机电课设设计说明书Word格式.docx
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(1)课程设计指导思想
课程设计在整个教学过程中,是一个非常重要的实践性教学环节,尤其在掌握机电传动控制技术时,仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。
为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求,就需要结合机电传动控制和应用技术的特点,进行初步的工程训练。
(2)课程设计的目的
机电传动控制得课程设计的主要目的,是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究,使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。
根据这些要求,进行基本的原理设计、工艺设计设计,使学生在课程设计的全过程中,进一步明确设计任务中的各项要求,建立设计工作的整体概念,从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制系统,通过不断的调试和完善软硬件设计,最终能够满足这些要求。
课程设计以培养工程应用能力为主,在独立完成设计任务的同时,还要进行多方面能力的培养和提高,为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。
(3)课程设计的基本要求
课程设计以学生独立工作为主,教师的辅导为辅。
要充分调动学生得积极性,培养学生得自主性和创新意识。
学生要独立完成的工作:
(1)明确设计任务,详细了解各种设计要求和设计指标;
(2)确定设计方案,明确设计内容;
(3)拟定工作进度计划;
规定时间内完成课程设计任务;
(4)完成课程设计说明书。
2.课程设计任务
(1)设计内容
本次课程设计要求完成电机基本控制的设计,包括控制原理设计,元器件选型,控制柜设计等内容。
(2)设计要求
完成控制原理图、元件选型、元件布置图、柜体设计、设计说明书等。
(3)课题要求及主要参数
序号
4级电机
控制对象(单位:
kw)
柜体型式
备注
7
3路
75+35+5.5
卧柜
一、课程设计题目
课程设计之序号应和学号尾数相同,所控电机按顺序编排序号。
要求采用继电器-接触器控制电机的启停。
控制电压380v,频率50hz。
二、设计内容
1.电机控制原理
根据电机功率大小选择不同的启动方法(通常55kw及以上采用自耦变压器启动,11kw及以下采用直接启动,之间采用星-三角)。
绘制主电路及控制电路原理图、安装接线图(用CAD绘制)。
列出元件清单。
2.元件选型
根据电机功率确定电流大小,依据电流选择元件型号(推荐采用正泰电器)。
3.元件布置
根据元件型号所确定元件外形尺寸及安装尺寸,排列元件位置,画出安装平面图。
可以采用三维设计手段。
4.柜体设计
根据元件排列尺寸设计柜体。
画出柜体设计图纸。
5.设计说明
编制设计说明书
6设计电路图及原理
(1)75KW选用自耦变压器降压启动,原理图如下:
控制方式:
1.合上空气开关QF接通三相电源
2.按启动按钮SB4,线圈KM5得电并自锁,其主触头闭合,将自耦变压器线圈接入电路,电动机启动;
与此同时,时间继电器KT2得电,经过一段时间后,KT2闭合使中间继电器KA1得电并自锁,其常开触点闭合,KM4得电并自锁,其常闭触点断开,KM5断开实现互锁,同时其主触头KM4闭合,电动机实现降压启动。
3.按下按钮SB3,使电动机停止运转。
元件选择:
断路器QF3:
NM1-225S
保护继电器:
1JD:
JD-5/200
接触器:
KM4、KM5、KM6:
NC2-150
时间继电器KT2:
JS14P-21
中间继电器KA1:
JZ7-44
自耦减压变压器1QZB:
QZB-J-160
按钮SB3:
NP4-01BN/1
SB4:
NP4-10BN/2
显示灯:
ND16-22A/4
(2)35KW选用Y-△启动
按下SB2,接触器KM1,KM3同时得电,其主触点闭合,控制线路接成星形,经过一段时间延时,接触器KM3断电,其主触点打开,同时KM2得电,KM2主触点闭合,则电动机实现降压启动,而后再自动转换成正常速度。
断路器QF2:
NM1-100R
KM1、KM2、KM3:
NC2-115
时间继电器KT1:
热继电器FR1:
JR36-160
按钮SB1:
SB2:
(3)5.5KW采用直接启动:
按下按钮SB6,接触器KM7得电并自锁,电动机启动
元件选择:
断路器QF4:
NM1-63S
KM7:
热继电器FR2:
JR36-20
熔断器:
RT28N-32
按钮SB5:
SB6:
三、柜体设计
1)、在设计柜体时,必须充分考虑柜体运输和使用的环境和条件:
1、柜体的密封需要满足运输和使用环境的要求;
2、设计柜体时必须有效防止灰尘和有机溶液的进入,防止对设备造成伤害;
3、需保证柜体内的温度上升时和柜外的温度差不超过一定的温度;
4、还必须考虑到尽量降低噪声,并且要将元件合理的布局,尽量减少元件间的相互干扰情况等
2)、由于各种电器元件安装位置不同,在构成一个完整的电器控制系统时,就必须划分组件。
划分组件的原则是:
1、把功能类似的元件组合在一起;
2、尽可能减少组件之间的连线数量,同时把接线关系密切的控制电器置于同一组件中;
3、让强弱电控制器分离以减少感染;
4、为力求整齐美观,可把外形尺寸重量相近的电器组合在一起;
5、为了控制系统便于检查与调试,把需经常调节、维护和易损元件组合在一起。
3)、柜体总体布置设计
控制柜体配置设计任务是根据电气原理图的工作原理与控制要求,先将控制系统划分为几个组成部分,再根据控制柜的复杂程度,把每一部件划成若干组件,然后再根据电气原理图的接线关系整理出各部分的进出线号,并调整它们之间的连接方式。
4、小结
作为一个机械专业的学生,实践是我们最好的学习手段,而在校期间,仅有的课程设计是我们唯一的实践机会。
把握好课程设计的这个学习机会,能让我们明白许多实际操作的方法,可以学到许多课本中无法学到的知识。
机电传动控制这门课,是以电机为被控对象,控制为核心的一门课程。
所以,我们不仅要掌握现代工业的各种控制方法,同时也应了解电机的原理以及特性。
在学习这门课时,我们主要将重点放在了不同功率电机启动方法与控制这一部分。
在本次课程设计中,我们总共经历了控制要求的分析、原理图的设计、元器件的选型、接线图的设计、柜体的设计、设计资料整理以及设计说明书的编写等7个过程。
在每个过程中我们都学到了很多的知识,积累许多经验,并了解了整个设计的过程,熟悉了整个设计的流程,为以后做毕业设计和工作做了准备。
在原理图的设计上,我们学到了如何灵活利用“起保停”电路来实现我们所需的控制要求,学会了电机的自耦变压器启动、星三角启动和直接启动的方法和注意事项。
另外我们还学会了分路设计,将整个原理图划分为主回路‘控制回路‘辅助回路灯3个部分,然后分别进行设计。
这样,经过细分后的原理图,就变得简单明了,设计起来就很容易明确目的,快速的完成任务。
同时,为了能有短路保护和过载保护,我们利用了热继电器和熔断器。
在元器件的选型上,我们学会了如何查资料,查询电工手册。
通过查手册中的元器件性能指标表格,我学会了如何筛选自己所需的元器件。
同时,我在资料中查到了许多经验公式,利用这些经验公式,我计算出工业中一些额定电流的裕度。
比如,在熔断器的选择上,我就是将电机的参数所计算出的电流值带入经验公式,得出一个电流裕度,然后选取熔断器。
另外,我也学到了一些工业接线方面的工艺知识;
比如,在接点接线时线头不可超过3个;
再比如按钮与指示灯的颜色选取是根据工业中约定俗成的习惯而定。
在接线图的设计上,我学会了如何将原理图中的电器连接表达到接线图中去。
在此部分,我使用接线端子,将各个元件连接到箱体外部的各元件上。
首先,我将箱体内部的元件位置进行布置,布置的原则是尽量使箱体内接线路径最短。
然后将各引出线进行编号,临近的元件则不用上端子,直接接到元件即可。
在柜体的设计上,我充分考虑了实际情况,由于在室外,我们充分考虑了防雨、防鼠等问题,使柜体的设计更趋于实用化。
通过本次课程设计的各个过程,经历了许多困难与问题。
在设计期间,通过重重困难,最终完成了整个设计任务。
这个过程,是我最宝贵的财富,因为,我从中汲取的经验将受用一生。
五、参考文献
1、齐占庆主编.机床电气控制技术.北京:
机械工业出版社,1999
2、邓星中主编.机电传动控制.武汉:
华中科技大学出版社,2001
3、尹志强.机电一体化系统设计课程设计指导书.北京:
机械工业出版社,2007
附录:
元件选择
电机种类
自耦变压器启动电机
(75KW)
星-三角降压启动电机
(35KW)
直接启动电机
(5.5KW)
断路器
NM1-225S/33002
400A
NM1-100R/33002
80A
NM1-63S/33002
32A
接触器
3个NC2-150
3个NC2-115
AC220V
自耦减压变压器
370A
380V
时间继电器
AC380V
50HZ
JSP14-21
电机综合保护护器
热继电器
熔断器
RT28-28
RT28-63
中间继电器
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