電工（高級） 課件 項目1-5 電子技術(shù)的應(yīng)用-可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

電工（高級）項目1電子技術(shù)的應(yīng)用項目2電力電子技術(shù)的應(yīng)用項目3機械設(shè)備電氣控制電路的安裝與維修項目4機械設(shè)備電氣圖的測繪項目5可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用項目6直流調(diào)速系統(tǒng)原理與應(yīng)用項目7交流調(diào)速系統(tǒng)原理與應(yīng)用項目8自動控制電路裝調(diào)與維修項目1電子技術(shù)的應(yīng)用1.1.1集成運算放大器1.集成運算放大器主要參數(shù)（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AUD

AUD是集成運算放大器在開環(huán)狀態(tài)、輸出端不接負載時的直流差模電壓放大倍數(shù)。（2）輸入失調(diào)電壓UIO

使集成運算放大器的輸入電壓零時，輸出電壓也為零，在輸入端施加的補償電壓稱失調(diào)電壓UIO，其值越小越好，一般幾毫伏。（3）輸入失調(diào)電流IIO

輸入失調(diào)電流是指當輸入電壓為零時，輸入級兩個輸入端靜態(tài)基極電流之差，即IIO=|IIB1-/IIB2。（4）輸入偏置電流IIB

當輸出電壓力零時，差動對管的兩個靜態(tài)輸入電流的平均值稱為輸入偏置電流，即IIB

=（IBN+IBP

）/2，通常IIB為0.001~10??A。（5）最大差模輸入電壓UIDM

集成運算放大器兩個輸入端之間所能承受的最大電壓值稱為最大差1.1模擬電子技術(shù)模輸入電壓。（6）最大共模輸入電壓UICM

這里指集成運算放大器所能承受的最大共模輸入電壓，若實際的共模輸入電壓超過UICM

值，則集成運算放大器的共模抑制比將明顯下降，甚至不能正常工作。（7）差模輸入電陽RIDRID指集成運算放大器在開環(huán)條件下，兩輸入端的動態(tài)電阻。（8）輸出電阻RO

輸出電阻RO是指集成運算放大器在開環(huán)狀態(tài)下的動態(tài)輸出電阻。（9）共模抑制比KCMRKCMR是集成運算放大器開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AUD與其共模電壓放大倍數(shù)AUC比值的絕對值，共模抑制比反映了集成運算放大器對共模信號的抑制能力，KCMR

越大越好。2.集成運算放大器的選擇（1）信號源的性質(zhì)根據(jù)信號源是電壓源還是電流源、信號源內(nèi)阻大小、輸入信號的幅值及頻率的變化范圍等，選擇集成運算放大器的差模輸入電阻rid，-3dB帶寬或單位增益帶寬、轉(zhuǎn)換速率SR等性能指標參數(shù)。（2）負載的性質(zhì)根據(jù)負載電阻的大小，確定所需集成運算放大器的輸出電壓和輸出電流的幅值。1.1模擬電子技術(shù)（3）精度要求對模擬信號的處理，如放大、運算等，人們會提出精度要求；對電壓比較，人們會提出響應(yīng)時間、靈敏度要求。（4）環(huán)境條件根據(jù)環(huán)境溫度的變化范圍，可正確選擇集成運算放大器的輸入失調(diào)電壓及輸入失調(diào)電流的溫漂等參數(shù)；根據(jù)所能提供的電源選擇集成運算放大器的電源電壓；根據(jù)對能耗有無限制，選擇集成運算放大器的功耗等。3.集成運算放大器的使用（1）集成運算放大器性能的擴展利用外加電路的方法可使集成運放的某些性能得到擴展和改善。1）提高輸入電阻。2）提高帶負載能力。①擴大輸出電流。1.1模擬電子技術(shù)②同時擴大輸出電壓和輸出電流。（2）集成運算放大器的保護電源極性接反或電壓過高、輸出端對地短路或接到另一電源造成電流過大、輸出信號過大等都可能造成集成運算放大器的損壞。1.1模擬電子技術(shù)1）電源接反保護。1.1模擬電子技術(shù)2）輸入保護。3）輸出保護。1.1模擬電子技術(shù)4.集成運算放大器的典型應(yīng)用（1）比例積分調(diào)節(jié)器圖1-7所示為比例積分調(diào)節(jié)器，其輸入電壓與輸出電壓之間的關(guān)系為1.1模擬電子技術(shù)（2）電壓比較器電壓比較器是把一個輸入電壓和另一個輸入電壓（或給定電壓）相比較的電路。1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)1.1.2線性集成穩(wěn)壓電源1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器1.1模擬電子技術(shù)（1）內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)CW7800系列三端固定輸出集成穩(wěn)壓器內(nèi)部組成框圖如圖1-14所示。1.1模擬電子技術(shù)（2）三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用1）基本應(yīng)用電路。1.1模擬電子技術(shù)2）輸出正、負電壓的穩(wěn)壓電路。1.1模擬電子技術(shù)3）恒流源電路。1.1模擬電子技術(shù)2.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)1.1.3開關(guān)穩(wěn)壓電源1.開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點和分類（1）開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點1）效率高。2）體積小、質(zhì)量小。3）穩(wěn)壓范圍寬。4）紋波和噪聲較大。5）電路比較復(fù)雜。（2）開關(guān)穩(wěn)壓電源的分類p開關(guān)穩(wěn)壓電源的種類很多，分類方法也各不相同，常見的分類方法有以下幾種：1）按調(diào)整管與負載之間的連接方式分為串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源、并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。2）按開關(guān)器件的勵磁方式分為自勵式開關(guān)穩(wěn)壓電源和他勵式開關(guān)穩(wěn)壓電源。1.1模擬電子技術(shù)3）按穩(wěn)壓控制方式分為脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式，即周期恒定，改變脈沖寬度；脈沖頻率調(diào)制（PFM）方式，即導(dǎo)通脈沖寬度恒定，改變脈沖頻率；混合調(diào)制方式，即脈沖寬度和脈沖頻率同時改變。2.開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理（1）串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路組成框圖，如圖1-20所示。1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)（2）并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源如圖1-22a所示。1.1模擬電子技術(shù)3.集成開關(guān)穩(wěn)壓電源的應(yīng)用特點1.1模擬電子技術(shù)1.1模擬電子技術(shù)1.2.1集成門電路1.

TTL集成門電路2.（1）TTL與非門1）TTL與非門的工作原理。①輸人級：由多發(fā)射極品體管VT1和電阻R1

組成，多發(fā)射極品體管的三個發(fā)射結(jié)三個PN結(jié)。②中間級：由VT2、R2和VT6、RB、RC組成，VT2集電極和發(fā)射極同時輸出兩個邏輯電平相反的信號，用以驅(qū)動VT3和VT5。③輸出級：由VT3~VTS和R4、R5組成，它采用了達林頓結(jié)構(gòu)，VT3和VT4組成復(fù)合管降低了輸出高電平時的輸出電阻，提高了帶負載能力。1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)2）TTL與非門的工作速度。1.2數(shù)字電子技術(shù)（2）集電極開路與非門1）集電極開路與非門的工作原理。1.2數(shù)字電子技術(shù)2）集電極開路與非門的應(yīng)用。1.2數(shù)字電子技術(shù)（3）與或非門與或非門電路結(jié)構(gòu)如圖1-31a所示，邏輯符號如圖1-31b所示，邏輯表達式為1.2數(shù)字電子技術(shù)（4）三態(tài)輸出門三態(tài)輸出門是指不僅可輸出高電平、低電平兩個狀態(tài)，而且還可輸出高阻狀態(tài)的門電路。1.2數(shù)字電子技術(shù)2.CMOS集成門電路（1）CMOS非門CMOS非門由兩個場效應(yīng)品體管組成互補工作狀態(tài)，如圖1-33所示。（2）CMOS與非門如圖1-34所示，兩個串聯(lián)的增強型NMOS管VF3和VF4為驅(qū)動管，兩個并聯(lián)的增強型PMOS管VF1和VF2次負載管，組成CMOS與非門，其邏輯表達式（3）CMOS或非門如圖1-35所示，兩個并聯(lián)的增強型NMOS管VF3和VF4為驅(qū)動管，兩個串聯(lián)的增強型PMOS管VF1和VF2為負載管，組成CMOS或非門，其邏輯表達式為1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)（4）CMOS傳輸門將兩個參數(shù)對稱一致的增強型NMOS管VF1和PMOS管VF2并聯(lián)可構(gòu)成CMOS傳輸門，如圖1-36所示。1.2數(shù)字電子技術(shù)（5）CMOS三態(tài)輸出門圖1-37a所示為低電平控制的CMOS三態(tài)輸出門電路結(jié)構(gòu)，圖1-37b所示次邏輯符號。1.2數(shù)字電子技術(shù)（6）CMOS異或門圖1-38a所示為CMOS異或門電路結(jié)構(gòu)，圖1-38b為邏輯符號。1.2數(shù)字電子技術(shù)3.復(fù)合門電路1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2.2組合邏輯電路1.組合邏輯電路的分析方法（1）分析步驟1）根據(jù)給定的邏輯電路寫出輸出邏輯表達式。2）列出邏輯函數(shù)的真值表。3）根據(jù)真值表和邏輯表達式對邏輯電路進行分析，最后確定其功能。（2）分析舉例門分析圖1-39所示邏輯電路的功能。1）寫出輸出邏輯表達式，有1.2數(shù)字電子技術(shù)2）列出邏輯函數(shù)的真值表。1.2數(shù)字電子技術(shù)3）分析邏輯功能。2.組合邏輯電路的設(shè)計方法（1）設(shè)計步驟組合邏輯電路的設(shè)計，應(yīng)以電路簡單、所用器件最少為目標，其設(shè)計步驟為：1）分析設(shè)計要求，列出真值表。2）根據(jù)真值表寫出輸出邏輯表達式。3）對輸出邏輯表達式進行化簡。4）根據(jù)最簡輸出邏輯表達式畫出邏輯電路。（2）設(shè)計舉例設(shè)計一個A、B、C三人表決邏輯電路。1）分析設(shè)計要求，列出真值表，見表1-5。1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)2）將輸出邏輯表達式化簡，變換為與非表達式。3）根據(jù)輸出邏輯表達式畫出三人表決邏輯電路圖，如圖1-41所示。1.2數(shù)字電子技術(shù)3.組合邏輯電路中的競爭冒險現(xiàn)象（1）競爭冒險現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因信號通過導(dǎo)線和門電路時，都存在一定的時間延遲，信號發(fā)生變化時也有一定的上升時間和下降時間。1.2數(shù)字電子技術(shù)（2）冒險的判別在組合邏輯電路中，是否冒險，可通過邏輯表達式來判別。1.2數(shù)字電子技術(shù)（3）消除冒險的方法1）增加多余項。2）加封鎖脈沖。3）加選通脈沖。4）接入濾波電容。5）修改邏輯設(shè)計。4.典型中規(guī)模組合邏輯器件1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2.3時序邏輯電路1.同步時序邏輯電路的分析方法（1）分析步驟1）寫出同步時序邏輯電路輸出、驅(qū)動及狀態(tài)方程。2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。3）說明邏輯功能。4）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。（2）分析舉例分析圖1-44所示同步時序邏輯電路的邏輯功能，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。1.2數(shù)字電子技術(shù)1）寫出同步時序邏輯電路的輸出、驅(qū)動及狀態(tài)方程，有輸出方程為1.2數(shù)字電子技術(shù)2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。1.2數(shù)字電子技術(shù)3）說明邏輯功能。4）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。1.2數(shù)字電子技術(shù)2.同步時序邏輯電路的設(shè)計方法（1）設(shè)計步驟1）根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)定狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2）進行狀態(tài)化簡，即合并重復(fù)狀態(tài)。3）狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。4）選擇觸發(fā)器的類型，求出狀態(tài)方程、驅(qū)動方程和輸出方程。5）畫出最簡邏輯電路圖。6）檢查電路有無自啟動能力。（2）設(shè)計舉例設(shè)計一個序列脈沖為10100的序列脈沖發(fā)生器。1.2數(shù)字電子技術(shù)1）根據(jù)設(shè)計要求可推斷出該電路應(yīng)有5個狀態(tài)，它們分別用S0、S1、S2、S3、S4表示。2）狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。1.2數(shù)字電子技術(shù)3）選擇觸發(fā)器類型，求輸出方程、狀態(tài)方程和驅(qū)動方程。1.2數(shù)字電子技術(shù)4）由式（1-14）和式（1-16）可畫出圖1-48所示的產(chǎn)生序列脈沖力10100的序列脈沖發(fā)生器。1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)5）最后檢查電路有無自啟動能力。1.2.4數(shù)字電路設(shè)計方法、步驟與應(yīng)用設(shè)計實例1.設(shè)計方法和步驟（1）明確數(shù)字電路總體方案根據(jù)設(shè)計的任務(wù)和要求，先畫出數(shù)字電路的工作原理框圖。（2）把總體方案分割成若干獨立的功能塊把數(shù)字電路工作原理框圖中的每一個方框再分割成若干獨立的功能塊。（3）將各功能塊組裝成數(shù)字電路把功能塊連接起來構(gòu)成數(shù)字電路的過程，是數(shù)字電路設(shè)計的最后一個步驟，這里要強調(diào)的是各功能塊之間的配合和協(xié)調(diào)一致問題。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計實例（1）設(shè)計要求1）接通電源后指示燈立即亮。1.2數(shù)字電子技術(shù)2）比賽開始時，參賽雙方應(yīng)輪流按動兩個按鈕，規(guī)定每次最少按1次，最多按按次，并使兩個參賽者所按的次數(shù)累計起來，顯示器應(yīng)隨時顯示累計的數(shù)值，誰先搶到21誰就得勝。3）鳴叫電路可根據(jù)自己的興趣設(shè)計。4）要有復(fù)位功能。（2）總體方案設(shè)計1）計數(shù)電路：要求能累計21個脈沖，故可采用二進制加法計數(shù)電路。2）代碼變換電路：由于計數(shù)電路輸出的是二進制代碼，而譯碼顯示需要的是8421BCD碼，因此必須要采用數(shù)碼變換電路。3）譯碼及顯示電路：因雙方所搶的每次結(jié)果均要顯示出來，所以必須將代碼轉(zhuǎn)換成8421BCD碼，然后經(jīng)七段顯示譯碼器譯碼后，再去驅(qū)動顯示器件。4）計數(shù)脈沖源：計數(shù)脈沖由按鈕產(chǎn)生。5）門控電路：在計數(shù)電路未計到21時，禁止鳴叫信號輸出；而計到21時，允許鳴叫信號輸出。1.2數(shù)字電子技術(shù)6）鳴叫電路：鳴叫信號電路可用一個低頻信號來控制兩個不同頻率的音頻信號電路。1.2數(shù)字電子技術(shù)（3）各獨立功能部件的設(shè)計1）計數(shù)電路的設(shè)計。1.2數(shù)字電子技術(shù)2）計數(shù)脈沖源的設(shè)計。1.2數(shù)字電子技術(shù)3）代碼變換電路的設(shè)計。1.2數(shù)字電子技術(shù)4）譯碼及顯示電路的設(shè)計。5）鳴叫電路的設(shè)計。1.2數(shù)字電子技術(shù)6）門控電路的設(shè)計。（4）電路設(shè)計組裝把上述的實現(xiàn)各子功能的電路拼接起來，就組成了搶21電子玩具電路，如圖1-54所示。1.2數(shù)字電子技術(shù)1.2數(shù)字電子技術(shù)項目2電力電子技術(shù)的應(yīng)用2.1.1功率晶體管1.功率晶體管的結(jié)構(gòu)2.1電力電子器件2.功率晶體管的主要參數(shù)（1）開路阻斷電壓UCEO基極開路時，集電極-發(fā)射極間能承受的電壓值即開路阻斷電壓。（2）集電極最大持續(xù)電流ICM

當基極正向偏置時，集電極能流入的最大電流即集電極最大持續(xù)電流。（3）電流增益hFE集電極電流與基極電流的比值稱電流增益，也叫電流放大倍數(shù)或電流傳輸比。（4）開通時間ton

當基極電流正向階躍信號IB1時，經(jīng)過延遲時間td后，基極-發(fā)射極電壓UBE才上升到飽和值UBES，同時集電極-發(fā)射極電壓UCE從100%下降到90%。（5）關(guān)斷時間toff

從反向注入基極電流開始，到UCE上升到10%所經(jīng)過的時間為存儲時間。2.1電力電子器件2.1.2門極關(guān)斷晶閘管1.GTO晶閘管的伏安特性2.GTO晶閘管的主要參數(shù)（1）電流關(guān)斷增益Goff

指可被關(guān)斷的最大陽極電流IATO（峰值）與門極峰值電流IGM之比，通常Goff

為4~5。（2）最大可關(guān)斷陽極電流IATO

指由門極可靠關(guān)斷為決定條件的最大陽極電流。3.GTO晶閘管的主要優(yōu)點1）用門極負脈沖電流關(guān)斷方式代替主電路換流，關(guān)斷所需能量小。2.1電力電子器件2）GTO品閘管只需提供足夠幅度、寬度的門極關(guān)斷信號就能保證可靠關(guān)斷，因此電路可靠性高。3）有較高的開關(guān)速度，GTO晶閘管的工作頻率可達35kHz。2.1.3場效應(yīng)晶體管2.1電力電子器件1.MOSFET的工作原理2.MOSFET的主要參數(shù)（1）通態(tài)電阻Ron

它決定了器件的通態(tài)損耗，是影響最大輸出功率的重要參數(shù)。（2）漏-源擊穿電壓UDSB

它決定了MOSFET的最高工作電壓，且隨著溫度的升高而增大。（3）柵-源擊穿電壓V（BR）GS它是為了防止絕緣層因柵源電壓過高發(fā)生介質(zhì)擊穿而設(shè)定的參數(shù)，極限值一般定力±20V。（4）開啟電壓UGST

它是開始出現(xiàn)導(dǎo)電溝道時的柵源電壓。（5）最大漏極電流IDM

它表示MOSFET的電流容量。（6）開通時間ton

和關(guān)斷時間toff

因MOSFET依靠多數(shù)載流子導(dǎo)電，不存在存儲效應(yīng)，沒有反向恢復(fù)過程，所以這兩個時間均較短，工作頻率可超過100kHz。2.1電力電子器件2.1.4絕緣柵雙極晶體管2.1電力電子器件1.IGBT的工作原理2.IGBT的主要參數(shù)（1）最大集射極間電壓UCES

它由器件內(nèi)部的PNP型GTR所能承受的擊穿電壓所確定。（2）最大集電極電流它包括額定直流電流IC和1ms脈寬最大電流LCP。（3）最大集電極功耗PCM

它是在正常工作溫度下允許的最大耗散功率。3.IGBT的特性和參數(shù)特點1）開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小。2）在相同電壓和電流的情況下，IGBT的安全工作區(qū)比GTR大，而且具有耐脈沖電流沖擊的能力。3）通態(tài)壓降VDMOSFET低，特別是在電流較大的區(qū)域。4）輸入阻抗高，其輸人特性與MOSFET類似。5）與MOSFET和GTR相比，IGBT的耐壓和電流通過能力還可以進一步提高，同時保持開關(guān)頻率2.1電力電子器件高的特點。2.1電力電子器件2.2.1三相半波可控整流電路1.三相半波可控整流電路的接線方法2.2晶閘管整流電路2.接電阻性負載時的波形（1）電阻性負載兩端的電壓波形三相半波可控整流電路接電阻性負載Rd

時，Rd

兩端的電壓波形如圖2-7所示。（2）品閘管兩端的電壓波形該波形由三部分組成，同樣如圖2-7所示。2.2晶閘管整流電路1）VT1在??t1~??t2

期間u相導(dǎo)通，uvt1僅是管壓降，與橫軸重合。2）??t2~??t3

期間v相導(dǎo)通，電壓經(jīng)VT2加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而關(guān)斷，承受的電壓力線電壓uuv。3）??t3~??t4

期間w相導(dǎo)通，電壓經(jīng)VT3加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而關(guān)斷，承受的電壓為線電壓uuw。說明：1）??t1、??t2、??t3和??t4

稱為自然換相點，距相電壓波形原點30°，觸發(fā)延遲角a是以對應(yīng)的自然換相點起始點，往右計算，如圖2-8所示。2.2晶閘管整流電路2）對于電阻性負載，負載上的電壓波形與電流波形相同。①a≤30°時，電路中的電流連續(xù)，此時品閘管阻斷時承受反向線電壓。②a>30°時，電路中的電流斷續(xù)，此時晶閘管阻斷時承受反向相電壓，如圖2-9所示。2.2晶閘管整流電路3.接電感性負載時的波形2.2晶閘管整流電路1）當a≤30°，接電感性負載時電壓、電流的波形分析和參數(shù)計算與接電阻性負載時的相同。2）當a=30°，電壓、電流的波形如圖2-11所示。3）接大電感性負載時，移相范圍為90°。4）晶閘管兩端的電壓波形如圖2-11d所示。2.2晶閘管整流電路5）當電路加接續(xù)流二極管時，ud的波形如同接電阻性負載，id的波形如同接大電感性負載。①當a≤30°，續(xù)流二極管承受反壓，電路情況與不接續(xù)流二極管時相同。②當a>30°，續(xù)流二極管一周內(nèi)續(xù)流三次，電路輸出電流、電壓波形如圖2-12所示。2.2晶閘管整流電路4.正弦波觸發(fā)電路（1）電路組成正弦波觸發(fā)電路由同步與移相、脈沖形成與整形及脈沖功放與輸出等基本環(huán)節(jié)組成，如圖2-13所示。2.2晶閘管整流電路（2）同步電壓信號觸發(fā)脈沖必須與品閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。（3）控制脈沖電壓信號1）控制電壓Uc

的引入是為了使觸發(fā)脈沖與相對應(yīng)的晶閘管陰極做相位移，即改變Uc

的大小和極性，使a在0°~180°范圍變化。2）由于負載的不同以及主電路電壓與同步電壓相位的不同，其觸發(fā)脈沖的初始位置也不同，因此電路引入偏移直流固定電壓Ub。3）脈沖寬度的調(diào)整。4）抗干擾措施：電容C2

具有微分負反饋作用，可提高抗干擾能力；VD6可防止由于穩(wěn)壓電源電壓沿減小方向波動時，原來已充電的電容C3經(jīng)R4、電源TP、R2和晶體管VT2的發(fā)射極、基極2.2晶閘管整流電路電壓沿減小方向波動時，原來已充電的電容C3經(jīng)R4、電源TP、R2和晶體管VT2的發(fā)射極、基極放電而引起該管截止，造成誤輸出觸發(fā)脈沖；VD1與VD4對VT1與VT2基極所輸人的反壓限幅，以免VT1與VT2損壞。2.2.2三相全控橋式整流電路1.三相全控橋式整流電路的結(jié)構(gòu)組成2.2晶閘管整流電路2.三相全控橋式整流電路的工作原理及特點（1）晶閘管的導(dǎo)通要求及順序1）三相全控橋式整流電路在任何時刻都必須有兩個品閘管導(dǎo)通，才能形成導(dǎo)電回路，其中一個晶閘管是共陰極品閘管中的，另一個是共陽極晶閘管中的。2）在三相全控橋式整流電路中，晶閘管導(dǎo)通順序是：VT6、VT1?VT1、VT2?VT2、VT3?VT3、VT4?VT4、VT5?VT5、VT6?VT6、VT1。（2）相位差在三相全控橋式整流電路中，共陰極晶閘管VT1、VT3、VT5的觸發(fā)脈沖之間的相位差應(yīng)為120°。1）同相兩晶閘管觸發(fā)脈沖相位差180°。2）觸發(fā)脈沖應(yīng)位于自然換相點。（3）寬脈沖與雙窄脈沖為了保證整流裝置能可靠工作（共陰極和共陽極品閘管中應(yīng)各有一個品閘管導(dǎo)通），或者在電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通，必須對應(yīng)導(dǎo)通的一對晶閘管同時有觸發(fā)脈沖。2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路（4）整流輸出波形與晶閘管承受電壓1）a=0°時，三相全控橋式整流電路的波形，如圖2-17a、b所示。2.2晶閘管整流電路①整流電壓為線電壓，整流輸出的電壓應(yīng)該是兩相電壓相減后的波形，實際上就是線電壓，其中Uuv、Uuw、Uvw、Uvu、Uwu、Uwv均為線電壓的一部分，是各線電壓的包絡(luò)線。②品閘管承受的電流和電壓波形如圖2-17c、d所示，只要負載波形是連續(xù)的，晶閘管上的電壓波形總是由三部分組成。2）當a變化時，對于電感性負載，晶閘管所承受的正向電壓與sina成正比。①a=30°時，波形如圖2-18所示。2.2晶閘管整流電路②a=60°時，波形如圖2-19所示。③a=90°時，接電感性負載，輸出電壓波形如圖2-20a、b所示。④對電阻性負載，當a≤60°時，由于電壓波形連續(xù)，因此電流也連續(xù)。2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路3.鋸齒波觸發(fā)電路2.2晶閘管整流電路（1）同步電壓（鋸齒波）產(chǎn)生與移相環(huán)節(jié)VT1、VZ、R3和R4組成恒流源電路，由該電路產(chǎn)生鋸齒波，調(diào)節(jié)R3可改變鋸齒波的斜率。（2）脈沖形成與放大環(huán)節(jié)當ub4≥0.7V時，VT4導(dǎo)通，④點電位下降，⑤點電位也突降，VT5因反偏而截止，⑥點電位突跳上升，于是VT7、VT8飽和導(dǎo)通，電路通過脈沖變壓器二次繞組輸出觸發(fā)脈沖，這種狀態(tài)是暫時的，稱“暫態(tài)”。（3）強觸發(fā)與輸出環(huán)節(jié)圖2-22中右上方是強觸發(fā)與輸出環(huán)節(jié)。2.2晶閘管整流電路（4）雙窄脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)該環(huán)節(jié)的電路可在一周內(nèi)發(fā)出間隔60°的兩個窄脈沖。4.三相全控橋式整流電路的安裝接線與調(diào)試（1）用雙蹤示波器檢查波形1）同時觀察①點與②點的波形，進一步加深對C1和R1作用的理解。2）同時觀察②點與③點的波形，知道鋸齒波的底寬決定于電路中何種元器件的哪些參數(shù)。3）觀察④~⑧點及脈沖變壓器的輸出電壓uG的波形，記錄各波形的幅度與寬度，知道uG的幅度和寬度與電路中哪些參數(shù)有關(guān)。（2）電阻性負載的測試1）按圖2-24所示電路進行接線。2）測定交流電源的相序。3）確定主變壓器與同步變壓器的極性，并讓它們構(gòu)成聯(lián)結(jié)。2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路4）調(diào)整各觸發(fā)器鋸齒波斜率電位器RP3，用雙蹤示波器依次測量相鄰的兩個觸發(fā)器的鋸齒波電壓波形間隔應(yīng)為60°，斜率要求基本一致，波形如圖2-25所示。5）觀察各觸發(fā)器的輸出觸發(fā)脈沖，如果X、Y端不連接，輸出觸發(fā)脈沖為單窄脈沖，如圖2-26a所示；X、Y端連接后，輸出觸發(fā)脈沖雙窄脈沖，如圖2-26b所示。2.2晶閘管整流電路2.2晶閘管整流電路6）調(diào)節(jié)偏移直流電壓Ub，觸發(fā)電路正常后，調(diào)節(jié)電位器RP1，調(diào)節(jié)到Uc=0時，調(diào)節(jié)電位器RP1，使初始脈沖應(yīng)對a=120°處。7）仔細檢查電路，待確認無誤后，合上QF2，調(diào)節(jié)電位器RP1，觀察a從120°向0°變化時ud的波形。8）去掉與晶閘管VT1相串聯(lián)的熔斷器，觀察并記錄ud、uvt1的波形。9）人為改變?nèi)嚯娫吹南嘈?，觀察并記錄a=90°時ud的波形，分析原因。（3）電阻電感性負載的測試1）斷開QF2，換上電阻電感負載，然后將電位器RP1調(diào)到Uc=0，調(diào)節(jié)電位器RP2，使觸發(fā)脈沖初始位置在a=90°處。2）改變Uc大小，觀察并記錄&=30°、60°、90ud、id、uvt1等波形。3）改變Rd的數(shù)值，觀察id

波形脈動情況及a=90°時ud的波形。2.2晶閘管整流電路2.3.1有源逆變電路1.有源逆變電路的工作原理（1）整流工作狀態(tài)（0°<a<90°）如圖2-27a所示，當觸發(fā)延遲角a在0°~90°范圍內(nèi)，按三相半波可控整流的觸發(fā)脈沖安排原則，依次觸發(fā)品閘管，可得如圖2-27a所示的電壓、電流波形。2.3逆變電路（2）有源逆變工作狀態(tài)（90°<a<180°）如圖2-27b所示，設(shè)電動機反電動勢E極性已反接，同時使可控電路的觸發(fā)延遲角a進入（90°~180°）范圍內(nèi)，此時輸出平均電壓Ud為負，即其極性與整流狀態(tài)相反。2.實現(xiàn)有源逆變的條件1）要有一個提供逆變能量的直流電源。2）要有一個能反饋直流電能至交流電網(wǎng)的全控電路，全控電路的觸發(fā)延遲角應(yīng)大于90°。3）了保證在電源電壓負半周及其數(shù)值大于E時，仍能使晶閘管導(dǎo)通保持電流連續(xù)，應(yīng)選取適當?shù)腖值。3.逆變失敗的原因及措施1）觸發(fā)電路的工作不可靠，如脈沖去失、延遲等。2）品閘管發(fā)生故障。2.3逆變電路3）交流電源發(fā)生異常現(xiàn)象。4）換相的余量角不足。2.3.2無源逆變電路2.3逆變電路1.電壓型逆變器的特點及典型電路2.3逆變電路1）主晶閘管承受的電壓變化率的值較低。2）主晶閘管除承擔負載電流外，還承擔換相電流，適用于中功率負載。3）當換相參數(shù)一定且負載電流一定時，晶閘管承受反壓的時間隨直流電壓Ud降低而減小，所以適用于調(diào)壓范圍不太大的場合。2.電流型逆變器的特點及典型電路1）逆變器的直流電源輸入側(cè)采用大電感作為濾波元件，直流電流波形比較平直。2）無須設(shè)置與逆變橋反并聯(lián)的反饋二極管橋，電路簡單。3）逆變器依靠換相電容和交流電動機漏感的諧振來換相，適用于單機運行。4）適用于經(jīng)常要求起動、制動與反轉(zhuǎn)的拖動系統(tǒng)。2.3逆變電路2.3逆變電路2.3逆變電路2.3.3中高頻電源1.中高頻電源裝置（1）工作原理圖中高頻電源裝置是一種利用晶閘管將50Hz工頻交流電變換成中高頻交流電的設(shè)備，主要應(yīng)用于感應(yīng)加熱及熔煉，并逐漸取代中頻發(fā)電機組，它是一種靜止的變頻設(shè)備。（2）電路組成圖該裝置由整流器、濾波器、逆變器、負載以及控制電路組成。2.3逆變電路2.電路分析（1）整流主電路整流主電路三相全控橋式整流電路，采用同步電壓鋸齒波的觸發(fā)電路。（2）逆變主電路此裝置采用單相橋式并聯(lián)逆變器。（3）逆變觸發(fā)電路1）自動頻率控制：要使逆變器正常工作，必須在逆變輸出電壓超前??的時刻產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，保證導(dǎo)通的品閘管受反壓關(guān)斷。2）信號檢測與引前觸發(fā)時間tf

的調(diào)節(jié)：從中頻電壓互感器TV2與中頻電流互感器TA5檢得的信號，經(jīng)電位器RP12、R11等與電阻Ru2后合成，在逆變觸發(fā)電路的a1、a2端得到觸發(fā)信號us，如圖2-35所示。3）脈沖形成電路：us

加在脈沖形成電路輸入端，在us信號過零時刻雙穩(wěn)態(tài)電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如圖2-36所示。4）啟動觸發(fā)環(huán)節(jié)：本裝置采用直流輔助電源（3DY），由350V交流經(jīng)單相橋式整流電路對啟動2.3逆變電路電容Cst

預(yù)先充電，然后逆變橋加上直流電壓Ud，延時一段時間觸發(fā)啟動環(huán)節(jié)8CF中的晶閘管VT12，脈沖變壓器TI11送出脈沖，使與Cst

串聯(lián)的品閘管VT11觸發(fā)導(dǎo)通，充電電容對電感性負載放電，產(chǎn)生衰減振蕩的正弦電壓和電流。5）他勵信號源（IGC）：本裝置設(shè)有他勵信號源，只要將開關(guān)SA1、SA2、SA3、SA4撥向“檢查”，他勵信號就會送入，即可檢查逆變觸發(fā)電路工作是否正常。2.3逆變電路3.保護措施（1）直流電路過電壓保護VD1~VD8由八組硅堆組成，當直流側(cè)過電壓時，VDI~VD8擊穿，因此，此種接法同時兼有抑制直流側(cè)過電壓的作用。（2）交流短路保護對于交流相間短路保護，由FU1~FU6六只快速熔斷器起主要作用。（3）逆變過電流、過電壓保護本裝置采用脈沖快速后移的方法作逆變側(cè)過電流與過電壓保護，如圖2-37所示。（4）電壓、電流截止環(huán)節(jié)圖2-34中的1JF、2JF部分起到電壓、電流截止作用。2.3逆變電路2.3逆變電路4.通電調(diào)試步驟1）在主電路不帶電的情況下，對繼電器部分的動作程序進行模擬試驗。短接水壓繼電器觸頭，按程序操作面板上的操作按鈕，觀察繼電器的動作和延時是否正確。2）檢查同步變壓器的相序、相位與圖樣是否相符。3）檢查整流觸發(fā)系統(tǒng)。2.3逆變電路4）整流電流試驗。5）整流中功率及大功率試驗。6）逆變觸發(fā)系統(tǒng)試驗。①對于逆變橋各品閘管的脈沖，Ug

幅度值應(yīng)大于4V，同時注意脈沖前沿應(yīng)小于2??s，脈寬次10~500??s。②觀察逆變橋?qū)蔷€脈沖是否重疊。③觀察逆變橋相鄰兩組脈沖相位差是否在180°位置上，若有偏差，應(yīng)更換脈沖形成板。7）啟動環(huán)節(jié)的檢查。8）整機啟動運行。2.3逆變電路5.中頻電源常見故障分析與處理2.3逆變電路2.3逆變電路項目3機械設(shè)備電氣控制電路的安裝與維修3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路3.1.1X62W型萬能銑床電氣控制電路分析1.主電路2.控制電路（1）主軸電動機M1的控制控制電路中的SB1和SB2是兩地控制的起動按鈕，SB5和SB6是兩地控制的停止按鈕。1）主軸電動機M1的起動：起動前先合上電源開關(guān)QS1，再把主軸換向轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3叛到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動按鈕SB1（或SB2），接觸器KM1的線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，主軸電動機M1起動。2）主軸電動機M1的停車制動：當需要主軸電動機M1停轉(zhuǎn)時，按停止按鈕SB5-1（或SB6-1），接觸器KM1線圈斷電釋放，主軸電動機M1斷電后慣性運轉(zhuǎn)。3）主軸換刀控制：M1停轉(zhuǎn)后并不處于制動狀態(tài)，主軸仍可自由轉(zhuǎn)動。3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路4）主軸變速時的沖動控制：主軸變速時的沖動控制，是利用變速手柄與主軸沖動行程開關(guān)SQ1通過機械上的聯(lián)動機構(gòu)進行的。3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路（2）工作臺進給電動機M2的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2是控制工作臺運動的，當需要工作臺運動時，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“接通”位置，SA2的觸頭SA2-1斷開，SA2-2閉合，SA2-3斷開。1）工作臺的上、下和前、后運動的控制：工作臺的上下（升降）運動和前后（橫向）運動完全是由“工作臺升降與橫向操縱手柄”來控制的。3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路①工作臺向上運動的控制：在KM1閉合后，需要工作臺向上進給運動時，將手柄扳至向上位置，其聯(lián)動機構(gòu)一方面接通垂直傳動絲杠，為傳動做好準備；另一方面它使行程開關(guān)SQ4運動，其常閉觸頭S04-2斷開，常開觸頭S04-1閉合，接觸器KM4線圈獲電吸合，KM4主觸頭閉合，電動機M2反轉(zhuǎn)，工作臺向上運動。②工作臺向后運動的控制：當操縱手柄扳至向后位置時，由聯(lián)鎖機構(gòu)撥動垂直傳動絲杠，使它脫開而停止轉(zhuǎn)動，同時將橫向傳動絲杠接通進行傳動，使工作臺向后運動。③工作臺向下運動的控制：當操縱手柄扳至向下位置時，其聯(lián)動機構(gòu)一方面使垂直傳動絲杠接通，垂直絲杠的傳動做準備；另一方面壓合行程開關(guān)SQ3，使其常閉觸頭SQ3-2斷開，常開觸頭S03-1閉合，接觸器KM3線圈獲電吸合，KM3主觸頭閉合，電動機M2正轉(zhuǎn)，工作臺向下運動。④工作臺向前運動的控制：工作臺向前運動也由行程開關(guān)SQ3及接觸器KM3控制，其電氣控制原理與工作臺向下運動的控制相同，只是將手柄扳至向前位置時，通過機械聯(lián)鎖機構(gòu)，將垂直絲杠脫開并將橫向傳動絲杠接通，使工作臺向前運動。3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路2）工作臺左右（縱向）運動的控制：工作臺左右運動同樣是用工作臺進給電動機M2來拖動的，由“工作臺縱向操縱手柄”來控制。3）工作臺進給變速時的沖動控制：在改變工作臺進給速度時，為了使齒輪易于嚙合，也需要進給電動機M2瞬時沖動一下。4）工作臺的快速移動控制：工作臺的快速移動也是由進給電動機M2來拖動的，在縱向、橫向和垂直6個方向上都是可以實現(xiàn)快速移動控制。（3）冷卻泵電動機M3的控制在主軸電動機M1起動后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)Q52閉合，冷卻泵電動機M3起動，從而將冷卻液輸送到機床切削部分。3.照明電路3.1.2

X62W型萬能銑床常見電氣故障的分析與檢修1.主軸電動機M1不能起動3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路2.工作臺各個方向都不能進給3.工作臺能向左、右進給，不能向前、后、上、下進給4.工作臺能向前、后、上、下進給，不能向左、右進給5.變速時不能沖動控制6.工作臺不能快速移動，主軸制動失靈3.1

X62W型萬能銑床電氣控制電路3.2

T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3.2.1T68型臥式鏜床電氣控制電路分析3.2

T68型臥式鏜床電氣控制電路圖1.主電路2.控制電路（1）主軸電動機M1的正反轉(zhuǎn)和點動控制1）按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB4，接觸器KM1線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動正轉(zhuǎn)。2）按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，KM1線圈斷電，接觸器KM2線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動反轉(zhuǎn)。3）當按下SB3時，常開觸頭閉合，線圈通電。（2）主軸電動機M1的低速和高速控制1）將主軸變速操作手柄扳向低速擋，按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB4，KM1線圈通電，其常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，為M1起動做好準備。3.2

T68型臥式鏜床電氣控制電路圖2）將主軸變速操作手柄叛向高速擋，壓合行程開關(guān)SQ1，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。（3）主軸電動機M1的停止和制動控制按下停止按鈕SB1，使KMI或KM2線圈通電，主觸頭斷開，電動機斷電。（4）主軸電動機M1的變速沖動控制變速沖動是指在M1變速時，不用按停止按鈕SB1就可以直接進行變速控制。（5）快速移動電動機M2的控制鏜床各部件的快速移動由快速移動操作手柄控制。（6）安全保護聯(lián)鎖電路中有兩個行程開關(guān)SQ3和S04。3.照明電路3.2.2T68型臥式鏜床常見電氣故障的分析與檢修（1）主軸電動機M1不能低速起動或僅能單方向低速運轉(zhuǎn)熔斷器FU1、FU2或FU3熔體熔斷，熱繼電器FR動作后未復(fù)位，停止按鈕觸頭接觸不良等原因，均能造成M1不能起動。3.2

T68型臥式鏜床電氣控制電路圖（2）主軸能低速起動但不能高速運轉(zhuǎn)時間繼電器KT和行程開關(guān)SQ1的故障，會造成主軸電動機M1不能切換到高速運轉(zhuǎn)。（3）進給部件不能快速移動快速移動由快速移動電動機M2、接觸器KM6、KM7和行程開關(guān)SQ5、5Q6實現(xiàn)。3.2

T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3.315/3t橋式起重機電氣控制電路3.3.1控制器簡介1.凸輪控制器3.315/3t橋式起重機電氣控制電路（1）凸輪控制器型號KT系列凸輪控制器的意義如下：3.315/3t橋式起重機電氣控制電路（2）常用凸輪控制器的技術(shù)數(shù)據(jù)常用的KTJ1和KT14系列凸輪控制器的技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-2、表3-3。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路3.315/3t橋式起重機電氣控制電路2.主令控制器3.控制器的使用與維護1）起動操作時，手輪轉(zhuǎn)動不能太快，應(yīng)逐級起動，防止電動機的沖擊電流超過過電流繼電器的整定值。2）控制器停止使用時，應(yīng)將手輪準確地停在零位。3）控制器要保持清潔，經(jīng)常清除導(dǎo)電金屬粉塵；轉(zhuǎn)動部分應(yīng)定期加以潤滑。4）控制器應(yīng)根據(jù)所控設(shè)備上的交流（直流）電動機的起動、調(diào)速、換向的技術(shù)要求和額定電流來選擇。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路4.凸輪控制器的常見故障與處理方法（見表3-4）3.315/3t橋式起重機電氣控制電路3.3.215/3t橋式起重機電氣控制電路分析1.電氣設(shè)備及保護裝置2.電氣控制電路分析（1）主接觸器KM1的控制在起重機投入運行前，應(yīng)當將所有凸輪控制器的手柄扳到“零位”，則凸輪控制器QM1、QM2和QM3在主接觸器KM1控制電路（7-9區(qū)）的常閉觸頭都處于閉合狀態(tài)，然后按下保護控制盤上的起動按鈕SB1，KM1線圈得電吸合，KM1主觸頭閉合，使各電動機三相電源進線通電；同時，接觸器KM1的常開輔助觸頭（7區(qū)）閉合自鎖，主接觸器KMI線圈便從另一條通路得電。（2）凸輪控制器的控制15/31橋式起重機的大車、小車和副鉤都是由凸輪控制器控制的。（3）主令控制器的控制由于主鉤電動機M5的功率較大，應(yīng)使其在轉(zhuǎn)子電阻對稱的情況下工作，使三相轉(zhuǎn)子電流平衡，故采用了主令控制器SA來控制。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路1）扳到制動下降檔“C”時：主令控制器SA的SA3、SA6、SA7、SA8閉合，行程開關(guān)SQ9也閉合，接觸器KM2、KM9、KM10因線圈得電而動作。2）拔到制動下降檔“1”時：主令控制器SA的觸頭SA3、SA4、SA6、SA7閉合，制動接觸器KM4線圈得電吸合，電磁制動器YB5、YB6的抱閘松開；同時接觸器KM2、KM9線圈得電吸合。3）叛到制動下降檔“2”時：主令控制器SA的觸頭SA3、SA4、SA6閉合，SA7斷開，接觸器KM9斷電釋放，此時轉(zhuǎn)子電阻被全部接入，使電動機向提升方向的轉(zhuǎn)矩進一步減小，負載下降速度比“1”檔位置時增加。4）叛到強力下降檔“3”時：主令控制器SA的觸頭SA2、SA4、SAS、SA7、SA8閉合，SA3斷開，把上升行程開關(guān)SQ9從控制回路中切除；SA6斷開，上升接觸器KM2因線圈斷電而釋放；SA5閉合，下降接觸器KM3因線圈得電而吸合；SA7、SA8閉合，接觸器KM9、K10因線圈得電而吸合，使轉(zhuǎn)子電路中有4段電阻，制動接觸器KM4通過KM2的常開觸頭（23區(qū)）閉合自鎖。5）扳到強力下降檔“4”時：主令控制器SA的觸頭SA2、SA4、SA5、SA7、SA8、SA9、SA10、3.315/3t橋式起重機電氣控制電路SA11、SA12閉合，接觸器KM5因線圈得電而吸合，KM5常開觸頭（28區(qū)）閉合，接觸器KM6、KM7、KM8因線圈先后得電而吸合，使它們的常開觸頭依次閉合，電阻被逐級切除，從而避免過大的沖擊電流；最后，電動機M5以最高速度運轉(zhuǎn)，負載加速下降。3.3.315/3t橋式起重機常見電氣故障的分析與檢修（1）合上斷路器QF1并按SB1后，主接觸器KM1不吸合1）線路無電壓。2）熔斷器FU1熔斷。3）緊急開關(guān)SA2或安全行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3未合上。4）主接觸器KM1線圈斷路?？筛鼡Q接觸器KMI線圈。5）凸輪控制器沒在“零位”，則觸頭QM1、QM2、QM3斷開。（2）合上斷路器QF1并按下按鈕SB1后，主接觸器KM1吸合，但過電流繼電器動作這種故障的原因一般是凸輪控制器電路接地。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路（3）當電源接通并合上凸輪控制器后，電動機不轉(zhuǎn)動1）凸輪控制器的動觸頭與靜觸頭未接觸。2）電刷發(fā)生故障。檢查電刷并使其接觸良好。3）電動機定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組斷路。（4）當電源接通并合上凸輪控制器后，電動機起動運轉(zhuǎn)，但不能發(fā)出額定功率，且轉(zhuǎn)速降低1）線路電壓下降。2）制動器未完全松開。3）轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)的起動電阻未完全切除。4）凸輪控制器機械卡阻。（5）凸輪控制器在工作時動觸頭與靜觸頭冒火甚至燒壞1）控制器的動觸頭與靜觸頭接觸不良。應(yīng)調(diào)整動觸頭與靜觸頭間的壓力。2）控制器過載。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路（6）制動電磁鐵響聲較大1）制動電磁鐵過載。應(yīng)減輕負載或調(diào)整彈簧壓力。2）鐵心板面有油污。應(yīng)清除油污。（7）制動電磁鐵線圈過熱1）電磁鐵線圈電壓與線路電壓不符。2）電磁鐵的牽引力過載。3）在工作位置上，電磁鐵的可動部分與靜止部分有間隙。4）制動器的工作條件與線圈工作條件不符。5）電磁鐵鐵心歪斜或機械卡阻。3.315/3t橋式起重機電氣控制電路3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4.1生產(chǎn)工藝對A系列龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的要求1.調(diào)速范圍要寬2.自動循環(huán)，速度可調(diào)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.過渡過程要快速、平穩(wěn)4.靜特性要好，靜差度要小（1）低速區(qū)工作臺運動速度較低時，此時刨刀允許的切削力由電動機最大轉(zhuǎn)矩決定。（2）高速區(qū)速度較高時，此時切削力受機械結(jié)構(gòu)的強度度成反比，因此，電動機為恒功率輸出。5.其他要求1）進給運動（刀架）要能點動、自動快進與工進。2）輔助運動（抬刀、放刀、橫梁升降、夾緊）要可靠。3）設(shè)置必要的過載、聯(lián)鎖、限位等保護環(huán)節(jié)。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4.2B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)組成3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4.3B2012A型龍門刨床電氣控制電路分析3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)1.交流電動機主電路2.給定控制電路3.機組起動控制電路1）合上斷路器QF（2區(qū)），QF1（6區(qū)）電源指示燈HL2（27區(qū)）亮。2）按下起動按鈕SB2（28區(qū)），線圈KM1、KM及KT1得電。3）因接觸器KM1（28區(qū)）線圈得電，KM1常開觸頭（703、705）閉合，電路自鎖；同時KM1主觸頭（4區(qū)）閉合，電動機M1定子繞組接通三相電源。4）由于接觸器KMY線圈（31區(qū)）得電，其主觸頭（3區(qū)）閉合，電動機M1聯(lián)結(jié)減壓起動，同軸連接的直流發(fā)電機G1和G2運轉(zhuǎn)。5）隨著勵磁發(fā)電機G2發(fā)電，若輸出電壓升高至75%UN，時間繼電器KT3線圈（23區(qū)）得電，因KT3常閉觸頭（704、717）瞬時斷開，使接觸器KM線圈斷電，則電動機M1斷電后慣性3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，另一方面KM聯(lián)鎖觸頭（705、706）復(fù)位：同時，KT3常開觸頭（723、725）瞬時閉合。6）時間繼電器KT1線圈（30區(qū)）得電后，一對觸頭（706、717）延時（3~4s）斷開；另一對觸頭（706、723）延時（3~4s）閉合。7）接觸器KM2（33區(qū)）線圈得電，其各對觸頭動作如下：①KM2主觸頭閉合，電動機M2和M3運行。②KM2的輔助常閉觸頭（23區(qū)）斷開，KT3線圈斷電。③KM2的常閉觸頭斷開（717、719），聯(lián)鎖接觸器KMY。④KM2的常開觸頭（717、721）閉合。8）因KT3線圈斷電，一方面其觸頭（704、717）延時（1s）閉合，接觸器KM?線圈得電，KMA主觸頭閉合，電動機M1?聯(lián)結(jié)運行（MI起動完畢）；另一方面，其觸頭（723、725延時（1s）斷開。9）接觸器KM?的常閉觸頭（704、705）斷開，時間繼電器KT1線圈斷電；KM?（54區(qū)）常3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)開觸頭（101、103）閉合，刨臺起動創(chuàng)造條件。4.工作臺控制電路3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（1）工作臺的自動循環(huán)控制工作臺的自動循環(huán)要求按慢速前進（刀具切入工件）?工作速度前進（刀具切削工件）?減速前進（刀具離開工件）?反向快速退回（迅速制動、停止并反向起動到快速退回）?減速退回（退回結(jié)束前）的程序自動控制。1）工作臺慢速前進：設(shè)工作臺自動循環(huán)開始前，已返回到最初位置，即撞塊C、D壓下行程開關(guān)SQ13和S09，使常閉觸頭SQ13-2（17區(qū)）和SQ9-1（56區(qū)）斷開，常開觸頭SQ13-1（60區(qū)）和SQ9-1（56區(qū)）閉合。此時位置開關(guān)SQ8和SQ12處于未動作狀態(tài)。2）工作臺以工作速度前進：當?shù)毒咔腥牍ぜ?，要求工作臺轉(zhuǎn)以正常工作速度前進，這時撞塊C、D中的撞塊D離開行程開關(guān)SQ9，常閉觸頭SQ9-1恢復(fù)閉合，工作臺退回做好準備；常開觸頭SQ9-2恢復(fù)斷開，使中間繼電器KA5線圈斷電釋放，KA5的常開觸頭（60區(qū)）恢復(fù)斷開，中間繼電器KA7的線圈斷電釋放，KA7常開觸頭（17區(qū)）斷開，切斷了工作臺慢速前進回路。3）工作臺減速前進：當?shù)毒邔⒁x開工件時，又要求工作臺轉(zhuǎn)內(nèi)減速前進。4）工作臺反向快速退回：當?shù)毒咭央x開工件，工作臺前進行程結(jié)束時，撞塊B將行程開關(guān)S08壓3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)動，其常閉觸頭S08-1（52區(qū)）斷開，中間繼電器KA2線圈斷電釋放，常開觸頭S08-2（59區(qū)）閉合，中間繼電器KA6線圈得電，KA6的常閉觸頭（230、210）斷開，保證RPI和RP2在工作臺反向時繼續(xù)串聯(lián)控制繞組KⅢ。5）工作臺轉(zhuǎn)下一循環(huán)工作：工作臺后退行程結(jié)束時，撞塊D又碰撞行程開關(guān)S09，常閉觸頭S09-1斷開（56區(qū)），中間繼電器KA4線圈斷電釋放，切斷工作臺后退控制電路。（2）工作臺的步進和步退有時為了調(diào)整機床，需要工作臺步進或步退移動。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（3）主拖動自動調(diào)整系統(tǒng)電機擴大機具有較大的放大系數(shù)，采用電壓負反饋、電流正反饋、電流截止負反饋和橋形穩(wěn)定環(huán)節(jié)來調(diào)節(jié)直流發(fā)電機G1的勵磁，從而調(diào)整直流電動機的轉(zhuǎn)速和性能。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（4）停車制動及自消磁電路力了防止直流電動機因剩磁而在停車后出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象，以使工作臺停車迅速、準確，工作臺采用電壓負反饋環(huán)節(jié)和欠補償環(huán)節(jié)組成的自消磁電路，如圖3-21所示，使電機擴大機與發(fā)電機消磁。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（5）工作臺的低速和磨削工作中間繼電器KA9的線圈串聯(lián)在工作臺磨削控制電路（66區(qū)）中，當工作臺不磨削時，KA9的常閉觸頭（29區(qū)）是閉合的。5.刀架控制電路（1）垂直刀架控制電路'兩個垂直刀架都有快速移動和自動進給兩種工作狀態(tài)，每種工作狀態(tài)有水平左右進刀、垂直上下進刀四個方向的動作，這些都是由一臺交流電動機M5來完成的。（2）左、右側(cè)刀架控制電路左、右側(cè)刀架的工作情況與垂直刀架基本相似，不同的是左、右側(cè)刀架只有上、下兩個方向的移動；另一個不同點是左、右側(cè)刀架電路是經(jīng)過行程開關(guān)S06和S07的常閉觸頭和按鈕SB6接通電源的。6.橫梁控制電路（1）橫梁的上升按橫梁上升按鈕SB6（42區(qū)），中間繼電器KA1線圈得電，KA1的常開觸頭（50區(qū)）閉合；接觸器KM13線圈得電，KM13主觸頭閉合（12區(qū)），電動機M9反轉(zhuǎn)起動，通過機械機構(gòu)使橫梁放松；同時KA1的另一對常開觸頭（44區(qū)）閉合，橫梁上升做準備。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（2）橫梁的下降按橫梁下降按鈕SB7，中間繼電器KA1線圈得電，KAI的常開觸頭（45區(qū)）閉合，為橫梁下降做準備；KAI的另一對常開觸頭（50區(qū)）閉合，接觸器KM13線圈得電，KM13主觸頭吸合，電動機M9反轉(zhuǎn)，橫梁放松；當橫梁完全放松時，行程開關(guān)S06的常閉觸頭S04-2（50區(qū)）斷開，接觸器KM13線圈斷電，電動機M9停轉(zhuǎn)，同時常開觸頭SQ4-1（44區(qū)）閉合，使接觸器KM11線圈得電，KM11主觸頭吸合，電動機M8反轉(zhuǎn)，橫梁下降；KM11的常開觸頭（68區(qū)）閉合，直流時間繼電器KT2的線圈得電動作，KT2的常開觸頭瞬時閉合（43區(qū)），為橫梁下降后的回升做好準備；當橫梁下降到需要位置時，松開按鈕SB7，中間繼電器KAI線圈斷電，KAI常開觸頭（45區(qū)）恢復(fù)斷開，接觸器KMII線圈斷電，KM11主觸頭斷開，電動機M8停轉(zhuǎn)，橫梁停止下降；同時因KA1的常閉觸頭（46區(qū)）恢復(fù)閉合，接觸器KM12線圈得電，KM12主觸頭閉合，電動機M9正轉(zhuǎn)使橫梁被夾緊；同時KM12的常開觸頭（43區(qū)）閉合，使接觸器KM10線圈得電，KM10主觸頭吸合，電動機M8同時正轉(zhuǎn)，使橫梁在夾緊過程中同時回升。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3.4.4B2012A型龍門刨床常見電氣故障的分析與檢修1.直流電機組的常見故障與修理（1）勵磁發(fā)電機G2的常見故障1）勵磁發(fā)電機G2不發(fā)電。①剩磁消失而不能發(fā)電。②勵磁繞組與電樞繞組連接極性接反而不能發(fā)電。2）勵磁發(fā)電機空載電壓較高。3）勵磁發(fā)電機空載電壓正常，加負載后電壓顯著下降。（2）直流發(fā)電機G1不能發(fā)電直流發(fā)電機勵磁繞組接線錯誤，造成勵磁繞組開路或接線端接錯，同時造成兩勵磁繞組磁通方向相反，都會使發(fā)電機不能發(fā)電。（3）直流電動機M接線后不能起動當直流電動機勵磁繞組的出線端W1-M、W2-M或W3-M、3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)W4-M中有一組出線端極性接反時，則在這兩組勵磁繞組串聯(lián)后，磁場被抵消，造成直流電動機不能起動。（4）電機擴大機K出現(xiàn)故障1）電機擴大機空載電壓很低或不發(fā)電。2）電機擴大機空載時發(fā)電正常，帶負載時輸出電壓很低。3）電機擴大機換向時火花大，輸出電壓擺動大。2.交流電機組的常見故障與修理（1）按起動按鈕SB2后，接觸器KM1不動作1）三相交流電源電壓過低。2）熱繼電器FR2、FR2、FR3的常閉觸頭脫扣或接觸不良，應(yīng)檢查各熱繼電器的脫扣機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)脫扣應(yīng)將其復(fù)位并檢查各接線端。（2）按下按鈕SB2后，電動機M1不能起動3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)1）若時間繼電器KT1的線圈燒壞或觸頭接觸不良，應(yīng)調(diào)換線圈或修復(fù)觸頭。2）若接觸器KM的常閉觸點接觸不良或線圈燒壞，應(yīng)調(diào)換線圈或檢修KM的常閉觸頭。3）接觸器KM2的常開觸頭接觸不良或不能自鎖，檢查接觸器KM2的常開觸頭（34區(qū)），使其接觸良好。4）勵磁發(fā)電機G2不發(fā)電或電壓很低，應(yīng)檢查勵磁發(fā)電機G2有無剩磁電壓，調(diào)整勵磁回路電阻，并檢查電刷是否接觸良好。3.工作臺控制系統(tǒng)的常見故障與修理（1）工作臺步進、步退控制電路故障1）工作臺步進或步退開不動。①潤滑油黏度太低。②電陽R1（17區(qū)）上各接點位置調(diào)整不當。③電流正反饋太弱。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)④直流電路中有斷路故障。先測量繞組KⅢ

的電阻是否正常，然后按下按鈕SB8（或SB12），逐級檢查各接線端有無脫落或松動。2）工作臺步進、步退電路不平衡。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)3）按下步進或步退按鈕后，工作臺都是前進且速度很高。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（2）工作臺前進或后退均不能起動應(yīng)先測量控制繞組KⅢ

的給定電壓。（3）起動G1-M機組后，工作臺自行高速沖出不受控制這類故障一般產(chǎn)生在檢修安裝時，當接線完畢，起動G1-M機組時，機組剛旋轉(zhuǎn)加速尚未進行任何操作，工作臺即自行高速前進或后退。1）電壓負反饋接反。2）直流發(fā)電機勵磁繞組接反。3）電機擴大機剩磁電壓過高。4）工作臺運行時速度過高。①電壓負反饋斷線。②直流電動機M的磁場太弱。③電機擴天機過補償。5）工作臺運行時速度過低。①空載時工作臺速度過低且調(diào)不高。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)②帶重負載時工作臺速度下降較多。6）工作臺低速時“蠕動”。4.工作臺換向時的常見故障與修理（1）換向越位過大或工作臺跑出工作臺換向越位在刨床產(chǎn)品說明書上規(guī)定的是最高速時不得超過250~280mm，如果越位過大，就容易造成工作臺脫出蝸桿，嚴重時會造成人身和設(shè)備事故，而且由于越位過大，造成不敢高速運行，會降低生產(chǎn)率。1）加速調(diào)節(jié)器在工作臺高速運行時應(yīng)放在“越位減小”一邊，實際卻放在“反向平穩(wěn)”一邊。2）換向前工作臺不減速，這主要是減速制動回路不通或接觸不良所致，可依次檢查減速行程開關(guān)SQ13-2和SQ12-2（17區(qū)和18區(qū)）、KA8常閉觸頭、KA9常閉觸頭、KA4常閉觸頭、KA2常閉觸頭及KA7的線圈是否斷路或接觸不良。3）擋鐵A與B、C與D的距離太小，應(yīng)調(diào)大，以便在最長行程時能降低工作臺的速度。4）電阻3RT、4RT調(diào)整不當或接點接觸不良。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（2）工作臺換向時越位過小工作臺換向時越位過小，會引起主電路制動電流過大，使直流電動機M電刷下火花較大，并會給機械部分帶來過大的沖擊，影響電動機和機械設(shè)備的壽命；另外，在進給量較大時，還會產(chǎn)生進刀進不完的缺點，因為進刀的時間主要取決于換向時越位的時間，即從后退未完，碰撞行程開關(guān)SQ9開始并經(jīng)過一段時間越位，到由后退變前進時使換向開關(guān)復(fù)位止的一段時間。（3）工作臺換向時，傳動機構(gòu)有反向沖擊此類故障有時是由于電氣方面的原因造成的，如電壓負反饋和電流正反饋過強、截止電壓過高、穩(wěn)定過弱、減速制動過強等；也有時是由于機械方面的原因所致的，如傳動機構(gòu)間隙過大或缺乏潤滑等。（4）換向時加速調(diào)節(jié)器不起作用加速調(diào)節(jié)器是兩個阻值為30002的電位器（RP1、RP2）。5.工作臺停車時的常見故障與修理（1）停車沖程過大龍門刨床的產(chǎn)品說明書中規(guī)定，刨臺最高速停車時的沖程應(yīng)為400~500mm；在低于最高速時，停車沖程應(yīng)相應(yīng)減小。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)（2）停車太猛及停車倒退停車太猛，機械沖擊嚴重，甚至出現(xiàn)倒退，其原因是停車制動過強。（3）停車爬行停車爬行是指直流發(fā)電機-電動機系統(tǒng)在無輸入條件下，工作臺仍以較低的速度運行，爬行發(fā)生的時間一是開車前，一是停車后，造成爬行的原因是剩磁電壓的影響。1）消磁作用太弱。2）消磁作用太強，造成反向磁化，形成停車后反向爬行。（4）停車振蕩在工作臺停車時，直流電動機與工作臺來回擺動幾次的現(xiàn)象，叫作停車振蕩。3.4B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)技能訓練1X62W型萬能銑床電氣控制電路的維修1.訓練目的1）熟悉X62W型萬能銑床電氣控制電路的工作原理。2）掌握X62W型萬能銑床電氣控制電路的檢修方法。2.訓練工具、儀表及器材（1）工具和儀表螺釘旋具、尖嘴鉗、斷線鉗、剝線鉗、MF47型萬用表等。（2）器材X62W型萬能銑床電氣控制板、導(dǎo)線及走線槽若干；針形及叉形冷軋片等。3.訓練內(nèi)容（1）故障設(shè)置在控制電路或主電路中人為設(shè)置電氣故障三處。（2）故障檢修檢修步驟如下：1）用通電試驗法觀察故障現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即斷電檢查。3.5基本技能訓練2）用邏輯分析法判斷故障范圍，并在電路圖上用虛線標出故障部位的最小范圍。3）用測量法準確迅速地找出故障點。4）采用正確方法快速排除故障。5）排除故障后通電試車。（3）注意事項1）檢修前要掌握電路的構(gòu)成、工作原理及操作順序。2）在檢修過程中嚴禁擴大和產(chǎn)生新的故障。3）帶電檢修必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護，并確保用電安全。3.5基本技能訓練（4）配分、評分標準（見表3-5）3.5基本技能訓練技能訓練2B2012A型龍門刨床電氣控制電路的維修1.訓練目的1）熟悉B2012型龍門刨床電氣控制電路的工作原理。2）掌握B2012型龍門刨床電氣控制電路的檢修方法。2.訓練工具、儀表及器材（1）工具和儀表螺釘旋具、尖嘴鉗、斷線鉗、剝線鉗、MF47型萬用表等。（2）器材B2012A型龍門創(chuàng)床電氣控制板、導(dǎo)線及走線槽若干；針形及叉形冷扎片等。3.訓練內(nèi)容（1）故障設(shè)置在控制電路或主電路中人為設(shè)置電氣故障三處。（2）故障檢修檢修步驟如下：1）用邏輯分析法判斷故障范圍，并在電路圖上用虛線標出故障部位的最小范圍。3.5基本技能訓練2）用通電試驗法觀察故障現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即斷電檢查。3）用測量法準確迅速地找出故障點。4）采用正確方法快速排除故障。5）排除故障后通電試車。（3）注意事項1）檢修前要掌握電路的構(gòu)成、工作原理及操作順序。2）在檢修過程中嚴禁擴大和產(chǎn)生新的故障。3）帶電檢修必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護，并確保用電安全。3.5基本技能訓練（4）配分、評分標準（見表3-6）3.5基本技能訓練3.6技能大師高招絕活項目4機械設(shè)備電氣圖的測繪4.1.1復(fù)雜機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分類1.繼電電接觸式控制系統(tǒng)（1）電氣和機械控制部分許多生產(chǎn)機械設(shè)備的控制是采用電氣和機械相配合來完成的，例如C6140A型車床、X6132型萬能銑床等。（2）電氣和液壓控制部分復(fù)雜生產(chǎn)機械中，有些設(shè)備是由電氣和液壓（或氣動）等相