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(共56张PPT)
项目四　 Ｔ６８ 镗床控制系统
任务一　 三相异步电动机降压启动控制线路安装及调试
任务二　 多速控制控制线路安装及调试
任务三　 Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
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任务二　多速控制线路安装及调试
【任务描述】
在实际的生产过程中， 根据加工工艺的要求， 生产机械传动机构的运行速度需要进行调节， 这种负载不变、人为调节转速的过程称为调速。 调速通常有机械调速和电气调速两种方法， 通过改变电动机参数而改变系统运行转速的调速方法称为电气调速。
【原理分析】
用按钮和时间继电器控制双速电动机低速启动、高速运转的电路如图４ －１４ 所示。 时间继电器ＫＴ 控制电动机△启动时间和△ － YY的自动换接运转。
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任务二　多速控制线路安装及调试
工作原理如下:
先合上电源开关ＱＳ。
△形低速启动运转:
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任务二　多速控制线路安装及调试
YY形高速运转:
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任务二　多速控制线路安装及调试
停止时， 按下ＳＢ３ 即可。
若电动机只需高速运转时， 可直接按下ＳＢ２， 则电动机可实现△形低速启动后， YY形高速运转。
【任务分析】
１. 根据双速电动机控制线路电气原理图完成元件明细表
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任务二　多速控制线路安装及调试
２. 根据电气原理图和元件布置图绘制接线图(图４ － １５)， 并且标注线号
【项目实施】
１. 技能训练器材
(１) 测电笔、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀等。
(２) 5050 型兆欧表、T301 - Ａ 型钳形电流表、ＭＦ３０ 型万用表。
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任务二　多速控制线路安装及调试
(３) 各种规格的紧固体、针形及叉形轧头、金属软管、编码套管等。
２. 技能训练步骤
其安装步骤如下:
(１) 按表配齐所用电器元件， 并检验元件质量。
(２) 根据电路图， 画出布置图。
(３) 在控制板上按布置图安装走线槽和除电动机以外的电器元件， 并贴上醒目的文字符号。
(４) 在控制板上按电路图进行板前线槽布线， 并在导线端部套编码套管和冷压接线头。
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任务二　多速控制线路安装及调试
(５) 安装电动机。
(６) 可靠连接电动机和电器元件不带电的金属外壳的保护接地线。
(７) 连接控制板外部的导线。
(８) 自检。
(９) 检查无误后通电试车。
【知识超市】
由三相异步电动机的转速公式ｎ ＝ (１ － ｓ) ６０ｆ１/P可知,改变异步电动机转速可通过三种方法来实现:
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任务二　多速控制线路安装及调试
一是改变电源频率ｆ１；二是改变转差率ｓ；三是改变磁极对数Ｐ。 本部分主要介绍通过改变磁极对数Ｐ 来实现电动机调速的基本控制线路。
改变异步电动机的磁极对数调速称为变极调速。 变极调速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的， 它是有级调速， 且只适用于笼型异步电动机。 凡磁极对数可改变的电动机称为多速电动机， 常见的多速电动机有双速、三速、四速等几种类型。 下面就双速异步电动机的启动及自动调速控制线路进行分析。
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任务二　多速控制线路安装及调试
１. 双速异步电动机定子绕组的连接接线
图４ －１６ 中， 三相定子绕组接成△形， 由三个连接点接出三个出线端Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１，从每相绕组的中点各接出一个出线端Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２， 这样定子绕组共有６ 个出线端。 通过改变这６ 个出线端与电源的连接方式， 就可以得到两种不同的转速。 要使电动机低速工作， 就把三相电源分别接至定子绕组作△形连接顶点的出线端Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１ 上， 另外三个出线端Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２ 空着不接， 如图４ － １６ 所示， 此时电动机定子绕组接成△形， 磁极为４ 极， 同步转速为１ ５００ ｒ/ ｍｉｎ。
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任务二　多速控制线路安装及调试
若要使电动机高速工作， 就把三个出线端Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１ 并接在一起， 另外三个出线端Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２ 分别接到三相电源上， 这时电动机定子绕组接成YY形， 磁极为２ 极， 同步转速为３ ０００ ｒ/ ｍｉｎ。 可见双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍
２. 接触器控制双速电动机的控制线路
用按钮和接触器控制双速电动机的电路如图４ －１７ 所示。 其中ＳＢ１、ＫＭ１ 控制电动机低速运转；ＳＢ２、ＫＭ２、ＫＭ３ 控制电动机高速运转。
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任务二　多速控制线路安装及调试
工作原理如下:
先合上电源开关ＱＳ。
△形低速启动运转:
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任务二　多速控制线路安装及调试
YY形高速启动运转:
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任务二　多速控制线路安装及调试
停转时， 按下ＳＢ３ 即可实现。
用转换开关和时间继电器控制双速电动机低速启动高速运转的电路如图４ －１８ 所示。 其中ＳＡ 是具有三个接点位置的转换开关， 其他各电器的作用和线路的工作原理， 读者可参照上述几种线路自行分析。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
【任务描述】
Ｔ６８ 卧式镗床(图４ －１９) 是一种精密加工机床， 适用于机器制造业的各种孔和平面的加工， 特别适用于加工黑色金属零件。
由于机床上具有平旋盘径向刀架， 故能镗削尺寸较大的孔和平面。 机床主轴的钢性较强， 除使用平旋盘进行铣削外， 还可以在主轴上安装铣刀来进行铣削。
【原理分析】
１. Ｔ６８ 卧式镗床结构
Ｔ６８ 卧式镗床的主要结构如图４ －２０ 所示。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
２. 型号意义
型号意义如下:
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
３. Ｔ６８ 卧式镗床主要运动形式及控制要求
(１) Ｔ６８ 卧式镗床的运动形式有三种。 主轴电动机Ｍ１ 拖动机床的主运动和进给运动，快速移动电动机Ｍ２ 实现主轴箱与工作台的快速移动。 主轴电动机Ｍ１ 为双速电动机， 由５只接触器控制， 其中ＫＭ１ 和ＫＭ２ 控制Ｍ１ 的正、反转；ＫＭ３ 在主轴电动机Ｍ１ 正常运行时短接电阻Ｒ；ＫＭ４、ＫＭ５ (双线圈接触器) 控制Ｍ１ 的高、低速运行。 Ｒ 为反接制动电阻，熔断器ＦＵ１ 和热继电器ＦＲ１ 分别作Ｍ１ 的短路和长期过载保护。 与主轴电动机Ｍ１ 主轴相连接的速度继电器ＫＳ 用于Ｍ１ 的反接制动控制。 快速移动电动机Ｍ２ 由ＫＭ６、ＫＭ７ 控制其正、反转， 用熔断器ＦＵ２ 作其短路保护。 由于Ｍ２ 是短时工作， 因此未设过载保护。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
１) 主运动: 镗轴与花盘的旋转运动。
２) 进给运动: 镗轴的轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。
３) 辅助运动: 工作台的旋转、后立柱水平移动、尾架的垂直移动及各部分的快速移动。
(２) 电力拖动方式和控制要求。 Ｔ６８ 镗床的主运动与进给运动由同一台双速电动机Ｍ１拖动， 各方向的运动由相应手柄选择各自的传动链来实现。 各方向的快速运动由另一台电动机Ｍ２ 拖动。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
【任务分析】
元件明细表如下:
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
【项目实施】
１. Ｔ６８ 卧式镗床的安装步骤
(１) 分析和熟悉控制电路图。
(２) 按元件明细表配齐电气设备和电气元件， 并检测所有元件。
(３) 按编号原则在原理图上给各电气元件接线端编号。
(４) 给各电气元件按原理图的符号做好标记， 并给各电气元件接线端作编号标记。
(５) 根据电动机的容量、线路的走向和电气元件的尺寸， 正确选配导线规格、导线通道类型和导线数量， 选配接线板的节数、控制板的尺寸及管夹。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
(６) 根据原理图的编号给各连接线端做好标记。
(７) 安装接线， 检查电路接线。
(８) 接通电源， 分别观察电动机的转向是否符合要求。
(９) 安装传动装置， 并清理场地。
(１０) 检查线路接线无错误后通电试车， 并仔细调整行程开关的位置， 使之完全符合工作要求。
２. Ｔ６８ 卧式镗床电气控制线路故障图及排除实训训练指导
(１) 实训内容。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
１) 用通电试验方法发现故障现象， 进行故障分析， 并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。
２) 按图排除Ｔ６８ 卧式镗床主电路或电磁吸盘电路中， 人为设置的两个故障点。
(２) 电气故障的设置原则。
１) 人为设置的故障点， 必须是模拟机床在使用过程中， 由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、启动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然” 故障。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
２) 切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的非“自然” 故障。
３) 故障点的设置， 应做到隐蔽且设置方便， 除简单控制线路外， 两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。
４) 对于设置一个以上故障点的线路， 其故障现象应尽可能不要相互掩盖。 否则学生在检修时， 虽然检查思路尚清楚， 但检修到定额时间的２/３ 还不能查出一个故障点时， 可作适当的提示。
５) 应尽量不设置容易造成人身或设备事故的故障点， 如有必要时， 教师必须在现场密切注意学生的检修动态， 随时做好采取应急措施的准备。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
６) 设置的故障点， 必须与学生应该具有的修复能力相适应。
故障设置一览:
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
【知识超市】
一、Ｔ６８ 卧式镗床控制要求
(１) 为了适应各种工件的加工工艺要求， 主轴旋转和进给都应有较宽的调速范围。 本机床采用双速笼型异步电动机作为主拖动电动机， 并采用机电联合调速， 这样既扩大调速范围， 又使机床传动机构简化。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
(２) 进给运动和主轴及花盘旋转采用同一台电动机拖动， 由于进给运动有几个方向(主轴轴向、花盘径向、主轴垂直方向、工作台横向、工作台纵向)， 所以要求主电动机能正反转， 并有高低两种速度供选择。 高速度运转应先经低速启动， 各个方向的进给应有联锁。
(３) 各进给方向均能快速移动， 本机床采用一台快速电动机拖动， 正反两个方向都能瞬时点动。
(４) 为适应调整的需要， 要求主拖动电动机应能正反点动， 并带有制动。 本机床采用电磁铁带动的机械制动装置。
二、Ｔ６８ 卧式镗床电气控制线路分析
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
Ｔ６８ 卧式镗床电路如图４ －２１ 所示。
１. 主电动机的启动控制
(１) 主电动机的点动控制。 主电动机的点动有正向点动和反向点动， 分别由按钮ＳＢ４和ＳＢ５ 控制。 按ＳＢ４ 接触器ＫＭ１ 线圈通电吸合， ＫＭ１ 的辅助常开触点(３ －１３) 闭合， 使接触器ＫＭ４ 线圈通电吸合， 三相电源经ＫＭ１ 的主触点， 电阻Ｒ 和ＫＭ４ 的主触点接通主电动机１ Ｍ 的定子绕组， 接法为△形， 使电动机在低速下正向旋转。 松开ＳＢ４ 主电动机断电停止。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
反向点动与正向点动控制过程相似， 由按钮ＳＢ５、接触器ＫＭ２、ＫＭ４ 来实现。
(２) 主电动机的正、反转控制。 当要求主电动机正向低速旋转时， 行程开关ＳＱ７ 的触点(１１ －１２) 处于断开位置， 主轴变速和进给变速用行程开关ＳＱ３ (４ －９)、ＳＱ４ (９ －１０)均为闭合状态。 按ＳＢ２， 中间继电器ＫＡ１ 线圈通电吸合， 它有三对常开触点， ＫＡ１ 常开触点(４ －５) 闭合自锁；ＫＡ１ 常开触点(１０ －１１) 闭合， 接触器ＫＭ３ 线圈通电吸合， ＫＭ３ 主触点闭合， 电阻Ｒ 短接
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
ＫＡ１ 常开触点(１７ －１４) 闭合和ＫＭ３ 的辅助常开触点(４ －１７)闭合， 使接触器ＫＭ１ 线圈通电吸合， 并将ＫＭ１ 线圈自锁。 ＫＭ１ 的辅助常开触点(３ － １３)闭合， 接通主电动机低速用接触器ＫＭ４ 线圈， 使其通电吸合。 由于接触器ＫＭ１、ＫＭ３、ＫＭ４ 的主触点均闭合， 故主电动机在全电压、定子绕组△形连接下直接启动， 低速运行。
当要求主电动机为高速旋转时， 行程开关ＳＱ７ 的触点(１１ － １２)、ＳＱ３ (４ － ９)、ＳＱ４(９ －１０) 均处于闭合状态。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
按ＳＢ２ 后， 一方面ＫＡ１、ＫＭ３、ＫＭ１、ＫＭ４ 的线圈相继通电吸合， 使主电动机在低速下直接启动；另一方面由于ＳＱ７ (１１ － １２) 的闭合， 使时间继电器ＫＴ (通电延时式) 线圈通电吸合， 经延时后， ＫＴ 的通电延时断开的常闭触点(１３ －２０) 断开， ＫＭ４ 线圈断电， 主电动机的定子绕组脱离三相电源， 而ＫＴ 的通电延时闭合的常开触点(１３ －２２) 闭合， 使接触器ＫＭ５ 线圈通电吸合， ＫＭ５ 的主触点闭合， 将主电动机的定子绕组接成双星形后， 重新接到三相电源， 故从低速启动转为高速旋转。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
主电动机的反向低速或高速的启动旋转过程与正向启动旋转过程相似， 但是反向启动旋转所用的电器为按钮ＳＢ３、中间继电器ＫＡ２、接触器ＫＭ３、ＫＭ２、ＫＭ４、ＫＭ５、时间继电器ＫＴ。
２. 主电动机的反接制动的控制
当主电动机正转时， 速度继电器ＫＳ 正转， 常开触点ＫＳ (１３ － １８) 闭合， 而正转的常闭触点ＫＳ (１３ －１５) 断开。 主电动机反转时， ＫＳ 反转， 常开触点ＫＳ (１３ －１４) 闭合， 为主电动机正转或反转停止时的反接制动做准备。按停止按钮ＳＢ１ 后， 主电动机的电源反接，迅速制动， 转速降至速度继电器的复位转速时， 其常开触点断开， 自动切断三相电源， 主电动机停转。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
(１) 主电动机正转时的反接制动。
(２) 主电动机反转时的反接制动。
(３) 主电动机工作在高速正转及高速反转时的反接制动过程自行分析
３. 主轴或进给变速时主电动机的缓慢转动控制
主轴或进给变速既可以在停车时进行， 又可以在镗床运行中进行。 为使变速齿轮更好地啮合， 可接通主电动机的缓慢转动控制电路。
进给变速时的缓慢转动控制过程与主轴变速相同， 不同的是使用的电器是行程开关ＳＱ４、ＳＱ６。
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任务三　Ｔ６８ 卧式镗床控制线路安装及调试
４. 主轴箱、工作台或主轴的快速移动
该机床各部件的快速移动， 由快速手柄操纵快速移动电动机２Ｍ 拖动完成。 当快速手柄扳向正向快速位置时， 行程开关ＳＱ９ 被压动， 接触器ＫＭ６ 线圈通电吸合， 快速移动电动机２Ｍ 正转。 同理， 当快速手柄扳向反向快速位置时， 行程开关ＳＱ８ 被压动， ＫＭ７ 线圈通电吸合， ２Ｍ 反转。
５. 主轴进刀与工作台联锁
为防止镗床或刀具的损坏， 主轴箱和工作台的机动进给， 在控制电路中必须互联锁， 不能同时接通， 它由行程开关ＳＱ１、ＳＱ２ 实现。 若同时有两种进给时， ＳＱ１、ＳＱ２ 均被压动，切断控制电路的电源， 避免机床或刀具的损坏。
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图４ － １
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图４ － ２
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图４ － ３
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图４ － ４
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图４ － ５
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图４ － ６
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图４ － ７
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图４ － ８
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图４ － ９
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图４ － １０
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图４ － １１
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图４ － １２
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图４ － １３
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图４ － １４
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图４ － １５
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图４ － １６
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图４ － １７
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图４ － １８
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图４ － １９
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图４ － ２０
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图４ － ２１
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