机电设备控制线路项目一样章.docx
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机电设备控制线路项目一样章
项目一CA6140型车床电气控制线路安装与调试
图1-1所示为CA6140型车床外形图。
车床是一种应用极为广泛的金属切削通用机床,能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、螺杆以及车削定型表面等。
本项目以CA6140车床为例,介绍其基本控制线路在机床控制中应用。
分析电气控制线路的构成、原理及其控制线路的安装。
图1-1CA6140型车床外形图
任务一三相异步电动机基本控制线路的安装与调试
【任务描述】
在生产实践中,由于各种生产机械的工作性质和加工工艺不同,使得它们对电动机的控制要求不同,需用的电器类型和数量不同,构成的控制线路也就不同,有的比较简单,有的则相当复杂。
但任何复杂的控制线路也是由一些基本的控制线路有机的组合起来的。
本任务通过教师在实训板上安装、调试的示教,学生根据教师要求边听边练,然后由学生独立操作,进行训练。
完成三相异步电动机点动、连续、正反转和Y-△降压启动基本控制线路安装调试。
【任务目标】
1.理会三相异步电动机点动、连续控制线路的工作原理。
2.理会三相异步电动机正反转、Y-△降压启动控制线路的工作原理。
3.会选择、安装及标识基本控制线路的元器件。
4.能安装三相异步电动机点动、连续、正反转等基本控制线路。
5.理会三相异步电动机基本控制线路的调试方法。
【典型案例】
某企业有一台CA6140型车床,其车床电气原理图如图1-2所示。
该车床共有3台三相异步电动机,M1为主电动机,采用正反转控制;M2为润滑电机,M3为冷却电机,均采用单向运行控制。
由控制电路可知,3台电动机的控制方式并不复杂,都属于三相异步电动机基本控制线路。
因此,掌握三相异步电动机基本控制线路的安装与调试是最基本技能。
图1-2C616车床电气原理图
【任务实施】
知识准备
一、识读电气图
1.电路原理图
电路原理图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求,采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号,按照电气设备和电器的工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系,但不涉及元器件的结构尺寸、材料选用、安装位置和实际配线方法的一种简图。
电路原理图能充分表达电气设备和电器的用途、作用和线路的工作原理,是电气线路安装、调试和维修的理论依据。
材料阅读
绘制、识读电路原理图应遵循以下原则:
(1)电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分绘制。
1)电源电路一般画成水平线,三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出,若有中线N和保护地线PE,则依次画在相线之下。
直流电源的“+’’端在上,“-”端在下画出。
电源开关要水平画出。
2)主电路是指受电的动力装置及控制、保护电器的支路等,是电源向负载提供电能的电路,它是由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成的。
主电路通过的是电动机的工作电流,电流比较大,因此一般在图纸上用粗实线表示,绘于电路图的左侧并垂直于电源电路。
3)辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路、显示主电路工作状态的指示电路、提供机床设备局部照明的照明电路等。
一般由主令电器的触头、接触器的线圈及辅助触头、继电器的线圈及触头、仪表、指示灯和照明灯等组成。
通常辅助电路通过的电流较小,一般不超过5A。
辅助电路要跨接在两相电源之间,一般按照控制电路、指示电路和照明电路的顺序,用细实线依次垂直画在主电路的右侧,并且耗能元件(如接触器和继电器的线圈、指示灯、照明灯等)要画在电路图的下方,与下边电源线相连,而电器的触头要画在耗能元件与上边电源线之间。
为读图方便,一般应按照自左至右、自上而下的排列来表示操作顺序。
(2)电路图中,元器件不用实际的外形图表示,而是采用国家统一规定的电气图形符号表示。
同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起,而是按其在线路中所起的作用分画在不同的电路中,但它们的动作却是相互关联的,必须用同一文字符号标注。
若同一电路图中,相同的电器较多时,可以在元器件文字符号后面加注不同的数字以示区别。
各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出,分析原理时应从触头的常态位置出发。
(3)电路图采用电路编号法,即对电路中的各个接点用字母或数字编号。
1)主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、Vll、Wll。
然后按从上至下、从左至右的顺序,每经过一个电器元件后,编号要递增,如Ul2、Vl2、Wl2;Ul3、Vl3、W13……单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线,按相序依次编号为U、V、W。
对于多台电动机引出线的编号,为了不致引起误解和混淆,可在字母前用不同的数字加以区别,如1U、1V、1W;2U、2V、2W……
2)辅助电路编号按“等电位’’原则,按从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号,每经过一个元器件后,编号要依次递增。
控制电路编号的起始数字必须是l,其他辅助电路编号的起始数字依次递增100,如照明电路编号从101开始;指示电路编号从201开始等。
2.布置图
布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置,采用简化的外形符号(如正方形、矩形、圆形等)而绘制的一种简图。
它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理,主要用于电器元件的布置和安装。
布置图中各电器的文字符号,必须与电路图和接线图的标注一致。
3.接线图
接线图是根据电气设备和元器件的实际位置和安装情况绘制的,只用来表示电气设
备和元器件的位置、配线方式和接线方式,而不明显表示电气动作原理和元器件之间的控制关系。
它是电气施工的主要图纸,主要在安装接线、线路检查和故障处理时应用。
材料阅读
绘制、识读接线图应遵循以下原则:
(1)接线图中一般示出如下内容:
电气设备和元器件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。
(2)所有的电气设备和元器件都按其所在的实际位置绘制在图样上,且同一电器的各元件根据其实际结构,使用与电路图相同的图形符号画在一起,并用点划线框上,其文字符号以及接线端子的编号应与电路图中的标注一致,以便对照检查接线。
(3)接线图中的导线有单根导线、导线组(或线扎)、电缆等之分,可用连续线和中断线表示。
凡导线走向相同的可以合并,用线束来表示,到达接线端子板或元器件的连接点时再分别画出。
在用线束表示导线组、电缆时,可用加粗的线条表示,在不引起误解的情况下,也可采用部分加粗。
另外,导线及管子的型号、根数和规格应标注清楚。
二、三相异步电动机基本控制线路
1.点动控制线路
操作人员在快速移动车床刀架时,只要按下按钮,刀架就会快速移动;松开按钮,刀架就会立即停止移动。
刀架快速移动采用的是一种点动控制线路,它是通过主令电器——按钮和自动控制电器——接触器来实现线路的自动控制。
点动控制线路原理图如图1-3所示。
图1-3点动控制线路原理图
在实际工作中,电路图、布置图和接线图常要结合起来使用。
在此点动控制线路中断路器QF用作电源开关;熔断器FUl、FU2分别用作主电路、控制电路的短路保护;启动按钮SB控制接触器KM的线圈得电与失电;接触器KM的主触头控制电动机M的启动和停止。
根据电路图,点动正转控制线路的工作原理可叙述为:
先合上电源开关QF。
启动:
按下SB→KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机M启动运转
停止:
松开SB→KM线圈失电→KM主触头分断→电动机M失电停转
停止使用时,断开电源开关QF。
温馨提示
试把图1-3所示点动控制线路改装一下,使电动机在松开启动按钮时,也能保持连续运转。
分析图1-4所示的控制线路,能否实现电动机启动后连续运转的控制要求。
2.接触器自锁正转控制线路
观察思考
试把图1-3所示点动控制线路改装一下,使电动机在松开启动按钮时,也能保持连续运转。
分析图1-4所示的控制线路,能否实现电动机启动后连续运转的控制要求。
将图1-3与图1-4比较可知,线路的主电路相同,但控制电路不同。
在图1-13所示的控制电路中,串联了一个停止按钮SB1,在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对辅助常开触点。
线路的工作原理如下:
先合上电源开关QF。
启动:
按下SB1→KM线圈得电→KM主触头闭合→KM常开触头闭合→电动机M启动连续运转。
停止:
按下SB2→KM线圈失电→KM主触头分断→KM自锁触头分断→电动机M失电停转。
图1-4接触器自锁正转控制线路
由以上分析可知,当松开启动按钮SB1后,SB1的常开触点虽然恢复分断,但接触器KM的辅助常开触点闭合时将SB1短接,使控制电路保持接通,接触器KM继续得电,电动机M实现连续运转。
温馨提示
当启动按钮松开后,接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的作用叫做自锁。
与启动按钮并联起自锁作用的辅助常开触头叫做自锁触头。
图1-4所示的控制线路称为接触器自锁控制线路。
3.三相异步电动机正反转控制线路
正转控制线路只能使电动机朝一个方向旋转,在实际生产中,机床工作台需要前进与后退;万能铣床的主轴需要正转与反转;起重机的吊钩需要上升与下降。
所以要满足生产机械运动部件能向正、反两个方向运动,就要求电动机能实现正、反转控制。
当改变接入电动机的电源相序,即将接至交流电动机的三相交流电源进线中任意两相对调接线时,电动机就可以反转。
三相异步电动机正反转控制线路原理图如图1-5所示。
图1-5三相异步电动机正反转控制线路原理图
线路的工作原理如下:
先合上电源开关QF。
(1)正转控制:
(2)反转控制:
若要停止,按下SB3,整个控制电路失电,主触头分断,电动机M失电停转。
4.时间继电器自动控制Y一△降压启动控制线路
时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路如图1-6所示。
该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。
接触器KM作引入电源用,接触器KMY和KM△分别作Y形降压启动用和△形运行用,时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-△自动切换,SBl是启动按钮,SB2是停止按钮,FUl作主电路的短路保护,FU2作控制电路的短路保护,KH作过载保护。
图1-6Y-△降压启动控制线路
该线路中,接触器KMY得电以后,通过KMY的辅助常开触头使接触器KM得电动作,这样KMY的主触头是在无负载的条件下进行闭合的,故可延长接触器KMY主触头的使用寿命。
线路的工作原理如下:
降压启动:
先合上电源开关QS。
停止时,按下SB2即可实现。
练习实践
一、安装三相异步电动机点动正转控制线路
1.选用工具、仪表、元器件
(1)工具与仪表选用
根据安装基本控制线路的要求,在任务准备的工具及仪表中选择所需工具及仪表填入表1-1中
表1-1工具、仪表
工具
仪表
(2)材料选用
认真识读图1-3所示的点动正转控制线路原理图,熟悉线路所用的元器件及其作用和线路的工作原理后,配齐线路所用元器件。
在任务准备的材料清单中选择所需材料,并将其具体参数填入表1-2中
表1-2元器件清单
代号
名称
作用
型号
数量
M
三相异步电动机
QF
空气开关
FU1
螺旋式熔断器
FU2
螺旋式熔断器
KM
交流接触器
SB1
按钮
SB2
按钮
温馨提示
1.元器件的技术数据(如型号、规格、额定电压、额定电流等)应完整并符合要求,外观无损伤,备件、附件齐全完好。
2.用万用表检查电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。
3.交流接触器的电磁机构动作是否灵活,有无衔铁卡阻等不正常现象,线圈额定电压与电源电压是否一致。
2.绘制安装接线图
结合绘制安装接线图和元器件布置图的绘制原则,根据图1-3绘制出三相异步电动机点动控制线路的元器
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