专用龙门刨床 B2010A 电气控制原理及维护指南 陈竹 B2010A 系列龙门刨床是上世纪五十年代的产品，其调速系统采用旋转变流机组供电的 F ―D 系 统。该系统要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发 电机，故存在设备多、体积大、费用高、效率低、安装须打地基、运行有噪声、维护不方便等缺点， 但是系统的可逆运行很容易实现，且无论在正转还是反转减速时都可以在一定程度上完成回馈制动，因此在当时 曾广泛地使用着，至今在尚未进行设备更新的地方仍使用着这种系统。笔者从网上了解到，不光是 笔者所在单位有几台这样设备还在使用，其他单位确实也有这种设备还在使用。为了与广大同行交 流维护经验，今以此文为引玉之砖。 1．概述 B2010A 龙门刨床的电气控制原理如图 1 所示。整个电气控制管理系统由三相 380V50Hz 的交流电源 供电。工作台由直流电机 D 拖动；油泵、冷却风机、电机放大机的原动机、直流发电机的原动机， 分别由单独的三相交流异步电动机 RB 、FB 、B 、A 拖动。其中交流异步电动机 A 由Y ―Δ起动。 工作台拖动电动机 D 的速度，是通过电压负反馈，电流正反馈和电流截止负反馈的高电阻电桥 系统来改变发电机的端电压，达到速度调节的。电机扩大机控制绕组采用磁差接法，分别将给定电 压、电压负反馈、电流截止负反馈与电流正反馈接到扩大机单独的控制绕组 0III 与 0II 上。 全部控制电器装在三处，控制柜、悬挂操纵箱和机床上。操纵者使用操纵箱做相关操作。工作台 自动循环时，由安装在机床床身右侧的行程开关 Q-JS、Q-HX 和 Q-HX 或 H-JS 、H-HX 和 H-HX 进行 1 1 2 1 1 2 控制。极限开关 1HXC 和2HXC 也安装在机床床身右侧。1HXC的接点在工作台前进超过极限位置时断 开，2HXC 的接点在工作台后退超过极限位置时断开。 整个电气线路可分为交流主回路-图 1 左上部分、交流控制回路-图 1 右半部分和直流主回路- 图 1 左中间部分、直流控制回路-图 1 左下部分四部分。其中交流控制回路的电源由两相 380V 交流 电通过熔断器 2RL，供给机组的 Y ―Δ起动控制和控制变压器 BK 降压至127V。工作台的步进或步退、 前进或后退、自动循环，以及润滑泵的控制电源由交流 127V通过熔断器 3RL 提供。直流控制回路的 电源是直流 220V，由原动机交流异步电动机A 拖动励磁机 L 整流通过熔断器 1RL 输出。用于控制发 电机的输出端电压。（注：图1 中继电器JI 的触点[240]-[200]应为常闭触点） 2 ．机组启动 启动前，机组和控制管理系统应处于就绪状态，即图 1 中自动空气开关UZ 、1UZ、2UZ 都在合闸位 置，所有接触器或中间继电器均在释释放状态。交流电源指示灯 2e 发亮，所有电机的靠背轮都可用 手转动，此时就可以开机。（“[101]”内为线号；“↑”表示线圈吸合或触点闭合，“↓”则相反下同。） 按下悬挂操纵箱上的“起动”按钮 2A —→ 接触器 C-A 吸合，时间继电器 JS-A 吸合，接触器 Y 吸合 —→ Y 起动。随着电机 A 的旋转，励磁机 L 就有直流 220V 输出，使直流时间继电器 JS- Δ吸 合，其常闭延时释放触点[723]-[725]闭合；当时间继电器 JS-A 的常开延时触点[705]-[723]闭合，接 触器 C-B 吸合。其常闭触点[717]-[719] 断开，Y 接触器释放；常闭触点[H1-D]-[51] 断开，直流时 间继电器 JS- Δ释放；常开触点[717] -[721]闭合，Δ接触器吸合。时间继电器 JS-A 延时常闭触点 [705]-[717] 断开；继电器 JS- Δ常闭延时触点[705]-[717]闭合。完成主拖动电机的 Y-Δ转换，机组 启动完毕。 机组起动过程中各相关接触（继电）器或触点的动作过程如图 2 所示。JS-A 的延时调节在 3～ 4s，JS- Δ的延时为 1s 以下。一般使电动机 A 在 Y 联结起动至稳定转速后，立即断开 Y 联结，留出 接触器转接时间，即刻转成Δ联结运转，这时 JS-A、JS- Δ的延时时间认为是调节得合适的。 1 图 1 机组起动结束后相关接触（继电）器的状态如下：C-A、JS-A、Δ、C-B吸合，Y、JS-Δ释放。 注意：继电器 JS- Δ不吸合，主拖动电机不能从 Y 转换到Δ。 2 图2 3 ．步进或步退 机组启动完毕后且工作台不在换向位置，即在 Q-HX 、 或 H-HX 、 没有动作的情况下，方可进 1 2 1 2 行步进或步退操作。以“步进”为例，下面分别对交流控制回路和直流控制回路作分析。 ⑴交流控制回路 要使工作台步进，则按住悬挂操纵箱上的“步进”按钮 8A，触点[111] —[113] 闭合。电源通过[101] —→ [103] —→ [105] —→ [107] —→ [109] —→ [111] —→ [113] —→ [115]，加到“工作台前进”中间继电器 Q 的线圈上，使中间继电器 Q吸合。其他中间继电器 H、1Q、 1H、J、JI 处在释放状态。 松开“步进”按钮 8A，则触点[111]-[113]断开，中间继电器 Q 释放。 ⑵直流控制回路 工作台步进时，中间继电器 Q吸合，常开触点[1]-[3]闭合 → 继电器JS 吸合。 JS 的常闭触点[280]-[ OⅢ2]和[270]-[S -K]断开，制动回路断开。但中间继电器 H、1Q、1H、J、JI 1 处在释放状态，此时直流控制回路的等效电路如图 3（a）所示。为清楚起见再进一步将给定电压 UI1 和发电机反馈取样电压 U 作等效，更简化的电路见图 3（b）所示。图中 R 、R 分别是 2R、1R 的等 F F I 效电阻，其值固定，只有可变电阻器 5RT 能改变其阻值。因此当 U 和 U 稳定时调节 5RT 阻值的大 I F 小，便可改变回路中的电流，即流过放大机控制绕组 OⅢ -OⅢ 的电流iw，从而改变行进的速度。因 1 2 此工作台以给定电压 UI 低速向前移动。 3 图 3（a） 图 3（b） 中间继电器 Q 释放，则工作台停止。 若工作台步退时，则按住悬挂操纵箱上的“步退”按钮 12A，此时不是中间继电器 Q 吸合，而 是中间继电器 H 吸合。其他与上面步进类似，这里不再重复。 步进（退）时有关接触（继电）器的状态如下：Q（H）、JS 吸合。 注意：改变可变电阻器 5RT 或 6RT 的阻值，便可改变“步进”或“步退”的速度。 4．循环前进或后退 如前所说，机组启动完毕后且工作台不在换向位置，既 Q-HX 、 或H-HX 、 没有动作的情况下， 1 2 1 2 才可以进行循环前进或后退操作。 ⑴交流控制回路 要使工作台前进，则按住悬挂操纵箱上的“前进”按钮 9A，触点[111] —[131] 闭合。电源通过[101] —→ [103] —→ [105] —→ [107] —→ [109] —→ [111] —→ [131] —→ [133] —→ [135] —→ [137] —→ [139] ，加到“工作台自动工作与调整移动连锁”中间继电器 JI 的线圈上，使中间继电器 JI 吸合。中间继电器 JI 的触点[111] —[113]闭合，使中间继电器 Q 也 吸合。中间继电器 JI 的触点[107] —[129]闭合，起自保作用。工作台快速向前移动。由此可见工作 台在自动循环工作状态下，中间继电器 JI 和 Q 或 H（后退）应同时吸合。 ⑵直流控制回路 工作台在前进过程中，中间继电器 JI 和Q 吸合。其余中间继电器 H、1Q、1H、 J 处在释放状态，此时直流控制回路的等效电路如图 4（a）所示。同样再进一步将给定电压 UO2 和发 电机反馈取样电压 U 作等效，更简化的电路见图 4（b）所示。图中 R 、R 也分别是 2R、1R 的等效 F2 F2 O2 电阻，其值固定，而调速器 R-Q 和可变电阻器 1RT 能改变其阻值。调节调速器 R-Q 可改变 UO2 和RO2 或改变可变电阻器 1RT的阻值，都能改变回路中的电流，即流过放大机 K控制绕组 OⅢ -OⅢ 的电流， 1 2 从而调节工作台行进的速度。 图 4（a） 图 4（b） 工作台后退时，则按住悬挂操纵箱上的“后退”按钮 11A，此时不是中间继电器 Q 吸合，而是 中间继电器 H 吸合。即中间继电器 JI 和 H 同时吸合。其他与上面前进类似，这里不再重复。 循环前进（后退）有关接触（继电）器的状态如下：JI、Q（H）、JS 吸合。 注意：调节调速器 R-Q 或 R-H 位置，便可改变“前进”或“后退”的速度。 5 ．减速和换向 为实现工作台的平稳换向，工作台在换向前都先进行减速，降速后才换向。减速和换向的过 程是通过安装在工作台底侧面的挡铁拨动安装在机床床身右侧的行程开关来实现的。每端各有两个 Q-JS、Q-HX 或 H-JS、H-HX。 4 ⑴交流控制回路 假定工作台在前进状态，当挡铁拨动“前进减速”行程开关 Q-JS，其常开触 点 Q-JS1 （[129]-[159]）闭合，中间继电器 J 吸合。 工作台减速前进。当挡铁拨动“前进换向”行程开关 Q-HX，其常闭触点 Q-HX1 （[107]-[109]） 断开，“工作台前进”中间继电器 Q 释放，“工作台后退”中间继电器 H 吸合。其常开触点 Q-HX 2 （[129]-[155]）闭合，“前进换向” 中间继电器 1H 吸合。工作台开始换向。 ⑵直流控制回路 中间继电器 J 吸合后，其常闭触点[223]-[225]断开，常开触点[225]-[237] 闭合。加上行程开关 Q-JS 的常闭触点 Q-JS2 （[210]-[212]）断开。工作台随即进入低速移动。此时 直流控制回路的等效电路如图 5（a）所示。这时工作台移动的速度给定电压由 R-Q的固定抽头[231] 与 1R 中心的固定抽头[210]之间的电压 UO3 决定。速度调节可通过调节 b-Q 的位置，通过改变 b-Q的 阻值来改变流过放大机 K 控制绕组 OⅢ -OⅢ 的电流 i 到达。 1 2 k3 工作台继续以低速前进。当“工作台前进”中间继电器 Q释放，“工作台后退”中间继电器 H吸 合。“前进换向” 中间继电器 1H 吸合后。此时直流控制回路的等效电路如图 5（b）所示。 图 5（a） 图 5（b） 注意：行程开关 Q-JS 未恢复原来状态，Q-JS 仍在闭合状态，即 J 仍吸合；Q-JS 仍在断开状态。 1 2 从图 5 中可以明显看出，原来由 R-Q的固定抽头[231]通过3RT 提供电压的，现在变成由 R-H 的 固定抽头[232]通过4RT来提供电压了。此时工作台虽然同样处在低速移动，但因流过放大机控制绕 组 OⅢ -OⅢ 的电流方向发生改变了，故工作台移动的方向变为后退了。若 R-H的固定抽头[232]与1R 中 1 2 心的固定抽头[210]之间的电压跟 R-Q 的固定抽头[231] 与 1R 中心的固定抽头[210]之间的电压数 值相同，只是方向相反的话，那么工作台低速移动的速度相同，而方向相反。变前进为后退，到达 换向的目的。 随着工作台往回移，挡铁拨回“前进换向”行程开关 Q-HX，以及“前进减速”行程开关 Q-JS。 工作台进入快速后退移动状态。前进换后退过程结束。 工作台在后退状态下，减速和换向的过程与上述类似，只是直流控制回路的等效电路从图 5（b） 到图 5（a），与上面正好相反，这里不再重复。 减速时有关接触（继电）器的状态如下：JI、Q（H）、JS、J 吸合。 换向时有关接触（继电）器的状态如下：JI、H（Q）、JS、J、1H（1Q）吸合。 6 ．速度调节及制动 速度调节分两种情况：人为的手动调节和受外界影响的自动调节。通常是在工作台自动循环工 作状态下。 5 ⑴人为的手动调节 以图4 为例，假如要求工作台移动速度加快（或变慢）。调节调速器 R-Q使 U 升高 （降低），由于发电机输出的电压还没有变，即 U 电压还没有变，所以回路中的电流就增大 （减 I F 小）。即流过放大机 K 控制绕组 OⅢ-OⅢ 的电流增大（减小），使放大机输出的电压也升高（降低）， 1 2 发电机励磁电流随即增大（减少），发电机输出电压升高（降低），直流电动机 D 的转速升高（降低）， 工作台移动速度加快（变慢）。因发电机输出电压升高（降低），使反馈采样得到的电压 UF 也升高（降 低），使回路电流又慢慢地减少，直到恢复至接近原来值。工作台在新的速度上稳定运行。 由图中能够准确的看出，采样电压 U 的极性始终与给定电压 U 的极性相反，而电压 U 是通过发电机输 F I F 出反馈回来的，所以系统具有电压负反馈功能。使发电机输出电压，即工作台的运动速度得到稳定 有了可靠保证。 由上可知，工作台的运动速度由 R-Q 和 1RT 或 R-H 和 2RT 的阻值决定。 ⑵受外界影响的自动调节 仍以图 4 为例。 一种情况是假如在负载或其他因数的作用下，使直流电动机 D 的速度降低，那么直流电动机 D 反电势也降低，即 U 降低了。因而加在放大机 K 控制绕组OⅢ -OⅢ 两端的电压增大，这样一来放大 F 1 2 机 K 将增加发电机的输出电压直到直流电动机 D 的转速恢复至接近原来值。 另一种情况是假如直流主回路中的电流增大，即图 6 中的 ID 增大，使得电压 UID 也随之增大。 引起流过放大机 K 另一控制绕组 OⅡ -OⅡ 的电流增大。因该电流的方向与流过放大机 K 控制绕组 O 1 2 Ⅲ -OⅢ 的电流方向相同，使放大机电势升高，发电机电压保持不便，电动机 D 转速不变。 1 2 由于流过控制绕组 OⅡ-OⅡ 的电流与流过控制绕组 OⅢ -OⅢ 的电流方向相同，这种功能称为 1 2 1 2 电流正反馈。 图6 ⑶限流功能 由于电流正反馈功能的存在，补偿了直流主回路因电机 D 电流增大引起转速下降 的不足，使电机 D 的转速保持平稳。但是当电机 D 旋转方向发生改变即换向时，因电机 D 的反电势方向 还没改变，而发电机输出的电压极性改变了。此时直流主回路中就会产生很大的与 ID 相反的电流 ID1 ，如图5（b）所示。为避免直流主回路中的电流大于所允许的整定电流，在线路中设有限流电 路。当 U U /2+U +V 时（忽略控制绕组 0Ⅲ上的电压），二极管开始导通。控制绕组 OⅢ流过相 ID 1R b-Q 2ZX 反的去磁电流 I 。也就是说 U 被箝位在 U /2+U +V 上。保证直流主回路中的电流不超过所允许 U1R ID 1R b-Q 2ZX 的数值。这就实现了系统的过电流保护。 从图 5（b）中能够准确的看出，由于 I 的方向与正常的激磁电流 I 的方向相反，且随着电流 I 的 U1R K4 D1 增大，电压 U 被箝定在 U /2+U +V 上。这种作用被称为电流负反馈截止功能。 ID 1R b-Q 2ZX ⑷停车制动 控制管理系统为避免工作台爬行或振荡，分别采取了两级不同的制动方式。时间继 6 电器JS 的延时触点[1--203]和]2--204]动作之前为一级停车制动，延时触点动作动作之后为二级停车 制动。 工作台运行中，按下停止按钮 10A，“工作台自动工作与调整移动联锁”继电器JI 、“工作台前 进”或“工作台后退”继电器都释放时，直流时间继电器 JS 也释放。换向继电器 Q 或 H 和减速继 电器J 也都释放。此时各继电器都在自然状态，而时间继电器 JS 的延时触点[1--203]和]2--204]还没 有断开，其直流控制回路的等效电路如图 7 （a ）所示。 图7 （a ） 图7 （b ） 从图中能够准确的看出，由于电路的对称性，此时速度给定电压 UI=0V ，而反馈电压 UF 还是原来的 数值，因此放大机控制绕组 0III 中流过一个很大的反向励磁电流 IUF ，放大机反向励磁改变了放大 机输出电压极性，从而使发电机反向励磁，发电机输出电压急剧下降。由于机械慣性，电动机的反 电动势暂时不变，因此电动机的反电动势大于发电机电动势，主回路电流反向，电动机进行发电制 动，使电动机转速迅速降低。为了加强停车的稳定作用，在 8RT 两端并联了一副 JI 的常闭触点。 改变电阻 5RT 或 6RT 的阻值，能调节一级制动的强弱。阻值小，制动效果强。但一定要保证这 两个电阻阻值基本相同。 时间继电器 JS 的延时触点[1--203]和[2--204]动作即断开、[280--0III2]和[270--S1-K]闭合后，进 入二级停车制动的电路见图 7 （b ）。此时放大机和发电机的输出电压极性已改变。时间继电器JS 的 延时触点[280--0III2] 闭合，流过 0III 绕组的电流继续对放大机反向励磁。由于触点[270--S1-K]闭合， 使流过放大机补偿绕组的电流被 7RT 分流一部分，进一步削弱了放大机补偿能力，减少了对发电机 的反向励磁，缓和了停车制动。 增大 7RT 的阻值，可加强消磁，但会影响二级停车制动的强弱。 7 ．工作台拖动系统的保护 ⑴电路短路保护：自动空气开关 UZ 、1UZ、2UZ ，熔断器 1RL、2RL 、3RL 。 ⑵电机过载保护：热继电器 JR-A 、JR-B 、JR-FB 、JR-RB 。 ⑶润滑油压低：压力继电器 Je 。 ⑷直流主回路过电流保护：直流电流继电器 JL-F。 ⑸工作台极限保护：限位开关 1HXC、2HXC。 7 8 ．常见故障及检修流程 维修中要关注的元器件（部件）有：Δ接触器，直流继电器 JS ，油压继电器Je ，中间继电器 JI ，两只 Q 继电器，两只 H 继电器，中间继电器 J ，行程开关 Q-HX、H-HX ，速度调节器R-Q 、R-H 。 维修中需要测试电压的关键点有：[B1-K，H2-K] ，[1，2] ，[101，102]，[107，102]，[115，102]， [125，102]，[139，102]，[220，210] ，[200，0III1] 。 ⑴常见故障 ①故障现象：点动或自动工作台都不能移动。 检查处理：用万用表 250VAC 档测[107]与[102]间的电压，无电压；再测[105]与[102]间的电压， 测得 120V；断电，打开操纵箱检查，拆去停止按钮 10A 上的[107]线 测 按钮的常闭触点，不通；按动按钮，时通时断；更换按钮，故障排除。 ②故障现象：点动或自动工作台不能前进，但能后退。 检查处理：先检查点动，按下点动按钮，检查继电器 Q 有没
下面示范了CrescentMoonStaicTipple和Florz的分解画法.pdf
不同农业废弃物生物炭及施用量对土壤pH值和保水-中国土壤与肥料.pdf
〖化 学〗自然界的水单元复习题---2024--2025学年九年级化学人教版（2024）上册.docx
〖化 学〗元素 同步训练-2024-2025学年九年级化学人教版上册.pptx
〖化 学〗水资源及其利用：水的净化课件--2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册.pptx
〖化 学〗自然界的水复习课-2024-2025学年九年级化学人教版上册.pptx
〖化 学〗第五单元化学反应的定量关系-2024-2025学年九年级化学人教版上册.docx
〖化 学〗自然界的水单元热门考点整合应用---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册.pptx
〖化 学〗元素：元素及元素符号课件 2024--2025学年九年级化学人教版（2024）上册.pptx
〖化 学〗质量守恒定律-2024-2025学年九年级化学上册同步备课教学课件（人教版2024）.pptx
〖化 学〗物质组成的表示第1课时课件---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册.pptx
〖化 学〗能源的合理利用与开发单元复习题---2024--2025学年九年级化学人教版（2024）上册.docx
【一模】2025年广东省2025届高三高考模拟测试 (一) 英语试卷（含官方答案）.docx
2023-2024学年安徽省合肥四十五中七年级（上）期中语文试卷.doc
2023年人教部编版语文七年级上册全册单元复习课教案（6个单元）.pdf
中职教师教学能力大赛省级三等奖【思政-心理健康与职业生涯】情绪的调适.pdf
GB∕T 292-2007 滚动轴承 角接触球轴承 外观尺寸(高清版).pdf
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
