扬州职业大学电气与汽车工程系《机电设备综合实训》课程设计（实训）任务书机电一体化专业机电123 班级设计（实训）题目：机电设备综合实训学生姓名：王浩学号：120201317指导老师：朱凌2014年4月4日目录一.M7130型磨床电气控制及故障分析二.安全电压及电击防护三.低压系统接地形式四.低压电气控制接线五.心得体会六.实训成果第一章M7130型磨床电气控制及故障分析1.磨床的结构及工作要求：磨床的一种主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度，根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度，圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。

根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。

如M7432立轴圆台平面磨床,M7130卧轴矩台平面磨床。

M7130平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座和立柱等几部分，由砂轮圆周进行磨削加工平面。

｛垂直：滑座在立柱上的上下运动运动：｛横向: 砂轮箱在滑座上的水平移动｛纵向：工作台沿床身的往复运动2.控制要求：电动机：①砂轮箱内带动砂轮做旋转运动.三相交流异步电动机.双速②液压电动机拖动液压泵，使工作台纵向运动③冷却泵电动机拖动液压泵提供冷却液，对工件进行冷却工作要求：1）砂轮电机.液压泵电机.冷却泵电机.单方向旋转2）冷却泵电动机随砂轮电动机运转而运转，但冷却泵电动机不需要时，可单独断开3）具有电磁吸盘吸持工件.松开工件.并使工件去磁的控制环节4）吸盘不影响电机工作5）设有短路保护，过载保护，零压保护，电磁盘的欠流保护、机床在加工过程中，必须形成一定形状的发生线（母线和导线），才能获取所需的工件表面形状。

因此，机床必须完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。

此外，还有多种辅助运动。

M7130平面磨床的电气控制电路：（一）主电路分析三相交流电源有转换开关Q引入。

冷却泵电动机M3采用接插件X1连接，和砂轮电动机M1一起，均采取直接启动，由接触器KM1控制他们的启动和停止，并采用热继电器FR1作长期过载保护。

液压泵电动机M2也采取直接启动，由接触器KM2控制其启动与停止，采用热继电器FR2作长期过载保护。

三台电动机公同用熔断器FU1作短路保护，外壳均采取接地保护。

（二）控制电路分析1.控制电路电源控制电路从FU1下引出交流380V电压作为控制电源，采用熔断器FU2作短路保护。

2.电磁吸盘控制电路电磁吸盘控制电路由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。

①工件吸持：转换开关SA1的1、3点接通，电磁吸盘CT线圈通电，电流继电器KA为动态，允许电动机控制电路工作。

②去工件：转换开关SA1的1、2点接通，电磁吸盘CT经R2（限流）通入反向电流，吸盘及工件去磁，然后将转换开关SA1扳回0位（中间）。

搬去工件后，必要时，还可以用交流去磁器对工件进一步去磁。

③欠流保护：电磁吸盘线圈电流过小（吸力下降）KA复位，其常开触点断开，KM1、KM2线圈断电，砂轮及液压泵停止工作。

④其他保护：R1、C用作阻容吸收装置，用作过压保护；R3用于CT的续流保护。

故障现象：1：所有灯不亮；2照明灯亮，但电机无法启动；3：SB1点动；4：SB3可启动电机，但KM1不吸合；5：SB3点动；6：SB1可启动电机，但KM2不吸合；7：KM2不吸合；8：能启动所有电机，但所有灯不亮；9：照明灯不亮，但其余指示灯亮；10：HL1灯不亮，但其余指示灯亮；11：HL3灯不亮，但其余指示灯亮；12：YH充磁、去磁均不亮，但电机可启动；13：YH去磁不亮充磁亮，但电机可启动；14：YH充磁、去磁均不亮，但电机可启动；15：YH充磁、去磁均不亮，但电机可启动；16：YH充磁、去磁均不亮，但电机可启动；17：KM1不吸合，KM2可吸合；18：KM2不吸合，KM1可吸合。

故障分析：1、三台电动机都不能启动（1）欠电流继电器KA的常开接触不良和转换开关QS2的触头(3一4)接触不良、接线松脱或有油垢。

检修故障时，应将转换开关QS2扳至"吸合"位置，检查欠电流继电器KA常开触头(3一4)的接通情况，不通则修理或更换元件，就可排除故障。

否则，将转换开QS2扳到"退磁"位置，拔掉电磁吸盘插头，检查QS2的触头(3一4)的通断情况，不通则修理或更换转换开关。

（2）若KA和QS2的触头(3一4)无故障，电动机仍不能启动，可检查热继电器FRl、FR2常闭触头是否动作或接触不良。

2、电磁吸盘无吸力（1）首先用万用表测三相电源电压是否正常。

若电源电压正常，再检查熔断器FUl、FU2、FU4有无熔断现象。

常见的故障是熔断器FU4熔断，造成电磁吸盘电路断开，使吸盘无吸力。

（2）如果检查整流器输出空载电压正常，而接上吸盘后，输出电压下降不大，欠电流继电器KA不动作，吸盘无吸力。

依次检查电磁吸盘YH的线圈、接插器X2、欠电流继电器KA 的线圈有无断路或接触不良的现象。

检修故障时，可使用万用表测量各点电压，查出故障元件，进行修理或更换，即可排除故障。

3、电磁吸盘吸力不足引起这种故障的原因是电磁吸盘损坏或整流器输出电压不正常。

电磁吸盘的电源电压由整流器VC供给。

空载时，整流器直流输出电压应为130 —140V，负载时不应低于110V。

若整流器空载输出电压正常，带负载时电压远低于110V，则表明电磁吸盘线圈己短路，短路点多发生在线圈各绕组间的引线接头处。

这是由于吸盘密封不好，切削液流入，引起绝缘损坏，造成线圈短路。

若短路严重，过大的电流会使整流元件和整流变压器烧坏。

出现这种故障，必须更换电磁吸盘线圈，并且要处理好线圈绝缘，安装时要完全密封好。

若电磁吸盘电源电压不正常，多是因为整流元件短路或断路造成的。

应检查整流器VC的交流侧电压及直流侧电压。

若交流侧电压正常，直流输出电压不正常，则表明整流器发生元件短路或断路故障。

如某一桥臂的整流二极管发生断路，将使整流输出电压降低到额定电压的一半；若两个相邻的二极管都断路，则输出电压为零。

排除此类故障时，可用万用表测量整流器的输出及输入电压，判断出故障部位，查出故障元件，进行更换或修理即可。

4、电磁吸盘退磁不好使工件取下困难（1）退磁电路断路，根本没有退磁，a.检查转换开关QS2接触是否良好，b.退磁电阻R2是否损坏（2）是退磁电压过高应调整电阻R2，使退磁电压调至5~10V;（3）退磁时间太长或太短对于不同材质的工件，所需的退磁时间不同，注意掌握好退磁时间。

5、砂轮电机不能启动6、砂轮电机断相运行7、砂轮电机能启动但不能自锁8、液压泵电机不能启动9、液压泵电机断相运行10、液压泵电机能启动但不能自锁11、局部照明不亮12、砂轮电动机的热继电器FRl经常脱扣（1）砂轮电动机Ml为装入式电动机，它的前轴承是铜瓦，易磨损。

磨损后易发生堵转现象，使电流增大，导致热继电器脱扣。

若是这种况，应修理或更换轴瓦。

（2）砂轮进刀量太大，电动机超负荷运行，造成电动机堵转，电流急剧上升，热继电器脱扣。

因此，工作中应选择合适的进刀量，防止电动机超载运。

（3）更换后的热继电器规格选得太小或整定电流没有重新调整，使电动机末达到额定负载时，热继电器就己脱扣。

因此，应注意热继电器必须按其被保护电动机的定电流进行选择和调整。

13、冷却泵电动机烧坏（1）切削液进入电动机内，造成匝间或绕组间短路，使电流增大; （2）反复修理冷却泵电动机后，使电动机端盖轴隙增大，造成转子在定子内不同心，工作时电流增大，电动机长时间过载运行;（3）冷却泵被杂物塞住引起电动机堵转，电流急剧上升。

由于该磨床的砂轮电动机与冷却泵电动机共一个热继电器FRl，而且两者容量相差太大，当发生以上故障时，电流增大不足以使热继电器FRl脱扣，从而造成冷却泵电动机烧坏。

若给冷却泵电动机加装热继电器，就可以避免发生这种故障。

第二章：安全电压及电击防护1.安全电压：安全电压是不致危及人身安全的电压。

安全电压值取决于人体内的电阻和人体允许通过的电流。

我国规定，安全电压等级的上限值为任何两导体间或任一导体与地间均不得超过（50~800HZ）有效值50V或直流（非脉动值）120V；安全电压应根据使用环境人员和使用方式等因素选用。

当电气设备采用24V以上的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施，其电路必须与大地绝缘。

2.电击防护：（1）直接接触防护：采用额定剩余动作电流不超过30mA 的剩余电流保护器，被认为是其他防护措施失效时或使用者疏忽时的附加防护。

（2）间接接触防护：触电时自动切断电源，切段时间不应超过5秒。

绝缘试验电压为2000V。

正常使用情况下，泄漏电流不应超过1mA。

3．安全距离：带电部分至接地部分之间距离：4．电流对人体的效应：（1）15—100HZ正弦交流电流的效应：电流的效应由生理参数和电气参数决定，心室纤维性颤动，是电击引起死亡的主要原因。

1)感知阈和反应阈：这两个阀由人体与电极接触的面积，接触的状态（干，湿，压力，温度）以及个人原因，反应阀的通用值0.5mA。

2)摆脱阈：摆脱阈由接触面积，电极的形状和大小以及个人的生理原因，摆脱阈的平均值为10mA。

3)心室纤维性颤动阈：由人生理参数和电气参数决定，50HZ或60HZ正弦交流电流持续通电起过一个起搏周期，则纤维性颤动阈显著降低，持续时间不到0.1秒500mA以上的电流就会引起纤维颤动，电流达几安培时，就很可能发生纤维性颤动了。

（2）直流电流的效应直流电流比交流电流易于摆脱。

当电击时间大于心搏周期时会产生刺激效应，恒定直流要比交流电流大2—4倍。

1)感知阈和反应阈：与交流不同，在感知阀水平时，直流只有接通和断开时，才会引起感觉。

直流电流的反应阈约为2mA。

2)摆脱阈：较交流电比不同，直流电没有确定的摆脱阀，只有接通和断开时，才会引起肌肉疼痛和痉似的收缩。

3)心室纤维性颤动阈：长于一个心搏周期时，直流电颤动阈比交流电高好几倍。

第三章低压系统接地形式一、低压接地系统的基本方式及特点1、TN 方式供电系统1） TN 方式供电系统是将电气设备的外露导电部分与工作中性线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。

它的特点如下：1）当电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电时，实际上就是单相对地短路故障，理想状态下电源侧熔断器会熔断，低压断路器会立即跳闸使故障设备断电，产生危险接触电压的时间较短，比较安全。

2） TN 系统节省材料、工时，应用广泛。

3）TN 方式供电系统中，国际标准IEC60364规定，根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统分为如下三种：TN－C，TN－S，TN －C－STN-C 方式供电系统本系统中，保护线与中性线合二为一，称为PEN线。

TN—C系统，整个系统的中性线与保护线是合一的优点：TN－C方案易于实现，节省了一根导线，且保护电器可节省一极，降低设备的初期投资费用；发生接地短路故障时，故障电流大，可采用一过流保护电器瞬时切断电源，保证人员生命和财产安全缺点：线路中有单相负荷，或三相负荷不平衡，及电网中有谐波电流时，由于PEN中有电流，电气设备的外壳和线路金属套管间有压降，对敏感性电子设备不利；PEN线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸；PEN线断线或相线对地短路时，会呈现相当高的对地故障电压，可能扩大事故范围；TN-C系统电源处上使用漏电保护器时，接地点后工作中性线不得重复接地，否则无法可靠供电。