《電器控制與PLC技術(shù)》課件第2章

第2章電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)2.1電氣控制線路的繪制2.2三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制線路2.3三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路2.4三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路2.5其他典型控制環(huán)節(jié)2.6電氣控制保護(hù)環(huán)節(jié)2.7典型電氣控制系統(tǒng)2.8小結(jié)習(xí)題

2.1電氣控制線路的繪制

電氣控制線路是由許多電器元件按照一定的要求和規(guī)律連接而成的。將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及它們之間的連接線路用一定的圖形表達(dá)出來，這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖，一般包括電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖三種。2.1.1常用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)

在國家標(biāo)準(zhǔn)中，電氣技術(shù)中的文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)(單字母或雙字母)和輔助文字符號(hào)?；疚淖址?hào)中的單字母符號(hào)按英文字母將各種電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為23個(gè)大類，每個(gè)大類用一個(gè)專用單字母符號(hào)表示。如“K”表示繼電器、接觸器類；“F”表示保護(hù)器件類等，單字母符號(hào)應(yīng)優(yōu)先采用。雙字母符號(hào)是由一個(gè)表示種類的單字母符號(hào)與另一字母組成的，其組合應(yīng)以單字母符號(hào)在前，另一字母在后的次序列出。2.1.2電氣原理圖

電氣原理圖用圖形和文字符號(hào)表示電路中各個(gè)電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實(shí)際大小和安裝位置，如圖2-1所示。

電氣原理圖的繪制應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)電氣原理圖一般分為主電路、控制電路和輔助電路三個(gè)部分。

(2)電氣原理圖中所有電器元件的圖形和文字符號(hào)必須符合國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

(3)在電氣原理圖中，所有電器的可動(dòng)部分均按原始狀態(tài)畫出。

(4)動(dòng)力電路的電源線應(yīng)水平畫出；主電路應(yīng)垂直于電源線畫出；控制電路和輔助電路應(yīng)垂直于兩條或幾條水平電源線之間；耗能元件(如線圈、電磁閥、照明燈和信號(hào)燈等)應(yīng)接在下面一條電源線的一側(cè)，而各種控制觸點(diǎn)應(yīng)接在另一條電源線上。

(5)應(yīng)盡量減少線條數(shù)量，避免線條交叉。

(6)在電氣原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個(gè)電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；對(duì)某些元器件還應(yīng)標(biāo)注其特性(如電阻、電容的數(shù)值等)；不常用的電器(如位置傳感器、手動(dòng)開關(guān)等)還要標(biāo)注其操作方式和功能等。

(7)為方便閱圖，在電氣原理圖中可將圖幅分成若干個(gè)圖區(qū)，圖區(qū)行的代號(hào)用英文字母表示，一般可省略；列的代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其圖區(qū)編號(hào)寫在圖的下面，并在圖的頂部標(biāo)明各圖區(qū)電路的作用。

(8)在繼電器、接觸器線圈下方均列有觸點(diǎn)表以說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系，即“符號(hào)位置索引”。也就是在相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的圖形符號(hào)(有時(shí)也可省去)，對(duì)未使用的觸點(diǎn)用“×”標(biāo)注(或不作標(biāo)注)。圖2-1CW6132型普通車床的電氣原理圖接觸器各欄表示的含義如下：繼電器各欄表示的含義如下：2.1.3電器元件布置圖

電器元件布置圖反映各電器元件的實(shí)際安裝位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝提供必要的資料。在圖中，電器元件用實(shí)線框表示，而不必按其外形形狀畫出；圖中往往還留有10%以上的備用面積及導(dǎo)線管(槽)的位置，以供走線和改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)使用；體積大的和較重的電器元件應(yīng)該安裝在電氣安裝板下面，發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電氣安裝板的上面；各電器代號(hào)應(yīng)與有關(guān)電路圖和電器元件清單上所列的元器件代號(hào)相同；經(jīng)常要維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低，還需要標(biāo)注出必要的尺寸，如圖2-2所示。圖2-2CW6132型普通車床的電器布置圖2.1.4電器安裝接線圖

電器安裝接線圖用以表明所有電器元件、電器設(shè)備的連接方式，為電氣控制設(shè)備的安裝和檢修調(diào)試提供必要的資料。其繪制遵循以下原則：

(1)接線圖中，各電器元件的相對(duì)位置與實(shí)際安裝的相對(duì)位置一致，如圖2-3所示。且所有部件都畫在一個(gè)與實(shí)際尺寸成比例繪制的虛線框中。圖2-3三相鼠籠電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電器元件布置圖

(2)各電器元件的接線端子都有與電氣原理圖中一致的編號(hào)。

(3)接線圖中應(yīng)詳細(xì)標(biāo)明配線用的導(dǎo)線型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)稱面積及連接導(dǎo)線的根數(shù)，所穿管子的型號(hào)、規(guī)格等，以及電源的引入點(diǎn)。如圖2-4所示，圖中還應(yīng)標(biāo)注出連接導(dǎo)線的型號(hào)、根數(shù)、截面積，如BVR5×1mm2表示為聚氯乙烯絕緣軟電線，5根導(dǎo)線，導(dǎo)線截面積為1mm2。

(4)安裝在電氣板內(nèi)、外的電器元件之間需通過接線端子板連線。圖2-4三相鼠籠電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電器配線圖2.1.5閱讀和分析電氣控制線路圖的方法

電氣原理圖閱讀和分析的方法及步驟如下。

1．分析主電路

從主電路入手，根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求去分析它們的控制內(nèi)容?？刂苾?nèi)容包括啟動(dòng)、轉(zhuǎn)向控制、調(diào)速、制動(dòng)等。

2．分析控制電路

根據(jù)主電路中各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，利用前面學(xué)過的典型控制環(huán)節(jié)的知識(shí)，按功能不同將控制線路“化整為零”來分析。分析控制線路最基本的方法是“查線讀圖法”。

3．分析輔助電路

輔助電路包括電源指示、各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)顯示、參數(shù)測定、照明和故障報(bào)警等部分，它們大多是由控制電路中的元件來控制的，所以在分析輔助電路時(shí)，還要返回去對(duì)照控制電路進(jìn)行分析。

4．分析聯(lián)鎖及保護(hù)環(huán)節(jié)

機(jī)床對(duì)于安全性及可靠性有很高的要求，實(shí)現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動(dòng)和控制方案外，還要在控制線路中設(shè)置一系列電氣保護(hù)和必要的電氣聯(lián)鎖。

5．總體檢查

“查線讀圖法”是分析電氣原理圖的最基本的方法，其應(yīng)用也最廣泛。

2.2三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制線路

在電源容量足夠大時(shí)，小容量籠型電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)。直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少，線路簡單；缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流大，引起供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，干擾其他用電設(shè)備的正常工作。2.2.1鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制

1．點(diǎn)動(dòng)控制

如圖2-5所示，主電路由刀開關(guān)Q、熔斷器FU、交流接觸器KM的主觸點(diǎn)和籠型電動(dòng)機(jī)M組成；控制電路由啟動(dòng)按鈕SB1和交流接觸器線圈KM組成。圖2-5點(diǎn)動(dòng)控制線路線路的工作過程如下：

啟動(dòng)：先合上刀開關(guān)Q→按下啟動(dòng)按鈕SB→接觸器KM線圈通電→KM主觸點(diǎn)閉合→電動(dòng)機(jī)M通電直接啟動(dòng)。

停機(jī)：松開啟動(dòng)按鈕SB→接觸器KM線圈斷電→KM主觸點(diǎn)斷開→電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。

按下按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；松開按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，這種控制就叫點(diǎn)動(dòng)控制。它能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)短時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，常用于機(jī)床的對(duì)刀調(diào)整和電動(dòng)葫蘆等。

2．連續(xù)運(yùn)行控制

在實(shí)際生產(chǎn)中往往要求電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，即所謂的長動(dòng)控制。如圖2-6所示，主電路由刀開關(guān)Q、熔斷器FU、接觸器KM的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR的發(fā)熱元件和電動(dòng)機(jī)M組成，控制電路由停止按鈕SB1、啟動(dòng)按鈕SB2、接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)和線圈、熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)組成。圖2-6連續(xù)運(yùn)行控制線路線路的工作過程如下：

啟動(dòng)：合上刀開關(guān)Q→按下啟動(dòng)按鈕SB2→接觸器KM線圈通電→KM主觸點(diǎn)和常開輔助觸點(diǎn)閉合→電動(dòng)機(jī)M接通電源運(yùn)轉(zhuǎn)；(松開SB1)，利用接通的KM常開輔助觸點(diǎn)自鎖、電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

停機(jī)：按下停止按鈕SB1→接觸器KM線圈斷電→KM主觸點(diǎn)和輔助常開觸點(diǎn)斷開→電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。在連續(xù)控制中，當(dāng)啟動(dòng)按鈕SB2松開后，接觸器KM的線圈通過其輔助常開觸點(diǎn)的閉合仍繼續(xù)保持通電，從而保證電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行。這種依靠接觸器自身輔助常開觸點(diǎn)的閉合而使線圈保持通電的控制方式，稱為自鎖或自保。起到自鎖作用的輔助常開觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。線路設(shè)有以下保護(hù)環(huán)節(jié)：

短路保護(hù)：短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷從而切斷電路，起保護(hù)作用。

電動(dòng)機(jī)長期過載保護(hù)：由于熱繼電器的熱慣性較大，即使發(fā)熱元件流過幾倍于額定值的電流，熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作，因此在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不太長的情況下，熱繼電器不會(huì)動(dòng)作，只有在電動(dòng)機(jī)長期過載時(shí)，熱繼電器才會(huì)動(dòng)作，用它的常閉觸點(diǎn)斷開使控制電路斷電。欠電壓、失電壓保護(hù)：通過接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓(如停電)時(shí)，接觸器KM斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，接觸器線圈不會(huì)自行通電，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行啟動(dòng)，只有在操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。鼠籠式導(dǎo)步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制線路具有如下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

(1)防止電源電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)欠電壓運(yùn)行。

(2)防止電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)而造成設(shè)備和人身事故。

(3)避免多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)造成電網(wǎng)電壓的嚴(yán)重下降。2.2.2鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制

電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，定子啟動(dòng)電流約為額定電流的4～7倍。過大的啟動(dòng)電流將影響接在同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常工作，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法啟動(dòng)，因此往往采用降壓啟動(dòng)。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓啟動(dòng)方法主要有：定子串電阻(或電抗)降壓啟動(dòng)、自耦變壓器降壓啟動(dòng)、Y-△降壓啟動(dòng)等。

1．定子串電阻降壓啟動(dòng)控制電路

定子串電阻降壓啟動(dòng)方法是：啟動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中串接電阻，通過電阻的分壓作用，使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓減??；待啟動(dòng)完畢后，將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓(全壓)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種啟動(dòng)方法適合電動(dòng)機(jī)容量不大，啟動(dòng)不頻繁且平穩(wěn)的場合，其特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，加速平滑，但電阻損耗大。其控制電路如圖2-7所示。圖2-7定子串電阻降壓啟動(dòng)控制電路電路工作原理如下(首先合上電源開關(guān)QS)：

2．自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制電路

自耦變壓器降壓啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的啟動(dòng)電壓，待啟動(dòng)一定時(shí)間，轉(zhuǎn)速升高到預(yù)定值后，將自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接上電源電壓，進(jìn)入全壓運(yùn)行。這種啟動(dòng)方法適合重載啟動(dòng)場合，其特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大(60%、80%抽頭)、損耗低，但設(shè)備龐大、成本高，啟動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)二次涌流沖擊，適用于不頻繁啟動(dòng)、容量在30kW以下的設(shè)備。其控制電路如圖2-8所示。圖2-8自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制電路電路工作原理如下(首先合上電源開關(guān)QS)：

3．Y-△降壓啟動(dòng)控制電路

Y-△降壓啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形(Y)，以降低啟動(dòng)電壓，限制啟動(dòng)電流，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組改接為三角形(△)，使其全壓運(yùn)行。這種啟動(dòng)方法適合電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)定子繞組必須為△接法，輕載啟動(dòng)的場合，其特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，僅為額定值的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差(啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降為原來的1/3)。

注意：啟動(dòng)的時(shí)間取決于負(fù)載的大小。圖2-9為Y-△降壓啟動(dòng)器的控制電路?？刂齐娐钒凑諘r(shí)間控制原則實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。圖2-9Y-△降壓啟動(dòng)控制電路電路工作原理如下(首先合上電源開關(guān)QS)：

4.鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法比較

鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法的比較如表2-1所示。表2-1鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法的比較2.2.3繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制

繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)方法為轉(zhuǎn)子電路串入啟動(dòng)電阻或頻敏變阻器。

啟動(dòng)過程的控制原則有電流控制原則和時(shí)間控制原則兩種。

1．電流控制原則

圖2-10所示為電流控制原則的轉(zhuǎn)子串三級(jí)電阻啟動(dòng)控制電路。轉(zhuǎn)子電阻采用平衡短接法，三個(gè)過電流繼電器KA1、KA2、KA3根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的變化，控制接觸器KM1、KM2、KM3的依次得電動(dòng)作，從而逐級(jí)切除外加電阻R1、R2、R3。電路的啟動(dòng)過程分析如下(首先合上電源開關(guān)QS)：圖2-10按電流原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路由于電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流很大，因而三個(gè)電流繼電器KA1、KA2、KA3都吸合，它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)全部斷開，轉(zhuǎn)子繞組串全電阻啟動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，當(dāng)減小至KA1的釋放電流時(shí)，KA1首先釋放，KA1的動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，接觸器KM1線圈得電，主觸點(diǎn)閉合，切除第一級(jí)電阻R1。R1被切除后，轉(zhuǎn)子電流重新增大，但隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的繼續(xù)升高，轉(zhuǎn)子電流又會(huì)減小，當(dāng)減小至KA2的釋放電流時(shí)，KA2釋放，KA2的動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，接觸器KM2線圈得電，主觸點(diǎn)閉合，切除第二級(jí)電阻R2。如此繼續(xù)下去，直到全部電阻被切除，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

2.時(shí)間控制原則

圖2-11所示為按時(shí)間原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)電路。圖中，?KM為電源接觸器，KM1～KM3用來短接轉(zhuǎn)子電阻，時(shí)間繼電器KT1～KT3控制啟動(dòng)過程。

在圖2-11中，按下啟動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM線圈得電并自鎖，主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)串全電阻啟動(dòng)，與此同時(shí)，時(shí)間繼電器KT1線圈得電，經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)后，時(shí)間繼電器KT1的延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，切除轉(zhuǎn)子電阻R1，同時(shí)其輔助動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT2線圈得電。這樣，通過時(shí)間繼電器線圈依次通電，接觸器KM1～KM3線圈依次得電，主觸點(diǎn)依次閉合，轉(zhuǎn)子電阻將被逐級(jí)短接，直到轉(zhuǎn)子電阻全部切除，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢，進(jìn)入全壓運(yùn)行工作狀態(tài)。此時(shí)KM3的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，KT1線圈失電，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)馬上斷開，KM1線圈失電，此后，KT2、KM2、KT3依次失電。

圖2-11中，在KM線圈支路中串聯(lián)KM1、KM2、KM3的動(dòng)斷觸點(diǎn)主要是為了保證電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間串接所有電阻。圖2-11按時(shí)間原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路

2.3三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路實(shí)現(xiàn)原理較簡單，只需對(duì)調(diào)交流電動(dòng)機(jī)的任意兩相電源的相序即可。

2.3.1按鈕控制的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

1.接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

圖2-12所示為兩個(gè)接觸器的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。圖2-12兩個(gè)接觸器的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖中，若同時(shí)按下SB2和SB3，則接觸器KM1和KM2線圈同時(shí)得電并自鎖，它們的主觸點(diǎn)都閉合，這時(shí)會(huì)造成電動(dòng)機(jī)三相電源的相間短路事故，所以該電路不能使用。

為了避免兩接觸器同時(shí)得電而造成電源相間短路，在控制電路中，分別將兩個(gè)接觸器KM1、KM2的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在對(duì)方的線圈回路里，如圖2-13所示。圖2-13接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路這種利用兩個(gè)接觸器(或繼電器)的動(dòng)斷觸點(diǎn)互相制約的控制方法叫做互鎖(也稱聯(lián)鎖)，而這兩對(duì)起互鎖作用的觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn)。

接觸器互鎖的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的工作原理如下(首先合上電源開關(guān)QS)：

正轉(zhuǎn)啟動(dòng)：停止：

反轉(zhuǎn)啟動(dòng)：

2.按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

從圖2-13中我們發(fā)現(xiàn)，正反轉(zhuǎn)的切換必須經(jīng)過“停止”這一操作，那我們能否不經(jīng)過“停止”這一步而直接實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切換呢？圖2-14所示的按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路就可實(shí)現(xiàn)。所謂按鈕互鎖，就是將復(fù)合按鈕動(dòng)合觸點(diǎn)作為啟動(dòng)按鈕，而將其動(dòng)斷觸點(diǎn)作為互鎖觸點(diǎn)串接在另一個(gè)接觸器線圈支路中。這樣，要使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，只要直接按反轉(zhuǎn)按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。

其工作原理可自行分析。圖2-14按鈕和接觸器雙重互鎖控制電路2.3.2行程開關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

在機(jī)床電氣設(shè)備中，有些是通過工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)循環(huán)工作的，例如龍門刨床工作臺(tái)的前進(jìn)、后退。電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。自動(dòng)循環(huán)控制線路如圖2-15所示?？刂凭€路按照行程控制原則，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程位置實(shí)現(xiàn)控制，采用行程開關(guān)。由行程開關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路如圖2-16所示。圖2-15自動(dòng)循環(huán)控制線路示意圖圖2-16行程開關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路電路工作過程分析為：啟動(dòng)時(shí)，按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行并帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件左移，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊1碰撞到行程開關(guān)SQ1時(shí)，將SQ1壓下，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，切斷了正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈回路；同時(shí)，SQ1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通了反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈回路，使KM2線圈得電自鎖，電動(dòng)機(jī)由正向旋轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊2碰撞到行程開關(guān)SQ2時(shí)，SQ2動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)由反轉(zhuǎn)又轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)運(yùn)行。如此往返運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的自動(dòng)循環(huán)控制。若啟動(dòng)時(shí)工作臺(tái)在左端，應(yīng)按下SB3進(jìn)行啟動(dòng)。

另外，SQ3、SQ4分別為反、正向終端保護(hù)限位開關(guān)，用于防止限位開關(guān)SQ1、SQ2失靈時(shí)造成工作臺(tái)從機(jī)床上沖出的事故。2.4三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路

所謂制動(dòng)，就是給正在運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)與原轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩大類。2.4.1電磁機(jī)械制動(dòng)控制線路

利用帶電磁操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為電磁機(jī)械制動(dòng)。電磁機(jī)械制動(dòng)分為通電制動(dòng)型和斷電制動(dòng)型兩種。

電磁機(jī)械制動(dòng)裝置由電磁操作機(jī)構(gòu)和彈簧力機(jī)械抱閘機(jī)構(gòu)組成。圖2-17所示為斷電制動(dòng)型電磁抱閘的結(jié)構(gòu)及其控制電路，特點(diǎn)是斷電時(shí)制動(dòng)閘處于“抱住”狀態(tài)，適用于升降機(jī)械場合。圖2-17斷電制動(dòng)型電磁抱閘的結(jié)構(gòu)及其控制電路(a)斷電制動(dòng)型電磁抱閘的結(jié)構(gòu)示意圖；(b)電磁抱閘斷電制動(dòng)控制電路其工作原理為：合上電源開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，電磁鐵線圈YB通電，銜鐵吸合，使制動(dòng)器的閘瓦和閘輪分開，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；停車時(shí)，按下停止按鈕SB1后，接觸器KM線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)分?jǐn)啵闺妱?dòng)機(jī)和電磁鐵線圈YB同時(shí)斷電，銜鐵與鐵芯分開，在彈簧拉力的作用下閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。

圖2-18所示為通電制動(dòng)型電磁抱閘的控制電路，其特點(diǎn)是斷電時(shí)制動(dòng)閘處于“松開”狀態(tài)，適用于加工機(jī)械場合。圖2-18通電制動(dòng)型電磁抱閘控制電路2.4.2能耗制動(dòng)控制線路

用于快速停車的電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)等。

能耗制動(dòng)是在切除三相交流電源之后，定子繞組接入直流電流，在定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生靜止磁場，慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割該磁場，形成感應(yīng)電流，產(chǎn)生與慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁力矩，從而使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，并在制動(dòng)結(jié)束后將直流電源切除的制動(dòng)方式。其特點(diǎn)是能耗小，需直流電源，設(shè)備費(fèi)用高，制動(dòng)準(zhǔn)確度較高，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩平滑，但制動(dòng)力較弱，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成比例減小。適用于要求平穩(wěn)制動(dòng)，停位準(zhǔn)確的場合，如銑床、龍門刨床及組合機(jī)床的主軸定位等。圖2-19所示為手動(dòng)控制的能耗制動(dòng)控制電路，按下SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行能耗制動(dòng)時(shí)，一直按住SB1，KM2線圈得電，將直流電源接入電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)，延時(shí)2s左右，松開SB1，能耗制動(dòng)結(jié)束。圖2-19手動(dòng)控制的能耗制動(dòng)控制電路圖2-20為按時(shí)間原則控制的能耗制動(dòng)電路圖。其工作原理如下(首先合上電源開關(guān)QS)：圖2-20按時(shí)間原則控制的能耗制動(dòng)電路說明：

(1)主電路中的R用于調(diào)節(jié)制動(dòng)電流的大小。

(2)能耗制動(dòng)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)切斷直流電源。2.4.3反接制動(dòng)控制線路

反接制動(dòng)依靠改變電動(dòng)機(jī)定子繞組中三相電源相序的方法，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)到接近零轉(zhuǎn)速時(shí)，再將反接電源切除。通常采用速度繼電器檢測速度的過零點(diǎn)。其特點(diǎn)是設(shè)備簡單，制動(dòng)力矩較大，沖擊強(qiáng)烈，但準(zhǔn)確度不高。適用于要求制動(dòng)迅速，制動(dòng)不頻繁的場合，如各種機(jī)床的主軸制動(dòng)。圖2-21所示為單向運(yùn)行的反接制動(dòng)控制電路。其工作原理是：按下啟動(dòng)按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的速度達(dá)到速度繼電器的動(dòng)作速度時(shí)，速度繼電器KS的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，為電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備；制動(dòng)時(shí)，按下停止按鈕SB1，KM1線圈失電，由于速度繼電器KS的動(dòng)合觸點(diǎn)在慣性轉(zhuǎn)速作用下仍然閉合，使KM2線圈得電自鎖，電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)；當(dāng)其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于100r/min時(shí)，KS的動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位斷開，KM2線圈失電，制動(dòng)過程結(jié)束。說明：

(1)反接制動(dòng)時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)應(yīng)及時(shí)切斷電源，否則電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。此控制要求可由速度繼電器實(shí)現(xiàn)。

(2)反接制動(dòng)的電流(制動(dòng)沖擊力)較大，在主電路中串入限流電阻R。

10kW以上電動(dòng)機(jī)的定子電路中串入的對(duì)稱電阻或不對(duì)稱電阻，稱為制動(dòng)電阻，用以限制制動(dòng)電流和減少制動(dòng)沖擊力。

(3)注意速度繼電器觸點(diǎn)的方向。

異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)與反接制動(dòng)的比較如表2-2所示。圖2-21單向運(yùn)行的反接制動(dòng)控制電路表2-2異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)與反接制動(dòng)的比較

2.5其他典型控制環(huán)節(jié)

2.5.1點(diǎn)動(dòng)與長動(dòng)控制

在生產(chǎn)實(shí)踐中，機(jī)床調(diào)整完畢后，需要連續(xù)進(jìn)行切削加工，因此要求電動(dòng)機(jī)既能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)長動(dòng)，控制線路如圖2-22所示。圖2-22(a)的線路采用復(fù)合按鈕SB3實(shí)現(xiàn)控制。點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，按下復(fù)合按鈕SB3，斷開自鎖回路→KM線圈通電→電動(dòng)機(jī)M點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行；長動(dòng)控制時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB2→KM線圈通電，自鎖觸點(diǎn)起作用→電動(dòng)機(jī)M長動(dòng)運(yùn)行。此線路在點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，若接觸器KM的釋放時(shí)間大于復(fù)合按鈕的復(fù)位時(shí)間，則點(diǎn)動(dòng)結(jié)束，SB3松開時(shí)，SB3常閉觸點(diǎn)已閉合，但接觸器KM的自鎖觸點(diǎn)尚未打開，會(huì)使自鎖電路繼續(xù)通電，則線路不能實(shí)現(xiàn)正常的點(diǎn)動(dòng)控制。圖2-22(b)的線路比較簡單，采用鈕子開關(guān)SA實(shí)現(xiàn)控制。點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，先把SA打開，斷開自鎖電路→按下啟動(dòng)按鈕SB2→KM線圈通電→電動(dòng)機(jī)M點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行；長動(dòng)控制時(shí)，合上SA→按下SB2→KM線圈通電，自鎖觸點(diǎn)起作用→電動(dòng)機(jī)M長動(dòng)運(yùn)行。圖2-22點(diǎn)動(dòng)與長動(dòng)控制2.5.2多地點(diǎn)與多條件控制

能在兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式叫做電動(dòng)機(jī)的多地控制。

圖2-23所示為兩地控制的電路。所謂兩地控制，是指兩個(gè)地點(diǎn)各設(shè)一套電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止用的控制按鈕。圖中SB3、SB2為甲地控制的啟動(dòng)和停止按鈕，SB4、SB1為乙地控制的啟動(dòng)和停止按鈕。電路的特點(diǎn)是：兩地的啟動(dòng)按鈕SB3、SB4(動(dòng)合觸點(diǎn))要并聯(lián)在一起，停止按鈕SB1、SB2(動(dòng)斷觸點(diǎn))要串聯(lián)在一起。這樣就可以分別在甲、乙兩地啟、停同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到操作方便之目的。圖2-23兩地控制電路2.5.3順序控制

在生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)要求一個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)中多臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)先后順序工作。例如機(jī)床中要求潤滑電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，主軸電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。常用的順序控制電路有兩種，一種是主電路的順序控制，一種是控制電路的順序控制。

1.主電路的順序控制

用主電路實(shí)現(xiàn)順序控制電路如圖2-24所示。

從圖中可以看出，只有當(dāng)KM1閉合，電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，KM2才能使M2得電啟動(dòng)，滿足電動(dòng)機(jī)M1、M2順序啟動(dòng)的要求。圖2-24主電路實(shí)現(xiàn)順序控制的電路

2.控制電路的順序控制

圖2-25所示為用控制電路來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序控制的電路。

在圖2-25(a)中，接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)、停止；接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)M2的啟動(dòng)、停止?，F(xiàn)要求電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)M2才能啟動(dòng)。

工作過程為：合上開關(guān)按下啟動(dòng)按鈕SB2→接觸器KM1通電→電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)→KM1常開輔助觸點(diǎn)閉合→按下啟動(dòng)按鈕SB4→接觸器KM2通電→電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。

按下停止按鈕SB1后，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。如改用圖2-25(b)所示線路的接法，則可以省去接觸器KM1的常開觸點(diǎn)，使線路得到簡化。圖2-25控制電路實(shí)現(xiàn)順序控制的電路電動(dòng)機(jī)順序控制的接線規(guī)律是：

(1)要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2才能動(dòng)作，故將接觸器KM1的常開觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中。

(2)要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2不能動(dòng)作，故將接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中。

3.控制電路的順序啟動(dòng)和順序停止控制

圖2-26所示為用控制電路來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)和順序停止控制的電路。

在圖2-26中，啟動(dòng)時(shí)必須先將M1啟動(dòng)后，M2才能啟動(dòng)；停止時(shí)必須M2先停機(jī)，M1才能停機(jī)；過載保護(hù)在各自的控制電路中。圖2-26控制電路實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)和順序停止控制的電路電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)和順序停止控制的接線規(guī)律是：

(1)要求甲接觸器動(dòng)作后乙接觸器才能動(dòng)作，則將甲接觸器的常開觸點(diǎn)串在乙接觸器的線圈電路中。

(2)要求甲接觸器停止后乙接觸器才能停止，則將甲接觸器的常開觸點(diǎn)與乙接觸器的停止按鈕并接。2.5.4調(diào)速控制電路

由三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式

可知，要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可采用改變電源頻率f1、改變磁極對(duì)數(shù)p以及改變轉(zhuǎn)差率s等三種基本方法。

1.變極調(diào)速原理

改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方式，可以改變磁極對(duì)數(shù)，從而得到不同的轉(zhuǎn)速。常見的交流變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)有雙速電動(dòng)機(jī)和多速電動(dòng)機(jī)。雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組常見的接法有Y/YY和△/YY兩種。圖2-27所示為4/2極△/YY的雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖。在制造時(shí)每相繞組就分為兩個(gè)相同的繞組，中間抽頭依次為U2、V2、W2，這兩個(gè)繞組可以串聯(lián)或并聯(lián)。根據(jù)變極調(diào)速原理“定子一半繞組中電流方向變化，磁極對(duì)數(shù)成倍變化”，圖2-27(a)將繞組的U1、V1、W1三個(gè)端子接三相電源，將U2、V2、W2三個(gè)端子懸空，三相定子繞組接成三角形(△)。這時(shí)每相的兩個(gè)繞組串聯(lián)，電動(dòng)機(jī)以4極運(yùn)行，為低速。圖2-27(b)將U2、V2、W2三個(gè)端子接三相電源，U1、V1、W1連成星形，三相定子繞組連接成雙星(YY)形。這時(shí)每相兩個(gè)繞組并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)以2極運(yùn)行，為高速。根據(jù)變極調(diào)速原理，為保證變極前后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，要求變極的同時(shí)改變電源相序。圖2-274/2極△/YY形的雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖(a)低速△形接法；(b)高速YY形接法

2.變極調(diào)速控制電路

4/2極的雙速交流異步電動(dòng)機(jī)控制電路如圖2-28所示。

合上電源開關(guān)QS，按下低速啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成△形并以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于SB2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，時(shí)間繼電器線圈KT不得電。按下高速啟動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M連接成△形低速啟動(dòng)。由于SB3是復(fù)合按鈕，時(shí)間繼電器KT線圈同時(shí)得電吸合，KT瞬時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖。經(jīng)過一定時(shí)間后，KT延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)分?jǐn)啵佑|器KM1線圈失電釋放，KM1主觸點(diǎn)斷開，KT延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2、KM3線圈得電并自鎖，KM2、KM3主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動(dòng)機(jī)M的繞組連接成YY形并以高速運(yùn)行。圖2-284/2極的雙速交流異步電動(dòng)機(jī)控制電路

2.6電氣控制保護(hù)環(huán)節(jié)

1．過載保護(hù)：FR

原因：電動(dòng)機(jī)電流超過額定值一段時(shí)間后，繞組發(fā)熱，會(huì)使絕緣材料變脆，電動(dòng)機(jī)壽命縮短，甚至損壞。

措施：串接在主電路中的熱繼電器的熱元件在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，受熱彎曲，端部產(chǎn)生的位移使常閉觸點(diǎn)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)的控制電路。

注意：熱繼電器動(dòng)作后不能自動(dòng)復(fù)位，須雙金屬片冷卻后，才能復(fù)位。

2．短路保護(hù)：FU

原因：熱元件存在熱慣性，電路發(fā)生短路時(shí)無法瞬時(shí)動(dòng)作。

措施：熔體在短路電流作用下迅速熔斷。

注意：為了擴(kuò)大保護(hù)范圍，熔斷器一般直接裝在刀開關(guān)下邊(盡量靠近電源)。

3．失壓、欠壓保護(hù)：自鎖觸點(diǎn)(接觸器)

(1)欠壓保護(hù)。

原因：當(dāng)電源電壓下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組電流上升。

措施：當(dāng)電源電壓下降到85%UN以下時(shí)，接觸器的

F吸＜F反，銜鐵釋放，觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止。

(2)失壓保護(hù)。

原因：開關(guān)控制電路，若停電后再恢復(fù)供電，電動(dòng)機(jī)將會(huì)自行啟動(dòng)。

措施：停電時(shí)，接觸器觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止?；謴?fù)供電后，若啟動(dòng)按鈕不被按下，則接觸器線圈不會(huì)得電，觸點(diǎn)不會(huì)閉合，電動(dòng)機(jī)無法自行啟動(dòng)。欠壓和失(零)壓保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：

①防止電動(dòng)機(jī)低壓運(yùn)行。

②避免多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)造成的電網(wǎng)電壓波動(dòng)。

③防止在電源恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng)運(yùn)行而造成設(shè)備和人身事故。

2.7典型電氣控制系統(tǒng)

1．車床電氣控制線路

1)車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析

圖2-29所示為C650臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖。它主要由床身、主軸變速箱、尾座進(jìn)給箱、絲杠、光杠、刀架和溜板箱等組成。

主運(yùn)動(dòng)：卡盤或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：溜板帶動(dòng)刀架的縱向或橫向直線運(yùn)動(dòng)。

輔助運(yùn)動(dòng)：刀架的快速進(jìn)給與快速退回。車床的調(diào)速采用變速箱。圖2-29

C650臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖

2)車床的電力拖動(dòng)形式及控制要求

(1)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。C650車床的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其功率為30kW。主電動(dòng)機(jī)由接觸器控制實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，為了提高工作效率，主電機(jī)采用反接制動(dòng)。

(2)刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。溜板帶著刀架的直線運(yùn)動(dòng)，稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由主軸電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并使用走刀箱調(diào)節(jié)加工時(shí)的縱向和橫向走刀量。

(3)刀架的快速移動(dòng)。為了提高工作效率，車床刀架的快速移動(dòng)由一臺(tái)單獨(dú)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其功率為2.2kW，并采用點(diǎn)動(dòng)控制。

(4)冷卻系統(tǒng)。車床內(nèi)裝有一臺(tái)不調(diào)速、單向旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，供給刀具切削時(shí)使用的冷卻液。

3)車床的電氣控制線路分析

C650臥式車床的電氣控制原理圖如圖2-30所示。圖2-30C650臥式車床的電氣控制原理圖

(1)主電路。

主電動(dòng)機(jī)M1：KM1、KM2兩個(gè)接觸器實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，F(xiàn)R1作過載保護(hù)，R為限流電阻，電流表PA用來監(jiān)視主電動(dòng)機(jī)的繞組電流；由于主電動(dòng)機(jī)功率很大，因而PA接入電流互感器TA回路；當(dāng)主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電流表PA被短接，只有當(dāng)正常工作時(shí)，電流表PA才指示繞組電流；KM3用于短接電阻R。

冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2：KM4接觸器控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)的啟、停，F(xiàn)R2為M2的過載保護(hù)用熱繼電器。

快速電動(dòng)機(jī)M3：KM5接觸器控制快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的啟、停，由于M3點(diǎn)動(dòng)短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而不設(shè)置熱繼電器。

(2)控制電路。

①主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制。如圖2-31所示，按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2不松手→接觸器KM1線圈通電→KM1主觸點(diǎn)閉合→主軸電動(dòng)機(jī)把限流電阻R串入電路中進(jìn)行降壓啟動(dòng)和低速

運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2-31車床主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路②主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。如圖2-32所示，按下正向啟動(dòng)按鈕SB3→KM3線圈通電→KM3主觸點(diǎn)閉合→短接限流電阻R的同時(shí)，另有一個(gè)常開輔助觸點(diǎn)KM3(5—15)閉合→KA線圈通電→KA常開觸點(diǎn)(5—10)閉合→KM3線圈自鎖保持通電→把電阻R切除的同時(shí)，KA線圈也保持通電。

另一方面，當(dāng)SB3尚未松開時(shí)，由于KA的另一常開觸點(diǎn)(9—6)已閉合→KM1線圈通電→KM1主觸點(diǎn)閉合→KM1輔助常開觸點(diǎn)(9—10)也閉合(自鎖)→主電動(dòng)機(jī)M1全壓正向啟動(dòng)運(yùn)行。圖2-32中，SB4為反向啟動(dòng)按鈕，反向啟動(dòng)過程與正向類似。

③主電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制。C650車床采用反接方式制動(dòng)，用速度繼電器KS進(jìn)行檢測和控制。假設(shè)原來主電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)運(yùn)行，見圖2-32，則KS-1(11—13)閉合，而反向常開觸點(diǎn)KS-2(6—11)依然斷開。當(dāng)按下反向總停按鈕SB1(4—5)后，原來通電的KM1、KM3、KT和KA就隨即斷電，它們的所有觸點(diǎn)均被釋放而復(fù)位。然而，當(dāng)SB1松開后，反轉(zhuǎn)接觸器KM2立即通電，電流通路是：4(線號(hào))→?SB1常閉觸點(diǎn)(4—5)→KA常閉觸點(diǎn)(5—11)→KS正向常開觸點(diǎn)KS-1(11—13)→KM1常閉觸點(diǎn)(13—14)→KM2線圈(14—8)→FR1常閉觸點(diǎn)(8—3)→3(線號(hào))。這樣，主電動(dòng)機(jī)M1就串接電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)，正向速度很快降下來，當(dāng)速度降到很低時(shí)(n≤120r/min)，KS的正向常開觸點(diǎn)KS-1(11—13)斷開復(fù)位，從而切斷了上述