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文檔簡介
1、<p><b> 電拖及綜合課程設(shè)計</b></p><p> 題目:三相鼠籠式異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及能耗制動電氣控制系統(tǒng)</p><p> 專業(yè):電氣工程及其自動化 </p><p> 班級:電氣一班
2、 </p><p> 三相鼠籠式異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及能耗制動電氣控制系統(tǒng)</p><p> [摘要] 本課題主要是關(guān)于用西門子的PLC控制機(jī)械手來完成一系列預(yù)定動作,其中機(jī)械手由三相鼠籠式異步電動機(jī)來控制,系統(tǒng)的外部信息由五個行程開關(guān)及按鈕提供,電動機(jī)的制動方式為能耗制動。本設(shè)計主要完成如下任務(wù):1.完成三相鼠籠式異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及能耗制動系統(tǒng)主電路設(shè)計;2.完
3、成PLC控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計;3.設(shè)計中用到的所有元器件的選型。</p><p><b> 系統(tǒng)設(shè)計方案:</b></p><p> 本實(shí)驗(yàn)用 Y100L2-4型三相鼠籠式異步電動機(jī)驅(qū)動機(jī)械手來完成如下動作:</p><p> 機(jī)械手初始位置時停在左邊,位置傳感器SQ1 為ON。當(dāng)按下起動按鈕SB1 后,機(jī)械手開始工作,前進(jìn)到工位1 時工
4、作6s,前進(jìn)到工位2 時工作6s,然后返回到初始位置。當(dāng)按下停止按鈕SB2 后,機(jī)械手停止工作。當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動到左(右)極限位置時,報警指示并使機(jī)械手停止運(yùn)動。機(jī)械手的正反轉(zhuǎn)以及停車等由三相鼠籠異步電動機(jī)及可編程控制器實(shí)現(xiàn)。</p><p> 圖1:(機(jī)械手運(yùn)動工作示意圖)</p><p> 2.電動機(jī)主電路設(shè)計: </p><p> 電動機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)分為正轉(zhuǎn),
5、反轉(zhuǎn),停止三種,制動形式為能耗制動。電機(jī)選用.Y100L2-4型三相鼠籠式異步電動機(jī).PLC可編程控制器</p><p> 圖中QS,FU1,F(xiàn)U2,F(xiàn)R分別為空氣開關(guān),熔斷器,用于電機(jī)的過載,缺相保護(hù)等。</p><p> 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)互換由改變輸入電路的相序來實(shí)現(xiàn)。正轉(zhuǎn)是KM1閉合,KM2斷開,反轉(zhuǎn)時KM1斷開,KM2閉合,輸入電路的相序就由L1-L2-L3變?yōu)長3-L2-L1,
6、實(shí)現(xiàn)電路的反轉(zhuǎn)。</p><p> 電機(jī)制動時采用能耗制動的方案,選其中兩個端口加入直流電壓,使電機(jī)中為恒定磁通,且電流為額定電流的4-5倍。因?yàn)殡娫粗挥?20V的交流電,所以需要變壓及整流電路,使輸出電壓為一定幅值的直流電。</p><p> 在停止?fàn)顟B(tài)時,KM1,KM2,應(yīng)為斷開狀態(tài),KM3應(yīng)為閉合狀態(tài),所以KM1,KM2設(shè)計為常開,KM3設(shè)計為常閉開關(guān)。</p>&
7、lt;p> 圖2:(電動機(jī)主電路圖)</p><p><b> PLC硬件電路設(shè)計</b></p><p> 西門子可編程控制器的型號為6ES 7214--1AD23--0XB0 CPU 224 ,DC/DC/DC 14輸入/10輸出,所以選擇原器件的驅(qū)動電壓都為24VDC。</p><p><b> I/O分配如下表:
8、</b></p><p> 西門子PLC可編程控制器硬件連線圖如下:</p><p> 圖3:(PLC硬件電路連線圖)</p><p> 4. 24V直流提供電路</p><p> 380VAC--24VDC整流電路,先用變壓器把380VAC交流降為36VAC,然后再用二極管橋式整流電路整流,再用LM7824三端穩(wěn)壓器電路
9、降為24VDC,7824三端穩(wěn)壓器的輸入電壓為36-72V,輸出電壓為24V,且需要兩個電容來穩(wěn)壓,輸入端為大電榮為0.33uf,輸出端為小電容為0.1uf,輸出電流最大為1.5A,因?yàn)榭傠娏餍枨鬄?.675A,所以需要兩個電路并聯(lián)使用才能滿足需要。</p><p> 圖4:(24V直流提供電路)</p><p> 5.器件表及選型說明:</p><p> 空
10、氣開關(guān):參數(shù)電壓380V,額定電流:>6.8A</p><p><b> 所以選擇型號為:</b></p><p> 品牌: Panasonic/松下</p><p> 型號: BBD3503CP</p><p> 主要參數(shù):規(guī)格: 3P 額定電流: 50A 額定電壓:380V 滅弧方式: 磁
11、吹斷路器</p><p><b> 個數(shù):1</b></p><p> 熱繼電器:額定電壓為380v,額定電流大于6.8A。</p><p><b> 所以選擇型號為:</b></p><p> 品牌: 施耐德 型號: LRD35C 觸點(diǎn)形式: 常開型</p><p
12、> 主要參數(shù):額定電壓380V 額定電流0.1 - 38A可調(diào)</p><p><b> 個數(shù)1個</b></p><p> 變壓器:380V---36V,能耗制動的電流有效值為7A,所以的容量應(yīng)大于7*36=252VA</p><p> 所以選擇型號為:品牌: 萬家 型號: BK-500</p><p&
13、gt; 主要參數(shù):輸入電壓380V,輸出電壓:36V。額定容量:5000VA</p><p><b> 個數(shù):1</b></p><p> 接觸器:額定電壓380V,額定電流大于6.8V,線圈電壓24VDC,驅(qū)動電流<50mA。</p><p> 所以選擇型號為:品牌: 西門子 型號: 3RT1016-1BB42</p&
14、gt;<p> 主要參數(shù):AC-3 400V額定功率4kW,1 NC,直流操作24V、3極、</p><p><b> 個數(shù):3</b></p><p> 二極管:額定電流7A,最大反向電壓36*1.414=51V</p><p> 所以選擇型號為:1N5408 IN5408 </p><p>
15、電流10A,最大反向電壓1000V:數(shù)量8個</p><p> 可變電阻器:最大電阻為5歐姆,額定電流7A,旋臂滑線式變阻器,額定功率應(yīng)該大于300W</p><p> 選擇型號: BC1-300W 5歐姆</p><p> 行程開關(guān):驅(qū)動電壓24VDC,</p><p><b> 所以選擇型號為:</b><
16、;/p><p> 品牌: 歐姆龍 型號: MY2NJ DC24V</p><p> 額定電壓24VDC,浪涌電流:NO:0.24A</p><p><b> 數(shù)量:5個</b></p><p> 報警器:驅(qū)動電壓24VDC,功率15W,額定電流:0.625A,</p><p><b&g
17、t; 所以選擇型號為:</b></p><p> 額定電壓24VDC,額定電流50mA,報警方式:閃光,警鈴。</p><p> 三端穩(wěn)壓器:穩(wěn)壓電流為24VDC,所以選用7824三端穩(wěn)壓器電路實(shí)現(xiàn)由36V直流變?yōu)槠椒€(wěn)的24V直流。7824的輸出電流為1.5A,PLC可編程控制器的功率為7W,額定電流為7/24=0.3A,宗電流I=0.3+0.24*5+0.05*3+0.
18、625+0.2*2=2.675A,所以需要兩對36VAC--24VDC電路并聯(lián)才能滿足供電需求。</p><p><b> 所以選擇型號為:</b></p><p> LM78H24 24V三端穩(wěn)壓管 鐵帽TO-3,數(shù)量:2個</p><p><b> 電容0.33uf:</b></p><p&g
19、t; 選擇型號:〖西安超越電子〗CBB21電容 最高電壓:630V 容值0.33UF </p><p><b> 電容0.1uf:</b></p><p> 0.1uf,最高電壓:400V</p><p> 按鈕:驅(qū)動電壓24VDV</p><p> 所以選擇型號為:AL6-A AL6-M,帶紅綠兩種顯示燈,浪
20、涌電流:0.2A</p><p><b> 元器件列表</b></p><p><b> 【參考文獻(xiàn)】</b></p><p> 《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》第四版李發(fā)海、王巖編著清華大學(xué)出版社2011年</p><p> 《電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器》 常曉玲主編機(jī)械工業(yè)出版社2004年
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