BA刨床电气控制系统的检修Word文件下载.docx

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评价标准

1、是否了解龙门刨床对电气控制系统的要求

2、是否熟练地了解电气线路的各部分的工作原理。

3、是否理解OⅢ绕组、OⅡ绕组作用、OⅠ绕组作用的作用。

4、是否熟悉龙门刨床电气控制系统的控制原理；

5、是否掌握龙门刨床电气控制系统的常见故障的排除方法

6、是否理解龙门刨床中所使用的电机的作用。

7、是否明确龙门刨床控制线路中所使用的反馈的类型。

8、是否了解龙门刨床的操作方法。

9、是否熟悉龙门刨床电气控制系统的电器布局；

评价方法

1、培训对象根据操作说明，观察是否了解龙门刨床的操作方法，教师观察其操作过程并评分（占本周平时成绩10%）

2、培训对象随机选择，看是否理解OⅢ绕组、OⅡ绕组作用、OⅠ绕组作用的作用。

教师观察其回答过程并评分（占本周平时成绩10%）

3、培训对象是否了解速度控制器的工作原理及作用。

教师观察其回答情况并评分（占本周平时成绩5%）

4、培训对象口述龙门刨床控制线路中所使用的反馈的类型，教师根据其回答得是否正确并评分（占本周平时成绩5%）

5、培训对象口述龙门刨床中所使用的电机的作用，教师根据其回答得是否正确并评分（占本周平时成绩5%）

6、培训对象随机选择，看是否熟练地了解电气线路的各部分的工作原理,教师观察其回答过程并评分（占本周平时成绩的15%）

7、本评价方法仅作为参考，实际训练过程中，教师可以进行科学、合理调整

一、实训目的

1．熟悉龙门刨床电气控制系统的电器布局

2．熟悉龙门刨床的操作方法

3．熟悉龙门刨床电气控制系统的控制原理

4．掌握龙门刨床电气控制系统的常见故障的排除方法

二、实训项目

B2012A刨床电气控制系统的检修

三、实训要求

独立完成实训内容

四、实训设备

1．B2012A刨床

2．B2012A刨床电气控制系统

3．示波器

4．万用表

5．电工常用工具

五、实训内容

一）B2012A刨床的介绍

龙门刨床电气控制系统既包括交直流电动机、电器的继电接触控制，又包括连续反控控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。

1．龙门刨床对电气控制线路的要求：

1）调速范围D=10-30；

低速档6—60n／rain；

高速档9-90n／rain。

2）自动循环，并有

A、慢速切入和退出，以保护：

工作和刀具

B、低速时不要求减速（10m／分以下）

C、有磨削要求（每分1m）

3）过渡过程要快速，经常处于起动、加速、减速、制动换向过程中，又要求工作台运行稳定。

4）静态特性要求好，一般s<

=5～10％，又具有挖土机特性。

5）满足刀架进给运动要求，其移动、进刀、退刀、松刀、抬刀要与工作台有机配合。

6）辅助运动要可靠（抬刀、放刀、横梁升降与夹紧）。

7）必要的过载与联锁保护。

工作台速度图和静态特性要求如下图：

图1-1工作台速度图图1-2静态特性要求

二）电机与电气线路的组成

龙门刨床电气控制系统共有13个电机，其彼此关系，代号及其容量见图1-3所示。

图1-3龙门刨床电气控制系统13个电机名称、代号及其容量

整个电气控制系统有5个部分组成，即①主拖动控制系统②主拖动交流机组启动控制电路③刀架控制电路④横梁控制电路⑤工作台控制电路，其中①是直流调速自动控制系统，是AG—G—M系统，比较难以理解但很重要，其它②③④是继电接触控制系统，比较好理解，可以自己看懂。

⑤部分内容，也是继电接触控制系统，不过它控制的是AG—G—M系统的电压与电阻，致使改变给定和反馈，实行自动控制。

三）各部分的工作原理

主拖动自动控制系统。

电机扩大机K和发电机由异步电机带动，直流电动机D经过减速箱来拖动龙门刨的工作台。

K—F—D系统即AG—G-M系统：

电机扩大机的三个控制绕组作用如下。

主拖动自动控制系统示意图如图1-4所示。

1．0111绕组起到给定、电压负反馈和电流截止负反馈的作用。

其等效的原理图如图1-5所示。

给定环节，由R-Q与R-H及扳形电阻1R组成，由励磁机L供应直流220V电压，由调速手柄移动触点，即可改变前进与后退给定电压的数值Ug=fLgUF，加到0111绕组上去。

图1-4主拖动自动控制系统

图1-5等效的原理图

2．电压负反馈环节作用

①抑制发电机输出电压Uc的波动，保持电动机M的转速n基本不变，降低静差率，提高控制精度。

使Ug变化的因素很多，主要来自负载变化、电源波动、电机放大机及发电机磁滞回环等，这些因素都在电压负反馈环内，因此它都能起抑制作用。

其物理过程是：

若扰动使Uc下降，则有下列调节过程：

UG—ΔU（=Ur→αuUG）↑→Iwc3→UAG↑→IWGl→UG这个控制过程，直至UG接近原来的数值（ΔU≈0）为止。

反之，UG过高时，其调节过程由学员自行分析，这里不再赘述。

我们知道，负反馈可以降低静差Δn，使开环静差降低（1+K·

αu）倍，即Δn闭=ΔnK开／（1+αuK），K为开环增益，αu为负反馈系数。

这就提高了控制精度，或在静差不变的条件下，可扩大调速范围1+K·

αu倍，即D闭=（1+αnK）D开。

②消除放大机及发电机的剩磁电压，扩大调速范围，克服刨台停车时爬行。

由于剩磁的存在，限制了系统的最低速度，故限制了调速范围。

剩磁越大，调速范围越小，且会产生停车爬行现象。

负反馈能将剩磁电压反向加到WC3绕组，产生反向去磁电流，以消除剩磁电压，且在停车时，给定电压Ug=0，KT将R2上280点接通，形成深反馈，有效地克服了停车爬行。

③加快起动、减速、换向及停车制动等过渡过程。

龙门保持工作台经常处于上述过渡过程中，所以加速过渡过程十分重要。

利用电压负反馈有利于加快过渡过程。

例如起动时，开始UG尚未建立（U≈0），所以U=Ug-αnUG≈Ug，给定电压全部加到WC3绕组，产生比稳态大很多倍的控制励磁电流，促使UAG迅速上升，从而使Ug迅速上升，电动机M迅速起动,转速n达到给定值。

在变速、换向、制动和停车等过程中，电压负反馈如何起加速过渡过程的作用，由学员自行分析。

3．电流截止负反馈作用

①改进静特性，进行过载自动保护。

电流正前馈，可使静特性变硬。

反之，电流负前馈，可使静特性变软。

不过，后者只有在过载（I大于1．41e）时，才起作用，即当ΔU1=IRH—UVD-UB>

0时，VDl才导通，并使WC3中产生一个与给定电流相反的去磁电流，导致放大机和发电机电压下降，从而使电动机转速下降。

而且主回路电流越大，转速下降越大，直至堵转,堵转电流Id＝2.5Ie，从而保证电机不遭损坏。

这种特性，就实现了如图1-2所示的“挖土机”特性。

②改善动特性，加速过渡过程。

启动时，电流不允许超过I允，则起动很慢，如图六曲线1所示，启动过程较长。

电流越大，启动越快，但是电流大，极易过载，如曲线2所示。

有电流截止负前馈时，当电流I>

Ib=1．41e时，电流截止环节导通，电流负前馈使Ue及n下降，同时限制主回路电流I的增加，使其不超过I允值，改善了电流波形，如曲线3所示。

在整个起动过程中，主回路电流始终维持较大的数值，提高了电流充满系数，使过渡过程既迅速又平稳。

制动时电流截止负前馈的作用由学员自行考虑。

4．0II绕组主要起电流正反馈作用

电流正前馈的主要作用是：

①扰动补偿补偿负载扰动I在发电机和电动机换向绕组上的压降ULI-IR,，使电动机电枢上的电压UH保持不变，从而使电动机转速n基本保持不变。

②加速启动、变速，换向及停车制动等过渡过程。

启动时，由于主回路电流很大，电动机内部压降很大，启动很慢。

但电流正前馈环节R4上压降亦很大，流经补偿绕组WC2上的电流Iwc2就增加，这就加强了起动励磁，可以补偿电机内部压降，从而加速起动过渡过程。

减速时，电动机进行发电制动，主回路电流反向，Rd上的压降极性亦反向，使前馈电流Iwc反向，电机放大机去磁，从而加速了电动机减速制动过程。

换向与停车时的电流正前馈的作用不再赘述。

5．0I绕组主要起电压微分负反馈作用，是一个桥式稳定环节刨台控制系统，处于频繁的启动、制动、换向过渡过程中。

由于系统各环节的电磁惯性，致使控制作用不及时，造成电机转速不稳，过渡过程振荡。

为了抑制振荡，故引入微分负反馈，以增加系统阻尼。

A系列龙门刨床采用桥式稳定环节。

由发电机励磁绕组Wc、R3抽头a及RT10组成检测电桥，输入为UAG，输出为ab两端电压Uab，接稳定绕组WCl。

微分负反馈稳定环节的作用是使控制系统稳定性增强，其作用过程是：

当电机放大机的电压UAG升高时，a点电位立即升高，由于励磁绕组WC电感Lc的滞后作用，b点电位不能立即上升，故Uab>

O，负反馈后在WC1绕组中产生一个与给定作用相反的磁通，使UAG下降，从而抑制了UAG的波动，稳定了发电机的电压UG和电动机的转速n。

如果UAG下降，则立即Uab<

O，负反馈后，使UAG很快上升。

可见，微分负反馈增加了系统阻尼，改善了系统的稳定性。

5．加速度调节器：

加速度调节器由两个电阻器b—Q与b-H组成。

b-O前进方向加速度调节器，调节前进反后退的越位大小。

图1-6加速度调节器

b-H后退方向加速度调节器，调节后退反前进的越位大小。

Q—Js前进减速行程开关，前进减速时，它断开，b-H全部电阻接入，b-O加入21-0III2电阻。

Гb为Rb-Q与Rb-H并联后电阻。

龙门刨床起动时要加速，换向时要减速，这就需要变速。

变速太快，容易产生冲击。

欲使冲击减小，必须减小主回路电流，致使过渡过程加长，反向越位增加。

因此，在减速、换向时串入调速器电阻Rb（RbO与RbH并联），阻值过大，反向平稳，但越位增大。

所以要折衷考虑，适当调整Rb大小，即调节电位器Rbo、Rblt动触点的位置。

因而工作台主拖动控制可以用图八方框图表示：

工作台是由主拖动电机D带动的，它的正反转以及速度加速度的控制由给定与反馈电路决定。

而正反转及加减速是由工作台在运动过程中，碰到行程开关而实现的。

工作台旁有4个制子A、B、C、D，有6个行程开关。

其中两个是作为前进和后退限位保护1HXC和2HXC；

两个是作为前进和后退减速主令信号Q-JS和H-JS；

两个是作为前进后退换向的主令信号Q-HX手口H-XH。

这些行程开关不仅起主令信号作用，而且还控制有关继电器，对给定电路与反馈电路中串并联的电阻值进行变化，从而达到更好的效果，这里不一一叙述。

7）其它电路

如横梁夹紧与放松，抬刀电磁铁控制等等都是继电接触系统，学员基本上自己可看懂，不再赘述。

5．常见故障的排除方法

6．电气系统故障排除练习

六、实训报告要求

思考题

一、填空题·

1.电压负反馈的主要作用是、、和等。

2.电流截止负反馈的主要作用是，另外还可以起的作用。

3.工作台自动循环连续工作时，机床必须处于的状态下。

4.OIII绕组综合了信号。

5.OII绕组的作用是，OI绕组的作用是。

6.电流正反馈的强弱是通过调节的。

7.电流截止负反馈起始点的大小是通过控制的。

8.如给定信号一定，电压负反馈小，工作台速度；

电压负反馈的大小是通过来调节的。

9.所谓工作台“爬行”是指。

10.所谓“挖土机特性”是。

11.b-Q,b-H电阻的作用是。

12.电磁铁1T-4T必须在和时才能得电。

13.给定控制电路中，有JS的常开延时打开触电，这是因为。

14.JI继电器在得电；

M继电器在得电。

15.1H继电器在得电；

JO继电器在得电。

16.工作台的自动循环主令是由、、和四个行程开关发出的。

另两个行程开关、是作为限位保护的。

二、问答题

1.交磁扩大机剩磁电压过大对控制系统的影响？

2.交磁扩大机静特性曲线负半部分的获得有几种方法？

3.改变原动机的转向能否，交磁扩大机的输出电压反，为什么？

4.总结交磁扩大机控制系统的优点和缺点？

5.如何用万用表判别控制绕组的好坏，及区分电流电压线圈（原因依据）

6.上翅久补偿后交磁扩大机会出现什么后果？

7.当交磁扩大机的额定参数未知时，如何测取

8.交磁扩大机的几何中性线与物理中性线有何区别，实际工作中应按哪种调节优点如何，若不按此方法调节，有何后果？

9.设计一交磁扩大机控制调速系统要求包括：

电压负反馈，电流正反馈，电流截止负反馈等环节（用电差法和磁差法实现）

10.剩磁过大对交磁扩大机系统物性的影响？

11.交磁扩大机反向物性曲线的获得有几种方法？

改变原动机的转向，是否可使空载特性反向，即：

原动机的转向是否影响空载电压的方向？

12.总结交磁扩大机控制系统的优缺点。