继电线路课题设计.doc

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1、宁波技师学院继电线路设计课程报告课题名称 工件加工设备流水线专业班级 06电气（六）2学生姓名 学 号 48 指导教师 吴银富 章晓通 电气技术系二零一零年十一月摘 要该设备主要的功能是工件加工钻孔功能，上料以后自动运行直到下料，由四台电机工作运行，第一台是作上料运行，第二台是作为夹紧、松开运行，第三台是主电机作为加工运行，第四台电机是作下料运行，主电机是有Y降压启动，实行正反转。关键词：电机、上料、夹紧、松开、加工、下料目 录1引 言12设备总体介绍22.1设计目的22.2 电路的设计23硬件设计43.1主电路43.2控制电路54软件设计64.1、流程图64.2、原理分析74.3、主电路逻辑

2、式104.4、辅助电路逻辑式114.5、时序图124.6元器件简介与选用134.6.1低压熔断器134.6.2主令电器134.6.3接触器144.6.4继电器144.6.5元器件的选用155制作和调试175.1制作过程175.2调试186结论197参考文献20附录1系统实物图21附录2 实验原理图22附录3 元件清单23241引 言由于电力在生产、传输、分配、使用和控制等方面的优越性，使得电力拖动具有方便、经济、效率高、调节性能好、易于实现生产过程自动化等优点，所以电力拖动获得了广泛的应用。机械加工车间常用的孔加工机床台式钻床。使用时合上电源开关后，按下启动按钮，电源即接入电动机，使其转动，再

3、通过传动带带动钻头旋转钻削工件。 随着电力拖动的发展，最早生产的是由手动控制电器控制电动机的运转的手动断续控制方式。随后逐步发展为有继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触器式有触点断续控制方式。这种控制系统结构简单、工作稳定、成本低、维护方便，不仅可以方便的实现生产过程的自动化，而且可以实现集中控制和远距离控制，所以目前生产机械中仍广泛采用。但是这种控制只有通和断两种状态，气控制作用是断续的，即只能控制信号的有无，而不能连续的控制信号的变化。为了适应控制信号连续变化的场合，又出现了直流电动机连续控制。这种控制方式可充分利用直流电动机调速性能好的特点，得到高精度、宽范围的平滑调速系统。随着电子

4、技术和控制理论的不断发展，相继出现了顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。在电动机调速方面，已经成了电子功率器件与自动控制相结合的领域。不但晶闸管-直流电机调速系统得到了广泛应用，而且交流变频调速技术发展迅速，在许多领域交流电动机变频调速系统有取代晶闸管-直流电动机调速系统的趋势。2设备总体介绍本设备主要功能是工件加工流水线，主电机是Y降压启动。加工设备中主要是上料后它将自动运行，中间为防止工件移位所以加了夹紧、松开功能，加工完后自动下料。第一台电机为2.5KW，第二台电机为700W，第三台电机为12.5KW，第四台电机为1.5KW。第三台电机为主电机，主要负责加工功能。2.

5、1设计目的1、能够正确根据题意设计出该电路。2、掌握每个元器件的逻辑功能与使用方案。3、了解该电路的组成及工作原理和分析方法。4、能够正确选择元器件。5、能够正确分析主控逻辑式。6、能够正确绘制出控制简化图与时序图。2.2 电路的设计题目条件：1、上料-夹紧-加工-松开-下料 2、主电机Y降压启动 3、具有过载保护、短路保护、失压保护和欠压保护 4、有必要的电气保护和联锁 1、主电路2、控制电路设计基础设计电气控制线路的基本原则：由于电气控制线路是为整个机械设备和工艺过程服务的，所以在设计前要深入现场收集有关资料，进行必要的调查研究。电气控制线路的设计应遵循以下基本要求：1应大量限度地满足机械

6、设备对电气控制线路的控制要求和保护要求。2在满足生产工艺要求的前提下，应力求使控制线路简单、经济、合理3保证控制的可靠性和安全性4操作和维修方便设计电气控制线路应注意的问题：1尽量缩短电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。2尽量缩短连接导线的数量和长度3正确连接电器的线圈4真确连接电器的触头 5在满足控制要求的情况下，应尽量减少电器通电的数量6应尽量避免采用许多电器依次动作才能接通另一电器的控制线路7在控制线路中应避免出现寄生回路8保证控制线路工作可靠和安全9线路应具有必要的保护环节3硬件设计本电路主要由主电路和控制电路两部分组成。3.1主电路如图3-1主电路图主电路主要是由四台电

7、机组成第一台上料，第二台夹紧松开，第三台加工，第四台下料，电机都由接触器控制，其中主电机M3为星三角降压启动。3.2控制电路控制电路主要是接触器、按钮控制，主要是为是实现电机转动的功能，也起到相应的保护功能。如图3-2控制电路图4软件设计4.1、流程图4.2、原理分析 4.3、主电路逻辑式打“*”的为得电4.4、辅助电路逻辑式4.5、时序图4.6元器件简介与选用4.6.1低压熔断器低压熔断器的作用是在线路中作短路保护。使用时，熔断器应串联在被保护的线路中。正常情况下，熔断器的熔体相当于一段导线；当电路发生短路故障时，熔体能迅速分断电路，从而起到保护线路和电气设备的作用。熔断器的额定电压必须等于

8、或大于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电路。熔断器的选择主要包括熔断器类型、额定电压、熔断器额定电流与熔体额定电流的确定。熔断器类型与额定电压选择根据负载保护特性和短路电流大小、各类熔断器的适用范围来选用熔断器的类型根据被保护电路的电压来决定熔断器的额定电压。熔体与熔断器额定电流的确定熔断器额定电流大小与负载大小、负载性质有关。对于负载平稳、无冲击电流，如一般照明电路、电热电路可按负载电流大小来确定熔体的额定电流。对于有冲击电流的电动机负载为达到短路保护目的，又保证电动机正常启动，对笼型感应电动机其熔断器熔体的额定电流为：单

9、台电动机INF=(1.52.5)INM(1-1)式中，INmax为熔体额定电流（A）；IM为电动机额定电流（A）。多台电动机共用一个熔断器保护INF=(1.52.5)INmax+IM(5-3)(1-2)式中，INmax为容量最大一台电动机的额定电流（A）；IM为其余各台电动机额定电流之和（A）。轻载启动及启动时间较短时，式中系数取1.5；重载启动及启动时间较长时，式中系数取2.5。4.6.2主令电器1按钮按钮是一种用人体某一部分（一般为手指或手掌）施加力而操作、并具有弹簧储能复位的控制开关，是一种最常有的主令电器。一般情况下，它不直接控制主电路（大电流电路）的通断，而是在控制电路（小电流电路）

10、中发出指令或信号，控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气连锁。2行程开关行程开关是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。主要用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置，是一种自动控制电器。行程开关的作用原理与按钮相同，区别在于它不是靠手指的按压，而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号，使运动机械按一定的位置或行程实现自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。行程开关可按下列要求进行选用：根据应用场合及控制对象选择。有一般用途行程开关和起重设备用行程开关。根据安装环境选择防护型式，如开启式或保护式。根据

11、控制回路的电压和电流选择行程开关系列。根据机械与行程开关的传力与位移关系选择合适的头部型式。4.6.3接触器交流接触器主要由电器系统、触头系统、灭弧装置和辅助部件等组成。当接触器的线圈通电后，线圈中的电流产生磁场，使静铁心磁化产生足够大的电磁吸力，克服反作用弹簧的反作用力将衔铁吸合，衔铁通过传动机构带动辅助常闭触头先断开，三对常开主触头和辅助常开触头后闭合；当接触器线圈断电或电压显著下降时，由于铁心的电磁吸力消失或过小，衔铁在反作用力弹簧的作用下复位，并带动各触头恢复到原始状态。接触器主触头的额定电压应大于或等于所控制线路的额定电压。接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。电磁系统：

12、电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。4.6.4继电器1、热继电器热继电器在三相异步电动机控制线路中也只能作过载保护，不能用作短路保护。这是因为热继电器的热惯性大，即热继电器的双金属片受热膨胀弯曲需要一定时间。当电动机发生短路时，由于短路电流很大。热继电器还没来得及动作，供电线路和电源设备可能就已经损坏。而在电动机启动时，由于启动时间很短，热继电器还未动作，电动机启动完毕。总之，热继电器和熔断器两者所起的作用不同，不能相互代替使用。4.6.5元器件的选用第一台电机为2.5KW,第二台电机为700W，第三台电机为12.5KW，第四台电机为1.5KW。1.

13、熔断器选择1KW=2A第一台电机额定电流 22.5=5A第二台电机额定电流 20.7=1.4A第三台电机额定电流 212.5=25A第四台电机额定电流 21.5=3A总额定电流 5+1.4+25+3=34.4A一台电机 IRN(1.52.5)IN IRN(1.52.5) 5 IRN(7.512.5) IRN(1.52.5) 1.4 IRN(2.13.5) IRN(1.52.5) 25 IRN(37.562.5) IRN(1.52.5) 3 IRN(4.57.5)多台电机 IRN(1.52.5)IMAX+INIRN(1.52.5)25+34.4 IRN(71.996.9)根据查表（电力拖动控制线

14、路与技能训练p13）表1-5常见低压熔断器的主要技术参数选用螺旋式熔断器RL1-1001002.转换开关选择 查表（电力拖动控制线路与技能训练P28）表1-13HZ10系列组合开关主要技术数据 选用HZ10-1003.行程开关选用 查表（电力拖动控制线路与技能训练P39）表1-22LX19和JLXK1系列行程开关的主要技术数据 选用LX19-1214.接触器选择 主触头电流 IC=KVN/Pn10 3 K=（11.4）查表（电力拖动控制线路与技能训练P59）表1-31 CJ-10系列交流接触器的技术数据 选用CJ10-605.时间继电器选用 JS7-1A6.热继电器选用 查表（电力拖动控制线路

15、与技能训练P80）表1-44 JR36系列热继电器的主要技术数据 热元件的整定电流为电机额定电流的0.951.05倍FR1选 JR36-205 FR2选 JR36-201.6 FR3选 JR36-3232FR4选 JR36-2057.导线的选用 12.5KW电机额定电流为25A，按用每平方毫米流量5-6计算，选4-6平方毫米，；铝线取10平方毫米。 8按钮的选用 查表（电力拖动控制线路与技能训练P36）表1-20LA10系列按钮的主要技术数据 选用LA10-3H5制作和调试5.1制作过程 要课题设计第一件最主要的是自己先要有思路，有了思路才可以设计，还要多看书，我设计的是工件加工流水线。上料夹

16、紧加工退刀松开下料，先设计了主电路，有了主电路在设计控制电路，图设计完后就是计算和选用元件，要选的元件有三项闸刀开关1个，转换开关1个，熔断器5个，交流接触器8个，热继电器4个，时间继电器1个，行程开关7个，按钮1个，软线(各型号请看附录3)，电机M1 2.5KW，M2 700W，M3 12.5KW，M4 1.5KW，由于做的是模拟电路所以型号也就不同，模拟用的型号为三项闸刀开关DZ47LE-32，转换开关HZ10-10，熔断器RL1-15，交流接触器MYC10-10，热继电器JR36-20，时间继电器JS7-2A，行程开关LX19K-B，按钮LA4-3H，软线0.5mm2。选好了元器件就是领

17、取元器件了，领来了元件还不能安装，因为要检测过，确定元件都是好的以后就是安装元件，元器件安装也不是随便安装的，也是要按要求安装，要按图纸的要求，正确利用工具和仪表，元件在配电板上布局要合理，安装要准确、牢固。元件安装好后就是接线，接线也是有要求的，接线要求美观、紧固、无毛刺，导线要进线槽，电源和电动机要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。接好了线，就是静态试验，静态试验成功后就是动态试验，成功后就是后续的整理工作，把线都放进线槽，盖上槽盖，然后把元器件、线的安装都检查一遍。都完成后最后的工作就是写报告，报告是按老师给的模版要求做的。先写封面，然后是摘要主要是对自己的

18、作品总体介绍一下，然后是目录，目录是文本自动生成的，再是引言，主要介绍自己设计的设备的应用与优点，再是设计总体方案，写一下设计的东西的实现的功能，然后是硬件设计，主要说的是电路各部分的设计，再是软件设计，主要的是流程图、时序图、逻辑方程式等，再是制作和调试，主要写制作的过程和调试过程，再是总结，写一些自己的对这次设计的总结，再是参考文献，写的是自己在设计工程中所参考的书集，最后是附录，写的是设计电路的原理图、实物图、元器件清单。这样报告就写完了，写完报告后整个设计就算完成了。5.2调试 在调试前首先要检查项目如下：1、 各个元部件的代号、标记是否与原理图上的一致和齐全2、 各种安全保护措施是否

19、可靠3、 控制电路是否满足原理图所要求的各种功能4、 各个电气元件安装是否正确和牢靠5、 各个接线端子是否连接牢固6、 布线是否符合要求、整齐7、 各个按钮、信号灯罩、光标按钮和各种电路绝缘导线的颜色是否符合要求8、 电动机的安装是否符合要求9、 保护电路导线连接是否正确、牢固和可靠 通电前先检查所接电源是否符合要求，通电后先点动，然后验证电气设备的各个部分的工作是否正确和操作顺序是否正常，特别要注意验证急停器件的动作是否正确，验证时，如有异常情况，必须立即切断电源查明原因。 然后检查负载运行是否正常，在正常负载下连续运行，验证电气设备所有部分运行的正确性，特别验证电源中断和恢复电源时是否危及

20、人身安全、损坏设备，同时要验证全部器件的升温不得超过规定的允许温升和在有载情况下验证急停是否仍然安全有效。 在调试的过程中并没有太大的问题，在第一次通电时Y降压启动时，控制三角形运行的接触器一直得电，后来检查问题是自锁了断不了电，后来把自锁去掉后可以正常运行了。6结论在这次课题设计中我学到了很多，也认识到了自己的很多不足之处，说实话做课题设计是非常好的学习机会，因为自己真正的动脑、动手了。在这次课题设计中我发现如果不经常练习以前的知识就在不知不觉中飞走了。在这次课题设计中对我来说最大的问题是元器件的选择，元器件选择不但要计算还要查表，还要查价格。在选择中发现对元器件的了解是远远不足的，我只了解

21、了点皮毛，而且以前学过的也快忘光了。不过只要用心做就不是难题。在课题设计的这段时间我感觉很充实，每天都在忙碌中度过，这样使我的生活更充实，学习着，并快乐着。写报告也是一个难题，因为要写的东西很多，要画图、要选择元件的过程都写进去，根据要求一步步来一个个画，花了两天时间总算完成。在制作过程中出现了很多问题，一开始是设计问题，不知道该怎么设计，不知从何下手后来看这前几个按要求设计图想了一下，我只要写出要求就可，设计不是问题。后来设计了很多个图给老师看，老师都说太简单不行，这让我很心灰意冷。不过不能气馁，后来看了电托等书后想到可以做流水线加工工件。总算通过了，赶紧画图，画完图就是安装元件，图较复杂所

22、以元件也较多根本不够用借的话别人也要用后来总算在以前遗留的元件中凑齐了，元件齐了就是安装接线。安装接线难不到我，线接了辅助电路然后静态调试发现有一个错误在第二次星三角启动，改好后继续试验成功了。接下来是接主电路，主电路也有点复杂因为我有四个电机。辅助电路和主电路话了我一天半的时间。最后是带电机试验，因为电机少所以只能等，有一台电机所以一部分一部分试验，成功了。最后是联合试验。在中我也发现做事要仔细认真，有时结果并不重要，重要的过程。只要你认真做了那你就是成功的。看到看着自己做的东西心里美滋滋的。7参考文献1 电力拖动控制线路与技能训练，中国劳动社会保障出版社，2001,72 何焕山，工厂电气控

23、制设备，高等教育出版社，2005,13 袁任光，实用电动机控制电路150例，机械工业出版社，2007,54 黄海平，黄鑫，电动机控制电路调试、维修一点通，科学出版社，2008,75.徐建俊，王庆海，电机与电气控制项目教程，机械工业出版社，2008,9附录1系统实物图附录2 实验原理图附录3 元件清单名称型号与规格数量备注价格主熔断器RL1-1003熔心 45A 380V1.8元空气断路器DZ47LE-321380V35元热继电器JR36-32324380V13元交流接触器CJ10-608380V146元转换开关HZ10-601380V86元时间继电器JS7-1A1380V27元行程开关LX19-1217380V8.5元按钮LA4-3H110元三项异步电机Y112M-412.5KW150元三项异步电机Y80-41700W80元三项异步电机YD123M-4/2112.5KW800元三项异步电机Y112M-411.5KW120元辅熔断器RL1-60/352380V2元接线端子TD-24311元螺丝钉35X一盒5元电源线300/5001M8元主电路导线BVR-1.5mm0.6/m控制电路导线BVR-1.0mm0.4/m按钮线BVR-0.7mm0.3/m接地线BVR-1.5mm0.6/m线槽18mm/25mm2m11元