机电传动课程设计.docx

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机电传动课程设计

前言

我们机械专业的学习过程里离不开对机电传动的研究，我们大学期间不仅仅要掌握相关的机械知识，也要掌握好机电传动的知识，只有这样子才能更好的把我们所学的知识应用到实践中去。

在实际应用中我们经常会遇到诸如需要控制机床快进快退的情况，这就需要我们了解电机正反转的连接。

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。

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。

本次课程设计我们虽然只有一周的时间，但是我们在一周的时间内我们学会了很多东西。

通过课程设计我们初步了解了关于机电传动控制的知识，能把书本上的知识应用到设计之中，这对我们来说是一个很大的提升。

这次设计让我受益匪浅。

这次设计有很多东西做的并不好，还有很多可以改进的地方，希望老师可以批评指正。

2013年1月8日

目录

第一章原理图设计

第一节电动机启动方法选择

第二节自耦变压器启动原理简述

第三节星-三角降压启动原理简述

第四节直接启动原理简述

柜体设计及柜体说明

第一节柜体设计

第二节柜体说明

第二章结束语

第一节结束语

附录A主电路电路图

附录B控制电路电路图

附录C元件清单

附录D安装平面图及柜体设计

第一章原理图设计

第一节电动机启动方法选择

本次课程设计我所设计的三台电机的功率分别是110KW、22KW和7.5KW。

通常来说是根据电机功率大小选择不同的启动方法。

通常电机功率在55KW以上采用自耦变压器降压启动，电机功率在11KW一下采用直接启动，而电机功率位于两者之间的采用星-三角降压启动。

故对于本次课程设计的三台电机分别采用自耦变压器降压启动（110KW），星-三角降压启动（22KW）及直接启动（7.5KW）。

第二节自耦变压器启动原理简述

自耦变压器二次绕组有多个抽头，能输出多种电源电压，启动时能产生多种转矩，一般比Ｙ—Δ启动时的启动转矩大得多。

自耦变压器虽然价格较贵，而且不允许频繁启动，但仍是三相笼型异步电动机常用的一种降压启动装置。

图1为一种三相笼型异步电动机自耦变压器降压启动控制电路。

其工作过程是：

合上隔离开关QS，按下SB2，KM1线圈得电，自耦变压器作Ｙ连接，同时KM2得电自保，电动机降压启动，KT线圈得电自保；当电机的转速接近正常工作转速时，到达KT的整定时间，KT的常闭延时触点先打开，KM1、KM2先后失电，自耦变压器Ｔ被切除，KT的常开延时触点后闭合，在KM1的常闭辅助触点复位的前提下，KM3得电自保，电机全压运转。

　电路中KM1、KM3的常闭辅助触点的作用是：

防止KM1、KM2、KM3同时得电使自耦变压器Ｔ的绕组电流过大，从而导致其损坏。

第三节星-三角降压启动原理简述

图2三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路图

按下启动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM2常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。

此时时间继电器KT虽已动作，接点应断开，但其延时接点是瞬间闭合延时断开的（延时结束后断开），同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KM3的线圈回路，则交流接触器KM3带电动作，其主触头去接通三相绕组，使电动机处于Y形连接的运行状态；KM3辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KM1的线圈。

主交流接触器KM1带电启动后，其辅助触头进行自保持功能（自锁功能）；而KM1的主触头闭合去接通三相交流电源，此时电动机启动过程开始。

c.当时间继电器KT延时断开接点（动断接点）KT的时间达到（或延时到）电动机启动过程结束时间后，时间继电器KT接点随即断开。

时间继电器KT接点断开后，则交流接触器KM3失电。

KM3主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KM3的常闭辅助触头闭合，去接通Δ形连接交流接触器KM2的线圈电源。

当交流接触器KM2动作后，其主触头闭合，使电动机正常运行于Δ形连接状态；而KM2的常闭辅助触头断开使时间继电器KT线圈失电，并对交流接触器KM3联锁。

电动机处于正常运行状态。

启动过程结束后，电动机按Δ形连接正常运行。

第三节直接启动原理简述

图3三相异步电动机直接启动控制线路图

当按下启动按钮SB2后，电源U1相通过热继电器FR动断接点、停止按钮SB1的动断接点、启动按钮SB2动合接点及交流接触器KM的线圈接通电源V1相，使交流接触器线圈带电而动作，其主触头闭合使电动机转动。

同时，交流接触器KM的常开辅助触头短接了启动按钮SB2的动合接点，保持交流接触器线圈始终处于带电状态，这就是所谓的自锁（自保）。

与启动按钮SB2并联起自锁作用的常开辅助触头称为自锁触头（或自保触头）。

第2章柜体设计及柜体说明

第1节

柜体设计

第二节柜体说明

该设备共有3个控制回路，分别由110KW、22KW、7.5KW电动机所驱动

要求：

1.所有电器元件为正泰品牌。

所用电机均为380V，3相，50HZ。

喷塑喷漆；表面颜色为科技白，主电缆线必须压线鼻、沾锡锅，控制回路必须压线鼻，套打印线号。

2.控制要求：

A面板要求：

电源指示、控制电源开关、急停按钮、设备启停按钮。

B故障报警：

设备出现故障面板要有报警指示。

3.电控柜板厚：

A.2mm,门板大于1平方米内部应加筋板。

B.注意整个箱体防水性、防虫。

C.将控制面板直接安装在电柜上，并保证操控方便、安全；各个回路的接地线连接牢固可靠。

D.电控柜顶部装吊环，便于搬运安装。

4.控制面板保证操控方便、安全。

各个回路的接地线连接牢固可靠。

5.电控柜顶部装吊环，吊环固定于柜体的龙骨架上。

便于搬运安装。

结束语

这次课程设计虽然只有一周的实践但是我们收获颇为丰富，在设计的过程中巩固了学会的知识同时也学会了很多新的东西

这次课程设计让我们有机会把课本上的知识应用到实践中去，一直以来我们对机电传动的理解就只是简单的原件符号跟课本上的线路图连接而已，这是我们第一次试着把知识与实践相结合。

就结果而言并不是让我十分满意，因为设计中很多细节的东西把握不好，还有很多问题没有解决。

由于我们课程设计时间相对比较短，并没有能做出一个让我们满意的成果。

实际的工作跟纯粹的知识完全不同，工作的时候要考虑的东西比要比课本上的原理复杂的多，通过课程设计让我们在思考的东西时能够更好更全面的去考虑。

这次课设弹我知道了经验对于我们专业的重要性，没有经验的我们对于这种相对简单的东西也觉得十分棘手。

我们要想在以后的工作中有所成就的话，就需要我们多多的实践积累经验。

参考文献

[1]邓星钟，等.机电传动控制[M].4版.武汉：

华中科技大学出版社，2007

[2]张海根.机电传动控制[M].北京：

高等教育出版社，2001

[3]郝用兴,等.机电传动控制[M].武汉：

华中科技大学出版社，2009

[4]刘志刚.电力电子学[M].北京：

清欢大学出版社，2004

[5]黄家善.电力电子技术[M].北京：

机械工业出版，2007

[6]赵永成,等.机电传动控制[M].北京：

中国计量出版社，2003

[7]程宪平,等.机电传动控制[M].2版.武汉：

华中科技大学出版社，2003

[8]周宏普,等.机电传动控制[M].北京：

化学工业出版社，2008

[9]杨天明,等.电机与拖动[M].北京：

北京大学出版社，2009

[10]刘金琪.机床电器自动控制[M].哈尔滨：

哈尔滨工业出版社，2009

附录A

主电路电路图

附录B

控制电路电路图

附录C

元件选择

电机种类

自耦变压器启动电机

（110KW）

星-三角降压启动电机

（22KW）

直接启动电机

（7.5KW）

断路器

NM1-400H/33002

400A

NM1-100H/33002

80A

NM1-100H/33002

32A

接触器

2个NC2-400

1个NC2-265

10

3个NC2-115

AC220V

10

CJX2-32

AC-3

10

自耦减压变压器

QZB-J-190

370A

380V

时间继电器

JS14P-25

AC380V

50HZ

JSP14-99

AC380V

50HZ

电机综合保护护器

JD-5/400

AC380V

50HZ

JD-5/200

AC220V

50HZ

JD-5/80

AC220V

50HZ

热继电器

JR36-160

JR26-63

JR36-20

熔断器

RT28-63

RT28N-32/3P

中间继电器

JZC4-31

附录D

电器控制柜