1、14.1訓練目標 1學會整體電路的分析方法。 2掌握由典型的機床電氣控制線路和常見故障分析，進而加深理解其他。 3了解M7120平面磨床電氣線路的安裝與故障排除。14.2實訓設備和器件 M7120平面磨床電氣線路的安裝的實訓設備和元件見表14-1。表14-1 M7120平面磨床電氣線路的安裝的實訓設備和元件明細表代號名稱型號規格數量M1液壓泵電動機JO2-21-41.1kW、380V、1410r/min1M2砂輪電動機JO2-31-23 kW、2860r/min1M3冷卻泵電動機PB-25A0.12 kW、3000r/min1M4砂輪升降電動機JO3-301-40.75 kW、1410r/mi

2、n1QS電源開關HZ1-25/3三極、35A1FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體25A3FU2 FU7熔斷器RL1-15/4500V、15A、配熔體4A8KM1KM6交流接觸器CJ10-1010A、線圈電壓110V2KT時間繼電器JS7-2A線圈電壓380V(代用)1FR1FR3熱繼電器JR10-10/3整定電流分別為2.71A、6.18A、0.47A1SB1SB10按鈕LA2-3H保護式、220V、5A、按鈕數1010TC控制變壓器BK200380V/135、110、24、6 V在抽頭中1YH電磁吸盤HDP110 V、1.45 A1KUV欠電壓繼電器1C電容5uF、300

3、V1R電阻GF型500、50W1表14-1 M7120平面磨床電氣線路的安裝的實訓設備和元件明細表HL1HL5指示燈XD1型6 V5SA臺燈開關1EL工作照明燈24 V、40W（需配燈泡）1XS1、XP1接插件CY0-36三極1XS2、XP2CY0-36二極1XB接零牌2CZ11C1V整流器2CZ11C30A、600V4XT端子板JD0-1020500V、10A、20節1主電路導線BVR-1.51.5mm2(70. 52mm)若干控制電路導線BVR-1.01 mm2 (70.43mm)若干14.3 相關知識 前面已對常用控制電器與繼電器接觸器控制的基本環節進行了討論和分析，它是電器控制線路的基

4、本組成部分。從課題開始我們將在此基礎上對工廠生產機械的電氣控制進行分析和研究，以期學會分析工廠電氣控制設備的電氣控制線路的方法；加深對典型控制環節的理解；熟悉機、電、液在控制中的相互配合，為機床控制線路及其它生產機械的電氣控制的設計、安裝、調整、運行等打下一定基礎。 機床的電氣控制，不僅要求能夠實現起動、制動、反向和調速等基本要求，以及要保證機床各個運動的準確和協調，而且能夠滿足生產工藝提出的各種要求，具有各種保護裝置，工作可靠，實現操作自動化等。 在學習與分析機床電氣控制設備時應注意以下幾個問題， 1對機床的基本結構、運動情況、工藝要求應有一般的了解。這樣才了解控制對象，明確控制要求，因為這

5、些都是設計機床電氣控制的依據，或是機床電氣控制的目的。 2應了解機械操作手柄與電氣元件的關系；了解機床運動機構與電器元件的關系；了解機床液壓系統與電氣控制的關系。 3按照“化整為零看電路，積零為整看全部”的方法，將整個控制系統按功能不同分成若干局部控制電路，逐一進行分析。分析時應注意各局部控制電路之間的聯鎖關系。最后再統觀整個電路。 4應抓住各機床電氣控制系統的特點，深刻理解各電氣元件的作用，學會分析的方法，養成分析的習慣。 本任務將介紹幾臺常用典型機床控制線路為例，進一步闡明各典型控制環節的應用，分析機床控制線路的組成，進一步提高分析能力、閱讀圖能力，加深對基本控制電路的認識。同時，也對組合

6、機床的電氣控制進行部分介紹與分析。項目學習情境1 平面磨床電氣控制線路和常見故障分析 磨床是機械制造中廣泛用于獲得高精度高質量零件表面加工的精密機床，它是利用砂輪周邊或端面進行加工的，磨床的種類很多，按其性質可分為外圓磨床、內圓磨床、內外圓磨床、平面磨床、工具磨床以及一些專用磨床。磨床上的主切削刀具是砂輪，平面磨床就是用砂輪來磨削加工各種零件的平面的最普通的一種機床。1M7120平面磨床結構和運動分析 M7120平面磨床結構如圖143所示。它由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪箱、滑座、立柱及撞塊等組成。 工作臺上裝有電磁吸盤，用以吸持工件，工作臺在床身的導軌上作往返運動，主軸可在床身的橫向導軌上作

7、橫向進給運動，砂輪箱可在立柱導軌上作垂直運動。平面磨床的主運動是砂輪的旋轉運動。工作臺的縱向往返移動為進給運動，砂輪箱升降運動為輔助運動。工作臺每完成一次縱向進給時，砂輪自動作一次橫向進給，當加工完整個平面以后，砂輪由手動作垂直進給。 M7120平面磨床共有四臺電動機，砂輪電動機是主運動電動機，直接帶動砂輪旋轉；砂輪升降電動機拖動拖板沿立柱導軌上下移動；液壓泵電動機拖動高壓油泵，高壓油供給液壓系統；工作臺的往復運動是由液壓系統傳動的；冷卻泵由另一臺電動機拖動。2電力拖動特點及控制要求（1）電力拖動的特點 采用多電機拖動，機床運行要求平穩，采用液壓傳動臺，由單獨的電動機拖動液壓泵；砂輪要求高速旋

8、轉，主電動機采用一對磁極的異步電動機；為保持工件的精度，用電磁吸盤吸牢工件；磨削過程中必須提供冷卻液，要有冷卻泵。四臺電機全部采用普通籠型交流異步電動機，磨床的砂輪，砂輪箱升降和冷卻泵不要求調速；工作臺往返運動是靠液壓傳動裝置進行的，采用液壓無級調速，運行平穩；換向是通過工作臺上的撞塊碰撞床身上的液壓換向開關來實現的。圖143 M7120型平面磨床結構示意圖l-床身 2-工作臺 3-電磁吸盤4-砂輪箱 5-滑座 6-立柱 7-撞塊（2）控制要求 砂輪電動機，液壓泵電動機和冷卻泵電動機只要求單方向旋轉，因容量不大，故采用直接起動。砂輪箱升降電動機要求能正反轉。 冷卻泵電動機要求在砂輪電動機運轉后

9、才能起動。 應具有完善的保護環節，如電動機的短路保護、過載保護、零壓保護、電磁吸盤的欠壓保護等。同時電磁吸盤要有去磁控制環節。 有必要的信號指示和局部照明。3電氣控制電路分析 如圖14-4是M7120型平面磨床的電氣控制原理圖，該線路由主電路、控制電路、電磁吸盤控制電路和輔助電路四部分組成。（1）主電路分析 1M為液壓泵電動機，由KM1主觸點控制，2M為砂輪電動機，3M為冷卻泵電動機，這兩臺電動機都由KM2的主觸點控制。4M為砂輪箱升降電動機，由KM3、KM4的主觸點分別控制。FU1對四臺電動機和控制電路進行短路保護，FR1、FR2、FR3分別對1M、2M、3M進行過載保護。砂輪升降電動機因運

10、轉時間短，可以不設置過載保護。（2）控制電路分析 當電源電壓正常時，整流電源輸出直流電壓也正常，合上電源總開關QS，則在圖區17上的電壓繼電器KUV線圈通電吸合，使圖區7上的常開觸點閉合，為啟動電機等有效操作做好準備。 液壓泵電動機1M的控制 合上電源總開關QS，圖區7上的常開觸點KUV閉合，為液壓電動機1M和砂輪電動機2M作好準備。按下SB3，接觸器KM1線圈通電吸合，液壓泵電動機1M啟動運轉。按下停止按鈕SB2，1M停轉。 砂輪電動機2M及冷卻液泵電動機3M的控制 電動機2M及3M也必須在KUV通電吸合后才能啟動。其的控制電路在圖8、9區，冷卻液泵電動機3M通過XS1與接觸器KM2相接，如

11、果不需要該電機工作，則可將XS1與XP1分開，否則，按啟動按鈕SB5，接觸器KM2線圈通電吸合，2M與3M同時啟動運轉。按停止按鈕SB4，則2M與3M同時停轉。 砂輪升降電動機4M的控制 采用接觸器聯鎖的點動正反轉控制，控制電路位于圖區11、12處，分別通過按下按鈕SB6或SB7，來實現正反轉控制，放開按鈕，電動機4M停轉，砂輪停止上升或下降。 電磁工作臺的控制 電磁工作臺又稱電磁吸盤，它是固定加工工件的一種夾具。其控制電路位于圖區13到21，當電磁工作臺上放上鐵磁材料的工件后，按下充磁按鈕SB8，KM5通電吸合，電磁吸盤YH通入直流電流進行充磁將工件吸牢，加工完畢后，按下按鈕SB9，KM5斷

12、電釋放，電磁吸盤斷電，但由于剩磁作用，要取下工件，必須再按下按鈕SB10進行去磁，它通過接觸器KM6的吸合，給YH通入反向直流電流來實現，但要注意按點動按鈕SB10的時間不能過長，否則電磁吸盤將會被反向磁化而仍不能取下工件。 電路中電阻R和電容C是組成一個放電回路，當電磁吸盤在斷電瞬間，由于電磁感應的作用，將會在YH兩端產生一個很高的自感電動勢，如果沒有RC放電回路，電磁吸盤線圈及其他電器的絕緣將有被擊穿的危險。 欠電壓繼電器并聯在整流電源兩端，當直流電壓過低時，欠電壓繼電器立即釋放，使液壓泵電動機1M和砂輪電動機2M立即停轉，從而避免由于電壓過低使YH吸力不足而導致工件飛出造成事故。 （3）

13、輔助電路 輔助電路主要是信號指示和照明電路，位于圖22-30區，其中EL為局部照明燈，由控制變壓器TC供電，工作電壓為36V，由手動開關SA控制。其余信號燈由TC供電，工作電壓為6.3V。HL1為電源指示燈，HL2為1M，HL3為2M，HL4為3M（或4M同時）運轉的指示燈。，HL5為電磁吸盤的工作指示燈。4機床常見故障現象的分析 （1）電動機1M、2M、3M和4M不能啟動 若四臺電動機的其中一臺不能啟動，其故障的檢查與分析方法較簡單，與正轉或正反轉的基本控制環節類似，如果說有區別的話，只是控制電源采用控制變壓器供電和3M在主電路采用了接插件連接。如果1M3M三臺電動機都不能啟動，則應檢查電磁

14、吸盤電路的電源是否接通，電路是否有故障，整流器的輸出直流電壓是否過低等，這些原因都會使欠電壓繼電器KUV不能吸合，造成圖區7中KUV不能閉合，從而使KM1、KM2線圈不能獲電所引起。 （2）電磁吸盤YH沒有吸力 檢查FU4、FU5是否熔斷。 按下SB8，KM5吸合后，拔出YH的插頭XP2，用萬用表直流電壓檔測量插座XS2是否有電壓，若有電且電壓正常，則應檢查YH線圈是否斷路；若無電，則故障點一般在整流電路中。 檢查整流器的輸入交流電壓和輸出直流電壓是否正常，若輸出電壓正常，則可檢查KM5主觸點接觸是否良好和線頭是否松脫。如輸出電壓為零，則應檢查有否輸入電壓，若輸人電壓也正常，那末故障點可能就在

15、整流器中，應檢查橋臂上的二極管及接線是否存在斷路故障，其方法可拔下FU4、FU5，逐個測量每只二極管的正反向電阻，二次測量讀數都很大的一只二極管即為斷路管；二次測量讀數都很小或為零的管子為短路管；只有當二次讀數相差很大時，管子的單向導電性能才良好，即為合格管，此時應檢查橋堆的接點是否有松脫和脫焊故障。如果輸入電壓為零，應先檢查FU4，然后再檢查控制變壓器TC的輸入、輸出電壓是否正常，繞組是否有斷路、短路故障。 （3）電磁吸盤吸力不足 一般是由于YH兩端電壓過低或YH線圈局部存在短路故障所致。 檢查整流器輸入端的交流電源電壓是否過低，如果電壓正常且整流器輸出直流電壓也正常，則可拔下YH的插頭XP

16、2，測量XP2插座兩端的直流空載電壓，若測得空載電壓也正常，而接上YH后電壓降落不大，則故障可能是由于YH部分線圈有斷路故障或插銷接觸不良所致；如果空載電壓正常，而接上YH后壓降較大，則故障可能是由于YH線圈部分有短路點或KM5的主觸點及各接處的接觸電阻過大所致；如果測得空載電壓過低，可先檢查電阻R是否會因C被擊穿而燒毀引起RC電路短路故障，否則，故障點在整流電路中。 如果前面檢查都正常，僅為整流器輸出直流電壓過低，則故障點必定在整流電路。如測得直流電壓約為額定值的一半，則應檢查橋臂上的二極管是否有斷路或接點脫落故障，除采用萬用表檢查外，還可用手模管殼溫度是否正常，如有斷路故障的一只二極管及與

17、它相對的另一只二極管，由于沒有流過電流，溫度要比其他二只低。同時要注意二極管中是否有短路故障存在，如有一只二極管短路，則會使相鄰一個橋臂上的二極管因流過短路電流而被燒毀，同時TC二次側也有很大短路電流流過，若FU4選配過大，變壓器也將有被燒毀的可能。 電磁吸盤重繞，在拆線時應記住每個線圈的圈數、繞向、放置方式，并且相同型號的導線繞。修理完畢，應進行吸力測試。 （4）電磁吸盤退磁效果差，造成工件難以取下 其故障原因在于退磁電壓過高或去磁回路斷開，無法去磁或去磁時間掌握不好等。14.4訓練內容和步驟1M7120型平面磨床的電氣控制線路的安裝步驟及要求 （1）制作2010001600毫米的木制模擬板

18、和16001800毫米立式鐵質框架，并將模擬板緊固在框架上方沿線上。 模擬板分兩個區域，大區在模擬板的左端，面積為8001000毫米，小區在模擬板的右端，面積為5001000毫米，中間留有3001000毫米的空區。 （2）按照編號原則在電氣原理圖上進行編制線號。 （3）按電器元件明細表配齊元件，并檢驗元件質量。 （4）按照電氣原理圖上編制的線號，預制好編碼套管和元件文字符號的標志。 （5）在模擬板的大區內合理、牢固安裝熔斷器FU1FU7接觸器KM1KM6、熱繼電器FR1FR3、控制變壓器TC、硅整流器VC、欠電壓繼電器KUV、插座XS1和XS2、電阻R、電容C、走線槽和接線端子板等。 在模擬板

19、的小區內也應牢固、合理安裝電源開關QS、按鈕SB1SB10、機床局部工作照明燈、指示燈、接線端子板等。 安裝時、電器元件的位置應考慮到走線方便和檢修安全，同時應電源開關安裝在右上角，并在各電器元件的近處貼上文字符號的標志。 （6）電動機及電磁吸盤可安裝在模擬板的大區正下方，若采用燈箱代替時，燈箱可固定在模擬板的中間空區內，但接線仍按控制板外部布線要求進行敷設。 （7）選配合適的導線，模擬板內部導線采用BVR塑銅線，接到電動機及電源進線采用四芯橡套絕緣電纜線，接到電磁吸盤及模擬板二區域的連接線，采用BVR塑銅線并應穿導線通道內加以保護。14.5 實訓報告要求和考核標準(實訓考核標準見表14-2) （8）布線時，模擬板大區內采用走線槽的敷設方法，接到電動機或兩區域間的導線必須經過接線端子板。在按原理圖正確接線的同時，應在導線