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機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

日期：2010年01月14　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：機(jī)床
    1．機(jī)床電氣系統(tǒng)分析
    根據(jù)前面的分析及M215A機(jī)床內(nèi)圓磨床生產(chǎn)工藝條件和加工的需要，搖臂鉆床其電氣系統(tǒng)必須具有如下六項(xiàng)的控制要求：
    1)對傳動(dòng)系統(tǒng)的控制：工件主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、調(diào)速及點(diǎn)動(dòng)控制，電動(dòng)砂輪軸的起動(dòng)、停止和調(diào)速控制。
    2)對液壓系統(tǒng)的控制：液壓泵電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止控制。
    3)對冷卻系統(tǒng)的控制：工件冷卻電動(dòng)機(jī)及高速電動(dòng)砂輪主軸冷卻電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止控制。
    4)機(jī)床的照明電路及其控制。
    5)機(jī)床的信號指示電路及其控制。
    6)要求有必要的互聯(lián)及保護(hù)環(huán)節(jié)。
    2．確定電力拖動(dòng)和調(diào)速方式
    (1)拖動(dòng)方式的選擇。電力拖動(dòng)發(fā)展的趨向是電動(dòng)機(jī)接近工作機(jī)構(gòu)，形成多電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)方式。這樣，不僅能縮短機(jī)械傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)效率，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，機(jī)床而且也能使總體結(jié)構(gòu)得到簡化。因此，確定選用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方式。
    在一臺機(jī)床上安裝多臺電動(dòng)機(jī)，分別拖動(dòng)各運(yùn)動(dòng)部件，傳動(dòng)裝置大大簡化，搖臂鉆床可以按各運(yùn)動(dòng)部件所要求的拖動(dòng)特性選用不同類型的電動(dòng)機(jī)，使各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件分別獲得較理想的運(yùn)動(dòng)特性，使整機(jī)的性能提高、結(jié)構(gòu)簡化、成本下降、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
    M215A內(nèi)圓磨床中需要電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的部件有：工件主軸、砂輪軸、冷卻系統(tǒng)(工件的冷卻和砂輪軸的冷卻)、液壓系統(tǒng)，研究方案采用4臺電動(dòng)機(jī)(包括工件主軸、冷卻系統(tǒng)(工件的冷卻和砂輪軸的冷卻)、液壓系統(tǒng)各一臺)，而砂輪的傳動(dòng)采用高速大功率的電動(dòng)砂輪軸，以實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的磨削加工。
    (2)確定調(diào)速方式。中小型普通機(jī)床對調(diào)速指標(biāo)無特殊要求時(shí)，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格經(jīng)濟(jì)的籠型異步電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)，配以適當(dāng)級數(shù)的齒輪變速或液壓調(diào)速系統(tǒng)。機(jī)床如果要求進(jìn)一步簡化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、提高傳動(dòng)效率、擴(kuò)大調(diào)速范圍，可采
用多速籠型異步電動(dòng)機(jī)。雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子繞組由三角形聯(lián)結(jié)改成雙星形聯(lián)結(jié)時(shí)，轉(zhuǎn)速增加一倍，功率卻增加很少，因此適用于恒功率傳動(dòng)。
    M215A內(nèi)圓磨床屬于中小型普通機(jī)床，搖臂鉆床且只有工件主軸需要進(jìn)行簡單的變速，調(diào)速類型為恒功率調(diào)速。由以上分析，確定選用改變極對數(shù)的雙速異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。
    (3)電氣原理圖。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機(jī)械的重要組成部分，它對生產(chǎn)機(jī)械的正確、安全可靠地工作起著決定性的作用，其設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
    1)電氣控制應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求。
    2)應(yīng)盡量減少控制電路中的電流、電壓種類，機(jī)床控制電壓應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。
    3)控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)。
    4)確�？刂齐娐饭ぷ鞯陌踩�性和可靠性，具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。
    5)要考慮操作、維修與調(diào)試的方便性。
    3．整機(jī)電氣參數(shù)
    1)M215A型普通內(nèi)圓磨床采用3-50Hz、380V電源。機(jī)床總?cè)萘考s為10k•V•A，滿載電流27A，機(jī)床電源開關(guān)的斷流脫扣電流300A，用戶電源接口建議：配用6mm2的電源引入線和50A熔斷器作短路保護(hù)。
    2)M215A型普通內(nèi)圓磨床控制電壓、機(jī)床照明電壓及信號燈電壓由單獨(dú)的變壓器供電，電壓分別為110V、24V和6V。
    3)整個(gè)機(jī)床共有5臺電動(dòng)機(jī)，均采用熱繼電器作過載保護(hù)。
    4)配電箱設(shè)置于機(jī)床右側(cè)壁，電箱壁安裝電源開關(guān)、按鈕操縱板等，搖臂鉆床主軸箱正面安裝床頭主軸點(diǎn)動(dòng)按鈕(SB5)。行程開關(guān)(sQl)裝在機(jī)床右端，磨削區(qū)域和修整區(qū)域接近開關(guān)安裝在機(jī)床后面，進(jìn)給極限位置接近開關(guān)安裝在機(jī)床左側(cè)。
    5)機(jī)床標(biāo)配GDZ60B電動(dòng)砂輪軸(M5)，由變頻器進(jìn)行控制。
    4．電氣操作運(yùn)行規(guī)則
    1)所有電氣插銷均接觸良好。
    2)令聯(lián)鎖開關(guān)SA6處于解鎖狀態(tài)，接通電源開關(guān)指示燈HLl亮，磨頭冷卻泵M1起動(dòng)。
    3)轉(zhuǎn)換開關(guān)$A4處于e或①(工件電動(dòng)機(jī)M3的雙速選擇)任意一個(gè)位置。
    4)令開關(guān)SAl處于①位置，機(jī)床呈工作狀態(tài)。
    5)工作臺處于后位，行程開關(guān)SQl受壓(如果不在后位，待液壓系統(tǒng)工作后再令向后)。
    6)按下按鈕SB4，KM2通電并自鎖，M2液壓泵起動(dòng)。
    7)按下按鈕SB3，變頻器輸出預(yù)置頻率，砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)。
    8)令工作臺向前，sQl釋放，KM3通電，M3、M4起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)可以進(jìn)行磨削操作。
    9)磨削結(jié)束，令工作臺退到底，SQl受壓，KM3斷電，M3停止。
    10)如需要M3點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，可按$B5按鈕。
    11)電動(dòng)砂輪軸須在冷卻液位開關(guān)$L1和氣壓開關(guān)$P1同時(shí)滿足要求的情況下運(yùn)行，搖臂鉆床一旦出現(xiàn)冷卻液位低或氣壓不足時(shí)，砂輪立即停止運(yùn)行。
    12)當(dāng)變頻器有故障時(shí)，同時(shí)切斷主控回路，機(jī)床使各電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。
    5．安全裝置(電源開關(guān)與箱門的聯(lián)鎖)
    1)電源開關(guān)QPl采用漏電保護(hù)自動(dòng)開關(guān)，除用作短路保護(hù)外，還有防止漏電的作用。凡因故電路發(fā)生對地漏電或人身對地觸電事故，電流超過50MA時(shí)，開關(guān)能在0．1s內(nèi)切斷電源。
    2)本機(jī)床電柜門的開啟與電源開關(guān)采取聯(lián)鎖。在箱門沿安裝聯(lián)鎖裝置。凡在通電狀態(tài)時(shí)不準(zhǔn)開啟箱門，強(qiáng)行開啟，聯(lián)鎖器將使電路通過電阻R1使Qn發(fā)生漏電狀態(tài)，電源開關(guān)立即跳閘。搖臂鉆床如果需要門開啟而又接通電源，可由電氣專職人員將聯(lián)鎖器開關(guān)柱向外拔動(dòng)，聯(lián)鎖即告解除，但一旦箱門再行閉合，機(jī)床即聯(lián)鎖自行恢復(fù)。不要借聯(lián)鎖裝置進(jìn)行電源開關(guān)切斷功能，否則會(huì)影響電源開關(guān)使用壽命。
    3)本機(jī)床專門設(shè)置了電源開關(guān)鎖住機(jī)構(gòu)(SA6)，當(dāng)工作完畢后，切斷電源開關(guān)QFl，將SA6上的鑰匙拔出呈電鎖住狀態(tài)，使電源開關(guān)不準(zhǔn)合閘接通，不要借SA6進(jìn)行切斷電源開關(guān)。
    4)電源開關(guān)在新安裝或運(yùn)行一段時(shí)期后(一般每隔一個(gè)月)，搖臂鉆床須在通電情況下檢驗(yàn)其漏電保護(hù)性能是否正常，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)在無負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行，機(jī)床檢驗(yàn)方法可利用SA6功能進(jìn)行。

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