電氣控制技術(shù)報(bào)告書(shū).doc

電氣控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)混合碎料皮帶傳送系統(tǒng)4姓 名： 學(xué) 號(hào) 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 時(shí) 間： 2012.9-2012.10 目錄一、控制方案及方式2總體方案選擇2控制方式選擇2二、電氣原理圖設(shè)計(jì)21.主電路設(shè)計(jì)22.控制電路設(shè)計(jì)33.檢查4三、設(shè)備選型51.主要參數(shù)計(jì)算52.選擇電器元件5四、工藝圖設(shè)計(jì)過(guò)程6五、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)10六、參考文獻(xiàn)10附錄101、 控制方案及方式總體方案選擇( 1)傳送帶C1，C2，C3分別由電動(dòng)機(jī)DI,D2，D3控制，實(shí)現(xiàn)C1傳向C3，C2傳向C3，從而使碎料1和碎料2混合，并將C3上的混合碎料傳送出去。(2). 通過(guò)C1，C2之間，C2，C3之間的時(shí)間延遲啟動(dòng)與制動(dòng)實(shí)現(xiàn) C1，C2的碎料順利的傳到C3上。(3). 電動(dòng)機(jī)也可采用單動(dòng)的方式，單獨(dú)控制C1，C2，C3的運(yùn)作，是相互之間不受影響。(4). 采用三臺(tái)功率分別為11kw，22kw，45kw的鼠籠式異步電機(jī)分別控制三條傳送皮帶C1，C2，C3，達(dá)到碎料在傳輸當(dāng)中安全有效的運(yùn)行，不致于出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)功率不夠帶不動(dòng)傳送帶上的碎料。 (5). D1,D2,D3為自動(dòng)控制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)， (6). 采用帶指示燈控制按鈕，以顯示設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)*(7). 主電路及控制電路采用熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。(8). 電氣控制箱置于專(zhuān)門(mén)的操作室。電器板與控制板之間，以及電控箱與執(zhí)行系統(tǒng)之間的電纜連接，采用接線板進(jìn)出線方式?？刂品绞竭x擇繼電接觸控制或PLC控制方式均可滿足本系統(tǒng)的控制要求。前者成本低，但硬件線路較復(fù)雜、控制箱體積大、方式選擇不靈活；后者線路簡(jiǎn)單、程序預(yù)選方便，不改變硬接線也可滿足多種傳送系統(tǒng)的需求，柔性程度高。但是本次設(shè)計(jì)采用繼電接觸控制的設(shè)計(jì)思路。2、 電氣原理圖設(shè)計(jì)1. 主電路設(shè)計(jì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)D1，D2，D3都采用三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。由于啟動(dòng)電流大時(shí)，在電網(wǎng)的變壓器容量與異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容量相比不足夠大時(shí)，直接啟動(dòng)會(huì)使變壓器輸出電壓下降，當(dāng)電壓降U10%時(shí)，將使接在變壓器上的其他電器及電動(dòng)機(jī)的正常工作受到影響，為了保護(hù)電網(wǎng)，可以采用Y-降壓?jiǎn)?dòng)方法。又由于此系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)的工程控制系統(tǒng)，所以采用自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為合理。本系統(tǒng)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)用熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)，有三個(gè)開(kāi)關(guān)控制其起、停，當(dāng)任意一臺(tái)電機(jī)過(guò)載或過(guò)熱時(shí)，熱繼電器斷開(kāi)，D1，D2，D3全部停止。主電路如下：圖1. 傳送系統(tǒng)主電路2. 控制電路設(shè)計(jì) 控制電路通過(guò)各種控制器件，實(shí)現(xiàn)三個(gè)電動(dòng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)和單動(dòng)，在聯(lián)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)延遲啟動(dòng)和延遲制動(dòng)。聯(lián)動(dòng)的原理如下：將定時(shí)器KT1，KT3，KT5的吸合或釋時(shí)間都設(shè)為8s，將KT2，KT4的吸合和釋放時(shí)間都設(shè)為5s，當(dāng)按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB2，線圈KM1通電，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)KM1都閉合，同時(shí)吸合/釋放延時(shí)定時(shí)器在5s后合上常開(kāi)觸點(diǎn)KT2，控制電動(dòng)機(jī)D2的控制系統(tǒng)通電，電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)吸合/釋放延時(shí)定時(shí)器通電，經(jīng)過(guò)5s后，常開(kāi)觸點(diǎn)KT5閉合，實(shí)現(xiàn)控制電動(dòng)機(jī)D3的系統(tǒng)通電，從而實(shí)現(xiàn)控制電動(dòng)機(jī)D3的啟動(dòng)。當(dāng)按下SB1時(shí)，繼電器線圈KM1斷電，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)KM1都斷開(kāi)，同時(shí)吸合/釋放延時(shí)定時(shí)器線圈KT2斷電，常開(kāi)觸點(diǎn)延遲5s后再斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)D2的制動(dòng)，此時(shí)吸合/釋放延時(shí)定時(shí)器線圈KT4斷電，觸點(diǎn)KT4延遲5后斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)D3的制動(dòng)。當(dāng)要實(shí)現(xiàn)D1單動(dòng)時(shí)，按下SB3,常開(kāi)觸點(diǎn)KM4都合上，常閉觸點(diǎn)KM4都斷開(kāi)，則電動(dòng)機(jī)D1的控制系統(tǒng)通電，控制D2、D3的電路不受影響，當(dāng)按下SB4時(shí)，繼電器線圈KM4斷電，觸點(diǎn)KM4都回到初始狀態(tài)，控制D1的系統(tǒng)斷電，從而實(shí)現(xiàn)D1的制動(dòng)。當(dāng)按下SB6時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)KM8都合上，常閉觸點(diǎn)KM8都斷開(kāi)，則電動(dòng)機(jī)D2的控制系統(tǒng)通電，控制D1、D3的電路不受影響，當(dāng)按下SB5時(shí)，繼電器線圈KM8斷電，觸點(diǎn)KM8都回到初始狀態(tài)，控制D1的系統(tǒng)斷電，從而實(shí)現(xiàn)D2的制動(dòng).按下SB8時(shí)，同理，電動(dòng)機(jī)D3啟動(dòng)，按下SB7時(shí)，電動(dòng)機(jī)D3制動(dòng)?？刂齐娐穲D如下：圖2. 傳送系統(tǒng)控制電路3. 檢查按設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢查各動(dòng)作程序、各種保護(hù)，時(shí)間延遲等全部符合要求，因此繪制的電氣控制總原理圖見(jiàn)圖紙。3、 設(shè)備選型1. 主要參數(shù)計(jì)算(1) 斷路器QS脫扣電流。斷路器為供電系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)，其主回路控制對(duì)象為電感性負(fù)載交流電動(dòng)機(jī)，斷路器過(guò)電流脫扣值按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.7倍整定?；旌纤榱掀魉拖到y(tǒng)有45kW負(fù)載電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，起動(dòng)電流較大，其余兩臺(tái)為45kW以下，起動(dòng)電流沒(méi)有稍微小一些，而且工藝要求3臺(tái)電動(dòng)機(jī)能夠單獨(dú)起動(dòng)運(yùn)行，因此可根據(jù)45kW電動(dòng)機(jī)選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)QS脫扣電流IQS ，一般情況下，星三角啟動(dòng)電流是額定電流的2.4倍：IQS1.7IN=1.7842.4A342.72A342A，選用IQS342A的斷路器。(2) 熔斷器FU熔體額定電流IFU。以FU1為例，IFU12IN2842.4A403.2A，選用403A的熔體。其余熔體額定電流的選擇，按上述方法選配?？刂苹芈啡垠w額定電流選用2A。(3) 熱繼電器的選擇一般是整定電流高于設(shè)備額定電流的1.11.15倍，按照這個(gè)原則可以對(duì)應(yīng)的選擇電動(dòng)機(jī)的熱繼電器。如:1.123 =IFR1=1.1523.(4). 選用接觸器時(shí)，只要按接觸器的約定發(fā)熱電流 Ith 等于或大于電熱設(shè)備的工作電流的1.2倍。 (5).選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及各項(xiàng)參數(shù)如下11KW鼠籠式電動(dòng)機(jī)：額定功率：型號(hào)Y160M-4，11KW,額定電壓: 380V,額定電流：23A，額定轉(zhuǎn)數(shù): 1460 r/min，額定功率因數(shù)：0.84，效率：8822KW鼠籠式電動(dòng)機(jī)：額定功率：型號(hào)Y180L-4，22KW,額定電壓: 380V,額定電流：43A，額定轉(zhuǎn)數(shù)1470r/min，額定功率因數(shù)：0.86，效率：91.5%。45KW鼠籠式電動(dòng)機(jī)：額定功率：型號(hào)Y225M-4，22KW,額定電壓: 380V,額定電流：84A，額定轉(zhuǎn)數(shù)1480r/min，額定功率因數(shù)：0.88，效率：92.3%。2. 選擇電器元件表1. 元器件目錄表序號(hào)元件名稱(chēng)符號(hào)數(shù)量型號(hào)價(jià)格/元備注01交流接觸器KM12CJ20658002熔斷器FU1-FU44NT22503熔斷器FU5-FU73RL6-251004熱繼電器FR11JR20-2540整定值26A熱繼電器FR21JR20-6340整定值48A熱繼電器FR31JR20-16040整定值94A05熱繼電器FR4-FR63JR20-6340整定值34A06時(shí)間繼電器KT1,3,53JS23-35507時(shí)間繼電器KT2,42JS11-157005空氣開(kāi)關(guān)QS1DZ20-40010006按鈕SB8LA25-212007信號(hào)燈HL9AD1616B10紅色、綠色08三相電機(jī)M(D1)1Y160M-4220011KW09三相電機(jī)M(D2)1Y180L-4325022KW10三相電機(jī)M(D3)1Y225M-4624045KW3. 預(yù)算：經(jīng)初步預(yù)算上表中的花費(fèi)為13595元，加上購(gòu)買(mǎi)導(dǎo)線和其他的花費(fèi)，估計(jì)的要15000元左右。4、 工藝圖設(shè)計(jì)過(guò)程按設(shè)計(jì)要求設(shè)汁電氣裝置總體配置圖、電器板電器元件布置圖、控制面板電器布置圖及相關(guān)部件的接線圖。設(shè)計(jì)步驟： 1首先根據(jù)控制要求和電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，確定電器元件的總體配置以及電器板與控制面板上應(yīng)安裝的電器元件。本設(shè)計(jì)中，在電器箱外部分布于生產(chǎn)線上的電器元件有電動(dòng)機(jī)、傳送皮帶等，電器板上應(yīng)安裝的電器元件有熔斷器、接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器等?？刂泼姘迳习惭b的電器元件有電源開(kāi)關(guān)、控制按鈕、指示燈等。 2分別對(duì)原理線路團(tuán)的主電路及控制電路進(jìn)行編號(hào)。 3根據(jù)電器元件的分布與原理圖編號(hào)，繪制電氣設(shè)備的安裝接線圖(接線表)如圖3、圖56所示。圖紙紙中應(yīng)標(biāo)明各電氣部分的聯(lián)接線號(hào)及聯(lián)接方式、安裝裝走線方式、導(dǎo)線及安裝要求等。 4根據(jù)操作方便、美觀、均勻、對(duì)稱(chēng)等原則，繪制控制元件布置圖、接線圖，如圖5、圖6所示。進(jìn)出線采用接線端子板過(guò)橋接線。 5根據(jù)電器元件布置固以及電器元件的外形尺寸、安裝尺寸(由產(chǎn)品手冊(cè)給出)，繪制電器板(膠木板或鍍鋅鐵板)、控制面板(有機(jī)玻璃板或鋁板)、墊板(保證具有一定強(qiáng)度，一般采用膠木板或鍍鋅鐵板)等零件加工圖紙。圖中應(yīng)標(biāo)明外形尺寸、安裝孔及定位尺寸與公差、板的材料與厚度以及加工的技術(shù)要求。 圖3 電器板元件布置圖4 電器板元件接線圖圖5 控制元件面板布置圖圖6 控制面板接線圖5、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)備使用說(shuō)明: 1.當(dāng)需要聯(lián)動(dòng)時(shí)，按下控制按鈕SB2，系統(tǒng)啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)D1，D2，D3依次起動(dòng)，當(dāng)按下控制按鈕SB1時(shí)，D1，D2，D3依次停止。 2.當(dāng)需要單動(dòng)時(shí)，按下控制按鈕SB3可控制D1的起動(dòng)，按下控制按鈕SB4可實(shí)現(xiàn)D1的停止。同理，按下控制按鈕SB6可控制D2的起動(dòng)，按下控制按鈕SB5可實(shí)現(xiàn)D2的停止。按下控制按鈕SB8可控制D3的起動(dòng)，按下控制按鈕