BA龙门刨床电气线路分析全.docx
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BA龙门刨床电气线路分析全
课题名称:
B2012A龙门刨床电气线路
【实习目的】
A型龙门刨床电气控制系统既包括交、直流电动机、电器的继电器接触器控制,又包括连续反馈控制及扰动补偿前馈控制,属于复合控制系统。
它概括电气控制技术的主要内容,具有一定的典型性、综合性与复杂性。
通过实习使学生获得全面系统的基本训练,提高综合分析能力和测试维修技能。
【实习原理】
龙门刨床用来加工各种平面、斜面、槽、更适合于加工大型而狭小成批的机械零件,如:
机床床身、导轧、箱体、立柱等。
其生产工艺主要是刨削,控制目标是控制工作台自动往复循环运动和调速。
控制要求如下:
1、调速范围宽
B2012A系统采用电压调速,并加一级机械变速(齿轮变速)
低速档:
6-60m/min;高速档:
9-90m/min;在低速档和高速档,均能实现无级变速。
2、静差度
在加工过程中,由于工件表面不平及材料不均匀度的影响,会导致切削力的变动,为保证工作台速度不致因切削力的变动而变化太大,以便保证加工精度。
B2012A静差度为10%
3、工作台的往复运动能适应切削工艺要求,应实现自动往返循环
(1)在切削速度较高时,为减小刀具切入工件时的冲击,应使刀慢速切入,然后增加到规定速度。
(2)若切削速度冲击刀具所能承受,可以取消慢速切入。
(3)在工作台前进或返回行程的末尾,工作台能自动减速,以使刀具慢速离开工件,防止工件边缘剥裂。
(4)工作台速度低于10m/min,减速环节不起作用。
(5)工作台自动循环速度图
(6)工作台没有慢速切入循环速度图
(7)工作台速度低于10m/min速度图
4、满足磨削的要求
磨削速度1m/min
5、调速方案满足负载性质的要求
25m/min以下为恒转矩;25m/min以上为恒功率;B2012A采用机电联合调速。
6、工作台正反向过渡过程要快,工作台运行要稳定
7、满足刀架运动的要求
如:
刀架的移动,进刀、退刀、抬刀等都与工作台的运动有机的配合
8、设置必要的联锁
9、系统的机械特性应具有下垂特性,当负荷过大时,使电机转速迅速下降,保护电机及机械。
当主电路电流I≥Ib=1.4Ie下降
I≥Ib=2.5Ie堵转
静特性如下图
10、运动形式
主运动——工作台连续重复往返运动
进给运动——刀架进给
辅助运动——横梁的夹紧、放松、上升、下降、抬刀和放刀
11、龙门刨床电气设备方框图
控制电路分六个:
(1)电机组启动(4)进刀控制
(2)给定控制(5)抬刀控制
(3)工作台控制(6)横梁控制
交流控制电路——控制机组启动、刀架运动、横梁升降、刨台运动。
直流控制电路——控制刨台往返运动速度和抬刀运动。
【教学内容】
1、电机组启动控制电路分析
电机组主电路控制原理图如下:
电机组控制电路原理图如下:
由于电机组电动机容量比较大(55KW或60KW),采用“Y-△”降压启动
(1)启动过程如下:
→接触器C-A线圈得电→A
合上UZ→交流电源指示灯2e亮→按起动2A→→时间继电器SJ-A线圈得电→B
→接触器Y线圈得电→C
→辅助触点C-A闭合(703-705)自锁
A→→主触点闭合→交流电机A“Y”形起动→L运转→UL↑(75%)→
→主触点闭合SJ-△线圈得电→D
C→→常闭点断开→与“△”联锁
→(705-717)延时断开→为Y形断电作准备
B→→(705-723)延时闭合→为C-B得电作好准备
→主触点断开→切断Y形→A惯性运转
→(705-717)瞬时断开→Y线圈失电→→(702-706)闭合→
D→→(723-725)瞬时闭合→C-B得电→E
→(723-705)闭合
→(705-725)闭合(自锁)
→(717-719)断开(联锁)
E→→(717-721)闭合→为△得电形作准备
→主触点闭合→为B、FB作准备
→常闭点断开(51)→SJ-△线圈失电→(705-717)延时闭合→△线圈得电→F
→(723-725)延时断开
→主触点闭合→△形运转
F→→(705-717)闭合
→常闭触点(704-702)断开→SJ-A线圈断电→→复位
→(705-723)断开
(2)停车过程如下
按1A按钮→电机组控制电路切断电源→交流电机A、B、FB停止→直流电机停止运行。
(3)注意几个问题
1)交流电机A“△”形运转后,起动过程结束,投入正常运行。
2)直流时间继电器的作用(SJ-△)
①保证交流电机A“Y-△”转换有一定的时间,“Y”断电释放后△形通电,防止主电路短路事故发生。
②只有L正常工作时,SJ-△及C-B接触器才能获电动作,交流电机A才能完成起动,直流电机D才能工作,防止D在没有磁场或弱磁场下运行,烧坏发电机F和直流电动机D。
③当工作台不磨削时,M常闭点是闭合→
当工作台自动循环时,JI常开点闭合→保证电动机A、B、FB
当工作台后退换向时,1Q常闭触点断开→
中任一台过载时,工作台始终停在后退末了位置,以防损坏刀具和工件表面。
2、工作台控制线路分析
(1)交磁放大机控制绕组的作用
1)0Ⅲ控制绕组的作用
——是给定信号、电压负反馈信号、电流截止负反馈信号的综合
①给定信号
选择R-Q或者R-H调速电位器手柄,那么加在0Ⅲ绕组上的电压为a1Ug(210-R-Q间或210-R-H间的电压),作为给定信号
R-Q向左移→升速;R-Q向右移→减速
R-H向左移→减速;R-H向右移→升速
②电压负反馈
——2R(200-S2-F间的电压)两端的电压作为电压负反馈信号电压,它与F端电压成正比,与给定信号电压极性相反。
作用:
调节系统自动稳速。
③电流截止负反馈
作用:
使系统加快过渡过程,并得到下垂特性,缩短调速过程
由4R、1ZX、2ZX比较电压组成。
当直流电动机主回路电流I↑→电动机n↑→超过截止电流数值时,电压降Uab>Uc和整流管ZX的正向压降之和电流截止负反馈起作用,在0Ⅲ中产生去磁电流Iq→K↓→F端电压↓→主回路电流I↓→电机起动完毕后,恢复正常
2)0Ⅱ控制绕组的作用
——0Ⅱ为电流正反馈绕组
补偿回路中,直流电阻引起的电压降产生的转速不稳定。
3)0Ⅰ控制绕组的作用(稳定环节)
电压微分负反馈
(2)工作台自动循环控制
过程是:
慢速前进(刀具切入工件)→工作速度前进(刀具切削工件)→减速前进(刀具离开工件)→返回(制动、停止、反向起动到快速退回)→减速退回→制动、停止、起动,转下一个循环。
交流控制电路图如下:
直流控制电路图如下:
1)工作台慢速前进
→H-JS→H-JS1闭合
原始位置时,撞块压下行程开关→→H-JS2断开
→H-HX→H-HX1断开
→H-HX2闭合
→(107-129)闭合自锁→1Q线圈得电→A
接前进按钮9A→JI线圈得电→→(200-220)闭合→(1-3)闭合→B
→(111-113)闭合→Q线圈得电→
→(220-225)闭合
→(161-163)闭合→J线圈得电→225-237闭合→C
A→→(230-250)断开→(250-OⅢ2)断开
B→JS线圈得电→(2-204)(1-201)闭合→
→C→b-Q全部b-H部分电阻接入OⅢ回路
I0Ⅲ电流回路:
1⊕→JS→203(不经11RT)→R-Q→3RT→237→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→b-Q全部、b-H部分→210→1R→JS→2○
I0Ⅲ较小,刀具在工作台慢速下切入工件
2)工作台以工作速度前进
→H-HX2断开
慢速前进完毕后,行程开关H-HX复位→→
→H-HX1闭合
1Q线圈断电→J线圈失电→(225-237)断开→慢速前进回路断开→工作台速度加速到工作速度。
其励磁回路:
1⊕→JS→203(不经11RT)→221→1RT→223→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→250→230→210→1R→JS→2○
3)工作台减速前进
→Q-JS1闭合
刀具将要离开工件时,撞块压下行程开关Q-JS→
→Q-JS2断开
→J线圈得电→工作台又减速前进(其回路同慢速切入)
这时b-H全部串入,b-Q部分接入。
4)工作台快速退回
减速前进结束后(刀具己离开工件),撞块压下Q-HX→
→(1-3)断开→
Q-HX1断开→Q线圈断电→→(220-225)断开→→断开正向励磁回路
→(123-125)闭合→H线圈得电→2H线圈得电→A
→(220-226)闭合→接通0Ⅲ反向励磁回路
A→(1-11)(2-12)闭合→接通电磁铁电路
→(210-230)断开→b-Q和b-H串接在回路中
Q-HX2闭合→1H线圈得电→→(305-307)闭合
→(405-407)闭合→刀具实行自动进刀
→(505-507)闭合
其励磁回路:
1⊕→JS→203→R-Q→210→b-Q部分、b-H全部→OⅢ2→OⅢ1→S2-F→200→220→226→2RT→R-H→204→2○
→K、F输出电压极性相反→电机D反接制动→反向起动并加速,工作台退回
5)工作台减速后退
后退行程将要结束时,撞块压下行程开关H-JS,H-JS1闭合(129-159)→
J线圈得电→→(224-226)断开→断开高速回路
→(226-238)闭合→接通慢速回路→IoⅢ减小→电动机D减速
6)转为下一次循环
→H-HX2闭合→1Q线圈得电→A
退回行程结速时,压合行程开关H-HX→→H-HX1断开→H线圈断电→B
A→(161-163)闭合→J线圈得电→→(223-225)断开
→(225-237)闭合→
→接通正向励磁回路
B→→(113-115)闭合→Q线圈得电→(220-225)闭合→
→(220-226)断开→断开返回励磁回路
励磁回路:
1⊕→JS→203(不经11RT)→R-Q→3RT→237→225→220→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→b-Q全部、b-H部分→210→1R→JS→2○
工作台立即制动并正向起动→慢速切入工件
重复以上过程,实现工作台自动循环工作。
(3)工作台的步进,步退电路分析
1)步进
按步进按钮8A→Q线圈得电→(1-3)闭合→JS得电→接通步进回路
励磁回路:
1⊕→JS→203(不经11RT)→R-Q→→5RT→241→240→200→S2-F→OⅢ1→OⅢ2→250→230→210→1R→JS→2○
2)步退
按步退按钮12A→H线圈得电→(1-3)闭合→JS得电→接通步退回路
励磁回路:
1⊕→JS→203(不经11RT)→R-Q→205→1R→210→230→250→OⅢ2→OⅢ1→S2-F→200→240→6RT→206→JS→2○
注意:
调节5RT,6RT,207、208触头位置,可调节步退,步进速度。
(4)停车制动及自消磁回路
1)作用:
防止电机剩磁存在,停车后工作台出现“爬行”现象。
2)方法:
采用电压负反馈和欠补偿环节组成自消磁电路
3)原理:
工作台停车时,OⅢ励磁电压立即消失,JS线圈失电,其触头(280-OⅢ2)延时闭合,将F电机剩磁电压的大部分从电阻2R上以电压负反馈的形式接入OⅢ中。
其回路:
280→JS→OⅢ2→OⅢ1→S2-F,这时使
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