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上海第二工业大学实训名称: 机床电气控制综合实验学院: 机电工程学院班级: 10机工A1姓名:学号：指导老师: 何成2013年7月8日----7月13日CW6136A型卧式车床电气控制线路设计CW6136A型卧式诚创主要由2台电动机组成，即：主轴电动机M1和冷却电动机M2。
设计任务如下：1设计要求：整个机床电路具有短路保护，M1具有过载保护，M2具有短路保护；M1具有正、反转控制功能；M1为双速电机，可实现反接制动；M2为单向运转，通过Y/ 启动；主电路与控制电路之间具有控制变压器TC；机床具有照明灯，照明电路电压为24V；机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为6V；M1的温度不得超过95℃；思考题：控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么故障？M1不能运转，分析故障原因。
目录一、分析题目要求，拟定控制方案-------------------------------------4（1）主回路设计-------------------------------------------------------------------4 （2）控制回路设计----------------------------------------------------------------4 （3）信号指示与照明电路-------------------------------------------------------7（4）控制电路电源----------------------------------------------------------------8二、分析设备的主要结构、运动形式及控制要求-------------------8三、选择电机及相关元器件----------------------------------------------9（1）电源引入开关Q----------------------------------------------------------------9 （2）热继电器FR---------------------------------------------------------------------9 （3）熔断器-----------------------------------------------------------------------------9 （4）接触器的选择--------------------------------------------------------------------10 （5）温度继电器FC------------------------------------------------------------------11 （6）速度继电器KS------------------------------------------------------------------11 （7）控制变压器TC------------------------------------------------------------------11 （8）按钮选择--------------------------------------------------------------------------11 四、手绘主电路及控制电路（见附录）-------------------------------11五、用CAD绘制电路图（见附录）-----------------------------------12六、列出电气元件的明细表----------------------------------------------12七、绘制元器件布局图----------------------------------------------------13八、分析、编写设备工作原理-------------------------------------------13九、完成思考题-------------------------------------------------------------16十、个人小结----------------------------------------------------------------17十一、附录-------------------------------------------------------------------18十二、参考资料-------------------------------------------------------------19机床电气控制实践报告一、分析题目要求，拟定控制方案CW6136A 型普通车床功率大，转速高，刚性好，适合于高速切削和强力切削。
C650车床的电气控制线路设计C650车床的电气控制线路是整个机床的核心部分，主要负责车床各个部分的电气控制。
本文将从控制电路原理、电路设计、电路元器件选型、电路安全措施等方面详细介绍C650车床的电气控制线路设计。
一、控制电路原理C650车床的电气控制线路采用PLC控制器作为中心控制单元，通过交流变频器对主轴电机进行变频控制，实现主轴转速的调节。
同时通过伺服系统实现两轴的运动控制，分别控制切削刀架和进给系统的运动。
同时，车床还具备自动泄废功能，通过限位开关和气动元件组成的气路控制实现自动泄废，提高作业效率。
二、电路设计1.主轴电机控制电路主轴电机控制电路采用三相异步电机变频控制方式，通过交流变频器调节主轴电机的转速，实现车床的加工和加工精度控制。
2.伺服运动控制电路伺服运动控制电路包括两轴的运动控制，分别控制切削刀架和进给系统的运动。
切削刀架的伺服运动控制采用开环控制，进给系统采用闭环控制。
通过PLC控制器输出PWM信号给伺服电机驱动器，控制伺服电机的运动。
3.自动泄废控制电路自动泄废控制电路采用气动元件组成的气路控制，通过限位开关控制气动元件的执行情况，实现车床自动泄废功能。
三、电路元器件选型1.控制器：C650车床采用PLC控制器作为中央控制单元，控制精度高，可靠性好。
2.交流变频器：交流变频器是控制主轴电机变频的核心元器件，C650车床采用功率适中、控制精度高的变频器，能够满足车床的加工要求。
3.伺服电机：C650车床选用功率合适、控制精度高的伺服电机，能够满足车床的切削刀架和进给系统的运动要求。
4.限位开关：限位开关是气路控制的关键元器件，C650车床选用质量可靠、使用寿命长的限位开关，确保车床的自动泄废功能正常运行。
四、电路安全措施C650车床的电气控制线路设计时需要注意安全问题，速度快、功率大的主轴电机、伺服电机和变频器都存在一定的安全隐患，特别是在操作过程中需要做好以下安全措施：1.在开机前，要做好预检和检查工作，确保电器线路安全可靠，防止因线路问题导致事故。
低压电容补偿柜电气设计回路元器件选型和装配工艺一、柜内元器件介绍及分类1、低压电器:是指在500V以下的供配电系统中对电能的生产、输送、分配与应用起转换、控制、保护与调节等作用的电器。
2、低压配电电器的分类与用途。
1)刀熔开关：用于线路和设备的短路或过载保护，作为不频繁地手动接通和分断交流电路用。
2)刀开关：作为不频繁地手动接通和分断交流电路或作隔离开关用。
3)断路器：用于线路的过载、短路或欠压保护，也可用于不频繁操作的电器。
4)熔断器：用于线路和设备的短路或过载保护。
5)动态补偿调节器：半导体电子开关，用于电容器组的接入或断开电网的智能开关器件。
具有零电流投入，浪涌电流小，过、欠压保护、缺相保护、空载保护、自诊断故障保护等功能。
与普通交流接触器相比，能耗低，能有效地保护电容器和大大减少浪涌电流对电网的冲击。
6)动态补偿控制器：用于电容器组的控制和保护，能控制多组动态补偿调节器的投入和切出。
能记录和储存对电网实时监测数据和电容器组投入和切出的数据。
具有高低压保护，报警，循环投切和优化投切等功能。
7)电容器：用于通过动态补偿控制器对电网的实时监控，在电网的无功功率超过设定的范围时，通过动态补偿调节器接入电网或断开和电网的连接。
提高电网的功率因数，达到减少电网无功损耗，提高电网运行效率，节约电能的目的。
二、操作工艺1、工艺流程：安装过程原则上先主电路,后辅助电路,自上而下。
2、安装和选用方法。
1）刀开关的选用和安装。
a)刀开关的额定电压不小于线路的额定电压；额定电流不小于线路的计算负载电流；极限通断能力不小于线路中最大的短路电流。
b)为防止分断时喷弧造短路，应将与自动开关连接的母线在200毫米以内包以绝缘布，同时在喷弧方向一定距离内不得有其它零件。
c)将前盖按原样固定在开关上，进线端相间有隔弧板的必须按规定装上。
2）、动态补偿调节器的选用和安装。
a)动态补偿调节器的选用应按电容容量大小和规格确定。
动态补偿调节器选用规则(表2)所连接电容器容量/Kvar选用动态补偿调节器≤15KarLTSC-15-S20KarLTSC-20-S30KarLTSC-30-S40KarLTSC-40-Sb)按布置图将动态补偿调节器安装孔眼对准柜体柜架上的固定孔眼，然后用螺栓和弹簧垫片固定，安装须端正不歪斜，并可靠接地。
机电一次、二次控制设计内容及划分一次控制设计内容一次控制是指机电设备的主要控制部分，负责直接控制设备的运行和功能。
一次控制设计内容包括以下方面：1. 电气控制设计：包括电气线路图设计、电气元器件选择和参数设置等。
2. 机械控制设计：包括机械元件的选择和布置、传动装置的设计等。
3. 传感器和执行器的选择：根据设备的具体需求，选择适合的传感器和执行器，并进行相应的接线和参数设置。
4. 控制算法设计：根据设备的功能需求，设计合适的控制算法，实现设备的控制逻辑。
5. 系统集成设计：将各个控制部分进行集成，确保各个部分能够协同工作，实现设备的正常运行。
二次控制设计内容二次控制是指机电设备的辅助控制部分，负责设备的监控、报警和保护等功能。
二次控制设计内容包括以下方面：1. 监控系统设计：设计设备的监控系统，包括数据采集、数据处理和显示等功能。
2. 报警系统设计：设计设备的报警系统，当设备出现异常情况时，能够及时报警并采取相应的保护措施。
3. 故障诊断设计：设计设备的故障诊断系统，能够对设备进行故障诊断和排除。
4. 保护系统设计：设计设备的保护系统，能够对设备进行过载保护、短路保护等措施。
5. 远程监控和控制设计：设计设备的远程监控和控制系统，能够通过网络实现对设备的远程监控和控制。
控制设计内容的划分一次控制设计内容和二次控制设计内容虽然有区别，但是两者之间存在相互联系和依赖关系。
一次控制设计内容主要涉及设备的运行和功能控制，是设备正常工作的基础。
而二次控制设计内容主要涉及设备的监控、报警和保护等功能，是对设备正常工作的辅助和保障。
在实际的控制设计中，一次控制设计和二次控制设计是相互融合的，需要综合考虑设备的运行和功能控制以及监控和保护等方面的需求。
只有通过合理的一次和二次控制设计，才能保证设备的安全可靠运行。
以上是关于机电一次、二次控制设计内容及划分的简要介绍。
在具体的设计过程中，还需要根据设备的具体要求和实际情况进行详细的设计和实施。
电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气控制方案各异，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点，它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2．设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。
3．机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4．确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计内容主要有：1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括：（l）拟订电气设计任务书。
（2）确定电力拖动方案，选择电动机。
（3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。
（4）选择电器元件，制订元器件明细表。
（5）编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有：（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
（2）设计组件布置图、安装图和接线图。
电气设计元器件如何选型等主回路器件，主要考虑的参数是电流，过载倍数。
电气控制柜元器件总空开大小的选择：①元器件总空开的额定电压≥线路的额定电压；②元器件总空开额定电流≥各个支路的计算负载电流；③元器件总空开的极限通断能力≥线路中最大的短路电流。
④线路末端单相对地短路电流≥1.25倍总空开瞬时(或短延时)脱扣整定电流。
⑤脱扣器的额定电流≥线路的计算电流。
⑥欠电压脱扣器的额定电压=线路的额定电压。
断路器作为上下级保护时，其动作应有选择性，上下级间应相互配合，并注意如下问题：1）断路器的上下级动作为选择性时，应注意电流脱扣器整定值与时间配合，通常上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级断路器整定值的1.3倍，以保证上下级之间的动作选择性。
一般情况下第一级断路器（如变压器低压侧进线）宜选用过载长延时、短路短延时（0～0.5s延时可调）保护特性，不设短路瞬时脱扣器。
第二级断路器宜选用过载长延时、短路短延时、短路瞬时及接地故障保护等。
母联断路器宜设过载长延时、短路短延时保护。
第一级和第二级短路延时，应有一个级差时间，宜不小于0.2 s。
2）当上一级为选择型断路器，下一级为非选择型断路器时，上级断路器的短路短延时脱扣器整定电流，应不小于下级断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍；上级断路器瞬时脱扣器整定电流，应大于下级断路器出线端单相短路电流的1.2倍。
3）当上下级都为非选择型断路器时，应加大上下级断路器的脱扣器整定电流值的级差。
上级断路器长延时脱扣器整定电流宜不小于下级断路器长延时脱扣器整定电流2倍；上级断路器的瞬时脱扣器整定电流应不小于下级断路器瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。
4）当下级断路器出口端短路电流大于上级断路器的瞬时脱扣器整定电流时，下级断路器宜选用限流型断路器，以保证选择性的要求。
5）上下级断路器距离很近时，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器，使之延时动作，以保证有选择配合。
《电气控制技术》课程标准一、课程信息课程名称：电气控制技术课程类型：机电一体化、自动化专业核心课课程代码：0722005 授课对象：机电一体化专业、电气自动化专业学分：3 先修课：《电工基础》、《电子技术》学时：72 后续课：《可编程序控制器》、《电气综合实训》制定人：杨立波制定时间：2013年9月二、课程性质本课程是一门传授工厂电气控制相关理论和技能知识的专业课。
本课程采用工厂电气控制中的各种典型实例，讲解相关的电压电器、基本控制线路知识、电气控制设计方法，来对工厂电气控制进行深入细致的讲解，内容涉及各类低压电器结构、工作原理、在控制线路中的使用和常用电机控制线路和车床控制线路实训操作。
通过本课程的学习，学生能够独立完成中等复杂程度控制电路安装、调试、维护和设计，并能获得电气控制国家职业技能中级证书。
三、课程设计（1）能力目标1．具有对电气控制系统分析能力；2．具有电气控制系统初步设计的基本能力；3．具有典型控制设备线路的安装与调试的能力。
总体目标：本课程的教学目标是：使学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的低压控制电器应用，机床控制电路基本知识和基本技能。
授课过程中注重渗透专业思想教育，培养工程意识，激发创新思维，为毕业后尽快适应岗位需求奠定基础具体目标：1、三相异步电动机的单向控制电路及其安装与调试2、三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路3、三相异步电动机的降压启动控制线路4、三相异步电动机的制动控制线路5、异步电动机的调速控制线路6、直流电动机的基本控制线路7、电气控制线路识读与设计8、典型设备电气控制线路分析（2）知识目标1.理解常用控制电器的工作原理和使用特性，并能正确选择和使用电器；2.掌握识读和设计机床电器控制线路的基本方法。
2、课程内容设计（根据整个课程的内容，确定一定的载体，将整个课程划分为几个大的基本模块）（1）设计的整体思路：课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线、以行业导向、工学结合为主要手段、以职业能力培养为核心，培养学生综合运用电工知识的能力和职业素质。
电气控制技术实验指导书南通大学电气工程学院实验一电气控制线路设计与调试一、实验目的1、了解常用控制电器基本结构及其选用方法。
2、掌握复杂电气控制线路的设计方法。
3、掌握电气控制线路的安装与调试方法。
4、掌握电气控制线路的故障分析及排除方法。
二、实验仪器电气控制实验装置 1台电动机 1 台；万用表 1只电工工具及导线若干三、实验内容及要求1、实验内容：以炼焦系统中运煤小车往返运动的工程应用为背景，设计一小车往返运动控制线路，小车往返运动控制要求如图所示：初态：小车从原点启动（如图中位置），启动前压住行程开关SQO。
系统运行要求如下：按启动按钮SB2，小车前进，到SQA处停车，紧接着后退；小车后退至SQO处停车，再转第二次前进，到SQB处后再次后退；上述过程循环运行，直至按下停止按钮SB1，立即后退至SQO处停车。
2、实验要求：根据小车往返运动的控制要求设计运煤小车电气控制系统主电路和控制电路，并按电气控制线路的绘图原则绘制电气原理图；依据电机参数确定所有电器元件的型号与参数；按照GB50171 92《电气装置安装工程盘柜及二次回路结线施工及验收规范》（附后，请重点关注其中的第四章）和“维修电工中、高级工”考核的要求完成设计线路的安装与调试。
1)运用状态表进行电气控制线路设计该系统具有多次通断电单元线路设计问题，要求针对系统设计过程中“约束信号选择”和“辅助单元设计”等相关问题进行讨论与分析。
利用状态表进行该系统设计时应注意：(1)填写状态表时应考虑电动机正反转控制间的联锁关系，在正转向反转切换时，KM2通电是以KM1失电为前提，也就是只有互锁常闭触头KM1闭合后KM2才能得电，因此从KM1失电到KM2得电要经过一段时间，这反映在状态表上就是KM1的通电区域并不是占满整个工步而留有一定空隙，KM1也是如此。
(2)对于执行元件KM1和KM2而言，在整个工作过程中要通断电多次，对应状态表上将有多段通电区域，对于每一段而言，都应有一个X开、X关。
