第2章電動(dòng)機(jī)的基本控制電路F

1、第2章 電動(dòng)機(jī)的基本控制電路電氣控制線路的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速等運(yùn)行性能的控制，滿足生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工自動(dòng)化。各種機(jī)械設(shè)備的加工對(duì)象和加工工藝要求不同，電氣控制線路就不同。有比較簡(jiǎn)單的，也有相當(dāng)復(fù)雜的。但任何復(fù)雜的電氣控制線路。都是由一些比較簡(jiǎn)單的基本控制環(huán)節(jié)按需要組合而成。本章就是介紹電動(dòng)機(jī)的基本控制電路和保護(hù)電路。21 電氣原理圖電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路主要由各種低壓電器元件和電動(dòng)機(jī)組成。工作在直流1200V、交流1000V及以下的電路中，用來(lái)對(duì)電能的產(chǎn)生、輸送、分配和使用起開關(guān)、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備稱之為低壓電器。低壓電器通常分為低壓控制電器和低壓配電

2、電器兩類。常用的低壓控制電器分為12大類：刀開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)H，熔斷器R，自動(dòng)開關(guān)D，控制器K，接觸器C，起動(dòng)器Q，繼電器J，主令電器，電阻器Z，變阻器B，調(diào)整器T，電磁鐵M。電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用電動(dòng)機(jī)有他勵(lì)或并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)。其中三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)使用最普遍。1 電氣符號(hào)為了設(shè)計(jì)、研究分析、安裝維修時(shí)閱讀方便，在繪制電氣圖時(shí)，必須使用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的電氣符號(hào)。電氣符號(hào)包括圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)號(hào)。電氣符號(hào)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩種，一種稱為舊國(guó)標(biāo)，它是從電氣元件的結(jié)構(gòu)出發(fā)設(shè)計(jì)的，如GB312-64，GB314-64、GB

3、315-64。一種稱為新國(guó)標(biāo)，它是從電氣元件的功能出發(fā)設(shè)計(jì)的，如GB4728-85，GB4729-89。我國(guó)規(guī)定從1990年1月1日開始，統(tǒng)一使用與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)接軌的新國(guó)標(biāo)。最常用的低壓電器元件有交流接觸器、按鈕、熔斷器、熱繼電器等。它們的結(jié)構(gòu)圖與電氣符號(hào)如下所示。交流接觸器的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，其文字符號(hào)為KM，圖形符號(hào)見圖2.2。在圖2.1中，1為靜鐵心，2為線圈，3為動(dòng)鐵心，4為動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)，5為動(dòng)合輔助觸點(diǎn)。在電氣傳動(dòng)圖中，接觸器用圖2.2所示的圖形符號(hào)來(lái)表示，其中包括吸引線圈（a）、動(dòng)合主觸點(diǎn)（b）、動(dòng)斷主觸點(diǎn)（c）、動(dòng)合輔助觸點(diǎn)（d）和動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)（e）。 圖2.1

4、 交流接觸器結(jié)構(gòu)圖 圖2.2 交流接觸器的圖形符號(hào) 圖2.3為控制按鈕的示意圖與圖形符號(hào)，其文字符號(hào)為SB，生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品一般為復(fù)合按鈕。圖2.4為熔斷器的示意圖，其文字符號(hào)為FU。圖2.5為熱繼電器結(jié)構(gòu)圖，其文字符號(hào)為FR。在圖2.5中，3為串接入電動(dòng)機(jī)主電路中的發(fā)熱元件；2為雙金屬片，雙金屬片是由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片碾壓而成，其一端是固定的，一端是自由端，過(guò)度發(fā)熱便向左彎，推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作；11與12為接在控制電路中的動(dòng)斷觸點(diǎn)（其中11是動(dòng)觸點(diǎn)，12是靜觸點(diǎn)）；5為手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，用于整定動(dòng)作電流；4為手動(dòng)復(fù)位按鈕。一個(gè)熱繼電器內(nèi)一般有兩個(gè)（如JRO-40型）或三個(gè)（如JR15-20、JR1

5、6-20型）加熱元件通過(guò)雙金屬片和杠桿系統(tǒng)（圖2.2中6所示）作用在同一動(dòng)斷觸點(diǎn)上。 圖2.3 控制按鈕 （a）結(jié)構(gòu)圖 （b）圖形符號(hào) 圖2.4 熔斷器 （a）插入式（b）管式（c）螺旋式 圖2.5 熱繼電器結(jié)構(gòu)圖2 電氣圖 機(jī)床電氣控制圖主要分為電氣原理圖、電氣設(shè)備安裝圖、電氣接線圖等。在這里主要介紹電氣原理圖。1） 電氣原理圖 將各種電氣元件用它們的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示，按動(dòng)作順序繪制的表明電氣控制的圖紙稱之為電氣原理圖。電氣原理圖表示電氣控制的工作原理以及各電氣元件的作用和相互關(guān)系，而不考慮各電氣元件實(shí)際安裝的位置和實(shí)際連線情況。電氣原理圖的繪制一般按以下規(guī)則進(jìn)行：（1） 電氣控制線路

6、圖分為主電路和控制電路。一般主電路圖在左側(cè)，控制電路圖在右側(cè)。主電路和控制電路可以繪制在一張圖紙上，也可以分開畫。（2） 同一個(gè)電氣元件的各個(gè)部件用同一文字符號(hào)表示，可以畫在圖中的不同位置，或者不同的圖紙上。（3） 手柄、開關(guān)、觸點(diǎn)等的位置和狀態(tài)，均按沒(méi)有通電、沒(méi)有施加外力等原始狀態(tài)畫出。（4） 各個(gè)電氣元件的連接導(dǎo)線要編號(hào)，編號(hào)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的回路標(biāo)號(hào)表示?？刂齐娐分麟娐菲胀ㄅP式車床主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的電氣原理圖如圖2.6所示。圖2.6 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖2） 電氣設(shè)備安裝圖 表示各種電氣設(shè)備在機(jī)床和電氣控制柜的實(shí)際安裝位置的圖紙稱之為電氣設(shè)備安裝圖。各個(gè)電氣元件的安裝位置是由機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工

7、作要求決定的，例如，電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械部件在一起，行程開關(guān)應(yīng)放在要取得信號(hào)的地方，按鈕開關(guān)應(yīng)放在操作方便的地方，其他的電氣元件一般都放在機(jī)床床身預(yù)留的電氣控制柜中。3） 電氣接線圖表示各個(gè)電氣設(shè)備之間實(shí)際接線情況的圖紙稱之為電氣接線圖。繪制電氣接線圖時(shí)應(yīng)把各個(gè)電氣元件的各個(gè)部分畫在一起，如交流接觸器的線圈、主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)都畫在一起；元件的連接順序、元件的文字符號(hào)和回路標(biāo)號(hào)都必須與電氣原理圖一致。電氣設(shè)備安裝圖和電氣接線圖是用于安裝接線、現(xiàn)場(chǎng)施工和檢查維修的。為了便于讀者有規(guī)律地閱讀電氣原理圖或者擬定簡(jiǎn)單的電氣原理圖，下面介紹實(shí)際使用的某臥式車床電氣原理線路圖作為示例,如圖2.7所示。（1

8、） 電氣原理圖中，主電路、控制電路、照明電路和信號(hào)電路應(yīng)分開繪制。電源電路繪成水平線，電源相序L1、L2、L3由上而下排列，中性線N的保護(hù)地線PE放在相線下面；主電路應(yīng)垂直電源電路繪出；控制電路、照明電路和信號(hào)電路應(yīng)垂直繪在上下兩水平線間。（2） 電器的線圈、照明燈、指示燈等耗能元件直接與下水平電源線聯(lián)接。而控制觸點(diǎn)應(yīng)聯(lián)接在上水平電源線與耗能元件之間。（3） 為了便于讀圖和檢修線路，原理圖中分為若干個(gè)圖區(qū)，上方圖區(qū)配以用中文說(shuō)明每個(gè)部分功能，下方圖區(qū)用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，以幫助讀圖。（4） 每個(gè)接觸器線圈的文字符號(hào)下面有兩條垂直線分成左、中、右三欄，欄中寫有受其控制而動(dòng)作的觸點(diǎn)所處圖區(qū)數(shù)字。左欄為

9、主觸點(diǎn)所處圖區(qū)號(hào)，中欄為輔助動(dòng)合觸點(diǎn)所處圖區(qū)號(hào)，右欄為輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)所得圖區(qū)號(hào)。每個(gè)繼電器線圈的文字符號(hào)下面有一條垂直線分成左、右兩欄，欄中寫有受其控制而動(dòng)作的觸點(diǎn)所處圖區(qū)數(shù)字，左欄為動(dòng)合觸點(diǎn)所處圖區(qū)號(hào)，右欄為動(dòng)湯觸點(diǎn)所處圖區(qū)號(hào)。對(duì)于備用觸點(diǎn)用記號(hào)“”標(biāo)出。 圖2.7 電氣原理圖示例22 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)有直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種方式。前面學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容中已經(jīng)講解了如何決定電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式，這里只介紹電氣控制線路如何滿足各種起動(dòng)要求。221 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路1直接起動(dòng)控制線路和保護(hù)裝置1) 起動(dòng)控制電路分析圖2.8是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路，只要

10、在圖2.1所示線路圖中加上一些保護(hù)電器便成了生產(chǎn)機(jī)械中常用的“不反轉(zhuǎn)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)控制線路”，它是C6140普通車床主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制線路。它包括一個(gè)接觸器KM、一個(gè)熱繼電器FR和兩個(gè)按鈕(起動(dòng)按鈕1SB和停止按鈕2SB)。圖2.8中，QG是三刀開關(guān)，F(xiàn)U是熔斷器,FR是熱繼電器。接觸器的吸引線圈和一個(gè)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)KM接在控制電路中，而它的三個(gè)動(dòng)合主觸頭KM則接在主電路中。過(guò)載保護(hù)的發(fā)熱元件自鎖觸點(diǎn)停止按鈕啟動(dòng)按鈕圖2.8 電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路其操作過(guò)程如下：合上開關(guān)QG(作起動(dòng)準(zhǔn)備)，按下起動(dòng)按鈕1SB，接觸器KM的吸引線圈得電，銜鐵吸上，其接在主電路中的三個(gè)主觸點(diǎn)KM閉合，電動(dòng)機(jī)接入

11、三相交流電源便轉(zhuǎn)起來(lái)，與此同時(shí)，接觸器KM的輔助觸頭KM也閉合，將起動(dòng)按鈕1SB短接，這樣當(dāng)松開1SB時(shí)接觸器仍舊有電，像這樣利用電器自己的觸點(diǎn)保持自己的線圈得電，從而保證長(zhǎng)期工作的線路環(huán)節(jié)稱為自鎖環(huán)節(jié)。這種觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。按下停止按鈕2SB，KM的線圈斷電，其主觸頭打開，電動(dòng)機(jī)便停轉(zhuǎn)，同時(shí)KM的輔助觸頭也打開，故松手后，2SB雖仍閉合，但KM的線圈不能繼續(xù)得電，從而保證了電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行起動(dòng)，若使電動(dòng)機(jī)再次工作，可再按1SB。為了免除電動(dòng)機(jī)、控制電器等電氣設(shè)備和整個(gè)生產(chǎn)機(jī)械、操作者受到不正常工作狀態(tài)的有害影響，使工作更為可靠，在自動(dòng)控制線路中必須具有完成各種保護(hù)作用的保護(hù)裝置。2) 保護(hù)裝置

12、(1)短路保護(hù)裝置：短路保護(hù)的作用在于防止電動(dòng)機(jī)突然流過(guò)短路電流而引起電動(dòng)機(jī)繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。此時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)立即可靠地使電動(dòng)機(jī)與電源斷開。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器、過(guò)電流繼電器、自動(dòng)開關(guān)等。熔斷器一般是根據(jù)線路的工作電壓和額定電流來(lái)選擇的；對(duì)一般電路、直流電動(dòng)機(jī)和線繞式異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)來(lái)說(shuō)，熔斷器是按它們的額定電流選擇的。但對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，卻不能這樣選，因?yàn)?，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流為額定電流的(57)倍，按額定電流選擇時(shí)，熔體將即刻熔斷。因此，為了保證所選的熔斷器既能起到短路保護(hù)作用，又能躲過(guò)起動(dòng)電流,一般按電動(dòng)機(jī)額定電流的（1.5-2.

13、5）倍來(lái)選擇。（2）過(guò)載保護(hù)裝置：所謂長(zhǎng)期過(guò)載是指電動(dòng)機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高一點(diǎn)(115%125%)的負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行，這樣會(huì)使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而導(dǎo)致溫度升高，甚至?xí)^(guò)設(shè)備所允許的溫升而使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的絕緣損壞。所以必須給予保護(hù)。長(zhǎng)期過(guò)載的保護(hù)裝置目前使用得最多的是熱繼電器FR。在圖2.8中，熱繼電器FR的發(fā)熱元件串在電動(dòng)機(jī)的主回路中，而其觸點(diǎn)則串在控制電路接觸器線圈的回路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，熱繼電器的熱元件就發(fā)熱，將其在控制電路內(nèi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，接觸器線圈失電，觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。在重復(fù)短期工作制的情況下，由于熱繼電器和電動(dòng)機(jī)的特性很難一致，所以不采用熱繼電器,而選用過(guò)流繼電器作過(guò)載

14、保護(hù)。 (3) 零壓(或欠壓)保護(hù)：零壓或欠壓保護(hù)的作用在于防止因電源電壓消失或降低而可能發(fā)生的不容許故障。如在車間內(nèi)常因某種原因使變電所的開關(guān)跳閘，暫時(shí)停止供電，對(duì)于手控電器，此時(shí)若未拉開刀開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)電源重新供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)自行啟動(dòng)，將造成設(shè)備或人身事故。但在圖2.7所示的自動(dòng)控制線路中，若電源暫停供電或電壓降低時(shí)，接觸器線圈就失電，觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)脫離電源而得到保護(hù)，過(guò)后當(dāng)電源電壓恢復(fù)時(shí)，不重按啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，這種保護(hù)稱為零壓(或欠壓)保護(hù)。圖2.8中是直接利用線路接觸器作零壓保護(hù)的。但當(dāng)控制線路中采用主令控制器和轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)，必須要加零壓保護(hù)裝置，如零壓繼電器，否

15、則線路無(wú)零壓保護(hù)性能。2正反轉(zhuǎn)控制電路1）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路許多機(jī)械設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，根據(jù)工藝要求經(jīng)常需要進(jìn)行正反方向兩種運(yùn)動(dòng)，如在車床上車削螺紋，采用電力拖動(dòng)時(shí)可借電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種運(yùn)動(dòng)。從異步電動(dòng)機(jī)的工作原理可知，將電動(dòng)機(jī)的供電三相交流電源的相序倒接，就可以控制異步電動(dòng)機(jī)做反向運(yùn)動(dòng)。為了更換相序，需要使用兩個(gè)接觸器來(lái)完成，圖2.9為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路。圖2.9中，圖2.9(a)所示的控制線路是這樣實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)工作的：按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕FSB,正轉(zhuǎn)接觸器FKM得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，先按停止按鈕SB，F(xiàn)KM失電，電動(dòng)機(jī)停止。再按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕RSB，反轉(zhuǎn)接觸器R

16、KM得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)通入反相序的三相電源而反轉(zhuǎn)。但圖2.9（a）線路有下述嚴(yán)重不足，若同時(shí)按下正向按鈕FSB和反向按鈕RSB，可以使FKM，RKM接觸器同時(shí)接通，會(huì)造成圖中虛線所示的電源相間短路的嚴(yán)重事故。為避免產(chǎn)生上述事故，必須要加以保護(hù)，使其中任一接觸器工作時(shí)，另一接觸器即失效不能工作，為此采用圖(b)所示的電氣互鎖，也就是用一個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)串在另一個(gè)接觸器的線圈回路。在這里應(yīng)該注意的是，首先要清楚，交流接觸器的觸點(diǎn)是先斷后合型的。也就是說(shuō)，當(dāng)接觸器線圈得電吸合，動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合；當(dāng)接觸器線圈失電斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)先斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)后閉合。盡管這里動(dòng)作的先與后在時(shí)間上是非常之

17、短，但畢竟還是有先有后的。同學(xué)們可以在作實(shí)驗(yàn)時(shí)仔細(xì)觀察，或者用起子將接觸器的動(dòng)鐵心閉合，就可以看清楚觸點(diǎn)的動(dòng)作順序。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕FSB后，正轉(zhuǎn)接觸器FKM動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。FKM的一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在接觸器RKM線圈的控制回路內(nèi)，它此時(shí)先斷開，切斷了接觸器RKM線圈的回路。FKM的一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合實(shí)現(xiàn)自鎖。若再按RSB按鈕，接觸器RKM受FKM的動(dòng)斷觸點(diǎn)互鎖不能動(dòng)作，這樣就防止了電源短路的事故。當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，按下圖2.9(b)中的停止按鈕SB，正轉(zhuǎn)接觸器FKM失電，電動(dòng)機(jī)停止，F(xiàn)KM的動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)，為反轉(zhuǎn)作準(zhǔn)備。再按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕RSB，反轉(zhuǎn)接觸器RKM得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。為進(jìn)一步

18、防止接觸器通斷時(shí)的飛弧短路，我們利用先斷后合型的復(fù)式按鈕作為機(jī)械互鎖。在實(shí)際工作中采用既有電氣互鎖，又有機(jī)械互鎖的雙重互鎖控制線路，如圖2.9(c)所示，按下FSB，在按動(dòng)按鈕的過(guò)程中，F(xiàn)SB的動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開RKM的線圈回路，F(xiàn)SB的動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合，使FKM線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)工作情況亦然。此線路是一個(gè)較完整的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路，但該線路在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)工作時(shí)，可不經(jīng)過(guò)停止，直接使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)工作，這將對(duì)電動(dòng)機(jī)和機(jī)床的機(jī)械部件造成比較大的沖擊，使用時(shí)應(yīng)引起注意。反轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)自鎖觸點(diǎn)反向按鈕正向按鈕停止按鈕 圖2.9電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路 (a)原理線路 (b)具有電氣連鎖的線路

19、 (C)具有機(jī)械連鎖電氣連鎖的線路2）正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制線路機(jī)床工作部件的往返自動(dòng)循環(huán)，也可以用控制拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如萬(wàn)能銑床、龍門刨床的工作臺(tái)的自動(dòng)循環(huán)等。萬(wàn)能銑床的工作臺(tái)應(yīng)根據(jù)工作臺(tái)的行程位置，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、反向的控制，這就需要按行程進(jìn)行自動(dòng)控制，為了實(shí)現(xiàn)這種控制，就要有測(cè)量位移的元件行程開關(guān)。（1）行程開關(guān)。行程開關(guān)有機(jī)械式和電子式兩種，機(jī)械式又分為按鈕式、滑輪式等，電子式有晶體管接近開關(guān)等。通常把放在終端位置用以限制生產(chǎn)機(jī)械極限行程的行程開關(guān)稱為終端開關(guān)或限位開關(guān)。（2）自動(dòng)循環(huán)控制線路。根據(jù)工藝的要求，萬(wàn)能銑床工作臺(tái)的進(jìn)給傳動(dòng)分為右傳動(dòng)和左傳動(dòng)兩種循環(huán)工作制，如圖

20、2.10所示。工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)的控制線路如圖2.11所示。 圖2.10工作臺(tái)的工作循環(huán)圖 （a） 右循環(huán) （b）左循環(huán)右循環(huán)工作臺(tái)以進(jìn)刀工作速度向右，而后自動(dòng)快速退回原處。左循環(huán)工作臺(tái)以進(jìn)刀工作速度向左，而后自動(dòng)快速退回原處。 線路號(hào)左循環(huán)手動(dòng)右循環(huán)1-+2+-3+-4-+ （b） 圖2.11 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)的控制線路a) 控制線路 （b）萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)SO觸點(diǎn)分合順序表由萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)SO來(lái)選擇兩種循環(huán)，當(dāng)手柄處于中間位置時(shí)則為手動(dòng)控制，不能自動(dòng)往返。轉(zhuǎn)換開關(guān)SO各觸點(diǎn)的分合順序如圖2.11(b)所示。在圖2.11(a)中，SO虛線的條數(shù)表示轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置數(shù)，黑點(diǎn)的個(gè)數(shù)表示轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)數(shù)，一般一

21、層一個(gè)觸點(diǎn)，這個(gè)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)是3個(gè)位置6個(gè)觸點(diǎn)（6層）。怎樣讀懂圖中轉(zhuǎn)換開關(guān)SO觸點(diǎn)的開合情況呢？當(dāng)SO置于某個(gè)位置時(shí)，這個(gè)位置下所有黑點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的線路號(hào)觸點(diǎn)全部接通，其余的觸點(diǎn)全部斷開。例如，SO在“左”位置時(shí)，左邊這條虛線上有2個(gè)黑點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的2號(hào)、3號(hào)線路接通，其他線路不通。工作臺(tái)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)(主電路未示于線路中)，分別決定進(jìn)刀速度與快速返回速度。圖2.11(a)所示控制線路的工作原理如下：若SO的手柄位于右循環(huán)時(shí)，線路號(hào)1與4的觸點(diǎn)閉合。當(dāng)按1SB時(shí)，接觸器1KMF動(dòng)作，相應(yīng)的進(jìn)刀電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，工作臺(tái)以進(jìn)刀工作速度向右移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)上的擋塊撞及行程開關(guān)1ST時(shí)，1KMF失電，由于1ST

22、的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通接觸器2KMR，因此，相應(yīng)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，工作臺(tái)快速返回原處，在撞及2ST時(shí)使2KMR失電，工作臺(tái)自動(dòng)停止。左循環(huán)的工作情況與上相同。手動(dòng)控制往返時(shí)，只需將轉(zhuǎn)換開關(guān)手柄置于中間位置，按壓相應(yīng)的按鈕，即得相應(yīng)方向與速度的運(yùn)動(dòng)，按停止按鈕時(shí)，工作臺(tái)立即停止。行程開關(guān)3ST、4ST用以限位保護(hù)，避免工作臺(tái)超越最大允許的位置。它也是按行程控制的。2SB、4SB為快速向右、向左按鈕。3點(diǎn)動(dòng)控制電路1) 點(diǎn)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)除長(zhǎng)期工作狀態(tài)外，生產(chǎn)機(jī)械還有一種調(diào)整工作狀態(tài)，如搖臂鉆床中搖臂的上下移動(dòng)，鏜床作加工準(zhǔn)備時(shí)的對(duì)刀，在這一工作狀態(tài)中對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制要求是一點(diǎn)一動(dòng)，即按一次按鈕動(dòng)一下

23、，連續(xù)按則連續(xù)動(dòng)，不按則不動(dòng)，這種動(dòng)作常稱為“點(diǎn)動(dòng)”圖2.12(a)所示是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單的控制線路，在此，只要不用自鎖回路便可得到點(diǎn)動(dòng)的動(dòng)作。2) 既能起動(dòng)又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路在實(shí)際工作中，有的機(jī)床既要求點(diǎn)動(dòng)，又要求能連續(xù)長(zhǎng)期工作。圖2.12(b),(c),(d)所示是能同時(shí)滿足上述兩個(gè)要求的線路。圖2.12(b)采用了選擇開關(guān)SA來(lái)選擇工作狀態(tài)，SA打開時(shí)為點(diǎn)動(dòng)工作，SA閉合時(shí)為長(zhǎng)期工作。但這個(gè)線路在操作時(shí)多了一個(gè)動(dòng)作，工作人員使用時(shí)不太方便。圖2.12(c)中采用兩個(gè)按鈕分別控制，當(dāng)按動(dòng)按鈕1SB時(shí)，接觸器KM得電，KM的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，與復(fù)式按鈕2SB的動(dòng)斷觸點(diǎn)串連組成自鎖電路，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期

24、工作。而按下點(diǎn)動(dòng)按鈕2SB時(shí)，接觸器KM得電，電動(dòng)機(jī)工作，同時(shí)，KM的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；但是，當(dāng)松開按鈕2SB時(shí)，接觸器KM失電，而接觸器觸點(diǎn)和復(fù)式按鈕都是先斷后合型的，在松開按鈕的過(guò)程中，其動(dòng)合觸點(diǎn)先斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)后閉合，盡管這個(gè)先、后動(dòng)作的時(shí)間很短，只是兩對(duì)觸點(diǎn)之間那點(diǎn)距離的彈簧恢復(fù)時(shí)間，畢竟還是有先后順序的。因此，當(dāng)接觸器失電時(shí)，其動(dòng)合觸點(diǎn)先斷開；按鈕2SB的動(dòng)合觸點(diǎn)也是先斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)后閉合；等2SB的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合時(shí)，接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)已經(jīng)斷開，因而沒(méi)有自鎖功能，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 圖2.12(d)采用中間繼電器K進(jìn)行控制。按1SB時(shí)，K接通并自鎖，K的動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)作使接觸器KM得電并自鎖，電動(dòng)

25、機(jī)長(zhǎng)期工作。若按2SB時(shí)，接觸器KM得電，但由于沒(méi)有接通K，所以不能將KM自鎖，電動(dòng)機(jī)僅能點(diǎn)動(dòng)工作，且當(dāng)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)起動(dòng)長(zhǎng)期工作后，再按點(diǎn)動(dòng)按鈕2SB，2SB不能起作用。圖2.12（d）所示的線路多使用了一個(gè)繼電器，成本高一些。實(shí)際多采用2.12(c),(d)的線路,如國(guó)產(chǎn)立車C534J1的工作臺(tái)就采用(d)控制線路。 圖2.12 電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路 (a) 點(diǎn)動(dòng)控制線路 (b)(c)(d) 既能點(diǎn)動(dòng)又能起動(dòng)的控制線路4多點(diǎn)控制對(duì)于大型機(jī)床，為了操作的方便，常常要求在兩個(gè)或兩個(gè)以上的地點(diǎn)都能進(jìn)行操作。實(shí)現(xiàn)這種要求的線路如圖2.13所示。即在各操作地點(diǎn)各安裝一套按鈕，其接線的組成原則是各起動(dòng)按鈕的

26、動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，而各停止按鈕的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)。在圖2.13的兩地兩點(diǎn)控制線路中，只要按下按鈕1SB或者2SB，KM都可以得電，電動(dòng)機(jī)都能夠起動(dòng)；按下3SB或者4SB，KM失電，電動(dòng)機(jī)都能夠停止。多點(diǎn)控制線路的接線如此類推。圖2.13 兩地控制的線路5多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序控制電路目前,機(jī)床上已廣泛采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，即在一臺(tái)機(jī)床上采用幾臺(tái)、甚至十幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)各個(gè)部件，而機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間是相互聯(lián)系的，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝要求和保證可靠地工作，各部件常常需要按一定的順序工作或連鎖工作。使用機(jī)械方法來(lái)完成這項(xiàng)工作將使機(jī)構(gòu)異常復(fù)雜，有時(shí)尚不易實(shí)現(xiàn)，而采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)卻極為簡(jiǎn)單。1) 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序

27、起動(dòng)控制機(jī)床主傳動(dòng)與潤(rùn)滑油泵傳動(dòng)間就是一種最常見的順序控制。例如，當(dāng)車床主軸工作時(shí)，首先要求在齒輪箱內(nèi)有充分的潤(rùn)滑油；龍門刨床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌內(nèi)也必須先有足夠的潤(rùn)滑油。因此要求主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)該在潤(rùn)滑油泵工作后才準(zhǔn)啟動(dòng)，這樣兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)采用圖2.14(a),(b)的控制線路。它們均能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)1M先起動(dòng)，2M才能起動(dòng)；但是1M、2M是同時(shí)停止的。圖2.14（a）中的輔助觸點(diǎn)1KM既起自鎖，又起連鎖的作用；而2.14（b）中的一個(gè)1KM起自鎖作用，另一個(gè)1KM起連鎖作用。在圖2.14（a）中，按下起動(dòng)按鈕1SB，接觸器1KM得電，電動(dòng)機(jī)1M起動(dòng)；1KM的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，一方面自鎖，另一方面

28、，為電動(dòng)機(jī)2M的起動(dòng)作準(zhǔn)備，這種作用稱之為連鎖。當(dāng)需要2M工作時(shí)，只需按下按鈕2SB，2KM得電并自鎖，2M工作運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)1M沒(méi)有工作時(shí)，無(wú)論怎么按2SB，2KM都不能得電，2M都不會(huì)起動(dòng)，這就是順序起動(dòng)控制。圖2.14（b）的電路增加了電動(dòng)機(jī)2M可以單獨(dú)停止的環(huán)節(jié)。2）兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)順序停止的控制有的機(jī)床中，不僅要求進(jìn)給裝置只有在主軸旋轉(zhuǎn)后方能工作(避免刀具損壞)，而且要求停車時(shí)進(jìn)給裝置先停止，而后主軸才能停止。這種兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)順序停止的控制線路如圖2.14(c)所示。它能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)1M先起動(dòng)，2M才能起動(dòng)；電動(dòng)機(jī)2M先停止，1M才能停止。順序起動(dòng)時(shí)，按下接觸1SB，1KM得電

29、，電動(dòng)機(jī)1M工作，1KM的一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)自鎖，另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)連鎖；到需要第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，只要按下按鈕2SB，2KM得電并自鎖，2M起動(dòng)工作，與控制第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止的按鈕3SB并聯(lián)的2KM的另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序停止作準(zhǔn)備。順序停止時(shí)，因?yàn)?SB已經(jīng)被閉合的2KM觸點(diǎn)鎖住，先按3SB不起作用；只有先按下按鈕4SB，2KM失電，2M停止；其2個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，解除了對(duì)停止按鈕3SB的鎖定，在需要第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，再按下3SB，1KM失電，1M停止運(yùn)行。 圖2.14 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序控制線路(a)順序起動(dòng),同時(shí)停止(b)順序起動(dòng),2M可單獨(dú)停止(c)順序起動(dòng)與停止2 2.2 三相鼠

30、籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路為限制較大異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響，較大容量的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)一般都采用降壓起動(dòng)的方式起動(dòng)。機(jī)床上常用的方法有Y- 降壓起動(dòng)和定子串電阻降壓起動(dòng)。1 電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓起動(dòng)的自動(dòng)控制線路在電動(dòng)機(jī)定子端串聯(lián)電阻實(shí)行降壓起動(dòng)，但電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，應(yīng)該將起動(dòng)電阻切除，使電動(dòng)機(jī)處于全壓運(yùn)行。圖2.15所示線路為實(shí)現(xiàn)上述要求的按時(shí)間原則控制的一種自動(dòng)控制線路。按時(shí)間原則控制是由反映時(shí)間長(zhǎng)短的時(shí)間繼電器配合交流接觸器實(shí)現(xiàn)的。在圖2.15中，按下起動(dòng)按鈕1SB，接觸器線圈1KM立即動(dòng)作，于是在電動(dòng)機(jī)M的定子中串入電阻Rst降壓起動(dòng)，使起動(dòng)電流下降；與此同時(shí)，1KM的一個(gè)動(dòng)

31、合輔助觸點(diǎn)自鎖工作，另一個(gè)接通時(shí)間繼電器KT的線圈，時(shí)間繼電器開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間整定為5-7秒，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完了，延時(shí)結(jié)束，KT的延時(shí)閉合動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使接觸器2KM得電，2KM的動(dòng)合主觸點(diǎn)將起動(dòng)電阻Rst短接，電動(dòng)機(jī)全電壓工作，這時(shí)2KM的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)斷開1KM線圈的回路，另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)使其自鎖。1KM失電后，時(shí)間繼電器KT線圈也失電，也就是說(shuō)，電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)，只有2KM吸合，既工作可靠，又節(jié)約電能。 圖2.15 電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路2 電動(dòng)機(jī)Y- 降壓起動(dòng)的自動(dòng)控制線路如果電動(dòng)機(jī)定子繞組在正常工作時(shí)是作三角形連接的(即定子每相繞組額定電壓等于電源線電壓380V)，那么在起動(dòng)時(shí)

32、可先把定子繞組接成星形，再接入電源起動(dòng)，此時(shí)每相繞組承受的是相電壓220V，從而實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng)，等到電動(dòng)機(jī)達(dá)到運(yùn)行的轉(zhuǎn)速時(shí)，再把定子繞組變換成三角形接法，使電動(dòng)機(jī)繞組加上全電壓運(yùn)行。容量較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子繞組都是作三角形連接的.圖2.16所示線路為實(shí)現(xiàn)上述要求的按時(shí)間控制的一種自動(dòng)控制線路。如MQ1350外圓磨床之砂輪電動(dòng)機(jī)M就是用的這種控制線路。在圖2.16中，按下起動(dòng)按鈕1SB，KT、1KM、3KM同時(shí)得電。工作過(guò)程是：1SB接通后，時(shí)間繼電器KT得電，KT的延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合，使1KM得電，1KM的動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開，使2KM不能得電；1KM的兩個(gè)動(dòng)合主觸點(diǎn)閉合，使定子繞組接

33、成星形，一個(gè)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合使3KM得電，3KM的動(dòng)合主觸點(diǎn)把電動(dòng)機(jī)接上電源進(jìn)行降壓起動(dòng)，其動(dòng)合輔助觸點(diǎn)自鎖，動(dòng)斷觸點(diǎn)使KT失電。經(jīng)過(guò)5-7秒鐘延時(shí)后，電動(dòng)機(jī)已達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)速，此時(shí)KT的延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)自動(dòng)斷開，使1KM失電，1KM的動(dòng)合主觸點(diǎn)恢復(fù)斷開，電動(dòng)機(jī)星形接法的星點(diǎn)打開；接著2KM得電，使電動(dòng)機(jī)定子繞組由星形換接到三角形連接而加上全電壓運(yùn)行。圖2.16中，3KM為線路接觸器，1KM為星形起動(dòng)接觸器，2KM為三角形運(yùn)行接觸器。該控制線路在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，時(shí)間繼電器KT線圈不帶電，節(jié)約了控制電路的電能。星型啟動(dòng)接觸器線路接觸器三角形運(yùn)行接觸器 圖2.16 電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)控制線路223

34、三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng) 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，起動(dòng)電流大，不能滿足一些生產(chǎn)機(jī)械需要高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低起動(dòng)電流的要求。而線繞式異步電動(dòng)機(jī)由于能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻，因此有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流，即具有較好的起動(dòng)特性。單向啟停控制用于分段切除啟動(dòng)電阻1KT線圈通電數(shù)秒后閉合1KT線圈通電數(shù)秒后閉合三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)有按時(shí)間原則控制、按電流原則控制、按電勢(shì)原則控制等多種方案。一般常用的按時(shí)間原則控制的電氣原理圖如圖2.17所示。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路采用對(duì)稱電阻，分二級(jí)切除。起動(dòng)過(guò)程見圖2.17：按下起動(dòng)按鈕1SB，接觸器KM得電，將電動(dòng)機(jī)定子接入電網(wǎng)，觸點(diǎn)1KM

35、a、2KMa均斷開，轉(zhuǎn)子電阻全部接入，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；同時(shí)時(shí)間繼電器1KT線圈得電，開始延時(shí)，幾秒鐘后1KT延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，加速接觸器1KMa得電，切除電阻1Rst，并使時(shí)間繼電器2KT得電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升；再經(jīng)過(guò)幾秒鐘，2KT的延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，2KMa得電，切除電阻2Rst，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。 圖2.17 線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)控制線路23 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路 萬(wàn)能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等一些機(jī)床，都要求能迅速停止和準(zhǔn)確定位。這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，強(qiáng)迫其立即停車。制動(dòng)停車的方式有兩大類，即機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)采用機(jī)械抱閘或液壓裝置制動(dòng)；電氣制動(dòng)實(shí)質(zhì)上是

36、使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與原來(lái)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。機(jī)床中常用的電氣制動(dòng)有能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)。 1 電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路在鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的過(guò)程中，要求電動(dòng)機(jī)從三相交流電網(wǎng)斷開后，立即在定延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)按下停止按鈕時(shí)得電KTKT圖2.18 電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路子繞組任意兩相間加上直流電源進(jìn)行制動(dòng)，而當(dāng)制動(dòng)結(jié)束時(shí)，要切除直流電源。圖2.18所示線路為實(shí)現(xiàn)上述要求的按時(shí)間原則控制的自動(dòng)控制線路。在圖2.18中，要電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，按下停止按鈕2SB，2SB是復(fù)式按鈕，它的動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開，使KM失電，將電動(dòng)機(jī)從交流電網(wǎng)中切除，KM的動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)；2SB的動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合，使時(shí)間繼電器KT和

37、制動(dòng)接觸器KMB的線圈同時(shí)得電，KMB之動(dòng)合觸點(diǎn)將直流電源(經(jīng)變壓器T和固體整流器SR而獲得)接入電動(dòng)機(jī)定子繞組，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)；KMB自鎖，保證松開2SB后KMB暫時(shí)不致斷電。而在KMB得電的同時(shí)，時(shí)間繼電器開始延時(shí)，經(jīng)過(guò)3秒鐘延時(shí)后，將其延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使KMB失電，將接入電動(dòng)機(jī)定子的直流電源切除，且其自鎖觸點(diǎn)斷開，KMB將不會(huì)重新得電。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)停車。 2 電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間與負(fù)載力矩的大小等因素有關(guān)，因此，按時(shí)間原則控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或制動(dòng)過(guò)程是不夠準(zhǔn)確的，在反接制動(dòng)的情況下，甚至有使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的可能。為了準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)

38、，需要直接測(cè)量速度信號(hào)，再用此速度信號(hào)進(jìn)行控制，這就產(chǎn)生了按速度原則的自動(dòng)控制。1）速度繼電器電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)由速度繼電器配合接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前在機(jī)床上用得最多的是感應(yīng)式速度繼電器，其原理結(jié)構(gòu)如圖2.19所示。繼電器的軸1和需控制速度的電動(dòng)機(jī)軸相連接，在軸1上裝有轉(zhuǎn)子2，它是一塊永久磁鐵，定子圓環(huán)3固定在另一套軸承上，此軸承則裝在軸1上。圓環(huán)內(nèi)部裝有繞組4，其結(jié)構(gòu)與鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組類似。故它的工作原理也與鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)完全一樣。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永久磁鐵也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這相當(dāng)一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在繞組4里感應(yīng)出電勢(shì)和電流，使定子有趨勢(shì)和轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，于是杠桿5觸動(dòng)彈簧片8或9，使觸頭系統(tǒng)6或7動(dòng)作(

39、視軸的旋轉(zhuǎn)方向而定)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸接近停止時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)跟著彈簧片恢復(fù)原來(lái)的位置，與兩個(gè)靠外邊的靜觸點(diǎn)分開，而與靠?jī)?nèi)側(cè)的靜觸點(diǎn)閉合。機(jī)床上常用的感應(yīng)式速度繼電器有JY1型和JFZO型，JY1型能在轉(zhuǎn)速為3000r/min以下可靠的工作，一般情況下，速度繼電器當(dāng)轉(zhuǎn)速大于300r/min以下時(shí)，觸點(diǎn)就可靠動(dòng)作；當(dāng)轉(zhuǎn)速小于100r/min以下時(shí)，觸點(diǎn)就可靠恢復(fù)原狀。調(diào)整彈簧片的拉力可以改變觸點(diǎn)恢復(fù)原位時(shí)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到準(zhǔn)確的制動(dòng)。速度繼電器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但它只能反映轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和反映是否停轉(zhuǎn)或者說(shuō)只能夠反映一種速度(是轉(zhuǎn)還是不轉(zhuǎn))，所以，它僅廣泛用在異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)中。速度繼電器又稱之為反接制動(dòng)繼

40、電器。具體接法是，將速度繼電器與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸相連接，速度繼電器的觸點(diǎn)引入到電氣控制線路中。2） 電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的自動(dòng)控制電路。圖2.20為按速度控制的交流異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的自動(dòng)控制線路。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕1SB后，KM即得電使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并自鎖；KM的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使制動(dòng)接觸器KMB沒(méi)有可能得電。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)至一定轉(zhuǎn)速時(shí)(大于300r/min)，速度繼電器KS可靠動(dòng)作，將動(dòng)合觸點(diǎn)KS閉合，為KMB的通電，即為反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備。需要電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，按下停止按鈕2SB，KM失電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，由于速度繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中已經(jīng)閉合，即便此時(shí)電動(dòng)機(jī)已脫離電源，由于慣性其轉(zhuǎn)速仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于300

41、r/min，因此KMB得電，電動(dòng)機(jī)三相繞組通入反相序的交流電源，實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)，轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)（小于100r/min以下時(shí)），KS之動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，KMB失電，電動(dòng)機(jī)處于爬行狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)很快就停止了。由于在反接制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的反接電流很大，因此，反接制動(dòng)過(guò)程中必須在電動(dòng)機(jī)定子電路串入反接制動(dòng)電阻R，見圖2.20的主電路。凡是電氣控制線路圖中有與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸連接的繼電器，又在電動(dòng)機(jī)定子回路接有電阻，一定采用了反接制動(dòng)控制。 1- 制動(dòng)電阻圖轉(zhuǎn)速大于300r/min時(shí)，閉合2.19速度繼電器1-軸 2-轉(zhuǎn)子 3-定子 4-繞組5-杠桿 6,7-靜觸點(diǎn) 8,9-彈簧片 圖2.20 電動(dòng)

42、機(jī)反接制動(dòng)控制線路 24 三相異步電動(dòng)機(jī)變磁極對(duì)數(shù)的調(diào)速控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)、改變交流電的頻率和變轉(zhuǎn)差率等三種。多速電動(dòng)機(jī)就是通過(guò)改變繞組的連接方法來(lái)改變磁極對(duì)數(shù)的。多速電動(dòng)機(jī)能代替笨重的齒輪變速箱，滿足只需要幾種特定的轉(zhuǎn)速的調(diào)速要求；而且對(duì)起動(dòng)性能沒(méi)有較高要求的情況下，在空載或輕載下起動(dòng)。多速電動(dòng)機(jī)在中小型磨床中用得很普遍。多速電動(dòng)機(jī)中，有用兩套繞組的，也有用一套繞組的。在倍極比（如4/2、8/4極等）雙速電動(dòng)機(jī)中用一套繞組，通過(guò)改變接線獲得兩個(gè)成倍的轉(zhuǎn)速；在非倍極比二速（如6/4、8/6極等）、三速、四速電動(dòng)機(jī)中采用兩套繞組。這樣使電動(dòng)機(jī)體積大，用料

43、多，制造復(fù)雜，成本高。采用一套繞組，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)外接線的方法，獲得二種、三種、四種轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，稱為單繞組多速電動(dòng)機(jī)。單繞組雙速電動(dòng)機(jī)是最簡(jiǎn)單的多速電動(dòng)機(jī)，常見的連接方式有/YY和Y/YY兩種。 1 雙速電動(dòng)機(jī)的連接方法 圖2.21（a）主電路所示電動(dòng)機(jī)是雙速電動(dòng)機(jī)的/YY接法。當(dāng)接觸器1KM得電而2KM，3KM不得電時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相繞組連接成三角形；當(dāng)接觸器2KM，3KM得電而1KM不得電時(shí)，繞組被已經(jīng)閉合的3KM的兩個(gè)主觸點(diǎn)短接（成為雙星形的星點(diǎn)），而三相繞組的中間抽頭接電源，則電動(dòng)機(jī)三相繞組接成雙星形。從連接改變?yōu)檫B接時(shí)，其極對(duì)數(shù)減少了一半，即連接時(shí)為低速，而YY連接時(shí)為高速。多速電動(dòng)機(jī)

44、可作高、低速變換。 2 雙速電動(dòng)機(jī)的控制電路完成三角形連接在這里介紹一種雙速異步電動(dòng)機(jī)變速的控制線路，如圖2.21(b)所示，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)QB手動(dòng)控制來(lái)選取所需之轉(zhuǎn)速。當(dāng)需要低速時(shí)，則將QB扳到1的位置，再按下1SB，則1KM得電且自鎖，使電動(dòng)機(jī)定子繞組連成三角形接入電網(wǎng)低速運(yùn)行。當(dāng)需要高速時(shí)，則將QB扳到2的位置，再按下2SB，2KM和3KM同時(shí)得電且自鎖，使電動(dòng)機(jī)定子繞組連成雙星形接入電網(wǎng)以高速運(yùn)行。需要停車時(shí)，按下SB即可。接觸器1KM與2KM(或3KM)互鎖，使二者不會(huì)同時(shí)得電，以避免產(chǎn)生電源短路等事故。 完成雙星型連接 （a） （b） 圖2.21 雙速電動(dòng)機(jī)高速低速控制線路2.5 液

45、壓動(dòng)力滑臺(tái)的電氣控制電路液壓傳動(dòng)系統(tǒng)容易獲得很大的轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動(dòng)傳遞平穩(wěn)均勻，準(zhǔn)確可靠，控制方便易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合的電液控制系統(tǒng)在組合機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)床、生產(chǎn)自動(dòng)線、數(shù)控機(jī)床等的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 1 動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán) 組合機(jī)床是由一些通用部件和少量專用部件組成的，在組合機(jī)床上可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削及精加工等工序，一般采用多軸、多刀、多工序同時(shí)加工。 組合機(jī)床控制系統(tǒng)大多采用機(jī)械、電氣、液壓或氣壓傳動(dòng)相結(jié)合的控制方式，其中電氣控制起著重要和作用。組合機(jī)床由一些通用部件組成，組合機(jī)床的電氣控制線路也是由通用部件的典型控制線路和一些基本控制環(huán)節(jié)所組成

46、的。1）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一般由四個(gè)部分組成。（1） 動(dòng)力裝置：包括液壓泵等。（2） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括液壓缸或液壓馬達(dá)。（3） 控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：包括換向閥、溢流閥、節(jié)流閥等。（4） 輔助裝置：包括油箱、油管、濾油器、壓力計(jì)等。 換向閥在機(jī)床液壓系統(tǒng)中用以改變液流方向，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)換向，接通或關(guān)斷油路。在電液控制中，常用電磁鐵推動(dòng)換向閥來(lái)改變液流方向，電磁換向閥就是利用電磁鐵推動(dòng)滑閥移動(dòng)來(lái)控制液流流動(dòng)方向的。 電磁換向閥的種類很多，分為二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等。電磁閥有交流電磁閥和直流電磁閥兩種，以電磁鐵所用電源種類而定。 2）動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán) 組合機(jī)床的通用部

47、件一般劃分為：動(dòng)力部件，如動(dòng)力頭和動(dòng)力滑臺(tái)；支承件，如滑座、床身、立柱和中間底座；輸送部件，如回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)鼓輪、自動(dòng)線工作回轉(zhuǎn)臺(tái)和零件輸送裝置；控制部件，如液壓元件、控制板、按鈕臺(tái)和電氣檔板；其他部件，如排屑裝置和潤(rùn)滑裝置等。組合機(jī)床上最主要的通用部件是動(dòng)力頭和動(dòng)力滑臺(tái)，它們是完成刀具切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。通常將能同時(shí)完成切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱之為動(dòng)力頭，而將只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱之為動(dòng)力滑臺(tái)。動(dòng)力滑臺(tái)按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)和液壓動(dòng)力滑臺(tái)兩種。動(dòng)力滑臺(tái)可配置成臥式或立式的組合機(jī)床，動(dòng)力滑臺(tái)配置不同的控制線路，可完成多種自動(dòng)工作循環(huán)，動(dòng)力滑臺(tái)的基本工作循環(huán)有6種。（1）

48、 一次工作進(jìn)給：快進(jìn)工進(jìn)快退；（2） 帶延時(shí)的一次工作進(jìn)給：快進(jìn)工進(jìn)延時(shí)停留快退；（3） 雙向工作進(jìn)給：快進(jìn)工進(jìn)反向工進(jìn)快退；（4） 二次工作進(jìn)給：快進(jìn)一次工進(jìn)二次工進(jìn)快退；（5） 跳躍進(jìn)給：快進(jìn)工進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)快退：（6） 分級(jí)進(jìn)給：快進(jìn)工進(jìn)快退快進(jìn)工進(jìn)快退?？爝M(jìn)工進(jìn)快退。 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座和雙電機(jī)（快速及進(jìn)給電機(jī)）傳動(dòng)裝置三部分組成，滑臺(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是靠傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)有JT4522、JT4532、JT4542和JT4552系列。 液壓動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座和油缸三部分組成，液壓動(dòng)力滑臺(tái)是利用壓力油，使油缸拖動(dòng)滑臺(tái)向前或向后運(yùn)動(dòng)的。滑臺(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是由電

49、氣控制液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2 具有一次工作進(jìn)給的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的電氣控制線路液壓動(dòng)力滑臺(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是由電氣控制線路控制液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先介紹液壓系統(tǒng)圖中的元件以及電磁鐵的基本控制線路，然后再解讀一次工作進(jìn)給的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的電氣控制線路圖。1）。自動(dòng)工作循環(huán)液壓動(dòng)力滑臺(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)主要是一次工作進(jìn)給。一次工作進(jìn)給的自動(dòng)工作循環(huán)是：快進(jìn)工進(jìn)快退。2）液壓系統(tǒng)圖中的元件（1）動(dòng)力裝置：液壓泵YB，圖中帶箭頭表示為變量泵。液壓泵由單方向運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)M拖動(dòng)；（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：油缸YG，圖中為單活塞桿油缸；（3）控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：電磁換向閥1YV、2YV，其中1YV為三位五通電磁閥，2YV為二位二通電磁

50、閥，它們分別由電磁鐵1YA、2YA、3YA推動(dòng)滑閥移動(dòng)來(lái)控制液流流動(dòng)方向。節(jié)流閥L；（4）輔助裝置：過(guò)濾器1U、2U，油箱，油管等。3）電磁鐵的基本控制線路容量大的電磁機(jī)構(gòu)，由于電感大，電磁儲(chǔ)能大，時(shí)間常數(shù)=L/R大，所以，線圈通電時(shí)，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)作慢，而線圈斷電時(shí)，電流迅速降到零，線圈要產(chǎn)生很高的自感電勢(shì)，可能將線圈擊穿，且在控制電器的觸頭間產(chǎn)生很強(qiáng)的電弧，使觸頭燒損，故在其控制線路中要采取措施，以縮短起動(dòng)時(shí)的動(dòng)作時(shí)間和防止斷電時(shí)電感儲(chǔ)能造成的危害。（1) 小容量電磁鐵可用中間繼電器或接觸器的輔助觸頭控制，如圖2.22所示。由于電磁鐵本身無(wú)記憶功能，所以，必須用繼電器等來(lái)記憶其起動(dòng)信號(hào)

51、。（2) 加快直流電磁鐵起動(dòng)過(guò)程的線路如圖2.23(a)所示，這是用電容器C在起動(dòng)初，瞬時(shí)將串入的降壓電阻Rs旁路的辦法來(lái)加快電磁鐵線圈電流的增長(zhǎng)。圖2。23b)所示，是用二極管VD和電容器C，在起動(dòng)初瞬時(shí)旁路降壓電阻Rs，在線圈與電源斷開時(shí)，接觸器KM常閉觸頭閉合，電容器C經(jīng)放電電阻Rd向電磁離合器YC線圈放電，給它反向激磁，則離合器消磁快，使從動(dòng)盤釋放得快，傳動(dòng)軸脫離得快。 圖2.22小容量電磁鐵控制線路 圖2.23 電磁鐵加快起動(dòng)過(guò)程的線路 (a)電磁鐵的控制線路(b)離合器的控制線路（3) 電磁鐵消磁線路。為了防止直流電磁鐵線圈過(guò)電壓和觸點(diǎn)燒損，采用電磁鐵消磁線路，如圖2.24（a）所

52、示。在接觸器KM觸點(diǎn)斷開瞬間，用電容器C對(duì)觸點(diǎn)旁路，使電磁鐵YA的線圈電流逐漸降低和使KM觸點(diǎn)兩端電壓逐漸升高，從而保護(hù)了線圈和觸點(diǎn)。圖2.24(b)和(c)所示是用放電電阻Rd為電磁鐵線圈提供放電回路來(lái)防止過(guò)電壓。這個(gè)電路簡(jiǎn)單而有效，放電電阻值一般選為(23)倍線圈電阻值。圖2。24 電磁鐵消磁線路(a)接觸器觸點(diǎn)加旁路電容 (b)電磁鐵線圈的放電回路 (c)電磁鐵線圈的放電回路3一次工作進(jìn)給的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)與電氣控制線路圖2.25是一次工作進(jìn)給的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)與電氣控制圖。其液壓與電氣控制的工作過(guò)程分析如下。1）動(dòng)力滑臺(tái)原位停止：在圖2.25中，動(dòng)力滑臺(tái)由液壓油缸YG帶動(dòng)，

53、可作前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電磁鐵1YA、2YA、3YA都斷電時(shí)，電磁閥1YV處于中間位置，動(dòng)力滑臺(tái)停止不動(dòng)。動(dòng)力滑臺(tái)在原位時(shí)，限位開關(guān)1ST由檔鐵壓動(dòng)，1ST的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。2）動(dòng)力滑臺(tái)快速進(jìn)給：將轉(zhuǎn)換開關(guān)S放在“1”位置。按下起動(dòng)按鈕1SB，在這里，按鈕1SB采用的是雙復(fù)式按鈕，這種按鈕是將兩個(gè)單復(fù)式按鈕組裝在一起，它有兩個(gè)起動(dòng)按鈕（動(dòng)合觸點(diǎn)）和兩個(gè)停止按鈕（動(dòng)斷觸點(diǎn)）。例如，市場(chǎng)上出售的LA2按鈕就是單復(fù)式(-)2YVL3YA2UYG1YV1YA21S1ST4ST1ST3K3K2YA2SB1K2K2K2K3YA1K1YA3K3K3SB NN快ST4 工進(jìn)1SB 快進(jìn) NN快1ST

54、快退 NN快 電磁鐵YA!YA2YA3轉(zhuǎn)換主令快 進(jìn)+1SB工 進(jìn)+3ST快 退+4ST停 止1ST動(dòng)力頭3K1K1SBYB1UM32YA圖2.25 一次工作進(jìn)給的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)與電氣控制圖按鈕；LA18、LA19就是雙復(fù)式按鈕，還帶指示燈。中間繼電器1K線圈得電動(dòng)作并自鎖，它的另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)使電磁鐵1YA、3YA通電。1YA得電使三位五通電磁閥1YV的閥桿推向右端，3YA通電使二位二通閥的閥桿推向左端，油缸YG拖動(dòng)滑臺(tái)向前快進(jìn)。3）動(dòng)力滑臺(tái)工作進(jìn)給：在動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)檔鐵壓動(dòng)行程開關(guān)3ST時(shí)，其動(dòng)合觸點(diǎn)3ST閉合，使中間繼電器2K得電動(dòng)作，2K的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開使電磁鐵3YA失電，電磁閥2YV復(fù)位，油路中油的流量減小，動(dòng)力滑臺(tái)由快速進(jìn)給自動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給。由于2K自鎖，因此2K線圈不會(huì)因檔鐵松開3ST而失電。4）動(dòng)力滑臺(tái)快退：當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)工作進(jìn)給到終點(diǎn)時(shí)，檔鐵壓動(dòng)行程開關(guān)4ST，4ST的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使繼電器3K得電并自鎖，3K的動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，使電磁鐵1YA失電，動(dòng)力滑臺(tái)停止工進(jìn)；同時(shí)3K一