一、电动机的选择

根据设计要求，可知需配备3台电动机：主轴电动机M1、冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3。通常电动机的选择在机械设计时确定。

（1）主轴电动机M1确定为Y160M-4（11 kW，380 V，22.6 A，1460 r/min）；

（2）冷却泵电动机M2确定为JCB-22（0.125 kW，0.43 A，2790 r/min）；

（3）快速移动电动机M3确定为Y90S-4（1.1 kW，2.7 A，1400 r/min）。

二、电气控制原理图的设计

1.主线路设计

（1）主轴电动机M1。M1【2】的功率超过10 kW，但是由于车削在设备启动以后才进行，并且主轴的正反转通过机械方式进行，所以M1采用单向直接启动控制方式，用接触器KM进行控制。在设计时还应考虑到过载保护，并采用电流表PA监视车削量，就可得到图5.2.1所示的控制M1的主线路。从该图中可看到主轴电动机M1未设置短路保护，它的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器实现。

（2）冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3。由于冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的功率都较小，额定电流分别为0.43 A和2.7 A，为了节约成本和减小体积，可分别用交流中间继电器K1和K2（额定电流都为5 A，动合动断触点都为4对）替代接触器进行控制。由于快速电动机M3属短时运行，故不需过载保护，这样可得到图5.2.1所示控制冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的主线路。

2.控制电源的设计

考虑到安全可靠和满足照明及指示灯的要求，采用控制变压器TC供电，其一次侧为交流380 V，二次侧为交流127 V、36 V和6.3 V。其中127 V提供给接触器KM和中间继电器K1及K2的线圈线路，用于给M1、M2、M3供电；36 V交流安全电压提供给局部照明线路；6.3 V提供给指示灯线路。接线情况可参考图5.2.1。

3.控制线路的设计

（1）主轴电动机M1的控制。由于机床比较大，考虑到操作方便，主轴电动机M1可在车床床头操作板上和刀架拖板上分别设置启动按钮SB3【7】和SB4【7】、停止按钮SB1【7】和SB2【7】进行操作，实现两地控制，可得到主轴电动机M1的控制线路如图5.2.1所示。

（2）冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的控制。M2采用单向启停控制方式，而M3采用点动控制方式，线路如图5.2.1所示。

4.局部照明与信号指示线路的设计

设置照明灯EL、灯开关SA和照明线路熔断器FU3，具体如图5.2.1所示。

可设三相电源接通指示灯HL2（绿色），在电源开关QS接通以后立即发光显示，表示车床电气线路已处于供电状态。另外，设置指示灯HL1（红色）表示主轴电动机的运行情况。指示灯HL1和HL2可分别由接触器KM的动合和动断触点进行切换通电控制，线路如图5.2.1所示。

在操作板上设有交流电流表PA，并将它串联在主轴电动机的主线路中（见图5.2.1），用以指示车床的工作电流。这样可根据电动机的工作情况调整切削用量使主轴电动机尽量满载运行，以提高生产效率，并能提高电动机的功率因数和发挥电动机的过载能力。

三、电气元件的选择

1.电源开关的选择

电源开关QS的选择主要考虑电动机M1～M3的额定电流和启动电流，而在控制变压器TC二次侧的接触器及继电器线圈、照明灯和指示灯在TC一次侧产生的电流相对来说较小，因此可不作考虑。已知M1、M2和M3的额定电流分别为22.6 A、0.43 A、2.7 A，易算得额定电流之和为25.73 A，由于只有功率较小的冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3为满载启动，如果这两台电动机的额定电流之和放大5倍，所通电流为15.65 A，而功率最大的主轴电动机M1为轻载启动，并且电动机M3为短时工作，因此电源开关的额定电流确定为25 A左右，具体选择QS为：三级转换开关，HD10-25/3型，额定电流25 A。

图5.2.1　CW6163型卧式车床电气控制原理图

2.热继电器的选择

热继电器的选择应根据电动机的工作环境、启动情况、负载性质等因素综合考虑，在本车床控制线路中，根据电动机M1和M2的额定电流选择热继电器如下：

FR1应选用JR0-40型热继电器。热元件额定电流为25 A，额定电流调节范围为16～25 A，工作时调整为22.6 A。

FR2也应选用JR0-40型热继电器，但热元件额定电流为0.64 A，电流调节范围为0.40～0.64 A，整定为0.43 A。

3.接触器的选择

选择接触器主要依据电源种类（交流与直流），负载线路的电压，主触点额定电流，辅助触点的种类、数量和触点的额定电流、额定操作频率等。

在该车床设计的控制线路中，接触器KM主要对主轴电动机M1进行控制，因主轴电动机M1的额定电流为22.6 A，控制线路电压为127 V，需3对主触点，2对辅助动合触点，1对辅助动断触点，所以接触器KM应选用CJ10-40型接触器，主触点额定电流为40 A，线圈电压为127 V。

4.中间继电器的选择

冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的额定电流都较小，分别为0.43 A和2.7 A，所以K1和K2都可以选用普通的JZ7-44型交流中间继电器代替接触器进行控制，每个中间继电器各有4对动合、动断触点，额定电流为5 A，线圈电压为127 V。

5.熔断器的选择(www.daowen.com)

根据熔断器的额定电压、额定电流和熔体的额定电流等进行熔断器的选择。

本设计中的熔断器有3个：FU1、FU2、FU3。在此主要讲述熔断器FU1的选择，其余类似。FU1主要对冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3进行短路保护，M2和M3的额定电流分别为0.43 A、2.7 A。由此可得，熔断器FU1熔体的额定电流为

计算可得IFU1≥7.18 A，因此，FU1选择RL1-15型熔断器，熔体额定电流为10 A。

至于熔断器FU2和FU3的选择将同控制变压器的选择结合进行。

6.按钮的选择

3个启动按钮SB3、SB4和SB6可选择LA-18型按钮，颜色为黑色；3个停止按钮SB1、SB2和SB5也选择LA-18型按钮，但颜色为红色；点动按钮SB7型号相同，颜色为绿色。

7.照明灯及灯开关的选择

照明灯EL和灯开关SA成套购置，EL可选用JC2型（交流36 V、40 W）。

8.指示灯的选择

指示灯HL1和HL2都选用ZSD-0型（6.3 V、0.25 A），颜色分别为红色和绿色。

9.电流表PA的选择

电流表PA可选用62T2型（0～50 A）。

10.控制变压器的选择

控制变压器可实现高、低压电路隔离，保证控制线路中的电气元件同电网电压不直接连接，提高了安全性。常用控制变压器一次侧电压一般为交流380 V和220 V，二次侧电压一般为交流6.3 V、12 V、24 V、36 V和127 V。具体选用控制变压器时要考虑所需电压的种类并进行容量的计算，计算从略。

本设计中控制变压器TC可选用BK 100 VA，380 V、220 V/127 V、36 V、6.3 V。易算得KM、K1和K2线圈电流及HL1、HL2电流之和小于2 A，EL的电流也小于2 A，故熔断器FU2和FU3均选RL1-15型，熔体额定电流为2 A。

基于以上选择，可在电气控制原理图上作出电气元件目录表，见表5.2.1。

表5.2.1　CW6163型卧式车床电气元件目录表

续表

依据电气控制原理图的布置原则，并结合CW6163型卧式车床电气控制原理图的控制顺序对电气元件进行合理布局。

四、电气元件布置图和电气安装接线图的设计和绘制

具体的方法已在项目二中讲过，在此不再赘述。

该车床的电气安装接线图如图5.2.2所示，它反映了电气设备、电气元件间的接线情况。

CW6163型卧式车床电气安装接线图中管内敷线明细表见表5.2.2。

表5.2.2　CW6163型卧式车床电气安装接线图中管内敷线明细表

① 1 in（英寸）= 0.0254 m（米）。

续表

图5.2.2　CW6163型卧式车床电气安装接线图