CW6163型卧式车床电气控制系统

CW6163型卧式车床电气控制系统 一、CW6163型卧式车床电气控制系统 1.主要结构

CW6163型卧式车床主轴运动的正、反转由两组机械式摩擦片离合器控制，主轴的控制采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动、横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。可完成工件最大车削直径为630mm，工件最大长度为1500mm.。 2.对电气控制的要求

（1） 根据工件的最的长度要求，为了减少辅助工作时间，要求配备一台主轴运动电动机和一台刀架快速移动电动机，主轴运动的起、停要求两地操作控制。 （2） 车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。

（3） 根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯。 二、电动机的选择

根据设计要求，本设计需要配备三台电动机，各自分别为：

1. 主轴电动机：M1,型号选定为Y160M-4,性能指标为：11KW、380V、22.6A、1460r/min。 2. 冷却泵电动机：M2，型号选定为JBC-22, 性能指标为：0.125KW、0.43A、2790 r/min。 3. 快速移动电动机：M3, 型号选定为Y90S-4,性能指标为：1.1KW、2.7A、1400 r/min。 三、电气控制线路图的设计 1.主电路设计

（1）主轴电动机 M1

根据设计要求，主轴电动机正、反转由机械式摩擦片离合器加以控制，且根据车削工艺的特点，同时考虑到主轴电动机的功率较大，最后确定M1采用单向直接起动控制方式，由接触器KM进行控制。对M1设置过载保护（FR1）,并采用电流表PA根据指示的电流监视其车削量。由于向车床供电的电源开关要装熔断器，所以电动机M1没有用熔断器进行短路保护。

（2）冷却泵电动机M2 及快速移动电动机M3

由前面可知，M2和M3的功率及额定电流均较小，因此可用交流中间继电器K1和K2来进行控制。在设置保护时，考虑到M3属于短时运行，故不需设置过载保护。 综合以上的考虑，绘出CW6163型卧式车床的主电路图如图所示。 2.控制电源的设计

考虑到安全可靠和满足照明指示灯的要求，采用控制变压器TC供电，其一次侧为交流380V，二次侧为交流127V、36V、6.3V。其中，127V给接触器KM和中间继电器K1及K2的线圈进行供电，36V给局部照明电路进行供电，6.3V给指示灯电路进行供电。由此，绘出CW6163型卧式车床的电源控制线路如图所示。 3.控制电路的设计

（1）主轴电动机M1的控制设计

根据设计要求，主轴电动机要求实现两地控制。因此，可在机床的床头操作板上和刀架拖板上分别设置起动按钮SB3、SB1和停止按钮SB4、SB2来进行控制。 （2）冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的可在设计

根据设计要求和 M2、M3需要完成的工作任务，确定M2采用单向起、停控制方式，M3采用点动控制方式。综合以上的考虑，绘出CW6163型卧式车床的控制电路如图所示。 4.局部照明及信号指示电路的设计

局部照明设备用照明灯EL、灯开关S和照明回路熔断器FU3来组合。 信号指示电路由两路构成：一路为三相电源接通指示灯HL2（绿色），在电源开关QS接通以后立即发光，表示机床电气线路已处于供电状态；另一路指示灯HL1（红色），表示主轴

电动机是否运行。两路指示灯HL1和HL2分别由接触器KM的动合和动断触点进行切换通电显示。

由此，绘出CW6163型卧式车床的照明及信号指示电路图如图所示。 四、电器元件的选择

在电气原理图设计完毕之后就可以根据电气原理图进行电器元件的选择工作。本设计中需要选择的电器元件如下： 1. 电源开关QS的选择

QS的作用主要是用于电源的引入及控制M1~M3起、停和正、反转等。因此QS的选择主要考虑电动机M1~M3的额定电流和启动电流。由前面已知M1~M3的额定电流数值，通过计算可得额定电流之和为25.73A，同时考虑到，M2、M3虽然为满载启动，但启动功率小，M1虽功率较大，但为轻载启动。所以，QS最终选择组合开关;HZ10-25/3型，额定电流25A. 2 热继电器FR的选择

根据电动机的额定电流进行热继电器的选择。 由前面M1和M2的额定电流，现选择如下：

FR1选用JRO-40型。热继电器的额定电流25A，额定电流调节范围是16~25A，工作时调整在22.6A。

FR2选用JRO-40型。热继电器的额定电流0.64A，额定电流调节范围是0.40~0.64A，工作时调整在0.43A。 3 接触器的选择

根据负载回路的电压、电流、接触器所控制回路的电压及所需触点的数量等来进行接触器的选择。

4 中间继电器的选择

本设计中，由于M2和M3的额定电流都很小，因此，可用交流中间继电器来代替接触器进行控制。这里，K1和K2均选择JZ7-44型交流中间继电器，动合触点个4个，额定电流为5A，线圈电压为127V。 5 熔断器的选择

根据熔断器的额定电压、额定电流和熔体的的额定电流等进行熔断器的选择。

本设计中设计的熔断器由三个：FU1、FU2、FU3。这里主要分析FU1的选择，其余类似。FU1主要对M2、M3进行短路保护，M2和M3的额定电流分别为0.43、A2.7A.。因此，熔体的额定电流为I大于等于（1.5~2.5）

计算可得I大于等于7.18A,因此，FU1选择RL1-15型熔断器，熔体为10A。 6 按钮的选择

根据需要的触点数目、动作要求、适用场合、颜色等进行按钮的选择。

本设计中，SB3、SB4、SB6选择LA-18型按钮，颜色为黑色；SB1、SB2、SB5也选择为LA-18型按钮，颜色为红色；SB7的选择型号相同，但颜色为绿色。 7 照明及指示灯选择

照明灯EL选择JC2型，指示为6.3V、0.25A，颜色分别为红色和绿色。 8 控制变压器的选择

变压器的具体计算、选择请参照有关书籍。本设计中，变压器选择BK-100VA,380V、220V/127V、36V、6.3V。

综合以上的计算，给出CW6163型卧式车床的电器元件明细表如表5.6.1所示。 一、电器元件布置图的绘制原则

1 在一个完整的自动控制系统中，由于各种电气元件所起的作用不同，各自安装的位置也不同。因此，在进行电器元件布置图绘制之前应根据电器元件各自安装的位置划分各组件。

（根据生产机械的工作原理和控制要求，将控制系统划分为几个组成部件；根据电器设备的复杂程度，每个部分又可划分为若干组件。）同一组件内，电器元件的布置应满足以下原则： （1） 体积大和比较重的元件应安装在电器板的下面，发热元件应安装在电器板的上面。 （2） 强电与弱电分开应注意弱电屏蔽，防止外界干扰。

（3） 需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。

（4） 电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称和外形尺寸较类似的电器元件应安装在一起，以利于加工、安装、配线。

（5） 各种元件的布置不宜过密，要有一定的间距。 2 各种电器元件的位置确定后，即可以进行电器元件布置图的绘制，电器元件布置图根据电器元件的外形进行绘制，并要求标出各电器元件之间的间距尺寸。其中，每个电器元件的安装尺寸（即外形大小）及其公差范围应严格按其产品标准进行标注，以作为安装底板加工依据，保证各电器元件的顺利安装。 3 在电器元件的布置图中，还要根据本部件进出线的数量和采用导线的规格，选择进出线方式及适当的接线端子板或接插件，按一定顺序在电器元件布置图中标出进出线的接线号。为便于施工，在电器元件的布置图中往往还留有10%以上的备用面积及线槽位置。 二 电气安装接线图的绘制原则

1 在接线图中，各电器元件的相对位置应与实际安装的相对位置一致。各电器元件按其实际外形尺寸以同意比例绘制。

2 一个元件的所有部件画在一起，并用点化线框起来。

3 各电器元件上凡需接线的端子均予以编号，且与电器原理图中的导线标号必须一致。 4 在接线图中，所有电器元件的图形符号、各接线端子的编号和文字符号必须与原理图中一致，且符合国家的有关规定。

5 电器元件接线图一律采用细线制。成束的接线可用一条实现表示。接线很少时，可直接画出电器元件间的接线方式；接线多时，接线方式用符号标注在电器元件的接线端，标明接线的线号和走向，可以不画出二个元件间的接线。

6 在接线图中应当标明配线用的电线型号、规格、标称截面。穿管或成束的接线还应标明穿管的种类、内径、长度等及接线根数、接线编号。

7 安装底板内外的电器元件之间的连线需通过接线端子板进行。 8 注明有关接线安装的技术要求。