电气控制与PLC应用 华满香 刘小春 3.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型卧式镗床的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）三相异步电动机降压启动控制电路 较大容量的笼型异步电动机（大于10KW）因启动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。 原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值。 常用方法：串电阻（或电抗）、星型—三角形、自耦变压器等。 1、定子串电阻起动 原理：电动机在起动时在三相定子绕组中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接。 主电路：KM1实现串电阻起动，KM2实现全压运行。 控制线路： 1、基本原理：用时间继电器KT控制KM1、KM2切换。 2、KM1、KM2允许同时吸合，但是电动机正常运行后，一般应该将KM1释放，以降低运行损耗。 3、图（a）为KM1不退出的控制线路。 4、图（b）为KM1退出而KT 不退出的控制线路。 5、图（c）为KM1、KT都退出的控制线路 切换顺序比较 3.1.2星形—三角形启动的控制 这一线路的设计思想仍是按时间原则控制启动过程，所不同的是启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定值的1/3，从而减小了启动电流对电网的影响。待启动后按预先整定的时间换接成三角形接法，使电动机在额定电压下正常运转。星形-三角形降压启动线路如图所示。 星形-三角形启动的特点在于星形启动电流只是原来三角形接法的1/3，启动电流特性好、结构简单、价格低。 缺点：是启动转矩也相应下降为原来三角形接法的1/3，转矩特性差，因而本线路适用于电网电压380V，额定电压660/380V，用于Y/△接法的电动机轻载启动的场合。 2.1.3 串自耦变压器启动的控制线路 串自耦变压器降压启动的控制线路如图所示。这一线路的设计思想和串电阻启动线路基本相同，也是采用时间继电器完成按时动作，所不同是启动时串入自耦变压器，启动结束时自动切除。 串联自耦变压器启动和串电阻启动相比，其优点是在同样的启动转矩时，对电网的电流冲击小，功率损耗小。 缺点：