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成都理工大学 25
数控机床的机电传动控制系统
成都理工大学
计算机数控系统
操作面板
PLC
机床 I/O 电路和装置 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
8
9
10
11
12
13
成都理工大学 电源开关短主路电保路护电主动轴机
摇臂升降电动机 正转 反转
液压泵电动机 松开 夹紧
冷却泵电 控制变压器 指示灯 照明灯 主轴电摇臂升降控制液压松夹控制液压松夹 液压分配控制 断电 动机 和短路保护 电源 主电机和总停动机控制上升 下降 松开 夹紧 延时 立柱 综合 主轴 保护
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普通高等教育“十一五”规划教材
机电传动控制
第五版
1
第一章 概述
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§1.1 机电传动控制系统的目的、任务和组成 §1.2 机电传动控制系统的发展概况 §1.3 本课程的主要学习内容、任务和目标 §1.4 本课程的内容安排
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§1.1 机电传动的目的和任务
一、目的 将电能转换为机械能（由电动机完成），实现各
3 8 X 1212 4 X 114 X 115 X 12
310X 13 4 X 4 X 5 X
3
44 5
KM5 KT2 KT3 YA1
5 X 12 1212 12 5 X 14 12 5
YA2 QF
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
11
12
13
14
15
Z3050 摇臂钻床的23电气控制原理图
3、半导体器件控制
电动机 主换向机构 主变速机构
挂 轮
进给换 向机构
架 进给箱
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外联系传 动进给链
内联系 螺纹链
卧式车床的机电传动控制系统
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数控机床的机电开环控制系统
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伺服 电机
数控机床的机电闭环控制系统
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成都理工大学
伺服 电机
数控机床的机电半闭环控制系统
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三、机电传动控制系统的一般组成 ★
3MM～2
FR2
3U 3V 3W
3MM～3
4U 4V 4W
MM4
31U～
KM1
11 14 17
31 32
KM5 KM4
103
18 26
19
PE
FR2
4KW
1.5KW
1440r/min 1400r/min
0.75KW 1390r/min
90W 2760r/min
HL1 HL2 EL KM1 KT1 KM2 KM3 KM4
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采用无触点的大功率晶体管和晶闸管取代发电机 和水银整流器，大大减少系统的重量、体积和成本， 也提高了系统的可靠性。
4、数字控制（ NC）
继电器、晶闸管、微电子技术、计算机有机结合 在一起构成新型的控制系统，如工业控制计算机、可 编程控制器（ PLC）、单片机为核心的电子控制单元等 等。采用软件替代部分甚至大部分硬件的控制功能， 大大减化了系统的繁杂程度，提高了系统的灵活性。 提高了控制精度和调速范围。降低了设备故障率。
3MM～
3MM～
MM
13U～
202 6
10
PE
7.5KW
90W
250W
HL EL KM1 KA2 KA1 QF
1450r/min 3000r/min 1360r/min
3 10 X 6 X 5 X
3 12 X 6 X 5 X
CA6140 卧式车床电气控制原理图
3
6X 5X
XX XX
1
2
3
4
5
6 22 7
QF1 L1
FU1 U11
L2
V11
L3
W11
KM1
KM2
2 22 U1 V1 W1
KM4
KM3 3 3 3
KM5
U1 V1 W1
TC 1 FU3 2
3
FU2
110V
SB1
SB5
SQ4 SB6 SB7
KT3
KT2
FR1
SB4
SQ5
101 FU4
4 7 12 20
27 30
33
102
SQ1 SQ2
24V
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电气 控制 电路
电动机
机电传动控制
机械 传动 机构
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机械 运动 部件
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§1.2 机电传动及其控制系统发展概况
一、机电传动方式的发展 成组拖动：一台电动机驱动多台设备
单机拖动：一台电动机驱动一台设备
多机拖动：多台电动机驱动一台设备
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二、机电传动控制系统的发展
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1、继电器—接触器控制
SB2 5
8
SB6 SB7
SQ3 SQ3 21 23 28
QF2
201 FU5 6V 202
SB3
9 KM1
KT2 KT3 KT1 15 22 24 29
①③⑤⑦ 左
0
SB5 SB4 KT1 KT1
SA2中
6
10 13 16 25
右
SA1
KM3 KM2
KT2
②④⑥⑧
FR1
1U 1V 1W
3MM～1
2U 2V 2W
L3
KM1
KA1
12 12 12 U VW
14 14 14 UVW
FU3 KA2
110V
101FU5
24V 102
201FU6
6V SA1
0
2 SQ1
3
SA3 SQ2 FR1 FR2
4
8
SB1 SB3 SA2
11
579源自FR1FR21U 1V1W
2U 2V2W
3U 3V3W
SB2 KM1 103
KM1
采用有触点的电磁式开关电器，控制电动机的启
停、正反转和有级调速。具有成本低、线路繁杂、故
障率高、响应速度慢、调速范围小、控制精度低等特
点。目前普通机床仍采用这种控制方式。
2、电机放大机控制
采用电动机、发电机或大功率水银整流器，根据
发出的指令和运动部件的运动偏差自动调节控制对象。
使得控制精度和可靠性有所提高，但是系统体积庞大、
成本高。目前已被淘汰。
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成都理工大学 电源开关
主电路 主轴 短路 冷却泵 刀架快速 短路保护 电动机 保护 电动机 移动电动机
控制变压器 和短路保护
信号 灯
照明灯
主轴电 刀架快速 动机控制移动控制
冷却泵 控制
断电保护
TC 1 FU4
QF FU1 U11
FU2 U13
L1
V11
V13
L2
W11
W13
种生产加工机械、起重运输装置的启动、停止、调速 和定位控制，满足生产要求，保证设备的正常运转。 二、任务 1.广义： 实现生产、运输的自动化。 2.狭义： 控制电动机驱动生产机械、运输装置，提高
生产、运输效率和产品质量，降低生产成本 劳动强度。
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龙门铣床
4
成都理工大学
X6132万能铣床
5
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齿轮加工机床
6
成都理工大学
卧轴矩台平面磨床
立轴圆台平面磨床
7
成都理工大学
普通外圆磨床
8
成都理工大学
研磨机
9
成都理工大学
砂轮机
抛光机
10
成都理工大学
常用数控机床
11
成都理工大学
起重装置
产品包装生产线 运输装置
12
成都理工大学
电动货运小车
机器人
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电梯的机电传14动控制系统