XX 学 院
课程设计说明书
题目
通卧式车床电气控制系统设计
系(部)
电子通信工程系
专业(班级)
姓名
学号
指导教师
起止日期
XX学院课程设计鉴定表
姓名
学号
专业
电气工程动化
班级
设计题目
通卧式车床电气控制系统设计
指导教师
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答辩组意见:
评定等级: 答辩组长签名: 日期:
教研室意见:
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说明
课程设计成绩分优秀良中等格格五类
目录
第1章 概述 2
11 车床电气控制技术介绍 2
12车床电气控制技术求 3
第2章 电路设计 3
21电路工作原理 4
211电路设计 4
22 控制电路设计 6
第3章 电器元件参数计算选择 7
31 刀开关QS: 7
32 熔断器FU: 7
33 热继电器FR: 8
34 交流接触器KM 8
35 时间继电器:KT 8
第4章 面板布置图接线图设计 10
41 电器元件安装接线 10
42 检 11
第5章 设备注意事项 11
参考资料 12
第1章 概述
11 车床电气控制技术介绍
电气控制技术类电动机动力传动装置系统象实现生产程动化控制技术电气控制系统中干部分国民济行业中许部门广泛应实现工业生产动化重技术手段
着科学技术断发展生产工艺断改进特计算机技术应新型控制策略出现断改变着电气控制技术面貌控制方法手动控制发展动控制控制功简单控制发展智化控制操作笨重发展信息化处理控制原理单触头硬接线继电器逻辑控制系统发展微处理器微计算机中心网络化动控制系统现代电气控制技术综合应计算机技术微电子技术检测技术动控制技术智技术通信技术网络技术等先进科学技术成果
车床机械加工中广泛金属切削机床车削外圆圆端面螺纹定型表面通尾架进行钻孔铰孔攻螺纹等加工现代生产机械采机械电气液压气动结合控制技术中电气控制技术起联接中枢作应广泛电气控制系统生产机械设备重组成部分保证机械设备生产工艺求完成种运动状态协调工作保证机械设备安全工作实现操作动化
车床加工工件时着工件材料材质应选择合适轴转速进速度目前中型车床采变速异步电动机拖动变速齿轮箱级调速实现控制电路较简单满足加工需轴旋转运动时需正转反转求般通改变轴电动机转采离合器实现进运动半轴运动分出部分动力通挂轮箱传进箱实现刀具进提高效率刀架快速运动台进电动机单独拖动车床般设交流电动机拖动冷泵实现刀具切削时冷专设台润滑泵系统进行润滑
12车床电气控制技术求
机床运动进运动台三相异步电动机传动轴正反转通改变电动机电源相序实现
轴停车采电气制动制动时限流措施
减电动机起动电流电网击电机采Y-Δ降压起动
电机工作电流指示电流表防击措施
减轻劳动强度节省辅助工作时间专门快移电机拖动刀架快速移动
设置冷泵电机刀具冷
工作明必信号指示
必电气保护联锁措施
第2章 电路设计
图1卧式车床电气原理图
21电路工作原理
211电路设计
图2车床电气控制电路图
1 电动机 M1 :通 KM1 KM2 两交流接触器实现正反转R 限流电阻KM5接触器短接限流电阻R通时间继电器KT1实现KMY KM△接触器接通转换实现电机Y△转换启动 热继电器FR1 作M1载保护电机停机时KM5断开电路中接电阻R电机接成星型实现快速制动电流表A 检测电动机绕组电流电动机功率电流表A 接入电流互感器 TA 回路电机启动时会产生电流电流足烧坏电流表电动机起动时电流表通时间继电器常闭开关短接正常工作时常闭开关开电流表A 接入电路开始工作
2冷泵电机 M2 : M2启停通接触器KM3通断控制热继电器FR2 载保护
3快移电机 M3 : 快移电机般快速移动接通时间较短没热继电器保护KM4 接触器控制快速移动电动机 M3 起停
4FU1FU2FU3分作电动机M1M2M3短路电流保护
图2车床电气控制电路图
212电动机M1控制
(1)点动控制
SB2KM1线圈通电根原态支路常断现象余线圈均处断电状态电路中KM1触头闭合QS隔离开关引入三相交流电源KM1触头限流电阻接入电动机M1三相绕组中电动机M1串电阻减压起动旦松开SB2KM1线圈断电电动机M1断电停转SB2电动机M2点动控制钮
(2) 正反转控制
1)正转:电动机M1正转正起动钮SB3控制
SB3KM3线圈通电KT线圈时通电通20区常开辅助触头KM3闭合KA线圈通电KA线圈通电导致11区中KA常开辅助触头闭合KM1线圈通电(1112)区KM1常开辅助触头14区KA常开辅助触头SB3形成锁电路中KM3触头KM1触头闭合电动机限流电阻R全压正转起动
绕组电流监视电路中KT线圈通电延时开始延时时间未达KT常闭延时断开触头保持闭合感应电流KT触头短路造成A电流表中没电流通避免全压起动初期绕组电流损坏A电流表KT线圈延时时间达时电动机已接额定转速绕组电流监视电路中KT断开感应电流流入A电流表绕组中电流值显示A表
反转:电动机M1反转反起动钮SB4控制
工作程正转相类似SB4通(91056)线路导致KM3线圈KT线圈通电正转控制相类似20区KA线圈通电通(111213 14)KM2线圈通电电路中KM2KM3触头闭合电动机全压反转起动KM1线圈支路KM2线圈支路通KM2KM1常闭触头实现电气控制互锁
(3) 停车制动控制
该卧式车床采反接制动方式电动机转速接零时速度继电器触头出信号切断电动机电源
正转制动:
KS2速度继电器正转控制触头电动机正转起动接额定转速时KS2闭合保持制动时SB1控制线路中电磁线圈断电电路中KM1KM2KM3触头全部断开电动机断电降速正转转动惯性需较长时间降零速旦松开SB1(178KS21314)KM2线圈通电电路中KM2触头闭合三相电源电流KM2U1W1两相换接限流电阻R接入三相绕组中电动机转子形成反转转矩正转惯性转矩相抵消电动机迅速降速接零速时KS2断开撤电动
电动机正转起动额定转速额定转速制动停车程中KS1反转控制触头始终产生闭合动作保持常开状态
反转制动:
KS1电动机反转起动接额定转速时闭合保持正转制动相类似SB1电动机断电降速旦松开SB1(178KS123)线圈KM1通电电动机转子形成正转转矩反转惯性转矩相抵消电动机迅速降速接零速时KS1断开撤电动机转子正转转矩电动机停车
213冷泵电动机M2控制
M2控制采典型电动机单起停控制电路起动时SB6线圈KM4通电通KM4常开辅助触头SB6锁电路中KM4触头闭合冷泵电动机M2转动保持停车时SB5KM4线圈断电冷泵电动机M2停转
214刀架快移电动机M3控制
刀架快速移动通转动刀架手柄压动行程开关SQ实现转动刀架手柄行程开关SQ压闭合KM5线圈通电电路中KM5触头闭合驱动刀架快移电动机M3起动反转动刀架手柄复位SQ行程开关断开电动机M3断电停转里SQ作相点动钮
22 控制电路设计
图3车床电气控制控制电路图
221明电路
灯开关SA置闭合位置时EL灯亮SA置断开位置时EL灯灭
222辅助电路
监视电动机工作电流M1电路中电流互感器接入电流表A防止电动机点动制动时电流电流表击时间继电器KT延时断开常闭触头电流表相联M1起动时起动电流电流互感器副边电流时KT线圈通电触头尚未动作击电流该延时触头构成闭合回路电流表电流通电动机起动运行KT延时断开常闭触头已开电流表指示电动机正常工作电流避免起动电流电流表击
图3车床电气控制控制电路图
第3章 电器元件参数计算选择
31 刀开关QS:
HS系列双投刀开关适交流50Hz额定电压400V直流220V额定电流1500A成套配电装置中作手动频繁接通分断交直流电路作电气隔离
轴电机: 快移电机: 冷泵:
车床正常工作时电流26A根78A
查表HS1120038刀开关额定电流200A足满足车床正常工作
位置开关图形符号文字符号
32 熔断器FU:
RO19RO20系列熔断器适交流50Hz额定电压600V额定电流125A作电气线路载短路保护(gG)公式::A查表RO19C系列50A熔断器满足求
熔断器图形符号文字符号
33 热继电器FR:
JR36系列热载继电器适交流50Hz电压690V电流160A电路中作交流电动机载保护
镇定电流公式:
轴电机:
冷泵电机:
查表:JR3620 025035AJR3620 2032A整定电流分025035A 2032A
足满足求
热继电器图形文字符号
34 交流接触器KM
CJX8(B)系列交流接触器交流50Hz60Hz电压690V额定电流370A电力线路中供远距离接通分断电力线路频繁控制交流电动机具失压保护作
参考公式:轴电机:
快移电机:冷泵:
查表:CJX865CJX812CJX89工作电流分:45A49A35够满足设计求
交流接触器图形符号文字符号
35 时间继电器:KT
JS7A系列空气式时间继电器适交流50Hz电压380V电路中通常动半动控制系统中预定时间控制元件动作
该控制电路中采通电延时继电器:JS72A
36 钮
钮种常控制电器元件常接通断开控制电路(中电流)达控制电动机电气设备运行目种开关
器件元件目录表:
通卧式车床元件清单
符号
名称
型号
途
FR1
热继电器
JR3620 2032A
轴电机热继电器
FR2
热继电器
JR3620 025035A
冷泵热继电器
FU1
熔断器
RO19C
电路熔断器1
FU2
熔断器
RO19C
电路熔断器2
FU3
熔断器
RO19C
电路熔断器3
KM1
接触器
CJX865
轴电机接触器
KM2
接触器
CJX865
轴电机接触器
KM3
接触器
CJX865
快移电机接触器
KM4
接触器
CJX89
冷泵接触器
KMY
接触器
CJX865
轴电机接触器
KMΔ
接触器
CJX865
轴电机接触器
KM5
接触器
CJX89
TA互锁触头
QS
刀开关
HS1120038
总开关
KT1
时间继电器
JS72A
轴电机启动继电器
KT2
时间继电器
JS72A
轴电机停车继电器
M1_WORK
指示灯
XD1
轴电机指示灯
M2_WORK
指示灯
XD2
快移电机指示灯
M3_WORK
指示灯
XD3
冷泵电机指示灯
EL
明灯
XD4
明
M2
轴电机
Y200L8
移动工件
M1
快移电机
Y90L4
切削
M3
冷泵电机
YB100L14
冷
SB1
钮
LA1911
轴电机快移电机停止
SB2
钮
LA1911
轴电机正转
SB3
钮
LA1911
轴电机反转
SB4
钮
LA1911
快移电机启动
SB5
钮
LA1911
冷泵电机停止
SB6
钮
LA1911
冷电机启动
SB7
钮
LA1911
轴电机快移电机停止
SB8
钮
LA1911
轴电机正转
SB9
钮
LA1911
轴电机反转
T1
变压器
BK50 3803663
变压
第4章 面板布置图接线图设计
41 电器元件安装接线
1安装元器件
根元件布置图施工根接线图固定元器件固定导轨时充分考虑元件应整齐均匀分布元件间间距合理便元件更换维修卡装元件时注意元件安装方均匀力避免倒装损坏元件时间继电器插进专插座时应保持定位键插定位槽防插反插坏
2车床控制电路配线安装
(1)安装控制电路
(2)安装电路
(3)安装明电路
(4)外围设备安装
安装连接钮
安装电动机连接电源连接线金属外壳接线
连接三相电源线
图5控制电路电气接线图
42 检
1面板检
(1)安装完毕控制电路必须求进行认真检查确保误允许通电试车
(2)检查布线接线图检查否掉线错线否漏线错编接线否牢固等等
(3)电路图接线图电源端开始逐段核接线漏接错接处检查导线接点否符合求压接否牢固免带负载运行时产生闪弧现象
2仪表测量
万表检测万表检查电路通断情况手动操作模拟触头分合动作先检查控制电路检查电路仔细检测否存问题
第5章 设备注意事项
1启动前先检查控制面板钮仪表等否正常
2设备程中应带严格操作流程执行启动序QS-SB2-SB3-SB4
停车:SB2-QS
3电机Y-Δ降压起动完成时正反转钮
4布线定合理交直流电源严格分开控制线电机动力线电源线严格分开
5保证机床正常工作延长寿命必须机床润滑图示点常时润滑
6车床运行时必须守中途离开
结
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参考资料
[1] 许寥等编 电器控制PLC控制技术 北京 机械工业出版社2007
[2] 方承远编 工厂电气控制技术 第2版 北京 机械工业出版社2000
[3] 陈少华著 机械设备电器控制 广州华南理工学出版社1998
[4] 熊幸明编 电工电子实训教程 北京 清华学出版社2006
[5] 熊幸明编 电气控制PLC 北京 机械工业出版社2011
[6] 书编写组编 工厂常电气设备手册 北京 机械工业出版社
[7] 书编写组编 电气制图图形符号国家标准汇编 北京 中国标准出版社
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