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1、学习情境5：,T68卧式镗床控制线路分析与 常见电气故障判断,学习情境5：内容提要,典型工作任务5.1：T68型镗床电气控制线路的分析 典型工作任务5.2：T68型镗床电气控制系统的设计典型工作任务5.3：T68型镗床电气控制系统的故障 分析,学习情境5 T68型镗床电气控制线路分析与常见电气故障判断,典型工作任务：T68型镗床电气控制线路分析与常见电气故障诊断应知知识点：1、了解生产机械电器控制线路的读图方法；2、掌握T68型镗床的电气控制线路的分析方法和分析步骤、工作过程以及机械与电气控制配合的关系。了解机床电气控制线路的基本设计方法与步骤、保护环节以及电器控制线路的操作方法。3、常见电气

2、故障诊断方法。职业能力要点：1、具有典型设备的电气分析能力并具有初步设计能力。2、对线路进行故障判断及排除的能力。职业素质要求：读图快准，受过专门训练,5.1 异步电动机调速控制,理论知识点讲解：,三相异步电动机变极调速控制线路,一、三相异步电动机调速原理,同步转速表达式,转差率表达式,异步电动机的转速关系式：,（1）变极调速：改变定子绕组的磁极对数p；（2）变频调速：改变供电电源的频率f1；（3）变转差率调速：改变电动机的转差率方法有绕线式异步电动机转子串电阻调速、串级调速和改变定子电压调速。,异步电动机的调速方式：,二、双速电动机,1、双速电动机调速原理,双速电动机是当电源频率f 1和转差

3、率S不变时，通过改变定子绕组的磁极对数来改变其转速的。,2、双速电动机定子接线图,双速电动机定子绕组接线图,四极,二极,如将出线端U1、V1、W1短接，U2、V2、W2接电源，每相绕组中两线圈并联，极对数减半，有两个极对数，高速运行。,如图6-19所示，若将出线端U1、V1、W1接电源，U2、V2、W2悬空。每相绕组中两线圈串联，有四个极对数，低速运行；,低速运行,高速运行,附：我国多极电机定子绕组常用的三种连接方式,（a）Y-YY（b）D-YY（c）顺串Y-反串Y,5.2 变极调速控制线路,理论知识点讲解：,5.2.1 变极调速控制线路,一是改变定子绕组的连接方法，二是在定子上设置具有不同极

4、对数的两套互相独立的绕组。改变定子绕组的连接方法可构成双速电动机。,一、变极调速方法,注意：双速电动机在绕组的极数改变后，其相序和原来的相反，所以在变极的同时将改变三相绕组的电源的相序，以保持电动机在低速和高速时的转向相同。,二、双速电动机按钮控制线路,三、按时间原则自动转换的控制线路,5.3 T68型镗床电气控制线路分析,理论知识点讲解：,镗床,一、电气控制分析的依据,依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工艺要求和电力拖动自动控制的要求；熟悉了解控制对象，掌握其控制要求等。,二、电气控制分析的内容,设备说明书,电气控制原理图,5.3.1 电气控制线路分析基础(复习),电气设备的总装接线图

5、,电器元件布置图与接线图,三、电气原理图的阅读分析方法,先机后电,先主后辅,化整为零,总结特点,集零为整、统观全局,根据任务书的要求完成T68型镗床电气控制线路分析并写出工作报告。工作过程:资讯：归纳整理相关听课笔记及相关资料决策：根据给定要求作出行动决策,制定工作任务书计划：1.查阅电气手册、收集有关分析资料 2.根据原理图进行各功能单元分析 3归纳整理，完成控制线路分析报告实施：课堂及课余时间完成作业及报告检查：线路分析结果的正确性评估：分小组评估,工作任务5.1：T68型镗床电气控制线路分析,训练条件1.资料：镗床说明书、教材、网络资源、图纸、电气设计手 册、分析样本等2.器材：计算机,

6、一、阅读设备说明书及相关资料,5.3.2 T68型镗床电气控制线路分析的工作过程,二、控制线路原理图的阅读与分析,三、T68型镗床元器件明细表,四、归纳总结,附：T68型镗床电气控制线路的读图过程,一阅读相关技术资料（说明书、图纸等）二主电路识读（4个步骤）1、电源电路分析2、分析主电路共用了几台电动机及其作用 3、分析各台电动机的工作状况4、了解电动机经过哪些控制电路接通电源三控制电路识读1、弄清控制电路的电源电压。2、按布局顺序从左到右依次搞清辅助。电路各条 支路如何控制主电路。3、分析出控制电路的动作过程。四辅助电路识读,一、机床主要结构和运动形式,5.3.3 镗床基本资料,1、结构：,

7、T68型镗床外形图,2、T68卧式镗床的运动形式有：,主运动：镗轴和平旋盘的旋转运动。,进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。,辅助运动：工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。,二、电力拖动方式和控制要求,T68卧式镗床控制要求主要是：1）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。2）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。3）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。4）保证主轴停车迅速、准确，主电动

8、机应有制动停车环节。,5）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。7）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。,5.3.4 T68镗床电气控制线路分析（线路图）,一、主电路分析（一）主轴电动机M1；（二）快进电动机M2；二、控制电路分析（一）M1主电动机的点动控制；（二）M1电动机正反转控制；（三）M1电动机高低速的转换控制；（四）M1电动机的停车制动控制；（五

9、）主轴及进给变速控制（1）停车变速（2）运行中变速控制,分析内容：,（六）快速移动控制（七）联锁保护环节分析（1）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。（2）M1电动机正反转控制、高低速控制、M2电动机的正反转控制均设有互锁控制环节。（3）熔断器FU1FU4实现短路保护；热继电器FR实现M1过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。,三、辅助电路分析,1、主拖动电动机M1KM1、KM2正反转接触器；KM3M1低速运行接触器KM4 KM5M1高速运行接触器YB 主轴制动电磁阀平时抱闸；低速（SQ1-）变速手柄 高速（SQ1+）2、快速移动电动机M2KM6 KM7

10、正反转接触器。M2短时工作，不需过载保护。,一、主电路分析,分析示例：,在老师的指导下，请同学们完成其它部分的分析。,四、电气控制电路特点,1）主轴与进给电动机M1为双速笼型异步电动机。低速时由接触器KM6控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接触器KM7、KM8控制，将定子绕组接成双星形。高、低速转换由主轴孔盘变速机构内的行程开关SQ控制。低速时，可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速运行的二级起动控制，以减小起动电流。2）电动机M1能正反转运行、正反向点动及反接制动。在点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串入限流电阻R，以减少起动和制动电流。3）主轴变速和进给变速均可

11、在停车情况或在运行中进行。只要进行变速，M1电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮啮合，使变速过程顺利进行。4）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护。,5.4 T68镗床的电气控制线路常见电气故障诊断方法,技能知识点讲解：,根据任务书的要求完成T68镗床电气控制线路故障诊断并写出工作报告。工作过程:资讯：归纳整理相关听课笔记及相关资料决策：根据给定要求作出行动决策,制定工作任务书计划：1.查阅电气手册、收集有关分析资料 2.详细阅读电气故障排查内容、方法及注意事项 3对事先设定的故障，根据控制线路图进行分析，用 仪表完成故排并分析故障产生

12、的原因 4.设计报告格式(参照工作任务书和工作页)实施：课余时间完成作业及报告检查：排查的规范性评估：分小组评估,工作任务5.2：X62W卧式铣床电气控制线路故障诊断,训练工具、仪表、设备及资料1.工具：测试笔、螺钉旋具、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀等。2.仪表：兆欧表、万用表。3.设备与资料：1)X62W卧式铣床一台。2)X62W卧式铣床相关资料。3)计算机。,1、操作前必须熟悉掌握电气原理图地的各个 环 节。2、详细阅读和了解电阻测量法检查线路的步骤 3、详细阅读和了解电压测量法检查线路的步骤4、熟悉带电检查注意事项5、能正确使用工具及仪器仪表6、带电检修时，必须由指导教师在现场监护。,

13、5.4.1 T68镗床的电气控制线路故障诊断注意事项,一、故障排查前应注意的事项,二、开车前的准备,（1）合上电源开关把电源引入，电源指示灯HL亮，再把照明开关SA合上，局部照明工作灯EL亮。（2）预先选择好所需的主轴转速和进给量，SQ1是主轴变速行程开关，平时此行程开关是给压下的，其常开触点闭合，常闭触点断开，主轴变速时复位。行程开关SQ2是在主轴变速手柄推不上时被压下。SQ3是进给变速行程开关，平时此行程开关是给压下的，其常开触点闭合，常闭触点断开，进给变速时复位。SQ4 是在进给变速手柄推不上时压下的。（3）再调整好主轴箱和工作台的位置。调整后行程开关SQ5和SQ6的常闭触点均处于闭合状

14、态。,1、带电操作时，应作好安全防护，穿绝缘鞋，身体各部分不得碰触机床，并且需要由老师监护。2、正确使用仪表，各点测试时表笔的位置要准确，不得与相邻点相碰撞，防止发生短路事故。一定要在断电的情况下使用万用表的欧姆挡测电阻。3、发现故障部位后，必须用另一种方法复查，准确无误后，方可修理或更换有故障的元件。更换时要采用原型号规格的元件。,三、技术要求及注意事项,5.4.2 T68镗床的电气控制线路常见电气故障判断方法,1、【故障现象】主轴电动机M1不能启动T68镗床故障的分析与排除【故障原因】主轴电动机M1是双速电动机，正、反转控制不可能同时损坏。熔断器FU1、FU2、FU4的其中一个有熔断，自动

15、快速进给、主轴进给操作手柄的位置不正确，压合SQ1、SQ2动作，热继电器FR动作，使电动机不能启动。【排除方法】查熔断器FU1熔体已熔断。查电路无短路,更换熔体,故障排除。(查FU1已熔断，说明电路中有大电流冲击，故障主要集中在M1主电路上)。【模拟故障】1点：主轴电动机不能启动 查熔断器FU1熔体未熔断。查电源总开关QS1出线端电压正常（AC 380V）。查熔断器FU1进线端（8号）线与（9号）线间电压不正常；（8号）线与（10号）线间电压正常；（9号）线与（10号）线间电压不正常。断开QS1，查QS1的（4号）线与FU1的（9号）线间的电阻证实已断路，恢复模拟故障点开关，故障排除。,2、【

16、故障现象】只有高速档，没有低速档【故障原因】接触器KM4已损坏；接触器KM5动断触点损坏；时间继电器KT延时断开动断触点坏了；SQ一直处于通的状态，只有高速。【排除方法】查接触器KM4线圈已损坏。更换接触器，故障排除。【模拟故障】23点：只有高速档，没有低速档 查接触器KM4线圈好的，查接触器KM4线圈（173号）线与KM5动断触点（172号）线间电阻证实已断开，恢复模拟故障点开关，故障排除。【故障现象】只有低速档，没有高速档【故障原因】时间继电器KT是控制主轴电动机从低速向高速转换。时间继电器KT不动作；或行程开关SQ安装的位置移动；SQ一直处于断的状态；接触器KM5损坏；KM4动断触点损坏

17、。【排除方法】查接触器KM5线圈好的，查接触器KM5线圈（181号）线与KM4动断触点（180号）线间电阻为无穷大已开路，更换导线，故障排除。【模拟故障】24点：查接触器KM5线圈好的，查接触器KM5线圈（181号）线与KM4动断触点（180号）线间电阻为无穷大已断路，恢复模拟故障点开关，故障排除。,5、【故障现象】主轴变速手柄拉出后，主轴电动机不能冲动；或变速完毕，合上手柄后，主轴电动机不能自动开车【故障原因】位置开关SQ3、SQ6质量方面的问题，由绝缘击穿引起短路而接通无法变速。【排除方法】将主轴变速操作盘的操作手柄拉出，主轴电动机不停止。断电后，查SQ4的动合触点不能断开，更换SQ3，故

18、障排除。【模拟故障】12点：压合SQ4，KM3、KT、KM1（或KM2）、KM4都处于吸合状态。查SQ4动合触点已短路，恢复模拟故障点开关，故障排除。6、【故障现象】主轴电动机M1，进给电动机M2都不工作【故障原因】熔断器FU1、FU2、FU4的熔断，变压器TC损坏。【排除方法】查看照明灯工作正常，说明FU1、FU2未熔断。在断电情况下，查FU4已熔断，更换熔断器，故障排除。【模拟故障】在FU4中放入已损坏的熔体。照明正常，主轴电动机M1，进给电动机M2都不工作。说明熔断器FU1、FU2完好，在断电情况下，查FU4两端电阻无穷大，确定已经开路，更换熔体，故障排除。,7、【故障现象】正、反转速度

19、都偏低【故障原因】接触器KM3未动作，KM3主触点未闭合，电路串R运行；SQ3、SQ4未被压合或移位。【排除方法】查SQ3、SQ4压合或移位情况都正常；查接触器KM3线圈已烧毁，更换排除。【模拟故障】13点：按下正、反启动按钮，KM3不动作。断电后，查KM3线圈好的，沿（122号）线向前查时，发现KM3线圈的（122号）线至SQ4的（121号）线断开，恢复模拟故障点开关，故障排除。8、【故障现象】正向启动正常，反向无制动，但反向启动正常【故障原因】速度继电器SR2动合触点，以及连接导线。【排除方法】若反向启动正常，故障明确在SR2动合触点未闭合；查SR2动合触点闭合时电阻值很大，修复触点，故障

20、排除。【模拟故障】SR2动合触点贴黑胶布，当主轴电动机正转时，测SR2的（166号）线与KM2的（160号）线间电压正常电压为零，测SR2的（165号）线与KM2的（160号）线间电压正常，查SR2动合触点闭合时电阻值很大，清除黑胶布，故障排除。,9、【故障现象】拨动主轴进给手柄时（SQ2断开），电路全部停止工作【故障原因】位置开关SQ1已损坏。【排除方法】断开位置开关SQ1一端连线，测量触点电阻无穷大已损坏，修复或更换位置开关SQ1，故障排除。【模拟故障】7点：拨动主轴进给手柄时（SQ2断开），测位置开关SQ2完好，继续查SQ1（98号）至SB1的（99号）线间电阻，确定已经开路，恢复模拟故

21、障点开关，故障排除。10、【故障现象】点动可以工作，直接操作SB2、SB3按钮不能启动【故障原因】接触器KM3线圈或动合辅助触点损坏。【排除方法】查接触器KM3线圈损坏，更换接触器，电路恢复工作。【模拟故障】13点：接触器KM3不得电，查KM3线圈完好，再测量KM3线圈（122号）线至SQ4的（121号）线电阻，证实已开路，恢复模拟故障点开关，故障排除。11、【故障现象】进给电动机M2快速移动正常，主轴电动机M1不工作【故障原因】热继电器FR动断触点断开。【排除方法】查热继电器FR动断触点已烧坏，但不要急于更换，一定要查明原因。【模拟故障】21点：操作SB2、SB3时，主轴电动机没有反应。拔到

22、快速移动手柄，进给电动机M2运转正常。查热继电器FR动断触点完好，查FR的（161号）线至KM1或KM2线圈的（160号）线已开路，恢复模拟故障点开关，故障排除。,5.5 T68镗床部分电气控制原理图设计,理论知识点讲解：,根据任务书的要求完成T68型镗床电气控制线路设计并写出工作报告。工作过程:资讯：归纳整理相关听课笔记及相关资料决策：根据给定要求作出行动决策,制定工作任务书计划：1.查阅电气设计手册、收集和阅读有关资料 2.根据电气原理图的设计原则、方法、步骤完成给定任 务的设计 3归纳整理，完成电气控制线路设计报告实施：课堂及课余时间完成作业及报告检查：控制线路设计的规范性、正确性评估：

23、分小组评估,工作任务5.1：T68型镗床电气控制线路设计（部分）,训练条件1.资料：镗床说明书、电气线路设计手册、教材、网络资 源、图纸、电气设计手册、分析样本等2.器材：计算机、绘图工具,电气控制系统设计的基本原则、内容和设计程序电气控制原理图设计的方法与步骤继电接触器控制系统设计的一般要求,5.5.1 电气控制原理图的设计,一、查阅资料完成下列任务和内容,二、设计任务书的拟定,1、电力拖动方式及其控制要求（1）横梁的上、下移动由另一台横梁升降电动机拖动，夹紧装置由夹紧电动机拖动，这里放松信号由行程开关ST1检测并发出。（2）横梁升降控制要求：采用短时工作的点动控制。横梁上升控制动作过程：按

24、上升按钮 横梁放松（夹紧电动机反转）压下已放松位置开关 停止放松 横梁自动上升（升/降电动机正转）到位放开上升按钮 横梁停止上升 横梁自动夹紧（夹紧电动机正转）已放松位置开关松开，达到一定夹紧紧度已夹紧位置开关压下 上升过程结束。横梁下降控制动作过程：按下降按钮 横梁放松 压下已放松位置开关 停止放松 横梁自动下降 到位放开下降按钮 横梁停止下降并自动短时回升（升/降电动机短时正转）横梁自动夹紧 已放松位置开关松开，达到一定夹紧紧度已夹紧位置开关压下 下降过程结束。,5.5.2 电气控制原理图设计示例,设计任务：横梁升降电气控制原理线路的设计,2、设计过程（1）根据拖动要求设计主电路 由于升、

25、降电动机M1与夹紧电动机M2都要求正反转，所以采用KM1、KM2及KM3、KM4接触器主触头变换相序控制。考虑到横梁夹紧时有一定的紧度要求，故在M2反转，即KM4动作时，其中一相串过电流继电器KI检测电流信号，当M2处于堵转状态，电流增长至动作值时，过电流继电器KI动作，使夹紧动作结束，以保证每次夹紧紧度相同。（2）设计草图（3）完善、检查与改进设计草图（4）总体校核,武汉交通职业学院,一、横梁升降电气控制电路设计草图一,武汉交通职业学院,二、横梁升降电气控制电路设计草图二,武汉交通职业学院,三、横梁升降电气控制原理图,小结：今天通过这一情境的学习，进一步掌握了机床典型电气控制线路的读图方法和

26、分析方法；掌握T68镗床的电气控制线路的分析方法和分析步骤、工作原理以及机械与电气控制配合的关系；进一步掌握机床电气故障排查方法与步骤，使同学们的排除故障的能力大有提高；通过对T68镗床部分功能电路的设计，使同学们对电气线路的设计有一定的了解。此电路在生产实际中应用广泛，望同学们课后多加训练。,附：T68型镗床电路问答题,1、V相熔断器FU1熔断？答：电路全部无法工作。2、W相熔断器FU1熔断？答：主轴电机、进给电机都缺相。注：不能长时间通电，否则会损坏电动机。在运行中，要及时切断电源。3、V相熔断器FU2熔断？答：主轴电动机工作正常，进给电机缺相。4、电阻R有什么作用？答：反接制动时，限制制

27、动电流。主轴电动机点动控制时，串电阻R低速运行。5、熔断器FU4熔断？答：照明电路正常，其他工作无法进行。,附：T68型镗床电路问答题,6、位置开关SQ1、SQ2的作用？答：SQ1与主轴箱和工作台的进给手柄之间有联动。SQ2与主轴电机的进给手柄之间有联动。当出现两个同时进给时，SQ1、SQ2也同时断开，电路停止工作，达到联锁保护目的。7、位置开关SQ1断开？答：当主轴电机进给手柄拔动时，电路工作停止。8、位置开关SQ2断开？答：当主轴箱或工作台的进给手柄拔动时，电路工作停止。9、中间继电器KA1不得电或线圈断线？答：主轴电动机正向启动工作不正常，反向启动工作正常。10、中间继电器KA2不得电或线圈断线？答：主轴电动机正向启动工作不正常，反向启动工作正常。11、位置开关SQ7移位？答：拔动操作手柄，不能压合SQ7，反向快速移动不能进行。12、时间继电器KT电磁系统位置外移太多，宝塔弹簧处于放松状态，结果如何？答：导致延时触点状态相反，主轴电机一启动为高速运转。,本节内容结束,谢谢!,