1、1会计学机床电气控制基本电路机床电气控制基本电路21.1.要求掌握要求掌握异步电动机的启动、停止、制动异步电动机的启动、停止、制动、正反转、调速、保护等基本控制电路、正反转、调速、保护等基本控制电路原理及特点。原理及特点。2.要求能够识读简单机床电气控制图纸，并要求能够识读简单机床电气控制图纸，并能分析相关控制过程的目的。能分析相关控制过程的目的。主要要求主要要求31.异步电动机的启动、停止、制动、异步电动机的启动、停止、制动、正反转、调速、保护等基本控制电正反转、调速、保护等基本控制电路原理及特点。路原理及特点。2.简单机床电气控制图识读方法简单机床电气控制图识读方法重点难点重点难点43.1
2、 机床电气控制原理图识图基础机床电气控制原理图识图基础 3.2 电动机启动控制线路电动机启动控制线路 3.3 电动机正反转控制线路电动机正反转控制线路 3.4 电动机点动控制线路电动机点动控制线路 3.5 电动机的制动控制线路电动机的制动控制线路 3.6 电动机调速控制线路电动机调速控制线路 3.7 电液控制电液控制 3.8 控制线路的其他基本环节控制线路的其他基本环节 3.9 控制线路的保护电路控制线路的保护电路 567891011121314 （b b）主电动机与润滑泵电动机）主电动机与润滑泵电动机联锁控制线路联锁控制线路（a）电气控制原理图组成）电气控制原理图组成151617181912
3、3546123546ABCDABCDXY08号图图图3-2 图幅分区示例图幅分区示例 20212223油泵电动机油泵电动机主电动机主电动机2425262728KAKMSQ29图图3-3 逻辑或逻辑或图图3-4 逻辑与逻辑与a.逻辑和逻辑和f=A+B触头并联；触头并联；b.逻辑乘逻辑乘f=A B两个触头串联；两个触头串联；c.逻辑非逻辑非 A表示电器的动合表示电器的动合触头（常开触头），触头（常开触头），则表示该电器的动断则表示该电器的动断触头（常闭触头）。触头（常闭触头）。AfAA3031121(21)KMFRSBSBKM213(42)1KMFR SBSBKMKM32=A=A反转定律反转定律9
4、 9A AA=AA=A8 8A+A=AA+A=A同一定律同一定律7 7A 06 6A+=1A+=1互补定律互补定律5 51 1A=AA=A4 41+A=11+A=13 30 0A=0A=02 20 0A=AA=A0 0和和1 1定则定则基基本本定定律律1 1恒等式恒等式名称名称序号序号AAA331010交换律交换律A+B=B+AA+B=B+A1111A AB=BB=BA A1212结合律结合律(A+B)+C=A+(B+C)(A+B)+C=A+(B+C)1313(A(AB)B)C=AC=A(B(BC)C)1414分配律分配律A A(B+C)=AB+AC(B+C)=AB+AC1515(A+B)(A
5、+C)=A+BC(A+B)(A+C)=A+BC1616吸收律吸收律A+AB=A A+AB=A 1717A A(A+B)=A(A+B)=A1818摩根定律摩根定律=1919A+B+C+A B CABCA B C A BAABABAAB34(b)化化简简后后优点优点:元件间的联系和制约关系一元件间的联系和制约关系一目了然，不会遗漏或看错目了然，不会遗漏或看错;迅速正确，并有助于计算机迅速正确，并有助于计算机分析分析.缺点缺点:复杂电路逻辑很繁琐，复杂电路逻辑很繁琐，不如查线读图法直观。不如查线读图法直观。(a)化化简简前前()()fA BCBCA BCBC()()fABCABCABCABCAB C
6、CAB CCABABA3536344stNIkVAIkW变变压压器器容容量量（）电电动动机机功功率率（）37图图3-6 手动直接启动控制线路手动直接启动控制线路 QS闭合闭合M得电工得电工作作QS断开断开M断电，断电，停止工作停止工作 优点：优点：所用电器少、所用电器少、线路简单线路简单 缺点：缺点：在启在启/停频繁的停频繁的场合，不方便，不安全，操场合，不方便，不安全，操作劳动强度较大。作劳动强度较大。38图图3-7 接触器直接启动接触器直接启动39404142图图3-8 Y-降压启动控制线路降压启动控制线路 434445464748图图3-9 自耦变压器降压启动控自耦变压器降压启动控制电路
7、制电路 495051KA2KM3KMKA1KM52KA3KM53时间控制时间控制电流控制电流控制545556启动方式启动方式直接启动直接启动Y/Y/启动启动自耦变压自耦变压器启动器启动定子串电阻定子串电阻启动启动启动转矩启动转矩1.51.52.8M2.8MN N0.50.50.9 0.9 M MN N0.40.40.85 0.85 M MN N0.50.50.75 M0.75 MN N启动电流启动电流4 48I8IN N1.81.82.5 2.5 I IN N1.61.64 I4 IN N1.51.56 I6 IN N电机定子接电机定子接线端子数线端子数3 3最少最少6 63 33 3都不能很
8、好地调整电动机的启动特性使其满足平滑启停要求都不能很好地调整电动机的启动特性使其满足平滑启停要求5758（a a）晶闸管相位控制角）晶闸管相位控制角图图3-11晶闸管相位控制角及输出电压控制原理晶闸管相位控制角及输出电压控制原理（b）软启动器使用）软启动器使用双向晶闸管双向晶闸管进行输出电压控制进行输出电压控制59图图3-12 软启动器控制三相异步电动机启动特性软启动器控制三相异步电动机启动特性（a）转矩特性）转矩特性（b）电流特性）电流特性606162 （a a）标准三角形接法）标准三角形接法 （b b）内三角形接法）内三角形接法图图3-14 ABB公司电动机软启动器控制电路图公司电动机软启
9、动器控制电路图 64656667（a a）电动机正反转）电动机正反转电路原理电路原理 （b）电电气互锁气互锁（c）双双重互锁重互锁68控制原理：控制原理：按下按下FSBFKM线圈得电自锁线圈得电自锁电机正转；需要反转电机正转；需要反转按按SBFKM线圈失电电动机停转线圈失电电动机停转按按RSBRKM线圈得电自锁线圈得电自锁电机电机反转。反转。6970 正转控制正转控制按下按下FSBFKM线圈得电线圈得电自锁自锁电动机正转；电动机正转；FKM闭合闭合FKM线圈得电自锁线圈得电自锁串接在反转接触器串接在反转接触器RKM线圈支控制回路中的线圈支控制回路中的FKM常常闭触点断开闭触点断开切断了切断了R
10、KM线圈回路，以防电源短路。线圈回路，以防电源短路。717273优点：优点：操作简单，正反转切换不需停机，可直接通过复合按钮完成；操作简单，正反转切换不需停机，可直接通过复合按钮完成；缺点：电动机断电的时间过短，停转过程不充分，冲击较大，应注意保证足够缺点：电动机断电的时间过短，停转过程不充分，冲击较大，应注意保证足够的停车时间。的停车时间。747576（a）控制线路）控制线路（b）万能转换开关）万能转换开关SO触点分合顺序触点分合顺序771ST2ST781ST2ST79图图3-18 电动机简单点动控制电路图电动机简单点动控制电路图（1）电路构成：）电路构成：主回路：主回路：电源组合开关电源组
11、合开关QS、熔断器、熔断器FU1FU3、交流接触器、交流接触器KM常开主触点、电动常开主触点、电动机；机；控制回路：控制回路：熔断器熔断器FU4FU5、点动按钮、点动按钮SB、交流接触器线圈、交流接触器线圈KM。8081图图3-19 电动机点动及连续正反转运转控制线路电动机点动及连续正反转运转控制线路 828384858687图图3-20 电磁抱闸断电制动电电磁抱闸断电制动电路路 8889图图3-21 电磁抱闸通电制动电磁抱闸通电制动电路电路 断电制动其闸瓦紧紧抱断电制动其闸瓦紧紧抱住闸轮，若想手动调整住闸轮，若想手动调整工作是很困难的。工作是很困难的。制动后仍想调整工件相制动后仍想调整工件相
12、对位置的机床设备应采对位置的机床设备应采用通电制动控制用通电制动控制 909192图图3-22 能耗制动原理图能耗制动原理图 9394图图3-23 单向转动能耗制动控制电路单向转动能耗制动控制电路 9596图图3-24 双向转动能耗制动控制电路双向转动能耗制动控制电路 979899图图3-25 反接制动原理图反接制动原理图 100101图图3-26 单向转动反接制动控制电路单向转动反接制动控制电路 102103图图3-27 双向转动反接制动控制电路双向转动反接制动控制电路 1041051061060(1)(1)fnnssp107108图图3-28 降低定子电压调速的机械特性曲线降低定子电压调速
13、的机械特性曲线 109110图图3-29 转子回路串电阻调速的机械特性曲线转子回路串电阻调速的机械特性曲线 111112图图3-30 电动机变频调速电动机变频调速机械特性机械特性 113114115图图3-31 /YY双速电动机定子绕组的连接双速电动机定子绕组的连接 116图图3-32 /YY双速电动机调速控制电路图双速电动机调速控制电路图117118119a.电动机定子绕组电动机定子绕组/YY连接连接（b）电动机定子绕组）电动机定子绕组 开口三角形连接开口三角形连接120121122图图3-34 三速电动机调速控制线路三速电动机调速控制线路 1231241251261271-1-阀体阀体 2
14、-2-阀芯阀芯 3-3-弹簧弹簧 4-4-电磁铁电磁铁 5-5-推杆推杆四阀口：四阀口：O O和和P P压力油口（进油口），压力油口（进油口），A A、B B工作油口，分别连接液压缸左、右工作油口，分别连接液压缸左、右腔体；图中是当电磁铁断电时阀芯在弹簧作用下被推向左边的情况，即阀口腔体；图中是当电磁铁断电时阀芯在弹簧作用下被推向左边的情况，即阀口P P与与A A连通连通，B B与与O O连通。当电磁铁得电时，阀芯被推向右边，连通。当电磁铁得电时，阀芯被推向右边，P P与与B B通，通，A A与与O O通，压力油进入液压通，压力油进入液压缸的方向被改变了，实现了油路的换向。缸的方向被改变了，实
15、现了油路的换向。128（a a）二位二通二位二通 （b b）二位三通二位三通 （c c）二位四通二位四通（d d）三位四通）三位四通 （e e）三位五通）三位五通图图3-36 换向阀的位置和通路符号图换向阀的位置和通路符号图 129130图图3-37 小容量电磁铁控制线路小容量电磁铁控制线路 1）小容量电磁小容量电磁铁可采用中间继电气或铁可采用中间继电气或接触器控制接触器控制，采用继电，采用继电气来保持电磁铁的启动气来保持电磁铁的启动状态。状态。131图图3-38 电磁铁加快启动线路图电磁铁加快启动线路图132防止直流电磁线圈过电压和触点烧损，采用电磁线圈消磁线路如图防止直流电磁线圈过电压和触
16、点烧损，采用电磁线圈消磁线路如图3-39（a）所示，）所示，在接触器在接触器KM触点断开瞬间，用触点断开瞬间，用电容器电容器C对触点旁路，使电磁铁对触点旁路，使电磁铁YA的线圈电路逐渐降的线圈电路逐渐降低，低，KM触点两端电压逐渐升高，从而触点两端电压逐渐升高，从而保护线圈和触点保护线圈和触点。图（图（b）和（）和（c）是用）是用放电电阻放电电阻Rd防止防止电磁线圈过电压电磁线圈过电压的放电回路，简单而有效，放的放电回路，简单而有效，放电电阻值一般选为电电阻值一般选为23倍线圈电阻值。倍线圈电阻值。图图3-39 电磁铁消磁线路电磁铁消磁线路133134135图图3-40 一次工作进给的液压一次
17、工作进给的液压动力滑台的液压系统与电气动力滑台的液压系统与电气控制图控制图（1）液压系统构成）液压系统构成 动力装置：动力装置：液压泵液压泵YB、变量泵；、变量泵；执行机构：执行机构：液压缸液压缸YG；控制调节机构控制调节机构：节：节流阀流阀L，电磁换向阀，电磁换向阀1YV、2YV，它们分别由电磁铁，它们分别由电磁铁1YA、2YA、3YA来控制液流来控制液流流动方向的；流动方向的；辅助装置：辅助装置：过滤器过滤器1U、2U，油箱，油管等。，油箱，油管等。136137138139140图图3-42刀架纵进、横进及后退电器控制图刀架纵进、横进及后退电器控制图 141142143图图3-43 点动控
18、制线路点动控制线路 144图图3-44 自锁控制线路自锁控制线路 l按按SB2KM线圈得电，其辅助常开触头闭合，使线圈得电，其辅助常开触头闭合，使KM线圈一直处于得电状态。线圈一直处于得电状态。这种触头的自锁作用在电路中叫做这种触头的自锁作用在电路中叫做“记忆功能记忆功能”l按按SB1KM线圈断电，切断电动机电源，其辅助触点也随之断开解除自锁，线圈断电，切断电动机电源，其辅助触点也随之断开解除自锁，电动机停止，直到重新按下启动按钮电动机停止，直到重新按下启动按钮SB2。145146147148图图3-47 两台电动机的互锁控制两台电动机的互锁控制 149150151152（a a）两点两点独立
19、控制独立控制（b b）多点多点同时控制同时控制图图3-49 3-49 多点控制线路多点控制线路153图图3-50 刀架自动循环刀架自动循环 154图图3-51 正反向运动的自动循环正反向运动的自动循环 155图图3-52动力动力头的头的行程行程自动自动循环循环控制控制线路线路 156157158159160161162163164165图图3-55 简易简易缺相保护电路缺相保护电路 166167168169图图3-57 采用缺相与相序保护继电器的电动机保护电路图采用缺相与相序保护继电器的电动机保护电路图 缺相、相序保护缺相、相序保护电路电路170171172173174表表3-3 TC783A
20、3-3 TC783A的管脚图与管脚功能的管脚图与管脚功能管脚图管脚图脚脚号号符号符号功能功能脚脚号号符符号号功能功能1 1A AA A相电压输入相电压输入8 8FXFX反序输出反序输出2 2B BB B相电压输入相电压输入9 9ZXZX正序输出正序输出3 3C CC C相电压输入相电压输入1010QCQC缺缺C C输出输出4 4RERE锁定锁定/不锁选择不锁选择1111QBQB缺缺B B输出输出5 5CVCV电压采样电压采样1212QAQA缺缺A A输出输出6 6VOVO输出输出1313CXCX脉冲发生电容脉冲发生电容7 7GNDGND地地1414VCCVCC电源电源175表表3-4 TC78
21、3A3-4 TC783A的电路参数和推荐工作条件的电路参数和推荐工作条件主要电路参数主要电路参数推荐工作条件推荐工作条件IDDIDD静态电流静态电流2-42-4mAmAVccVcc电源电压电源电压8-158-15V VVAINVAIN同步零电同步零电压压1/2Vc1/2Vcc cV VVaVa电压输入电压输入Vp-pVp-p0-Vcc0-VccV VIINIIN输入电流输入电流0.30.3AAPi,VrPi,Vr控制输入电压控制输入电压0-Vcc0-VccV VIohIoh输出驱动输出驱动电流电流1515mAmAF F工作频率工作频率5050HZHZPtopPtop最大功耗最大功耗200200mwmwT T最佳工作温度最佳工作温度-25-85-25-85176图图3-59 TC783A的应用例图的应用例图 177178图图3-57179180181（a a）晶闸管相位控制角）晶闸管相位控制角图图3-11晶闸管相位控制角及输出电压控制原理晶闸管相位控制角及输出电压控制原理（b）软启动器使用）软启动器使用双向晶闸管双向晶闸管进行输出电压控制进行输出电压控制182183184图图3-31 /YY双速电动机定子绕组的连接双速电动机定子绕组的连接 185
