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1 2020 年 4 月 19 日 电气实训报告 电 气 控 制 实 训 报告 题目名称：电气控制实训报告 专业班级：机械设计制造及自动化 10-3 班 学 号：学生姓名：指导老师：文档仅供参考 1 2020 年 4 月 19 日 目录 一、实习的性质、目的、意义.错误错误!未定义书签。未定义书签。二、Z3050 摇臂钻床机加工工艺介绍.错误错误!未定义书签。未定义书签。三、机床实际电路控制分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1 主电路控制分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2 控制电路的控制分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。四、机床模拟电气控制原理.错误错误!未定义书签未定义书签。4.1 对电路图做适当的调整.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2 模拟电路的主电路分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.3 模拟电路的控制电路分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.4 实验电气元件的布置、安装及接线.错误错误!未定义书签。未定义书签。五、电气控制系统的调试方法及过程说明.错误错误!未定义书签。未定义书签。六、实习工具、仪表及器材.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.1 实习工具.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.2 实习仪表.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.3 实习器材.错误错误!未定义书签。未定义书签。七、准备工作.错误错误!未定义书签。未定义书签。八、电气实验总结.错误错误!未定义书签。未定义书签。文档仅供参考 2 2020 年 4 月 19 日 一、实习的性质、目的、意义 电气控制技术实习是在学习常见低压电气设备、电气控制线路的基本控制环节，典型机床电气控制线路等章节的基础上进行的实践性教学环节、其目的是培养我们掌握本专业所学必须的基本技能和专业知识。经过学习使学我们熟悉并掌握各种常见的低压电器设备的构造、工作原理及使用方法，初步掌握电气控制基本控制的原理、连接规则、故障排除方法，学习常见机床的电气控制的线路结构、工作原理、故障分析和排除方法。经过实习培养我们热爱专业、热爱劳动、吃苦耐劳、刻苦钻研的精神。二、Z3050 摇臂钻床机加工工艺介绍 钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。Z3050 摇臂钻床是一种立式钻床，它的最大加工孔径是 50mm，适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。三、机床实际电路控制分析 3.1 主电路控制分析 文档仅供参考 3 2020 年 4 月 19 日 图 3-1 主电路原理图 如图 3-1 所示：（1）M1 是主轴电动机，由交流接触器 KM1 控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转有机械手柄操作。M1 装在主轴箱顶部，带动株洲及进给传动系统，热继电器 FR1 是过载保护元件，短路保护电气是总电源开关中的电磁脱扣装置。（2）M2 是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器 KM2和 KM3 控制其正反转。应为电动机短时间工作，故不设过载保护电源。（3）M3 是液压泵电动机，能够做正向转动和反向转动。正向转动和反向转动的气动与停止有接触器 KM4 和 KM5 控制。热继电器 FR2 是液压泵电动机的过载保护电气。该电动机的主要作用是供给加夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开。（4）M4 是冷去泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关文档仅供参考 4 2020 年 4 月 19 日 QS1 直接气动与停止。3.2 控制电路的控制分析 图 3-2 控制电路原理图（1）主轴的控制 控制电路图如图 2-2 所示。和尚 QF，按气动按钮 SB2，KM1吸合并自锁，M1 启动运转，指示灯 HL3 亮。按 SB1，KM1 断电释放，M1 停转，HL3 熄灭。（2）摇臂升降的控制 按摇臂上升按钮 SB3（下降按钮 SB4），其复合互锁断开KM3（或 KM2），时间继电器 KT 吸合，其瞬动常开触点闭合，还要因为是断电延时，故其延时闭合的常闭触点断开，延时断开的常开触点闭合，使接触器 KM5 失电复位，同时接触器 KM4 和电磁铁 YA 得电闭合，液压泵电动机 M3 旋转，供给压力油，使摇文档仅供参考 5 2020 年 4 月 19 日 臂松开。摇臂松开到位后，压位置开关 SQ2使 KM4 释放，M3停转，放松动作停止，而 KM2（或 KM3）吸合，升降电动机 M2运转，带动摇臂上升（或下降）当摇臂上升（或下降）到所需位置时，松开 SB3（或 SB4）,KM2（或 KM3）、KT 断电释放，M2停转，摇臂停止上升（或下降）。由于 KT 为断电延时，经过 1-3秒延时后，KT 延时闭合的常闭触点闭合，延时断开的常开触点断开，KM5 得电吸合，同时 KM5 互锁使电磁铁 YA 失电断开。M3反转，液压泵反向供给压力油，使摇臂夹紧，夹紧到位后，机械装置压下位置开关 SQ3，使 KM5 释放，液压泵停止旋转，夹紧动作结束。图中，SQ1-1 和 SQ1-2 为摇臂升降行程的限位控制，当在此过程按住上升（或下降）按钮不放时，摇臂一直上升（或下降）其机械装置就会压下位置开关 SQ11（或 SQ1-2），KM2（或 KM3）失电释放，使 M2 停止旋转，停止上升（或下降）动作。（3）手动松开或夹紧控制 按松开按钮 SB5（或夹紧按钮 SB6），接触器 KM4（或 KM5吸合），液压泵点击 M3 运转，供给压力油，使摇臂松开（或夹紧）。（4）照明控制 合上 QS2，照明灯 EL 亮，断开 QS2，照明 EL 灯灭。四、机床模拟电气控制原理 文档仅供参考 6 2020 年 4 月 19 日 4.1 对电路图做适当的调整 由于本实习中设计安装的电器控制与实际的电气控制存在差异实验室中没有电机与断电延时继电器，因此使用电灯炮代替电机，示意电机的转动。并使用 2 个中间继电器和 1 个通电延时继电器代替断电延时继电器。这样虽然使用的继电器较多，但在控制线路上实现的功能与原图的功能完全一样，保证了完整的控制功能。改后的电路控制线路图如 4-1 下所示：文档仅供参考 7 2020 年 4 月 19 日 文档仅供参考 8 2020 年 4 月 19 日 图 4-1 机床模拟电路原理图 图 4-2 所示为用 2 个中间继电器和 1 个通电延时继电器 图 4-2 电路替换图 代替 代替实现 常闭延时闭合功能 代替实现 常开延时打开功能 4.2 模拟电路的主电路分析 文档仅供参考 9 2020 年 4 月 19 日 图 4-3 主电路模拟图 实验模拟电路主电路模拟图如图 4-3 所示。由于实验条件有限，实验中以 220V 25W 电灯代替电机，灯 M1 代替主轴电动机；灯M2-1 和灯 M2-2 代替摇臂升降电动机，其中灯 M2-1 表示电机正转（摇臂上升），等 M2-2 表示电机反转（摇臂下降）；灯 M3-1和灯 M3-2 代替摇臂放松夹紧电机，其中灯 M3-1 表示电机正转（放松），等 M3-2 表示电机反转（夹紧）；灯 M4 代替冷却泵电机；灯 EL 代替照明，接在主电路，有开关 QS2 控制，合上QS2，灯 EL 亮，断开 QS2，灯 EL 灭；灯 YA 代替电磁铁，也接在主电路，由接触器 KM6 的主触头控制，KM6 吸合，等 YA 亮，KM6 失电复位，灯 YA 灭；主电路其余控制不变，实际电路中电机旋转，对应灯亮，电机停止，对应灯灭。4.3 模拟电路的控制电路分析 文档仅供参考 10 2020 年 4 月 19 日 图 4-4 控制电路模拟图 实验模拟电路控制电路原理图如图 4-4 所示。由于实验中所用的接触器和继电器的线圈额定电压是 36V 的，故需要变压器降压后才能介入控制电路，如图 4-4 所示：由主电路分析可知，实验模拟电路用 220V 的点灯 YA 代替了实际电路中的电磁铁 YA 接在主电路上，由 KM6 控制，故在控制电路上应用接触器 KM6 替换实际电路中的电磁铁线圈 YA，其余控制盒接线方式、控制过程和控制原理均与实际电路不变。4.4 实验电气元件的布置、安装及接线（1）实验中，我们首先整体了我们所需要的电气元件，并对各元件在实验箱的位置进行了精心的布置，用螺钉将元件固定在相应的位置上。然后合作根据我们修改过的电气原理图进行接线。接线的过程中我们按照从左到右，从上到下，一条一条接线的原则，进行接线，同时用标签标明元件接线的进出端，也标明文档仅供参考 11 2020 年 4 月 19 日 了各个元件的名称，以方便辨认，就这样我们轻松地完成了电路图的接线。控制面板元件布置图如下所示：图 4-5 控制面板电器元件布置图2）电器元件的安装 低压断路器的 QF 的安装 断路器底板应垂直于水平位置，固定后，断路器应安装平整，不应附加机械压力；低压隔离电器 QS 的安装 低压隔离器应垂直安装，闭合操作时手柄操作方向应从下向上而合，断开操作时的手柄操作方向应从上向下分；低压熔断器 FU 的安装 文档仅供参考 12 2020 年 4 月 19 日 低压熔断器的安装必须保证足够的电气距离，还应保证足够的间距，保证拆卸、更换整体的方便；其余电器元件的安装无特殊要求，但所有电器元件的安装都必须保证装、拆和检测方便，与底座固定可靠，接线时拧紧接线螺钉，避免接触不良。五、电气控制系统的调试方法及过程说明 按原理图连接好电路图好系统的测试是一个重要的环节。在接好后应该认真按照原理图进行检测看接线是否正确。检测完后，通电进行测试系统。在上面模拟的系统中，测试如下：按钮操作 状态 行程开关 行程开关动作后状态 模拟功能 按下 SB2 HL3 灯亮 主轴启动 按下 SB1 HL3 灯灭 主轴停 按下 SB3 HL7 灯亮YA 得电 摇臂放松 SQ2 压合 HL7 灯灭 HL5 灯亮 摇臂上升 松开 SB3 HL8 灯亮 YA 得电 摇臂夹紧 按下 SB4 HL7 灯亮 摇臂放松 SQ2 压合 HL7 灯灭 HL6 灯亮 摇臂下降 松开 SB4 HL8 灯亮 YA 得电 摇臂夹紧 SQ1 压合 HL5 或 HL6 灯灭 摇臂上升或下降超程 SQ3 压合 HL8 灭 摇臂夹紧结束 按下 SB5 HL7 灯亮 立柱及主轴箱放松 文档仅供参考 13 2020 年 4 月 19 日 YA 不得电 按下 SB6 HL8 灯亮 YA 不得电 立柱及主轴箱夹紧 SQ4 常态 HL1 亮，HL2 灭 立柱及主轴箱夹夹紧指示灯 SQ4 压合 HL2 亮，HL1 灭 立柱及主轴箱夹放松指示灯 按下 QS2 HL4 灯亮 冷却启动 注：摇臂的上升下降是严格按照 放松上升（或下降）夹紧 的流程进行。在操作时，应注意各个状态下行程开关的压合，以正确演示出控制功能。立柱及主轴箱放松夹紧是一起动作的，点动操作，松开的时机是看 HL1,HL2 两个指示灯的状态。在操作中，也应注意 SQ4 行程开关的压合，以模拟表示立柱与主轴箱放松夹紧状态。六、实习工具、仪表及器材 6.1 实习工具：十字螺丝刀、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀各一把。6.2 实习仪表：万用表一个。6.3 实习器材：（1）电气试验专用操作柜一台（2）电器元件，实验所需电器元件如下表 6-1 所示 文档仅供参考 14 2020 年 4 月 19 日 表 6-1（3）导线若干：主电路导线有电动机容量确定，控制电路一般采用截面为 1mm2的铜芯导线（BV）,按钮线一般采用0.75mm2的铜芯线（RV），导线的颜色要求主电路与控制电路必须有明显的区别。七、准备工作（1）查看装置背面各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好；（2）检查接线是否正确 逐线检查法：逐根线检查连接是否正确。万用表检测法：对于主电路，在断电复位状态下，用万用表欧姆档检测 L 端和 N 端指点的电阻，此时电阻为变压器原边线圈电阻，电阻值较小但不为 0。逐一手动按下各接触器活动机构，电阻变小但不为 0，若要主电路正常必须满足上述条件。对于控制电路了，在断电复位状态下，用万用表欧姆档测量变压器副边文档仅供参考 15 2020 年 4 月 19 日 输出端两端之间的电阻，此时应为 KM6 线圈电阻，电阻值较小但不为 0，压下 SQ3 电阻应为无穷大，逐一压下各按钮，电阻值变小但不为 0，若要控制电路正常必须满足上述条件。检查完整个电路无误后，经过老师的复检同意后方可上电测试。如按下各按钮电路正常运行，则说明电路完全正确，无需再改动。反之，如果按下各按钮电路不能实现预期的功能，则说明电路存在接线错误的可能性，此时应该立即下电，再用前面的检测方法对电路进行检测，直到检测出存在问题并改正后然后在老师的指导下再上电。八、电气实验总结 在此次实习过程中，虽然遇到了一些挫折和困难，可是经过不断摸索，开拓了思维，同时也解决了不少以前尚未弄明白的问题，使自己的技术知识得到了巩固，提高了自己操作的能力。这次实习过程中，虽然遇到了一些问题，可是经过自己的仔细思考和研究，并在老师以及同学的帮助下，许多疑难问题都得到了解决，对自己的知识面和动手能力的提高有很大的帮助。实习成功与否，对我们以后做事习惯和找工作有很大关系，因为实习中不但考验我们对专业知识的熟练掌握和做事能力，我而且也考验我们的团队合作精神。经过实习我也认识到自己的不足，对细节的东西学的不够透彻，对知识深度的挖掘不够。同时我也感悟到与别人合作的快文档仅供参考 16 2020 年 4 月 19 日 乐，认识到团结就是力量，经过与同学的交流能够很快的学到很多东西，为我以后在工作上做了思想上的准备和技术上的准备，以后的学习工作中我会更加努力！