高级工教案(学生)

大型设备电气故障处理高级维修电工教案授课老师 罗钟祁 授课班级湖南铁道职业技术学院教 师 课 时 授 课 计 划教师姓名 罗钟祁 课程名称 大型机床维修 授课时数 6 累计课时6 授课日期授课班级第一讲课题1 B2012A龙门刨床教学目标知识点B2012A龙门刨床的工作原理能力培养使学员掌握B2012A龙门刨床的工作原理教学重点 B2012A龙门刨床工作原理教学难点 掌握B2012A龙门刨床主拖动调速系统的工作原理教具电路掛图、板书、模拟机床。作业 出23道问答题教学内容过程教学方法说明时间分钟课程引入：出一套维修电工试卷进行摸底考试，了解学员对电工知识的掌握情况。答卷与讨论结合方式90主要内容：课题一B2012A龙门刨床一、 龙门刨床的构造与运动形式二、 二龙门刨床电气控制线路分析讲授方式60三、主拖动调速系统及控制回路1主拖动调速系统讲授与讨论式重点135课堂小结总结5合计270课后总结湖南铁道职业技术学院教 师 课 时 授 课 计 划教师姓名 罗钟祁 课程名称 大型机床维修 授课时数4 累计课时10授课日期授课班级第二讲课题1：B2012A龙门刨床 课题2：C5112APLC立車教学目标知识点B2012A龙门刨床工作台的控制回路，C5112A PLC立車的结构和工作原理。能力培养使学员掌握控制回路工作情况，掌握立車控制电路原理。教学重点工作台的控制回路，立車的控制教学难点接近开关的工作与工作台的控制，PLC控制立車原理。教具电路掛图、板书、模拟机床。作业出23道问答题教学内容过程教学方法说明时间分钟复习：B2012A龙门刨床的主拖动系统讲授与讨论结合方式5主要内容：课题一、B2012A龙门刨床三、主拖动调速系统及控制回路2工作台的控制回路3操作讲授方式与示范重点85课题二、C5112A PLC立車1PLC控制的特点2电路工作情况3操作讲授与示范重点85课堂小结总结5合计180课后总结湖南铁道职业技术学院教 师 课 时 授 课 计 划教师姓名 罗钟祁 课程名称 大型机床维修 授课时数2 累计课时12授课日期授课班级第三讲大型机床常见故障处理教学目标知识点常见故障及处理方法能力培养能熟练排除大型机床的电气故障教学重点故障分析教学难点故障处理教具电路掛图、板书、模拟机床。作业分组对机床进行操作，熟悉设备工作情况教学内容过程教学方法说明时间分钟复习：龙门刨工作台与立車的控制讲授与讨论结合方式5主要内容：1B2012A龙门刨床的故障处理讲授方式重点402C5112A立車的故障处理讲授方式重点40课堂小结总结5合计90课后总结湖南铁道职业技术学院教 师 课 时 授 课 计 划教师姓名 罗钟祁 课程名称 大型机床的维修 授课时数18 累计课时30授课日期授课班级第4讲龙门刨床、立車排除故障练习教学目标知识点设置2处故障学员分组进行故障排除。能力培养使学员能根据故障现象，迅速排除故障。教学重点现场故障处理教学难点教具模拟机床、图纸。作业实训报告。教学内容过程教学方法说明时间分钟主要内容：1、操作（1）B2012A模拟机床的故障处理 （2）C5112B模拟机床的故障处理 （3）T68镗床模拟机床的故障处理分组进行故障处理5402、考试（1）操作 1台刨床、1台立車，台镗床学员抽签方式，排故时间30分钟排除2外故障（2）笔试 全体学员，时间90分钟监考老师出处故障，一套理论试卷，260。课堂小结总结10合计810课后总结大 型 机 床 气 故 障 处 理教学组织 1检查学生出勤及着裝情况2交待安全注意事项3宣布课题内容 授课内容 第一课、B2012A型龙门刨床龙门刨床是机械化、自动化程度很高的大型机床，电气控制线路复杂，特别是其主驱动系统完全依靠电气自动控制进行。主要用来加工各种平面、沟槽、斜面和各种导轨面，也可在工作台上一次装夹数个中、小型零件进行多件加工，是制造重型设备的工作母机。一、龙门刨床的构造与运动形式1、龙门刨床规格型号的含义2、龙门刨床的外形及主要组成部分3、 运动形式主运动：是工作台作前进和后退的往复直线运动。进给运动：是刀架的移动。辅助运动：刀架的快速移动、抬刀、工作台的步进与步退、横梁的升降和横梁的夾紧与放松运动等。 4、龙门刨床的主要电气设备示意图二、电路工作原理1、主电路 由一台发电机组、一台电机扩机组、七台交流电动机组成。 2、交流控制电路（1）主驱机组的起动控制线路交流电动机M1驱动直流发电机G1、励磁机G2，构成主驱动机组。由于M1为60KW容量较大，起动电流大，所以采用星三角降压起动。图中KMY的起动时间由继电器KT1决定，由Y形接法断开到运行的间隙时间由时间继电器KT0、KT2决定，一般KT1整定为34秒，KT2整定为1秒以下，KT0整定为23秒。工作原理：首先合上屏柜内的自动开关，再合上电源开关QF，指示灯HL2亮，表示电源已经接通。按下起动按纽SB2，接触器KM1、KMY和时间继电器KT1线圈通电吸合，电动机M1以星形接法降压起动，拖动直流发电机G运转。其控制回路是：1）101SB1701SB2703QF3705QF9707FR709 KM1 KA9KA3715KA5QF2711KM1线圈1022）703KM717KT1 线圈102KT2719KM2721KMKMY线圈 KT13）UFU047KM149KT0线圈N随着电动机转速的升高，当接近额定转速时，KT0触点闭合，使直流时间继电器KT2线圈通电吸合，其延时触点瞬时断开，切断KMY线圈一条电流通路，另一延时触点瞬时闭合，为KM2和KM3线圈通电作准备，当KT1的延时结束时，其延时触点断开，KMY断电，电动机以惯性继续旋转。另一延时触点闭合，使KM2和KM3线圈通电吸合并自锁，电动机M2起动，拖动电机扩大机旋转，同时通风机电机M3起动运转。KM2在整流桥上的触点断开，使KT2线圈断电，其触点延时闭合，接触器KM线圈电吸合电动机以接法全压起动，电机组起动完毕。其控制回路是：1）（十）KM251KT052KT2线圈（）2）703KT1729KT2731KMY733KM2线圈102KM2KM3线圈3）703KT2719KM2725KMY727KM线圈（2）刀架控制线路B2012A龙门刨床有四个刀架，两个垂直刀架，由同一个电动机M5拖动，两个侧刀架分别由电动机M6、M7拖动，刀架有快速移动和自动进给两种工作状态，而每种工作状态又有不同的运动方向，它们都是由机械及其操作手柄实现的。垂直刀架可作上、下、左、右运动，侧刀架只做上、下运动，左右运动由手动实现。1）自动进给刀架的自动进给是与工作台自动工作相互配合实现的，选择需要进刀的刀架，将操作手柄转到进刀位置，位置开关SQ1，SQ2或SQ3被压，当工作台由后退换前进时继电器KA5通电，使接触器KA5，KA7或KA9控制电动机正向旋转。经进刀机构实现刀架的自动进给；当工作台由前进换后退时继电器KA6通电，使接触器KA6，KA8或KA10控制电动机反向旋转，刀架进刀机构复位，为下一次进刀作准备。操作相关机械手柄，垂直刀架作上下及左右进刀，侧刀架只作上下进刀。2）快速移动快速移动时，工作台控制电路中的联锁继电器KA3应处于断电状态，将操作手柄置于“快速移动”位置，按下点动按钮，电动机只作单方向旋转，经进刀机构的拖动，刀架按机械所选择的方向作快速移动。（3）横粱升降的控线路横梁在加工时或一般情况下是夹紧在立柱上的，必要时，为了适应加工不同高度的工件，才将横梁从夹紧状态下放松，根据要求使横梁作上下移动，移动到需要位置时，再将横梁夹紧在立柆上。横梁夹紧的程度采用串联在夹紧主回中过电流继电器KI1实现。1）上升过程电路工作情况按下上升按纽SB6：KA1、KM14线圈得电，横梁夹紧放松电机反转。A、 横梁放松 控制电路为： 101KA3601SB6603KA1线圈102101（SQ42）635KA1637KM13639KM14线圈102 KM14B、横梁上升 横梁放松后，压下行程开关SQ4，横梁上升。控制回路为：101（SQ41）605SB7607SQ5KA1613KM12615KM11线圈102 横梁升降电机正转，横梁上升。C、横梁上升后的自动夹紧 松开上升按纽，横梁自动夹紧。 控制回路为： 101（SQ41） KI1633KM13 605KA1629KM14631KM13线圈102 横梁夹放松电机正转，横梁夹紧 横梁夹紧后，行程开关SQ4复位。2）下降过程电路工作情况横梁下降过程与上升工作情况基本相似，仅不同的是增加了横梁下降到位后再作稍许回升，其作用是为了消除下降时丝杆与丝母的间隙，防止横粱不平。它的回升由单相桥式整流电路控制直流时间继电器KT3实现的，整定值为0.10.4秒，由于横梁的回升是在横梁夹紧开始后同时进行的，所以时间不能整定过长，防止造成不必要的事故。按下下降按纽SB7：KA2、KM14线圈得电，横梁夹紧放松电机反转。 A、横梁放松 与上升电路相同：KM12通电动作后，KM12触点（101641）闭合，為横梁回升作准备。B、横梁下降 SB6619KA1621KA10623KA11625KM11627KM12线圈102C、 回升与 夹紧 松开下降按纽SB7，横梁夾紧并少量回升。控制回路为： 101KM12641VC2（十）640KT3线圈642VC2（）102 101（SQ41）605KA1629KM14631KM13线圈102KI1635KM13 SB7607SQ5609KM13611KT3613KM12615KM11线圈102（3）横梁升降控制的联锁 横梁上升极限由限位SQ5保护，横梁下降时为了防止横梁与侧刀架相撞，设有限位开关SQ7，SQ8，继电器KA10，KA11来进行保护。还具有按钮与接触器的双重联锁保护。（4）抬刀控制电路当工作台在返回行程时，为了防止刀具与工件表面的损伤，设置了抬刀控制电路，4个刀架的抬刀分别由4个抬刀电磁铁控制，当工作台后退时,直流接触器KM16通电吸合，操作相对应的转換开关，电磁铁线圈通电使刀架抬起，工作台前进时KM16断电，垂直刀架靠自重落下，侧刀架靠压簧拉回，KM16的自锁触点防止后退时按下停止按钮，仍使KM保持吸合，避免刀具落下使刀具或工件表面碰坏。和抬刀电磁铁线圈并联的二极管与电阻是起放电作用而设置的。3、主拖动调速系统的控制为了改善调速系统的静态和动态性能，在龙门刨床中采用了闭环的电机扩大机发电机电动机的自动调速系统。扩大机是一种特殊的直流发电机，由电枢绕组、控制绕组、补偿绕组、横向绕组、換向绕组、去磁绕组等组成。系统中有给定环节，电压负反馈环节，电流正反馈环节，电流截止负反馈环节和桥形稳定环节等。它门由电机扩大机A的控制绕组来控制。（1）控制绕组的作用 1）、A3控制绕组 是给定电压，电压负反馈和电流截止负反馈的综合使用绕组。 A、给定信号 是给扩大机励磁用的，改变给定信号电压的大小，从而达到控制扩大机送给发电机励磁绕组电压的大小，使发电机电压改变，实现对电动机转速的控制。改变给定电压极性可以改变电动机的转向。B、电压负反馈环节 电压负反馈信号是用来实现对转速的自动调节，使扩大机输出电压基本不变，减少电动机的转速降，降低扩大机的剩磁电压，提高电动机机械特性的硬度，以及加速电动机的起动、反向和制的过渡过程。 C、电流截止负反环节 是防止电动机起动时，主回路电流很大，甚至超过最大允许电流，加入此环节一方面可以使过渡过程中主回路电流大一些，另一方面又限制主回路电流不超过允许值。因此加入电流截止负反馈使系统得到了下垂的机械（挖土机特性），同时还能起到加快系统的过渡过程。2）、A2控制绕组 是电流正反馈绕组。补偿电动机的转速降，进一步改善机械特性的硬度，扩大调速范围，及加速系统的起动、减速、反向或制动的过渡过程。3）、A1控制绕组 是桥形稳定绕组。对系统起稳定作用、使起动、反向、制动过程平滑，减小或消除系统振荡的目的。4）、制动时加入欠补偿环节与自消磁电路 减小扩大机的剩磁电压，及消除发电机的剩磁电压，加强了主电动机停车后的稳定性。4、 主拖动的电气控制电路（1）、工作台的步进与步退为了调整工作台的位置，用“步进”按钮SB8或“步退”按钮SB12，实现对工作台向前或向后的低速调整运动。当机组起动后，控制变压器TC1输出的交流110伏电源，送到控制电路。按下“步进”按钮SB8，继电器KA2、KT4线圈得电，速度调速器接入直流电源， 步进给定电压信号从电阻1R（210207）取出，加到扩大机控制绕组A中。由于给定信号电压较小，电动机M以低速运行，工作台慢速前进。松开按钮SB8，给定信号切除，通过调速系统产作用，主电动机迅速制动并停止下来。其控制电路是：1）101KM103KI3103aKI2105aKOV105SB10107KA12109SB11111SB8113KA4115KA2线圈1022）1KA23KT4线圈1023）1KT4R11203RP12051R207R5241KA4240KA32002R（A2G）A3KA7250KA5230KA62101R206RP2204KT42工作台的“后退”调整运动的动作原理与上述相似，但参与工作的继电器是KA4与KT4，给定信号是1R（208-210）之间的电压。（2）、工作台的自动循环工作台往复运动按三种运行速度图工作，一种为有慢速切入的自动循环，一种为无慢速切入的自动循环，及每分钟低于10米的自动循环。工作台的自动循环如图所示： 有慢速切入的自动循环 无慢速切入的自动循环 10米/分的自动循环例第一祌工作速度：在工作行程中，工作台先以低速起动向前，当刀具切入工件后工作台再转为工作速度前进；当刀具快要切出工件时，工件台又转为低速；切出工件后，工作台制动并反向起动，开始返回行程；在返回行程中工作台先以高速退回，接近终了时，再转为低速以克服工作台的惯性。退出工件后，工作台制动停止并反向起动，再次开始工作行程。 工作台的自动循环工作是由固定在床身侧面的无触点接近开关控制中间继电器，并能过两级挡铁进行控制的，如下图所示： KA17 KA14 KA13 KA12KA15KA16 现按第一种运行速度图分析电路工作原理，假设自动循环开始前，工作台己停在返回行程的未了位置上，那么接近开关SQ10、SQ12被挡铁C挡住，继电器KA13、KA15动作，其常开、常闭触点动作，而接近开关SQ9、SQ11未被挡铁A挡住为初始状态。按下“前进”按钮SB9，工作台按下述过程进行自动循环。工作台自动循环接近开关触点的通断情况11）、工作台慢速前进 合上慢速切入开关SA6触点（157-161）闭合，按下SB9时，继电器KA3线圈通电吸合且自锁，KA2，KT4线圈相继得电，由于SQ10，SQ12动作，KA5和KA7线圈也通电吸合，从调速电位器RP1，231与1R， 210的给定信号电压就经R3、KA7、KA2、KA3，2R加到扩大机控制绕组A1 -A2。由于给定电压较低，控制绕组A中又串入了较的电阻，所以工作台被限制在慢速下运行，刀具在工作台慢速下切入工件。其控制回路是：A、101KM103KI3103KI2105KOV105SB10107KA12109SB11111SB9131KA16133KA17135KM13137KM14139KA3线圈102B、107KA3129KP131 KA5C、107KA12109SB11111KA3113KA4115KA2线圈102D、129KA13153KA5线圈102E、129KA15157SA6161KA5163KA8165KA9167KA7线圈102F、1KA23KT4线圈2G、1KT4201R11203RP1231R3237KA7225KA2220KA32002R（A2G）A3绕组RP3与RP4部分2101R206RP2204KT422）、工作向前进给 当刀具切入工件，工作台己前进一段距离后，挡铁C离开SQ10，KA13线圈断电，为工作台返回作好准备，KA5、KA7线圈断电，切除了工作台的慢速回路，工作台加速到由调速电位器RP1手柄位置所决定的工作速度运行。这时加在控制绕组A中的给定电压是电位器RP1，221与1R ，210两点间的电压，调节RP1可改变前进速度的大小。其控制回路是：RP1调速手柄给定位置221R1223KA7225KA2220KA32R（A2G）A3绕组KA7250KA5230KA62101R206RP22043），前进减速 当刀具将要离开工件时，后退减速开关SQ12离开挡铁C，KA15断开，为后退减速作准备，而另一组挡铁A挡住开关SQ11，KA14动作， KA7线圈又被接通动作，工作台又降到慢速运行。其控制回路是：A、129KA12155KA6线圈102B、129KA14159KA2163KA8165KA9167KA7线圈102C、RP1231R3237KA7225KA2220KA32002R（A2G）A3绕组RP4与RP3部分2101R206RP22044）、高速后退 刀具切出工件后，挡铁A挡住开关SQ9使KA12得电动作，使KA2断电，KA2常闭触点闭合，使KA4线圈接通，KA4常闭触点断开，KA7线圈断电，使低速前进给定信号被切断，从RP2滑臂取出的“向后”给定信号（210-222）电压接于扩大机制控制绕组。由于反向给定电压高且极性相反，因此主电动机在反接状态下迅速制动停止，并反向起动到高速，使工作台以高速退回。其控制回路是：A、107KA13119SB9121KA3123KA2125KA4线圈102B、203RP12051R210KA6230KA5KA7A3绕组（A2G）2R200KA3KA4226KA7224R2222RP22045）、转为低速后退 工作台在返回行程将要结束时，挡铁C又挡住开关SQ12，KA15线圈通电，则KA7线圈再次接通，接通了慢速回路，工作台以减速后退。其控制回路是：A、129KA15157KA2163KA8165KA9167KA7线圈102B、210RP3全部及RP4部分A3绕组（A2G）2R200KA3220KA4226KA7238R4232RP22046）、开始下一循环 在返回行程结束时，挡铁C又挡住开关SQ10，KA13线圈通电吸合，KA4线圈断电，又使KA2、KA5和KA7线圈通电吸合。，工作台又转为低速前进，以开始下一工作循环。（3）工作台控制线路的联锁保护1）工作台“步进”、“步退”与自动循环工作的联锁通过继电器KA3来实现。2）工作台“前进”与“后退的联锁由复合按钮SB9、SB11和继电器KA2、KA4的互锁触点实现。3）点KM13（135-137-）和KM14（137-139）是横梁夹紧与放松接触器常闭触点，当横梁调整时，工作台自动电路不接通。4）主回路电流超过最大允许电流时，串联在电枢回路中的过电流继电器KI2动作，其常闭、点（103a-105）断开，使工作台停止运行。5）长期过载保护 交流电动机M2用热继电器FR作过载保护，拖动扩大机制电动机M3、通风机M4用断路器QF1、QF2作过流、过载保护。6）极限位置保护 为了防止工作台冲出，采用了终端接近开关SQ5、SQ6控制继电器KA16、KA17实现。三、常见故障的分析与故障排除1、直流电动机的故障（1）励磁机G2不发电（2）励磁机空载电压过高（3）励磁机空载时电压正常，负载时电压下降过大（4）扩大机空载电压很低或没有电（5）扩大机空载电压正常，带负载时输出电压很低（6）扩大机换向时火花大，输出电压不稳定（7）扩大机输出电压过高（8）直流发电机不发电（9）直流发电机电刷火花大（10）直流电动机不能起动（11）直流电动机火花很大故障原因与直流发电机相同2、控制线路故障（1）发电机组不能起动，KM1不动作（2）电动机M2不能完成星三角自动切换（3）工作台步进或步退开不动（4）按下步进、步退按钮后，工作台都是向前运动且速度很高（5）步进步退停车后，工作台不能平稳地停止，而是作身后或向前滑动。（6）工作台向前向后均不动作（7）工作台运行时速度过高（8）工作台停车爬行（9）工作台停车振荡（10）工作台前进正常，当后退到换向时工作台停止（11）起动电动机机组后工作台自选高速“飞车”横梁部分的故障由读者自行分析，机床的电气故障是客观存在的，在运行中可能会发生各种大大小小的故障，且故障不是千篇一律的，就是同一故障现象发生的部位也会不同，所以在维修中不可生搬硬套，而应实践相结合，做到看清故障、线路熟悉、原理清楚、方法正确，这样才能迅速排除故障。第二课、C 5 1 2 B立式车床 C512B立式车床工作台直径为1120mm，是机械加工的主要设备，适于加工直径大、长度短的工件。在生产过程，常会发生电器和机械故障。因此在维修工作中，首先必须对电路进行分析，掌握电路的工作原理。下面就电路的工作情况进行分析。一、电路工作原理分析1主电路 主电路其有7台电动机：M1：液压泵电动机 工作台变速与起动横梁升降机构放松，给润滑系统提供润滑油。M2：工作台电动机 采用Y-降压方式起动及能耗制动。M3：垂直刀架（立刀架）电动机 刀架快速移动。M4：垂直刀架进给电动机 刀架进给运动，采用双速电动机。M5：侧刀架快速电动机 刀架快速移动。M6；侧刀架进给电动机 刀架进给运动，采用双速电动机。M7：横梁升降电动机2、控制电路控制电路由控制变压器TC输出110伏供电，直流回路电压有两组，一组为24伏，一组为27伏，由二极管组成桥式整流获得。24伏供能耗制动电路，27伏供电磁离合器电路，由三相四线电源取220V供电磁铁电路。（1）电路工作准备状态合上总开关QF1，接通变压器TC，信号灯“HL”亮，表示电源已进入，此时若按下按钮“SB2”接触器KM1得电并自锁，油泵电动机M1启动，KM1常开触点闭合接通了整个控制回路，此环节保证了机床必须在有润滑的前提下工作，按下按钮SB1油泵停止，切断控制回路，SB1又兼起机床总停作用。（2）工作台的起动停止与制动 因交流电动机M2容量较大，采用了Y-起动方法，为缩短停车时间慢性，采用了能耗制动。 按下按钮SB4，继电器KA1接通并自锁，其常开触点接通发接触器KM2，并随后接通接触器KM4。工作台电机M2在Y形接线状态下降压启动，由于时间继电器KT1同中间继电器KA1一起吸合，经一定延时时间（5-7S）后，其延时动断触点KA1切断接触KM4，并接通接触器KM3，使电动机进入接线状态下运转。停车时，只需按下按钮SB3，使其常闭点断开，则继电器KA1和接触器KM2、KM3相继断电复位，电动机M2断电处于自然停车状态，若将SB按到底，使其常开触点闭合，则时间继电器KT2得电，经一定延时（1-2S）后，其延时动合点，接通制动接触KM5，其常开触点闭合送入直流电流进行能耗制动，松开按钮SB3制动便解除，调整时间继电器KT2的延时时间，就可以调整制动的快慢。（3）工作台的点动按下一步按钮SB5，接通接触器KM2，并随之将接触器KM4接通，使电动机M2在Y形接线状态下运转，松手即停。（4）工作台变速如要改变工作台的旋转速度，须先将变速转阀旋转到所需的转速位置上，然后按下变速按钮SB6使时间继电器KT4工作，KT4的常开瞬时触点闭合，使电磁铁YV1吸合，接通了油路。一方面抬起定位锁杆，借液压驱动油缸变速。另一方面锁杆运动，使装于干杆端的变速开关SQ1动作，其触点在（4-6/N-1）处断开，在（4-24/N-5）处闭合，若延时继电器KT4延时动合点，（24-25/N-5）闭合，则接通时间继电器KT3，其瞬动点，KT3（4-12）闭合，接通了接触器KM2和KM4，电动机在Y形接线下伺服运转，经一定延时后，KT3延时动断触头断开时间继电器KT4回路，KT4延时动合点复位，切断时间继电器KT3回路，一个伺服过程结束。若变上速，则行程开关SQ1复位，变速过程结束。反之，SQ1被压没有复位，由于KT3动断点复位，KT4又得电，重复上述变速过程。在整个变速过程式中，信号灯HL3亮，变速完成后，KL3熄，在整个变速过程中，信号灯KH3亮，变速完成后，KL3熄灭。时间继电器KL3调整0.5秒左右，KT4调整为3秒左右。（5）横梁运动按下按钮SB13或者SB14，继电器KA6接通，其触点在（Y1-13）接通。使电磁铁YV2吸合，接通油路，压合夹紧放松开关SQ4（72-73/N1-13），接触KM18或KM19接通，使电动机M7得电运转，带动横梁作上升或下降运动，松手即停，电磁铁YV2断电，夹紧放松开关SQ4复位。横梁上下设有限位限位开关SQ5、SQ6，向下还经过64号线到SQ3限位开关。（6）刀架运动（垂直刀架，侧刀架）1）、快速移动：将十字开关SA2扳向左，其触点（4-45）闭合，继电器KA2得电，其常开触点，（4-40/N1-8）（404-411/V1-7）分别接通了接触器KM10和水平运动电磁离合器YC5，然后按下按钮SB7，接触器KM6得电，KM6主触点闭合，快速电动机M3运转，立刀架向左快速移动，松开按钮SB7，快速电动机M3停止运转。2）、进给运动：将十字开关SA2扳在左边位置，其常开触点SA2（4-45）闭合，继电器KA2得电，KA2的常开触点（4-40/N-8）（404-411/Y1-7）闭合，分别接通了接触器KM10和水平运动电磁离合器YC5，垂直制动民磁离合YC4，根据工件情况，将电动机运转方式开关SA1打到“”或“”位置，当打到“”位置时，按下按钮SB9，接触器KM7得电，KM7的常开辅助接点（404-406/N-7）闭合，进给电磁离合器YC1得电，主触点闭合进给电动机M4 大 接法作低速运转，刀架向左进给，按下按钮SB8，接触器KM7断电，主触点释放，电动同M4停止运转，辅助点断开，离合器YC1断电。将SA1打到“”位置，接触器KM8、KM9得电，进给电动机M4在双 形接法下高速运行。SA5、SA6是垂直和水平制动电磁离合器接通开关，操作时应将开关合上。十字开关换向操作时，不可直接由一个方向扳到另一方向，必须回到零位后，再倒向另一方向。3照明和工作指示电路由控制变压器TC提供24伏安全电压给手提式工作照明灯，6伏给电源指示灯HL1，油泵工作指示灯HL2、变速指示灯HL3。4电源电源总开关QF1设有必备的机械联锁机构，机床不使用时，可以锁住电源开关，若打开配电箱门时，只能在切断电源时方能打开。二、电气控制线路故障分析与处理电气控制线路在运行中会发生各种故障，造成停机或事故而影响生产，因而，学会分析电气控制线路故障，找出故障的原因，掌握迅速排除故障方法，是非常必要的。一般工业用设备是由机械，电气两大部分组成，因而故障也多发生在这两部分，尤其是电气部分。如电动机绕组与电器线圈的烧毁，电器元件的绝缘击穿与短路等。然而，大多数电气控制线路故障是由于电器元件调整不当，动作失灵或零件损坏引起，为此，应加强电气控制线路的维护与检修，及时排除故障，确保其安全运行。1、电气控制线路的故障检查第一是故障查询，第二是通电检查法电压法，第三断电检查法电阻法，第四是短接法。2、常见故障分析与处理（1）工作台不能启动（2）工作台没有变速冲动（3）工作台没有制动（4）垂直刀架没有速向右进给（5）横梁没有向下运动（6）变速不停止第三课、C512B PLC立式车床继电器接触器控制的C5112B立式车床，接触触点多，线路复杂，故障多，维修量大，针对这种情况采用PLC技术对该设备进行改造。一、 PLC的特点、编程简单，操作方便，改变程序灵活；、可靠性高，还是有很强的自诊断功能，可以迅速方便地检查判断出故障，编程检修时间；、使用方便，体积小，重量轻，便于安装而且接线少，维护方便，修改程序和监视运行状态也容易。二、 电路工作情况、主电路C511213立车的主电路没有任何改变，因此原控制系统电气操作也不改变。、控制电路电气控制系统的控制元件，如按钮、行程开关、十字开关、变速控制、过载保护等作用与原电气线路相同，主轴的启动、制动和变速冲动，立刀架，横梁上升与下降的操作方法不变，根据控制要求，保证留有余量，以便修改程序，改造用了2N80型的 PLC，输入输出各40点，（1）整流装置1）主轴能耗制动整流VC12）刀架电磁离合器整流（2）分配输入：1）主軸控制 油泵制动SB21 、油泵停止与制动SB10主轴制动SB43 、主轴停止与制动 SB32主轴点动 SB54 、主轴变量SB652）垂直刀架控制变速开关SB116 、快进 SB76 进给启动SB910 、进给停止SB87 垂直刀架左限SB217 、 进给一速SA1-124 进给二速SA1-225 、 刀架向上SA2-126 刀架向下SA2-227 、 刀架向左SA2-330刀架向右SZ2-431 、 垂直刀架水平垂直制动SA53）侧刀架控制 快进制动SB1011 、 进给 SB1213 进给停止SB1112 、 侧刀架上限SA320 进给一速SA3-132 、 进给二速SA3-233刀架向上SA4-1344）横梁控制 横梁向上SB314 、 横梁向下SB1415 横梁放松限位SA41 、 横梁上限SA522横梁下限SA623 、 刀架向下SA4-235 刀架向左SA4-336 、 刀架向右SA4-437侧刀架水平垂直制动SA641输出：油泵接触器KM1Y0 、 主轴电源接触器KM2Y1主轴运行接触器KM3Y 、主轴Y运行接触器KM4Y3主轴制动接触器KM5Y4 、 立刀架快移接触器KM6Y5立刀架进给接触器KM7Y6、立刀架进给高速接触器KM8Y7 KM9Y10立刀架向上向左接触器KM10Y11立刀架向下向右接触器KM11Y12侧刀架快速接触器KM12Y13、侧刀架进给低速接触器KM13Y14侧刀架进给高速接触器KM14Y15 KM15Y16侧刀架向上向左接触器KM16Y17侧刀架向下向右接触器KM17Y20横梁向上接触器KM18Y21 、横梁向下接触器KM19Y22立刀架进给电磁离合器YC的继电器KA11Y23立刀架向上向下电磁了离合器YCL的继电器KA12Y24立刀架水平制动电磁离合器YC3的继电器KA13Y25立刀架垂直制动YC4的继电器KA14Y26立刀架向左向右YC5的继电器KA15Y27侧刀架进给电磁离合器YC6的继电器KA16Y30侧刀架向上向下YC7的继电器KA17Y31侧刀架水平制动YC8的继电器KA18Y32侧刀架垂直制动YC9的继电器KA19Y33侧刀架向左向右YC10的继电器KA20Y34主轴变速电磁阀YV1继电器KA21Y35横梁放松电磁阀YV2继电器KA22Y36油泵指示信号HL2Y40 、 主轴变速指示HL3Y41（2）PCL接线图 见图纸PCL的接线图3PCL控制梯形图 如图2-1所示。图2 C512B立車梯形图4512B立车PLC控制方框图（1合上电源开关QF，HL1亮横梁向下SB14 X15Y22KM19 M7 Y36KA22 YV2横梁向上SB13 X14Y21KM18 M7 Y36KA22 YV2）工作台与横梁的控制油泵停止SB2 X1KM1 Y40HL2主轴制动SB3 X2Y13延时2秒后3 4KM3主轴起动SB X3Y13KM2 KM4 (M2星形接法) 延时秒后2KM3主轴点动SB XY13KM2 KM42KM3(M2星形接法)主轴变速SB6 SQ1X3 X6Y35 y1YV1 2Y41 KM4HL3 交替3次油泵起动SB2 X1KM1 Y40HL2SQ2X17向右停止限位向右SA2X31 KA15Y12 YC5KM11Y27向左SA2X30 KA15Y11 YC5KM10Y27快速SB7X6Y5KM6M3垂直制动合上SA5X40 Y2KA14YC4水平制动合上SA5X40 Y25KA13YC3向上SA2X26 KA12Y11 YC2KM10Y24停止SB8X7进给II速SA1IIX25SB9X10Y7Y10KM8KM9M4（YY）Y23KA11YC1进给I速SA1IX24SB9X10Y6KM7M4（大）Y23KA11YC1向下SA2X27 KA12Y12 YC2KM11Y24（2）垂直刀架的控制（3）侧刀架的控制停止SB11X12向下SA4X35 Y31Y20 KA17KM17YC7向上SA4X34 KA31Y17 KA17KM16 YC7SQ3 X20垂直制动合上SA6X41 Y33KA19YC9水平制动合上SA5X41 Y33KA19YC9进给II速SA3IIX33SB12X13Y13Y16KM14KM15M6（YY）Y30KA16进给I速SA3IX32SB12X13Y14KM13M6（大）Y23KA16YC6向右SA4X37 Y34Y20 KA20 KM17Y10向左SA4X36 Y34Y17 KA20KM16YC10SQ3X20向上停止限位SQ3X20向上停止限位快速SB10X11Y13KM12M5快速SB7X6Y5KM6M3第四课、205吨桥式起重机的控制电路 起重机是一种用来起吊和放下重物并使重物在短距离水平移动的起重设备，是现代化生产不可缺少的工具之一 20/15吨重级交流桥式起重机兼有吊重20吨的主钩和5吨的副钩，它除了采用一般凸轮控制外，还在主钩部分采用了由主令控制器操纵的磁力控制屏。一、桥式起重机的设备及运动情况桥式起重机分为四个部分。即主钩、副钩、大车和小车。它们都分别由绕线式异步电动机来拖动，主钩、副钩和小车的伟动机构连同各自的制动器械都安装在小车上。大车移动机构采用二台规格相同电动机来拖动。大车实现左右移动，小车实现前后移动，主副钩实现升降运动。二、控制电路分析 起重机电气控制如图所示，供给起重机的三相380伏交流电源，是由集电拖从厂房的导电轨引到驾驶室保护控制盘，操作对应将凸轮控制器SA1、SA2、SA3、SA4的手柄置于零位，关好进入起重机栏杆门，检查天桥门是否关好，然后关好驾驶室门，使相应的安全开关SQC、SQE、SQD触点闭合，合上保护控制盘内的三相断路器QF1，合上紧急开关SA，按下启动按钮SB，电源接触器KM线圈通电吸合，其常开触点（1-35）（9-49）闭合，并通过大车限位开关SQ3、SQ4，小车限位开关SQ1、SQ2构成自锁电路，KM的主触点闭合，使二相电源送入各凸轮控制器。另一相称为电源的公用相， 则直接送入各电动机定子绕组的一相绕组中，这样便可操纵凸轮控制器，使大车、小车和副钩动作。1凸轮控制器的控制凸轮控制器是用来直接控制绕线式异步电动机的正反向起动运转和停止。副钩、小车和大车都是由凸轮控制器控制，其动作原理相同，现以小车为例来介绍凸轮控制器的工作情况。（1）、小车向前：将SA2手柄扳到向前位置的任何一档时，控制器的主触点（W4-2M3）与（W4-2M1）接通，在向前动转第一档时，电动机转子接入电阻器、全部电阻，此时电动机产生的转矩小于额定转矩，这是为避免机构发生危险的冲击，以及提升轻负载时获得较慢的速度。当控制器转到向前运转第二档时，凸轮控制器2R5与2R6之间触点闭合，切去了一段电阻，电动机产生的转矩增加，因而电动机开始加速，当向前动转第三挡时，2R4与2R6之间触点闭合，又切去了一段电阻，电机速度加快。当向前动转第四档时，2R3与2R6之间触点闭合，又再切去了一段电阻，电机又加快，当向前运转第五档时，2R3与2R6、2R1与2R6之间触点闭合，电动机在额定转速下动转，与电动机通电同时，制动电磁铁YA2也通电，松开抱闸机构，控制器SA2-5触点从零到五档保持闭合，对接触器KM自锁，并串入向前限位SQ2起限们保护。（2）、小车向后：从控制器的触点开合表上可以看出，由于控制器切换电阻线路是对称的，所以其工作情况与“向前”运转相似。2主令控制器的控制主钩升降是采用主令控制器SA4配合磁力控制盘来共同控制的。主钩电动的转子附加电阻采取三相平衡切除。升降各有6档工作位置，是通过控制器的12对触点按一定程序闭合与断开来控制接触器，并通过这此接触器来实现电动机的运行状态，从而达到提升与下降重物的目的。（1）、上升时电路工作情况合上断路器QF2与QF3，将主台控制器SA4置于“零”位，触点S1闭合，电压继电器KV线圈得电，并自锁，控制电路接通电源，当手柄置于上升“1”档时，根据触点动作表上 ，触点S3、S4、S6、S7闭合，上升限位SQA串入电路起上升极限保护，接触器KM2、KM3、KM4线圈得电，电动机按正转相序接通电源，制动电磁铁YA5、YA6通电，松开电磁抱闸机构，同时转子绕组切除一段电阻（SR6），此时启动转矩较小，一般吊不起重物，只作张紧钢丝绳，消除吊钩传动系统齿轮间隙的预备级。当手柄依次置于到上升的第2、3、4、5、6档时，接触器KM5-KM9相继通电吸合，逐级短接转子各级电阻，电动机的转速由低到高上升，从而得到五种上升速度。（2）、下降时电路工作情况主钩下降的六个位置，“J”“1”“2”三档为制动下降，为使重负载下降时获得较小的下降速度，构成了侧拉反接制动状态。后三个档们“3”“4”“5”为强力下降。主要用于轻负载强迫下降。1）制动下降“J”：主令控制器SA4板在下降，触点S3、S6、S7、S8都闭合，相应地使向上限位SQA投入工作，接触器KM2、KM4、KM5吸合，电机通入正向电源，由于制动接触器KM3未通电，制支器的抱闸未松开，尽管接触器KM2已吸合，电动机已向提升方向产生转矩，但在制动器抱闸和重载的重力作用下，而迫使电动机不能旋转，此时转子电路接入四段电阻，这是一个起动准备位置。2）制动下降“1”：控制器S4闭合，S8断开，制动器YA5、YA6通电，电磁制动器的抱闸松开。由于S8的断开，KM5释放，使转子电路增加一段反接电阻，从而使电动机转矩减少。若此时载重足够大，则电动机开始作侧拉反接制动运转，重负载低速下降。3）制动下降“2”控制器S3、4、6闭合，S7打开，接触器KM4释放，此时转子电阻全部被接入，使电动机转矩更小。这样就可以从第二个位置与第三位置上来选择重负载缓慢下降的速度。4）强力下降“3”：控制器S3断开，S2、4、7、8闭合，把上升限们S6Q从控制回路切除。S6断开，S5闭合，使上升接触器KM2释放，下降接触器KM1吸合，电机通和反向电源，转动手柄时，在触点闭合使KM4、KM5吸合，转子切除二级电阻，这时负载在电动机的作用下开始强力下降，制动接触器KM3线圈通旱灾107与113之间触点KM3自锁，重物不致由于KM2与KM1的换接而断开，造成机械冲击。此档重载是处于再生发电制动状态。5）强力下降“4”：控制器S9闭合，接触器KM6吸合，再切除一段电阻，电动机进一步加速成运转，重载此档也是处于再生发电制动状态。6）强力下降“5”：控制器S10、S11、S12闭合，依靠118与119之间触点KM6和120与121之间触点KM7，以及122与124之间触点KM8的联锁，使接触器KM7、KM8、KM9顺次吸合，加速电阻逐级被切除，从而避免过大的冲击电流。电动机以最高速度运转。重载时此档仍处于再生发电制动状态。三、 线路的保护环节1、凸轮控制器的触点S1-7、S2-7，S2-7作为零位保护。2、过电器继电器KI1、KI2、KI3、KI4、KI5对各电动机过载保护，这些过电流继电器的整定值一般在被保护的电动机额定电流2.25-2.5倍。KI0是总电流过载保护，串接在公用线的一相上。3、为保证人身安全，防止触电事故，设有安全开头SQC、SQD、SQE。4、为保证设备安全，大车、小车设有行程终端开关，主钩、副钩设有向上行程极限开关。5、设有紧急开关SA实现冯急保护。6、主令控制设有KV作失压保护。7、为了避免在转换过程中可能发一过高的下降速度，需要使电动机从最后一档直接过渡到反接制动的特性上运转，同时为了不影响提升速度，用KM9辅助触点（123-124）作为自锁并与KM1的辅助点（116-123）串联。8、用KM9的辅助常闭点（111-112）与KM1辅助常开点（111-112）并联 与KM2线圈串联是为了保证当KM1释放后，KM9又断开的情况下，在转子电路保持一定的附加电阻下，上升接触器KM2才能通电并自锁，防止反接时过快的冲击电流。四、故障分析1、电源接触器KM不吸合2、合上凸轮控制器电动机不转动3、主钩不能向上4、磁力控制器不全部工作5、起动凸轮控制正向或反向均跳闸6、零压继电器KV不动作五、操作内容与要求1、2015吨桥式起重电气故障排除2、要求：1）熟悉电气布局，清楚电动机的位置，操作开关的位置及连接导线的走向。2）看清故障现象，对照电路图进行故障分析3）根据具体情况采用电阻法与电压法，排除故障，用电压法时，应严格遵守带电作业的有关规定。4）排除故障时一寂要关断电源，排除故障后，应将所有松动过的螺丝拧紧，将线路恢复原状，并清理干净现场。5）试车时，发生异常现象应立即停车。6）注意万用表的选择挡位，防止损坏仪表。7）写出故障现象，故障原因分析，检查方法及故障点。操作示范1、205吨桥式起重机运行的操作2、处理故障的示范操作四、巡回指示1、指导学生作出正确的判断，迅速、有效的排除故障2、加强安全检查，督促学生安全文明工作，防止电气和人伤事故3、采取集中与个别方式解答学生提出的问题4、对实训中存在的问题作好书面记录，并提出改进措施