四級皮帶運輸機控制電路設(shè)計

1、四級皮帶運輸機控制電路設(shè)計四級皮帶運輸機控制電路設(shè)計 摘摘要要隨著社會的不斷進步和發(fā)展，人們對皮帶運輸機要求也越來越高，這就需要我們不斷的改善和進步，以滿足社會的需求。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機械行業(yè)的頂峰，正向著高速、高精度、安全性、穩(wěn)定性的方向發(fā)展，不僅能夠保證運輸?shù)陌踩?，同時還能保證使用的穩(wěn)定性。根據(jù)人們對皮帶運輸機的使用要求，并結(jié)合數(shù)控技術(shù)的先進性，采用數(shù)控電路系統(tǒng)對皮帶運輸機控制電路的設(shè)計。首先，確定出四級皮帶運輸機的電力拖動方案，以及傳動方案。再以列出的電力拖動和傳動方案的基礎(chǔ)上，合理的選擇出驅(qū)動電動機。其次根據(jù)電力拖動方案的要求，即四級運輸機的控制要求，用經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計出電氣控制線路，其

2、中包括主線路和控制線路。然后根據(jù)設(shè)計出的電氣控制電路，選擇出合理的低壓電器元件。最后以表格的形式列出所選低壓電器元件的明細表。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：拖動方案；主線路；控制線路；元件明細；AbstractProgresses unceasingly along with the society and develops, the people are also getting higher and higher to the belt conveyer request, this needs our unceasing improvement and the progress, satisfies s

3、ocial the demand. The numerical control technology is the modern mechanical profession crest, is turning toward, the high accuracy, the security, the stable direction to develop high speed, not can only guarantee that transportations security, meanwhile can guarantee the use the stability. According

4、 to the people to belt conveyers operation requirements, and unifies the numerical control technology the sophistication, uses the numerical control circuitry to the belt conveyer control circuits design. First, determines four level of belt conveyers electric drive plan, as well as transmission pla

5、n. Lists again electric drive and in transmission plan foundation, reasonable choice drive motor. Next according to the electric drive plans request, namely four level of transport aircrafts control requests, designs the electric control line with the empirical design law, including the main line an

6、d the control wiring. Then the basis designs the electric control electric circuit, chooses the reasonable low-voltage electrical apparatus part. Finally lists by the form form chooses the low-voltage electrical apparatus parts detailed list. key word:Keywords: Main line; Control wiring; Part detail

7、ed list;目錄目錄緒緒 論論.1第第 1 1 章章 拖動方案的決定及電動機的選擇拖動方案的決定及電動機的選擇.21.1 拖動方案的決定.21.2 電動機的選擇.31.2.1 選擇電動機類型.31.2.2 電動機容量選擇.41.2.3 確定電動機額定功率.51.2.4 確定電動機轉(zhuǎn)速.51.2.5 電動機的維護.61.2.6 電動機常見故障.7第第 2 2 章章 電氣控制線路的設(shè)計電氣控制線路的設(shè)計.82 .1 電氣原理圖設(shè)計的基本步驟.82.2 電氣原理圖的設(shè)計方法.82.2.1 分析設(shè)計法.82.2.2 邏輯設(shè)計法.92.3 原理圖設(shè)計中應(yīng)注意的問題.92.3.1 選擇控制電源.102

8、.3.2 選擇電器元件.102.3.3 減少通電電器的數(shù)量.102.3.4 合理使用電器觸點.102.3.5 正確連線.102.4 主線路的設(shè)計.112.5 控制線路的設(shè)計.12第第 3 3 章章 電氣元件的選擇電氣元件的選擇.163.1 刀開關(guān)和熔體的選擇.163.1.1 刀開關(guān)的選型.163.1.2 熔斷器選型.173.1.3 各類設(shè)備熔斷器選擇.183.1.4 快速熔斷器的選擇.183.2 熱繼電器的選擇.193.3 交流接觸器的選擇.203.4 時間繼電器的選擇.213.5 中間繼電器的選擇.223.6 按鈕開關(guān)的選擇.23元件明細表元件明細表.25設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié).26參考文獻參考文

9、獻.27致致謝謝.28平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 1 頁 緒緒 論論在工礦企業(yè)中，皮帶運輸機是常用的短途運輸工具之一。有的在裝配線上，有的在碼頭上，有的在倉庫內(nèi)，有的在礦山上。在煤礦和砂石場，更是重要設(shè)備。皮帶運輸機輸送貨物的特點是，電動機帶動皮帶循環(huán)運轉(zhuǎn)，貨物置于皮帶上隨皮帶走，運輸線路是固定的(有些皮帶機可以移動)。皮帶運輸機是一種平移的連續(xù)運輸機械。例如將煤、砂子、礦石、糧食等不斷地從一個地方運到另一個地方，去加工或貯存或由另外的運輸機械運輸。它不是長途運輸設(shè)備，用于庫房、料倉、礦山、流水線上。皮帶運輸機應(yīng)用廣泛，但有時根據(jù)不同的要求，往往需要若干條皮帶聯(lián)合使用構(gòu)多級

10、皮帶運輸機。對于單級皮帶運輸機(只有一根皮帶)，其控制很簡單，比普通車床還要簡單，但多級皮帶運輸機由于用多個電動機帶動，所以對控制順序的安排有一定的要求。本文將根據(jù)時間順序要求設(shè)計出四級皮帶運輸機的控制電路，在設(shè)計本運輸機的控制電路時，首先要要對電氣控制電路有一定的基礎(chǔ)，具有相當?shù)碾姎饪刂齐娐贩治瞿芰Γ仨殞﹄姎饪刂齐娐分兴褂玫牡蛪弘娖饔幸欢ǖ恼J識。由于四臺電動機M1、M2、M3、M4帶動四條皮帶，要求啟動時，M1M2M3M4順序啟動，這是為了防止貨物在皮帶上堆積。正常停車時，要求按M4M3M2M1順序停止，以保證停車后皮帶上不殘存貨物。事故停車時，如M2停車時由M3、M4、立即停車，而M1

11、延時停車。上述動作均按時間原則控制，以完成四級皮帶運輸機電路設(shè)計。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 2 頁第第1章章 拖動方案的決定及電動機的選擇拖動方案的決定及電動機的選擇1.1 拖動方案的決定拖動方案的決定圖 1-1 四級運輸機總體驅(qū)動圖圖 1-2 四級運輸機中單級傳動圖對于四級皮帶運輸機，其為四根皮帶分別傳動，則用以四臺電動機 M1、M2、M3、M4 分平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 3 頁別帶動皮帶，總體驅(qū)示意圖 1-1 所示。要求啟動時，M1M2M3M4 順序啟動，這是為了防止貨物在皮帶上堆積。正常停車時，要求按 M4M3M2M1 順序停止，以保證停車后

12、皮帶上不殘存貨物。事故停車時，如 M2 停車時 M3、M4、立即停車，而 M1 延時停車。上述動作均按時間原則控制。在四級皮帶運輸機中，每一級中電機到工作機之間的傳動方案如圖 1-2 所示，已知卷筒直徑在 D=500MM，運輸帶的有效拉力 F=1500N，運輸帶速度 V=2M/S,卷筒效率為 0.96，長期連續(xù)工作。1.2 電動機的選擇電動機的選擇（1）電動機已經(jīng)標準化、系列化。應(yīng)按照工作機的要求，以經(jīng)濟、合理、安全的原則，根據(jù)選擇的拖動方案選擇電動機的類型、容量和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中查找出其型號一、電動機的選型（2） 電動機的選用，首先要了解電動機的機械負載特性，根據(jù)機械負載的類型和特性來選

13、擇電動機的額定容量、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓以及型式。（3）要為某一生產(chǎn)機械選配一臺電動機，首先要合理選擇電動機的功率。通常根據(jù)生產(chǎn)機械負載的需要來選擇電動機的功率，同時，還要考慮負載的工作制問題，也就是說，所選的電動機應(yīng)適應(yīng)機械負載的連續(xù)、短時或間斷周期工作性質(zhì)。功率選用時不能太大，也不能太小。選小了，保證不了電動機和生產(chǎn)機械的正常工作;選大了，雖然能保證正常運行，但是不經(jīng)濟，電動機容量不能被充分利用，而且電動機經(jīng)常不能滿載運行，使得效率和功率因數(shù)不高。（4）其次，根據(jù)電源電壓條件，要求所選用的電動機的額定電壓與頻率同供電電源電壓與頻率相符合。電動機的轉(zhuǎn)速一定要按生產(chǎn)機械銘牌上的要求選擇，否則可能

14、改變生產(chǎn)機械的性能。此外，電動機的結(jié)構(gòu)、防護、冷卻和安裝形式，應(yīng)適應(yīng)使用環(huán)境條件的要求，并且要力求安裝、調(diào)試、檢修方便，以保證電機能安全可靠的運行。1.2.1 選擇電動機類型選擇電動機類型選擇電動機種類應(yīng)在滿足生產(chǎn)機械對拖動性能的要求下,優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,維護方便,價格便宜的電動機.電動機種類選擇時應(yīng)考慮的主要內(nèi)容有:（1）電動機的機械特性應(yīng)與所拖動生產(chǎn)機械的機械特性相匹配;平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 4 頁（2）電動機的調(diào)速性能(調(diào)速范圍,調(diào)速的平滑性,經(jīng)濟性)應(yīng)該滿足生產(chǎn)機械的要求.對調(diào)速性能的要求在很大程度上決定了電動機的種類,調(diào)速方法以及相應(yīng)的控制方法;（

15、3）電動機的啟動性能應(yīng)滿足生產(chǎn)機械對電動機啟動性能的要求,電動機的啟動性能主要是啟動轉(zhuǎn)矩的大小,同時還應(yīng)注意電網(wǎng)容量對電動機啟動電流的限制;（4）電源種類 在滿足性能的前提下應(yīng)優(yōu)先采用交流電動機;（5）經(jīng)濟性 一是電動機及其相關(guān)設(shè)備(如:啟動設(shè)備,調(diào)速設(shè)備等)的經(jīng)濟性;二是電動機拖動系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性,主要是要效率高,節(jié)省電能.目前,各種形式異步電動機在我國應(yīng)用非常廣泛,用電量約占總發(fā)電量的 60%,因此提高異步電動機運行效率所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益是巨大的.在選用電動機時,以上幾個方面都應(yīng)考慮到并進行綜合分析以確定出最終方案.按照四級運輸機的工作要求和條件，選用 Y 型全封閉籠型三相異步電動

16、機。電動機的額定電壓為 380V。電動機有交流電動機和直流電動機之分，由于一般工廠都采用三相交流電，所以采用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應(yīng)用最多。目前使用最廣的是 Y 系列自扇冷式籠型三相異步電動機，其結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉、維護方便，由于運輸機使用過程中粉塵較多，故選用 Y 型全封閉籠型三相異步電動機。1.2.2 電動機容量選擇電動機容量選擇已知工作機參數(shù)： F=1500N V=1.5M/SD=400MM工作機所需的電動機輸出功率為 WdPP WWFvP1000平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說

17、明書（論文）第 5 頁所以 WdFvP1000由電動機至工作機之間的總效率(包括工作機效率)為6543221W試中效率值查：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書第二版，表 2.3得：-帶傳動效率，取 0.961-齒輪傳動的軸承(一對)效率，取 0.992-齒輪傳動效率，取 0.973-聯(lián)軸器傳動效率，取 0.974-卷筒的軸承傳動效率，取 0.985-卷筒的傳動效率，取 0.966則 83. 096. 098. 097. 097. 099. 096. 02W所以 kWKWFvPWd61. 383. 010002150010001.2.3 確定電動機額定功率確定電動機額定功率為了使電動機在工作時不會產(chǎn)生過

18、熱，則： (11.3)=(11.3)3.61=(3.614.69)kWdNpdp電動機的額定功率取為：4kWdNp1.2.4 確定電動機轉(zhuǎn)速確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒的工作轉(zhuǎn)速為： min/4 .76min/5002100060100060rrDvnW按推薦的合理傳動比范圍，取 V 帶傳動的傳動比=24，單級齒輪傳動比1n=35，則合理總傳動比的范圍為=620，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為2nn平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 6 頁=(620) 76.4R/MINdnnWn=4581528R/MINdn符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750R/MIN、1000R/MIN、1500R/MIN，再根

19、據(jù)計算出的容量由機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書第二版，附表 8.1 查出有三種適用的電動機型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動比的比較情況見下表。額定功率電動機轉(zhuǎn)速/(r/min)傳動裝置的傳動比方案電動機型號kWpdN/同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶齒輪1Y160M1-847507209.4233.142Y132M1-64100096012.573.1443Y112M-441500144018.853.55.385綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量及帶傳動和減速器的傳動比，比較三個方案可知：方案 1 電動機轉(zhuǎn)速低，外廓尺寸及重量較大，價格較高，雖然總傳動比不大，但因電動機轉(zhuǎn)速較低，導致傳動裝置尺寸較大。方案 3

20、 電動機轉(zhuǎn)速較高，但總傳動比大，傳動裝置尺寸較大。方案 2 適中，比較適合。因此選定電動機型號為 Y132M1-6，所選 電動機的額定功率=4KW,満載轉(zhuǎn)速=960R/MIN, 額定電流10A，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。dNpmnNI1.2.5 電動機的維護電動機的維護（1）電動機啟動前，首先應(yīng)檢查電動機的裝配是否靈活，繞組絕緣電阻是否符合要求，轉(zhuǎn)動部分有無卡阻，還要檢查電動機的啟動和保護設(shè)備是否合乎要求，比如電動機接地裝置是否完好，所選的低壓斷路器、接觸器、熔斷器配置是否正確等等。電動機啟動時，啟動次數(shù)不能太多，否則電動機可能過熱燒壞。（2）電動機運行中，要密切監(jiān)視其電壓、電流和溫度

21、，電動機運行電壓應(yīng)嚴格控制在變化范圍內(nèi)，否則可能引起電機過熱，同樣，電流也不能過高或過低，因為電壓一定時，運行電流則反映了電動機所拖動負載的情況，機械負載過重，電動機長期過負荷運行，電流會升高，使電動機嚴重過熱，如果電機負載過輕，形成“大馬拉小車” ，電動機容量就不能夠充分利用。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 7 頁（3）在日常的維護中，還應(yīng)密切監(jiān)聽電動機有無異常雜音或振動，檢查螺絲是否脫落或松動，要定期對電動機進行檢修和保養(yǎng)，及時清除外部灰塵，定期更換潤滑油。1.2.6 電動機常見故障電動機常見故障（1）電動機的常見故障主要有轉(zhuǎn)子掃膛、振動，繞組匝間或?qū)娱g短路，繞組接地，定子

22、繞組缺相運行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，鐵芯硅鋼片絕緣損壞等。（2）電動機振動時會產(chǎn)生噪聲和附加負荷，可能是傳動裝置不良造成，也可能是電動機本身引起的，比如轉(zhuǎn)子動平衡不好，轉(zhuǎn)軸彎曲，安裝不到位，緊固件松動等等。（3）電動機缺相運行的原因主要是線路熔斷器熔體熔斷，開關(guān)接觸器觸點燒損接觸不良引起的。如果運行時間過長，將會燒壞電動機。（4）電源三相電壓不平衡或繞組匝間短路會引起三相電流不平衡，定子繞組首尾反接會引起電機溫度升高，繞組接地或短路都會造成電流過大，鐵芯硅鋼片絕緣損壞會引起電動機過熱等?？傊?，在實際運行中，要正確分析電機故障原因，加強巡視和維護，盡可能地及時發(fā)現(xiàn)和消除電動機的故障，

23、確保電動機的安全運行。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 8 頁第第2章章 電氣控制線路的設(shè)計電氣控制線路的設(shè)計2 .1 電氣原理圖設(shè)計的基本步驟電氣原理圖設(shè)計的基本步驟（1）根據(jù)選定的拖動方案及控制方式設(shè)計系統(tǒng)的原理框圖，擬訂出各部分的主要技術(shù)要求和主要技術(shù)參數(shù)。（2）根據(jù)各部分的要求，設(shè)計出原理框圖中各個部分的具體電路。對于每一部分的設(shè)計總是按主電路、控制電路、輔助電路、聯(lián)鎖與保護、總體檢查，反復修改與完善的步驟進行。（3） 繪制總原理圖。按系統(tǒng)框圖結(jié)構(gòu)將各部分聯(lián)成一個整體。（4） 正確選用原理線路中每一個電器元件，并制訂元器件目錄清單。（5）對于比較簡單的控制線路，例如普通機

24、床的電氣配套設(shè)計，可以省略前兩步，直接進行原理圖設(shè)計和選（6）用電器元件。但對于比較復雜的自動控制線路，例如專用的數(shù)控生產(chǎn)機械或者采用微機或電子控制的專用（7）檢測與控制系統(tǒng)，要求有程序預選、刀具調(diào)整與補償和一定的加工精度、生產(chǎn)效率、自動顯示、各種保護、故障診斷、報警、打印記錄等，就必須按上述過程一步一步進行設(shè)計。只有各個獨立部分都達到技術(shù)要求，才能保證總體技術(shù)要求的實現(xiàn)，保證總裝調(diào)試的順利進行。2.2 電氣原理圖的設(shè)計方法電氣原理圖的設(shè)計方法2.2.1 分析設(shè)計法分析設(shè)計法 所謂分析設(shè)計法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求去選擇適當?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電路）或經(jīng)過考驗的成熟電路，按各部分的聯(lián)鎖條件組合起來

25、并加以補充和修改，綜合成滿足控制要求的完整線路。當找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計，將主令信號經(jīng)過適當?shù)慕M合與變換，在一定條件下得到執(zhí)行元件所需要的工作信號。設(shè)計過程中，要隨時增減元器件和改變觸點的組合方式，以滿足拖動系統(tǒng)的工作條件和控制要求，經(jīng)過反復修改得到理想的控制線路。由于這種設(shè)計方法是以熟練掌握各種電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)和具備一定的閱讀分析電氣控制線路的經(jīng)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 9 頁驗為基礎(chǔ)，所以又稱為經(jīng)驗設(shè)計法。分析設(shè)計法的特點是無固定的設(shè)計程序，設(shè)計方法簡單，容易為初學者所掌握，對于具有一定工作經(jīng)驗的電氣人員來說，也能較快地完成設(shè)計任務(wù)，

26、因此在電氣設(shè)計中被普遍采用。其缺點是設(shè)計方案不一定是最佳方案，當經(jīng)驗不足或考慮不周時會影響線路工作的可靠性。2.2.2 邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法是利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學工具來進行電路設(shè)計，即根據(jù)生產(chǎn)機械的拖動要求及工藝要求，將執(zhí)行元件需要的工作信號以及主令電器的接通與斷開狀態(tài)看成邏輯變量，并根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯函數(shù)關(guān)系式來表達，然后再運用邏輯函數(shù)基本公式和運算規(guī)律進行簡化，使之成為需要的與或關(guān)系式，根據(jù)最簡式畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，最后再作進一步的檢查和完善，即能獲得需要的控制線路。采用邏輯設(shè)計法能獲得理想、經(jīng)濟的方案，所用元件數(shù)量少，各元件能充分發(fā)揮作用，當給定條件變化時，能

27、指出電路相應(yīng)變化的內(nèi)在規(guī)律，在設(shè)計復雜控制線路時，更能顯示出它的優(yōu)點。任何控制線路，控制對象與控制條件之間都可以用邏輯函數(shù)式來表示，所以邏輯法不僅能用于線路設(shè)計，也可以用于線路簡化和讀圖分析。邏輯代數(shù)讀圖法的優(yōu)點是各控制元件的關(guān)系能一目了然，不會讀錯和遺漏。（1）組合邏輯電路 其特點是執(zhí)行元件的輸出狀態(tài)只與同一時刻控制元件的狀態(tài)有關(guān)，輸入、輸出呈單方向關(guān)系，即輸出量對輸入量無影響。它的設(shè)計方法比較簡單，可以作為經(jīng)驗設(shè)計法的輔助和補充，用于簡單控制電路的設(shè)計，或?qū)δ承┚植侩娐愤M行簡化，進一步節(jié)省并合理使用電器元件與觸點。（2）時序邏輯電路其特點是輸出狀態(tài)不僅與同一時刻的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且還與輸出

28、量的原有狀態(tài)及其組合順序有關(guān)，即輸出量通過反饋作用，對輸入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路設(shè)計要設(shè)置中間記憶元件（如中間繼電器等） ，記憶輸入信號的變化，以達到各程序兩兩區(qū)分的目的。2.3 原理圖設(shè)計中應(yīng)注意的問題原理圖設(shè)計中應(yīng)注意的問題電氣控制設(shè)計中應(yīng)重視設(shè)計、使用和維護人員在長期實踐中總結(jié)出來的許多經(jīng)驗，使設(shè)計線路簡單、正確、安全、可靠、結(jié)構(gòu)合理、使用維護方便。通常應(yīng)注意以下問題。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 10 頁2.3.1 選擇控制電源選擇控制電源盡量減少控制線路中電源的種類，控制電源用量，控制電壓等級應(yīng)符合標準等級。在控制線路比較簡單的情況下，可直接采用電網(wǎng)電壓，即交流

29、 220V、380V 供電，以省去控制變壓器。當控制系統(tǒng)使用電器數(shù)量比較多時，應(yīng)采用控制變壓器降低控制電壓，或用直流低電壓控制，既節(jié)省安裝空間，又便于采用晶體管無觸點器件，具有動作平穩(wěn)可靠、檢修操作安全等優(yōu)點。對于微機控制系統(tǒng)應(yīng)注意弱電控制與強電電源之間的離，不能共用零線，避免引起電源干擾。照明、顯示及報警等電路應(yīng)采用安全電壓。2.3.2 選擇電器元件選擇電器元件盡量減少電器元件的品種、規(guī)格與數(shù)量。在電器元件選用中，盡可能選用性能優(yōu)良、價格便宜的新型器件，同一用途盡可能選用相同型號。電氣控制系統(tǒng)的先進性總是與電器元件的不斷發(fā)展、更新緊密聯(lián)系在一起的，因此，設(shè)計人員必須密切關(guān)注電機、電器技術(shù)、電

30、子技術(shù)的新發(fā)展，不斷收集新產(chǎn)品資料，以便及時應(yīng)用于控制系統(tǒng)設(shè)計中，使控制線路在技術(shù)指標、穩(wěn)定性、可靠性等方面得到進一步的提高。2.3.3 減少通電電器的數(shù)量減少通電電器的數(shù)量正常工作過程中，盡可能減少通電電器的數(shù)量，以利節(jié)能，延長電器元件壽命以及減少故障。2.3.4 合理使用電器觸點合理使用電器觸點在復雜的繼電接觸控制線路中，各類接觸器、繼電器數(shù)量較多，使用的觸點也多，線路設(shè)計應(yīng)注意以下問題。（1）主副觸點的使用量不能超過限定對數(shù)，因為各類接觸器、繼電器的主副觸點數(shù)量是一定的。設(shè)計時應(yīng)注意盡可能減少觸點使用數(shù)量.以采用邏輯設(shè)計化簡方法，改變觸點的組合方式，以減少觸點使用數(shù)量，或增加中間繼電器來

31、解決。（2）檢查觸點容量是否滿足控制要求，避免因使用不當而出現(xiàn)觸點燒壞、熔焊的故障，要合理安排接觸器主副觸點的位置，避免用小容量繼電器去切斷大容量負載?？傊?，要計算觸點斷流容量是否滿足被控制負載的要求，還要考慮負載性質(zhì)（阻性、容性、感性等） ，以保證觸點工作壽命和可靠性。2.3.5 正確連線正確連線（1）正確連接電器線圈 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 11 頁 電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使用兩個同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)施加額定電壓之和的電壓值，因為電器動作總有先后之差，可能由于動作過程中阻抗變化造成電壓分配不均勻.對于電感較大的電器線圈，例如電磁閥、電磁鐵或直流電機勵磁

32、線圈等則不宜與相同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)工作，否則在接通或斷開電源時會造成后者的誤動作。（2）合理安排電器元件及觸點位置 對一個串聯(lián)回路，各電器元件或觸點位置互換，并不影響其工作原理，但從實際連線上卻影響到安全、節(jié)省導線等各方面的問題。（3）注意避免出現(xiàn)寄生回路 在控制電路的動作過程中，如果出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的意外接通的電路，稱為寄生回路。當設(shè)備的電力拖動方案及電動機確定后，在明確控制系統(tǒng)設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，就可以進行電氣控制電路設(shè)計，設(shè)計時應(yīng)先設(shè)計主回路，再設(shè)計控制回路。2.4 主線路的設(shè)計主線路的設(shè)計三相電源通過刀開關(guān) QS 引入，供給驅(qū)動電動機 M1、M2、M3、M4

33、及控制回路。熔斷器FU 作為總電路(主電路、控制電路)的保護元件，F(xiàn)R1、FR2、FR3、FR4 分別為電動機M1、M2、M3、M4 的過載保護熱繼電器。電動機 M1、M2、M3、M4 的啟動與停止，分別由交流接觸器 KM1、KM2、KM3、KM4 控制。由此組成的主回路見圖 2-1 所示。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 12 頁圖 2-1 四級運輸機主回路2.5 控制線路的設(shè)計控制線路的設(shè)計根據(jù)以下四級運輸機的控制要求：（1）啟動時，要求按 M1M2M3M4 順序啟動。（2）正常停車時，要求按 M4M3M2M1 順序停車。（3）事故停車時，如 M2 停車時 M3、M4、立即停

34、車，而 M1 延時停車。（4）上述動作均按時間原則控制。用經(jīng)驗設(shè)計法確定出控制回路，見圖 2-2 所示。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 13 頁圖 2-2 四級運輸機電氣控制回路 當 U、V 兩相電源接通時，時間繼電器 KT4 線圈 通過 KM4 的常閉觸頭、KA2 常閉觸頭和 FR4 形成回路得電，使得電機 3 控制線路中的 KT4 的觸頭閉合；時間繼電器 KT5 線圈通過 KM3 的常閉觸頭、KA2 常閉觸頭和 FR3 形成回路得電，使得電機 2 控制線路中的 KT5 的觸頭閉合；時間繼電器 KT6 線圈通過 KM2 的常閉觸頭、KA2 常閉觸頭和 FR2 形成回路得電，使

35、得電機 1 控制線路中的 KT6 的觸頭閉合。 當四級運輸機需要啟動時，按下 SB1 按鈕開關(guān)，讓電機 1 控制線路構(gòu)成回路，KA1 繼電器線圈得電，KA1 常開觸頭閉合，KT1 時間繼電器線圈得電，KT1 時間繼電器開始計時，KM1 線圈得電，KM1 自鎖、KM1 主觸頭閉合、電動機 M1 得電啟動、電機 2 控制線路中的 KM1輔助常開觸頭閉合；當 KT1 時間繼電器計時到規(guī)定時間后，電機 2 控制線路中的 KT1 常開觸頭閉合，使電機 2 控制線路構(gòu)成回路，KT2 時間繼電器線圈得電，KT2 時間繼電器開始計時，KM2 線圈得電，KM2 主觸頭閉合、電動機 M2 啟動、KM2 輔助常開觸

36、頭閉合(包括電機 3 控制線路中的)、常閉觸頭斷開，使得 KT6 線圈供電路線改變，使它經(jīng)過了電機 2 控制線路中的KT5，KT1，KM1 的控制環(huán)節(jié)；當 KT2 時間繼電器計時到規(guī)定時間后，電機 3 控制線路中的KT2 常開觸頭閉合，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 14 頁讓電機 3 控制線路構(gòu)成回路，KT3 時間繼電器線圈得電，KT3 時間繼電器開始計時，KM3線圈得電，KM3 主觸頭閉合、電動機 M3 啟動、KM3 輔助常開觸頭閉合(包括電機 4 控制線路中的)、常閉觸頭斷開，使得 KT5 線圈供電路線改變，使它經(jīng)過了電機 3 控制線路中的KT4，KT2，KM2 的控制環(huán)

37、節(jié)；當 KT3 時間繼電器計時到規(guī)定時間后，使電機 4 控制線路構(gòu)成回路，電機 4 控制線路中的 KT3 常開觸頭閉合，KM4 線圈得電，KM4 主觸頭閉合、電動機 M4啟動，輔助常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，使得 KT4 線圈供電路線改變，讓 KT4 線圈經(jīng)過電機 4 控制線路中的 SB2 按鈕開關(guān)、KT3、K3 的控制環(huán)節(jié)。從而實現(xiàn)了 M1M2M3M4 電動機的順序啟動。當 KM4 輔助常開觸頭閉合時，KA2 中間繼電器線圈得電，并自鎖、KA2 在電機 2 和電機 3 和電機 4 控制線路中的常閉觸頭斷開，防止 KT6、KT5 線圈和 KT4 線圈在 KM2和 KM3 線圈和 KM4 線圈失

38、電停車時重復得電而無法延時停車。 四級運輸機正常停車時，需按下 SB2 按鈕開關(guān)，電機 4 控制線路斷開，KM4 線圈失電，主觸頭斷開，電動機 M4 停止，KM4 輔助常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合，KT4 時間繼電器線圈失電，開始計時；當 KT4 時間斷電器延時到規(guī)定時間后，KT4 在電機 3 控制線路中的延時斷開觸頭斷開，KM3 線圈失電，主觸頭斷開，電動機 M3 停止，KM3 輔助常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合，KT5 時間繼電器線圈失電，開始計時；當 KT5 時間繼電器延時到規(guī)定時間后，KT5在電機 2 控制線路中的延時斷開觸頭斷開，KM2 線圈失電，主觸頭斷開，電動機 M2 停止，KM3 輔

39、助常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合，KT6 時間繼電器線圈失電，開始計時；當 KT6 時間斷電器延時到規(guī)定時間后，KT6 在電機 1 控制線路中的延時斷開觸頭斷開，KM1 線圈失電，主觸頭斷開，電動機 M1 停止，KM1 輔助常開觸頭斷開，自鎖解除。KA1 中間繼電器線圈失電，KA1 的常開觸頭斷開，KA2 線圈失電，KA2 在電機 2、電機 3 和電機 4 控制線路中的常開觸閉合，從而 KT4、KT5、KT6 時間繼電器線圈又重新得電，為下一次運輸機啟動做準備。從而實現(xiàn)了 M4M3M2M1 順序停車的要求。 在運輸機運行中，如果電動機 M2 出現(xiàn)事故，F(xiàn)R2 動作，電機 2 控制電路斷開。KM2

40、線圈失電，KM2 主觸頭斷開，電機 M2 停止，KM2 在電機 3 控制電路中的常開觸頭斷開，KM3 線圈失電，KM3 主觸頭斷開，M3 電機停止，KM3 在電機 4 控制電路中的常開觸頭斷開，KM4 線圈失電，KM4 主觸頭斷開，M4 電機停止，達到了 M2 出現(xiàn)事故，M3、M4 電機立即停車的目的。在 KM2 線圈失電同時，KT6 線圈也失電，KT6 時間繼電器開始計時，當?shù)竭_規(guī)定時間后 KT6平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 15 頁在電機 1 控制線路中的延時斷開觸頭斷開，KM1 線圈失電，KM1 主觸頭斷開，M1 電動機停止。達到了 M2 出現(xiàn)事故，M1 延時停車的要求

41、。在運輸機運行中，如果出現(xiàn)了特別嚴重的事故，需要手動停車時，按下 SB3 按鈕開關(guān)，所有控制電路斷開，KM1、KM2、KM3、KM4 線圈均失電，電動機 M1、M2、M3、M4 全部停車。由于以上控制線路中需要延時的控制均采用時間繼電器控制，所以時間原則性是很強的，可根據(jù)用戶的要求可調(diào)的。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 16 頁第第3章章 電氣元件的選擇電氣元件的選擇3.1 刀開關(guān)和熔體的選擇刀開關(guān)和熔體的選擇3.1.1 刀開關(guān)的選型刀開關(guān)的選型 保護：主要用作隔離開關(guān)，不切斷故障電流，只能承受故障電流引起的電動力選型和熱效應(yīng)。 （1）額定電壓選：刀開關(guān)額定電壓刀開關(guān)工作電壓。

42、 （2）按額定電流選：刀開關(guān)額定電流刀開關(guān)工作電流。如電路中有電動機，工作電流應(yīng)按電動機起動電流計算。 （3）按熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗： IMAXICH。IMAX：最大允許電流。ICH：三相短路沖擊電流。（4）刀開關(guān)的圖形及符號如圖： 圖形平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 17 頁 符號3.1.2 熔斷器選型熔斷器選型 （1）按正常工作電流選擇 （2）熔體額定電流線路計算電流 （3）按短路電流校驗動作靈敏性 IDMINIERKR IDMIN：被保護線路最小短路電流 KR：熔斷器動作系數(shù)，一般為 4 （4）熔斷器的圖形及符號如圖： 圖形 符號平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）

43、第 18 頁3.1.3 各類設(shè)備熔斷器選擇各類設(shè)備熔斷器選擇 （1）單臺電機回路熔體選擇 IERIQD IER：熔體額定電流 IQD：電機起動電流 ：計算系數(shù)，取決于起動狀況的熔斷器特性 （2）配電線路熔體的選擇 IQD1：線路中起動電流最大的電機的起動電流 IG(N-1)：除起動電流最大的電機以外的線路工作電流 ：計算系數(shù)。（3）照明線路熔體的選擇 IERIG/MIG：線路計算電流M：計算系數(shù) （4）變壓器高低壓熔體的選擇 A.容量為 160KVA 的變壓器，其高壓熔體按 23 倍額定電流選擇；容量為 160KVA 以上的變壓器，高壓熔體按 1.52 倍額定電流選擇。 B.變壓器低壓熔體按其

44、額定電流或過負荷電流的 20%選擇。 （5）靜電電容器組熔體的選擇 IER（1.52）IECIEC：電容器組的額定電流3.1.4 快速熔斷器的選擇快速熔斷器的選擇 （1）小容量整流裝置 IER1.57IF IER：快速熔斷器額定電流有效值。 IF：可控硅正向平均電流 （2）大容量變流裝置 M：并聯(lián)去路數(shù) 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 19 頁 KI：動態(tài)均流系數(shù)，一般取 0.50.6 AR：熔斷器最大熔斷 AK：硅元件浪涌 QS 為電源引入開關(guān)，工作電壓為 380V，熔斷器 FU 和刀開關(guān)為一體的，根據(jù)工作要求選擇 HR5 系列熔斷器式刀開關(guān)。配備熔體額定電流的選擇，由于保護

45、的是多臺電機，根據(jù)以下公式計算：2.5）5 . 1 (FUINNIImax式中為最大一臺電動機的額定電流， 為其它電動機的額定電流總和。maxNINI所以AIFU50101010102最后根據(jù)工作要求選擇HR 5-100/3 1型刀開關(guān)，配備 50A 熔體。3.2 熱繼電器的選擇熱繼電器的選擇 （1）按電動機起動時間選擇 TF（0.50.7）TD TF：熱繼電器在 6IE 下的可返回時間 TD：熱繼電器在 6IE 下的動作時間 （2）按電動機額定電流選擇 IZ（0.951.05）IED IZ：熱繼電器整定電流 IED：電動機額定電流 （3）按斷相保護要求選擇 對于星形接法的電動機，采用三極熱繼

46、電器即可；對于三角形接法的電動機，應(yīng)采用帶斷相運轉(zhuǎn)保護裝置的熱繼電器。根據(jù)工作要求，選用帶斷相保護裝置的三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。熱元件額定電流的選擇，按以下公式（1.151.5）NINMI平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 20 頁式中為熱元件的額定電流（A） ，為電動機額定電流（A）NINMI所以（1.151.5）10（11.515）ANI根據(jù)工作要求選擇 JRS125/Z 型熱繼電器，主電路額定電流 25A，控制觸點額定電壓380V 額定電流 3A， 熱元件整定電流調(diào)節(jié)范圍為（12.51518）A（4）熱繼電器的圖形及符號如圖： 圖形 符號3.3 交流接觸器的選擇交流接觸器的選擇（

47、1）由于所控制負載為一般任務(wù)，所以選用 AC3 類接觸器。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 21 頁（2）負載電路的工作電壓為 380V，選用交流接觸器的額定工作電壓(觸點的額定電壓)為 380V。（3）控制電路的電壓為 380V，所以選擇線圈電壓為 380V（4）被控回路的額定電流為 10A，取接觸器的額定電流（指主觸點的額定電流）是10A。（5）根據(jù)以上工作要求，選擇 CJX116 圖形及符號如圖： 圖形 符號3.4 時間繼電器的選擇時間繼電器的選擇（1）在順序啟動中，使用的時間繼電器 KT1、KT2、KT3 采用的是通電延時型。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第

48、 22 頁（2）在順序停車時，使用的時間繼電器 KT4、KT5、KT6 采用的是斷電延時型。（3）由于運輸機對延時要求精確度不是很高，故采用空氣式時間繼電器。延時范圍在3S180S 內(nèi)，適應(yīng)工作機的要求。（4）控制電路采用的是 380V 電壓，故時間斷電器左作電壓為 380V。（5）拫據(jù)以上工作要求及觸點的要求，通電延時型選擇 JS2312/1 型時間繼電器，斷電延時型選擇 JS23-41/2 型時間繼電器。（6）時間繼電器的符號如圖： 符號3.5 中間繼電器的選擇中間繼電器的選擇（1）由于控制電路中的電壓為 380V，故中間繼電器的額定電壓為 380V。（2）KA1 僅需用的一個常開觸點，根

49、據(jù)工作要求選擇 JZ15-62 型中間繼電器。（3）KA2 因為需要 1 個常開觸頭，3 個常閉觸頭，所以選用 JZ15-26 型中間繼電器。（4）中間繼電器的圖形及符號：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 23 頁 圖形 符號 3.6 按鈕開關(guān)的選擇按鈕開關(guān)的選擇（1）由于 SB1 為四級運輸機啟動開關(guān)按扭，只需要一個常開觸點，工作電壓為 380V，根據(jù)要求選擇 LA17-11 撳壓式綠色按鈕開關(guān)。（2）SB2 為運輸機正學停車按鈕開關(guān)，僅需一個常閉觸點，工作電壓為 380V，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 24 頁根據(jù)工作要求選擇 LA17-11 撳壓式紅色按鈕

50、開關(guān)。（3）SB3 為緊急停車按鈕開關(guān)，工作電壓為 380V，按其工作特性，選用 LA19-11J 緊急式按鈕開關(guān)（4）按鈕的圖形及符號： 圖形 符號平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 25 頁元件明細表元件明細表符 號名 稱型 號規(guī) 格數(shù)量M1、M2、M3、M4三相異步電動機Y132M1-64KW 380V 960R/MIN4QS(FU)熔斷器式刀開關(guān)HR 5-100/3 1500V 50A(熔體)1FR1、FR2、FR3、FR4熱繼電器JRS125/Z380V 25A4KM1、KM2、K3、M4交流接觸器CJX116380V 10A4KT1、KT2、KT3時間繼電器(通電延時)JS2312/1380V 5A3KT4、KT5、KT6時間繼電器(斷電延時)JS23-41/2380V 5A3KA1中間繼電器JZ15-62380V 5A1KA2中間繼電器JZ15-26380V 5A1SB1按鈕開關(guān)(綠色)LA17-113