电气控制与PLC应用项目教程 教学课件 作者 顾桂梅 项目3 T68 卧式镗床电气控制.ppt

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1、项目3T68卧式镗床电气控制【学习目标】1.了解双速电动机的工作原理。2.掌握双速电动机调速控制线路的设计方法。3.掌握行程控制线路的设计方法。4.掌握三相异步电动机降压起动控制线路的组成及工作原理。5.了解绕线转子异步电动机转子串电阻起动控制线路的组成及工作原理。6.掌握T68镗床的主要结构、运动方式及控制要求。7.能够识读及分析T68镗床的电气原理图。8.通过对T68镗床电气控制系统分析，加深对电气控制系统分析内容和设计步骤的掌握。3.1项目简述镗床是冷加工中使用比较普遍的设备。镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工端面等，若使用附件还可以车削螺纹。3.1.1T68卧式车床主要

2、结构及运动方式T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾座等部分组成，其结构如图3-1所示。T68镗床的床身是一个整体铸件，在它的一端固定有前立柱，其上的垂直导轨上装有镗头架。镗头架可沿着导轨垂直移动，里面装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀是固定在镗轴前端的锥形孔里或装在花盘的刀具溜板上，在工作时，镗轴一面旋转，一面沿轴向做进给运动。花盘只能旋转，其上的刀具溜板可作垂直于主轴轴线方向的径向进给运动。镗轴和花盘主轴是通过单独的传动链传动，因此可以独立转动。后立柱的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端，它与镗头架同时升降，两者的轴线始终在一直线上。后立

3、柱可沿床身导轨在镗轴的轴线方向调整位置。安装工件的工作台安置在床身中部的导轨上，它由上溜板、下溜板和可转动的台面组成，工作台可作平行和垂直于镗轴轴线方向移动，并可以转动。从以上分析中可知，T68卧式镗床的运动形式有下面三种：（1）主运动：镗轴的旋转运动和花盘的旋转运动。（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、工作台的横向进给和纵向进给。（3）辅助运动：工作台的旋转、后立柱的水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。3.1.2T68卧式车床电力拖动特点及控制要求（1）为适应多种加工工艺要求，主轴旋转和进给都应有较大的调速范围。所以，T68镗床采用双

4、速笼形异步电动机作为主电动机，并采用机电联合调速，这样既扩大了调速范围，又简化了传动机构。（2）主运动和进给运动采用了同一台电动机拖动，由于进给运动有几个方向，所以要求主电动机能正反转，并在主电动机运转时可进行主轴变速和进给变速。高速运转应先低速起动，各方向的进给都应有联锁关系。（3）各进给部分应能快速移动，故采用了一台快速电动机拖动。（4）为适应调整的需要，要求主拖动电动机可以正反向点动，并且有准确的制动。本机床采用电磁铁带动的机械制动装置。（5）由于卧式镗床运动部件多，应有必要的联锁和保护环节。3.2基本控制线路相关知识3.2.1双速度电动机控制线路双速度电动机是通过改变电

5、动机定子绕组的磁极对数来达到电动机的调速目的。由三相异步电动机内部原理可知，当电源频率f固定后，电动机的同步转速与它的极对数P成反比，异步电动机转速表达式：n1=60f/p(1-s)（3-1）极对数增加一倍，同步转速就下降一半，从而引起异步电动机转子转速的下降。通常把变更绕组极对数的调速方法，我们称为变极调速。变极调速是一种有级调速。速度变换是“阶跃式”的，变极对数调速有“倍极比”和“非倍极比”两类，如2，4，8极的变换关系为倍极比，而4，6极的变换关系为“非倍极比”。由于变更极对数调速方法简便、可靠，在有级调速能满足要求的生产机械中，广泛采用多速异步电动机作为主拖动电机。如镗

6、床，铣床等机床的主轴拖动，都采用变更极对数的调速电动机。笼型异步电动机常用的变极调速方法有两种。一种是改变定子绕线的接法，即变更定子绕线组每相电流的方向；另一种是在定子上设置具有不同极对数的两套相互独立的绕组。有时为了使同一台电动机获得更多的速度等级往往同时采用上述两种方法，即在定子上设置两套相互独立的绕组，又使每套绕组具有变更电流方向的能力。以上两种方法，通过改变磁极的对数，从而改变旋转磁场的同步转速，实现改变异步电动机的转速。变极调速改变极对数接线如图3-2所示。在图3-2图（a）中的接法，用右手螺旋定则判断定子的电流方向，其同步转速n1=1500r/min。改接后一半线圈

7、中的电流方向反向，这时定子绕组产生的是两极磁场，如图3-2（b）所示，其同步转速n1=3000r/min，调速比为1：2。如图3-2（b）中有串联和并联两种联结方法，因此只要在电动机外部改变定子绕组的联结方法，就可以改变其极对数，从而得到不同的转速。多速电动机一般是以双速电动机为基础的，如3速电动机定子嵌有一套是单速的和一套是双速的两套独立的绕组，4速电动机定子嵌有两套可以接成双速的独立绕组。双速度电动机有低速运行和高速运行两种方式，其控制线路如图3-3所示。当定子绕组接成三角形时，磁极对数