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目錄第一章：傳統(tǒng)B2012A龍門刨床工作原理介紹………………………………(1)第二章：自動往復直流調速系統(tǒng)電氣控制模擬裝置原理分析……………(22)第三章：電子電路焊接及調試…………………(22)1、10W功放電路原理圖、印刷線路及調試要求；2、PID電路焊接（調試）用圖及調試要求。

3、晶閘管調速電路原理圖及調試要求第四章：故障分析與排除………………………(33)附錄………………(42)附圖1～3:傳統(tǒng)B2012A龍門刨床電氣原理圖；

附圖4～9：自動往復直流調速裝置電氣原理圖；末頁：高級維修電工考核大綱。第一章傳統(tǒng)B2012A龍門刨床工作原理介紹

內容提要

龍門刨床主要用于對大型工件進行各種外部磨削，在大型機械加工廠中較常見。B2012A龍門刨床在上世紀六十年代就在各地絡續(xù)出現，它加工精度較高，工作穩(wěn)定可靠，成為許多機械加工廠的必備設備。本章主要講述它的基本工作原理，為后幾章的講課打下基礎。本章內容包括：

1、龍門刨床的基本結構及組成；

2、龍門刨床的交流機組電路；

3、龍門刨床的直流主拖動控制電路；

4、交流繼電、接觸器控制電路；

5、龍門刨床的各種保護環(huán)節(jié)。第一節(jié)龍門刨床的基本結構及組成進入二十一世紀以后，龍門刨床的一些性能已跟不上時代發(fā)展的需要。首先它的精度滿足不了新的需要，其次它的能耗大，噪音大，效率低。各地用新技術加以改造的動議提上了日程。其中較為成功的嘗試就是應用PLC技術，PID技術和可控硅技術，取代了交磁擴大機，直流發(fā)電機和部分繼電器、接觸器，較大地節(jié)省了投資，顯著地提高了工作精度和能源效率。下面是B2012A龍門刨床的結構示意圖及各部件名稱。

龍門刨床主要用于對大型工件進行各種外部磨削，在大型機械加工廠中較常見。B2012A龍門刨床在上世紀六十年代就在各地絡續(xù)出現，它加工精度較高，工作穩(wěn)定可靠，成為許多機械加工廠的必備設備。它的體積龐大，3.2米的高度，近10米的長度，令一些中小企業(yè)望而卻步。

圖1-1

B2012A龍門刨床結構示意圖圖中：1）、8）左右側刀架；2）橫梁；3）、7）左右立柱；4）頂梁；5）、6）兩個垂直刀架；9）工作臺；10）床身。

B2012A龍門刨床的交流機組電路見附圖1。該電路在龍門刨床中的作用是：一、用于電力拖動。圖中，主電機MA、擴大機電機MB均為拖動電機。其中MA功率60千瓦，采用Y－Δ起動。它采用聯軸方式拖動兩臺電機—直流發(fā)電機MG和直流勵磁機MGE。主電機起動后，意味著直流電源已經建立，可以開始工作了。MB功率為2千瓦，用于拖動擴大機，使擴大機正常工作。二、用于實現對刀架進刀機構、橫梁升降、橫梁夾緊的操作。由圖中可以看出，三副刀架的拖動電機，橫梁升降和橫梁夾緊電機，都是獨立控制的。第二節(jié)龍門刨床的交流機組電路B2012A龍門刨床的直流主拖動控制電路見附圖2。對該電路各部分的工作原理簡述如下：一、直流主電路：通過拖動直流電機，實現對工作臺的運行操作。該電路位于直流主拖動控制電路上方的中間部分。他勵直流發(fā)電機MG的電樞部分，提供給它勵直流電動機M驅動所需的工作電壓，它的電壓高低直接決定直流電動機的轉速，電壓的極性則決定直流電動機的轉向。主電路具有過流保護FA1。

二、直流控制電路：通過繼電器控制電路，實現對直流電機轉速和轉向的控制。1、勵磁發(fā)電機電路：(見附圖2右側電路。)2、交磁擴大機電路：(見圖1-2及附圖2左側電路。）1)交磁擴大機基本結構和工作原理：（見圖1－2,圖1－3。）第三節(jié)龍門刨床的直流主拖動控制電路

圖1－2交磁擴大機工作原理圖圖1－3

電機擴大機定子上各繞組的分布2)交磁擴大機在本電路中的作用：(見附圖2)。改變加在OⅢ繞組的電壓大小和極性，可改變直流發(fā)電機的勵磁電壓的大小和極性，從而改變電樞端輸出電壓的大小和極性。用較小的控制電壓和控制電流，通過擴大機，去控制較大的輸出電壓，相當于電子電路中三極管的功率放大作用；又由于它利用了電機定子中的交軸磁場，故命名為“交磁擴大機”。3、給定電壓電路：(以下電路均見附圖2)。

直流電動機在不同工作狀態(tài)下給定電壓電路各部分的電流通路如下：

1)高速進給：正轉高速給定電壓取自221－210之間，通過223－225－220－200接到控制繞組的OⅢ1端，從其另一端OⅢ2出來，經270－250－230－210形成回路。因此給定電壓是U221－210，中間串聯了一個電壓負反饋電壓Uf200-H，加在控制繞組上的控制電壓UC＝U221－210－Uf200-H。2)反向高速：反向高速給定電壓取自222－210之間，同樣加在OⅢ繞組上。電流回路學員可以自己分析。所不同的是，此時加在OⅢ繞組上的是負電壓，即U222－210是負值。正反向高速時的轉速控制：通過調節(jié)R－Q、R－H兩個大磁盤上的旋臂來實現。3)低速進給：給定電壓取自231－210之間，控制電壓回路為(231-237-225-220-200-H-OⅢ繞組-270-250-230-210)。4)反向低速：給定電壓取自232－210之間，控制電壓回路為(232-238-226-220-200-H-OⅢ繞組-270-250-230-210)。

工作臺自動循環(huán)工作時各段行程的速度見圖1－4。停車：按SB10A按鈕，由于KJI，KQ（或KH）失電釋放，此時給定電壓等于零，OⅢ繞組上的控制電壓UC＝－Uf(200-H)，該負電壓促使電機迅速停車。

KT延時約1秒。其作用是,當執(zhí)行停車操作后，能使給定電壓回路繼續(xù)通電吸合約1秒，使其中的標準電壓U205－210，U206－210繼續(xù)存在，以防止電流截止負反饋發(fā)生作用。

為克服停車時的爬行現象，專門設置了圖中的（KT－282－RT7）和（280－KT－270）兩條支路。前一條支路的作用是把交磁放大器的輸出直接短接，后一條支路的作用是給輸入控制電壓回路接入深度負反饋電壓，從而把由于剩磁電壓引起的爬行現象消除掉。

以下兩條支路用于工作臺停止自動運行時調整工位用：

5)正向點動：給定電壓取自207－210之間，控制電壓回路為(207-241-240-200-H-OⅢ繞組-270-250-230-210)。6)反向點動：給定電壓取自208－210之間，控制電壓回路為(208-242-240-200-H-OⅢ繞組-270-250-230-210)。

2）電流正反饋：組成：由繞組OⅡ及繞線電阻RT9、板型電阻R4組成；作用：在大負載情況下補償電機的轉速降落；

3）電流截止負反饋：組成：由大功率整流二極管VD1、VD2，及板型電阻R1組成；作用：當負載出現過載或短路時及時動作，限制過載電流在1.7倍額定電流以下；當過載或短路現象消失時，能自動恢復正常運行狀態(tài)。

4）橋式穩(wěn)定環(huán)節(jié)：組成：由繞組OⅠ及板型電阻R3，發(fā)電機勵磁繞組WC，繞線電阻RT10組成；作用：起阻尼作用，克服整個系統(tǒng)可能出現的振蕩現象。

5、抬刀電路。本電路中以指示燈1T-4T代替實際電路中抬刀電磁鐵的線圈。

4、各種反饋電路：

1）電壓負反饋：組成：由R2的中心抽頭（200）至（H）的這部分電阻組成；作用：穩(wěn)定輸出電壓。圖1－4工作臺自動循環(huán)工作時的速度圖第一章(一)課外作業(yè)：直流控制電路1.1標出工作臺直流控制電路中正向點動，高速進給，低速進給，反向點動，反向高速，反向低速控制電路的回路標號？1.2標出直流控制電路中電壓負反饋電壓的線路標號？它在電路中起什么作用？1.3直流控制電路中電流截止負反饋起什么作用？標出正轉控制電路電流截止負反饋起作用時的電流回路標號？1.4

列出直流控制電路中電流正反饋的組成元件，說明它的功能？1.5工作臺直流控制電路在克服停車爬行現象時采取了哪些措施？第四節(jié)交流繼電、接觸器控制電路

B2012A龍門刨床的交流繼電、接觸器控制電路見附圖3。工作過程分析如下：一、用按鈕實現主機MA的起動控制：其起動過程：按SB2A→KCA吸合並自鎖，同時KTA、KY通電吸合，主電機MAY接起動→當直流電源建立后，KTΔ通電吸合→KTΔ（常閉延時閉合觸點）斷，KTΔ（常開延時斷開觸點）合，為Y－Δ轉換作準備→KTA在延時3～5秒后→KTA（常閉延時斷開觸點）斷，KY失電釋放，MA失電靠慣性繼續(xù)運轉；同時KTA（常開延時閉合觸點）合→KCB吸合並自鎖，擴大機投入運轉，為直流電機起動運行作準備→

直流回路中KCB

（常閉觸點）斷→KTΔ失電釋放→延時約1秒鐘后→KTΔ（常閉延時閉合觸點）合→

KΔ通電吸合→主電機MAΔ接運行。

KTA的作用是，決定KY的吸合時間；KTΔ的作用是，在KY斷開至KΔ吸合之間設置一個適當的延時時間，它可防止短路現象的發(fā)生。第一章(二)課外作業(yè)：主電機起動交流控制電路原理分析。

1.6在主電機起動控制電路中，按下起動按鈕后，各接觸器動作的先后順序如何？

1.7時間繼電器KTA和KTΔ在電路中各起什么作用？其量值一般取多少？1.8電路中有兩條由回路(705-707-709-711)和(705-713-715-711)組成的并聯支路，其中的幾個元件在這里起到了什么作用？試分析工作原理。1.9如果主電機起動過程中因勵磁發(fā)電機的故障而不能建立直流勵磁電壓，主電機起動過程中會出現什么現象？

二、用行程開關實現工作臺的自動往復循環(huán)控制：

圖1－5龍刨行程開關的狀態(tài)與工作臺速度對應圖注：上圖中：①前進啟動（慢速切入）；②工作行程（前進加速）；③工作行程（后退復位）；④前進減速；⑤前進換向轉后退；⑤′工作臺終止點；⑥后退加速；⑦后退行程（前進復位）；⑧后退減速；⑨后退換向（慢速切入，重復①）。上圖帶“

”下劃線的行程開關表示工作臺在起始位置時處于復位狀態(tài)。）圖4-28JLXK1系列行程開關外形(a)按鈕式；

(b)單輪旋轉式；

(c)雙輪旋轉式

行程開關的工作原理是:當運動機械的擋鐵壓到滾輪上時,杠桿連同轉軸一起轉動,并推動撞塊。當撞塊被壓到一定位置時，推動微動開關動作，使常開觸頭分斷，常閉觸頭閉合在當動動機械的擋鐵離開后，復位彈簧使行程開關各部位部件恢復常態(tài)。其結構、動作原理和圖形符號如圖4-29所示。圖4-29行程開關的結構、動作原理和圖形符號雙輪旋轉式行程開關觸點位置示意圖(一)穩(wěn)態(tài)(1)復位狀態(tài)(常開觸點斷開，常閉觸點閉合)

穩(wěn)態(tài)(2)置位狀態(tài)(常開觸點閉合，常閉觸點斷開)雙輪旋轉式行程開關觸點位置示意圖(二)穩(wěn)態(tài)(2)置位狀態(tài)(常開觸點閉合，常閉觸點斷開)

穩(wěn)態(tài)(1)復位狀態(tài)(常開觸點斷開，常閉觸點閉合)

三、工作臺各種運行狀態(tài)分析：

1、以前進啟動為例，分析工作臺在按下前進啟動按鈕后的自動往復運行中，工作臺的狀態(tài)與電路各部分元器件的配合情況（見附圖3，同時參考圖1－5）：在位置①時，按下SB9A→KJI通電吸合→KJI（107－129）閉合，實現自鎖→由于SHH在工作臺啟動時處于動作（置位）狀態(tài)，SHH（129－153）閉合，KIQ通電吸合→KIQ（303－305）閉合→KQC吸合，垂直刀架進刀機構進刀；又由于SHJ此時也處于置位狀態(tài)，SHJ（129－157）閉合，通過KIQ（161－163）觸點（此時已閉合）→KJ通電吸合；同時KJI（111－113）閉合→KQ通電吸合→直流電路中，KT吸合→接通直流給定電壓電路，經過231－237－225－220－200－

ΟⅢ1－ΟⅢ2－270－212－210，建立正向給定電壓（U231－210）→工作臺正向啟動，進入慢速切入運行段；（左右側刀架可與垂直刀架同時進刀，讀者可自行分析。以下分析同。）運行至位置②，SHH

復位→SHH（129－153）斷開→KIQ斷電釋放→KIQ（303－305）斷開→KQC斷電釋放；同時由于KIQ（161－163）斷開，KJ斷電釋放→直流回路中，給定電壓通路變?yōu)閺?21－223－225－220－200－H－

ΟⅢ1－

ΟⅢ2－270－250－230－210，正向給定電壓為U221－210，工作臺進入工作行程（其運行速度主要取決于大磁盤旋臂的位置）。運行至位置③時，SHJ復位→SHJ（129－157）斷開，

SHJ（211－210）閉合。由于KJ早已失電，回路（270－250－230－210）仍舊閉合，工作臺的運行狀態(tài)不改變，它的功能只是為后面的后退減速作準備，稱為前進復位。繼續(xù)運行至位置④時，SQJ置位→SQJ（129－159）閉合→KJ通電吸合→直流電路中，KJ（270－250）斷開，SQJ（212－210）斷開，給定電壓通路至這一段時，走（270－211－210）線；同時KJ（223－225）斷，而KJ（237－225）閉合，此時給定電壓為U231－210，與慢速切入速度差不多，進入前進減速運行段；

至位置⑤時，SQH置位→SQH（129－155）閉合→KIH通電吸合→KIH（305－307）閉合→KHC吸合→垂直刀架進刀機構復位操作；同時SQH（107－109）斷開→KQ斷電釋放→KQ（123－125）閉合→KH通電吸合→直流通路中，KQ（225－220）斷開，KH（226－220）閉合，施加于ΟⅢ繞組的給定電壓變?yōu)樨摌O性電壓（U222－210<0），直流電機經反接制動進入后退行程，由于此時KIH（230－210）斷開，給定電壓通路至這一段時，走（270－211－210）線，后退開始段的穩(wěn)定速度雖高于慢速切入速度，但低于后退中間段行程的速度；同時KH（1－5）閉合，KQ（5－7）閉合→K2H通電吸合→K2H（1－11）、K2H（12－2）閉合→抬刀電磁鐵吸合→所有刀架的進刀機構在進入后退行程時處于抬刀狀態(tài)；

至位置⑥時，

SQH

復位→

SQH（129－155）斷開→

KIH斷電釋放→

KIH（305－307）斷開→KHC斷電釋放→進刀機構復位操作停止；同時直流電路中，KIH（230－210）閉合→給定電壓通路至這一段時，走（270－250－230－210）線，后退加速；至位置⑦時，SQJ復位→SQJ（129－159）斷開，直流回路中SQJ（212－210）閉合，無運行狀態(tài)改變，為前進減速作準備，稱為后退復位；

至位置⑧時，SHJ置位→SHJ（129－157）閉合→經KQ（157－163）觸點（早已閉合）→KJ通電吸合→直流電路中，KJ（270－250）斷開，SHJ（211－210）斷開，給定電壓通路至這一段時，走（270－212－210）線；同時KJ（224－226）斷，而KJ（238－226）閉合，此時給定電壓為U232－210（負值），與慢速切入速度差不多，進入后退減速運行段；至位置⑨時，SHH置位→SHH（107－119）斷開→KH斷電釋放→KH（113－115）閉合→KQ通電吸合；同時SHH（129－153）閉合→KIQ通電吸合→KIQ（303－305）閉合→KQC吸合，垂直刀架進刀機構進刀；又由于SHJ（129－157）閉合，KIQ（161－163）閉合，KJ繼續(xù)吸合。直流回路中，KH（226－220）斷開，KQ（225－220）閉合，給定電壓為正極性，由于KJ（237－225）已閉合，給定電壓大小為U231－210；又由于KQ（5－7）斷開→K2H失電釋放→K2H（1－11）、K2H（12－2）斷開→抬刀電磁鐵釋放→所有刀架進刀機構進入工作狀態(tài)；工作臺經反向反接制動進入前進慢速切入運行段，狀態(tài)與位置①同。往下周而復始，進入往復循環(huán)。

過程名稱連續(xù)運行前進后退刀架進刀刀架復位低速控制刀架進刀刀架復位刀架抬刀后退換向后退減速前進減速前進換向KJIKQKHKIQKIHKJKQCKHCK2HSHHSHJSQJSQH①前進啟動(慢速切入)＋＋－＋－＋＋－－＋＋－－②工作行程＋＋－－－－－－－－＋－－③前進復位＋＋－－－－－－－－－－－④前進減速＋＋－－－＋－－－－－＋－⑤前進換向＋－＋－＋－－＋＋－－＋＋⑥后退加速＋－＋－－－－－＋－－＋－⑦后退行程＋－＋－－－－－＋－－－－⑧后退減速＋－＋－－＋－－＋－＋－－⑨后退換向(轉前進慢速切入)＋＋－＋－＋＋－－＋＋－－為便于大家理解和歸納，把以上過程中各元件的狀態(tài)列表如下：

注：上表中：

1）符號“＋”：對繼電器，表示通電吸合；對行程開關，表示動作（置位）；

2）符號“－”：對繼電器，表示斷電釋放；對行程開關，表示復位。表1－1工作臺自動循環(huán)工作時各元件的狀態(tài)與過程對應關系表2、反向啟動自動運行工作狀態(tài)：此時工作臺應不在最左邊的起始點位置，操作按鈕是SB11A。具體請讀者自行分析。

3、正、反向步進工作狀態(tài)：操作按鈕分別是SB8A和SB12A，此功能是用于微調工位的。第一章(三)課堂問答題：工作臺運行交流控制電路。1.10按鈕SB8A,SB9A,SB10A,SB11A,SB12A的功能分別是什么？1.11繼電器KQ,KH,KJI,KIQ,KIH,KJ的功能分別是什么？1.12在工作臺位于正向起始位置時，行程開關SQH,SHH,SHJ,SQJ分別處于什么狀態(tài)(復位或置位)，其常開和常閉觸點的閉合情況如何？1.13在工作臺運行至正中間位置時，行程開關SQH,SHH,SHJ,SQJ分別處于什么狀態(tài)(復位或置位)，其常開和常閉觸點的閉合情況如何？1.14在工作臺運行至前進結束(最右邊)位置時，行程開關SQH,SHH,SHJ,SQJ分別處于什么狀態(tài)(復位或置位)，其常開和常閉觸點的閉合情況如何？

四、控制橫梁升降和橫梁夾緊的操作：(見附圖3)橫梁升降操作須在工作臺停止運行的情況下進行，此時KJI(101-345)閉合。圖中S6HX是檢測橫梁是否夾緊的行程開關，當橫梁處于夾緊狀態(tài)時，S6HX處于復位狀態(tài)。按照設計，橫梁的夾緊放松是隨著橫梁升降操作自動進行的。當按下橫梁升降按鈕時，橫梁先自動放松；橫梁升降結束松開按鈕后，又自動夾緊。

1、橫梁上升操作：按著SB6A→SB6A（602－102）合，SB6A（608－102）斷→KJOH通電吸合→KJOH(621-623)閉合→KHJ通電吸合→夾緊電動機反轉，執(zhí)行橫梁放松操作→放松完成，S6HX置位→S6HX(101-621)斷開→KHJ斷電釋放；同時S6HX（101－601）閉合，由于KJOH（601－605）已閉合→KQH通電吸合→橫梁上升→到預定位置時，松開SB6A→KJOH斷電釋放→KJOH（601－605）斷開→KQH斷電釋放→橫梁停止上升；同時由于KJOH（601－613）閉合，電流經（101－601－613－615）→KQJ通電吸合，並自鎖（KQJ（617－1－601）閉合）→夾緊電動機正轉，執(zhí)行橫梁夾緊操作→橫梁初步夾緊→S6HX復位→S6HX（101－601）斷開，S6HX（101－621）閉合→由于KQJ（617－1－601）的自鎖，繼續(xù)橫梁夾緊操作→當橫梁完全夾緊時，夾緊電動機出現過流，FA2（101－617）斷開→KQJ斷電釋放→橫梁夾緊過程結束。

2、橫梁下降操作：此時應持續(xù)按著SB7A，過程分析與上述相似。但當橫梁停止下降后，隨著夾緊操作的進行，有一個橫梁回升過程，留給讀者自己分析。(下面是橫梁升降操作過程的流程示意圖。)第一章(四)課堂練習題：橫梁升降交流控制電路原理分析。1.15橫梁升降電路中繼電(接觸)器KJOH,KQJ,KHJ,KQH,KHH的功能是什么？1.16限位開關S6HX在電路中起什么作用？1.17說出當按下橫梁下降按鈕時，各繼電接觸器的動作順序，實現的功能？再當松開該按鈕時，各繼電接觸器又如何動作，實現哪些功能？1.18電路中S3HX,S4HX實現什么功能？1.19支路(601-603-605)實現什么功能？1.20支路(101-617-601)實現什么功能？1.21支路(101-KJI—345)在電路中起什么作用？

第五節(jié)龍門刨床的各種保護環(huán)節(jié)

B2012A龍門刨床的保護功能十分齊全，現將電路中各種保護環(huán)節(jié)說明如下：

1、主機完成Δ接運行才能讓工作臺啟動的聯鎖：

KΔ（101－103）；

2、過載保護：其中（705－707－