电器控制与 PLC
机电工程学院电器控制与 PLC
组合开关图符号及外形图
1．开关电器
HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组合开关内部解剖图刀开关 适用于不频繁接通和断开电路 ；组合开关 适用于机床设备的电源引入开关 。
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2、控制按钮结构原理图及图符号控制按钮产品外形图控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器。
控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭；和下面的静触点组成常开。 按下按钮，常闭触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹簧作用下各触点恢复原态。
常开 (动合 )按钮电路符号
SB
常闭 (动断 )按钮
SB
电路符号复合按钮
SB
电路符号电器控制与 PLC
3、位置开关（行程开关）
结构原理图及图符号位置开关产品外形图位置开关 又称 行程开关 或 限位开关,其作用是 将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、
反转、变速或循环。
工作原理,当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。
SQ
SQ
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触头系统电磁系统
4、交流接触器接触器结构组成及作用：
交流接触器结构原理图铁芯、衔铁通电线圈三对主触头,控制主电路的通、断,
两对辅助常开触头、两对辅助常闭触头,自锁 和 互锁交流接触器产品外形图电器控制与 PLC
发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，
扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
5、热继电器热继电器产品图结构原理图和图符号工作原理：
发热元件
I
常闭触头双金属片扣板发热元件常闭触头
FR
FR
发热元件串接在主电路中；常闭触点串接在控制电路中电器控制与 PLC
线圈通电? 衔铁吸合（向下）? 连杆动作? 触头动作
6、时间继电器结构原理图时间继电器产品外形图通电延时,当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；
断电延时,线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。
线圈衔铁调整螺钉延时打开触头延时闭合触头气室时间继电器是电路中控制动作时间的设备。 它 利用电磁原理来实现触头的 延时接通 和 断开 。
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7、熔断器熔断器产品外形图熔断器简称 保险丝,是最简单有效的 短路保护 装置。
熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的，当流过熔体的 电流大于它的整定值 时,熔体立刻熔断，切断电源，起到保护作用 。
① 一般照明电路，熔体 IN>IL；
熔断器熔体选用的原则
② 单台电动机：熔体 IN>（ 1.5～ 2.5） IL；
③ 多台电动机：熔体 IN≥（ 1.5～ 2.5）倍最大电机 IN加其余电机的额定电流。图符号
FU
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一、常用电气控制线路设计
1、电动机起停控制
SB2－启动按钮
SB1－停止按钮电路保护环节：
1,短路保护 (FU)
2,过载保护 (FR)
3、欠压和失压保护（ KM）
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2、电动机正反转控制电气互锁的作用：防止接触器主触点熔焊或机械结构失灵使主触点不能断开。
若另一接触器动作会造成事故。
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SQ3
和
SQ4
为超程限位开关 除去SQ1是怎样一个工作过程？？
3、工作台自动往返控制电器控制与 PLC
4、多地控制线路电器控制与 PLC
5、星 -三角降压启动电器控制与 PLC
6、反接制动控制电路电器控制与 PLC
7、能耗制动控制电路概 述凡是能够自动或手动 接通和断开电路,以及能够对电路或非电路现象进行 切换,控制,
保护,检测,变换 和 调节 的元件统称为 电器 。
按工作电压高低，电器可分为高压电器和低压电器两大类。
高压电器 是指额定电压为 3KV及以上的电器； 低压电器 是指交流电压为 1000V或直流电压为 1200V以下的电器,它是电力拖动自动控制系统的基本组成元件，是本课程研究、使用的对象。
哇！高低压就这样区分啊 。
请看一下常用低压电器的的图片，以增加感性认识。
塑壳自动开关（断路器）
带漏电保护的自动开关
1
带消弧罩的接触器低压接触器
1
机电式时间继电器
1
KVFR
QS
QL
FU
QL
2
行程（位置）开关中间继电器固态（无触点）继电器
1
返回一,低压电器类别与构造原理从图片可以看出，低压电器种类繁多、构造各异、功能多样，下面将它们分类进行介绍。
主令电器 用来控制电路的通断。例如：
继电器、开关类电器等。
主令电器 发出控制“指令”，控制其他自动电器的动作，例如：按钮、转换开关等。
保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不在短路、过载等故障状态下运行，免遭损坏 。
1.低压电器的分类
1)按控制作用分类执行电器 用来完成某种动作（主电路的开断）。例如：接触器等。
监测转换中间放大 执行
M
主令中间转换执行低压电器的作用和分类
7
1.低压电器的分类
2)按动作方式分类自动切换电器 它是按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。
非自动电器 它是通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。
3)按动作原理分类电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的，例如：接触器、继电器等。
非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、
热继电器等。
2
2.低压电器的基本结构低压电器一般由两个基本部分组成,感受部件 和 执行部件 。
感受部件 能感受外界的信号，做出有规律的反应 。在自动切换电器中，
感受部件大多由电磁机构组成；在手动电器中，感受部件通常为操作手柄、按钮等。
执行部件 是根据指令，执行电路的接通、切断等任务,如触点和灭弧系统。
对于自动开关类的低压电器，通常还有 中间（传递）部分,它的任务是把感受部件和执行部件两部分连接起来，使它们协调一致，按一定的规律动作。
感受部件 中间环节 执行部件外界信号 控制系统
1)电磁机构电磁铁有各种结构形式。是靠电磁力带动触电闭合或断开。电磁铁组成如图所示，电磁线圈通电时 产生磁场,使得动、
静铁心磁化并 互相吸引,当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合,接通电路 。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动、静触点，
分断电路。
静触点动触点复位弹簧动铁心静铁心线圈电磁机构是电器元件的感受部件，通常采用电磁铁的形式。
电磁铁原理
6
电磁铁有各种结构形式。铁心有 E形,U形。动作方式有直动式、转动时。它们各有不同的机电性能，适用于不同的场合。下图列出了几种常见电磁铁心的结构形式。
适用于中间继电器 适用于断路器的脱扣器适用与于大型接触器电磁铁结构形式
3
直流电磁铁和交流电磁铁在稳定状态下直流电磁铁中磁通恒定，铁心中不产生损耗，只有线圈产生热量。因此，直流电磁铁的铁心是用 整块钢材 或工程纯铁制成的，电磁线圈没有骨架,且做成 细长形,以增加它和铁心直接接触的面积，利于线圈热量从铁心散发出去。
交流电磁铁中磁通交变，铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，铁心和线圈都产生热量。因此，交流电磁铁和铁心一般用 硅钢片 叠城，以减少铁损，
并且将线圈制成 粗短形,由 线圈骨架 把它和铁心隔开，以免铁心的热量传给线圈致使其过热而烧坏。
电磁铁按励磁电流不同可分为 直流电磁铁和交流电磁铁 。
3
短路环的作用为了消除这一弊端在铁心柱面的一部分,
嵌入一只铜环，名为短路环，如图所示。
φ1φ2
磁通不同时为零
φ1
φ2
短路环
φ1
φ2
该短路环相当于变压器副边绕组，在线圈通入交流电时，铁心柱面产生磁通 φ1,该磁通穿过短路环，短路环中产生感应电流也将产生磁通 φ2 。短路环相当于纯电感电路,φ2滞后于 φ1，两个磁通不同时为零，铁心之间始终有磁力吸引，从而克服了衔铁被释放的趋势，使衔铁在通电过程中总是处于吸合状态，明显减小了震动和噪声 。所以短路环又叫减振环，它通常由康铜或镍铬合金制成。
7
电压线圈和电流线圈电磁铁的线圈按接入电路的方式不同分为 电压线圈 和 电流线圈 。
电流线圈 串联在主电路中,当主电路的电流超过其动作值时带动触点吸合，其电流值比较大，且与线圈的阻抗无关，所以线圈 导线比较粗,匝数较小,通常用紫铜条或粗的紫铜线绕制。
电压线圈 并联在电源两端,获得额定电压时带动触点吸合，其电流值由电源电压和线圈本身的电阻和阻抗决定。由于 线圈匝数多,导线细,电流较小而匝间电压高,所以一般用绝缘性能好的漆包线绕制。
I
U
+
-
4
2) 触头系统触头系统属于执行部件，按功能不同可分为 主触头和辅助触头两类，主触头用于接通知和分断主电路；辅助触头用于接通知和分断二次电路，还能起互锁和连锁作用。小型触头一般用银合金制成，大型触头用铜材制成。
触头通常以其初始位置即（常态）位置来命名。对电磁式电器来说，是指电磁铁线圈未通电时的位置；对非电量电起来说，是指没有受外力作用的位置。常闭触头（又称动断触头） —— 常态时动、
静触头是相互闭合的。常开触头（又称动合触头）常态时动、静触头是分开的。
常闭触头常开触头常开主触头常闭主触头线圈构成原理图常闭触头常开触头符号返回
8
二,开关电器及主令电器低压开关主要用做隔离、转换及接通和分断电路。常做为 机床电路的电源开关,或用于局部 照明电路的控制 以及小容量 电动机的起动、停止和正反转 的控制等。
1.开关类电器常用的低压开关类电器包括刀开关、转换开关、负荷开关和自动开关等
4
1.开关类电器普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，主要类型有负荷开关（如：胶盖闸刀开关和铁壳开关）、板形刀开关。闸刀开关又称开启式负荷开关，广泛用在照明电路和小容量（ 5.5kW）不频繁起动的动力电路的主电路中。
1)刀开关闸刀开关的主要结构如前图所示。
安装刀开关时瓷底座应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危机人身和设备安全。
4
1.开关类电器之二 组合开关组合开关又称转换开关，它实质上也是一种 特除的刀开关,只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是在平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。组合开关多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可用做不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载及控制 5kW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等 。
如果组合开关用于控制电动机正反转，则在从正转切换到反转的过程中，必须先经过停止位置，待停止后，再切换到反转位置。组合开关本身不带过载和短路保护装置。
1.开关类电器自动开关又叫自动 空气断路器 。它积控制和多重保护功能于一身，除能完成接通知和分断电路外，，还能对电路或电器设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。
3)自动开关它的动作参数可以根据用电的设备的要求人为调整，使用方便、可靠。通常自动开关根据其结构不同，可分为装置式和万能式两类。这里介绍的是装置式自动开关。
后面介绍其内部工作原理
1.开关类电器之三 自动开关
(2)自动开关的技术参数和电路符号主要技术参数有额定电压、额定电流、级数、脱扣器整定电流、主触电与辅助触点的分断能力和动作时间等。
(1)自动开关的结构及原理装置式自动开关又称是塑料外壳式（简称塑壳式）
自动开关或塑壳式低压断路器。一般用做配电线路的保护开关，电动机及照明电路的控制开关等。其结构如图所示。其主要部分由触电系统、灭弧装置、自动与手动操作机构、脱扣器、外壳组成。
主要保护装置，包括电磁脱扣器（用做短路保护）、
热脱扣器（用做过载保护）、失压脱扣器等种类。
自动开关的原理图
1弹簧 2— 过电流脱扣器 3— 欠电压脱扣器
4— 过热脱扣器 5— 搭钩 6— 触点 7— 顶杆
U V W
1
1
3
7
4
5
6
2
自动开关的图形符号
QF
1.开关类电器之四 —漏电保护器漏电保护器又称漏电保护自动开关或漏电保安器。主要用途：当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，
保障人身安全，防止触电事故发生。
有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
漏电保护器有单相和三相之分，该图片为单相漏电保安器，
其电路就画在其面板上。
漏电保护器工作原理当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作处于闭合状态。
电磁式电流型漏电开关工作原理图电源变压器主开关 测试回路电磁脱扣器零序电流互感器U
V
W
Is
如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再为零，这样零序电流互感器二次侧产生与 Is对应的感应电动势，加到脱扣器上，当 Is达到一定值时，脱扣器动作，推动主开关的锁扣，分断主电路。
返回
3
2.主令电器主令电器是指在电气自动控制系统中用来发出信号指令的电器。它的信号指令将通过继电器、接触器和其他电器的动作，接通和分断被控制电路，以实现对电动机和其他产生机械的的远距离控制。常用的主令电器有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器等。
2
2.主令电器之一 按钮按钮又称控制按钮或按钮开关，是一种手动控制电器。它只能短时接通或分断 5Ay以下的小电流电路，向其他电器发出指令的电信号，
控制其他电器动作。
按钮常闭触头按钮常开触头复合触头
2.主令电器之二 行程开关行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞、使其内部触点动作，分段或切断电路，从而控制生产机械行程、
位置或改变其运动状态常用行程开关的外形
a）按钮式 b）单滚轮式 c）双滚轮式
JLXK-11型行程开关的结构图常开触点 常闭触点
3
2.主令电器之三 万能转换开关万能转换开关是具有更多操作位置和触点、能够接多个电路的一种手动控制电器。由于它的档位多、触点多，可控制多个电路，
能适应复杂线路的要求，故 有“万能”之称。
a ）符号 b）触点通断表万能转换开关符号及触点通断表
LW5系列万能转换开关下页本讲小结电磁铁构造原理直流电磁铁和交流电磁铁区别短路环的作用电压线圈和电流线圈区别主触头和辅助触头常闭、常开触头的含义及其电路符号低压电器基本结构低压电器按作用分类 执行电器主令电器 保护电器控制电器知识点开关类电器刀开关应用与安装组合开关构造与应用自动开关的组成及其各种保护的动作原理漏电保护器的工作原理主令类电器按钮的作用与图形文字符号行程开关作用与触点符号万能转换开关（主令）电路符号以及触点通断表开关电器及主令电器知识点返回课后作业：
测量各种开关电器的触点，线圈的直流电组等参数 。
独立完成
0
下页第十五讲 接触器、继电器、
熔断器返回主要内容一、接触器二,继电器三、熔断器四、案例教学第十五讲 接触器、继电器、熔断器一、接触器接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。 它具有低压释放保护功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。因它不具备短路保护作用，
常和熔断器、热继电器等保护电器配合使用。接触器按电流种类不同可分为交流接触器和直流接触器两类
1.接触器的工作原理交流接触器的主要部分是电磁系统、触点系统和灭火装置，其外形和结构如图 1－ 29所示。
交流接触器有两种工作状态，即：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。如图 1－ 29b所示。接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后，
线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下释放，各触头随之复位。
2.接触器的主要技术参数
① 额定电压 接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。交流有
127V,220V,380V,500V；直流有 110V,220V,440V。
②额定电流 接触器铭牌额定电流是指主触头的额定电流。 5A,10A，
20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600 A.
③ 吸引线圈的额定电压 交流有 36 V,110V,127V,220V,380V；直流有 24V,48V,220V,440V。
④电气寿命和机械寿命 (以万次表示 )
⑤ 额定操作频率 (一次／ h表示 )
⑥ 主触点和辅足触点数目
3、接触器的图形及文字符号接触器的图形符号及文字符号如图 1－ 31所示。
① 根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。
②接触器的额定电压不得低于被控制电路的最高电压。
③接触器的额定电流应大于被控制电路的最大电流。
④电磁线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。
4.接触器的选择
KM
KM KM KM KM
线圈 主触点 辅助触点二,继电器继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、
速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，已完成控制和保护任务的电器。
虽然继电器和接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有 很多不同之处 。继电器可以对各种电量或非非电量的变化作出反应的，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，
因此继电器触头容量较小（不大于 5A），且无灭弧装置。
1.电磁式继电器
1) 电磁式继电器工作原理
(1)电流继电器（电磁铁，电流线圈）
(2)电压继电器（电磁铁，电压线圈）
(3) 中间继电器（电磁铁，电压线圈）
2)电磁式继电器的图形及文字符号
KI KI
触点
I >
KI
过电流继电器线圈
KV KV
触点
U<
KV
欠电压继电器线圈
KA KA
触点
KA
中间继电器线圈
2.时间继电器时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触头延时闭合或延时断开的自动控制电器。常用的时间继电器有电磁式、空气阻尼式、
电动式和晶体管式 4类。这里以应用广泛、结构简单、价格低廉且延时范围大的空气阻尼式时间、继电器为主进行介绍。
空气式时间继电器又叫气囊式时间继电器，是利用空气阻尼式的原理获得延时。它由电磁系统 \延时机构和触头三部分组成。
符号及文字符号如图所示。
KT
延时闭合的常开触点
KT
通电延时时间继电器线圈
KT
延时断开的常闭触点
KT
延时断开的常开触点
KT
断电延时时间继电器线圈
KT
延时闭合的常闭触点三、熔断器熔断器是一种最简单有效的保护电器。在使用时，熔断器串联在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要用做短路保护。
熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）
两部分组成。熔体由易熔金属材料（铅铜）及合金制成，通常作成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。
电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比，
因此，电流越大，则熔体熔断的时间越短，这称为熔断器的反时限保护特性。
熔断器的反时限特性以及图形文字符号熔断器的反时限特性以及图形文字符号如图所示。
熔断器的图形文字符号
FU
0
t
IIN
电流越大时间越短熔断器的反时限特性案例教学,低压电器故障诊断与维修
1.电磁式电器共性故障诊断及维修
1)触头的故障及维修 (1)触头过热 (2)触头磨损 (3)触头熔焊
2)电磁系统的故障及维修
(1)衔铁振动和噪声 (2)线圈过热或烧毁 (3)衔铁不释放
(4)衔铁不能吸合
2.常见电器故障诊断与维修
1)刀开关的运行维修 2)按钮的常见故障与维修 3)接触器的故障诊断与维修
①外观检查 ②灭弧罩检查 ③触头检查 ④铁心的检查 ⑤线圈的检查
⑥活动部件的检查案例教学,低压电器故障诊断与维修
4)热继电器的故障诊断与维修
①检查负荷电流是否和热元件的额定值相配合
②检查热继电器与外部联接点有无过热现象
③检查与热继电器联接的导线截面是否满足要求，有无因发热而影响热元件正常工作的现象
④检查继电器的运行环境温度有无变化,温度有无超过允许范围 (-
300C∽ 400C)
⑤ 检查热继电器动作情况是否正确
⑥检查继电器周围环境温度与被保护设备周围环境温度差值,若超出＋
250C（－ 250C）时,应调换大一号等级热元件 (或小一号等级热元件 )
案例教学,低压电器故障诊断与维修序号 故障现象 故障原因 维修方法
1 误熔断
① 动静触头（ RC1型）、触片与插座（
RM1型）、熔体与底座（ RL1型）接触不良，使接触部位过热。
②熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤，使熔体截面变小，电阻增加。
③熔断器周围介质温度与被保护对象介质温度相差太大。
① 整修动、
静接触部位
②更换熔体
③加强通风
2 管体烧损,爆裂 熔管里的填料洒落或瓷插座的隔热物（石棉垫）丢掉。
安装时要认真细心，更换熔管
3 熔体未熔电路不通 熔体两端接触不良 坚固接触面
5)熔断器的故障诊断与维修返回课后作业：
测量继电器、接触器的触点、线圈的直流电组等参数，
人为改变其状态再进行测量独立完成
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下页一、三相异步电动机保护控制要使电动机长期、安全、可靠地运行，必须对其实施各项保护措施，因此保护环节是控制系统不可缺少的组成部分。保护的作用一般体现在保护电动机、电网、电器控制设备及人身安全等。
下页
（一）短路保护 （二） 过载保护
( 三 ) 过流保护
(四 ) 欠压保护
(五 ) 零压保护（失压保护）
电动机常用的保护措施及其保护电路课后作业,P183 13
第二十四讲 车床的电气控制
普通车床的主要结构及运动形式
车床的控制特点
车床的典型环节
车床的控制电路
C620－ 1型普通车床的电气控制
C650－ 2型普通车床的电气控制 返回普通车床图片一、普通车床的主要结构及运动形式要研究控制系统，必须了解控制对象的结构和工作（工艺）基本情况，这样才能够有的放矢，避免控制线路分析和设计中的盲目性。
1,普通车床的主要结构普通车床的结构示意图
1— 进给箱 2— 挂轮箱 3— 主轴变速箱
4— 溜板与刀架 5— 溜板箱 6— 尾架
7— 丝杠 8— 光杠 9— 床身
2,普通车床的主要运动形式有 切削运动 和 辅助运动 两种形式切削运动包括 主运动 和 进给运动 ；而切削以外的运动皆称为辅助运动 。
切削运动工件的正反向旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖去带动工件旋转，它承受车削加工时的主要切削功率,由主电机提供 。
进给运动：
车床的进给运动是刀架的纵向或横向直线运动，加工螺纹是一种复合运动，进给运动的形式有手动和机动两种。
辅助运动工件的夹紧与放松刀架的快速移动
2,普通车床的主要运动形式主运动,
二、车床的控制要求
1,主轴能在较大的范围内调速。
2,调速的方法可通过控制主轴变速箱外的变速手柄来实现。
3,加工螺纹时，要求反转退刀，这就要求主轴能够正、反转。主轴的正、反转也可通过采用机械方法如操作手柄获得。
4,在加工过程中，要用冷却液给车刀降温，冷却液由冷却泵提供，冷却泵 由辅助电机提供动力 。
三、车床控制系统的典型环节主轴的正反转控制主轴电动机负载检测及保护环节主轴的点动控制主轴电动机反接制动停车控制刀架快速移动控制冷却泵电动机控制四,C620－ 1型普通车床的电气控制
1、电气控制系统的构成及作用主回路控制回路照明电路主轴电动机 M1和冷却泵电动机 M2,
且要顺序控制。 M1
的正反转通过机械系统来完成。主回路中有控制开关和保护元件。
照明开关 QS2、照明变压器 T、熔断器 FU3、
灯座开关 QS3和照明灯
EL组成。其作用是为工件照明。
由常规的部件组成，仅有一个继电器
KM1。2、电气控制系统的工作原理这叫搭铁，
即接地这是接地极
Q
S
SB
2
M1启动，QS
QS3，
QS
M2
启动这是照明开关
C650－ 2型普通车床的电气控制系统
KS1
SB4
主轴电动机 快移电动机冷却泵电动机运转继电器速度继电器，用于结束反接制动电流互感器正向起动按钮 反向起动按钮点动按钮正转继电器 反转继电器还应增加变压器和照明电路两个速度继电器触点
KS2对应正转,KS1对应反转
KM1,KM3通正转,KM2,KM3通反转；
KM1,KM2单独通电时，对应反接制动。
C650－ 2型普通车床的电气控制系统工作原理 11、主轴的正反转控制Q
S
控制回路得电
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
正向起动,
KM1
得电和 KA一起自锁和 KM3一起使电动机正向全压起动互锁
KM2
反向起动,
按 SB3，控制过程和正向起动相似正常运转后，速度节点 KS1或 KS2闭合；时间继电器常闭触点断开，电流表显示。
这里要增加一条虚线！
KS2对应正转，
KS1对应反转。
都是低速断开，
高速闭合按
SB2
KM3
得电
KA得电KT得电电流表 A
这是一条自锁通道！
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
C650－ 1型普通车床的电气控制系统工作原理 2
2、主轴电动机的点动控制
3、主轴电动机反接制动按
SB4
KM1得电，
M1串电阻低速正向旋转松
SB4
KM1断电停止，实现对刀操作按
SB1松
SB1
KM2得电（正向运转时）
KS2 串电阻并反接制动n
↓
KS2断开
M1断开被切断正序电源所有继电器均断电
KM2断电反接制动结束
＊点动时,KA不得电,KM1不能自锁
5、冷却泵电动机控制6、电流显示与保护回路
KT得电其触点延时断开，避开较大的起动和制动电流。
4、刀架快速移动控制压合 SQ,KM5得电,M5起动，刀架快速移动，松开 SQ，停止按 SB6,KM4得电,M2起动，冷却泵运转；，按 SB5，停止
C650－ 2型普通车床的电气控制系统工作原理 3
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
课后作业,c620-1型与 c650-2型普通机床电气控制有什么区别？
第二十五讲 摇臂钻床的电气控制一、摇臂钻床的主要结构及运动形式二,Z35摇臂钻床的电气控制主要内容返回摇臂钻床图片钻床概述钻床是一种孔加工的机床。可用来钻孔、扩孔、铰孔、
镗孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。
钻床按用途和结构可分为立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及其它专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，运用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。立钻和台钻应用也较为广泛，但其控制电路比较简单。因此本讲主要以 Z35和 Z3040摇臂钻床为重点进行分析。
一、摇臂钻床的主要结构及运动形式
1．主要结构摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成，如图 8-8所示。内立柱固定在底座的一端，在它外面套有外立柱，
外立柱可绕内立柱回转 360° 。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱上，
并借助丝杠的正反转可沿外立柱作上下移动；由于该丝杠与外立柱连成一体，且升降螺母固定在摇臂上，所以摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、
主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成，
主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，可通过手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。当进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。
钻削加工时，钻头一面进行旋转切削，一面进行纵向进给。
一、摇臂钻床的主要结构及运动形式
2、运动形式摇臂钻床的主运动为主轴旋转（产生的切削）运动。进给运动为主轴的纵向进给。辅助运动包括摇臂在外立柱上的垂直运动
（摇臂的升降），摇臂与外立柱一起绕内立柱的旋转运动及主轴箱沿摇臂长度方向的运动。对于摇臂在立柱上的升降,Z35摇臂钻床摇臂的松开与夹紧是依靠机械机构自动进行，而 Z3040摇臂钻床摇臂的松开与夹紧则是依靠液压推动松紧机构自动进行的。
二,Z35摇臂钻床的电气控制图 8-9 Z35摇臂钻床电气控制原理图
KV
1．电气控制原理图组成及作用
1．电气控制原理图组成及作用电气控制原理图可分成三个部分，即主电路、控制电路和照明电路。
主电路主电路中共有 4台电机,M1为冷却泵电动机，给加工工件提供冷却液，
由转换开关 SA2直接控制。 M2为主轴电动机,FR作过载保护。 M3为摇臂升降电动机，可进行正反转。 M4为立柱放松与夹紧电动机，也可进行正反转。电动机 M3和 M4都是短时运行的，所以不加过载保护。 M3、
M4共用熔断器 FU2作短路保护。因为外立柱和摇臂要绕内立柱回转，所以除了冷却泵电动机以外，其它的电源都通过汇流排 A引入。
1．电气控制原理图组成及作用控制电路控制电路的电源由变压器 TC将 380V的交流电源降为 127V后供给；
SA1为十字开关，由十字手柄和四个微动开关组成；十字手柄共有五个位置，即上、下、左、右和中，各个位置的工作情况如表 8-1所示。 KV为失压继电器，当电源合上时，必须将十字开关向左扳合一次，此时 SA1－ 1
触点接通，失压继电器 KV线圈通电并自锁。若机床工作时，十字手柄不在左边位置，机床断电后,KV释放；恢复电源后机床不能自行起动。接触器
KM1控制主轴电动机 M2的起停，接触器 KM2,KM3控制摇臂升降电动机的正反转，同拔叉位置相关联的转动组合开关 SQ2、限位开关 SQ1共同控制摇臂的升降。接触器 KM4,KM5控制立柱松开与夹紧电动机 M4。
1．电气控制原理图组成及作用照明电路照明电路的电源也是由变压器 TC将 380V交流电压降为 36V安全照明电源，照明灯一端接地，直接由开关
SA3控制。
2．电气控制原理图分析合上电源开关 QS，将 十字开关向左扳合,此时 SA1－ 1触点接通，失压继电器 KV线圈通电并自锁。起动主轴电动机。
将 十字开关向右扳合,触点 SA1－ 2接通，接触器 KM1线圈通电，主触点 KM1闭合，主轴电动机 M2直接起动后运转。主轴的正反转由主轴箱上的摩擦离合器手柄操作。摇臂钻床的钻头旋转和上下移动都由主轴电动机拖动。
将 十字开关扳回中间位置,触点 SA1－ 2断开，主轴电动机 M2停止。
十字开关向上扳合,触点 SA1－ 3闭合，接触器 KM2线圈通电，主触点
KM2接通，电动机 M3正转，带动升降丝杆正转，使摇臂上升 。
十字开关向下扳合,触点 SA1－ 4接通，接触器 KM3线圈通电吸合，主触点 KM3闭合，电动机 M3反转，带动升降丝杆反转，使摇臂下降 。
2．电气控制原理图分析限位开关 SQ1是用来限制摇臂升降的极限位置。当摇臂上升时（此时，接触器 KM2线圈通电吸合，电动机 M3正转）上升到极限位置，挡块碰到 SQ1，使触点 SQ1－ 1断开，接触器 KM2线圈断电释放，电动机 M3
停转，摇臂停止上升。当摇臂下降时（此时，接触器 KM3线圈通电吸合，
电动机 M3反转）下降到极限位置，挡块碰到 SQ1，使触点 SQ1－ 2断开，
接触器 KM3线圈断电释放，电动机 M3停转，摇臂停止下降。
Z35摇臂钻床的摇臂升降运动不允许与主轴旋转运动同时进行，
称之为不同运动间的联锁。完成这一任务是由十字开关操作手柄的几个位置实现的，每一个位置带动相应的微动开关动作，接通一个运动方向的电路。
2．电气控制原理图分析当摇臂需要旋转时，必须连同外立柱一起绕内立柱运转。这个过程必须经过立柱的松开和夹紧，而立柱的松开和夹紧是靠电动机 M4的正反转带动液压装置来完成的。当需要松开立柱时，可按下 SB1按钮，接触器 KM4
线圈通电吸合，主触点 KM4接通，电动机 M4正转，通过齿式离合器,M4
带动齿轮式油泵旋转，从一定方向送出高压油，经一定的油路系统和传动机构将外立柱松开。松开后可放开 SB1按钮,KM4线圈断电，主触点复位，
电动机 M4停转；即可用人力推动摇臂连同外立柱一起绕内立柱转动，当转到所需位置时，可按下 SB2按钮，接触器 KM5线圈通电吸合，主触点 KM5
接通，电动机 M4反转，通过齿式离合器,M4带动齿轮式油泵反向旋转，
从另一方向送出高压油，在液压推动下将立柱夹紧。夹紧后可放开 SB2按钮,KM5线圈断电释放，主触点复位，电动机 M4停转。
Z35摇臂钻床的主轴箱在摇臂上的松开与夹紧和立柱的松开与夹紧由同一台电动机（ M4）和同一液压传动机构同时进行。
图 摇臂升降的夹紧与放松机构示意图
3．常见故障分析
1）主轴电动机不能起动故障的主要原因有：十字开关的触点 SA1－ 2损坏或接触不良；接触器 KM1的主触点接触不良或接线脱落；失压继电器 KV的触点接触不良或接线脱落；熔断器 FU1的熔断丝烧断；这些情况都可能引起主轴电动机不能起动，应逐项检查排除。
2）主轴电动机不能停止主要是由于接触器 KM1的主触点熔焊造成，断开电源后更换接触器
KM1的主触点即可。
3．常见故障分析
3）摇臂升降后不能完全夹紧主要与摇臂夹紧的组合开关 SQ2有关。可能是组合开关 SQ2动触点的位置发生偏移，或者转动组合开关 SQ2的齿轮与拔叉上的扇形齿轮的啮合位置发生了偏移，当摇臂未能夹紧时，触点 SQ2－ 1（摇臂下降）或触点 SQ2－ 2
（摇臂上升）就过早地断开了，未到夹紧位置电动机 M3
就停转了。
3．常见故障分析
4）摇臂升降方向与十字开关标志的扳动方向相反该故障的原因是升降电动机的电源相序接反了，发生这一故障是很危险的，应立即断开电源开关，及时调整好升降电动机的电源相序。
5）摇臂升降不能停止这是因为检修时误将转换开关 SQ2的两对触点的接线互换了。
以十字开关扳到上升位置为例，接触器 KM2通电吸合，电动机
M3通电正转，摇臂先松开后上升，松开后应是触点 SQ2－ 2闭合，为夹紧作准备，接线接错后变为 SQ2－ 1闭合，往后将十字开关扳回中间位置以及终端限位开关触点 SQ1－ 1断开也不会停止上升。
3．常见故障分析
6）立柱松紧电动机不能起动发生故障的原因可能有：按钮 SB1,SB2的触点接触不良或接线脱落；接触器 KM4,KM5的主触点接触不良或接线脱落；熔断器 FU2的熔丝烧断；应根据具体情况逐项排除，直到正常工作。
7）立柱松紧电动机不能停止主要原因是接触器 KM4,KM5的主触点熔焊，应立即断开电源，更换接触器主触点。
课后作业：
Z35摇臂钻床的控制电路中，
（ 1）为什么要设置失压继电器？
（ 2）限位开关 SQ1和 SQ1有何作用实验步骤及注意事项三、点动、连续控制二、连续控制一、点动控制实验二、异步电动机点动、
连续控制
0
返回实验步骤及注意事项
1、安全问题听老师指挥，不得擅自接通电源；
电源一经接通不准用螺丝刀触摸裸露导线和螺丝；
胆大心细，谨慎操作，切忌大喊大叫，引起慌乱。
发现异常，赶快切断控制台上的电源。
检查本次实验所用到的电源、仪器、电器和工具等是否完好合理布置元器件,按电路原理图（或安装接线图）联线注意
,顺藤摸瓜、从头到尾，后结分叉,的方式
2、元件检查
4、通电前检查
3、电路接线用万用表检查（首尾端）后，申请送电。
今天是第一次接触“高压电”，
要特别注意安全
5
1、从原理图中看控制回路的连接关系
FR
KM1
SB1
3
2,每个连接点不超过两根引线。
1,线号顺序自左向右，按回路进行；
哈哈！
这叫从头到尾、
顺藤摸瓜
A B C
KM
QS
主电路
M
3~
FR
121
4
一、点动控制注意,
11
3,电动机端口接线要处理好，防止短路。
1 13 3 5A1
２ 14 4 6
21
22 A2
KM1 1
2
SB2
M
3 ~
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
L1 L2 L3
QS
FU1
~380V
0
1）先排好实际器件的位置
2）接主回路，并检查
3）后接控制回路，
并检查
4）通电实验
2、点动控制实物接线返回
1
2
3
4
9
实物接线较为复杂
1、从原理图中看连续控制回路怎样接线
FR
KM1
KM1
SB2SB1
1
76
12
1,自保触点并联在启动按钮两端 ；
2,认清常开常闭触点，若接错，会发生闪光灯现象，
接触器连续闪动，应切断电源及时排除。
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
二、连续控制
5
4
注意,
9
1、保持主回路接线不变
2、增加一个停止按钮 SB1
3、按顺序接控制回路并检查
4、通电二、连续控制实物接线 2
1
2
SB2
M
3 ~
1 3 5
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
L1 L2 L3
Q
FU1
~380V
0
1 13 3 5A1
２ 14 4 6
21
22 A2
KM1
1
2
4 3
5
6
7
1
2
SB1
返回
6,7号线接常开触点三、点动、连续控制控制电路组成特点
1、在连续控制电路的基础上，增加了有 两个触头的点动按钮 SB3，它在接通电路的同时也将自锁回路断开，因此可实现点动控制。
2,SB2仍为连续运行按钮,该电路及可以实现连续控制又可以实现点动控制。
3
FR
KM1
KM1SB2SB1
SB3
A
C
点动控制按钮在完成以上两个项目的学生，可继续作做该项目。
返回接线、检查注意事项
按照电路图接线,从头到尾、顺藤摸瓜，后结分叉 。
通电前检查,按图理线，万用表电阻档检测（分别按住和松开解除其和按钮测量主回路、控制回路两端 通断情况 ）。
带电检查,万用表交流电压档检测（电源、线圈、常开触电）
FR
KM1
KM1SB2
SB1
1
76
12
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
5
4
0
10
52 7
0
10 5
FR
KM1
KM1SB2
SB1
1
76
12
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
5
4
0
10
52 7
0
10 5
实验步骤及注意事项一、安全问题听老师指挥，不得擅自接通电源；
电源一经接通不准用螺丝刀触摸裸露导线和螺丝；
胆大心细，谨慎操作，切忌大喊大叫，引起慌乱。 ；
发现异常，赶快切断控制台上的电源。
检查本次实验所用到的电器和工具、仪器等是否完好合理布置元器件,按电路原理图（或安装接线图）联线注意
“顺藤摸瓜、从头到尾，后结分叉”的方式二、元件检查四、通电前检查三、电路接线用万用表检查后，申请送电。
一、从原理图中看控制回路怎样接线
FR
KM1
KM2
KM1
SB1SB3 KM2
KM2
SB2 KM1
2345
9
1011
78
1314
12
2,每个连接点不超过两根引线。
16
A B
QS
C
FU
1
1,线号顺序自右向左，按回路进行；
3,最后接自保触点 。 下页哈哈！
这叫顺藤摸瓜返回独立完成课后任务,按要求完成实验报告 。
*三相异步电动机星三角降压起动实验
1、先要搞清电路原理图，禁止盲目接线
2、先接主回路，再接控制回路
3、通电前一定要进行仔细检查返回星 -三角起动控制线路原理图鼠笼式电动机 Y-Δ 起动主回路
A B C
Q
KM1
FR
M
FU1
KM3
KM2
~380V
起动：
KM1,KM3通电工作：
KM1,KM2通电
SB2
SB1
FR
KM1
KT
KM2
KM2
KM3
KT
KM2
KTKM3KM1
Y-Δ 起动主控制电路
SB2
SB1
M
KM1
KM2
KM3
KT
△ t
控制过程时序图
1
2
SB2
２
２
SB1
A B C
KT
KM3 KM2
M
A
Y
B
Z
C
X
星 -三角起动主电路接线图
A B C A B C
KM1
A B C
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
A B C
C A B
1
2
SB2
２
２
SB1
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
U V W
KM1
KT
KM3 KM2
M
3 ~
U1
V2
V1
W2
W1
U2
星 -三角起动控制线路接线图返回返回独立完成课后任务,按要求完成实验报告 。
谢谢大家密切合作欢迎多提宝贵意见
0
制作人,李瑞年返回
机电工程学院电器控制与 PLC
组合开关图符号及外形图
1．开关电器
HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组合开关内部解剖图刀开关 适用于不频繁接通和断开电路 ；组合开关 适用于机床设备的电源引入开关 。
电器控制与 PLC
2、控制按钮结构原理图及图符号控制按钮产品外形图控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器。
控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭；和下面的静触点组成常开。 按下按钮，常闭触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹簧作用下各触点恢复原态。
常开 (动合 )按钮电路符号
SB
常闭 (动断 )按钮
SB
电路符号复合按钮
SB
电路符号电器控制与 PLC
3、位置开关（行程开关）
结构原理图及图符号位置开关产品外形图位置开关 又称 行程开关 或 限位开关,其作用是 将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、
反转、变速或循环。
工作原理,当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。
SQ
SQ
电器控制与 PLC
触头系统电磁系统
4、交流接触器接触器结构组成及作用：
交流接触器结构原理图铁芯、衔铁通电线圈三对主触头,控制主电路的通、断,
两对辅助常开触头、两对辅助常闭触头,自锁 和 互锁交流接触器产品外形图电器控制与 PLC
发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，
扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
5、热继电器热继电器产品图结构原理图和图符号工作原理：
发热元件
I
常闭触头双金属片扣板发热元件常闭触头
FR
FR
发热元件串接在主电路中；常闭触点串接在控制电路中电器控制与 PLC
线圈通电? 衔铁吸合（向下）? 连杆动作? 触头动作
6、时间继电器结构原理图时间继电器产品外形图通电延时,当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；
断电延时,线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。
线圈衔铁调整螺钉延时打开触头延时闭合触头气室时间继电器是电路中控制动作时间的设备。 它 利用电磁原理来实现触头的 延时接通 和 断开 。
电器控制与 PLC
7、熔断器熔断器产品外形图熔断器简称 保险丝,是最简单有效的 短路保护 装置。
熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的，当流过熔体的 电流大于它的整定值 时,熔体立刻熔断，切断电源，起到保护作用 。
① 一般照明电路，熔体 IN>IL；
熔断器熔体选用的原则
② 单台电动机：熔体 IN>（ 1.5～ 2.5） IL；
③ 多台电动机：熔体 IN≥（ 1.5～ 2.5）倍最大电机 IN加其余电机的额定电流。图符号
FU
电器控制与 PLC
一、常用电气控制线路设计
1、电动机起停控制
SB2－启动按钮
SB1－停止按钮电路保护环节：
1,短路保护 (FU)
2,过载保护 (FR)
3、欠压和失压保护（ KM）
电器控制与 PLC
2、电动机正反转控制电气互锁的作用：防止接触器主触点熔焊或机械结构失灵使主触点不能断开。
若另一接触器动作会造成事故。
电器控制与 PLC
SQ3
和
SQ4
为超程限位开关 除去SQ1是怎样一个工作过程？？
3、工作台自动往返控制电器控制与 PLC
4、多地控制线路电器控制与 PLC
5、星 -三角降压启动电器控制与 PLC
6、反接制动控制电路电器控制与 PLC
7、能耗制动控制电路概 述凡是能够自动或手动 接通和断开电路,以及能够对电路或非电路现象进行 切换,控制,
保护,检测,变换 和 调节 的元件统称为 电器 。
按工作电压高低，电器可分为高压电器和低压电器两大类。
高压电器 是指额定电压为 3KV及以上的电器； 低压电器 是指交流电压为 1000V或直流电压为 1200V以下的电器,它是电力拖动自动控制系统的基本组成元件，是本课程研究、使用的对象。
哇！高低压就这样区分啊 。
请看一下常用低压电器的的图片，以增加感性认识。
塑壳自动开关（断路器）
带漏电保护的自动开关
1
带消弧罩的接触器低压接触器
1
机电式时间继电器
1
KVFR
QS
QL
FU
QL
2
行程（位置）开关中间继电器固态（无触点）继电器
1
返回一,低压电器类别与构造原理从图片可以看出，低压电器种类繁多、构造各异、功能多样，下面将它们分类进行介绍。
主令电器 用来控制电路的通断。例如：
继电器、开关类电器等。
主令电器 发出控制“指令”，控制其他自动电器的动作，例如：按钮、转换开关等。
保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不在短路、过载等故障状态下运行，免遭损坏 。
1.低压电器的分类
1)按控制作用分类执行电器 用来完成某种动作（主电路的开断）。例如：接触器等。
监测转换中间放大 执行
M
主令中间转换执行低压电器的作用和分类
7
1.低压电器的分类
2)按动作方式分类自动切换电器 它是按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。
非自动电器 它是通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。
3)按动作原理分类电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的，例如：接触器、继电器等。
非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、
热继电器等。
2
2.低压电器的基本结构低压电器一般由两个基本部分组成,感受部件 和 执行部件 。
感受部件 能感受外界的信号，做出有规律的反应 。在自动切换电器中，
感受部件大多由电磁机构组成；在手动电器中，感受部件通常为操作手柄、按钮等。
执行部件 是根据指令，执行电路的接通、切断等任务,如触点和灭弧系统。
对于自动开关类的低压电器，通常还有 中间（传递）部分,它的任务是把感受部件和执行部件两部分连接起来，使它们协调一致，按一定的规律动作。
感受部件 中间环节 执行部件外界信号 控制系统
1)电磁机构电磁铁有各种结构形式。是靠电磁力带动触电闭合或断开。电磁铁组成如图所示，电磁线圈通电时 产生磁场,使得动、
静铁心磁化并 互相吸引,当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合,接通电路 。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动、静触点，
分断电路。
静触点动触点复位弹簧动铁心静铁心线圈电磁机构是电器元件的感受部件，通常采用电磁铁的形式。
电磁铁原理
6
电磁铁有各种结构形式。铁心有 E形,U形。动作方式有直动式、转动时。它们各有不同的机电性能，适用于不同的场合。下图列出了几种常见电磁铁心的结构形式。
适用于中间继电器 适用于断路器的脱扣器适用与于大型接触器电磁铁结构形式
3
直流电磁铁和交流电磁铁在稳定状态下直流电磁铁中磁通恒定，铁心中不产生损耗，只有线圈产生热量。因此，直流电磁铁的铁心是用 整块钢材 或工程纯铁制成的，电磁线圈没有骨架,且做成 细长形,以增加它和铁心直接接触的面积，利于线圈热量从铁心散发出去。
交流电磁铁中磁通交变，铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，铁心和线圈都产生热量。因此，交流电磁铁和铁心一般用 硅钢片 叠城，以减少铁损，
并且将线圈制成 粗短形,由 线圈骨架 把它和铁心隔开，以免铁心的热量传给线圈致使其过热而烧坏。
电磁铁按励磁电流不同可分为 直流电磁铁和交流电磁铁 。
3
短路环的作用为了消除这一弊端在铁心柱面的一部分,
嵌入一只铜环，名为短路环，如图所示。
φ1φ2
磁通不同时为零
φ1
φ2
短路环
φ1
φ2
该短路环相当于变压器副边绕组，在线圈通入交流电时，铁心柱面产生磁通 φ1,该磁通穿过短路环，短路环中产生感应电流也将产生磁通 φ2 。短路环相当于纯电感电路,φ2滞后于 φ1，两个磁通不同时为零，铁心之间始终有磁力吸引，从而克服了衔铁被释放的趋势，使衔铁在通电过程中总是处于吸合状态，明显减小了震动和噪声 。所以短路环又叫减振环，它通常由康铜或镍铬合金制成。
7
电压线圈和电流线圈电磁铁的线圈按接入电路的方式不同分为 电压线圈 和 电流线圈 。
电流线圈 串联在主电路中,当主电路的电流超过其动作值时带动触点吸合，其电流值比较大，且与线圈的阻抗无关，所以线圈 导线比较粗,匝数较小,通常用紫铜条或粗的紫铜线绕制。
电压线圈 并联在电源两端,获得额定电压时带动触点吸合，其电流值由电源电压和线圈本身的电阻和阻抗决定。由于 线圈匝数多,导线细,电流较小而匝间电压高,所以一般用绝缘性能好的漆包线绕制。
I
U
+
-
4
2) 触头系统触头系统属于执行部件，按功能不同可分为 主触头和辅助触头两类，主触头用于接通知和分断主电路；辅助触头用于接通知和分断二次电路，还能起互锁和连锁作用。小型触头一般用银合金制成，大型触头用铜材制成。
触头通常以其初始位置即（常态）位置来命名。对电磁式电器来说，是指电磁铁线圈未通电时的位置；对非电量电起来说，是指没有受外力作用的位置。常闭触头（又称动断触头） —— 常态时动、
静触头是相互闭合的。常开触头（又称动合触头）常态时动、静触头是分开的。
常闭触头常开触头常开主触头常闭主触头线圈构成原理图常闭触头常开触头符号返回
8
二,开关电器及主令电器低压开关主要用做隔离、转换及接通和分断电路。常做为 机床电路的电源开关,或用于局部 照明电路的控制 以及小容量 电动机的起动、停止和正反转 的控制等。
1.开关类电器常用的低压开关类电器包括刀开关、转换开关、负荷开关和自动开关等
4
1.开关类电器普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，主要类型有负荷开关（如：胶盖闸刀开关和铁壳开关）、板形刀开关。闸刀开关又称开启式负荷开关，广泛用在照明电路和小容量（ 5.5kW）不频繁起动的动力电路的主电路中。
1)刀开关闸刀开关的主要结构如前图所示。
安装刀开关时瓷底座应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危机人身和设备安全。
4
1.开关类电器之二 组合开关组合开关又称转换开关，它实质上也是一种 特除的刀开关,只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是在平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。组合开关多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可用做不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载及控制 5kW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等 。
如果组合开关用于控制电动机正反转，则在从正转切换到反转的过程中，必须先经过停止位置，待停止后，再切换到反转位置。组合开关本身不带过载和短路保护装置。
1.开关类电器自动开关又叫自动 空气断路器 。它积控制和多重保护功能于一身，除能完成接通知和分断电路外，，还能对电路或电器设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。
3)自动开关它的动作参数可以根据用电的设备的要求人为调整，使用方便、可靠。通常自动开关根据其结构不同，可分为装置式和万能式两类。这里介绍的是装置式自动开关。
后面介绍其内部工作原理
1.开关类电器之三 自动开关
(2)自动开关的技术参数和电路符号主要技术参数有额定电压、额定电流、级数、脱扣器整定电流、主触电与辅助触点的分断能力和动作时间等。
(1)自动开关的结构及原理装置式自动开关又称是塑料外壳式（简称塑壳式）
自动开关或塑壳式低压断路器。一般用做配电线路的保护开关，电动机及照明电路的控制开关等。其结构如图所示。其主要部分由触电系统、灭弧装置、自动与手动操作机构、脱扣器、外壳组成。
主要保护装置，包括电磁脱扣器（用做短路保护）、
热脱扣器（用做过载保护）、失压脱扣器等种类。
自动开关的原理图
1弹簧 2— 过电流脱扣器 3— 欠电压脱扣器
4— 过热脱扣器 5— 搭钩 6— 触点 7— 顶杆
U V W
1
1
3
7
4
5
6
2
自动开关的图形符号
QF
1.开关类电器之四 —漏电保护器漏电保护器又称漏电保护自动开关或漏电保安器。主要用途：当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，
保障人身安全，防止触电事故发生。
有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
漏电保护器有单相和三相之分，该图片为单相漏电保安器，
其电路就画在其面板上。
漏电保护器工作原理当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作处于闭合状态。
电磁式电流型漏电开关工作原理图电源变压器主开关 测试回路电磁脱扣器零序电流互感器U
V
W
Is
如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再为零，这样零序电流互感器二次侧产生与 Is对应的感应电动势，加到脱扣器上，当 Is达到一定值时，脱扣器动作，推动主开关的锁扣，分断主电路。
返回
3
2.主令电器主令电器是指在电气自动控制系统中用来发出信号指令的电器。它的信号指令将通过继电器、接触器和其他电器的动作，接通和分断被控制电路，以实现对电动机和其他产生机械的的远距离控制。常用的主令电器有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器等。
2
2.主令电器之一 按钮按钮又称控制按钮或按钮开关，是一种手动控制电器。它只能短时接通或分断 5Ay以下的小电流电路，向其他电器发出指令的电信号，
控制其他电器动作。
按钮常闭触头按钮常开触头复合触头
2.主令电器之二 行程开关行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞、使其内部触点动作，分段或切断电路，从而控制生产机械行程、
位置或改变其运动状态常用行程开关的外形
a）按钮式 b）单滚轮式 c）双滚轮式
JLXK-11型行程开关的结构图常开触点 常闭触点
3
2.主令电器之三 万能转换开关万能转换开关是具有更多操作位置和触点、能够接多个电路的一种手动控制电器。由于它的档位多、触点多，可控制多个电路，
能适应复杂线路的要求，故 有“万能”之称。
a ）符号 b）触点通断表万能转换开关符号及触点通断表
LW5系列万能转换开关下页本讲小结电磁铁构造原理直流电磁铁和交流电磁铁区别短路环的作用电压线圈和电流线圈区别主触头和辅助触头常闭、常开触头的含义及其电路符号低压电器基本结构低压电器按作用分类 执行电器主令电器 保护电器控制电器知识点开关类电器刀开关应用与安装组合开关构造与应用自动开关的组成及其各种保护的动作原理漏电保护器的工作原理主令类电器按钮的作用与图形文字符号行程开关作用与触点符号万能转换开关（主令）电路符号以及触点通断表开关电器及主令电器知识点返回课后作业：
测量各种开关电器的触点，线圈的直流电组等参数 。
独立完成
0
下页第十五讲 接触器、继电器、
熔断器返回主要内容一、接触器二,继电器三、熔断器四、案例教学第十五讲 接触器、继电器、熔断器一、接触器接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。 它具有低压释放保护功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。因它不具备短路保护作用，
常和熔断器、热继电器等保护电器配合使用。接触器按电流种类不同可分为交流接触器和直流接触器两类
1.接触器的工作原理交流接触器的主要部分是电磁系统、触点系统和灭火装置，其外形和结构如图 1－ 29所示。
交流接触器有两种工作状态，即：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。如图 1－ 29b所示。接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后，
线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下释放，各触头随之复位。
2.接触器的主要技术参数
① 额定电压 接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。交流有
127V,220V,380V,500V；直流有 110V,220V,440V。
②额定电流 接触器铭牌额定电流是指主触头的额定电流。 5A,10A，
20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600 A.
③ 吸引线圈的额定电压 交流有 36 V,110V,127V,220V,380V；直流有 24V,48V,220V,440V。
④电气寿命和机械寿命 (以万次表示 )
⑤ 额定操作频率 (一次／ h表示 )
⑥ 主触点和辅足触点数目
3、接触器的图形及文字符号接触器的图形符号及文字符号如图 1－ 31所示。
① 根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。
②接触器的额定电压不得低于被控制电路的最高电压。
③接触器的额定电流应大于被控制电路的最大电流。
④电磁线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。
4.接触器的选择
KM
KM KM KM KM
线圈 主触点 辅助触点二,继电器继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、
速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，已完成控制和保护任务的电器。
虽然继电器和接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有 很多不同之处 。继电器可以对各种电量或非非电量的变化作出反应的，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，
因此继电器触头容量较小（不大于 5A），且无灭弧装置。
1.电磁式继电器
1) 电磁式继电器工作原理
(1)电流继电器（电磁铁，电流线圈）
(2)电压继电器（电磁铁，电压线圈）
(3) 中间继电器（电磁铁，电压线圈）
2)电磁式继电器的图形及文字符号
KI KI
触点
I >
KI
过电流继电器线圈
KV KV
触点
U<
KV
欠电压继电器线圈
KA KA
触点
KA
中间继电器线圈
2.时间继电器时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触头延时闭合或延时断开的自动控制电器。常用的时间继电器有电磁式、空气阻尼式、
电动式和晶体管式 4类。这里以应用广泛、结构简单、价格低廉且延时范围大的空气阻尼式时间、继电器为主进行介绍。
空气式时间继电器又叫气囊式时间继电器，是利用空气阻尼式的原理获得延时。它由电磁系统 \延时机构和触头三部分组成。
符号及文字符号如图所示。
KT
延时闭合的常开触点
KT
通电延时时间继电器线圈
KT
延时断开的常闭触点
KT
延时断开的常开触点
KT
断电延时时间继电器线圈
KT
延时闭合的常闭触点三、熔断器熔断器是一种最简单有效的保护电器。在使用时，熔断器串联在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要用做短路保护。
熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）
两部分组成。熔体由易熔金属材料（铅铜）及合金制成，通常作成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。
电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比，
因此，电流越大，则熔体熔断的时间越短，这称为熔断器的反时限保护特性。
熔断器的反时限特性以及图形文字符号熔断器的反时限特性以及图形文字符号如图所示。
熔断器的图形文字符号
FU
0
t
IIN
电流越大时间越短熔断器的反时限特性案例教学,低压电器故障诊断与维修
1.电磁式电器共性故障诊断及维修
1)触头的故障及维修 (1)触头过热 (2)触头磨损 (3)触头熔焊
2)电磁系统的故障及维修
(1)衔铁振动和噪声 (2)线圈过热或烧毁 (3)衔铁不释放
(4)衔铁不能吸合
2.常见电器故障诊断与维修
1)刀开关的运行维修 2)按钮的常见故障与维修 3)接触器的故障诊断与维修
①外观检查 ②灭弧罩检查 ③触头检查 ④铁心的检查 ⑤线圈的检查
⑥活动部件的检查案例教学,低压电器故障诊断与维修
4)热继电器的故障诊断与维修
①检查负荷电流是否和热元件的额定值相配合
②检查热继电器与外部联接点有无过热现象
③检查与热继电器联接的导线截面是否满足要求，有无因发热而影响热元件正常工作的现象
④检查继电器的运行环境温度有无变化,温度有无超过允许范围 (-
300C∽ 400C)
⑤ 检查热继电器动作情况是否正确
⑥检查继电器周围环境温度与被保护设备周围环境温度差值,若超出＋
250C（－ 250C）时,应调换大一号等级热元件 (或小一号等级热元件 )
案例教学,低压电器故障诊断与维修序号 故障现象 故障原因 维修方法
1 误熔断
① 动静触头（ RC1型）、触片与插座（
RM1型）、熔体与底座（ RL1型）接触不良，使接触部位过热。
②熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤，使熔体截面变小，电阻增加。
③熔断器周围介质温度与被保护对象介质温度相差太大。
① 整修动、
静接触部位
②更换熔体
③加强通风
2 管体烧损,爆裂 熔管里的填料洒落或瓷插座的隔热物（石棉垫）丢掉。
安装时要认真细心，更换熔管
3 熔体未熔电路不通 熔体两端接触不良 坚固接触面
5)熔断器的故障诊断与维修返回课后作业：
测量继电器、接触器的触点、线圈的直流电组等参数，
人为改变其状态再进行测量独立完成
0
下页一、三相异步电动机保护控制要使电动机长期、安全、可靠地运行，必须对其实施各项保护措施，因此保护环节是控制系统不可缺少的组成部分。保护的作用一般体现在保护电动机、电网、电器控制设备及人身安全等。
下页
（一）短路保护 （二） 过载保护
( 三 ) 过流保护
(四 ) 欠压保护
(五 ) 零压保护（失压保护）
电动机常用的保护措施及其保护电路课后作业,P183 13
第二十四讲 车床的电气控制
普通车床的主要结构及运动形式
车床的控制特点
车床的典型环节
车床的控制电路
C620－ 1型普通车床的电气控制
C650－ 2型普通车床的电气控制 返回普通车床图片一、普通车床的主要结构及运动形式要研究控制系统，必须了解控制对象的结构和工作（工艺）基本情况，这样才能够有的放矢，避免控制线路分析和设计中的盲目性。
1,普通车床的主要结构普通车床的结构示意图
1— 进给箱 2— 挂轮箱 3— 主轴变速箱
4— 溜板与刀架 5— 溜板箱 6— 尾架
7— 丝杠 8— 光杠 9— 床身
2,普通车床的主要运动形式有 切削运动 和 辅助运动 两种形式切削运动包括 主运动 和 进给运动 ；而切削以外的运动皆称为辅助运动 。
切削运动工件的正反向旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖去带动工件旋转，它承受车削加工时的主要切削功率,由主电机提供 。
进给运动：
车床的进给运动是刀架的纵向或横向直线运动，加工螺纹是一种复合运动，进给运动的形式有手动和机动两种。
辅助运动工件的夹紧与放松刀架的快速移动
2,普通车床的主要运动形式主运动,
二、车床的控制要求
1,主轴能在较大的范围内调速。
2,调速的方法可通过控制主轴变速箱外的变速手柄来实现。
3,加工螺纹时，要求反转退刀，这就要求主轴能够正、反转。主轴的正、反转也可通过采用机械方法如操作手柄获得。
4,在加工过程中，要用冷却液给车刀降温，冷却液由冷却泵提供，冷却泵 由辅助电机提供动力 。
三、车床控制系统的典型环节主轴的正反转控制主轴电动机负载检测及保护环节主轴的点动控制主轴电动机反接制动停车控制刀架快速移动控制冷却泵电动机控制四,C620－ 1型普通车床的电气控制
1、电气控制系统的构成及作用主回路控制回路照明电路主轴电动机 M1和冷却泵电动机 M2,
且要顺序控制。 M1
的正反转通过机械系统来完成。主回路中有控制开关和保护元件。
照明开关 QS2、照明变压器 T、熔断器 FU3、
灯座开关 QS3和照明灯
EL组成。其作用是为工件照明。
由常规的部件组成，仅有一个继电器
KM1。2、电气控制系统的工作原理这叫搭铁，
即接地这是接地极
Q
S
SB
2
M1启动，QS
QS3，
QS
M2
启动这是照明开关
C650－ 2型普通车床的电气控制系统
KS1
SB4
主轴电动机 快移电动机冷却泵电动机运转继电器速度继电器，用于结束反接制动电流互感器正向起动按钮 反向起动按钮点动按钮正转继电器 反转继电器还应增加变压器和照明电路两个速度继电器触点
KS2对应正转,KS1对应反转
KM1,KM3通正转,KM2,KM3通反转；
KM1,KM2单独通电时，对应反接制动。
C650－ 2型普通车床的电气控制系统工作原理 11、主轴的正反转控制Q
S
控制回路得电
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
正向起动,
KM1
得电和 KA一起自锁和 KM3一起使电动机正向全压起动互锁
KM2
反向起动,
按 SB3，控制过程和正向起动相似正常运转后，速度节点 KS1或 KS2闭合；时间继电器常闭触点断开，电流表显示。
这里要增加一条虚线！
KS2对应正转，
KS1对应反转。
都是低速断开，
高速闭合按
SB2
KM3
得电
KA得电KT得电电流表 A
这是一条自锁通道！
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
C650－ 1型普通车床的电气控制系统工作原理 2
2、主轴电动机的点动控制
3、主轴电动机反接制动按
SB4
KM1得电，
M1串电阻低速正向旋转松
SB4
KM1断电停止，实现对刀操作按
SB1松
SB1
KM2得电（正向运转时）
KS2 串电阻并反接制动n
↓
KS2断开
M1断开被切断正序电源所有继电器均断电
KM2断电反接制动结束
＊点动时,KA不得电,KM1不能自锁
5、冷却泵电动机控制6、电流显示与保护回路
KT得电其触点延时断开，避开较大的起动和制动电流。
4、刀架快速移动控制压合 SQ,KM5得电,M5起动，刀架快速移动，松开 SQ，停止按 SB6,KM4得电,M2起动，冷却泵运转；，按 SB5，停止
C650－ 2型普通车床的电气控制系统工作原理 3
FU
KM1
SB2
SB4
KM2
SB3
KM1
FR1
KA
KA
KA n〉 n〉
KM3 KT KA KM4 KM5
KM2
KM1KM2
KS2KS1
SB6KM3
SB5
KM4
SQ
FR2
SB1
KA
课后作业,c620-1型与 c650-2型普通机床电气控制有什么区别？
第二十五讲 摇臂钻床的电气控制一、摇臂钻床的主要结构及运动形式二,Z35摇臂钻床的电气控制主要内容返回摇臂钻床图片钻床概述钻床是一种孔加工的机床。可用来钻孔、扩孔、铰孔、
镗孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。
钻床按用途和结构可分为立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及其它专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，运用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。立钻和台钻应用也较为广泛，但其控制电路比较简单。因此本讲主要以 Z35和 Z3040摇臂钻床为重点进行分析。
一、摇臂钻床的主要结构及运动形式
1．主要结构摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成，如图 8-8所示。内立柱固定在底座的一端，在它外面套有外立柱，
外立柱可绕内立柱回转 360° 。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱上，
并借助丝杠的正反转可沿外立柱作上下移动；由于该丝杠与外立柱连成一体，且升降螺母固定在摇臂上，所以摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、
主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成，
主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，可通过手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。当进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。
钻削加工时，钻头一面进行旋转切削，一面进行纵向进给。
一、摇臂钻床的主要结构及运动形式
2、运动形式摇臂钻床的主运动为主轴旋转（产生的切削）运动。进给运动为主轴的纵向进给。辅助运动包括摇臂在外立柱上的垂直运动
（摇臂的升降），摇臂与外立柱一起绕内立柱的旋转运动及主轴箱沿摇臂长度方向的运动。对于摇臂在立柱上的升降,Z35摇臂钻床摇臂的松开与夹紧是依靠机械机构自动进行，而 Z3040摇臂钻床摇臂的松开与夹紧则是依靠液压推动松紧机构自动进行的。
二,Z35摇臂钻床的电气控制图 8-9 Z35摇臂钻床电气控制原理图
KV
1．电气控制原理图组成及作用
1．电气控制原理图组成及作用电气控制原理图可分成三个部分，即主电路、控制电路和照明电路。
主电路主电路中共有 4台电机,M1为冷却泵电动机，给加工工件提供冷却液，
由转换开关 SA2直接控制。 M2为主轴电动机,FR作过载保护。 M3为摇臂升降电动机，可进行正反转。 M4为立柱放松与夹紧电动机，也可进行正反转。电动机 M3和 M4都是短时运行的，所以不加过载保护。 M3、
M4共用熔断器 FU2作短路保护。因为外立柱和摇臂要绕内立柱回转，所以除了冷却泵电动机以外，其它的电源都通过汇流排 A引入。
1．电气控制原理图组成及作用控制电路控制电路的电源由变压器 TC将 380V的交流电源降为 127V后供给；
SA1为十字开关，由十字手柄和四个微动开关组成；十字手柄共有五个位置，即上、下、左、右和中，各个位置的工作情况如表 8-1所示。 KV为失压继电器，当电源合上时，必须将十字开关向左扳合一次，此时 SA1－ 1
触点接通，失压继电器 KV线圈通电并自锁。若机床工作时，十字手柄不在左边位置，机床断电后,KV释放；恢复电源后机床不能自行起动。接触器
KM1控制主轴电动机 M2的起停，接触器 KM2,KM3控制摇臂升降电动机的正反转，同拔叉位置相关联的转动组合开关 SQ2、限位开关 SQ1共同控制摇臂的升降。接触器 KM4,KM5控制立柱松开与夹紧电动机 M4。
1．电气控制原理图组成及作用照明电路照明电路的电源也是由变压器 TC将 380V交流电压降为 36V安全照明电源，照明灯一端接地，直接由开关
SA3控制。
2．电气控制原理图分析合上电源开关 QS，将 十字开关向左扳合,此时 SA1－ 1触点接通，失压继电器 KV线圈通电并自锁。起动主轴电动机。
将 十字开关向右扳合,触点 SA1－ 2接通，接触器 KM1线圈通电，主触点 KM1闭合，主轴电动机 M2直接起动后运转。主轴的正反转由主轴箱上的摩擦离合器手柄操作。摇臂钻床的钻头旋转和上下移动都由主轴电动机拖动。
将 十字开关扳回中间位置,触点 SA1－ 2断开，主轴电动机 M2停止。
十字开关向上扳合,触点 SA1－ 3闭合，接触器 KM2线圈通电，主触点
KM2接通，电动机 M3正转，带动升降丝杆正转，使摇臂上升 。
十字开关向下扳合,触点 SA1－ 4接通，接触器 KM3线圈通电吸合，主触点 KM3闭合，电动机 M3反转，带动升降丝杆反转，使摇臂下降 。
2．电气控制原理图分析限位开关 SQ1是用来限制摇臂升降的极限位置。当摇臂上升时（此时，接触器 KM2线圈通电吸合，电动机 M3正转）上升到极限位置，挡块碰到 SQ1，使触点 SQ1－ 1断开，接触器 KM2线圈断电释放，电动机 M3
停转，摇臂停止上升。当摇臂下降时（此时，接触器 KM3线圈通电吸合，
电动机 M3反转）下降到极限位置，挡块碰到 SQ1，使触点 SQ1－ 2断开，
接触器 KM3线圈断电释放，电动机 M3停转，摇臂停止下降。
Z35摇臂钻床的摇臂升降运动不允许与主轴旋转运动同时进行，
称之为不同运动间的联锁。完成这一任务是由十字开关操作手柄的几个位置实现的，每一个位置带动相应的微动开关动作，接通一个运动方向的电路。
2．电气控制原理图分析当摇臂需要旋转时，必须连同外立柱一起绕内立柱运转。这个过程必须经过立柱的松开和夹紧，而立柱的松开和夹紧是靠电动机 M4的正反转带动液压装置来完成的。当需要松开立柱时，可按下 SB1按钮，接触器 KM4
线圈通电吸合，主触点 KM4接通，电动机 M4正转，通过齿式离合器,M4
带动齿轮式油泵旋转，从一定方向送出高压油，经一定的油路系统和传动机构将外立柱松开。松开后可放开 SB1按钮,KM4线圈断电，主触点复位，
电动机 M4停转；即可用人力推动摇臂连同外立柱一起绕内立柱转动，当转到所需位置时，可按下 SB2按钮，接触器 KM5线圈通电吸合，主触点 KM5
接通，电动机 M4反转，通过齿式离合器,M4带动齿轮式油泵反向旋转，
从另一方向送出高压油，在液压推动下将立柱夹紧。夹紧后可放开 SB2按钮,KM5线圈断电释放，主触点复位，电动机 M4停转。
Z35摇臂钻床的主轴箱在摇臂上的松开与夹紧和立柱的松开与夹紧由同一台电动机（ M4）和同一液压传动机构同时进行。
图 摇臂升降的夹紧与放松机构示意图
3．常见故障分析
1）主轴电动机不能起动故障的主要原因有：十字开关的触点 SA1－ 2损坏或接触不良；接触器 KM1的主触点接触不良或接线脱落；失压继电器 KV的触点接触不良或接线脱落；熔断器 FU1的熔断丝烧断；这些情况都可能引起主轴电动机不能起动，应逐项检查排除。
2）主轴电动机不能停止主要是由于接触器 KM1的主触点熔焊造成，断开电源后更换接触器
KM1的主触点即可。
3．常见故障分析
3）摇臂升降后不能完全夹紧主要与摇臂夹紧的组合开关 SQ2有关。可能是组合开关 SQ2动触点的位置发生偏移，或者转动组合开关 SQ2的齿轮与拔叉上的扇形齿轮的啮合位置发生了偏移，当摇臂未能夹紧时，触点 SQ2－ 1（摇臂下降）或触点 SQ2－ 2
（摇臂上升）就过早地断开了，未到夹紧位置电动机 M3
就停转了。
3．常见故障分析
4）摇臂升降方向与十字开关标志的扳动方向相反该故障的原因是升降电动机的电源相序接反了，发生这一故障是很危险的，应立即断开电源开关，及时调整好升降电动机的电源相序。
5）摇臂升降不能停止这是因为检修时误将转换开关 SQ2的两对触点的接线互换了。
以十字开关扳到上升位置为例，接触器 KM2通电吸合，电动机
M3通电正转，摇臂先松开后上升，松开后应是触点 SQ2－ 2闭合，为夹紧作准备，接线接错后变为 SQ2－ 1闭合，往后将十字开关扳回中间位置以及终端限位开关触点 SQ1－ 1断开也不会停止上升。
3．常见故障分析
6）立柱松紧电动机不能起动发生故障的原因可能有：按钮 SB1,SB2的触点接触不良或接线脱落；接触器 KM4,KM5的主触点接触不良或接线脱落；熔断器 FU2的熔丝烧断；应根据具体情况逐项排除，直到正常工作。
7）立柱松紧电动机不能停止主要原因是接触器 KM4,KM5的主触点熔焊，应立即断开电源，更换接触器主触点。
课后作业：
Z35摇臂钻床的控制电路中，
（ 1）为什么要设置失压继电器？
（ 2）限位开关 SQ1和 SQ1有何作用实验步骤及注意事项三、点动、连续控制二、连续控制一、点动控制实验二、异步电动机点动、
连续控制
0
返回实验步骤及注意事项
1、安全问题听老师指挥，不得擅自接通电源；
电源一经接通不准用螺丝刀触摸裸露导线和螺丝；
胆大心细，谨慎操作，切忌大喊大叫，引起慌乱。
发现异常，赶快切断控制台上的电源。
检查本次实验所用到的电源、仪器、电器和工具等是否完好合理布置元器件,按电路原理图（或安装接线图）联线注意
,顺藤摸瓜、从头到尾，后结分叉,的方式
2、元件检查
4、通电前检查
3、电路接线用万用表检查（首尾端）后，申请送电。
今天是第一次接触“高压电”，
要特别注意安全
5
1、从原理图中看控制回路的连接关系
FR
KM1
SB1
3
2,每个连接点不超过两根引线。
1,线号顺序自左向右，按回路进行；
哈哈！
这叫从头到尾、
顺藤摸瓜
A B C
KM
QS
主电路
M
3~
FR
121
4
一、点动控制注意,
11
3,电动机端口接线要处理好，防止短路。
1 13 3 5A1
２ 14 4 6
21
22 A2
KM1 1
2
SB2
M
3 ~
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
L1 L2 L3
QS
FU1
~380V
0
1）先排好实际器件的位置
2）接主回路，并检查
3）后接控制回路，
并检查
4）通电实验
2、点动控制实物接线返回
1
2
3
4
9
实物接线较为复杂
1、从原理图中看连续控制回路怎样接线
FR
KM1
KM1
SB2SB1
1
76
12
1,自保触点并联在启动按钮两端 ；
2,认清常开常闭触点，若接错，会发生闪光灯现象，
接触器连续闪动，应切断电源及时排除。
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
二、连续控制
5
4
注意,
9
1、保持主回路接线不变
2、增加一个停止按钮 SB1
3、按顺序接控制回路并检查
4、通电二、连续控制实物接线 2
1
2
SB2
M
3 ~
1 3 5
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
L1 L2 L3
Q
FU1
~380V
0
1 13 3 5A1
２ 14 4 6
21
22 A2
KM1
1
2
4 3
5
6
7
1
2
SB1
返回
6,7号线接常开触点三、点动、连续控制控制电路组成特点
1、在连续控制电路的基础上，增加了有 两个触头的点动按钮 SB3，它在接通电路的同时也将自锁回路断开，因此可实现点动控制。
2,SB2仍为连续运行按钮,该电路及可以实现连续控制又可以实现点动控制。
3
FR
KM1
KM1SB2SB1
SB3
A
C
点动控制按钮在完成以上两个项目的学生，可继续作做该项目。
返回接线、检查注意事项
按照电路图接线,从头到尾、顺藤摸瓜，后结分叉 。
通电前检查,按图理线，万用表电阻档检测（分别按住和松开解除其和按钮测量主回路、控制回路两端 通断情况 ）。
带电检查,万用表交流电压档检测（电源、线圈、常开触电）
FR
KM1
KM1SB2
SB1
1
76
12
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
5
4
0
10
52 7
0
10 5
FR
KM1
KM1SB2
SB1
1
76
12
KM1
A B C
QS
M
3~
FU
13
5
4
0
10
52 7
0
10 5
实验步骤及注意事项一、安全问题听老师指挥，不得擅自接通电源；
电源一经接通不准用螺丝刀触摸裸露导线和螺丝；
胆大心细，谨慎操作，切忌大喊大叫，引起慌乱。 ；
发现异常，赶快切断控制台上的电源。
检查本次实验所用到的电器和工具、仪器等是否完好合理布置元器件,按电路原理图（或安装接线图）联线注意
“顺藤摸瓜、从头到尾，后结分叉”的方式二、元件检查四、通电前检查三、电路接线用万用表检查后，申请送电。
一、从原理图中看控制回路怎样接线
FR
KM1
KM2
KM1
SB1SB3 KM2
KM2
SB2 KM1
2345
9
1011
78
1314
12
2,每个连接点不超过两根引线。
16
A B
QS
C
FU
1
1,线号顺序自右向左，按回路进行；
3,最后接自保触点 。 下页哈哈！
这叫顺藤摸瓜返回独立完成课后任务,按要求完成实验报告 。
*三相异步电动机星三角降压起动实验
1、先要搞清电路原理图，禁止盲目接线
2、先接主回路，再接控制回路
3、通电前一定要进行仔细检查返回星 -三角起动控制线路原理图鼠笼式电动机 Y-Δ 起动主回路
A B C
Q
KM1
FR
M
FU1
KM3
KM2
~380V
起动：
KM1,KM3通电工作：
KM1,KM2通电
SB2
SB1
FR
KM1
KT
KM2
KM2
KM3
KT
KM2
KTKM3KM1
Y-Δ 起动主控制电路
SB2
SB1
M
KM1
KM2
KM3
KT
△ t
控制过程时序图
1
2
SB2
２
２
SB1
A B C
KT
KM3 KM2
M
A
Y
B
Z
C
X
星 -三角起动主电路接线图
A B C A B C
KM1
A B C
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
A B C
C A B
1
2
SB2
２
２
SB1
1 3 5
２ 4 6
95
96
97
FR
98
U V W
KM1
KT
KM3 KM2
M
3 ~
U1
V2
V1
W2
W1
U2
星 -三角起动控制线路接线图返回返回独立完成课后任务,按要求完成实验报告 。
谢谢大家密切合作欢迎多提宝贵意见
0
制作人,李瑞年返回
