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文檔簡介
1、= 機電傳動課程設(shè)計說明書 =前言從現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求出發(fā)機電傳動控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)從廣義上講就是要使生產(chǎn)機械設(shè)備、生產(chǎn)線、車間甚至整個工廠都實現(xiàn)自動化從狹義上講則專指控制電機驅(qū)動生產(chǎn)機械實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量的增加、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、生產(chǎn)成本的降低工人勞動條件的改善以及能源的合理利用。例如一些精密機床要求加工精度達百分之幾毫米甚至幾微米重型鏜床為保證加工精度和控制表面粗糙度要求能在極慢的穩(wěn)速下進給即要求能在很寬的范圍內(nèi)調(diào)速軋鋼車間的可逆式軋機及其輔助操作頻繁要求在不到一秒的時間內(nèi)疚能完成從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過程即要求能迅速地啟動、制動和反轉(zhuǎn)對于電梯和提升機要求啟動和制動平穩(wěn)能并能準確地停止在給定的位置上對于
2、冷、熱連軋機以及造紙機的各機架或各部分要求它們的轉(zhuǎn)速保持一定的比例關(guān)系以便進行協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)為了提高效率要求對由數(shù)臺或數(shù)十臺設(shè)別組成的生產(chǎn)自動線實行統(tǒng)一控制和管理。諸如此類要求都是靠電動機及其控制系統(tǒng)和機械傳動裝置來實現(xiàn)的。所以機電傳動控制這門課對我們學機械設(shè)計制造及其自動化的學生來說是十分重要的一門課。通過學習這門課我學到了電動機控制方面的理論,然后,我需要通過課程設(shè)計這個實踐環(huán)節(jié)來實現(xiàn)對理論知識的運用。在此次課設(shè)中需考慮如何選擇不同的啟動方法啟動功率不同的電機,如何合理的安排各個電器元件之間的位置以保證施工的方便提高工作效率,如何在保證使用要求的情況之下選擇成本較低的電器元件以降低花費等。雖然本
3、次課程設(shè)計時間緊迫又因為條件所限無法進行現(xiàn)場的施工,所作種種只不過是紙上談兵,但是卻給予了我們一次全面運用自己所學知識解決實際生產(chǎn)問題的機會。由于本人水平有限設(shè)計中存在些許不足,還請老師批評指正! 姓名:解飛 學號:200900314318日期:2013年1月6日目錄一 、機電機電傳動控制課程設(shè)計任務(wù)書 3二、原理圖設(shè)計2.1 電動機啟動方法選擇 42.2 自耦變壓器啟動原理簡述 42.3 星-三角降壓啟動原理簡述 52.4 直接啟動原理簡述 6三 、柜體設(shè)計及柜體說明3.1柜體設(shè)計 73.2柜體說明 7四、結(jié)束語 8參考文獻 8附錄1 主電路電路圖 9附錄2 控制電路電路圖 10附錄3 元件
4、清單 11附錄4 安裝平面圖及柜體設(shè)計 12一、機電機電傳動控制課程設(shè)計任務(wù)書1、 課程設(shè)計指導思想課程設(shè)計在整個教學過程中,是一個非常重要的實踐性教學環(huán)節(jié),尤其在掌握機電傳動控制技術(shù)時,僅僅了解工作原理和控制的指令系統(tǒng)是遠遠不夠的。為最大限度的滿足生產(chǎn)工藝和機械設(shè)備的要求,就需要結(jié)合機電傳動控制和應(yīng)用技術(shù)的特點,進行初步的工程訓練。2、 課程設(shè)計的目的機電傳動控制得課程設(shè)計的主要目的,是通過對某個簡單的自動化生產(chǎn)設(shè)備、某條簡單的自動化生產(chǎn)線、某些簡單的工藝過程的調(diào)查研究,使學生明確生產(chǎn)工藝對電氣控制提出的各項要求。根據(jù)這些要求,進行基本的原理設(shè)計、工藝設(shè)計設(shè)計,使學生在課程設(shè)計的全過程中,進
5、一步明確設(shè)計任務(wù)中的各項要求,建立設(shè)計工作的整體概念,從工程環(huán)境、實現(xiàn)手段和操作方式的各個環(huán)節(jié)入手來設(shè)計控制系統(tǒng),通過不斷的調(diào)試和完善軟硬件設(shè)計,最終能夠滿足這些要求。課程設(shè)計以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主,在獨立完成設(shè)計任務(wù)的同時,還要進行多方面能力的培養(yǎng)和提高,為畢業(yè)設(shè)計以及畢業(yè)后的工作能力打下良好的基礎(chǔ)。3、 課程設(shè)計的基本要求課程設(shè)計以學生獨立工作為主,教師的輔導為輔。要充分調(diào)動學生得積極性,培養(yǎng)學生得自主性和創(chuàng)新意識。學生要獨立完成的工作:(1) 明確設(shè)計任務(wù),詳細了解各種設(shè)計要求和設(shè)計指標;(2) 確定設(shè)計方案,明確設(shè)計內(nèi)容;(3) 擬定工作進度計劃;規(guī)定時間內(nèi)完成課程設(shè)計任務(wù);(4) 完
6、成課程設(shè)計說明書。4、 課程設(shè)計任務(wù)1. 設(shè)計內(nèi)容本次課程設(shè)計要求完成電機基本控制的設(shè)計,包括控制原理設(shè)計,元器件選型,控制柜設(shè)計等內(nèi)容。2. 設(shè)計要求 完成控制原理圖、元件選型、元件布置圖、柜體設(shè)計、設(shè)計說明書等。3. 課題要求及主要參數(shù)序號4級電機控制對象(單位:kw)柜體型式備注83路90+30+0.75臥柜注:任務(wù)序號和學號尾數(shù)相同。二、原理圖設(shè)計2.1電動機啟動方法選擇 本次課程設(shè)計我所要設(shè)計的三臺電機的功率分別是90KW、30KW和0.75KW。 通常來說是根據(jù)電機功率大小選擇不同的啟動方法。通常電機功率在55KW以上采用自耦變壓器降壓啟動,電機功率在11KW一下采用直接啟動,而電
7、機功率位于兩者之間的采用星-三角降壓啟動。 故對于本次課程設(shè)計的三臺電機分別采用自耦變壓器降壓啟動(90KW),星-三角降壓啟動(30)及直接啟動(0.75KW)。2.2 自耦變壓器啟動原理簡述 自耦變壓器二次繞組有多個抽頭,能輸出多種電源電壓,啟動時能產(chǎn)生多種轉(zhuǎn)矩,一般比啟動時的啟動轉(zhuǎn)矩大得多。自耦變壓器雖然價格較貴,而且不允許頻繁啟動,但仍是三相籠型異步電動機常用的一種降壓啟動裝置。圖1 為一種三相籠型異步電動機自耦變壓器降壓啟動控制電路。 其工作過程是:合上隔離開關(guān)QS,按下SB2,KM1線圈得電,自耦變壓器作連接,同時KM2得電自保,電動機降壓啟動,KT線圈得電自保;當電機的轉(zhuǎn)速接近正
8、常工作轉(zhuǎn)速時,到達KT的整定時間,KT的常閉延時觸點先打開,KM1、KM2先后失電,自耦變壓器被切除,KT的常開延時觸點后閉合,在KM1的常閉輔助觸點復位的前提下,KM3得電自保,電機全壓運轉(zhuǎn)。電路中KM1、KM3的常閉輔助觸點的作用是:防止KM1、KM2、KM3同時得電使自耦變壓器的繞組電流過大,從而導致其損壞。2.3 星-三角降壓啟動原理簡述圖2 三相異步電動機Y降壓啟動控制線路圖按下啟動按鈕SB2后,電源通過熱繼電器FR的動斷接點、停止按鈕SB1的動斷接點、形連接交流接觸器KM2常閉輔助觸頭,接通時間繼電器KT的線圈使其動作并延時開始。此時時間繼電器KT雖已動作,接點應(yīng)斷開,但其延時接點
9、是瞬間閉合延時斷開的(延時結(jié)束后斷開),同時通過此KT延時接點去接通Y形連接的交流接觸器KM3的線圈回路,則交流接觸器KM3帶電動作,其主觸頭去接通三相繞組,使電動機處于Y形連接的運行狀態(tài);KM3輔助常開觸頭閉合去接通主交流接觸器KM1的線圈。主交流接觸器KM1帶電啟動后,其輔助觸頭進行自保持功能(自鎖功能);而KM1的主觸頭閉合去接通三相交流電源,此時電動機啟動過程開始。c.當時間繼電器KT延時斷開接點(動斷接點)KT的時間達到(或延時到)電動機啟動過程結(jié)束時間后,時間繼電器KT接點隨即斷開。時間繼電器KT接點斷開后,則交流接觸器KM3失電。KM3主觸頭切斷電動機繞組的Y形連接回路;同時接觸
10、器KM3的常閉輔助觸頭閉合,去接通形連接交流接觸器KM2的線圈電源。當交流接觸器KM2動作后,其主觸頭閉合,使電動機正常運行于形連接狀態(tài);而KM2的常閉輔助觸頭斷開使時間繼電器KT線圈失電,并對交流接觸器KM3聯(lián)鎖。電動機處于正常運行狀態(tài)。啟動過程結(jié)束后,電動機按形連接正常運行。 2.4直接啟動原理簡述圖3 三相異步電動機直接啟動控制線路圖當按下啟動按鈕SB2后,電源U1相通過熱繼電器FR動斷接點、停止按鈕SB1的動斷接點、啟動按鈕SB2動合接點及交流接觸器KM的線圈接通電源V1相,使交流接觸器線圈帶電而動作,其主觸頭閉合使電動機轉(zhuǎn)動。同時,交流接觸器KM的常開輔助觸頭短接了啟動按鈕SB2的動
11、合接點,保持交流接觸器線圈始終處于帶電狀態(tài),這就是所謂的自鎖(自保)。與啟動按鈕SB2并聯(lián)起自鎖作用的常開輔助觸頭稱為自鎖觸頭(或自保觸頭)。三、柜體設(shè)計及柜體說明3.1柜體設(shè)計控制柜三維圖:3.2柜體說明該設(shè)備共有3個控制回路,分別是:90KW、30KW、0.75KW電動機。 要求: 1.所有電器元件為正泰品牌。所用電機均為380V,3相,50HZ。噴塑噴漆;表面顏色為科技白,主電纜線必須壓線鼻、沾錫鍋,控制回路必須壓線鼻,套打印線號。 2.控制要求: A.面板要求:電源指示、控制電源開關(guān)、急停按鈕、設(shè)備啟停按鈕。 B.故障報警:設(shè)備出現(xiàn)故障面板要有報警指示。 3.電控柜板厚 A.2mm ,
12、門板大于 1平方米內(nèi)部應(yīng)加筋板。 B.注意整個箱體防水性、防蟲。 C.將控制面板直接安裝在電柜上,并保證操控方便、安全;各個回路的接地線連接牢固可靠。 D.電控柜頂部裝吊環(huán),便于搬運安裝。 4.控制面板保證操控方便、安全。各個回路的接地線連接牢固可靠。 5.電控柜頂部裝吊環(huán),吊環(huán)固定于柜體的龍骨架上。便于搬運安裝。 四 、 結(jié)束語通過這次實訓課,我受益頗豐,學到了書本里根本學不到的東西,在為期一周的課設(shè)期間,一開始這門課設(shè)所散發(fā)出的強大的實踐性與趣味性一下子就深深的吸引住了我。起先在此次課程設(shè)計之前從未如此系統(tǒng)的接觸過關(guān)于電學方面的從理論到實際全套的設(shè)計,故感到無從下手。在元件的選擇時,對于呈
13、系列化的產(chǎn)品不知運用何種方法快速而準確的選出安全而花費最少的元件以保證使用和節(jié)約成本。對于元件的安裝和電柜的設(shè)計更是毫無頭緒,所以對于電氣設(shè)備的安裝位置和電柜的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計存在很多的不足需要在實際的工作工程中積累經(jīng)驗來彌補。但通過老師同學的幫助以及自身的不斷努力,最終完成了此次課設(shè)。由于時間以及本人能力有限設(shè)計中仍存在許多不足,還望批評指出??偟膩碚f:首先,我在這次的實習中學到了很多課堂上沒有的知識。其次,通過此次課設(shè)加強了我們的自學能力。作為一名機械專業(yè)的大學生,基本的自學能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。第三,在課程設(shè)計的這些日子里,培養(yǎng)了我們獨立思考、勇于克服困難、認真學習的精
14、神。參考文獻:1 鄧星鐘,等.機電傳動控制M.4版.武漢:華中科技大學出版社,20072 張海根.機電傳動控制M.北京:高等教育出版社,20013 郝用興,等.機電傳動控制M.武漢:華中科技大學出版社,20094 劉志剛.電力電子學M.北京:清歡大學出版社,20045 黃家善.電力電子技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版,20076 趙永成,等.機電傳動控制M.北京:中國計量出版社,20037 程憲平,等.機電傳動控制M.2版.武漢:華中科技大學出版社,20038 周宏普,等.機電傳動控制M.北京:化學工業(yè)出版社,20089 楊天明,等.電機與拖動M.北京:北京大學出版社,200910 劉金琪.機床電器自動控制M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)出版社,2009附錄1 主電路電路圖附錄2 控制電路電路圖附錄3 柜體三視圖 附錄4 元件清單 電機種類原件型號自耦變壓器啟動電機(90KW)星-三角降壓啟動電機(30KW)直接啟動電機(0.75KW)斷路器NM1-400SP/33002315A AC400V 1臺NM1-63SP/3300250A AC400V 1臺DZ47-60 2P D10 1臺接觸器NC2-330AC380V50HZ 2付NC2-265AC380V50HZ 1付 N
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