机床电气控制系统安装、调试平台
L3L2L1QS1FR1KM314021401KM11400QS2U114101406140314003~M1V11411TA140714041401W1141214051402KSKT14082625ARKM2FR2KM4QS3U21416141314003~M2V2141714141401W2141814151402KM5QS4U3141914003~M2V314201401W314211402QS514231422TC19ELSAFU1QS736V110V12322212019QS62SB1KM16KM25SB2FR1KA7SB3KM1KTKM3KA8nKS1KA4nKS29183SB4KM2KM2KM1KA121110KAKM313KM4FR2SB6SB5161514KM4KM5SQ17图3-1 机床电气回路图
电 源主电动机冷却泵电动机快移电动机变压器照明灯点动正转主电动机控制正反制动反转冷却泵控制机控制快移电动
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3．1 动力电路
3.1.1 主电动机电路
电源引入与故障保护
三相交流电源L1、L2、L3经QS短路器引入机床主电路，主电动机电路中，QS断路器为短路保护环节，FR1是热继电器加热元件，对电动机M1起过载保护作用。
主电动机正反转
KM1与 KM2分别为交流接触器KM1与KM2的主触头。根据电气控制基本知识分析可知， KM1主触头闭合、KM2主触头断开时，三相交流电源将分别接入电动机的U1、V1、W1三相绕组中，M1主电动机将正转。反之，当KM1主触头断开、 KM2主触头闭合时，三相交流电源将分别接入M1主电动机的W1、V1、U1三相绕组中，与正转时相比，U1与W1进行了换接，导致主电动机反转。
主电动机全压与减压状态
当KM3主触头断开时，三相交流电源电流将流经限流电阻R而进入电动机绕组，电动机绕组电压将减小。如果KM3主触头闭合，则电源电流不经限流电阻而直接接入电动机绕组中，主电动机处于全压运转状态。
绕组电流监控
电流表A在电动机M1主电路中起绕组电流监视作用，通过TA线圈空套在绕组一相的接线上，当该接线有电流流过时，将产生感应电流，通过这一感应电流间显示电动机绕组中当前电流值。其控制原理是当KT常闭延时断开触头闭合时，TA产生的感应电流不经过A电流表，而一旦KT触头断开，A电流表就可检测到电动机绕组中的电流。
电动机转速监控
KS是和M1主电动机主轴同转安装的速度继电器检测元件，根据主电动机主轴转速对速度继电器触头的闭合与断开进行控制。
3.1.2 冷却泵电动机电路
冷却泵电动机电路中QS3断路器起短路保护作用，FR2热继电器则起过载保护作用。当KM4主触头断开时，冷却泵电动机M2停转不供液；而KM4主触头一旦闭合，M2将起动供液。
3.1.3 快速移动电机回路
快移电动机电路中QS4断路器起短路保护作用。KM5主触头闭合时，快移电动机起动，而KM5主触头断开，快移电动机停止。
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3.1.4 变压控制电路
主电路通过TC变压器与控制线路和照明灯线路建立电联系。TC变压器一次侧接入电压为380V，二次侧有36V、110V两种供电电源，其中36V给照明灯线路供电，而110V给车床控制线路供电。
3．2 控制线路
控制线路读图分析的一般方法是从各类触头的断与合与相应电磁线圈得断电之间的关系入手，并通过线圈得断电状态，分析主电路中受该线圈控制的主触头的断合状态，得出电动机受控运行状态的结论。
控制线路从4区至18区，各支路垂直布置，相互之间为并联关系。各线圈、触头均为原态（即不受力态或不通电态），而原态中各支路均为断路状态，所以KM1、 KM3、KT、KM2、KA、KM4、KM5等各线圈均处于断电状态，这一现象可称为“原态支路常断”，是机床控制线路读图分析的重要技巧。
3.2.1 主电动机点动控制
按下SB2，KM1线圈通电，根据原态支路常断现象，其余所有线圈均处于断电状态。因此主电路中为KM1主触头闭合，由QS断路器引入的三相交流电源将经 KM1主触头、限流电阻接入主电动机M1的三相绕组中，主电动机M1串电阻减压起动。一旦松开SB2，KM1线圈断电，电动机M1断电停转。SB2是主电动机M1的点动控制按钮。
3.2.2 主电动机正转控制
按下SB3，KM3线圈通电与KT线圈同时通电，并通过3~13区的常开辅助触头KM3闭合而使KA线圈通电，KA线圈通电又导致7~5区中的KA常开辅助触头闭合，使KM1线圈通电。而 7~8区的KM1常开辅助触头与4~8区的KA常开辅助触头对SB3形成自锁。主电路中KM3主触头与KM1主触头闭合，电动机不经限流电阻R则全压正转起动。
绕组电流监视电路中，因KT线圈通电后延时开始，但由于延时时间还未到达，所以KT常闭延时断开触头保持闭合，感应电流经KT触头短路，造成A电流表中没有电流通过，避免了全压起动初期绕组电流过大而损坏A电流表。KT线圈延时时间到达时，电动机已接近额定转速，绕组电流监视电路中的KT 将断开，感应电流流入A电流表将绕组中电流值显示在A表上。
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3.2.3 主电动机反转控制
按下 SB4，通过4、8、18线路导致KM3线圈与KT线圈通电，与正转控制相类似，13区的KA线圈通电，再通过4、10、11、12、18、19使KM2线圈通电。主电路中KM2、KM3主触头闭合，电动机全压反转起动。KM1线圈所在支路与KM2线圈所在支路通过KM2与KM1常闭触头实现电气控制互锁。
3.2.4 主电动机反接制动控制
正转制动控制
KS2是速度继电器的正转控制触头，当电动机正转起动至接近额定转速时，KS2闭合并保持。制动时按下SB1，控制线路中所有电磁线圈都将断电，主电路中KM1、KM2、KM3主触头全部断开，电动机断电降速，但由于正转转动惯性，需较长时间才能降为零速。
一旦松开SB1，则经1、2、3、4、9、KS2、11、12、18、19，使KM2线圈通电。主电路中KM2主触头闭合，三相电源电流经KM2使U1、W1两相换接，再经限流电阻R接入三相绕组中，在电动机转子上形成反转转矩，并与正转的惯性转矩相抵消，电动机迅速停车。
在电动机正转起动至额定转速，再从额定转速制动至停车的过程中，KS1反转控制触头始终不产生闭合动作，保持常开状态。
反转制动控制
KS1在电动机反转起动至接近额定转速时闭合并保持。与正转制动相类似，按下SB1，电动机断电降速。一旦松开SB1，则经1、2、3、4、9、KS1、5、6、18、19，使线圈KM1通电，电动机转子上形成正转转矩，并与反转的惯性转矩相抵消使电动机迅速停车。
3.2.5 冷却泵电动机起停控制
按下SB6，线圈KM4通电，并通过KM4常开辅助触头对SB6自锁，主电路中KM4主触头闭合，冷却泵电动机M2转动并保持。按下SB5，KM4线圈断电，冷却泵电动机M2停转。
3.2.6 快移电动机点动控制
行程开关SA由车床上的刀架手柄控制。转动刀架手柄，行程开关SQ将被压下而闭合，KM5线圈通电。主电路中KM5主触头闭合，驱动刀架快移的电动机起动。反向转动刀架手柄复位，SQ行程开关断开，则电动机断电停转。
3.2.7 照明电路
灯开关SA置于闭合位置时，EL灯亮。SA置于断开位置时，EL灯灭。
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第四节 系统开机流程注意事项
4.1 装置调试流程
该实验装置可以实现传统机床电气控制系统的安装与调试，控制系统设计有电气主回路、主电机的控制电路、冷却电机的控制电路、快速移动电机的控制电路以及照明电路等。电气控制电路是按照国家相关标准、保护实验装置的完整性及人身安全等多方面安全措施而设计。如下所示：电气控制回路的安装与调试操作步骤。
开 始 系统接线 重新连接 检查连线是否正确 Y 上 电 先合总开关QS1,再合QS2～QS7 复位 总停复位 开始运行 N
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