CN112737423B - 一种数控机床的电机控制电路及控制方法 - Google Patents

一种数控机床的电机控制电路及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种数控机床的电机控制电路和电机控制方法，包括如下步骤，数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；数控***发出使该变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该信号做出反应，输出动作信号；对应的变频电机根据该动作信号做出动作，包括正转和反转。本发明结构紧凑，生产成本低，使用带机械联锁的交流接触器，通过继电器和交流接触器进行电气互锁，使该电路在运行时的安全性得到保障。

Description

一种数控机床的电机控制电路及控制方法
技术领域
本发明属于数控机床领域，具体涉及一种数控机床的电机控制电路和电机控制方法。
背景技术
数控机床是一种装有控制***的自动化机床。该控制***能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。目前，一台数控机床会根据需要设置有多台电机，一台电机需要一个变频器来控制，即多少台电机就需要多少台变频器来控制，大多情况下，同一数控机床内的多台电机是不会同时工作的，在这种情况下，每一台电机通过单独一个变频器来控制会导致数控机床的生产成本增加，增加了数控机床内部的安装空间浪费，或是扩大了数控机床的占地面积。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，从而提供一种数控机床的电机控制电路和电机控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种数控机床的电机控制电路，其特征在于，包括：变频电机 M1 和变频电机 M2；变频器 A1，与外部电源电连接，与数控***信号连接；继电器 KA1，与外部电源连接；交流接触器 KM1 和交流接触器 KM2，变频电机 M1、交流接触器 KM1 的常开触点、变频器 A1的出线端依次连接，变频电机 M2、交流接触器 KM2 的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，继电器 KA1 的常开触点、交流接触器 KM1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的线圈依次连接，继电器 KA1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的常闭触点、交流接触器 KM1 的线圈依次连接；继电器 KA2 和继电器 KA3，变频器 A1 的 FWD 端、继电器 KA2 的常开触点、继电器 KA3 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接，变频器 A1 的 REV 端、继电器KA3 的常开触点、继电器 KA2 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接；其中，第一控制电路包括：继电器 KA1、交流接触器 KM1、交流接触器 KM2，继电器 KA1 与外部电源连接，变频电机 M1、交流接触器 KM1 的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，变频电机M2、交流接触器 KM2的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，继电器 KA1 的常开触点、交流接触器 KM1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的线圈依次连接，继电器 KA1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的常闭触点、交流接触器 KM1 的线圈依次连接；第二控制电路包括：继电器 KA2 和继电器 KA3，变频器 A1 的 FWD 端、继电器 KA2 的常开触点、继电器 KA3的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接，变频器 A1 的 REV 端、继电器 KA3 的常开触点、继电器 KA2 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接；
所述数控机床的电机控制电路的电机控制方法，包括以下步骤：
A、数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；
B、数控***发出使该处于待工作状态的变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该动作信号做出反应，输出动作控制信号；
C、对应的变频电机根据该动作控制信号做出动作，包括正转和反转。
进一步的，还包括制动电阻R，制动电阻R连接在变频器A1的P+端、PB端之间。
一种数控机床的电机控制电路的电机控制方法，包括变频器 A1、与变频器出线端连接的第一控制电路、与第一控制电路连接的变频电机M1以及变频电机M2、与变频器正反转信号端连接的第二控制电路，包括以下步骤：
A、数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；
B、数控***发出使该处于待工作状态的变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该动作信号做出反应，输出动作控制信号；
C、对应的变频电机根据该动作控制信号做出动作，包括正转和反转。
进一步的，步骤A中，第一控制电路根据该信号做出反应包括，当信号为变频电机M1工作时，继电器KA1失电，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈形成通路，交流接触器KM1的线圈通电后交流接触器KM1吸合，变频电机M1与变频器A1连通；当信号为变频电机M2工作时，继电器KA1得电，继电器KA1的常开触点吸合，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈形成通路，交流接触器KM2的线圈通电后交流接触器KM2吸合，变频电机M2与变频器A1连通。
进一步的，步骤B中，第二控制电路根据该动作信号做出反应包括，当该动作信号为正转时，继电器KA2的常开触点闭合，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成通路，变频器A1的FWD端输出正转信号；当该动作信号为反转时，继电器KA3的常开触点闭合，变频器A1的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成通路，变频器A1的REV端输出反转信号。
进一步的，数控机床的电机控制电路的电机控制方法还包括以下步骤：
D、数控***发出停止信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该停止信号做出反应，动作控制信号停止输出。
进一步的，步骤D中，第二控制电路根据停止信号做出反应包括，当该动作的变频电机处于正转时，继电器KA2的常开触点断开，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路；当该动作的变频电机处于反转时，继电器KA3的常开触点断开，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路，变频器A1的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成断路。
本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：结构紧凑，生产成本更低；通过设置两带机械联锁的交流接触器，仅需一变频器即可分别控制两变频电机的工作状态（正转、反转、停止），而使用带机械联锁的交流接触器KM1和交流接触器KM2，哪怕有一个交流接触器粘连了，也能保证交流接触器KM1和交流接触器KM2不会同时吸合，同时通过继电器KA1和交流接触器进行电气互锁，使该电路控制方法在运行时的安全性得到保障。
附图说明
图1为本发明实施例的电路示意图。
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
一种数控机床的电机控制方法，包括与数控***连接的变频器A1、与变频器A1出线端连接的第一控制电路、与第一控制电路连接的变频电机M1以及变频电机M2、与变频器A1正反转信号端连接的第二控制电路。该电机控制方法包括以下步骤：
A、数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器A1出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；
B、数控***发出使该变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器A1正反转信号端连接的第二控制电路根据该信号做出反应，输出动作信号；
C、对应的变频电机根据该动作信号做出动作，包括正转和反转；
D、数控***发出停止信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该信号做出反应，动作信号停止输出。
前述的第一控制电路包括继电器KA1、交流接触器KM1、交流接触器KM2。其中，继电器KA1与外部电源连接，变频电机M1、交流接触器KM1的常开触点、变频器A1的出线端依次连接，变频电机M2、交流接触器KM2的常开触点、变频器A1的出线端依次连接，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈依次连接，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈依次连接。
步骤A中，第一控制电路根据数控***发出的信号做出的反应包括：
一、 当信号为变频电机M1工作时，继电器KA1失电，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈形成通路，交流接触器KM1的线圈通电后交流接触器KM1吸合，电机M1与变频器A1连通，此时，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈形成断路，电机M2与变频器A1断连。
二、 当信号为变频电机M2工作时，继电器KA1得电，继电器KA1的常开触点吸合，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈形成通路，交流接触器KM2的线圈通电后交流接触器KM2吸合，电机M2与变频器连通，此时，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈形成断路，电机M1与变频器A1断连。
前述的第二控制电路包括继电器KA2和继电器KA3，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点、变频器的COM端依次连接，变频器的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点、变频器的COM端依次连接。
步骤B中，第二控制电路根据该信号做出反应包括：
一、 当该信号为正转时，继电器KA2的常开触点闭合，变频器的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成通路，变频器的FWD端输出正转信号，变频电机根据动作信号正转。
二、 当该信号为反转时，继电器KA3的常开触点闭合，变频器的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成通路，变频器的REV端输出反转信号，变频电机根据动作信号反转。
步骤D中，第二控制电路根据停止信号做出反应包括：
一、 当该变频电机处于正转时，继电器KA2的常开触点断开，变频器的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路。
二、 当该变频电机处于反转时，继电器KA3的常开触点断开，变频器的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路，变频器的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成断路。
本发明所述数控机床的电机控制方法，通过设置两带机械联锁的交流接触器，仅需一变频器即可分别控制两变频电机的工作状态（正转、反转、停止），而使用带机械联锁的交流接触器KM1和交流接触器KM2，哪怕有一个交流接触器粘连了，也能保证交流接触器KM1和交流接触器KM2不会同时吸合，同时通过继电器KA1和交流接触器进行电气互锁，使该电路控制方法在运行时的安全性得到保障。
实施例
如图1所示，一种基于上述数控机床的电机控制电路，包括变频电机M1、变频电机M2、变频器A1、继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、交流接触器KM1和交流接触器KM2。
变频器A1与外部电源电连接，与数控***信号连接，继电器KA1与外部电源连接；变频电机M1、交流接触器KM1的常开触点、变频器A1的出线端依次连接，变频电机M2、交流接触器KM2的常开触点、变频器A1的出线端依次连接，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈依次连接，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈依次连接，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点、变频器A1的COM端依次连接，变频器A1的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点、变频器A1的COM端依次连接。
本实施例中，变频器A1上还连接有制动电阻R，制动电阻R连接在变频器A1的P+端、PB端之间，所设的制动电阻R用作吸收变频电机在收到停止信号时因惯性运动产生的热量的载体，帮助变频电机快速停止同时避免变频电机受到损耗。
本发明所述数控机床的电机控制电路，通过设置一继电器、两带机械联锁的交流接触器，实现一变频器控制两变频电机的运行，可进一步压缩现有的数控机床生产成本，减少占地面积，同时具有更好的安全性。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种数控机床的电机控制电路，其特征在于，包括：
变频电机 M1 和变频电机 M2；
变频器 A1，与外部电源电连接，与数控***信号连接；
继电器 KA1，与外部电源连接；
交流接触器 KM1 和交流接触器 KM2，变频电机 M1、交流接触器 KM1 的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，变频电机 M2、交流接触器 KM2 的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，继电器 KA1 的常开触点、交流接触器 KM1 的常闭触点、交流接触器 KM2的线圈依次连接，继电器 KA1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的常闭触点、交流接触器 KM1的线圈依次连接；
继电器 KA2 和继电器 KA3，变频器 A1 的 FWD 端、继电器 KA2 的常开触点、继电器KA3 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接，变频器 A1 的 REV 端、继电器 KA3 的常开触点、继电器 KA2 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接；
其中，第一控制电路包括：继电器 KA1、交流接触器 KM1、交流接触器 KM2，继电器 KA1与外部电源连接，变频电机 M1、交流接触器 KM1 的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，变频电机 M2、交流接触器 KM2的常开触点、变频器 A1 的出线端依次连接，继电器 KA1的常开触点、交流接触器 KM1 的常闭触点、交流接触器 KM2 的线圈依次连接，继电器 KA1的常闭触点、交流接触器 KM2 的常闭触点、交流接触器 KM1 的线圈依次连接；
第二控制电路包括：继电器 KA2 和继电器 KA3，变频器 A1 的 FWD 端、继电器 KA2的常开触点、继电器 KA3的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接，变频器 A1 的 REV端、继电器 KA3 的常开触点、继电器 KA2 的常闭触点、变频器 A1 的 COM 端依次连接；
所述数控机床的电机控制电路的电机控制方法，包括以下步骤：
A、数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；
B、数控***发出使该处于待工作状态的变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该动作信号做出反应，输出动作控制信号；
C、对应的变频电机根据该动作控制信号做出动作，包括正转和反转。
2.根据权利要求1所述数控机床的电机控制电路，其特征在于：还包括制动电阻R，制动电阻R连接在变频器A1的P+端、PB端之间。
3.一种基于权利要求 1-2 中任意一项所述的数控机床的电机控制电路的电机控制方法，包括变频器 A1、与变频器出线端连接的第一控制电路、与第一控制电路连接的变频电机M1以及变频电机M2、与变频器正反转信号端连接的第二控制电路，包括以下步骤：
A、数控***发出使任意一变频电机工作的信号，与变频器出线端连接的第一控制电路根据该信号做出反应，使该对应的变频电机处于待工作状态，同时使另一变频电机处于不通电状态；
B、数控***发出使该处于待工作状态的变频电机正转或是反转的动作信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该动作信号做出反应，输出动作控制信号；
C、对应的变频电机根据该动作控制信号做出动作，包括正转和反转。
4.根据权利要求3所述的数控机床的电机控制电路的电机控制方法，其特征在于：步骤A中，第一控制电路根据该信号做出反应包括，当信号为变频电机M1工作时，继电器KA1失电，继电器KA1的常闭触点、交流接触器KM2的常闭触点、交流接触器KM1的线圈形成通路，交流接触器KM1的线圈通电后交流接触器KM1吸合，变频电机M1与变频器A1连通；
当信号为变频电机M2工作时，继电器KA1得电，继电器KA1的常开触点吸合，继电器KA1的常开触点、交流接触器KM1的常闭触点、交流接触器KM2的线圈形成通路，交流接触器KM2的线圈通电后交流接触器KM2吸合，变频电机M2与变频器A1连通。
5.根据权利要求4所述的数控机床的电机控制电路的电机控制方法，其特征在于：步骤B中，第二控制电路根据该动作信号做出反应包括，当该动作信号为正转时，继电器KA2的常开触点闭合，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成通路，变频器A1的FWD端输出正转信号；
当该动作信号为反转时，继电器KA3的常开触点闭合，变频器A1的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成通路，变频器A1的REV端输出反转信号。
6.根据权利要求3所述的数控机床的电机控制电路的电机控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
D、数控***发出停止信号，与变频器正反转信号端连接的第二控制电路根据该停止信号做出反应，动作控制信号停止输出。
7.根据权利要求6所述的数控机床的电机控制电路的电机控制方法，其特征在于：步骤D中，第二控制电路根据停止信号做出反应包括，当该动作的变频电机处于正转时，继电器KA2的常开触点断开，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路；
当该动作的变频电机处于反转时，继电器KA3的常开触点断开，变频器A1的FWD端、继电器KA2的常开触点、继电器KA3的常闭触点形成断路，变频器A1的REV端、继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点形成断路。
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