M3,外圓砂輪電動機M4,冷卻泵電動機M5.2M1M5都采用熱繼電器進行過載保護，M1,M2共用短路保護，M1M5共用短路保護。3液壓泵電動機M1為液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓泵電動機啟動后應有指示燈亮作為標志。且液壓泵電動機啟動后，其他電機才能啟動。4頭架電動機M2為雙速電動機，使用三角形雙星形以獲得高速和低速，用轉(zhuǎn)速選擇開關SA來選擇高速或低速或停。在高速或低速時都是通過形成開關來控制頭架電動機M2的

2、接法。5內(nèi)，外圓砂輪機M3,M4的控制由行程開關驚醒轉(zhuǎn)換。內(nèi)，外圓砂輪機M3,M4只需單方向旋轉(zhuǎn)，這2臺電機不能同時運轉(zhuǎn)。工作臺軸向移動和砂輪架快速移動采用液壓傳動。在內(nèi)圓磨頭插入工件時，不允許砂輪架快速移動。6頭架電動機M2拖動工件旋轉(zhuǎn)時，不論高速或低速，都需冷卻泵電動機提供冷卻液，在修整砂輪時，不需啟動頭架電動機M2，但需啟動冷卻泵電動機M5，這是可通過手動開關來使冷卻泵電動機啟動。7需要有照明設施。設計成果1根據(jù)控制要求，進行搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，包括主電路，控制電路及照明電路。2編寫設計說明書，內(nèi)容包括：主電路，控制電路及照明電路。設計過程和對電路原理圖的詳細說明。電氣設備

3、明細說明。電氣設備明細表。參考資料1.設備概況磨床系指用磨具或磨料加工工件各種表面的機床。一般用于對零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋轉(zhuǎn)也主運動，工件或磨具的移動為進給運動，其應用廣泛、加工精度高、表面粗糙度小。磨床種類很多，可分為十余種：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、多用磨床、專用磨床等。M1432型萬能外圓磨床用于磨削圓柱形和圓錐形零件的外圓和內(nèi)孔，主要有床身、頭架、砂輪架、內(nèi)磨裝置、工作臺和尾架組成。萬能外圓磨床加工時的運動情況如下：主運動：砂輪架帶動砂輪高速旋轉(zhuǎn)，頭架主軸帶動工件作旋轉(zhuǎn)運動。進給運動：工作臺縱向(軸向)往復運動，砂輪架橫向(徑向)進給運動。輔助運動：砂輪架快速進退運動

4、。目錄 第一章：主電路設計及分析 第二章：控制電路設計及分析第三章：故障分析及解決方法 第四章：電氣設備明細表 第五章：對課程設計的認識和建議附錄：參考文獻 第一章 主電路設計及分析（1）M1電動機是油泵電動機給液壓傳動系統(tǒng)提供壓力油，由KM1控制。（2）M2是雙速電動機（叫頭架電動機）是帶動工件旋轉(zhuǎn)的電動機由KM2、KM3實現(xiàn)低速和高速控制（3）M3是內(nèi)圓砂輪電動機，由KM4控制（4）M4是外圓砂輪電動機，由KM5控制5）M5是冷卻泵電動機給砂輪和工件提供冷卻液，由KM6控制（6）FU1作為線路總的短路保護，F(xiàn)U2作為M1和M2電動機的短路保護，F(xiàn)U3作為M3和M5電動機的短路保護。FR1、

5、FR2、FR3、FR4、FR5分別是M1、M2、M3、M4、M5的過載保護。第二章 控制電路設計及分析合上電源開關QS1 指示燈HL燈亮 合上QS2 照明燈EL亮（1） 油泵電動機M1的控制啟動按鈕SB2 KM1線圈得電 KM1自鎖觸頭閉合自鎖 后面 電路才能得電實現(xiàn)順序控制 KM1主觸頭閉合 油泵電動機 M1啟動供給壓力油（2）頭架電動機M2的控制低速：SA1是頭架電動機的轉(zhuǎn)速選擇開關，分“低” 、“?！?、“高”三檔位置，如將SA1扳到“低”檔位置，按下油泵電動機M1的啟動按鈕SB2，M1啟動，通過液壓傳動使砂輪架快速前進，當接近工件時，便壓合位置開關SQ1 SQ1常開閉合 KM2線圈得電

6、KM2聯(lián)鎖觸頭分斷對KM3聯(lián)鎖 KM2主觸頭閉合 電動機M2接成形低速運行 KM2輔助常開閉合 KM6線圈得電 KM6主觸頭閉合 電動機M5得電運轉(zhuǎn)提供冷卻液。高速：將轉(zhuǎn)速開關SA1扳到“高”擋位置，砂輪架快速前進當接近工件壓合位置開關SQ1 SQ1常開閉合 KM3線圈得電KM3聯(lián)鎖觸頭分斷對KM3聯(lián)鎖KM3主觸頭閉合 電動機M2接成YY形高速運行KM3輔助常開閉合 KM6線圈得電 KM6主觸頭閉合 電動機M5得電運轉(zhuǎn)提供冷卻液SB3是點動控制按鈕，以便對工件進行校正和調(diào)試。磨削完畢，砂輪架退回原位，位置開關SQ1復位斷開，電動機M2自動停轉(zhuǎn)。（3）外圓砂輪電動機M3和M4控制內(nèi)、外圓砂輪電動

7、機不能同時啟動，由位置開關SQ2對它們實際聯(lián)鎖。當外圓磨削時，把砂輪架上的內(nèi)圓磨具往上翻，它的后側壓住位置開關SQ2 SQ2常閉分斷對KM4聯(lián)鎖 SQ2常開閉合 KM5線圈得電 KM5聯(lián)鎖觸頭分斷對按下SB6 KM4聯(lián)鎖 KM5自鎖觸頭閉合 KM5主觸頭閉合 電動機M4得電 KM5聯(lián)鎖觸頭復位閉合停止:只需按下SB5 KM5線圈失電 KM5自鎖觸頭分斷 KM5主觸頭分斷 電動機M4失電停轉(zhuǎn)當內(nèi)圓磨時：將內(nèi)圓磨具翻下，原被內(nèi)圓磨具壓下的位置開關SQ2復位，SQ2常開恢復分斷SQ2常閉恢復閉合 電磁鐵YA線圈得電 按下SB4 KM4線圈得電 銜鐵被吸下，砂輪架快速進退的操縱手柄鎖住液壓回路，使砂輪

8、架不能快速退回 KM4聯(lián)鎖觸頭分斷對KM5聯(lián)鎖 KM4自鎖觸頭閉合自鎖 KM4主觸頭閉合 內(nèi)圓砂輪電動機M3啟動運行內(nèi)圓砂輪磨削時，砂輪架是不允許快速退回的，因為此時圓磨頭在工件內(nèi)孔，砂輪架若快速移動，易造成損壞磨及工件報廢的嚴重事故。（4）冷卻泵電動機M5的控制： 當KM2或KM3線圈得電吸合時，利用KM 2或KM3輔助常開觸頭閉合，使KM6線圈得電吸合 冷卻泵電動機M5自動啟動。修整砂輪時，不需要啟動頭架電動機M2，但要啟動冷卻泵電動機M5。為此，備有轉(zhuǎn)換開關SA2，在修整砂輪時用來控制冷卻泵電動機。（5）停止：按下SB1 KM1線圈失電 KM1主觸頭分斷 電動機M1失電停轉(zhuǎn)KM1自鎖觸頭

9、分斷 后面電路不能得電其余接觸器所需的電源都從接觸器KM1自鎖觸頭后面接出，所以當油泵電動機停止后其余電動機才能停止。（6）照明及指示燈線路由變壓器TC降壓為36V電壓供照明，6.3伏供指示燈（7）切斷電源開關QS1 斷開QS2 照明燈EL滅 指示燈HL燈滅 第三章 故障分析及解決方法正常運行情況下，M1432型萬能外圓磨床能夠?qū)崿F(xiàn)它自己的功能，但是當運行時間過長或者運行不當，會出現(xiàn)些故障，這時我們應該避免出現(xiàn)下邊的這些情況。列表如下：故障現(xiàn)象故障原因處理方法M1、M2、M3、M4、M5五臺電機都不起動，三相電源L1、L2、L3之間的相間電壓正常1. FU1熔絲熔斷2. FR1FR5中有脫扣3

10、. KM1線圈斷或脫落4. SB1、SB2的接線脫落1. 查找熔斷原因，更換熔絲2. 按動熱繼電器復位按鈕便可復位，但要查明過載原因3. 測量線圈通路和緊固接線4. 檢查SB1、SB2接觸情況并緊固接線M1、M2兩臺電動機不能起動FU2三相熔絲或兩相熔絲熔斷查明原因更換熔絲M2低速能起動，高速不能起動1. SA3有故障，可能是接觸不良，以至造成KM3無法通電，高速不能起動2. KM2常閉，或KM3控制線路有故障或接線脫落1. 修復或更換新開關2. 檢查修復KM2常閉點，測量線圈通路，更換線圈或緊固導線接頭SA1開關置于斷開位置，無論頭架電機是高速起動，還是低速起動，冷卻泵電動機都不起動。且無異

11、常聲響1. KM2、KM3常開輔助觸點接線13線松脫，或37線松脫2. KM2、KM3常開輔助觸點丟失或損壞，當線圈KM2、KM3通電吸合時，使其不能閉合3. KM6接頭松脫或線圈斷路1. 檢查13、37接線點是否松脫，緊固接線2. 檢查KM2、KM3 常開輔助觸點，動靜恢復或更換3. 檢查、接實線頭或更換線圈頭架電動機高、低速均能起動，SA1置于閉合狀態(tài)，冷卻泵電機M5也不能起動1. 13或37接線脫落2. KM6線圈斷路或引出線圈松脫3. 37線斷路4. N線與KM6未接實1. 檢查13、37接線，緊固接頭2. 測線圈電阻，檢查線圈引出線端并接實3. 檢查N線與KM6接線處并接實主回路沒有

12、任何短路之處，SA1及SA2均在斷開位置，一經(jīng)合QS開關W相，F(xiàn)U1立即熔斷1. 照明變壓器一次側繞組嚴重短路或燒毀2. 控制回路控制W相接地1. 通電后，F(xiàn)U1W相熔斷后立即用手搭一下變壓器或聞一聞，若有焦臭味或很熱，更換新變壓器或重繞2. 用搖表測W相對N線的絕緣電電阻，找出接地點，處理好絕緣進行內(nèi)圓磨削加工時，將內(nèi)圓磨具砂輪架翻下來后，不能阻止砂輪架的快速進退，造成事故1. 電磁鐵YA25線至YA線圈至N間有斷路處，未能吸合2. 電磁鐵吸合的銜鐵由于機械故障被卡死，不能吸合這種情況，電磁鐵要發(fā)出異常響聲，而且這種故障并不多見1. 從25接線點開始至YA線圈至N線逐點、逐段的檢測后，發(fā)現(xiàn)故

13、障后修復2. 檢查電磁鐵吸合動作情況是否良好只有油泵電機M1能起動并能運轉(zhuǎn)，其余M2、M3、M4、M5均不能起動KM1常開自鎖已閉合好，問題就出在KM1自鎖閉合后提供其他四臺電機控制電源的引線13的脫落查明故障，接實13控制線第四章 電氣設備明細表下表為M1432A型萬能外圓磨床電器元件明細表，供維修參考M1432A型萬能外圓磨床電器元件明細表代號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1泵電動機Y8024/B50.75KW、380V、4極1500Hmin1M2頭架電動機YUD90LA8140.37/5KW、380V 814極1M3內(nèi)圓電動機Y30221.1KW 380V 2極 3000r/min1M4外圓電動機Y

14、112M-44KW 380V 4極 1500r/min1M5冷卻泵電動機DB-250.125KW 380V 2極1KM交流接觸器CJ10-10380V 10A 線圈電壓3806FR熱繼電器JR16B-20/320A 3極5FU1螺旋式熔斷器RL1-60/25380V 60A配熔體25A3FU2螺旋式熔斷器RL1-15/10380V 15A配熔體10A6FU3螺旋式熔斷器RL1-15/10380V 15A配熔體10A6FU4螺旋式熔斷器RL1-15/2380V 15A配熔體2A2FU5熔斷器RL1-15/2380V 15A配熔體2A1SA1選擇轉(zhuǎn)速開關LAY3-22*13單極3位；380V、6A

15、1SA2冷卻泵開關LAY3-11x/2單極3位；380V、6A1SA3照明開關LAY3-11x/2單極3位；380V、1SB按鈕LA10-3H380V 5A 3位2SQ位置開關LX1-111380V 5A2YA電磁鐵MQW-0.7380V 0.71TC變壓器BKC-150380/36 24 6V1EL照明燈JC6-124V 40W1HL指示燈DS22-2/T0.15A 68V1課程實訓總結這次設計使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。這次課程設計是我對電氣方面的學習提供了很大的幫助，對學好電氣這方面的課程增加了很大的信心。我在電氣設計這方面的知識掌握得不牢固是在做這次

16、課程設計明顯的體現(xiàn)出來了，平時聽課的時候感覺大部分都聽懂了，課后也沒有花很多時間去復習和鉆研它，相信這也是很多同學的通病，不是老師講的不好，而是學生們不知道怎么來驗證自己學的怎么樣。這次課程設計整體來說是成功的，但我也發(fā)現(xiàn)了自己許多披露和不足之處。譬如，最簡單的流程沒寫好就想著畫更復雜的電路，做事還是缺乏耐性和細心，當有時遇到問題時，總覺得無從下手，對于課本上的知識不能很好的組織起來。在實際設計中遇到了很多困難，最后還是在老師的的幫助下圓滿的完成了。通過這次實訓使我調(diào)高了對控制電氣等方面的認識，熟悉操作大型電氣和掌握磨床的結構及工作原理的方法。加深了我對理論知識的理解，和學習理論知識在實際中的運用，培養(yǎng)我的動手能力和解決實際問題的能力和一些工作中的經(jīng)驗。使我在實訓中獲益匪淺。參考文獻1 趙明.工廠電氣控制設備.北京：機械工業(yè)出版社，19852 王仁祥.常用低壓電器原理及其控制技術.北京：機械工業(yè)出版社，2006.13吳曉君，楊向明.電氣控制與可