《电气控制系统设计》习题解答(5)

【参考答案】

在C650车床电气控制线路中，可以用KM3的辅助触点替代KA的触点。

通过对主电动机控制电路的分析，我们看到中间继电器KA在电路中起着扩展接触器KM3触点的作用。只要KM3的辅助触点数量满足要求，可以代替KA的触点。

4－5 X62W万能铣床电气控制线路中设置主轴及进给瞬时点动控制环节的作用是什么？请简述主轴变速时瞬时点动控制的工作原理。 【参考答案】

1、轴及进给瞬时点动控制环节的作用

铣床主轴的变速由机械系统完成，在变速过程中，当选定啮合的齿轮没能进入正常啮合时，要求电动机能点动至合适的位置，保证齿轮正常啮合。

与主轴变速类似，水平工作台变速同样由机械系统完成。为了使变速时齿轮易于啮合，进给电动机M3控制电路中也设置了点动控制环节。

2、主轴变速时瞬时点动控制的工作原理

图4-2 X62W万能铣床电气控制线路

主轴变速时瞬时点动控制过程如下：

实现瞬时点动是由复位手柄与行程开关SQ7共同控制的。当变速手柄复位时，在推进的过程中会压动瞬时点动行程开关SQ7，使其动断触点先断开，切断KM1线圈电路的自锁；SQ7的动合触点闭合，使接触器 KM1线圈得电，主轴电动机M1转动。变速手柄复位后，行程开关SQ7被释放，因此电动机M1断电。此时并未采取制动措施，电动机M1产生一个冲动齿轮系统的力，使齿轮系统微动，保证了齿轮的顺利啮合。

在变速操作时要注意，手柄复位要求迅速、连续，一次不到位应立即拉出，以免行程开关SQ7没能及时松开，使电动机转速上升，在齿轮未啮合好的情况下打坏齿轮。一次瞬时点动不能实现齿轮良好的啮合时，应立即拉出复位手柄，重新进行复位瞬时点动的操作，直至完全复位，齿轮正常啮合工作。

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4－6 X62W万能铣床是如何实现水平工作台各方向进给联锁控制的？ 【参考答案】

X62W万能铣床是如何实现水平工作台的操作手柄如图4-3所示。 工作台控制电路图如图4-4所示。

图4-3 水平工作台的操作手柄

图4-4 工作台控制电路图

水平工作台横向和垂直进给运动的选择和联锁通过十字复合手柄和行程开关SQ3、SQ4联合控制，该十字复合手柄有上、下、前、后四个工作位置和一个中间不工作位置。当操作手柄向下或向前扳动时，通过联动机构将控制垂直或横向运动方向的机械离合器合上，即可接通该运动方向的机械传动链。同时压动行程开关SQ3，使SQ3动合触点SQ3－1闭合，动断触点SQ3－2断开，于是接通进给电动机M3正转接触器KM2线圈电路，其主触点闭合，M3正转，驱动工作台向下或向前移动进给。KM2线圈通电的电流通路仍从KM1辅助动合触点开始，电流经SA1－3→SQ2－2→SQ1－2→SA1－1→SQ3－1→KM3辅助动断触点到KM2线圈。上述电流通路中的动断触点SQ2－2和SQ1－2用于工作台前后及上下移动同左右移动之间的联锁控制。

当十字复合操作手柄向上或向后扳动时，将压动行程开关SQ4，使得控制进给电动机

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M3反转的接触器KM3线圈得电，M3反转，驱动工作台向上或向后移动进给。其联锁控制原理与向下或向前移动控制类似。

十字复合操作手柄扳在中间位置时，横向或垂直方向的机械离合器脱开，行程开关SQ3与SQ4均不受压，因此进给电动机停转，工作台停止移动。在床身上同样也设置了上、下和前、后限位保护用的终端撞块，当工作台移动到极限位置时，挡块撞击十字手柄，使其回到中间置，切断电路，使工作台在进给终点停车。

在同一时间内，工作台只允许向一个方向移动，为防止机床运动干涉造成设备事故，各运动方向之间必须进行联锁。而操作手柄在工作时，只存在一种运动选择，因此铣床进给运动之间的联锁由两操作手柄之间的联锁来实现。

联锁控制电路由两条电路并联组成，纵向操作手柄控制的行程开关SQ1、SQ2的动断触点串联在一条支路上，十字复合操作手柄控制的行程开关SQ3、SQ4的动断触点串联在另一条支路上。进行某一方向的进给运动时，需扳动一个操作手柄，这样只能切断其中一条支路，另一条支路仍能正常通电，使接触器KM2或 KM3的线圈得电。若进给运动时由于误操作扳动另一个操作手柄，则两条支路均被切断，接触器KM2或KM3立即断电，使工作台停止移动，从而对设备进行了保护。

4－8组合机床常用在什么场合？通常由哪些部件组成？其控制线路有什么特点？

【参考答案】

1、组合机床的应用场合

组合机床是根据给定工件的加工工艺而设计制造的一种高效率自动化专用加工设备。可实现多刀（多轴）、多面、多工位同时进行钻、扩、铰、镗、铣等加工，并具有自动循环功能，在成批或大量生产中得到广泛的应用。

2、组合机床的组成部件

组合机床由具有一定功能的通用部件（如动力部件、支撑部件、输送部件、控制部件等）和加工专用部件（如夹具、多轴箱等）组成，其中动力部件是组合机床通用部件中最主要的一类部件。动力部件常采用电动机驱动或液压系统驱动，由电气控制系统实现自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动化加工设备。

3、组合机床控制线路的特点

各标准通用动力部件的控制电路是独立完整的，当一台组合机床由多个动力部件组合构成时，该机床的控制电路即由各动力部件各自的控制电路通过一定的联接电路组合而成。对于此类由多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：

（1）动力部件的点动及复位控制 。

（2）动力部件的单机自动循环控制 (也称半自动循环控制) 。 （3）整机全自动工作循环控制。

4－11 说明凸轮控制器控制的起重电动机转向控制与调速控制过程。 【参考答案】

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主钩升降机构由主令控制器与PQR10控制盘组成的磁力控制器控制，其控制路线如图4-5所示。

图4-5 主钩升降机构电气控制电路主钩升降电动机的机械特性如图4-6所示。 主钩升降主令控制器SA1触点状态表如表4-1所示。

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图4-6 主钩升降电动机的机械特性 表4-1 主钩升降主令控制器SA1触点状态表

触点 强力 5 SA1-1 SA1-2 SA1-3 SA1-4 SA1-5 SA1-6 SA1-7 SA1-8 SA1-9 SA1-10 SA1-11 SA1-12 + + + + + + + + + 4 + + + + + + 3 + + + + + 2 + + + 下降 制动 1 + + + + C + + + + 0 + 1 + + + + 2 + + + + + 零位

上升 3 + + + + + + 4 + + + + + + + 5 + + + + + + + + 6 + + + + + + + + + 1、电动机起动前的准备

当电源隔离开关QS2、QS3合上后，将主令控制器SA1手柄置于“0”位，此时SA1-1接通，零电压继电器BV线圈得电并自锁，控制电路便处于准备工作状态。当SA1控制手柄处于工作位置时，虽然SA1-1断开，但不影响BV的吸合状态。但当电源断电后，却必须使控制手柄回到零位后才能再次起动。这就是零压和零位保护作用。

2、提升时电路工作情况

当主令控制器SA1手柄扳到“上升1”挡时，SA1-3、SA1-4、SA1-6、SA1-7触点闭合，使得接触器KM1、KM3、KM4线圈得电。电动机接通正转电源，制动电磁铁通电，松开制动闸YB1、YB2，同时切除转子串接的第一段电阻R1，电动机M1正向启动，运行在图4-6

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