1.4 CA6140型普通车床电气控制系统分析与故障排除（课件）-《机械设备控制技术》同步精品课堂（高教版）

《机械设备控制技术》（高教社） 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 项目一 CA6140 型普通车床电气控制线路的安装接线与故障检修 1.4 CA6140型普通车床电气控制系统分析与故障排除 知识目标 能够指出主电动机、冷却泵电动机、快速移动电动机等在系统中的位置。 熟悉各电器元件（如接触器、热继电器、转换开关等）的分布。 明白主电动机的启动、停止和制动过程。 能力目标 能够准确识别 CA6140 型普通车床电气控制系统中的各类电器元件，并说出其名称和功能。 可以熟练绘制 CA6140 型普通车床电气控制系统的简单原理图。 情感目标 培养学生对电气控制系统分析与故障排除工作的兴趣和热情，激发学生主动探索和学习的积极性。 使学生在学习过程中感受到解决实际问题的成就感，从而增强对本课程的喜爱。 增强学生的安全意识和规范操作意识。 三维目标 导入情景 01 同学们，想象一下，你们现在是一家机械加工厂的维修技术人员。今天早上，工厂里的一台关键设备——CA6140 型普通车床突然出现了故障，导致整个生产流程停滞不前。老板心急如焚，工人们也焦急地等待着车床恢复正常运行。 这台车床昨天还好好的，正常加工着各种零件，可今天一开机，主轴电动机不转了，冷却泵也没反应，刀架快速移动也失灵了。 老板把解决这个问题的重任交给了你们，你们需要迅速找出故障原因并排除故障，让车床重新运转起来。 那么，要解决这个问题，我们就必须深入了解 CA6140 型普通车床的电气控制系统。接下来，就让我们一起开启今天的学习之旅，掌握分析和排除 CA6140 型普通车床电气故障的技能！ 新知学习 02 一、选择写检测低压电器 ① 识读电气原理图,选择所需的低压电器,记录其型号、规格、数量。 ②逐个检验元器件的规格和质量是否合格,并记录质量检测情况。填写元器件记录表,见表1-4-1。 ③ 正确选配导线的规格和数量、接线端子板型号等。电气控制柜的配线选用软导线,其主电路的导线可采用红、黄、蓝进行分相分色,控制电路选配同一种颜色的导线,这样既便于安装识别,又便于检查。 ④把检测好的元器件整齐地放在工作台上。 新知学习 02 1.在接线板上安装元器件,并在各元器件附近做好与电气原理图上相同代号的标记 2.选择合理的导线走向,做好导线通道的支持准备,并安装接线板外部的所有电器,如按钮、照明灯和电动机。CA6140型普通车床电路的元器件在接线板上的布置如图1-4-2所示。 二、 布置元器件 新知学习 02 1.按照电气原理图对各元器件和导线进行编号,在导线线头上套装与电气原理图相同线号的号码管。 2.先安装主电路部分,再安装控制电路部分。需外接的导线先接到接线端子板上,然后再接到柜外的其他电器和设备上,如按钮、转换开关、照明灯和电动机等。 3.安装车床照明灯。 4.安装主轴电动机、冷却泵电动机和刀架快速移动电动机。 三、接线步骤 新知学习 02 安装完毕后,应清理安装场地,做好通电前检查,全面检查接线和安装质量。检查的内容包括: 1.对照电气原理图,逐线检査,核对线号,防止错接、漏接 2.检查各接线端的接触情况,若有虚接现象应及时排除。 3.应测量各电路通断情况,若发现异常,则逐级检查元器件或导线,及时排除故障。注意要在断电的情况下,用万用表电阻挡检查。 四、通电前的检查 新知学习 02 电路检查正确无误后方可进行通电试车。通电时应由教师接通电源并现场监护。CA6140型普通车床电路正常工作时的现象见表 1-4-2。 五、通电调试 新知学习 02 ① 控制柜内外所有设备和元器件编号必须与电气原理图上编号完全一致。 ②)用导线连接电路时,每根导线都要套上编码套管,接上后再进行复验。 ③ 为防止出错,主电路和控制电路要分别接线,控制电路要一个小回路一个小回路地接,安装好一部分,检查一部分。 4)在控制柜外部进行布线时,导线必须穿在导线通道内,所有的导线都不允许有接头。 ⑤所有的螺钉和螺母都要拧紧,以减少试车故障。 ⑥ 试车时必须严格遵守安全操作规程,检查电器动作是否符合电气原理图的要求,正确完成试车。 ⑦试车出现故障时,应立即切断电源,找出故障原因并排除后方可再次试车。 ⑧不要漏接地线 六、注意事项 新知学习 02 无论机械设备的电气控制线路多么复杂,它们都是由一些基本控制环节组成的。对于不同的生产机械,其运动方式不同,对电气控制的要求也不同,因此其电气控制线路也不尽相同,但分析整台机械设备电气控制线路的方法是一致的。 1.与其他技术资料结合起来进行分析 通过技术手册、操作手册了解机床的主要结构、技术性能、运动形式:了解机床液压、气动系统的工作情况,从而了解它们对电气控制的要求;了解各种电器的安装位置、作用及各种操纵手柄、开关、按钮的作用及其操作方法,然后再分析电气原理图。 七、整台机床电气控制线路的分析方法 新知学习 02 2.整台机床电气原理图的分析方法 分析电气原理图时,应先分析主电路,再分析控制电路,最后分析照明、信号等辅助电路。分析主电路时,应根据电动机控制元器件的触点、电阻和其他检测保护器件,分析电动机的起动、制动、正反转、调速、保护等控制和保护要求。 分析控制电路时,应根据主电路控制元器件,在控制电路中找出相应的控制环节,按控制的先后顺序从左到右、从上到下依次分析。 对于较复杂的控制电路,可先“化整为零”,根据控制功能把控制电路分解成与主电路对应的各个基本控制环节,一一分析,然后再“积零为整”,统观全局,把各个基本控制环节串起来,注意各基本控制环节之间的联系及主、控制电路之间的对应关系 七、整台机床电气控制线路的分析方法 新知学习 02 (1)主轴的旋转运动：CA6140型普通车床中,工件的旋转运动是通过主轴和卡盘的旋转运动带动的。为适应不同的加工需要,可通过调整主轴变速机构的操作手柄,采用机械方式使主轴获得不同的转速。加工螺纹时,需要主轴反转退刀,由操作手柄通过双向摩擦离合器控制主轴的正反转,主轴的制动采用机械制动。 (2)刀架的进给运动和快速移动：刀架纵向和横向的进给运动与主运动要求由一台电动机来拖动,这是为了保证加工过程中工件的转速与刀具的移动速度之间严格的比例关系。进给运动由主轴箱的输出轴经挂轮箱传给进给箱,再经丝杠或光杠传给溜板箱,带动刀架运动。 刀架的快速移动由另一台电动机单独拖动,采用点动控制。 (3)冷却泵的起停：冷却泵由一台单向旋转的电动机拖动。冷却液应在主轴起动之后提供,要求冷却泵电动机与主轴电动机存在顺序起动的关系,即主轴电动机起动后冷却泵电动机才能起动,当主轴电动机停止时,冷却泵电动机也停止。 八、CA6140 型普通车床的控制要求 小试牛刀 题目 1： 在排除 CA6140 车床电气故障时，使用万用表测量电阻，若显示为零，可能是（ ） A. 线路短路 B. 万用表故障 C. 电阻损坏 D. 测量方法错误 答案：A 解析：电阻显示为零通常表示线路短路。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： CA6140 车床电气系统中，频繁出现接触器触点烧蚀，可能是（ ） A. 接触器容量过小 B. 电机过载 C. 电源电压过高 D. 以上都有可能 答案：D 解析：接触器容量过小、电机过载或电源电压过高都可能导致接触器触点烧蚀。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： CA6140 型普通车床中，控制冷却泵电机启动和停止的是（ ） A. 按钮 B. 接触器 C. 继电器 D. 行程开关 答案：A 解析：通常通过按钮来直接控制冷却泵电机的启动和停止。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 以下哪种情况可能导致 CA6140 车床主轴电机无法启动（ ） A. 热继电器动作未复位 B. 接触器触点接触良好 C. 电源电压正常 D. 调速电阻短路 答案：A 解析：热继电器动作未复位会切断电路，导致主轴电机无法启动。 尝试解答下面习题 题目 5： 在 CA6140 车床电气控制系统中，实现短路保护的是（ ） A. 热继电器 B. 熔断器 C. 接触器 D. 中间继电器 答案：B 解析：熔断器在电路中电流过大时熔断，起到短路保护作用。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 若 CA6140 车床在工作时，突然停止运行，且电源指示灯熄灭，可能的原因是（ ） A. 电机过载 B. 总电源故障 C. 接触器故障 D. 控制电路断路 答案：B 解析：电源指示灯熄灭，可能是总电源出现故障。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： CA6140 车床电气系统中，当按下主轴启动按钮后，电机转动缓慢，可能是（ ） A. 电机绕组短路 B. 电源电压过低 C. 接触器故障 D. 热继电器整定电流过小 答案：B 解析：电源电压过低会导致电机转动缓慢。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 在排查 CA6140 车床电气故障时，发现电机有异常声响，可能是（ ） A. 电机轴承损坏 B. 电机缺相运行 C. 电机过载 D. 以上都有可能 答案：D 解析：电机轴承损坏、缺相运行、过载都可能导致电机出现异常声响。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 简述 CA6140 型普通车床冷却泵电动机控制电路图中，冷却泵电动机启动和停止的控制方式及相关元件。 答案 ：在 CA6140 型普通车床冷却泵电动机控制电路图中，冷却泵电动机的启动和停止是通过转换开关 SA2 控制的。 当转换开关 SA2 扳到“开”的位置时，电路接通，冷却泵电动机启动运行；当转换开关 SA2 扳到“关”的位置时，电路断开，冷却泵电动机停止运行。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 10： 请说明 CA6140 型普通车床电源指示、照明电路图中，电源指示灯亮起和照明灯泡点亮的条件分别是什么？ 答案 ：在 CA6140 型普通车床电源指示、照明电路图中，电源指示灯亮起的条件是车床总电源开关合上，电流通过熔断器 FU3 到达电源指示灯 HL 使其亮起，表示车床已通电。 照明灯泡点亮的条件是将照明开关 SA1 闭合，电流通过变压器 TC 将 380V 交流电压转换为 36V 安全电压，为照明灯泡 EL 供电，使其点亮，为车床工作区域提供照明。 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 在本次课程中，我们深入学习了 CA6140 型普通车床的电气控制系统。首先，我们了解到 CA6140 车床的主电动机一般采用三相笼型异步电动机，这是工业中常见的动力来源。控制电路的电源电压为 110V，这个电压值要牢记。对于车床各部分的控制，冷却泵电动机由转换开关控制启动和停止，而快速移动电动机的正反转则由接触器来实现。在保护方面，过载保护由热继电器完成，它能在电动机过载时及时切断电路，保护设备。我们还学习了一些常见的故障情况。比如主轴电动机不能启动，可能是电源故障、接触器故障、热继电器动作等原因。刀架快速移动电动机不转，可能是接触器或熔断器损坏。当面对电气故障时，首先要检查电源是否正常，因为电源是整个系统运行的基础。 作业布置 04 完成课堂上未完成的练习题目，确保对CA6140 型普通车床的电气控制系统的掌握。 复习CA6140 型普通车床的电气控制系统的相关概念和应用，整理笔记，梳理知识框架。 完成作业本上关于CA6140 型普通车床的电气控制系统习题，加深对定理的理解。 准备下节课的讨论问题：你认为CA6140 型普通车床的电气控制系统在实际生活中有哪些应用？请结合具体例子进行讨论。 感谢观看 $$