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摘 要：本文依据普通机床的工作情况确定其传动形式和控制方案，把普通机床的控制线路改造成经济型的机床，达到降低工人劳动强度节省劳动力。从而选择所用的电动机和电气元件，进一步设计其电气控制线路，并能对控制线路进行分析维护。
关键词：机床电气 线路设计 电气元件
普通机床是机械加工中使用最广泛的金属切削机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面、螺纹、螺杆以及车削定型表面等。现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动相结合的控制技术。其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。
1线路设计与分析
主电路中有三台电动机的驱动电路，合上电源隔离开关QS将三相电源引入，若交流接触器KM1的主触点闭合，则电机M1直接启动运行；在交流接触器KM2主触点闭合时，则电机M2正向直接启动运行，在交流接触器KM3主触点闭合时，则电机M2反向直接启动运行；电机M3由KM4、KM5、KM6组合Y-△降压控制启动。控制电路电源由电源变压器TC供给控制电路交流电压110V，指示电路电压6.3V，即采用变压器380V/110V，36V。
1.1电动机M1，M2顺序直接控制：
合上电源隔离开关QS→按下SB1启动→按钮→交流接触器KM1→线圈得电自锁→电机M1直接启动；时间继电器KT1线圈得电计时→KT1常开触点闭合→电机M1正向直接启动。电源变压器TC将380V的交流电压降到36V安全电压，供照明显示所用，FU5用作电路的短路保护，HL1，HL2，HL3，HL4，HL5分作电机M1，M2，M3启动显示的指示。
1.2电机M3 Y-△降压启动
当电机M2正向运动到指定位置时，SQ1常开触点闭合→交流接触器KM4线圈得电自锁→交流接触器KM5线圈得电自锁→电机M3 Y型启动；时间继电器KT2线圈得电计时→交流接触器KM6线圈得电自锁→电机M3 △型启动（同时KT3得电计）M2的反向启动：当KT3计时到指定时间时， KT3常开触点闭合 →交流接触器KM3线圈得电自锁→电机M2反向直接启动；电机M3停止。电机M1，M2停止控制：当M2反向运行到指定位置时SQ2常开触点闭合→中间继电器KA线圈得电→中间继电器KA的常闭触点断开→电机M1，M2停止。
2电动机转速和结构型式的选择
2.1转速的选择
电动机功率的确定是选择电动机的关键，但也要对转速、使用电压等级及结构形式等项目进行选择。异步电动机由于它结构简单坚固、维修方便、造价低廉，因此在机床中使用得最为广泛。电动机的转速愈低则体积愈大，价格也愈高，功率因数和效率也就低，因此电动机的转速要根据机械的要求和传动装置的具体情况加以选定。异步电动机的同步转速有3000 r/min、1500 r/min、1000 r/min、750 r/min、600 r/min等几种，这是由于电动机的磁极对数的不同而决定的。电动机转子转速由于存在着转差率，一般比同步转速约低2%～5%。一般情况下，可选用同步转速为1500r/min的电动机，因为这个转速下的电动机适应性较强，而且功率因数和效率也高。若电动机的转速与该机械的转速不一致，可选取转速稍高的电动机通过机械变速装置使其一致。根据以上内容选择主轴电动机M1转速为1470r/min；冷却泵电动机M2转速为2790r/min；快速移动电动机M3转速为1360r/min。
2.2结构型式的选择
一般地说，金属切削机床都采用通用系列的普通电动机。在选择电动机时，也应考虑机床的转动条件，对易产生悬浮飞扬的铁屑或废料，或冷却液、工业用水等有损于绝缘的介质能侵入电动机的场合，选用封闭式结构为适宜。煤油冷却切削刀具的机床或加工易燃合金材料的机床应选用防爆式电动机。按机床电气设备通用技术条件中规定，机床应采用全封闭扇冷式电动机。机床上推荐使用防护等级段低为IP44的交流电动机。在某些场合下，还必须采用强迫通风。Y系列三相异步电动机是机床上常用的三相异步电动机。Y系列电动机是封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，是全国统一设计的新的基本系列，它是我国取代JO2系列的更新换代产品。安装尺寸和功率等级完全符合IEC标准和DIN42673标准。本系列采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为IC0.141。因此，主轴电动机选择Y132M-4-B3型电动机；冷却泵电动机采用专门的AOB-25系列油泵电机，由封闭自冷的三星异步电动机和单级离心泵组合而成，主要是给一般机床和其他设备输送循环冷却液（冷却液为肥皂水，苏打水，轻矿物油和其他无腐蚀性的液体），该系列泵效率高，体积小，重量轻，运行平稳，安全可靠。
3电气线路检修
3.1电动机M不能启动
检查电动机M主电路熔断器或控制电路熔断器熔体，若熔断应更换；检查热继電器FR动作后动断触点是否复位，查明引起热继电器动作的原因，按原因排除故障后，将热继电器复位即可；检查控制电路接触器KM线圈是否松动或烧坏，接触器的主触点及辅助触点接触是否良好，若有问题应修复或更换接触器；检查启动按钮或停止按钮内的触点接触是否良好，若接触不良应修复或更换按钮；检查各连接线导线是否虚接或断线；检查电动机的机械部分是否良好，如果电动机内部轴承等损坏，应更换轴承；如果外部机械有问题，可配合机修钳工进行维修。
3.2电动机M断相运行
按下启动按钮，电动机发出嗡嗡声不能正常启动，这是电动机断相造成的，此时应立即切断电源，否则易烧坏电动机。产生断相可能的原因是：电源断相；熔断器有一相熔体熔断，应更换；接触器有一对主触头没接触好，应修复。电动机启动后不能自锁，故障原因是控制电路中自锁触点接触不良或自锁接线松开，修复即可。电动机不能停止，按下停止按钮电动机不能停车，故障原因多是接触器主触点熔焊，应修复或更换；热继电器FR已动作过，未复位；接触器KM线圈或触点已损坏，应修复或更换。电动机M运行中突然停车，这种故障的主要原因是由于热继电器FR动作。发生这种故障后，一定要找出热继电器FR动作的原因，排除后才能将其复位。引起热继电器FR动作的原因可能是：三相电源电压不平衡，电源电压较长时间过低，负载过重以及电动机M的连线导线接触不良等。
参考文献：
[1]杨林建.机床电气控制技术[M].北京理工大学出版社，2010
[2]齐占庆，机床电气控制技术[M].机械工业出版社，2009
关键词：机床电气 线路设计 电气元件
普通机床是机械加工中使用最广泛的金属切削机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面、螺纹、螺杆以及车削定型表面等。现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动相结合的控制技术。其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。
1线路设计与分析
主电路中有三台电动机的驱动电路，合上电源隔离开关QS将三相电源引入，若交流接触器KM1的主触点闭合，则电机M1直接启动运行；在交流接触器KM2主触点闭合时，则电机M2正向直接启动运行，在交流接触器KM3主触点闭合时，则电机M2反向直接启动运行；电机M3由KM4、KM5、KM6组合Y-△降压控制启动。控制电路电源由电源变压器TC供给控制电路交流电压110V，指示电路电压6.3V，即采用变压器380V/110V，36V。
1.1电动机M1，M2顺序直接控制：
合上电源隔离开关QS→按下SB1启动→按钮→交流接触器KM1→线圈得电自锁→电机M1直接启动；时间继电器KT1线圈得电计时→KT1常开触点闭合→电机M1正向直接启动。电源变压器TC将380V的交流电压降到36V安全电压，供照明显示所用，FU5用作电路的短路保护，HL1，HL2，HL3，HL4，HL5分作电机M1，M2，M3启动显示的指示。
1.2电机M3 Y-△降压启动
当电机M2正向运动到指定位置时，SQ1常开触点闭合→交流接触器KM4线圈得电自锁→交流接触器KM5线圈得电自锁→电机M3 Y型启动；时间继电器KT2线圈得电计时→交流接触器KM6线圈得电自锁→电机M3 △型启动（同时KT3得电计）M2的反向启动：当KT3计时到指定时间时， KT3常开触点闭合 →交流接触器KM3线圈得电自锁→电机M2反向直接启动；电机M3停止。电机M1，M2停止控制：当M2反向运行到指定位置时SQ2常开触点闭合→中间继电器KA线圈得电→中间继电器KA的常闭触点断开→电机M1，M2停止。
2电动机转速和结构型式的选择
2.1转速的选择
电动机功率的确定是选择电动机的关键，但也要对转速、使用电压等级及结构形式等项目进行选择。异步电动机由于它结构简单坚固、维修方便、造价低廉，因此在机床中使用得最为广泛。电动机的转速愈低则体积愈大，价格也愈高，功率因数和效率也就低，因此电动机的转速要根据机械的要求和传动装置的具体情况加以选定。异步电动机的同步转速有3000 r/min、1500 r/min、1000 r/min、750 r/min、600 r/min等几种，这是由于电动机的磁极对数的不同而决定的。电动机转子转速由于存在着转差率，一般比同步转速约低2%～5%。一般情况下，可选用同步转速为1500r/min的电动机，因为这个转速下的电动机适应性较强，而且功率因数和效率也高。若电动机的转速与该机械的转速不一致，可选取转速稍高的电动机通过机械变速装置使其一致。根据以上内容选择主轴电动机M1转速为1470r/min；冷却泵电动机M2转速为2790r/min；快速移动电动机M3转速为1360r/min。
2.2结构型式的选择
一般地说，金属切削机床都采用通用系列的普通电动机。在选择电动机时，也应考虑机床的转动条件，对易产生悬浮飞扬的铁屑或废料，或冷却液、工业用水等有损于绝缘的介质能侵入电动机的场合，选用封闭式结构为适宜。煤油冷却切削刀具的机床或加工易燃合金材料的机床应选用防爆式电动机。按机床电气设备通用技术条件中规定，机床应采用全封闭扇冷式电动机。机床上推荐使用防护等级段低为IP44的交流电动机。在某些场合下，还必须采用强迫通风。Y系列三相异步电动机是机床上常用的三相异步电动机。Y系列电动机是封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，是全国统一设计的新的基本系列，它是我国取代JO2系列的更新换代产品。安装尺寸和功率等级完全符合IEC标准和DIN42673标准。本系列采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为IC0.141。因此，主轴电动机选择Y132M-4-B3型电动机；冷却泵电动机采用专门的AOB-25系列油泵电机，由封闭自冷的三星异步电动机和单级离心泵组合而成，主要是给一般机床和其他设备输送循环冷却液（冷却液为肥皂水，苏打水，轻矿物油和其他无腐蚀性的液体），该系列泵效率高，体积小，重量轻，运行平稳，安全可靠。
3电气线路检修
3.1电动机M不能启动
检查电动机M主电路熔断器或控制电路熔断器熔体，若熔断应更换；检查热继電器FR动作后动断触点是否复位，查明引起热继电器动作的原因，按原因排除故障后，将热继电器复位即可；检查控制电路接触器KM线圈是否松动或烧坏，接触器的主触点及辅助触点接触是否良好，若有问题应修复或更换接触器；检查启动按钮或停止按钮内的触点接触是否良好，若接触不良应修复或更换按钮；检查各连接线导线是否虚接或断线；检查电动机的机械部分是否良好，如果电动机内部轴承等损坏，应更换轴承；如果外部机械有问题，可配合机修钳工进行维修。
3.2电动机M断相运行
按下启动按钮，电动机发出嗡嗡声不能正常启动，这是电动机断相造成的，此时应立即切断电源，否则易烧坏电动机。产生断相可能的原因是：电源断相；熔断器有一相熔体熔断，应更换；接触器有一对主触头没接触好，应修复。电动机启动后不能自锁，故障原因是控制电路中自锁触点接触不良或自锁接线松开，修复即可。电动机不能停止，按下停止按钮电动机不能停车，故障原因多是接触器主触点熔焊，应修复或更换；热继电器FR已动作过，未复位；接触器KM线圈或触点已损坏，应修复或更换。电动机M运行中突然停车，这种故障的主要原因是由于热继电器FR动作。发生这种故障后，一定要找出热继电器FR动作的原因，排除后才能将其复位。引起热继电器FR动作的原因可能是：三相电源电压不平衡，电源电压较长时间过低，负载过重以及电动机M的连线导线接触不良等。
参考文献：
[1]杨林建.机床电气控制技术[M].北京理工大学出版社，2010
[2]齐占庆，机床电气控制技术[M].机械工业出版社，2009