绝缘检测器在龙门刨床上的应用.docVIP

上海交通大学 Shanghai Jiao Tong University 学年论文 题 目 绝缘检测器在龙门刨床上的应用 学 生 郑皓晖 班 级 F1101004 学 号 5110109086 专 业 船舶工程 院 系 船舶海洋与建筑工程学院 指导教师 江毅 绝缘检测器在龙门刨床上的应用 摘要：龙门刨床具有门式框架和卧式长床身的刨床。龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是工业的母机。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。横梁上一般装有两个垂直刀架，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度，并可沿横梁作横向进给运动。刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给运动；横梁可在两立柱上作上下调整。一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架,以扩大加工范围工作台回程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。机床工作台的驱动可用发电机－电动机组或用可控硅直流调速方式,调速范围较大,在低速时也能获得较大的驱动力。有的龙门刨床还附有铣头和磨头，变型为龙门刨铣床和龙门刨铣磨床，工作台既可作快速的主运动，也可作慢速的进给运动，主要用于重型工件在一次安装中进行刨削、铣削和磨削平面等加工。 关键字：龙门刨床 绝缘检测器 集成电路 正文： A系列龙门刨床电气直流系统中，比较常见的电气故障有： 直流系统对地绝缘击穿； 绝缘电阻降低。 事实证明，这两类故障都会引起系统的无规则运动，有时还可能酿成事故。例如，一启动三联机组，刨床工作台就会运动起来，甚至会发生工作台出轨的危险事故。为此，我们可以设计并制作一台对地绝缘检测器装置，以杜绝事故的发生。 直流系统对地绝缘检测器的电气原理如下图所示： 整个装置采用了NE555双极型单时基电路构成自激多谐振荡器（集成电路IC1）和TWH8751型功率开关电路构成的驱动放大器（集成电路IC2）。 为了了解检测器在龙门刨床上的应用原理，我们首先要了解集成电路IC2. 集成电路IC2实际上是一种集放大、比较、选通、整形和功率输出于一体的集成开关功率器件，外形采用塑料封装，自带散热片，图示为其管脚排列图。 它的主要功能如下表所示： 由该表可知，该开关电路具有选通功能。当选通端（ST）为高电平时，输出端（OUT）为高电平，此时输入端（IN）的电平如何，都对输出端不发生影响；只有当选通端处于低电平时，加入输入端的高、低电平才能有效的控制输出级的导通和截止。本装置的放大部分正是应用了这一使用特征。 555时基电路可构成自激多谐振荡器电路（见第一个图虚线框内）。电路输出振荡波形为一矩形波，通过调节R1、R2与C1的参数，即可改变脉冲宽度和振荡频率。 根据检测器装置线路R1、R2与C1的元件参数，可计算出矩形振荡频率约为1000Hz，占空比约为50%。脉冲振荡器由IC1的3号脚输出，经变压器TC2的一次接至直流系统的A点处。 有前图可知，电网220V电压经变压器TC1降压后，经由二极管V1至V4组成的桥式整流电路，滤波电容C1、C2和CW7812型集成稳压器后，在CW7812稳压器输出端3获得Vcc=12V的直流电压，提供IC1与IC2的电源电压。 当直流系统对地绝缘电阻Rm大于等于100千欧时，漏电流极小，对系统的正常工作影响甚微。此漏电流通过变压器TC2的耦合输出，经二极管V5至V8桥式整流和电容C7滤波后，在电位器RP上取得的检测电压将小于输入端1号脚的阀值电压（1.5V），IC2的4号脚输入为高电平时，继电器KA不吸合，此时刨床的继电-接触器控制系统均能正常工作。 当对地绝缘电阻Rm小于100千欧时，从电位器RP上取得的检测电压大于IC2输入端1号脚的阀值电压，4号脚输出为低电平。此时继电器KA吸合，其常闭触头便切断了交流接触器KM的线路电源，使整个三联机组断电，实现了直流系统对地绝缘检测器对机床的保护作用。 参考文献： 1.劳动和社会保障部教材办公室组织编写，全国中等职业技术学校机械类通用教材电工学（第三版）。 2.全国中等职业学校几点一体化