電力拖動與控制課程設計(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.（2 ） MM5都米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后指示燈 鳧作為標志。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

2、或低速時都是通過形成開關來控制頭 架電動機M2的接法。（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。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。、幾（2 ）編寫設

3、計說明書，內(nèi)容包括：設主電路，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。電氣設備明細說明。電氣設備明細表?？?資 料參1.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。M143理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

4、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。3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1176543210987654321IE2U19SQASTdluRxzlttEr泵卻冷輪外以磁電的退快 架輪砂準不輪砂 圓內(nèi)機動電架頭1止停速低泵壓液載護 過保燈示指器壓變 壓M控機動電 泵卻冷機動電 輪砂圓內(nèi)機動電 輪砂圓外機電架頭的件工動帶速高速低護保 路電總機動電 泵壓液源關 電開路線制控氣電床磨圓外能萬第一章 主電路設

5、計及分析(1) 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 KM?，F(xiàn)低速和高速控制(3) M3是內(nèi)圓砂輪電動機，由KM4空制(4) M4是外圓砂輪電動機，由KM5空制5) M5是冷卻泵電動機給砂輪和工件提供冷卻液，由KM6空制(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。FR人FR2 FR3 FR4 FR5分別是 Mt 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QS2一照明燈EL

6、亮(1)油泵電動機M1的控制啟動按鈕4B2 KM1線圈得歹 KM1自鎖觸頭閉合自心 后 面電 路 才 能 得 電 實 現(xiàn) 順 序 控 制KM1主 觸頭 閉油 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”、“停”、“高”三檔位置，如將 SA1扳至低”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常開閉合一KM2線圈得電一KM2聯(lián)鎖觸頭分斷對KM辨鎖p KM2主觸頭閉合 一電動機M2接成形低速運行一 KM2輔助常開閉合 KM6線圈得電 KM6主觸頭閉合電動

7、機M照電運轉(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線圈得電廣KM辨鎖觸頭分斷對KM辨鎖丁KM駐觸頭閉合*電動機M2接成YY形高速運行一KM3輔助常開閉合 KM6 線圈得電 KM6 主觸頭閉合一電動機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)、外圓砂輪電動機不能同時啟動，由位置開關SQ2M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(cè)壓住位置開關SS按下SB6SQ

8、2常閉分斷對KM碌鎖常開閉合KM5線圈得電KM5聯(lián)鎖觸頭分斷對-KM4聯(lián)偵KM5自附蟲頭閉合 一 KM5 主觸頭閉合KM5電動機M4得電聯(lián)鎖觸頭復位閉合停止：只需按下-SB5 KM5線圈失el KM5自鎖觸頭分斷KM衽觸頭分斷電動機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SQ坦位，SQ端開恢復分斷SQ締閉恢復閉合一產(chǎn)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，使砂輪架不能快速退回KM4 聯(lián)鎖觸頭分斷對KM雎鎖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

9、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KM減KM瞰圈得電吸合時，利用 KM2或KM"甫助常開觸頭閉合，使KM瞰圈得電吸合泠去口泵電動機M5自動啟動。修整砂輪時，不需要啟動頭架電動機 MZ但要啟動冷卻泵電動 機M5為此，備有轉(zhuǎn)換開關SAZ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 廠KM1 主觸頭分斷一 電動機M1失電停轉(zhuǎn)KM1自鎖觸頭分斷后面電路不育孱電其余接觸器所需的電一源都從接觸器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

10、TC降壓為36V電壓供照明，伏 供指示燈(7)切斷電源開關發(fā) 斷開QS2 照明燈EL滅10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 M4M5五臺電機都不起動，三相電源 L1、L2、L3之間的相間 電壓正常M1、M2兩臺電 動機不能起動M2低速能起動, 高速不能起動FU2三相熔絲或兩相熔絲熔斷1. SA3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. KM瑋閉，或

11、KM3控制線路有故障1. FU1熔絲熔斷2. FR1FR期有脫扣3. KM餞圈斷或脫落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 SB人SB2接觸情 況并緊固接線查明原因更換 熔絲1 .修復或 更換新開關2 .檢查修 復KM締閉點， 測量線圈通路， 更換線圈或緊17或接線脫落固導線接頭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1 .檢 查 13、37接線,緊 固接頭

12、2 .測線圈 電阻，檢查線圈 引出線端并接 實3 .檢查N 線與KM駭線處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 異常聲響頭架電動機高、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. 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. KM駿頭松脫 或線圈斷路1. 13或37接線 脫落2. KM瞰圈斷路 或引出線圈松脫3. 37線斷路4. N線與KM襪 接實并接實主回路沒有任 何短路之處，SA1及 SA2

13、均在斷開位置， 一經(jīng)合QS開關Wf, FU1立即熔斷1 .照明變壓器 一次側(cè)繞組嚴重短 路或燒毀1.通電后，F(xiàn)U1WS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 .控制回路控 制愀目接地2.用搖表測忡目對N線的絕緣電電阻，找進行內(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，造成事故出接地點，處理 好絕緣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)故障后 修復2 .檢查電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

14、異常響聲，而且這種故障并不多見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 M4M5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M1432儂萬能外圓磨床電器元件明細表，供維修參考M1432儂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Y802- 4/B5、380V、4 極 1500Hmin1M2頭架電 動機YUD90L-8145KW 380V 814 極1M3內(nèi)圓電 動機Y302- 2380V 2 極3000r/min1M4外圓電 動機Y11

15、2M-44KW 380V4 極1500r/min1M5冷卻泵 電動機DB-25380V 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5FU螺旋式RL1-60/25380V 60A 配熔體 25A31熔斷器FU2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) 速開天LAY3-22*13單極3位；380V、

16、6A1SA2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；380M1SB按鈕LA10-3H380V 5A 3 位2SQ位置開 關LX1-111380V 5A2YA電磁鐵380V1TC變壓器BKC-150380/36 24 6V1EL照明燈JC6-124V 40W1HL指示燈DS22-2/T6 8V1課程實訓總結(jié)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課程設計明顯的

17、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(jié)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