第3章典型生产机械电气控制 分析机床电气控制系统时要注意以下几个问题: (1)要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气 动的工作原理。 (2)弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。 (3)初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手 柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。 (4)注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种 电器的安装部位及作用。如:行程开关、撞块、压力继电 器、电磁离合器、电磁铁等。 (5)分析电气控制系统时,要结合说明书或有关的技术 资料对整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例如, 各电动机的启动、停止、变速、制动、保护及相互间的连 锁等
第3章典型生产机械电气控制 分析机床电气控制系统时要注意以下几个问题： (1)要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气 动的工作原理。 (2)弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。 (3)初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手 柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。 (4)注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种 电器的安装部位及作用。如：行程开关、撞块、压力继电 器、电磁离合器、电磁铁等。 (5)分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术 资料对整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例如， 各电动机的启动、停止、变速、制动、保护及相互间的连 锁等
4.1电气控制电路的读图方法 阅读电气线路图的方法主要有两种:查线读图法和 逻辑代数法。这里主要介绍查线读图法,其步骤如下 (1)了解生产工艺与执行电器的关系在分析电气线路 之前,应该了解生产设备要完成哪些动作,这些动作之 间又有什么联系,即熟悉生产设备的工艺情况。必要时 可以画出简单的工艺流程图,明确各个动作的关系 例如,车床主轴转动时,要求油泵先给齿轮箱供油 润滑,即应保证在润滑泵电动机启动后才允许主拖动电 机启动,也就是控制对象对控制线路提出了按顺序工作 的联锁要求。图4.1.1所示为主拖动电动机与润滑泵电动 机的联锁控制线路。其中电动机M2是拖动油泵供油的, M1是拖动车床主轴的。M1启动后,M2才能启动 (2)分析主电路在分析电气线路时,一般应先从主电 路着手,看主电路由哪些控制元件构成,由主电路控制 元件的电路结构分析电路的功能,如是否有正反转控制、 是否有启制动要求、是否有调速要求等
4.1 电气控制电路的读图方法 阅读电气线路图的方法主要有两种：查线读图法和 逻辑代数法。这里主要介绍查线读图法，其步骤如下。 (1)了解生产工艺与执行电器的关系 在分析电气线路 之前，应该了解生产设备要完成哪些动作，这些动作之 间又有什么联系，即熟悉生产设备的工艺情况。必要时 可以画出简单的工艺流程图，明确各个动作的关系。 例如，车床主轴转动时，要求油泵先给齿轮箱供油 润滑，即应保证在润滑泵电动机启动后才允许主拖动电 机启动，也就是控制对象对控制线路提出了按顺序工作 的联锁要求。图4.1.1所示为主拖动电动机与润滑泵电动 机的联锁控制线路。其中电动机M2是拖动油泵供油的， M1是拖动车床主轴的。M1启动后，M2才能启动。 (2)分析主电路 在分析电气线路时，一般应先从主电 路着手，看主电路由哪些控制元件构成，由主电路控制 元件的电路结构分析电路的功能，如是否有正反转控制、 是否有启制动要求、是否有调速要求等
FU 2 KMI SB KM ￥-NKM2 KM FRI SB3 KM2 SB FR FR2 KM M M 图41.1主拖动电动机与润滑泵电机的联锁控制线路
图4.1.1 主拖动电动机与润滑泵电机的联锁控制线路
(3)分析控制电路分析控制电路一般是由上往下或由左 往右阅读电路。设想按动了操作按钮(应记住各信号元件、控 制元件或执行元件的原始状态),依各电器的得电顺序查对线 路(跟踪追击),观察有哪些元件受控动作。逐一査看这些动 作元件的触点又是如何控制其他元件动作的,进而驱动被控 机械或被控对象有何运动。还要继续追査执行元件带动机械 运动时,会使哪些信号元件状态发生变化,再查对线路,看 执行元件如何动作。在读图过程中,特别要注意相互间的联 系和制约关系,直至将线路全部看懂为止。 无论多么复杂的电气线路,都是由一些基本的电气控制 环节构成。在分析线路时,要善于化整为零,积零为整。可 以按主电路的构成情况,把控制电路分解成与主电路相对应 的几个基本环节,逐一进行分析。还应注意那些满足特殊要 求的特殊部分,然后把各环节串起来,就不难读懂全图了。 查线读图法的优点是直观性强,容易掌握,因而得到广 泛采用。其缺点是分析复杂线路时易出错,叙述也较冗长 (4)融洽全部电路分析电路的特殊功能及电路设计的技 巧
(3)分析控制电路 分析控制电路一般是由上往下或由左 往右阅读电路。设想按动了操作按钮(应记住各信号元件、控 制元件或执行元件的原始状态)，依各电器的得电顺序查对线 路(跟踪追击)，观察有哪些元件受控动作。逐一查看这些动 作元件的触点又是如何控制其他元件动作的，进而驱动被控 机械或被控对象有何运动。还要继续追查执行元件带动机械 运动时，会使哪些信号元件状态发生变化，再查对线路，看 执行元件如何动作。在读图过程中，特别要注意相互间的联 系和制约关系，直至将线路全部看懂为止。 无论多么复杂的电气线路，都是由一些基本的电气控制 环节构成。在分析线路时，要善于化整为零，积零为整。可 以按主电路的构成情况，把控制电路分解成与主电路相对应 的几个基本环节，逐一进行分析。还应注意那些满足特殊要 求的特殊部分，然后把各环节串起来，就不难读懂全图了。 查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广 泛采用。其缺点是分析复杂线路时易出错，叙述也较冗长。 (4)融洽全部电路 分析电路的特殊功能及电路设计的技 巧
4.2磨床控制线路 磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床 磨床的种类较多,按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨 床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床 平面磨床是用砂轮磨削加工各种零件的平面。平面磨 床可分为几种基本类型:立轴矩台平面磨床,卧轴矩台平 面磨床、立轴圆台平面磨床、卧轴圆台平面磨床。现以 M7120型卧轴矩台平面磨床的电气控制为例进行分 析 机床M7120型号意义:M代表磨床类;7代表平面磨 床组;1代表卧轴矩台式;20代表工作台的工作面宽200 mm 4.2.1磨床的主要结构和运动形式 1.M7120型平面磨床的主要结构 M7120型平面磨床由床身、工作台(包括电磁吸盘) 磨头、立柱、拖板、行程挡块、砂轮修正器、驱动工作台 手轮、垂直进给手轮、横向进给手轮等部件组成,如图 4.2.1所示
4.2 磨床控制线路 磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。 磨床的种类较多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨 床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床。 平面磨床是用砂轮磨削加工各种零件的平面。平面磨 床可分为几种基本类型：立轴矩台平面磨床，卧轴矩台平 面磨床、立轴圆台平面磨床、卧轴圆台平面磨床。现以 M7120型卧轴矩台平面磨床的电气控制为例进行分 析。 · 机床M7120型号意义：M代表磨床类；7代表平面磨 床组；1代表卧轴矩台式；20代表工作台的工作面宽200 mm 4.2.1 磨床的主要结构和运动形式 1. M7120型平面磨床的主要结构 M7120型平面磨床由床身、工作台(包括电磁吸盘)、 磨头、立柱、拖板、行程挡块、砂轮修正器、驱动工作台 手轮、垂直进给手轮、横向进给手轮等部件组成，如图 4.2.1所示
拖板 横向进给手轮 砂轮修正器 磨头 立柱 电磁吸盘 m 驱动工作台手轮 位置行程挡块 工作合 四②观 垂直进给手轮 床身 图421M7120型平面磨床
图4.2.1 M7120型平面磨床
2M7120型平面屠床的运动形式 M7120型平面磨床共有四台电动机。砂轮电动机是主运 动电动机,它直接带动砂轮旋转,对工件进行磨削加工;砂 轮升降电动机使拖板(磨头安装在拖板上)沿立柱导轨上下移 动,用以调整砂轮位置;液压泵电动机驱动液压泵进行液压 传动,用来带动工作台和砂轮的往复运动。冷却泵电动机带 动冷却泵供给砂轮对工件加工时所需的冷却液,同时利用冷 却液带走磨下的铁屑。 422磨床对电气线路的主要要求 1.主电路 磨床对砂轮电动机、液压泵电动机和冷却液泵电动机 只要求单向运转,而对砂轮升降电动机要求能双向运转。 2.控制电路 (1)当电磁吸盘不工作时,三台电动机均不能起动。 (2)冷却液泵电动机只有在砂轮电动机工作时才能够起 动,并且工作状态可选。 (3)电磁吸盘要求有充磁和退磁功能
2.M7120型平面屠床的运动形式 M7120型平面磨床共有四台电动机。砂轮电动机是主运 动电动机，它直接带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工；砂 轮升降电动机使拖板(磨头安装在拖板上)沿立柱导轨上下移 动，用以调整砂轮位置；液压泵电动机驱动液压泵进行液压 传动，用来带动工作台和砂轮的往复运动。冷却泵电动机带 动冷却泵供给砂轮对工件加工时所需的冷却液，同时利用冷 却液带走磨下的铁屑。 4.2.2 磨床对电气线路的主要要求 1.主电路 磨床对砂轮电动机、液压泵电动机和冷却液泵电动机 只要求单向运转，而对砂轮升降电动机要求能双向运转。 2.控制电路 (1) 当电磁吸盘不工作时，三台电动机均不能起动。 (2)冷却液泵电动机只有在砂轮电动机工作时才能够起 动，并且工作状态可选。 (3)电磁吸盘要求有充磁和退磁功能
42.3电气控制线路分析 M7120型平面磨床的电气控制线路如图42.2所示 1.主电路 2控制线路 1)液压泵电动机M的控制 合上电源开关QS,如果整流电源输出直流电压正常 则在图区17上的欠压继电器KV线圈通电吸合,使图区 7(2-3)上的常开触点闭合,为起动液压电动机M和砂轮 电动机M2做好准备。如果KV不能可靠动作,则液压电 动机M1和砂轮电动机M2均无法起动。 当KV吸合后,按下起动按钮SB3,接触器KM线 圈通电吸合并自锁,液压泵电动机M起动运转,H2 指示灯亮。若按下停止按钮SB2,接触器KM线圈断电 释放,电动机MI断电停转,HL2指示灯熄灭。 2)砂轮电动机M2及冷却泵电动机M3的控制 3)砂轮升降电动机M4的控制
4.2.3 电气控制线路分析 M7120型平面磨床的电气控制线路如图4.2.2所示。 1.主电路 2.控制线路 1）液压泵电动机M1的控制 合上电源开关QS，如果整流电源输出直流电压正常， 则在图区17上的欠压继电器KV线圈通电吸合，使图区 7(2-3)上的常开触点闭合，为起动液压电动机M1和砂轮 电动机M2做好准备。如果KV不能可靠动作，则液压电 动机M1和砂轮电动机M2均无法起动。 当KV吸合后，按下起动按钮SB3，接触器KM1线 圈通电吸合并自锁，液压泵电动机M1起动运转，HL2 指示灯亮。若按下停止按钮SB2，接触器KM1线圈断电 释放，电动机M1断电停转，HL2指示灯熄灭。 2）砂轮电动机M2及冷却泵电动机M3的控制 3) 砂轮升降电动机M4的控制
砂轮冷、6轮电磁吸 信号灯 上升下降充磁去磁 鼇盛 电磁吸盘充磁去磁保护 电城国轮轮升降 KM\ K, 1112B15 FR .Ikw 3kW 0.12 kw 075kW 1410dmn 2860rmin 3 dein 1 410 rmin 图422M7120型平面磨床的电气原理线路
图4.2.2 M7120型平面磨床的电气原理线路
4)电磁工作台控制电路分析 电磁工作台又称电磁吸盘。电磁吸盘结构如图42.3所示。 其外壳是钢制箱体,中部的芯体上绕有线圈,吸盘的盖板用 钢板制成,钢制盖板用非磁性材料(如铅锡合金)隔离成若干 小块。当线圈通上直流电以后,电磁吸盘的芯体被磁化 生磁场。磁通便以芯体和工件做回路,工件被牢牢吸住。 电磁吸盘的控制电路包括三个部分:整流装置、控制装 置和保护装置。 ①整流装置整流装置由变压器T℃和单相桥式仝波整流 器VC组成,供给110V直流电源。 ②控制装置控制装置由按钮SB8、SB9、SB0和接触器 KM5、KM6等组成。电磁工作台充磁和去磁过程如下: A.充磁过程。 B.去磁过程
4)电磁工作台控制电路分析 电磁工作台又称电磁吸盘。电磁吸盘结构如图4.2.3所示。 其外壳是钢制箱体，中部的芯体上绕有线圈，吸盘的盖板用 钢板制成，钢制盖板用非磁性材料(如铅锡合金)隔离成若干 小块。当线圈通上直流电以后，电磁吸盘的芯体被磁化，产 生磁场。磁通便以芯体和工件做回路，工件被牢牢吸住。 电磁吸盘的控制电路包括三个部分：整流装置、控制装 置和保护装置。 ①整流装置 整流装置由变压器TC和单相桥式全波整流 器VC组成，供给110V直流电源。 ②控制装置 控制装置由按钮SB8、SB9、SB10和接触器 KM5、KM6等组成。电磁工作台充磁和去磁过程如下： A．充磁过程。 B．去磁过程
