數(shù)控車床主軸三相電機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)通常采用脈沖信號或持續(xù)信號控制方式控制主軸三相電機，其控制原理不一樣，電機正反轉互鎖設計有所不同，在此進行詳述，對正確進行數(shù)控電氣控制設計有指導意義。

關鍵詞：數(shù)控車床；脈沖信號；持續(xù)信號；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通常有持續(xù)信號、脈沖信號兩種控制方式[1]，均要求正反轉互鎖，但在互鎖設計上有原則區(qū)別，本文進行論述。

1 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號控制三相電機互鎖設計

1.1 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號控制三相電機交流接觸器互鎖設計

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

電機M正轉控制：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常開觸點閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，其輔助常開觸點KM1對J1常開觸點自鎖，圖1（c） 中交流接觸器主觸點KM1閉合，電機M正轉。這時數(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的常開觸點斷開，但由于KM1對J1自鎖，電機M一直正轉。

電機M停轉控制：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的常閉觸點斷開，交流接觸器KM1、KM2線圈均斷電，電機M停轉。這時數(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J3又閉合，但由于KM1、KM2線圈均斷電，電機M仍停轉。

電機M反轉控制： 圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行。

M04對反轉回路進行控制，與前述正轉控制回路機理相似。

在圖1（b）中利用交流接觸器常閉觸點KM1、KM2實現(xiàn)電機M的正反轉互鎖。

1.2 數(shù)控系統(tǒng)脈沖信號控制三相電機直流繼電器互鎖設計

用直流繼電器對三相電機互鎖，就是用圖1（b）中直流繼電器常閉觸點J1、J2，而不用KM1、KM2，現(xiàn)研究互鎖效果：

電機M正轉控制：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的常開觸點閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，其輔助常開觸點KM1對J1常開觸點自鎖，同時J1的常閉觸點斷開，即斷開了反轉控制電路，暫時實現(xiàn)互鎖，圖1（c）中主觸點KM1閉合，三相電機M正轉。這時數(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的常開觸點斷開，但由于自鎖則電機M仍正轉，反轉控制回路中的常閉觸點J1又閉合，致使反轉互鎖失效；同理分析得圖2電機M反轉也使正轉互鎖失效。

2 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號控制三相電機互鎖設計

2.1 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號控制三相電機交流接觸器互鎖設計

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)信號控制主軸電機數(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M正轉控制：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的常開觸點閉合，交流接觸器KM1線圈帶電，圖1（c）中主觸點KM1閉合，三相電機M正轉，圖2中KM1的常閉觸點接在反轉控制回路中實現(xiàn)互鎖。

電機M停轉控制：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的常開觸點均斷開，交流接觸器KM1、KM2線圈均斷電，圖1（c）中主觸點KM1、KM2均斷開，三相電機M停轉。

電機M反轉控制：圖1（a）數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M04，對反轉控制回路進行控制，與正轉控制機理相似，KM2的常閉觸點接在正轉控制回路中實現(xiàn)互鎖。

2.2 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號控制三相電機直流繼電器互鎖設計

對圖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J1、J2即可，這兩種互鎖設計均能有效。

3 結論

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

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

參考文獻：

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