本文对分析机床电气原理需要懂得的知识和方法，提出了自己的见解，并对ca6140车床的电路原理图进行了分析。旨在对从事机床电气控制线路维修的人员，在工作中遇到此类问题时能够得到一定的帮助。
【关键词】机床 电气原理图 分析
机床的电气控制系统在运行过程中往往会发生一些故障，电气故障的检修查找是一项技术性较强的工作，也是实际工作中一项十分重要的工作。机床电气控制线路一旦出现故障将直接影响生产机械的正常运行，严重时还会造成人和设备事故，为了确保设备能正常运行提高生产效率，必须学会处理电气控制线路的一般性故障。看懂读懂电路原理图，是维修电工必须掌握的基本技能。
电气原理图又称为电气线路图。它用来说明控制线路的工作原理及各电器元件相互联结关系。在电气原理图中并不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况，只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上，用直线将各元件连接起来。电气系统原理图的分析是通过对已知的电气系统原理图阅读、分析，熟悉电气系统的工作原理、电路的作用、功能特点。以便于对系统的正确操作，合理应用。
（1）分析电路图首先要认识常用的低压电器元件的图形符号及他代表的含义。如用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器。用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。只有在掌握电工基础知识的基础上，才能准确、迅速地识别电气图。
（2）分析电路图要掌握常见的典型电路识图。典型电路就是常见的基本电路，如电动机的起动、制动、顺序控制等。不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路组成的。因此，熟悉各种典型电路，是看懂较复杂电气图的基础。
（3）分析电路图需要了解电气制图的要求。在绘制电气图时，为了加强图纸的规范性、通用性和示意性，必须遵循一些规则和要求，利用这些制图的知识能够准确地识图。
在绘制电气图时主电路用粗线条画在左边；控制电路用细线条画在右边。电器元件，采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示。需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符号“空心圆”表示。电路的连接点用“实心圆”表示。
同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字符号的下标，如KM1、KM2等。所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。
控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下或自左至右的原则绘制。电路图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方，相序自上而下排列。中性线（N）和保护接地线（PE）放在相线之下。主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂直画在两条水平电源线之间。耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以“左开右闭”绘制。当图形为水平放置时以“上闭下开”绘制。
（4）分析电路图的原则是：“先主后辅、化整为零、先局部、后整体。”的方法进行分析。下面以CA6140电气原理图为例进行分析。CA6140主拖动电动机选用三相笼型异步电动机，为满足调速设计要求，采用机械变速。由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。为了切削加工时，对刀具与工件进行冷却，设有一台冷却泵电动机，且与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。为了减少空行程的时间，提高退刀速度，在电路中设置了一台快速移动电动机，快速移动电动机采用点动控制，单方向旋转，靠机械结构实现不同方向的快速移动。另外电路中还设有必要的保护电路、安全可靠的照明电路及信号指示电路。
图1
（1）主电路分析。三相相电源通过转换开关QS1引入，FU1和FU2作短路保护。主轴电动机M1由接触器KM1控制启动，热继电器FR1为主轴电动机M1的过载保护。冷却泵电动机M2由接触器KM2控制启动，热继电器FR2为它的过载保护。溜板快速移动电机M3由接触器KM3控制启动。
（2）控制电路分析。控制回路主要是对主电路中三个电机的控制，控制回路的电源由变压器TC副边输出110V电压提供，采用FU3作短路保护。按下启动按钮SB2，接触器KM1的线圈获电动作，其主触头闭合，主轴电动机M1启动运行。同时KM1另一副常开触头闭合，形成自锁回路。按下停止按钮SB1，KM1线圈失电，KM1主触头和另一副常开触头断开，主轴电动机M1停车。如果车削加工过程中，工艺需要使用却液时，合上开关QS2，在主轴电动机M1运转情况下，接触器KM1线圈获电吸合，其主触头闭合，冷却泵电动机获电运行，只有当主轴电动机M1启动后，冷却泵电动机M2才有可能启动，当M1停止运行时，M2也就自动停止。溜板快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB3来控制，它与中间继电器KM3组成点动控制环节。将操纵手柄扳到所需要的方向，压下按钮SB3，继电器KM3获电吸合，M3启动，溜板就向指定方向快速移动。放开按钮SB3，继电器KM3断电，M3停车。
（3）照明、信号灯电路分析。控制变压器TC的副边分别输出24V和6V电压，24V作为机床低压照明灯的电源和6V电压是信号灯的电源。EL为机床的低压照明灯，由开关SA控制；HL为电源的信号灯，采用FU4作短路保护。
（4）电路的保护环节分析。断路器QS是带有开关锁SA2的电路电源开关。需要送电时，先用开关钥匙插入SA2开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，此时，机床电源送入主电路380V交流电压，并经控制变压器输出110V控制电路、24V安全照明电路、6V信号灯电压。断电时，若将开关锁SA2左旋，则触头SA2（03―13）闭合，QS线圈通电，断路器QS断开，机床断电。若出现误操作，QS将在0.1s内再次自动跳闸。机床床头皮带罩处设有安全开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触头SQ1（03―1）断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将全部停止旋转，以确保了人身安全。在配电盘壁箱门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电箱门时，安全开关的触头SQ2（03―13）闭合，将使断路器QS线圈通电，断路器QS自动跳闸，断开机床电源，以确保人身安全。当需要进行带电检修时，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触头SQ2（03―13）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。当检修完毕，关上壁箱门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2保护作用照常起作用。电动机M1、M2由FU热继电器FR1、FR2实现电动机长期过载保护；断路器QS实现全电路的过流、欠电压保护及热保护；熔断器FU、FU1至FU6实现各各部分电路的短路保护。
分析电路图时只有充分了解了生产机械要完成哪些动作，这些动作间有什么内在的联系；然后才能进一步明确生产机械的动作与执行电器的关系，必要时可以画出简单的工艺流程图，为电气线路分析提供方便。
参考文献：
[1]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2000.
[2]李树元，孟玉茹主编.电气设备控制与检修[M].中国电力出版社，2012.
