C650型普通车床电气控制原理分析与故障排除

【摘要】本文对C650普通车床的工作原理进行了分析，并对一些特殊的控制环节进行讲解，同时也对其故障进行分析排除。

【关键词】车床；联锁；电气保护

一、C650普通车床电力拖动要求与控制特点

1.主运动的控制：由笼型异步电动机M1，完成主轴主运动的驱动。电动机采用直接起动的方式起动，可正反两个方向旋转，并可实现正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便，还具有点动功能。

2.进给运动的控制：车削螺纹时，刀架移动与主轴旋转运动之间必须保持准确的比例关系，因此，车床主轴运动和进给运动只由一台电动机拖动，刀架移动由主轴箱通过机械传动链来实现。

3.辅助运动的控制：为了提高生产效率、减轻工人劳动强度，溜板箱的快速移动由电动机M3单独拖动。根据使用需要，可随时手动控制起停。尾座的移动和工件的夹紧与放松为手动操作。

4.冷却泵电机的控制：车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具使用寿命、提高加工质量，车床附有一台单方向旋转的冷却泵电动机M2，与主轴电动机实现顺序起停，也可单独操作。

二、C650普通车床电气控制线路的分析

1.机床电气控制电路的分析步骤

分析电气控制线路时，将整个电气控制线路划分成若干部分逐一进行分析。例如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护相互间的联锁等。在仔细阅读设备说明书、了解电器控制系统的总体结构、电动机电器的分布状况及控制要求等内容之后，便可以分析电气控制原理图了。电气控制原理图通常由主电路、控制电路、辅助电路、保护联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。分析控制电路的最基本方法是查线读图法。

(1)分析主电路。从主电路入手，根据每台电动机和执行电器的控制要求去分析各电动机和执行电器的控制内容，包括电动机起动、转向控制、调速和制动等基本控制电路。

(2)分析控制电路。根据主电路各个电动机和执行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节，将控制电路“化整为零”，按功能不同划分成若干个局部控制电路来进行分析。

(3)分析辅助电路。辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和故障报警等部分。辅助电路中很多部分是由控制电路中的元器件来控制的，所以分析辅助电路时，还要回过头来对控制电路的这部分电路进行分析。

(4)分析联锁与保护环节。生产机械对安全性、可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案之外，在控制电路中还设置了必要的电气联锁和一系列的电气保护。必须对电气联锁与电气保护环节在控制线路中的作用进行分析。

2.C650普通车床电气控制线路的分析

(1)主电路的分析

电动机M2由交流接触器KM4的主触点控制其动力电路的接通与断开；电动机M3由交流接触器KM5控制。

为保证主电路的正常运行，主电路中还设置了采用熔断器的短路保护环节和采用热继电器的电动机过载保护环节。

(2)控制电路的分析

控制电路可划分为主电动机M1的控制电路和电动机M2与M3的控制电路两部分。

①主轴电动机M1正反向起动与点动控制

②主轴电动机反接制动控制

C650车床采用反接制动的方式进行停车制动。当电动机正向转动时，速度继电器KS的常开触点KS2闭合，制动电路处于制动准备状态。压下停车按钮SB1，切断控制电源，KM1、KM3、KA线圈均失电，其相关触点复位。而电动机由于惯性而继续运转，速度继电器的触点KS2仍闭合，与控制反接制动电路的KA常闭触点一起，在按钮SB1复位时接通接触器KM2的线圈电路，电动机M1主电路串入限流电阻R，进行反接制动，强迫电动机迅速停车。当电动机速度趋近于零时，速度继电器触点KS2复位断开，切断KM2的线圈电路，其相应的主触点复位，电动机断电，反接制动过程结束。

反转时的反接制动工作过程与停车制动时的反接制动工作过程相似，此时反转状态下，KS1触点闭合，制动时，接通接触器KM1的线圈电路，进行反接制动。

③刀架的快速移动和冷却泵电动机的控制

三、C650普通车床常见故障分析

1.机床故障分析方法

通常在断电情况下按照找“片―线―点”的顺序，排除故障。具体方法是：依据故障现象，确定故障范围即“片”，比如，主电机不转，原因有可能在主电路也有可能在控制电路，那要根据操作机床时的各种现象，来具体判断是哪“片”电路出了问题，分析原理进一步确定是哪条“线”路出了问题，再用万用表测量是哪“点”出现了短路、断路或器件损坏等故障。找出故障点后排除故障，再次试车时，一定要先排除电路有短路故障。

检查故障通常是断电检查，必要时通电检查，常用的仪表有验电笔、万用表和摇表，如电路中有直流电路，有可能需要示波器。

2.C650普通车床常见故障举例分析

(1)主轴电动机不能起动。可能的原因：电源没有接通；热继电器已动作，其常闭触点尚未复位；起动按钮或停止按钮内的触点接触不良；交流接触器的线圈烧毁或接线脱落等。

(2)按下起动按钮后，电动机发出嗡嗡声，不能起动。这是电动机的三相电源缺相造成的，可能原因：熔断器某一相熔丝烧断；接触器一对主触点没接触好；电动机接线某一处断线等。

(3)按下停止按钮，主轴电动机不能停止。可能的原因：接触器触点熔焊、主触点被杂物阻卡；停止按钮常闭触点被阻卡。

(4)主轴电动机不能点动。可能原因：点动按钮SB4其常开触点损坏或接线脱落。

(5)主轴电动机不能进行反接制动。主要原因：速度继电器损坏或接线脱落；电阻R损坏或接线脱落。

(6)不能检测主轴电动机负载。可能的原因：电流表损坏；时间继电器设定时间太短或损坏；电流互感器损坏。

参考文献

[1]张万忠.电器与PLC控制技术[M].化学工业出版社, 2002.

[2]陈立定,吴玉香,苏开才.电气控制与可编程控制器[M].华南理工大学出版社,2001.