低壓電工實用技術(shù)-滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試

電v子與信息技術(shù)專業(yè)

滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試[目錄]任務(wù)目標實訓設(shè)備和元器件基礎(chǔ)知識一、三相異步電動機的點、長動控制電路二、行程開關(guān)三、自動往復控制電路任務(wù)實施

任務(wù)說明

工作原理

操作步驟

評分標準[任務(wù)目標](1)了解行程開關(guān)的分類與原理，掌握行程開關(guān)的符號、技術(shù)參數(shù)、選用原則、接線與檢測；(2)掌握三相異步電動機的點、長動控制電路；(3)掌握三相異步電動機的自動往復控制電路(4)能夠識讀滾齒機的電氣原理圖，并根據(jù)原理圖能夠畫出電氣安裝布置圖與接線圖；(5)能夠掌握滾齒機電控箱的安裝接線及運行調(diào)試。[實訓設(shè)備和元器件]

表1實訓設(shè)備和元器件明細表序號代號器件名稱型號規(guī)格數(shù)量1U、V、W三相交流電源~3×380V1套2

電工儀表與工具萬用表、鋼絲鉗、螺絲刀、電工刀、剝線鉗等1套3QF低壓斷路器DZ47-60系列（根據(jù)線路電壓和電流自定）1個4FU1熔斷器RT18系列（3極）1個5FU2熔斷器RT18系列（單極）1個6FU3熔斷器RT18系列（2極）1個7M1刀架電動機根據(jù)實驗室條件自定（額定電壓380V）1個8M2冷卻泵電動機根據(jù)實驗室條件自定（額定電壓380V）1個9KM1交流接觸器CJX1系列（線圈電壓380V）1個10KM2交流接觸器CJX1系列（線圈電壓380V）1個11FR熱繼電器JR36系列（根據(jù)電機M1選擇對應(yīng)的熱元件號）1個12QS組合開關(guān)HZ10D系列1個13SB1按鈕LA38-11BN(綠色)1個14SB4按鈕LA38-11BN(綠色)1個15SB3按鈕LA38-11BN(黑色)1個16SB2按鈕LA38-11BN(紅色)1個17SQ1、SQ2行程開關(guān)LX19-001（可根據(jù)實驗室條件自定）2個18SA1旋鈕LA38-11X1個19TC照明變壓器BK-501個20HL指示燈AD16-22DS1個21EL照明燈白熾燈泡24V1個22

導線若干23

U型和管型冷壓接頭，導軌及行線槽

若干[實訓設(shè)備和元器件]

一、三相異步電動機的點、長動控制電路有些生產(chǎn)機械要求電動機既可以長動又可以點動，如一般機床在正常加工時，電動機是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，即長動，而在試車調(diào)整時，則往往需要點動。既有點動又有長動的控制電路為點、長動運轉(zhuǎn)混合控制電路。下面分別介紹幾種不同的即可長動又可點動的控制線路。[基礎(chǔ)知識][基礎(chǔ)知識]圖1利用開關(guān)控制的點、長動控制線路1.利用開關(guān)控制的點、長動控制線路利用開關(guān)控制的既能長動又能點動控制線路如圖1所示。圖中SA為選擇開關(guān)，當SA斷開，自鎖回路斷開，按下SB2實現(xiàn)點動；若需長期運行，合上開關(guān)SA，將自鎖觸點接入，按下SB2實現(xiàn)連續(xù)運行控制。

2.利用復合按鈕控制的點、長動控制線路

利用復合按鈕控制的點、長動控制線路如圖2所示。[基礎(chǔ)知識]圖2復合按鈕控制的點、長動控制線路原理圖

圖中SB3為點動按鈕，但需注意它是一個復合按鈕，使用了一對動合觸點和一對動斷觸點。動作過程情況：閉合電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)；如按下啟動按鈕SB3，SB3的常閉觸點(動斷觸點)斷開接觸器KM的自鎖回路，可實現(xiàn)電動機點動控制。二、行程開關(guān)在電力拖動系統(tǒng)中，許多場合常常希望能按照被帶動的生產(chǎn)機械的位置不同而改變電動機或傳動動力部件的工作情況，例如在某機床上的直線運動部件，當它們到達其邊緣位置時，常要求能自動停止或反向運動。另外在某些情況下，要求在生產(chǎn)機械行程中的個別位置上，能自動改變生產(chǎn)機械的運動速度。類似上述這些要求，我們可以利用行程開關(guān)來達到。依據(jù)生產(chǎn)機械的行程發(fā)出命令，以控制其運動方向和行程長短的主令電器稱為行程開關(guān)。若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機械行程的終點處，用以限制其行程，則稱為限位開關(guān)。[基礎(chǔ)知識]（一）行程開關(guān)的分類及原理行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)分為機械結(jié)構(gòu)的接觸式有觸點行程開關(guān)和電氣結(jié)構(gòu)的非接觸式接近開關(guān)。機械接觸式行程開關(guān)分為直動式、滾動式和微動式三種。

(a)直動式行程開關(guān)(b)滾輪式行程開關(guān)(c)微動開關(guān)圖3機械接觸式行程開關(guān)這類開關(guān)是利用生產(chǎn)設(shè)備某些運動部件的機械位移而碰撞行程開關(guān)，使其觸頭動作。[基礎(chǔ)知識]

圖4為接近開關(guān)實物[基礎(chǔ)知識]

接近開關(guān)分為高振蕩型、感應(yīng)型、電容型、光電型、水磁及磁敏元件型、超聲波型等。這類開關(guān)不是靠擋塊碰壓開關(guān)發(fā)信號，而是在移動部件上裝一金屬片，在移動部件需要改變工作情況的地方裝接近開關(guān)的感應(yīng)頭，其感應(yīng)面正對金屬片。當移動部件的金屬片移動到感應(yīng)頭上面(不需接觸)時，接近開關(guān)就輸出一個信號，使控制電路改變工作情況。(c)接近開關(guān)常開觸點(d)接近開關(guān)常閉觸點圖5行程開關(guān)和接近開關(guān)圖形及文字符號

(a)行程開關(guān)常開觸點(b)行程開關(guān)常閉觸點[基礎(chǔ)知識](1)直動式行程開關(guān)。直動式行程開關(guān)動作原理與控制按鈕相同，其觸頭的分合速度取決于生產(chǎn)機械的移動速度，當移動速度低于0.4m/min時，觸頭分斷太慢易產(chǎn)生電弧。圖6(a)為直動式行程開關(guān)的示意圖。[基礎(chǔ)知識]圖6行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖(2)滾輪式行程開關(guān)。圖6(b)為滾輪式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。滾輪式行程開關(guān)適用于低速運行的機械。圖6行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖[基礎(chǔ)知識](3)微動開關(guān)。圖6（c）為微動開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。微動開關(guān)采用瞬動結(jié)構(gòu)，觸頭換接速度不受推桿壓下速度的影響。圖6行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖[基礎(chǔ)知識](4)接近開關(guān)。接近開關(guān)廣泛應(yīng)用于機械、礦山、造紙、煙草、塑料、化工、冶金、輕工、汽車、電力、保安、鐵路和航天等各個行業(yè)，運用于限位、檢測、計數(shù)、測速、液面控制和自動保護等，也可連接計算機，可編程序控制器(PLC)等做傳感器頭用。特別是電容式接近開關(guān)還可適用于對多種非金屬，如紙張、橡膠、煙草、塑料、液體、木材及人體進行檢測，應(yīng)用范圍極廣。（二）行程開關(guān)的型號規(guī)格與技術(shù)參數(shù)常用的行程開關(guān)有JLXK1、LX2、LX3、LX5、LX12、LX19A、LX21、LX22、LX29、LX32等系列。常用的微動開關(guān)有LX31、JW等系列，JLXK1和LX系列行程開關(guān)的具體型號含義如圖7所示。常用的接近開關(guān)有LJ、CWY、SQ系列及引進國外技術(shù)生產(chǎn)的3SG系列等。

行程開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、觸點換接時間、動作角度或工作行程、觸點數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式和操作頻率等。[基礎(chǔ)知識]圖7JLXK1系列和LX系列行程開關(guān)型號和含義[基礎(chǔ)知識]（三）行程開關(guān)的選用原則(1)根據(jù)應(yīng)用場合及控制對象進行選擇。(2)根據(jù)環(huán)境條件進行選擇。(3)根據(jù)控制回路電壓、電流情況進行選擇。(4)根據(jù)機械傳動情況選擇行程開關(guān)的頭部形式。(5)根據(jù)機械傳動、控制精度及是否允許接觸等選擇采用機械接觸式行程開關(guān)還是非接觸式接近開關(guān)。一股來說，當物體接近它到一定距離范圍內(nèi)，它就發(fā)出信號，控制生產(chǎn)機械的位置或進行計數(shù)，要采用接近開關(guān)。[基礎(chǔ)知識][基礎(chǔ)知識]三、自動往復控制電路在生產(chǎn)中，有些生產(chǎn)機械（如導軌磨床、龍門刨床）需要自動往復運動，不斷循環(huán)，以使工件能連續(xù)加工。自動往復控制線路里設(shè)有兩個帶有動合、動斷觸點的行程開關(guān)SQ1、SQ2，分別裝置在設(shè)備運動部件的兩個規(guī)定位置，以發(fā)出返回信號，控制電動機換向。為了保證機械設(shè)備的安全，在運動部件的極限位置還設(shè)有限位保護用的行程開關(guān)SQ3、SQ4。自動往復控制示意圖和電氣原理圖如圖8所示。[基礎(chǔ)知識]圖8自動往復運動示意圖和電氣原理圖

圖8中，在擋鐵碰撞行程開關(guān)后，接觸器通電自動換接，電動機隨之改變轉(zhuǎn)向。SQ3和SQ4用作限位保護，即限制工作臺的極限位置。

其工作過程：合上QS，按下起動按鈕SB2，KM1因線圈通電而吸合，電動機正轉(zhuǎn)起動，通過機械傳動裝置拖動工作臺向左移動，當工作臺運動到達一定位置時，擋鐵1碰撞行程開關(guān)SQ2，使其動斷觸點斷開，接觸器KM1因線圈斷電而釋放，隨即行程開關(guān)SQ2的動合觸點閉合，使接觸器KM2線圈通電吸合且自鎖，電動機反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向右移動。同時，行程開關(guān)SQ2復位，為下一次工作準備。由于此時KM2的動合輔助觸點已經(jīng)閉合自鎖，電動機繼續(xù)拖動工作臺向右移動。當擋鐵2碰到SQ1時，情況與上述過程類似，如此工作臺在預定的行程內(nèi)自動往復移動。若在運行中一旦SQ1或SQ2損壞，工作臺繼續(xù)移動，當擋鐵碰撞到行程開關(guān)SQ3或SQ4時，SQ3或SQ4的動斷觸點斷開電路，實現(xiàn)限位保護。[基礎(chǔ)知識]1.任務(wù)說明工廠生產(chǎn)中常用的Y3150型滾齒機，主要有兩臺電動機，M1是刀架電動機，為正、反轉(zhuǎn)點動和單向起動運行；M2為冷卻泵電動機，由轉(zhuǎn)換開關(guān)控制正轉(zhuǎn)起停。它的控制電路帶有正反轉(zhuǎn)到位限位開關(guān)，并附有低壓照明和指示燈電路。Y3150型滾齒機控制電路，如圖9所示。

本任務(wù)要求各小組首先根據(jù)表1準備好實訓設(shè)備和元器件，然后對圖9的工作原理進行分析，并且能夠根據(jù)滾齒機的電氣原理圖畫出電氣安裝布置圖和接線圖，最后完成Y3150型滾齒機的電控箱安裝接線與運行調(diào)試。

[任務(wù)實施:滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試]

圖9滾齒機控制電路[任務(wù)實施:滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試]2.工作原理合上斷路器QF，此時電動機不轉(zhuǎn)，按下按鈕SB1，此時接觸器KM1線圈得電吸合，KM1主觸點閉合，使電動機M1帶動刀架向下移動工作，到達終點與行程開關(guān)SQ2相磁后停止運轉(zhuǎn)；若在未到達終點時，想讓電動機M1停止轉(zhuǎn)動，可按下按鈕SB2。如果要求刀架向上移動，按下起動按鈕SB4即可使電動機反轉(zhuǎn)向上移動。如需刀架主電動機點動向下，按下起動按鈕SB3即可實現(xiàn)點動。EL為滾齒機低壓照明燈由開關(guān)SA控制，HL為電源指示燈。

注意事項：操作冷卻電動機時，只要在刀架電動機運行后，撥動轉(zhuǎn)換開關(guān)QS，即可使冷卻泵電動機工作。如果在工作時，限位開關(guān)SQ1動作后，機床無法工作，只要用機械手柄使?jié)L刀架移開限位開關(guān)與擋鐵的接觸處，機床便能工作。[任務(wù)實施:滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試]3.操作步驟第1步：根據(jù)表1準備好電器元件，并檢測斷路器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕和接觸器、熱繼電器、行程開關(guān)、變壓器、電動機等元件的質(zhì)量好壞，特別要注意檢查接觸器線圈電壓是否符合控制電路的電壓等級。第2步：按照滾齒機的電氣原理圖設(shè)計電氣安裝布置圖，并根據(jù)電氣元件布置圖在電器板上進行元件布置，要求各元器件在安裝時位置整齊、勻稱，間距合理。第3步：根據(jù)滾齒機的電氣原理圖（在電氣原理圖上標注線號），結(jié)合電氣安裝布置圖，設(shè)計出電氣安裝接線圖。并根據(jù)電氣安裝接線圖進行接線，在接線時應(yīng)先接主電路，再接控制電路和輔助電路。線路安裝應(yīng)遵循橫平豎直的原則，盡量做到合理布線、就近走線；編碼正確、齊全；接線可靠，不松動、不壓皮、不損傷線芯。[任務(wù)實施:滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試]第4步：通電前檢查。接線完成后，必須經(jīng)過認真檢查以后，才允許通電，以防錯接、漏接造成電路不能正常工作或短路事故。第5步：通電調(diào)試檢查接線無誤后，接通交流電源，按下相應(yīng)按鈕，若出現(xiàn)與工作原理所述的相同的現(xiàn)象說明電路正常。若出現(xiàn)異常，則應(yīng)分斷電源，分析排查故障后使之正常工作。若電動機M1連續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運行一段時間后，電源電壓降到320V以下或電源斷電，則KM1或KM2主觸點會斷開，電動機停轉(zhuǎn)。再次恢復電壓380V（允許正負10%波動）電動機應(yīng)不會自行啟動——具有欠壓或失壓保護。如果電動機M1轉(zhuǎn)軸被卡住而接通交流電源，則在幾秒內(nèi)熱繼電器FR應(yīng)動作，自動斷開加在電動機上的交流電源（注意不能超過10S，否則電動機過熱會冒煙導致?lián)p壞）。第6步：實驗結(jié)束后關(guān)閉設(shè)備總電源、整理器材、做好實驗室5S。第7步：小組實驗總結(jié)。[任務(wù)實施:滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試]4.評分標準

表2滾齒機電控箱的組裝與運行調(diào)試評分標準[任務(wù)實