C650电路控制分析说明

图1-1 卧式车床C650的电气控制系统电路图

卧式车床C650的电气控制系统电路图如图1-1所示。图示所用的电气元件符号与功能说明见表1-1。下面分析其工作过程。

1.主电路分析

车床的电源采用三相380V交流电源，由隔离开关QS引入，主电路中包含三台电动机的驱动电路。主电动机M1的电路接线分为三部分:第一部分为交流接触器KM1、KM2的主触点，分别控制主电动机M1的正转和反转；第二部分为交流接触器KM3的主触点，控制限流电阻R的接入与切除，在主轴点动调整时，R的串入可限制起动电流；第三部分为用来监视主电动机M1绕组电流的电流表A，由于M1功率大，所以电流表A接入电流互感器TA回路。机床工作时，可调整切削用量，使电流表A的电流接近主电动机M1额定电流对应值（经TA后减小了的电流值），以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。为了防止电流表在主电动机起动时大电流对它造成冲击损坏，在电路中设置了通电延时时间继电器KT进行保护，当主电动机正向或反向起动时，KT线圈通电，当延时时间未到时，电流表A被KT延时动断触点短接，无电流通过，只有当延时结束后，KT的延时断开的常闭触点断开才会有电流通过。速度继电器KS的速度检测部分与电动机的输出轴相连，以实现正、反转的反接制动。

图1-1 卧式车床C650的电气控制系统电路图（续）

冷却泵电动机M2的起动与停止由接触器KM4的主触点控制，快速移动电动机M3则由接触器KM5控制。

为保证主电路的正常运行，分别有熔断器FU1、FU4、FU5对电动机M1、M2、M3实现短路保护；由热继电器FR1、FR2对M1和M2进行过载保护；快速移动电动机M3由于工作时间短，所以不需要过载保护。

2.控制电路分析

由于控制电路电气元件较多，因此采用控制变压器TC与三相电网进行电隔离，以提高操作和维修时的安全性，控制电路所需的110V交流电源由控制变压器TC提供，采用FU3做短路保护。控制电路可划分为主电动机M1、冷却泵电动机M2以及快速移动电动机M3的三个局部控制电路。根据控制要求，下面对各局部控制电路逐一进行分析。

表1-1 C650卧式车床电气元件表

（1）主电动机的起动与正、反转控制电路

C650车床主轴的正、反转是通过主电动机的正、反转来实现的。主电动机M1的额定功率为30kW，但车削加工时消耗功率较大，而起动时负载很小，因此起动电流并不大，在非频繁点动的一般工作时，仍可采用全压直接起动，工作控制过程如下:

当按下主电动机正转按钮SB3时，短接限流电阻的接触器KM3线圈和通电延时时间继电器KT线圈同时得电。KT得电，其位于M1主电路中的延时动断触点短接电流表A在延时断开后，电流表接入电路正常工作，从而使其免受起动电流的冲击。KM3通电，其主触点闭合，短接限流电阻R，辅助动合触点闭合，使得KA线圈得电。KA动断触点断开，分断反接制动电路。KA动合触点闭合，一方面使得KM3在SB3松开后仍然保持通电，进而KA也保持通电；另一方面使得KM1线圈通电并形成自锁，KM1主触点闭合，此时主电动机M1正向直接起动。(www.xing528.com)

SB4为主电动机反转按钮，反向直接起动过程与正向类似，不再叙述。

（2）主电动机的点动调整控制

点动调整控制时，按下主电动机正向点动按钮SB2，主电动机正转接触器KM1线圈通电，其主触点闭合，由于KM3线圈并没接通，因此电流必须经限流电阻R进入主电动机，从而减少了起动电流，此时电动机M1正向直接起动。KM3线圈未得电，其辅助动合触点不闭合，中间继电器KA不工作，虽然KM1的辅助动合触点已闭合，但不自锁。因而松开SB2后，KM1线圈立即断电，主电动机M1停转。这样就实现了主电动机的点动控制。

（3）主电动机的反接制动控制

C650车床停车时采用反接制动方式，用速度继电器KS进行速度检测和控制。下面以正转状态下的反接制动为例说明电路的工作过程。

当主电动机M1正转运行时，由速度继电器工作原理可知，此时KS的动合触点KS-2闭合。当按下总停按钮SB1后，原来通电的KM1、KM3、KT和KA线圈全部断电，它们的所有触点均被释放而复位。当松开SB1后，由于主电动机的惯性速度仍很大，KS的动合触点KS-2继续保持闭合状态，KA动断触点复位闭合使主电动机反转接触器KM2线圈通电。其电流通路是:SB1动断触点→FR1动断触点→KA动断触点→KS-2动合触点——KM1动断触点——KM2线圈。这样主电动机M1主电路反接，反向电磁转矩将平衡正向惯性转动转矩，电动机正向转速很快就降下来，当速度降低到较低数值时，KS-2动合触点断开，从而切断了KM2线圈的电路，正向反接制动结束。

反转时的反接制动过程与上述过程类似，只是在此过程中起作用的为速度继电器的KS-1动合触点。

在反接过程中，由于KM3线圈没有得电，因此限流电阻R被接入主电动机电路，以限制反接制动电流。

通过对主电动机控制电路的分析，可看到中间继电器KA在电路中一方面拓展短接限流电阻的接触器KM3触点，另一方面在制动控制电路中起着电子开关的作用。

（4）冷却泵电动机的控制

冷却泵电动机M2的控制为典型的直接起动控制电路环节，电路中起停按钮分别为SB6和SB5，由它们控制接触器KM4线圈的得电与断电，从而实现对冷却泵电动机M2的长动控制。

（5）刀架的快速移动

刀架的快速移动是通过操作控制手柄压动行程开关SQ，使其动合触点闭合，控制接触器KM5线圈通电，KM5主触点闭合，快速移动电动机M3起动运转，其输出动力经传动系统最终驱动溜板箱带动刀架作快速的移动。当控制手柄复位时，KM5断电，M3停止转动，控制电路为典型的无自锁结构的点动控制。

此外，控制变压器TC的二次侧还有一路电压为36V，给车床提供照明。当转换开关SA闭合时，照明灯EL点亮；转换开关SA断开时，EL熄灭。