電氣工程設(shè)計(jì)報(bào)告(DOC)

電氣工程設(shè)計(jì)學(xué)院：信息工程學(xué)院班 級：電氣1204班學(xué)生姓名：小組成員:指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2015年11月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一．設(shè)計(jì)目的 3二.設(shè)計(jì)題目和要求 3題目：電機(jī)的手動(dòng)與自動(dòng)控制 3\o"CurrentDocument"三．設(shè)計(jì)方案 3\o"CurrentDocument"四．設(shè)計(jì)過程 41.采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 41.1設(shè)計(jì)方法總要求 41.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求 4\o"CurrentDocument"1?1?2控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求 4\o"CurrentDocument"1.1.3確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性 4\o"CurrentDocument"1.1.4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié) 8\o"CurrentDocument"1.1.5操作、維修方便 9\o"CurrentDocument"1.1.6控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì) 9\o"CurrentDocument"2借鑒電路圖 9\o"CurrentDocument"選用電氣元件 12\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)完成的電路圖 18接線柜實(shí)物圖 19\o"CurrentDocument"五．總結(jié) 20\o"CurrentDocument"六．應(yīng)用文獻(xiàn) 21一．設(shè)計(jì)目的1、掌握配電柜的接線原則。2、 熟悉各種電器元件的工作原理和使用方法二.設(shè)計(jì)題目和要求1.題目：電機(jī)的手動(dòng)與自動(dòng)控制2.要求：設(shè)計(jì)出4臺三相交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)、手動(dòng)繼電接觸控制系統(tǒng)并完成相應(yīng)的配電工作。手動(dòng)要求每臺電機(jī)可單獨(dú)的進(jìn)行起動(dòng)和停止操作；自動(dòng)要求4臺三相交流電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)。具體可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行。三．設(shè)計(jì)方案開關(guān)一切換到自動(dòng)位置，第一臺電機(jī)立刻啟動(dòng)，間隔若干時(shí)間（如4秒），第二臺電機(jī)啟動(dòng)，又隔一定時(shí)間第三臺電機(jī)起動(dòng)。第三臺電機(jī)啟動(dòng)后，隔一段時(shí)間，所有電機(jī)停轉(zhuǎn)。之后再進(jìn)行新一輪的順序起動(dòng)。如此反復(fù)進(jìn)行。四．設(shè)計(jì)過程1.采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1.1設(shè)計(jì)方法總要求1.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求在設(shè)計(jì)之前必須對生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來考慮控制方式，起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置?？刂齐娐冯娫捶N類與電壓數(shù)值的要求對于比較簡單的控制電路，往往直接采用交流380V或220V電源，不用控制電源變壓器。對于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到110V或48V、24V。對于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)的控制電路，常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路，常采用24V直流電源供電。確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性（1）電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動(dòng)作時(shí)間的配合不致引起競爭。復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常有幾個(gè)電器元件的狀態(tài)同時(shí)變化，考慮到電器元件總有一定的動(dòng)作時(shí)間，對時(shí)序電路來說，就會得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為電路的“競爭”。而對于開關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時(shí)作用,也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性，這種現(xiàn)象稱為“冒險(xiǎn)”。''競爭”與''冒險(xiǎn)”現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動(dòng)作，當(dāng)電器元件的動(dòng)作時(shí)間可能影響到控制電路的動(dòng)作時(shí)，需要用能精確反映元件動(dòng)作時(shí)間及其互相配合的方法(如時(shí)間圖法)來準(zhǔn)確分析動(dòng)作時(shí)間，從而保證電路正常工作。(2)電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電器元件圖形符號應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時(shí)要合理安排版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控制電路或輔助電路排在右面或下面，元器件目錄表安排在標(biāo)題上方。在實(shí)際連接時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：正確連接電器線圈。交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使是兩個(gè)同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)后，接在兩倍線圈額定電壓的交流電源上，以免電壓分配不均引起工作不可4靠°在直流控制電路中，對于電感較大的電器線圈，如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵(lì)磁線圈等，不宜與同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。如圖，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時(shí),電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢，加在中間繼電器KA的線圈上，造成KA的誤動(dòng)作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路串入KM常開觸點(diǎn)，如圖b）就能可靠工作。?0圖丈電感線圈與直流讎電器線圈的連接a）錯(cuò)誤連接 b）正確連接合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。對于某些回路，電器元件或觸點(diǎn)位置互換時(shí)，并不影響其工作原理，但在實(shí)際運(yùn)行中，影響電路安全并關(guān)系到導(dǎo)線長短，如圖a）接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。圖b）所示的接法較為合理。

防止出現(xiàn)寄生電路。寄生電路是指在控制電路的動(dòng)作過程中，意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個(gè)具有指示燈和過載保護(hù)的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時(shí)，能完成正反向起動(dòng)、停止與信號指示。但當(dāng)FR動(dòng)作斷開后，電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路，使接觸器KM1不能可靠釋放而得不到過載保護(hù)。如果將FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避免產(chǎn)生寄生電路。盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量，縮短連接導(dǎo)線的長度?？刂齐娐饭ぷ鲿r(shí)，應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量，以降低故障的可能性并節(jié)約電能。在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來斷開或接通大容量接觸器線圈時(shí)，要分析觸點(diǎn)容量的大小，若不夠時(shí)，必須加大繼電器容量或增加中間繼電器，否則工作不可靠。1?1?4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)控制電路在事故情況下，應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械的安全，并能有效地制止事故的擴(kuò)大。為此，在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，必要時(shí)還可設(shè)置相應(yīng)的指示信號。1?1?5操作、維修方便控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā)，力求操作簡單、維修方便1?1?6控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)在滿足工藝要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路，縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號的電器。2借鑒電路圖2）設(shè)計(jì)控制電路的基本部分Hi贓_r=r空畫舟各芒isrw屯M匸KM3=一冥_23:5h壓A3發(fā)-s?3駆“鞘書時(shí)曲皺瑩囂康c-—c-—電源灘羣］主軸油更電機(jī)主軸電機(jī)很護(hù)開關(guān)電機(jī)i電和.起?？刂聘？刂茍D氏E兩臺I酋動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)控制I13■選用電氣元件萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、中間繼電器、時(shí)間繼電器、交流接觸器、空氣開關(guān)、熔斷器等。繼電器1?繼電器線圈在電路中用一個(gè)長方框符號表示，如果繼電器有兩個(gè)線圈，就畫兩個(gè)并列的長方框。同時(shí)在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號，并將觸點(diǎn)組編上號碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：、動(dòng)合型（常開）（H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開的,通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。、動(dòng)斷型（常閉）（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。、轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí),動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片組成的。電磁繼電器工作原理圖只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路高壓工作電路。接觸器

接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生的磁場使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點(diǎn)復(fù)原，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。接觸器與繼電器的區(qū)別接觸器原理與電壓繼電器相同，只是接觸器控制的負(fù)載功率較大，故體積也較大。交流接觸器廣泛用作電力的開斷和控制電路。繼電器是一種小信號控制電器，它用于電機(jī)保護(hù)或各種生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制。時(shí)間繼電器3"S3BMER當(dāng)加入（或去掉）輸入的動(dòng)作信號后，其輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間才產(chǎn)生跳躍式變化（或觸頭動(dòng)作）的一種繼電器。

hl萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是用手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和凸輪推動(dòng)出頭接通或斷開。由于凸輪的形狀不同，當(dāng)手柄處在不同位置時(shí)，觸頭的粉和情況不同，從而達(dá)到轉(zhuǎn)換電路的目的。常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)。用于可逆運(yùn)行控制時(shí)，只有在電動(dòng)機(jī)停車后才允許反向起動(dòng)。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄的操作方式可分為自復(fù)式和自定位式兩種。所謂自復(fù)式是指用手撥動(dòng)手柄于某一檔位

時(shí)，手松開后，手柄自動(dòng)返回原位；定位式則是指手柄被置于某檔位時(shí)，不能自動(dòng)返回原位而停在該檔位?！?7HiKJ-lM—XMM衛(wèi)"V&8trF}II?i3J某LW5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用說明萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄有不同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)，電路圖中的圖形符號如圖2所示。但由于其觸點(diǎn)的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，所以，除在電路圖中畫出觸點(diǎn)圖形符號外，還應(yīng)畫出操作手柄與觸點(diǎn)分合狀態(tài)的關(guān)系。圖中當(dāng)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左45°時(shí)，觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6閉合，觸點(diǎn)7-8打開；打向0°時(shí)，只有觸點(diǎn)5-6閉合，右45°時(shí)，觸點(diǎn)7-8閉合，其余打開。注意：不同的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，旋轉(zhuǎn)一定的角度后，接通的觸點(diǎn)組合有所不同，可根據(jù)自己的要求選擇合適的型號，本次課程設(shè)計(jì)選型一定，在連線時(shí)可根據(jù)其接通觸點(diǎn)組合適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)方案。1、 控制面盤的設(shè)計(jì)如下圖：A翊冃流丟 B柜由流表 C相也流衰ooo1祀電上電港云燈0自動(dòng)運(yùn)行扌旨示燈OOOOOOOO:甘 i-^HL起動(dòng)扌旨示打序止指示燈2專七兒2-^HL

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停誹示燈:吒rs.起元就1忙刑|,鬲止按鈕2二砂I.停二沁3時(shí)F走壬:.說赳3%匕；&止匸芒4」E.上圖為電控柜的控制面板,其中三相線電壓切換開關(guān)和自動(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。4■設(shè)計(jì)完成的電路圖8FLM|||[||][][||]|][|ni rbt "3454?CII—.IHH KU 回2 KAX KT2kgKfa*心L心■■：＜''L15■接線柜實(shí)物圖五．總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻了解課本知識，和以往對知識的疏忽得以補(bǔ)充，為我以后工作打下了嚴(yán)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然這次課程是那么短暫的一周時(shí)間，我感覺到這些天我的所學(xué)勝過我這一學(xué)期所學(xué)，這次任務(wù)原則上是設(shè)計(jì)，其實(shí)就是一次大的作業(yè)，是讓我對課本知識的鞏固和對基本公式的熟悉和應(yīng)用，課程設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論知識和專業(yè)知識來分析解決實(shí)際問題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對三年所學(xué)知識的復(fù)習(xí)和鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們的相互探討，相互學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、踏實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)。如果時(shí)間可以重來，我可能會認(rèn)真的去學(xué)習(xí)和研究，也可能會自己獨(dú)立的完成一個(gè)項(xiàng)目，我相信無論是誰看到自己做出的成果時(shí)心里一定會很興奮。此次設(shè)計(jì)讓我明白了一個(gè)很深刻的道理：團(tuán)隊(duì)精神固然很重要，但人往往還是要靠自己的努力，自己親身去經(jīng)歷，這樣自己的心里才會踏實(shí)，學(xué)到的東西才會更多。課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。通過課程設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專業(yè)知識，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而其還可以培養(yǎng)和熟練使用資料，運(yùn)用工具書的能力，把我們所學(xué)的課本知識與實(shí)踐結(jié)合起來，起到溫故而知新的作用。課程設(shè)計(jì)誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專