电气控制与PLC应用 第2版 华满香 刘小春 新项目三卧式镗床控制新.ppt

项目三 卧式镗床控制 一、项目简述 镗床是用于孔加工的机床，与钻床比较，镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较精确的零件，如一些箱体零件（机床主轴箱、变速箱等）。镗床的加工形式主要是用镗刀镗削在工件上已铸出或已粗钻的孔，除此之外，大部分镗床还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔等加工。 镗床的主要类型有卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床、专用镗床等，其中，以卧式镗床应用最广。本章介绍T68型卧式镗床的电气控制电路。 （一）T68型卧式镗床主要结构和运动形式 1．主运动 主运动为镗轴和平旋盘的旋转运动。 2．进给运动 进给运动包括以下4项。 （1）镗轴的轴向进给运动。 （2）平旋盘上刀具溜板的径向进给运动。 （3）主轴箱的垂直进给运动。 （4）工作台的纵向和横向进给运动。 3．辅助运动 辅助运动包括以下4项。 （1）主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动。 （2）后立柱的纵向调位移动。 （3）后支承架与主轴箱的垂直调位移动。 （4）工作台的转位运动。 （二）卧式镗床的电力拖动形式和控制要求 （1）卧式镗床的主运动和进给运动都用同一台异步电动机拖动。为了适应各种形式和各种工件的加工，要求镗床的主轴有较宽的调速范围，因此多采用由双速或三速笼型异步电动机拖动的滑移齿轮有级变速系统。采用双速或三速电动机拖动，可简化机械变速机构。目前，采用电力电子器件控制的异步电动机无级调速系统已在镗床上获得广泛应用。 （2）镗床的主运动和进给运动都采用机械滑移齿轮变速，为有利于变速后齿轮的啮合，要求有变速冲动。 （3）要求主轴电动机能够正反转；可以点动进行调整；并要求有电气制动，通常采用反接制动。 （4）卧式镗床的各进给运动部件要求能快速移动，一般由单独的快速进给电动机拖动 二、电气控制相关知识 （一）速度继电器 速度继电器是当转速达到规定值时触头动作的继电器。主要用于电动机反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切断电源。 2、速度继电器符号及结构 （二）双速异步电动机 1．双速异步电动机简介 双速异步电动机的调速属于异步电动机变极调速，变极调速主要用于调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床及其他设备上，所需设备简单、体积小、质量轻，但电动机绕组引出头较多，调速级数少，级差大，不能实现无级调速。它主要是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。 2．变极调速原理 变极原理：定子一半绕组中电流方向变化，磁极对数成倍变化，如图3-4所示。每相绕组由两个线圈组成，每个线圈看作一个半相绕组。若两个半相绕组顺向串联，电流同向，可产生4极磁场；其中一个半相绕组电流反向，可产生2极磁场。 3．双速异步电动机定子绕组的联结方式 三、基本控制相关知识 （一）双速电动机调速控制 ① 低速控制工作原理：合上电源开关QS，按下低速按钮SB2，接触器KM1线圈通电，其自锁和互锁触点动作，实现对KM1线圈的自锁和对KM2、KM3线圈的互锁。主电路中的KM1主触点闭合，电动机定子绕组作三角形联结，电动机低速运转。 ② 高速控制工作原理：合上电源开关QS，按下高速按钮SB3，接触器KM1线圈断电，在解除其自锁和互锁的同时，主电路中的KM1主触点也断开，电动机定子绕组暂时断电。因为SB3是复合按钮，动断触点断开后，动合触点就闭合，此刻接通接触器KM2和KM3线圈。KM2和KM3自锁和互锁同时动作，完成对KM2和KM3线圈的自锁及对KM1线圈的互锁。KM2和KM3在主电路的主触点闭合，电动机定子绕组作双星形联结，电动机高速运转。 （二）三相异步电动机制动控制电路 四、应用举例（一）双速异步电动机低速启动高速运行电气控制线路 1．工作任务 某台△/接法的双速异步电动机需要施行低速、高速连续运转和低速点动混合控制，且高速需要采用分级启动控制，即先低速启动，然后自动切换为高速运转，试设计出能实现这一要求的电路图。 2．设计电路原理图 3．工作原理分析 线路工作原理如下所述。 （1）低速运行：合上电源开关QS，按下低速启动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，KM1的主触点闭合，电动机M的绕组连接成△形并以低速运转。按下低速点动按钮SB3，实现低速点动控制。 （2）低速启动，高速运行：合上电源开关QS，按下高速启动按钮SB4，中间继电器线圈KA得电并自锁，KA的常开触点闭合使接触器KM1线圈得电并自锁，电动机M连接成△形低速启动；按钮SB4，使时间继电器KT线圈同时得电吸合，经过一定时间后，KT延时动断触点分断，接触器KM1线圈失电释放，KM1主触点断开，KT延时动合触点闭合，接触器KM2、KM3线圈得电并自锁，KM2、KM3主触点同时闭合，电动机M的绕组连接成形并以高速运行。 （3）按下停止按钮S