電泵的間歇控制電路

1、 課 程 設 計課程名稱： 現(xiàn)代電氣控制技術 設計題目： 電泵的間歇控制電路 學 院： 電力學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 電氣本科1203班 姓 名： 學 號： 成 績： 指導教師： 日 期： 目錄前言31、方案的選擇41.1電力拖動方案的確定41.2電氣控制方案的確定42、電動機的選擇43、電氣控制設計的基本原則54、電氣原理圖及其工作原理54.1電氣原理圖的設計54.2工作原理65、電氣元件的選擇75.1按鈕75.2斷路器75.3轉換開關85.4電源開關聯(lián)鎖機構85.5熱繼電器85.6中間繼電器95.7時間繼電器96、元件明細表97、設計總結10前言電氣控制技術是高等學校工

2、程類專業(yè)的一門重要專業(yè)課，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術等多門技術。隨著生產的發(fā)展和科學技術的進步，電氣控制的應用領域不斷擴大，已發(fā)展到了一定的程度，在工業(yè)生產過程和科學研究等領域扮演著越來越重要的角色。在工業(yè)、農業(yè)和交通運輸?shù)炔块T中，都廣泛使用各種生產機械，它們一般采用電動機拖動，而電動機是通過各種控制方式來進行控制的，最常見的傳統(tǒng)控制是繼電器接觸器控制方式。該控制方式由各種有觸點的繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等組成控制電路，來實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的起動、制動、反向以及調速等控制，實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的保護及生產加工自動化。但是，不同的生產工藝和生產過程，對控制電路的要求也不一樣，然

3、而不管多復雜的控制電路都是由一些基本的控制環(huán)節(jié)組合而成的。電氣控制系統(tǒng)是生產機械的重要組成部分，了解電氣控制系統(tǒng)將對生產機械正確的安裝、使用和維護起到重要的作用。本次設計通過對電動機間歇控制線路的設計，培養(yǎng)閱讀電氣原理圖的能力，并通過讀圖分析生產機械的工作原理，為進一步學習電氣控制電路的設計、調試、維護等內容奠定基礎。1、方案的選擇1.1電力拖動方案的確定以電動機作為原動機拖動機械設備運行的拖動方式叫做電力拖動，也稱為電氣傳動。電力拖動方案是指根據(jù)生產機械的結構、負載特性、工藝要求、工程技術條件等具體情況來確定電動機的數(shù)量、類型、拖動方式，擬定電動機的控制要求，作為電氣原理圖設計和元件選擇的基

4、礎和先決條件。電力拖動系統(tǒng)一般由電動機、電源裝置和控制裝置組成。1.2電氣控制方案的確定控制方式主要有時間控制、速度控制、電流控制及行程控制等。時間控制方式：利用時間繼電器或可編程序控制器的定時器將感測系統(tǒng)接收到的輸入信號經(jīng)過一段時間延時后再發(fā)出輸出信號，從而實現(xiàn)電路的切換。速度控制方式：利用速度繼電器或測速發(fā)電機，直接或間接地檢測某機械部件的運動速度，按照速度原則實現(xiàn)電路的控制。電流控制方式：借助于電流繼電器，其動作反應了某一電路中電流的變化，從而實現(xiàn)按電流原則的控制。行程控制方式：利用生產機械的運動部件與事先安排好位置的行程開關或接近開關進行配合，達到位置控制的作用。2、電動機的選擇在選擇

5、電動機時，首先應選擇合適的功率；其次，應綜合考慮電動機的轉速、電壓、結構形式等。選擇電動機的基本原則如下：（1）電動機的機械特性應滿足生產機械提出的要求，要與被拖動負載特性相適應，以保證運行穩(wěn)定，并具有良好的起動、制動性能，有調速要求時應合理選擇調速方案。（2）電動機的結構形式應能滿足機械設計提出的安裝要求，選擇適當?shù)氖褂妙悇e和工作制，并能適應周圍的環(huán)境工作條件。（3）工作過程中電動機容量應得到充分利用，其溫升盡可能達到或接近額定溫升值。（4）電動機的電壓選擇應根據(jù)使用地點的電源電壓來決定，額定功率根據(jù)生產機械的功率負載和轉矩負載來選擇。（5）在滿足設計要求的前提下，應優(yōu)先采用結構簡單、價格便

6、宜、維護方便的籠型三相交流異步電動機。3、 電氣控制設計的基本原則1. 最大限度的滿足生產機械和工藝對電氣控制電路的要求。2. 在滿足控制要求的前提下，控制電路應力求簡單、實用、經(jīng)濟、可靠，為此應從以下方面著手考慮。3保證控制電路工作的可靠和安全。4、電氣原理圖及其工作原理4.1電氣原理圖的設計如圖所示，設計一臺電泵的間歇控制線路。電泵經(jīng)規(guī)定時間啟動，運轉一段時間限定的時間后停止，又經(jīng)規(guī)定的時間再啟動，如此周而復始的工作，可隨時停車以便于檢修4.2工作原理如圖所示，工作時合上控制開關SA，此時交流接觸器KM，時間繼電器KT1線圈得電吸合工作，KM三相主觸點閉合，電動機得電運轉工作。經(jīng)一段延時后

7、，KT1延時閉合的常開觸點閉合，使中間繼電器KA線圈得電吸合且自鎖，切斷了交流接觸器KM、時間繼電器KT1線圈回路電源，KM、KT1線圈斷電釋放，KM三相主觸點斷開，切斷了電動機電源，電動機失電停止運轉。同時，時間繼電器KT2線圈得電吸合并開始延時，經(jīng)KT2延時后，KT2延時斷開的常閉觸點切斷了中間繼電器KA線圈電源，KA線圈斷電釋放，其串聯(lián)在KM、KT1線圈回路中的常閉觸點恢復原始狀態(tài)，此時KM、KT1線圈又得電工作，KM三相主觸點又閉合，電動機又得電運轉了，重復上述過程，從而實現(xiàn)電動機的間歇運轉。5、電氣元件的選擇5.1按鈕按鈕通常用來短時接通或斷開小電流的控制電路。目前，控制按鈕的結構種

8、類很多，如：旋鈕式用于扭動旋轉進行操作；帶指示燈式按鈕內裝有信號燈顯示信號；緊急式裝有蘑菇形鈕帽，用于緊急操作。按鈕的選擇要根據(jù)所需觸點數(shù)、使用場合及作用來選擇型號及顏色；根據(jù)使用場合，選擇按鈕防護種類；根據(jù)用途，選用合適的結構；按控制電路的需要，確定按鈕數(shù)量。（1）“停止”按鈕必須使用紅色，“急?！卑粹o則采用紅色蘑菇頭式。（2）“啟動”按鈕的顏色為綠色，必須有防護擋圈，且防護擋圈應高于按鈕頭，以防意外觸動按鈕使電氣設備發(fā)生誤動作做。（3）“起動”與“停止”交替動作的按鈕是黑白、白色或灰色的。（4）“點動”按鈕必須是黑色的，“復位”按鈕必須是藍色的。5.2斷路器斷路器應用的很廣泛，既能接通和分

9、斷正常工作電流，也能自動分斷過載或短路電流，且分斷能力大、有欠電壓和過載短路保護作用。（1）斷路器的額定工作電壓應大于或等于線路額定電壓。對于配電電路，要注意區(qū)別是電源端保護還是負載端保護。（2）斷路器的額定電流應大于或等于線路負載電流。若環(huán)境溫度較高，應適當選用大一點的額定電流。（3）熱脫扣器的整定電流等于所控制負載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應大于負載電路正常工作時可能出現(xiàn)的峰值電流；電磁脫扣器的長延時脫扣整定電流應按照線路計算負荷電流或電動機額定電流整定。對單臺電動機來說，瞬時脫扣整定電流應大于或等于1.51.7倍的電動機啟動電流；對多臺電動機來說，瞬時脫扣整定電流應大

10、于或等于1.51.7倍的最大容量的電動機的起動電流和其余電動機額定電流的總和。（5）瞬時過電流脫扣器的整定電流應小于線路末端單相短路電流的2/3。（6）欠電壓脫扣器的額定電壓應等于線路額定電壓。（7）極限通斷能力不應小于線路的最大短路電流。5.3轉換開關轉換開關主要作為電源引入開關用，也可以起停5kW以下的異步電動機，但每小時操作次數(shù)不宜超過1020次。組合開關主要根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸點數(shù)及電動機容量進行選用。（1）若組合開關用于控制5kW以下電動機的起動與停止，額定電流應為電動機額定電流的3倍。（2）若用來接通電源，則轉換開關的額定電流可稍大于電動機的額定電流。萬能轉換開關的選用原

11、則如下：（3）按額定電壓和工作電流選用相應的系列。（4）按操作需要選定手柄形式和定位特征。（5）按控制要求參照轉換開關產品樣本，確定觸點數(shù)量和接線圖編號，選擇面板型式及標志。5.4電源開關聯(lián)鎖機構電源開關聯(lián)鎖機構與相應的斷路器和組合開關配套使用，用于電源接通，斷開及柜門開關聯(lián)鎖，以達到在切斷電源后才能開門、將門關閉后才能接通電源的效果，起到安全保護作用。常用的電源開關聯(lián)鎖有DJL系列和JDS系列。5.5熱繼電器熱繼電器用于電動機的過載保護。熱繼電器的安秒特性應位于電動機的負載特性之下，并盡可能接近甚至重合，以充分發(fā)揮電動機的能力，同時避免短時過載和起動瞬間的影響。熱繼電器的整定電流值是指通過其

12、熱元件的電流超過該值的20%時，熱繼電器應當在20min內動作，該參數(shù)的選擇將直接影響熱繼電器的保護性能。熱繼電器在使用前必須對熱元件進行整定，電動機才能得到有效的保護。5.6中間繼電器中間繼電器在電路中主要起信號傳遞與轉換作用，用它可實現(xiàn)多路控制，并可將小功率的控制信號轉換為大容量的觸點動作，以驅動電氣執(zhí)行元件工作，中間繼電器觸點多，可以擴充其他電器的控制作用。選用中間繼電器，主要依據(jù)控制電路的電壓等級，同時還要考慮觸點的數(shù)量、種類以及容量以滿足控制電路的要求。5.7時間繼電器時間繼電器是生產機械中常用的電器之一，在控制電路中起到延時地作用。（1）根據(jù)使用場合，工作環(huán)境選擇。（2）考慮控制電

13、路中所需要的延時觸點的延時方式。即通電延時還是斷電延時。（3）根據(jù)延時準確度和延時長短要求進行選擇。6、元件明細表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M三相異步電動機Y132M1-64KW 380V 960R/MIN1QF1 QF2斷路器NSE380V 25A2KM交流接觸器CJX1-16380V 10A2FR熱繼電器JRS1-25/Z380V 25A2SA控制開關KBO380V 25A1KA中間繼電器JZ15-62380V 5A3KT1 KT2時間繼電器JS23-12/1380V 5A4SB按鈕開關LA17-11380V 5A17、設計總結通過本次設計，對于電氣控制系統(tǒng)又有了進一步的認識。電氣控制系統(tǒng)是生產機械的重要組成部分，它對生產機械能否正確、可靠和安全地工作，起著決定性作用。一個好的電氣控制系統(tǒng)，必須既能滿足生產機械的工藝要求，又得符合經(jīng)濟原則，還得安全可靠、操作維護方便。生產機械電氣控制系統(tǒng)設計的合理與否，將直接影響其工作性能及先進性。因此，應該了解電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容，基本原則，掌握電氣控制電路設計的基本規(guī)律，能夠繪制電氣控制電路圖。另外，從這次設計中，