數(shù)控車床主軸三相電機(jī)互鎖控制方式的研究

譚培紅+劉世忠+李娜

摘 要：數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)通常采用脈沖信號(hào)或持續(xù)信號(hào)控制方式控制主軸三相電機(jī)，其控制原理不一樣，電機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖設(shè)計(jì)有所不同，在此進(jìn)行詳述，對(duì)正確進(jìn)行數(shù)控電氣控制設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；脈沖信號(hào)；持續(xù)信號(hào)；互鎖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.194

0 引言

數(shù)控車床主軸三相電機(jī)通常有持續(xù)信號(hào)、脈沖信號(hào)兩種控制方式[1]，均要求正反轉(zhuǎn)互鎖，但在互鎖設(shè)計(jì)上有原則區(qū)別，本文進(jìn)行論述。

1 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號(hào)控制三相電機(jī)互鎖設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號(hào)控制三相電機(jī)交流接觸器互鎖設(shè)計(jì)

圖1為用DD-200T車床數(shù)控系統(tǒng)以脈沖信號(hào)控制方式控制車床主軸三相電機(jī)電氣控制原理圖。

電機(jī)M正轉(zhuǎn)控制：圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M03，直流繼電器J1線圈帶電，圖1（b）中直流繼電器J1常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，其輔助常開觸點(diǎn)KM1對(duì)J1常開觸點(diǎn)自鎖，圖1（c） 中交流接觸器主觸點(diǎn)KM1閉合，電機(jī)M正轉(zhuǎn)。這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)又很快使圖1（a）中直流繼電器J1線圈斷電，則圖1（b）中直流繼電器J1的常開觸點(diǎn)斷開，但由于KM1對(duì)J1自鎖，電機(jī)M一直正轉(zhuǎn)。

電機(jī)M停轉(zhuǎn)控制：如圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M05，直流繼電器J3線圈帶電，圖1（b）中直流繼電器J3的常閉觸點(diǎn)斷開，交流接觸器KM1、KM2線圈均斷電，電機(jī)M停轉(zhuǎn)。這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)又很快使圖1（a）中直流繼電器J3線圈斷電，圖1（b）中常閉觸點(diǎn)J3又閉合，但由于KM1、KM2線圈均斷電，電機(jī)M仍停轉(zhuǎn)。

電機(jī)M反轉(zhuǎn)控制： 圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行。

M04對(duì)反轉(zhuǎn)回路進(jìn)行控制，與前述正轉(zhuǎn)控制回路機(jī)理相似。

在圖1（b）中利用交流接觸器常閉觸點(diǎn)KM1、KM2實(shí)現(xiàn)電機(jī)M的正反轉(zhuǎn)互鎖。

1.2 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號(hào)控制三相電機(jī)直流繼電器互鎖設(shè)計(jì)

用直流繼電器對(duì)三相電機(jī)互鎖，就是用圖1（b）中直流繼電器常閉觸點(diǎn)J1、J2，而不用KM1、KM2，現(xiàn)研究互鎖效果：

電機(jī)M正轉(zhuǎn)控制：圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M03，使得直流繼電器J1線圈帶電，圖1（b）中直流繼電器J1的常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，其輔助常開觸點(diǎn)KM1對(duì)J1常開觸點(diǎn)自鎖，同時(shí)J1的常閉觸點(diǎn)斷開，即斷開了反轉(zhuǎn)控制電路，暫時(shí)實(shí)現(xiàn)互鎖，圖1（c）中主觸點(diǎn)KM1閉合，三相電機(jī)M正轉(zhuǎn)。這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)又很快使得圖1（a）中J1線圈斷電，圖1（b）中直流繼電器J1的常開觸點(diǎn)斷開，但由于自鎖則電機(jī)M仍正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)控制回路中的常閉觸點(diǎn)J1又閉合，致使反轉(zhuǎn)互鎖失效；同理分析得圖2電機(jī)M反轉(zhuǎn)也使正轉(zhuǎn)互鎖失效。

2 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號(hào)控制三相電機(jī)互鎖設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號(hào)控制三相電機(jī)交流接觸器互鎖設(shè)計(jì)

將圖1（a）去掉M05和直流繼電器線圈J3后即為JBK-301型車床數(shù)控系統(tǒng)采用持續(xù)信號(hào)控制主軸電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)接口電路，其控制電路如圖2，主電路仍如圖1（c）所示。

電機(jī)M正轉(zhuǎn)控制：圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M03，直流繼電器J1線圈帶電，圖2直流繼電器J1的常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，圖1（c）中主觸點(diǎn)KM1閉合，三相電機(jī)M正轉(zhuǎn)，圖2中KM1的常閉觸點(diǎn)接在反轉(zhuǎn)控制回路中實(shí)現(xiàn)互鎖。

電機(jī)M停轉(zhuǎn)控制：數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M05使得圖1（a）直流繼電器J1、J2線圈均斷電，圖2中直流繼電器J1、J2的常開觸點(diǎn)均斷開，交流接觸器KM1、KM2線圈均斷電，圖1（c）中主觸點(diǎn)KM1、KM2均斷開，三相電機(jī)M停轉(zhuǎn)。

電機(jī)M反轉(zhuǎn)控制：圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M04，對(duì)反轉(zhuǎn)控制回路進(jìn)行控制，與正轉(zhuǎn)控制機(jī)理相似，KM2的常閉觸點(diǎn)接在正轉(zhuǎn)控制回路中實(shí)現(xiàn)互鎖。

2.2 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號(hào)控制三相電機(jī)直流繼電器互鎖設(shè)計(jì)

對(duì)圖2若用直流繼電器互鎖，則把圖2中KM1、KM2分別換成直流繼電器常閉觸點(diǎn)J1、J2即可，這兩種互鎖設(shè)計(jì)均能有效。

3 結(jié)論

（1）數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號(hào)控制三相電機(jī)用圖1（b）寫在上方的交流接觸器輔助常閉觸點(diǎn)互鎖有效，而用圖1（b）寫在下方的直流繼電器常閉觸點(diǎn)互鎖無(wú)效。

（2）數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號(hào)控制三相電機(jī)用圖2交流接觸器輔助常閉觸點(diǎn)互鎖有效，而把圖2中KM1、KM2換成相應(yīng)直流繼電器的常閉觸點(diǎn)J1、J2互鎖也有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙慶志，譚培紅，柳濤.數(shù)控機(jī)床動(dòng)力伺服系統(tǒng)原理及故障診斷維修[J].煤礦機(jī)械，2013，34（09）：305-307.endprint