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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)</p><p><b> 姓名:</b></p><p><b> 班級(jí)</b></p><p><b> 學(xué)號(hào)</b></p><p> 指導(dǎo)老師: 目 錄</p&
2、gt;<p> 任務(wù)書(shū)…………………………………………………………………1</p><p> 前言…………………………………………………………………… 2</p><p> 設(shè)計(jì)題目………………………………………………………………3</p><p> 設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………………………………………3-8</p><
3、p> 小結(jié)……………………………………………………………………9-10</p><p> 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………11</p><p> 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想</b></p><p> 課程設(shè)計(jì)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,是一個(gè)非常重要
4、的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),尤其在掌握機(jī)電傳動(dòng)控制技術(shù)時(shí),僅僅了解工作原理和控制的指令系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為最大限度的滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和機(jī)械設(shè)備的要求,就需要結(jié)合機(jī)電傳動(dòng)控制和應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn),進(jìn)行初步的工程訓(xùn)練。</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p> 機(jī)電傳動(dòng)控制得課程設(shè)計(jì)的主要目的,是通過(guò)對(duì)某個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、某條簡(jiǎn)單的自動(dòng)化生產(chǎn)線、某些簡(jiǎn)單
5、的工藝過(guò)程的調(diào)查研究,使學(xué)生明確生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制提出的各項(xiàng)要求。根據(jù)這些要求,進(jìn)行基本的原理設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì),使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的全過(guò)程中,進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù)中的各項(xiàng)要求,建立設(shè)計(jì)工作的整體概念,從工程環(huán)境、實(shí)現(xiàn)手段和操作方式的各個(gè)環(huán)節(jié)入手來(lái)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),通過(guò)不斷的調(diào)試和完善軟硬件設(shè)計(jì),最終能夠滿(mǎn)足這些要求。</p><p> 課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主,在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí),還要進(jìn)行多方面能力的培養(yǎng)
6、和提高,為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后的工作能力打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)的基本要求</b></p><p> 課程設(shè)計(jì)以學(xué)生獨(dú)立工作為主,教師的輔導(dǎo)為輔。要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生得積極性,培養(yǎng)學(xué)生得自主性和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生要獨(dú)立完成的工作:</p><p> 明確設(shè)計(jì)任務(wù),詳細(xì)了解各種設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo);</p>&l
7、t;p> 確定設(shè)計(jì)方案,明確設(shè)計(jì)內(nèi)容;</p><p> 擬定工作進(jìn)度計(jì)劃;規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù);</p><p> 完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次課程設(shè)計(jì)要求完成電機(jī)基本控制的設(shè)計(jì),包括控制原理設(shè)計(jì),元器件選型,控制柜設(shè)計(jì)等
8、內(nèi)容。</p><p> 設(shè)計(jì)要求 完成控制原理圖、元件選型、元件布置圖、柜體設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。</p><p><b> 課題要求及主要參數(shù)</b></p><p> 注:任務(wù)序號(hào)和學(xué)號(hào)尾數(shù)相同。</p><p><b> 前言</b></p><p> 要能
9、勝任電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作,按要求完成好設(shè)計(jì)任務(wù),僅僅掌握電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)是個(gè)夠的,必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),不斷積累經(jīng)驗(yàn).課程設(shè)計(jì)正是為這一目的而安排的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),它是一項(xiàng)初步的工程訓(xùn)練。通過(guò)集中1~2周時(shí)間的設(shè)計(jì)工作,了解一般電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法.課程設(shè)計(jì)題目不要太大,盡可能取自生產(chǎn)中實(shí)用的電氣控制裝置。</p><p> 機(jī)電傳動(dòng)(又稱(chēng)電力傳動(dòng)或電力拖動(dòng))是指以電動(dòng)機(jī)
10、為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)之總稱(chēng)。它的目的是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié),滿(mǎn)足各種生產(chǎn)工藝過(guò)程的要求,保證生產(chǎn)過(guò)程正常運(yùn)行。</p><p> 在現(xiàn)代工業(yè)中,為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的要求,機(jī)電傳動(dòng)不僅包括拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī),而且包括控制電動(dòng)機(jī)的一整套控制系統(tǒng)。也就是說(shuō),現(xiàn)代機(jī)電傳動(dòng)是和由各種控制元件組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)緊密地聯(lián)系在一起的。</p><p>
11、從現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求出發(fā),機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù),從廣義上講,就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線、車(chē)間甚至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;從狹義上講,則專(zhuān)指控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量的增加、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、生產(chǎn)成本的降低工人勞動(dòng)條件的改善以及能源的合理利用。例如,一些精密機(jī)床要求加工精度達(dá)百分之幾毫米,甚至幾微米;重型鏜床為保證加工精度和控制表面粗糙度,要求能在極慢的穩(wěn)速下進(jìn)給,即要求能在很寬的范圍內(nèi)調(diào)速;軋鋼車(chē)間的可逆式軋機(jī)及其輔助操作
12、頻繁,要求在不到一秒的時(shí)間內(nèi)疚能完成從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過(guò)程,即要求能迅速地啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn);對(duì)于電梯和提升機(jī),要求啟動(dòng)和制動(dòng)平穩(wěn),能并能準(zhǔn)確地停止在給定的位置上;對(duì)于冷、熱連軋機(jī)以及造紙機(jī)的各機(jī)架或各部分,要求它們的轉(zhuǎn)速保持一定的比例關(guān)系,以便進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn);為了提高效率,要求對(duì)由數(shù)臺(tái)或數(shù)十臺(tái)設(shè)別組成的生產(chǎn)自動(dòng)線實(shí)行統(tǒng)一控制和管理。諸如此類(lèi)要求,都是靠電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p> 由整
13、個(gè)發(fā)展過(guò)程,不難看出,隨著機(jī)械加工要求不斷提高,機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜度也在不斷增加。本課程的重點(diǎn)在與控制部分,如何利用電氣元件或計(jì)算機(jī)控制電氣來(lái)拖動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)所要求的功能。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí),就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)執(zhí)行元件(電動(dòng)機(jī))、控制元件的熟練掌握與運(yùn)用,同時(shí)也要求對(duì)控要求進(jìn)行了解。</p><p> 另外,在本次課程設(shè)計(jì)中,我們還應(yīng)學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)主回路、控制回路以及輔助回路。同時(shí),在回路的總體連接上,要熟悉設(shè)計(jì)的技
14、巧。</p><p> 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),除了復(fù)習(xí)掌握已學(xué)過(guò)的電氣知識(shí)外,還應(yīng)熟悉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)方法,從而增加自己的閱歷,提高自己的工作能力</p><p><b> 三、課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p> 1、課程設(shè)計(jì)之序號(hào)應(yīng)和學(xué)號(hào)尾數(shù)相同,所控電機(jī)按順序編排序號(hào)。</p><p> 2、要求采用
15、繼電器-接觸器控制電機(jī)的啟停??刂齐妷?80v,頻率50hz。</p><p><b> 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b> 電機(jī)控制原理</b></p><p> 根據(jù)電機(jī)功率大小選擇不同的啟動(dòng)方法(通常55kw及以上采用自耦變壓器啟動(dòng),11kw及以下采用直接啟動(dòng),之間采用星-三角)。繪制主電路及控制電
16、路原理圖、安裝接線圖(用CAD繪制)。列出元件清單。</p><p> 元件選型 根據(jù)電機(jī)功率確定電流大小,依據(jù)電流選擇元件型號(hào)(推薦采用正泰電器)。</p><p> 元件布置 根據(jù)元件型號(hào)所確定元件外形尺寸及安裝尺寸,排列元件位置,畫(huà)出安裝平面圖??梢圆捎萌S設(shè)計(jì)手段。</p><p> 柜體設(shè)計(jì) 根據(jù)元件排列尺寸設(shè)計(jì)柜體。畫(huà)出柜體設(shè)計(jì)圖紙。&
17、lt;/p><p><b> 設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p><b> 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p> 功率160kw,15kw,4kw分別選用M1,M2,M3三款電動(dòng)機(jī)</p><p> (一)160kw M1選用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)</p><p><
18、b> (1) 原理圖</b></p><p><b> ?。?)控制方式</b></p><p> 1.合上空氣開(kāi)關(guān),QF1接通三相電源</p><p> 2.按下啟動(dòng)按鈕SB2,交流接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖,其主觸頭閉合,將自耦變壓器線圈接成星形。同時(shí),由于KM1輔助常開(kāi)閉合,使得接觸器KM2線圈通電吸合,KM2
19、的主觸頭閉合由自耦變壓器的低壓三相電源的65%接入電動(dòng)。</p><p> 3.KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使時(shí)間繼電器KT線圈通電,并按以調(diào)整好的時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)時(shí)間達(dá)到后,KT的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使中間繼電器KA線圈通電吸合并自鎖。</p><p> 4.由于KA線圈通電,其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),使KM1線圈斷電,KM1常開(kāi)觸點(diǎn)全部釋放,主觸點(diǎn)斷開(kāi),使自耦變壓器線圈星端打開(kāi),同時(shí)KM2線圈斷電
20、,其主觸頭斷開(kāi),切斷自耦變壓器電鍍KA的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,通過(guò)KM1已復(fù)位后,常閉觸點(diǎn)使KM3線圈得電吸合,KM3主觸頭接通電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。</p><p> 5.KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)也使時(shí)間繼電器KT線圈斷電,其延時(shí)閉合觸點(diǎn)釋放,也保證了在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)任務(wù)完成后,使時(shí)間繼電器KT可處于斷電狀態(tài)。</p><p> 6.欲停車(chē)時(shí),可按SB1,則控制回路全部斷電,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。</p&
21、gt;<p> 7.電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)由保護(hù)繼電器JD完成。</p><p><b> ?。?) 元件選擇</b></p><p> ?。ǘ?15kw電動(dòng)機(jī)采用星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)</p><p><b> (1)原理圖</b></p><p><b> ?。?)控制過(guò)程&l
22、t;/b></p><p> 上圖所示為一種星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制線路,這個(gè)線路是靠時(shí)間繼電器KT2實(shí)現(xiàn)星-三角形轉(zhuǎn)換的。按下按鈕SB4,接觸器KM4、KM6同時(shí)得電,其主觸點(diǎn)閉合,控制線路使電動(dòng)機(jī)接成星形。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后,接觸器KM6斷電,其主觸點(diǎn)打開(kāi),同時(shí)接觸器KM5得電,KM5主觸點(diǎn)閉合,則電動(dòng)機(jī)就實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng),而后再自動(dòng)轉(zhuǎn)換到正常速度運(yùn)行。</p><p> KM5和
23、KM6的動(dòng)斷觸點(diǎn)是保證接觸器KM5與KM6不會(huì)同時(shí)通電,以防電源短路,KM5的動(dòng)斷觸點(diǎn)同時(shí)也使時(shí)間繼電器KT2斷電。</p><p><b> (3)元件選擇</b></p><p> ?。ㄈ?KW電機(jī)采用直接啟動(dòng)</p><p><b> (1)原理圖</b></p><p><b&g
24、t; ?。?)控制過(guò)程:</b></p><p> 按下SB6,接觸器KM7通電,KM7實(shí)現(xiàn)自鎖閉合,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);按下SB5,接觸器KM7斷電,電動(dòng)機(jī)停止。</p><p><b> ?。?)元件選擇</b></p><p><b> 小結(jié)</b></p><p> 機(jī)電傳動(dòng)控制這
25、門(mén)課,是以電機(jī)為被控對(duì)象,控制為核心的一門(mén)課程。所以,我們不僅要掌握現(xiàn)代工業(yè)的各種控制方法,同時(shí)也應(yīng)了解電機(jī)的原理以及特性。在學(xué)習(xí)這門(mén)課時(shí),我們主要將重點(diǎn)放在了控制這一部分。這次的機(jī)電控制所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)由于時(shí)間比較短,所以有很多的不足之處,并且有很多的設(shè)想并沒(méi)有在這次的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn),例如在制動(dòng)的時(shí)候如果要求電機(jī)有很高的停止精度就必須要有非常精確的制動(dòng)系統(tǒng)等等。</p><p> 在這次設(shè)計(jì)的時(shí)候如果要加入電機(jī)的
26、反轉(zhuǎn)功能和制動(dòng)功能就會(huì)使這個(gè)系統(tǒng)更有他的實(shí)用價(jià)值,當(dāng)然在柜體方面的設(shè)計(jì)還有不足,例如在安裝元件的安裝板的設(shè)計(jì)上沒(méi)有完美的考慮到各個(gè)元件的安裝尺寸,使得安裝板的尺寸有很多的變化不便于柜體的加工,希望下次的設(shè)計(jì)中能考慮到這些問(wèn)題。</p><p> 另外,在本次課程設(shè)計(jì)中,我們總共經(jīng)歷了控制要求的分析、原理圖的設(shè)計(jì)、元器件的選型、接線圖的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)資料整理等過(guò)程。在每個(gè)過(guò)程中我們都學(xué)到了很多的知識(shí),積累許多經(jīng)驗(yàn),
27、并了解了整個(gè)設(shè)計(jì)的流程。</p><p> 在原理圖的設(shè)計(jì)上,我們學(xué)會(huì)了如何靈活利用“起保停”電路來(lái)實(shí)現(xiàn)我們所需的控制要求。另外我們還學(xué)會(huì)了如何分工,將整個(gè)原理圖劃分為主回路、控制回路、輔助回路等3個(gè)部分,然后分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在控制回路中,我們還可以劃分為電機(jī)控制回路和液壓控制回路等兩個(gè)模塊。這樣,經(jīng)過(guò)細(xì)分后的原理圖,就變的簡(jiǎn)單明了,設(shè)計(jì)起來(lái)就很容易明確目的,快速的完成任務(wù)。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)半手動(dòng)控制的生產(chǎn)
28、線要求,我們利用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),在設(shè)計(jì)自動(dòng)回路時(shí),同時(shí)也添加了手動(dòng)控制按鈕,這樣就更方便手動(dòng)調(diào)節(jié)。</p><p> 在元器件的選型上,我們學(xué)會(huì)了如何查資料,查詢(xún)電工手冊(cè)。通過(guò)查手冊(cè)中的元器件性能指標(biāo)表格,我學(xué)會(huì)了如何篩選自己所需要的元器件。同時(shí),我們?cè)谫Y料中查到了許多經(jīng)驗(yàn)公式,利用這些經(jīng)驗(yàn)公式,我們計(jì)算出工業(yè)中一些額定電流的裕度。</p><p> 最后,通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)過(guò)程,我
29、們經(jīng)歷了許多困難坎坷。我們通過(guò)重重困難,最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)于我們而言,這就像是真正的工作一般,組員們通力合作。這個(gè)過(guò)程,是我們最寶貴的財(cái)富,因?yàn)?,我們從中汲取的?jīng)驗(yàn)將受用一生。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1]郝用興、苗滿(mǎn)香等,機(jī)電傳動(dòng)控制,華中科技大學(xué)出版社,2010.1</p><p> [
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