项目十 常见机床电气线路故障分析与排除
技能训练10-2 M1432A 型万能外圆磨床电气控制线路的检修
一、目的要求
掌握M1432A 型万能外圆磨床电器控制线路的故障分析与检修。
二、工具与仪表
1、工具 测电笔、电工刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳螺钉旋具、活络扳手等。
2、仪表 MF30型万用表、5050型兆欧表、T301-A 型钳形电流表。
三、电气线路常见故障分析与检修
图9—10 M1432
型万能外圆磨床电器位
图9—11 M1432型万能外圆磨床电箱内电器布置图
1、5台电动机都不能启动遇到这种故障应首先检查熔断器FU1、FU4、FU5及FU8的熔体是否熔断，若正常，再分别检查5台电动机所属的热继电器中是否有因过载而动作脱扣的，若是这种情况，应查明这台电动机过载的原因并予以排除，待热继电器复位或修复更换后即可恢复正常。除上述情况之外，再检查KM1的线圈是否脱落或断路，启动按钮SB2和停止按钮SB1的接线是否脱落或接触不良等，因这些故障都会造成接触器KM1不能吸合，油泵电动机M1不能启动，其余4台电动机也因此不能启动。
2、头架电动机的一挡能启动，另一挡不能启动这种故障的主要原因是转速选择开关SA1接触不良或开关以失效造成的，修复或更换开关SA1即可排除故障。否则应检查接触器KM3或KM2的线圈、触头有无接触不良或短路现象。
3、其中两台电动机M1和M2或M3和M5不能启动故障的主要原因是熔断器FU2或FU3的熔体熔断。如果熔断器FU2的熔体熔断，将造成电动机M1和M2不能启动；如果FU3熔断，则电动机M3和M5不能启动。同时还应检查相应接触器的主触头接触是否良好。
四、检查步骤及工艺要求
1、熟悉M1432A型万能外圆磨床的只要结构及运动形式，对磨床进行操作，充分了解磨床的各种工作状态及各种操作手柄、按钮的作用。
2、结合如图和图所示的电器位置图和电箱内的电器布置图，观察熟悉机床各电器组件的安装位置和布线情况。
3、认真阅读如图所示的电路图，掌握该磨床电气控制线路的构成、原理及电器元件的作用。
4、在有故障的磨床上或人为设置故障点的磨床上，由教师示范检修，边分析边检查，直至故障排除。
5、由教师设置让学生知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，如何采用正确的检修方法排除故障。
6、教师设置人为的故障，由学生自己进行检修，其具体要求、注意事项及评分标准可参照M7120型平面磨床电气控制线路检修课题技能训练。
7、排除故障后，应及时总结经验，并做好维修记录。记录的内容包括：工业机械的型号、名称、编号、故障发生日期、故障现象、部位、损坏的电器、故障原因、修复措施及修复后的运行情况等。记录的目的：作为档案以备日后维修时参考，并通过对历次故障的分析，采取相应的有效措施，防止类似事故的再次发生或对电气设备本身的设计提出改进意见等。
五、注意事项
1、检修前，要认真阅读M1432A型万能外圆磨床的电路图和接线图，弄清有关电器组件的位置、作用及走线情况。
2、要认真仔细地观察教师的示范检修。
3、停电要验电，带电检查时，必须有指导教师在现场监护，以确保用电安全。
4、工具和仪表的使用要正确，检修时要认真核对导线的线号，谨慎使用短接法，以免出错。
六、评分标准见表9—9。
表9—9 评分标准
项目内容
配
分评分标准
扣
分
故障分析
3
（1）检修思路不正确扣5～10分
（2）标错故障电路范围，每个扣15分
排除故障
7
（1）停电不验电扣5分
（2）工具及仪表使用不当，每次扣5分
（3）不能查处故障，每个扣35分
（4）查出故障点但不能排除，每个故障扣25 分
（5）产生新的故障或扩大故障范围：
不能排除，每个扣35分
已经排除，每个扣15分（6）损坏电器组件，每只扣5～40分
安全文明生产
违反安全文明生产规程扣10～70分
定额时间1h
不允许超时检查，若在修复过程中才允许超时，
但以每超5min 扣5分计算
开始时间结束时间
实际
时间备注
除定额时间外，各项内容的最高扣分不得超过配
分数
成绩
数控机床电气控制 第一章机床控制线路的基本环节 内容机床常用电器的选择 机床电气原理图的画法及阅读方法 三相异步电动机的启动控制线路 三相异步电动机的运行控制线路 三相异步电动机的制动控制线路 电动机的保护环节 学习目标。通过本章的学习，熟练掌握低压电器的结构，工作原理，掌握控制线路 的基本环节及一些典型线路的工作原理，分析方法，从而具备正确选用机床常用电 器的能力，分析机床控制电路基本环节的能力和看懂电气控制原理图的能力。 第二章典型普通型机床电器线路的分析 内容电气控制线路分析基础 C650卧式车床的电气控制线路 X62卧式万能铣床的电气控制线路 学习目标。通过本章的学习，了解集中普通典型机床的基本结构，掌握其电气控制 原理熟练掌握阅读分析电气控制原理图的方法与步骤，培养读图能力，为机床及其 他生产机械电气控制系统的设计，安装，调试和维护打下一定的基础。 第三章机床电气控制系统的设计 机床电器控制系统的设计基本原则和设计步骤 电力拖动方案的确定和电动机的选择 机床电气控制线路设计的一般要求 机床电气控制线路的设计方法及实例 机床电气控制系统的工艺设计 学习目标。通过本章的学习，了解机床电器控制系统设计的基本原则，基本内容，正确理解和选用电力拖动方案，掌握机床电气原理图的设计以及电器工艺设计的方法和步骤，具有基本的电气控制系统设计的能力。 第四章可编程控制器plc的工作原理 内容概述 Plc的组成与工作原理 数控机床的plc 学习目标，通过本章的学习，了解可编程控制器的基本组成和编程语言，正确理解 可编程控制器的扫描工作方方式，等效电路，掌握可编程控制的工作原理，以及数 控机床中可编程控制器的形式，特点和功能。 第五章Plc的指令系统 内容Siemens s7-200plc性能简介 S7200plc的基本指令 S7200plc的顺序控制指令 S7200plc的功能指令 学习目标。通过本章的学习，了解西蒙子s7-200plc和fanuc pmc-pa1型的软器件的 特点，掌握其指令系统的功能以及编程的方法，正确理解功能基本指令。了解功能 图的主要内型，掌握顺序控制指令的应用。
《机床电气控制技术》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有 习题 【说明】：本课程《机床电气控制技术》（编号为09006）共有单选题,简答题,综合设计题,填空题3,阅读分析等多种试题类型，其中，本习题集中有[简答题]等试题类型未进入。 一、单选题 1.下列中哪一个不是电气控制系统中常设的保护环节（） A. 过电流保护 B. 短路保护 C. 过载保护 D. 过电压保护 2.自动空气开关的热脱扣器用作（） A. 过载保护 B. 断路保护 C. 短路保护 D. 失压保护 3.下列电器中，能够起过载保护作用的是（）。 A. 热继电器 B. 接触器 C. 熔断器 D. 组合开关 4.交流接触器铁心上安装短路环是为了（） A. 减少涡流、磁滞损耗 B. 消除振动和噪音 C. 防止短路 D. 过载保护 5.在机床电气控制中用做传递信号的电器是（） A. 交流接触器 B. 控制按钮 C. 继电器 D. 行程开关 6.机床上常用的电气制动方式中，不常用的是（） A. 能耗制动 B. 反馈制动 C. 反接制动 D. 直接制动 7.三相异步电动机在运行时出现一相电源断电，对电动机带来的影响主要是（） A. 电动机立即停转 B. 电动机转速降低、温度升高 C. 电动机出现振动及异声 D. 电动机转速升高、温度降低 8.把运行中的异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相电源接线对调，电动机的运行
状态变成（） A. 反接制动 B. 先是反接制动随后是反转运行 C. 反转运行 D. 能耗制动 9.交流接触器线圈电压过低将导致（） A. 线圈电流显著增大 B. 线圈电流显著减小 C. 铁心涡流显著增大 D. 铁心涡流显著减小 10.集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是（） A. 联合控制 B. 分散控制 C. 多点控制 D. 点动控制 11.电源线电压为380V，三相鼠笼异步电动机定子每相绕组的额定电压为220V时，能否采用星形—三角形启动？（） A. 能 B. 不能 C. 不能确定 D. 特殊情况可以 12.桥式起重机在下放重物时，重物能保持一定的速度匀速下降，而不会像自由落体一样的落下，主要是电机此时处于（） A. 反接制动状态 B. 能耗制动状态 C. 再生制动状态 D. 直接制动状态 13.通电延时时间继电器，它的动作情况是（） A. 线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作 B. 线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作 C. 线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作 D. 线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作 14.热继电器作电动机的保护时，适用于（） A. 重载起动间断工作时的过载保护 B. 频繁起动时的过载保护 C. 轻载起动连续工作时的过载保护 D. 任何负载、任何工作制的过载保护 15.某三相异步电动机的旋转磁场转速为750转/分,在额定负载下其转轴转速为712.5转/分,则此时的转差率是( ) A. 2.5% B. 3% C. 5% D. 44% 16.关于变频调速系统下列说法正确的是（） A. 交-直-交变频调速为直接变频调速 B. 交—交变频调速为间接变频调速 C. 改变定子供电电源的频率，从而改变同步转速，来实现的调速 D. 脉冲宽度调制型(PWM型)变频器也是一种交—直—交变频器 17.直流调速系统在保证一定静差度的基础上，扩大系统调速范围的方法是（） A. 减少电动机机械特性的硬度 B. 增大电动机额定负载下的最高转速 C. 减少电动机的转速降落
《数控机床电气控制》期末复习指导 一、填空题 1. 数控机床控制应用的接触器可分为直流接触器和交流接触器。 2．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制系统和继电器、接触器控制系统）等组成。 3．数字控制技术是用数字化信息对某一对象的工作过程进行自动控制的技术。 4．现代数控系统主要为计算机安装系统。5．常见的电气控制系统图有：电气原理图、电气布置图和电气安装接线图。二、选择题 1．数控机床操作面板上及机床身上各开关、按钮，主轴正/反转和停止、冷却液的开/关、各坐标轴的点动以及刀架夹盘的夹紧/松开等信号是通过（C ）接受并控制的（A）伺服驱动装置（B）位置检测装置（C）可编程序控制器（D）伺服电动机 2．数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（ D ）。 A）转子、定子都装有永磁体和绕组B）转子、定子都是绕组 C）定子装有永磁体，转子是绕组 D）转子装有永磁体，定子是绕组 3．（ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。 A接触器 B继电器 C接近开关 D二极管 4 工厂中电火花高频电源等都会产生强烈的电磁波，这种高频辐射能量通过空间的传播，被附近的数控系统所接收。如果能量足够，就会干扰数控机床的正常工作，这种干扰称（ C ）。 A信号传输干扰 B供电线路的干扰 C 电磁波干扰 D 高压干扰 5．交流接触器常用于远距离接通和分断（ B ）的电路。 A）电压至380V、电流至630A B）电压至1140V、电流至630A C）电压至1140V、电流至1000A D）电压至380V、电流至1000A 6．热继电器是一种利用（ A ）进行工作的保护电器。 A）电流的热效应原理B）监测导体发热的原理 C）监测线圈温度 D）测量红外线7．数控机床的性能很大程度上取决于（ B ）的性能。 A）计算机运算B）伺服系统C）位置检测系统D）机械结构 8．数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（ C ）控制（A）全闭环（B）半闭环（C）开环（D）传动链 9．行程为几米到几十米的中型或大型机床中，工作台位移的直线测量大多数采用（ B）来实现 （A）光电编码器（B）光栅（C）感应同步器（D）继电器 10．使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（ C ）。 A）提高机床的安全性 B）提高机床的使用寿命 C）提高机床的定位精度、加工精度 D）提高机床的灵活性三、名词解释 1．数控技术 数控技术，简称“数控”。英文：Numerical Control（NC）。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 2．降压启动 电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。 3．主轴定向控制 是指实现主轴准确定位于周向特定位置的功能。NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向刀尖反方向，径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具有周向准确定位功能。 4．译码 译码是编码的逆过程，同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。利用译码表把文字译成一
第1章 常用低压电器习题答案 1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？ 答：用于交流50Hz 额定电压1200V 以下，直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。 配电电器。用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。 控制电器。主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。 2. 叙述接触器的用途，并画出接触器的符号。 答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。 接触器的文字符号是KM ，图形符号如下： 常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈 KM 3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。 答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。 交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。 灭弧系统。触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。 反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。 4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？ 答：1）额定电压。接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。 2）额定电流。接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。 3）线圈的额定电压。指接触器吸引线圈的正常工作电压值。
《数控机床电气控制与PLC》练习题 适用班级：2009级数控技术1~4班 第一章绪论 一、填空题 1、数控机床自诞生至今50多年来，其核心数控系统的发展经历了数控阶段和计算机数控阶段。 2、在数控机床上产生低速爬行主要是因机床导轨与工作台之间的摩擦力而引起的。 3、失动是由于伺服驱动系统滚珠丝杠与螺母的间隙、传动链的扭转或者构件的挠曲等因素引起的。 4、在应用上，摩擦力分成三类：粘性摩擦力、库仑摩擦力和静摩擦力。 二、选择题 1.下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（B ） A)1946年在美国研制成功B)它是一台3坐标数控铣床 C)用它来加工直升机叶片D)它用晶闸管-直流电机驱动 第二章数控机床电气控制基础知识 一、填空题 1、低压断路器是将控制和保护的功能合为一体的电器。 2、低压断路器常作为不频繁接通和断开的电路总电源开关或者部分电路的电源开关，常见的形式有塑料外壳式断路器、小型断路器。 3、接触器由电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他部件四部分组成。 4、小型断路器主要用于照明配电系统和控制回路。 5、使用低压断路器实现短路保护比使用熔断器优越。 6、接触器是一种用来频繁接通或分断电路带有负载的自动控制电器。 7、接触器按其主触点通过电流的种类不同，分为直流、交流两种。 8、继电器是一种根据输入信号的变化接通或断开控制电路的电器。 9、继电器常见的类型有电磁式继电器、时间继电器、热继电器、固态继电器等。 10、时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。 11、固态继电器是一种带光电隔离器的无触点开关。 12、在选择变压器的时候，根据设备的需要，变压器有标准和非标准两种。 13、在数控机床中三相变压器主要是给伺服驱动系统供电。 14、数控机床主要使用开关电源和一体化电源。 15、绘制电气原理图时，一般分为主电路和辅助电路两部分画出。 16、熔断器主要由熔断体和熔座两部分组成。 17、熔断体是一次性使用元件，熔断后，再次工作必须更换。 18、数控机床上主要使用3种类型的导线：动力线、控制线、信号线。 二、选择题 1、（A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。 A接触器B继电器C接近开关D按钮 2、下列哪个电气图形文字符号是直流稳压电源的电气图形文字符号。（A ）
中央广播电视大学2009-2010学年度第一学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制试题 （宝丰县教师进修学校-马全力提供） 2010年1月 一、单选题（每小题3分，共54分） 1·某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于( )。 A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床C．点位控制的数控机床 2．数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由( )组成。 A.控制软件 B．管理软件和控制软件两部分C．管理软件 3．( )不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。 A.刀开关 B．低压断路器C．组合开关 4．电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是( )不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。 A.线圈 B．衔铁C．触点 5．数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和( )。 A．专用型结构 B．功能模块式结构C．多微处理器结构 6．位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为间接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为( )。 A．开环伺服系统 B．半闭环系统C．闭环伺服系统 7．( )是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 8．( )又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。 A．接近开关 B．按钮开关C．组合开关 9．热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的( )保护。 A．过压 B．过载C．过流 10．( )即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。
一、填空题（每空1分，共30分） 1．交流接触器铁心上短路环的作用是：减小衔铁吸合时的振动和噪音。 2. 热继电器一般用于电动机的长期过载保护保护。接触器除通断电路外，还具有欠压和失压保护作用。 3. 三相鼠笼式异步电动机Y-△降压启动时启动电流是直接启动电流的 1/3 倍，此方法只能用于定子绕组采用△接法的电动机。 4. 要实现电动机的多地控制，应把所有的启动按钮并联连接，所有的停机按钮串联连接 5.交流接触器主要由触头系统、电磁系统、和灭弧系统组成。为了减小铁心的振动和噪音，在铁心上加入短路环。 6.欠电流继电器在正常工作电流流过线圈时，衔铁是吸合状态，而当流过线圈的电流小于整定电流时衔铁释放。 7.三相闸刀开关垂直安装时，电源端应在上方，负载端应在下方。 8.复合按钮的复位顺序为：常开按钮先断开，常闭按钮后闭合。 9.根据工作电压的高低，电器分为低压电器和高压电器。 10、热继电器是利用___电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的__过载保护__。 11、接触器按其主触头通过电流的种类，可分为__直流___接触器和__交流___接触器。 12、继电接触器控制电路是由各种_按钮_、__行程开关___、_继电器_、_接触器_、__熔断器等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。 13、速度继电器主要用作_____反接制动_______控制。 14、机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成，实现对机床的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护，需要将电气元件及其相互联接，用国家规定的_文字__、_符号和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图包括：_电气原理图_、_电气元件接线图_、_电气元件布置图_三种图。 15、机床中最常见的降压起动方法有Y-转换、_定子绕组串电阻__和自耦变压器（补偿器）降压起动三种。 16、机床上常用的电气制动控制线路有两种即___反接制动___和__能耗制动________。 17、时间继电器是指__用来实现触点延时接通或延时断开的控制________的电器。 18、接触器按其主触头通过电流的种类，可分为__直流___接触器和__交流___接触器。 19、继电接触器控制电路是由各种_按钮_、__行程开关___、_继电器_、_接触器_、__熔断器等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。 20、热继电器是利用___电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的_过载保护。 21、在机床电控中，短路保护用_熔断器_；过载保护用热继电器_；过电流保护用_过电流继电器_。 22、低压电器通常指工作在交流（1200）V以下，直流（1500）V以下的电路中，起到连接、（控制）、（保护）和调节作用的电器设备。 23、热继电器是专门用来对连续运行的电动机实现（过载）及（断相）保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器，通常是把其（常闭）触点串接在控制电路中。 24、在电气控制技术中，通常采用（熔断器）或（断路保护器）进行短路保护。 25、行程开关的工作原理和（按钮）相同，区别在于它不是靠手的按压，而是利用（生产机械运动部件的挡铁碰压）使触头动作。
数控机床电控试题库 一、选择题 1、脉冲当量是指_____ A、相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 B、相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度 C、数控系统的最小分辨率 D、相对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量 3、步进电机的旋转方向可通过改变_______来控制 A、脉冲的频率 B、通电顺序 C、脉冲的极性 4、用来控制电动机正反转的开关是______ A、闸刀开关 B、组合开关 C、倒/顺开关 D、铁壳开关 5、为了使三相步进电动机工作稳定,精度高,一般采用的通电方式_______ C、三相六拍控制、三相单三拍控制B、三相双三拍控制A6、为实现对鼠笼式感应电动机的连续速度调节,常采用______ 改变电源频率法BA转子回路中串电阻法 改变定子绕组极对数法D调节定子电压法C7、当步进电机的转子齿距存在着误差时,其旋转一圈的累计误差与齿距误差_____. A成正比B成反比C无关 8、直流伺服电机调速方法有_____ A调节电枢电压U B调节电枢电流I C调节电源电压 9、交流伺服电机调速的基本原理是_____调速. B调节电源电压的相位C调节电源电压的幅值调节电源电压频率A10、在交流电机调速系统中,为使电磁转矩M基本保持不变,除调节电源的频率外,同时还应 调节定子的_____. 电压C B电阻A电流11、在直流伺服电机的位置控制口中在F/V变换器的主要功能是 ______ A进给速度指令变换成电压量B频率量变换成电压量 C频率量变换成进速度指令值 12、电动机的联锁控制可以通过主电路联锁和______联锁来实现. B保护电路C控制电路D副电路A时钟电路13、交,直流伺服电动机和普通交,直流电动机的______. A工作原理及结构完全相同;B工作原理相同，但结构不同 C工作有原理不同,但结构相同D工作原理及结构完全不同. 14、光栅尺是_____. A一种极为准确的直接测量位移工具 B一种数控系统的功能模块 C一种能够间接检测直线位移的伺服系统反馈无件 D一种能够直接检测角位移的伺服系统反馈元件
目录 前言 第一单元基本控制线路的安装与调试 项目一点动正转控制线路的安装与调试 (1) 项目二具有过载保护的接触器自锁正转控制线路的安装与调试 (18) 项目三接触器联锁的正反转控制线路的安装与调试 (30) 项目四工作台自动往返控制线路的安装与调试 (40) 项目五Y－Δ降压起动控制线路的安装与调试 (53) 项目六双速电动机低速起动高速运转控制线路的安装与调试 (73) 项目七单向运转反接制动控制线路的安装与调试 (87) 第二单元PLC、变频器控制系统的安装与调试 项目八三相异步电动机单向运转控制系统的安装与调试 (98) 项目九丝杠传动机构的电动机控制系统的安装与调试 (126) 项目十两电动机顺序起动控制系统的安装与调试 (144) 项目十一三台电动机循环起停运转控制系统的安装与调试 (160) 项目十二液压动力滑台进给控制系统的安装与调试 (184) 项目十三流水线小车运行控制系统的安装与调试 (205) ﹡项目十四四台电动机循环动作控制系统的安装与调试 (219) ﹡项目十五Y－Δ降压起动控制系统的安装与调试 (235) 项目十六电动机正反转变频器控制系统的安装与调试 (248) 项目十七电动机三速运行PLC、变频器控制系统的安装与调试 (262) 第三单元常用机床电气控制线路的故障诊断 项目十八CA6140型卧式车床电气控制线路的故障诊断 (269) ﹡项目十九Z3050型摇臂钻床电气控制线路的故障诊断 (281) 项目二十MA1420A型万能外圆磨床电气控制线路的故障诊断 (293) ﹡项目二十一XA6132型万能铣床电气控制线路的故障诊断 (305) ﹡项目二十二T68型卧式镗床电气控制线路的故障诊断 (319) 附录部分 附录A 常用电器、电机图形与文字符号 (331) 附录B FX1N系列PLC的性能规格 (334) 附录C FX1N系列PLC的一般软元件 (337) 附录D FX1N系列PLC的特殊软元件 (339) 附录E FX系列PLC的指令列表 (344)
一、单项选择题 ．下列关于世界第一台数控机床地描述正确地是（）. ）年在美国研制成功地 ）它是一台坐标数控铣床 ）用它来加工直升机叶片 ）它用晶闸管直流电机驱动 ．数控机床半闭环控制系统地特点是（）. ）结构简单、价格低廉、精度差 ）结构简单、维修方便、精度不高 ）调试与维修方便、精度高、稳定性好 ）调试较困难、精度很高 ．低压断路器即低压自动开关它相当于（）地组合. ）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 ）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄 ．交流接触器常用于远距离接通和分断（）地电路. ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至1000A ）电压至、电流至1000A ．热继电器是一种利用（）进行工作地保护电器. ）电流地热效应原理 ）监测导体发热地原理 ）监测线圈温度 ）测量红外线 ．数控机床地性能很大程度上取决于（）地性能. ）计算机运算 ）伺服系统 ）位置检测系统 ）机械结构 ．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（）方式最佳. ）调频和调压 ）变级和调压 ）调频和变级 ）调频 ．数控机床进给伺服系统地负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制. ）全闭环 ）半闭环 ）开环 ．使用闭环测量与反馈装置地作用是为了（）. ）提高机床地安全性 ）提高机床地使用寿命 ）提高机床地定位精度、加工精度
）提高机床地灵活性 ．数控机床进给控制地交流伺服电动机结构是（）. ）转子、定子都装有永磁体和绕组 ）转子、定子都是绕组 ）定子装有永磁体，转子是绕组 ）转子装有永磁体，定子是绕组 二、填空题（将正确答案填在横线上，每空分，共分.） ．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制器和继电器、接触器控制系统）等组成.文档来自于网络搜索 ．数控机床低压电器包括控制电器、保护电器、执行电器. ．脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种. ．数控机床控制应用地接触器可分为直流接触器和交流接触器. ．数控机床地控制分为两大部分，一部分是坐标轴运动地位置控制，另一部分是数控机床加工过程地顺序控制. ．常见地电气控制系统图有：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图. 三、判断题（将判断结果填入括号中，正确地填“√”，错误地填“×”，每小题分，共分） ．数控机床具有柔性，只需更换程序，就可适应不同品种及尺寸规格零件地自动加工.（√）．数控装置是数控机床电气控制系统地控制中心.（√） ．全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器.（×） ．梯形图不是数控加工编程语言.（√） 、步进电机驱动电路是直流稳压电源.（×） 、数控机床地电气控制系统由驱动电路和伺服电动机两个部分组成.（×） 、目前，交流伺服驱动系统已完全取代直流伺服驱动系统.（×） 、数控机床电气控制系统地发展与数控系统、伺服系统、可编程序控制器发展密切相关.（√）、可编程序控制器都是模块式结构.（×） 、自动开关地通断能力是指在一定地实验条件下，能够接通和分断地预期电流值.（√） 四、简答题（每小题分，共分；要求字迹工整） ．为何用热继电器进行过载保护？ 答：电动机在实际运行中，短时过载是允许地，但如果长期过载，欠电压运行或断相运行等都可能使电动机地电流超过其额定值，将引起电动机发热，绕组温升超过额定温升，将损坏绕组地绝缘，缩短电动机地使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机.因此，必须采取过载措施，最常用地是利用热继电器进行过载保护.文档来自于网络搜索 ．脉冲编码器地作用是什么？ 答：脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，它把机械转角变成电脉冲，是一种常用地角位移传感器.编码器除了可以测量角位移外，还可以通过测量光电脉冲地频率来测量转速.如果通过机械装置，将直线位移转变成角位移，还可以测量直线位移.文档来自于网络搜索 ．简述可编程控制器地十条指标. 答：）编程方便，可现场修改程序； ）维修方便，采用插件式结构； ）可靠性高于继电器控制装置； ）体积小于继电器控制装置； ）数据可直接送入管理计算机； ）成本可与继电气控制装置竞争； ）输入为市电；
数控技术专业 《数控机床电气控制》课程标准 重庆工业职业技术学院
二○○九年五月 制定人员： 张光跃重庆工业职业技术学院机械学院教授姜秀华重庆工业职业技术学院机械学院副教授张新亮重庆工业职业技术学院机械学院讲师陈剑重庆机床集团公司高级工程师 刘学群重庆第二机床厂高级工程师 袁斌重庆长安汽车集团公司高级工程师 执笔人：张光跃 审核部门：数控技术专业建设指导委员会 实施部门：数控技术教研室 批准部门：教务处
《数控机床电气控制》课程标准 一、课程概述 （一）制定依据 本课程标准依据《数控机床装调维修工国家职业资格标准》、《数控技术专业人才培养方案》及本课程在人才培养方案中的作用和地位来制定。 （二）课程的性质与地位 《数控机床电气控制》（CNC Machine tool electric control）是指数控机床内部涉及电气控制的内容，包括数控机床电源电器控制、主轴和进给伺服运动电气控制，刀架电气控制、面板电气控制、I/O接口电气控制以及数控机床电气系统的控制和调试等。《数控机床电气控制》课程以数控设备应用技术为背景，理论与实际并重，是数控技术专业、数控设备应用与维护专业及相关的机电一体化等专业培养工程技术人才必备的一门核心专业课程，该课程为后续课程数控机床的故障诊断和维修打下基础，是一门理论与实践结合很紧密的课程。 通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本知识和基本的动手操作方法，并得到必要的实践技能的训练，为后续专业课程学习和学生的顶岗实习作前期准备。本课程与其它课程的关系如下表所
（三）课程设计思路 1）课程内容设计 本专业人才培养目标提出的能力要求是：掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、CNC接口技术、PLC应用技术、电气参数设置和机电联调知识。具备数控机床的操作、手工编程和数控机床的机械和电气的调试和维护维修能力。 根据专业人才培养目标和本课程在专业目标的地位，课程的设计提出了在完整的工作过程中学习，以获得所需的知识和能力。工作过程知识是根据职业岗位职责、工作任务、工作规范、工具、手段与对象结合，并指向目标的职业行动过程所需要的知识，工作过程知识实现了理论知识与实践知识的结合，注重对知识的应用和能力的培养。按工作过程知识构建课程的学习内容，即按职业活动、岗位项目和具体的工作任务来组建学习内容，以具体的工作任务为圆心，凡是与工作过程任务有关的知识按圆周进行排列，纳入学习内容中，无关的知识尽量不讲，使课程的学习、内容构建从原来的学科体系的“平行结构”向工作任务体系的“圆周结构”转变。为使学生能很好学习和掌握本课程的知识和技能，我们结合职业教育特点和重庆地区数控设备构成和应用情况，选用典型的数控机床作为学习载体，按照数控机床电气控制的要求将数控机床的电气控制课程的学习领域分解为七个学习模块，每个学习模块选择一个到三个独立的工作任务，学生学习完这七个学习模块，就能基本掌握对数控机床电气连接与调试，达到教学的要求。在工作任务学习模块中，基
1、设计一个三相异步电动机两地起动的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。? 2、设计一个三相异步电动机正—反—停的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。(B) 自锁互锁 3、设计一个三相异步电动机星型——三角形减压起动的主电路和控制电路，并具有短路、 过载保护。(B)
4、设计一个三相异步电动机单向反接串电阻制动的主电路和控制电路，并具有短路、过载 保护。(B) 5、某机床有两台三相异步电动机，要求第一台电机起动运行5s后，第二台电机自行起动， 第二台电机运行10s后，两台电机停止；两台电机都具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(B)
6、某机床主轴工作和润滑泵各由一台电机控制，要求主轴电机必须在润滑泵电机运行后才 能运行，主轴电机能正反转，并能单独停机，有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(B) 7、一台三相异步电动机运行要求为：按下起动按钮，电机正转，5s后，电机自行反转，再 过10s，电机停止，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)
8、设计两台三相异步电动机M1、M2的主电路和控制电路，要求M1、M2可分别起动和 停止，也可实现同时起动和停止，并具有短路、过载保护。? 9、一台小车由一台三相异步电动机拖动，动作顺序如下：1）小车由原位开始前进，到终 点后自动停止。2）在终点停留20s后自动返回原位并停止。要求在前进或后退途中，任意位置都能停止或起动，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)
10、设计三相异步电动机交流接触器控制的全压起动主辅控制电路，具有短路保护，热保护功能。（C） 七、分析题（每题10分） 1、根据下图，分析它的工作原理
机床电气控制习题库 项目一 一、填空题 1、电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。 2、电动机是生产机械原动机，其作用是将电能转换成机械能。电动机按使用电源分，可分为直流电动机和交流电动机。 3、用电动机拖动工作机械来实现生产工艺过程中的各种控制要求的系统称为电气传动 系统。 4、传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。 5、控制设备是用来控制供给电动机电能的形式与时间，使其适应生产机械需要。 6、常用的低压电器有接触器、继电器熔断器低压断路器刀开关等。 7、按照低压电器在控制电路中的作用，可以将低压电器分为控制电器和配电电器。 8、电磁机构是电磁式继电器和接触器等的主要组成组成之一，其工作原理是将电磁能 转换成机械能。 9、电器的触头系统是电器的主要执行部分部分，起接通和分断的作用。 10、隔离器、刀开关的主要功能是隔离电源。， 11、控制按钮用与手动发出控制信号控制接触器、继电器、电磁起动器等。 12、目前常用的转换开关类型主要有万能组合开关和转换开关。 13、熔断器是低压配电网络和电气传动系统中用作短路保护的电器，使用时应将熔断器 串联在被保护电路中。 14、熔断器主要主要有瓷插式、螺旋式、管式等类型。 15、时间继电器按其动作原理与构造不同可分为空气阻尼式、电磁式、电子 式等。按其延时方式可分为通电延时型和断电延时型两种。 16、热继电器是利用电流热效应原理工作的电器，主要与接触器配合使用， 用于对三相异步电动机的过电流和断相保护。 17、热继电器自动复位的时间一般要求不大于5MIN ，手动复位时间不大于2MIN 18、定子绕组为星型联结的三相异步电动机采用一般的热继电器就可以得到保 护，但定子绕组为三角形联结的三相异步电动机需要采用带断相的热继电器才能获得可靠保护。 19、低压断路器又称自动空气开关，具有漏电、过电流、过载、短路、断相等多 种保护功能。 20、低压断路器中，过电流脱扣器用作过电流保护，欠电压脱扣器用作欠电压保 护，热脱扣器用作过载保护。 二、选择题 1、电位是( D )，随参考点的改变而改变，而电压是绝对量，不随考点的改变而改变。 A．衡量B．变量C．绝对量D．相对量 2、电路的作用是实现能量的传输和转换、信号的( D )和处理。 A．连接B．传输C．控制D．传递 3、电流流过负载时，负载将电能转换成( D )。 A．机械能B．热能C．光能D．其他形式的能 4、电阻器反映( B )对电流起阻碍作用的大小。 A．电阻率B．导体C．长度D．截面积 5、电阻器反映导体对电流起阻碍作用的大小，简称( D )
2009 - 2010学年第一学期高职06(07、08、09、10)班 《数控机床电气控制》课程期末考试试卷(A卷) 一、填空题(1’×30) 1.世界第一台数控机床是机床。 2.数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由和组成。 3.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是电动机。 4. 交流电动机的调速方法有、和三种。 5.数控机床的性能很大程度上取决于的性能。 6.数控机床控制系统共分为两大部分，其中一部分是控制，另一部分是控制。 7.热继电器是一种利用进行工作的保护电器。脉冲编码器分为、和三种。 8．不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效保护串接在他后面的电气设备。 9．光栅是一种将转为的测量装置。 10.环形分配器DIR为数控装置所发出的方向信号，其电平高低对应电动机绕组 的改变。
11.常见的电气控制系统图有：、、。 12.数控机床接口电路要完成、、锁存和隔离功能。 13.数控机床超程限位保护一般有和两种双重保护。 14.PLC控制系统软件主要有、编程语言及编程支持工具等组成。 15．数控机床中PLC采用编程方式，每一个语句表包含一个、两部分。 二、判断题(2’×10) 1.常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流电机。 ( ) 2.数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。 ( ) 3.全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器。 ( ) 4.数控机床的加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。 ( ) 5.绝对式位置检测是：每一个被测点的位置都从一个固定的零点算起。 ( ) 6.PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成。 ( ) 7.电器元件布置图是用规定的图形符号。根据原理图，按各电器相对位置绘制的实际接线图。 ( ) 8.梯形图不是数控加工编程语言。 ( ) 9.高频电路一般采用树杈型放射式的单点接地方式。 ( ) 10.数控机床回参考点时需要通过三级降速定位方式来实现。 ( ) 三、选择题(2’×10) 1.位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械 传动部件的位置转换，亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为( )
数控机床电气控制形考作业 4 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
数控机床电气控制 形成性作业4 (第5章、第6章 一、单选题 1. （ B ）是各种PLC 通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。 A 语句表 B 梯形图 C 功能表图 2. 梯形图中当输入点I0.1的状态为“0”、输入点I 0.0 的状态为“l ”时，输出Q 0.2为（ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 3.如图，PLC 中块的“或”操作就是将梯形 图中以LD 起始的电路块和另外以LD 起始的 电路块并联起来。当输入点I0.1与输入点I 0.2的状态都为“l ”时，输出Q 0.0为 （ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 4. 由于（ A ）存在着一些固有的缺点， （比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵 ），使其应用范围受到限制。 A 直流伺服电动机 B 交流伺服电动机 C 步进电动机 5. （ B ）又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。 A 开环控制 B 主轴定向控制 C 辅助控制 姓 名：＿＿＿＿＿ 学 号：＿＿＿＿＿ 得 分：＿＿＿＿＿ 教师签名：＿＿＿＿＿
6. 位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当（ A ）机床加工精度。 A高于 B低于 C等于 7. 位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为( A )。 A灵敏度 B测量范围 C零漂 8. 采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做（ C ）。 A绝对测量 B直接测量 C间接测量 9.按照电动机学原理，当（ A ）的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。 A交流电动机 B直流电动机 C步进电动机 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”） 1. 步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。（√） 2. PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（×） 3. 由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。（×） 4. 语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。（×）
习题答案 第一章机床控制线路的基本环节 1. 答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。 它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。 常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。 2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。 3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。因此继电器触点容量较小（不大于5A）。在控制功率 较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。 4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。 5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为 1.1--4 倍额定电流。最 常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。 长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。最常用的是利用热继电器进行过载保护。 6．答：当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，
模拟考试试卷A 2、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的 内容。其实用诊断方法有看、问、听、嗅触等。 3、点检就是按有关文件的规定，对数控机床进行定点、定时 、的检查和维护。 1、数控机床最适用于复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量的机械零件的加工。（） 2．在工件或刀具自动松夹机构中，刀杆通常采用7：24的大锥度锥柄。（） 3．凡是包含测量装置的数控机床都是闭环数控机床。（） 4．数控机床中内置PLC的CPU与数控系统的CPU是同一CPU。（） 5．数控机床电控系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电路和电子控制电路，一般将前者称 为“弱电”，后者称为“强电”。（） 6．对数控机床的各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，分别 进行。（） 7．用户参数在调机或使用、维修时是不可以更改的，这些参数改好后，应将参数封锁住。 （） 8．数控机床中，所有的控制信号都是从数控系统发出的。（） 9．数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。（） 10．常用的间接测量元件有光电编码器和旋转变压器。（） 1.数控机床是在诞生的。()。 A．日本B.美国 C.英国 D.中国 2．数控机床主轴驱动应满足：()。 A．高、低速恒转矩B．高、低速恒功率 C．低速恒功率高速恒转矩D．低速恒转矩高速恒功率 3．故障维修的一般原则是：()。 A．先动后静B．先内部后外部 C．先机械后电气D．先特殊后一般 4．数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动：（）。 A．程序停止功能B.暂停功能 C.紧停功能 D.应急功能 5．数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是：（）。 A．清洁B.干燥 C.通电 D.维修模拟考试试卷B1、数控机床最适用于复杂、