電氣工程設(shè)計報告

1、電氣工程設(shè)計學(xué) 院：信息工程學(xué)院級：電氣 1204 班學(xué)生姓名： 小組成員 :指導(dǎo)老師： 設(shè)計時間： 2015 年 11 月11目錄3.二.設(shè)計題目和要求1.題目：電機(jī)的手動與自動控制3.1.采用經(jīng)驗設(shè)計法1.1設(shè)計方法總要求1.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求1.1.2控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求1.1.3確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性1.1.4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)1.1.5澡作、維修方便1.1.6控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)2借鑒電路圖9.3.選用電氣元件4.設(shè)計完成的電路圖185.接線柜實(shí)物圖五.總結(jié)20六.應(yīng)用文獻(xiàn)211、掌握配電柜的接線原則。2、熟悉各種電器元件的工作原理和使用

2、方法。二 . 設(shè)計題目和要求1.題目：電機(jī)的手動與自動控制 2.要求：A. 設(shè)計出 4 臺三相交流電動機(jī)的自動、手動繼電接觸控制系統(tǒng)并完成相應(yīng)的配電工作。B. 手動要求每臺電機(jī)可單獨(dú)的進(jìn)行起動和停止操作;C. 自動要求4臺三相交流電動機(jī)順序起動。具體可根據(jù)自己的設(shè)計進(jìn)行。開關(guān)一切換到自動位置，第一臺電機(jī)立刻啟動，間隔若干時間（如 4 秒），第二臺電機(jī)啟動，又隔一定時間第三臺電機(jī)起動。第三臺電機(jī)啟動后，隔一段時間，所有電機(jī)停轉(zhuǎn)。之后再進(jìn)行新一輪的順序起動。如此反復(fù)進(jìn)行。四.設(shè)計過程1.采用經(jīng)驗設(shè)計法 1.1設(shè)計方法總要求 1.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求在設(shè)計之前必須對生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、

3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí) 際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來考慮控制方式， 起動、反向、制動及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。1.1.2控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求對于比較簡單的控制電路，往往直接采用交流380V或220V電源，不用控制電源變壓器。對于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到110V 或 48V、24V。對于操作比較頻繁的直流電力傳動的控制電路， 常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合 器的控制電路，常采用 24V直流電源供電。1.1.3確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性(1 )電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件， 并且動作時間的配合

4、不致引起競爭。復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常有幾個電器元件的狀態(tài)同時變化，考慮到電器元件總有一定的動作時間，對時序電 路來說，就會得到幾個不同的輸出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為電路 的 競爭”而對于開關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時作用， 也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性，這種 現(xiàn)象稱為冒險”競爭”與 冒險”現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動作，當(dāng)電器元件的動作時間可能影響到控制電路的動作 時，需要用能精確反映元件動作時間及其互相配合的方法(如時間圖法)來準(zhǔn)確分析動作時間，從而保證電路正常工 作。(2 )電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國家有

5、關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電器元件圖形符號應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時要合理安排版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控 制電路或輔助電路排在右面或下面，元器件目錄表安排在標(biāo) 題上方。在實(shí)際連接時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 正確連接電器線圈。交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用， 即使是兩個同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)后，接在兩倍線 圈額定電壓的交流電源上，以免電壓分配不均引起工作不可 靠。在直流控制電路中，對于電感較大的電器線圈，如電磁 閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵磁線圈等，不宜與同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。 如圖，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時， 電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，加在中間繼電 器KA的線圈上，

6、造成 KA的誤動作。為此在 YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路串入KM常開觸點(diǎn)，如圖b） 就能可靠工作。VA R KA.圖4-2大電感線圈與直流I捻器線®的連播a）錯誤連接b正確連接 合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。對于某些回路，電器元件或觸點(diǎn)位置互換時，并不影響其工作原理，但在實(shí)際運(yùn)行中，影響電路安全并關(guān)系到導(dǎo)線長短，如圖a）接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。圖 b ）所示的接法較為合理。b)KA1 XA3團(tuán)心電器元件與純電間眈接Q不合理連Sb）合理i皇接 防止出現(xiàn)寄生電路。寄生電路是指在控制電路的動作過程中，意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個具有指示燈和過載保護(hù)的電動機(jī)正

7、反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時，能完成正反向起動、停止與信號指示。但當(dāng)FR動作斷開后，電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路，使接觸器KM1不能可靠釋放 而得不到過載保護(hù)。如果將 FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避 免產(chǎn)生寄生電路。 盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量，縮短連接導(dǎo)線的長度。 控制電路工作時，應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量，以降低故障的可能性并節(jié)約電能。 在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來斷開或接通大容量接觸器線圈時，要分析觸點(diǎn)容量的大小，若不夠時，必 須加大繼電器容量或增加中間繼電器，否則工作不可靠。1.1.4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)控制電路在事故情況下，應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、 生產(chǎn)機(jī)械的安全，并能有效地制

8、止事故的擴(kuò)大。為此，在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，必要時還可設(shè)置相應(yīng)的指 示信號。1.1.5操作、維修方便控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā)，力求操作簡 單、維修方便1.1.6控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)在滿足工藝要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)。盡 量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路， 縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件 和盡可能選用相同型號的電器。2借鑒電路圖 2）設(shè)計控制電路的基本卑分'產(chǎn) IX WV''匸；KM r-x_c - H S一Xw9jI ! 1I!prs電 1電油泵1主軸1滴泵電機(jī)主W電機(jī) «護(hù)1開屯電機(jī)1電扒1起悴控制jn停揑制DHRl LIe曲2

9、I.rQs SBlKMtV V VK«2切SB3FR2MlKMlKUSlA SB4 KM2 KUl3；3； 3i71811XA 44gX333161 7)19 1E5圖2*6 曲臺電動機(jī)的順序起動控制17T PR1FK1KT SB lC気 sfS2 Jm r J I'RaF7 SBlKM«hKH2PKlFR2PEMlM2KHl3.選用電氣元件萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、關(guān)、熔斷器等。繼電器SH3心4)KinRHI(h)中間繼電器、時間繼電器、交流接觸器、空氣開47181.繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電 器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內(nèi)或 長方框

10、旁標(biāo)上繼電器的文字符號“ J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種 表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號，并將觸點(diǎn)組編上號碼，以示區(qū) 別。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式: 、動合型（常開）（H型）線圈不通電時兩觸點(diǎn)是斷開 的，通電后，兩個觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“ H ”表示。 、動斷型（常閉）（D型）線圈不通電時兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個觸點(diǎn)就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。 、轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個 觸點(diǎn)，即中間是動觸點(diǎn)，上下各一個靜觸點(diǎn)

11、。線圈不通電時， 動觸點(diǎn)和其中一個靜觸點(diǎn)斷開和另一個閉合，線圈通電后， 動觸點(diǎn)就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀 態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)” 字的拼音字頭“ z ”表示。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片組成的。電磁繼電器工作原理圖 只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電 流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克 服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸 點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消 失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn) 與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，

12、從而 達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、 常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷 開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸 點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制 電路高壓工作電路。刃嚴(yán)T滋；011rfl廠 ir 接觸器27接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會產(chǎn)生 磁場，產(chǎn)生的磁場使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵心，并帶動交流 接觸器點(diǎn)動作，常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放， 使觸點(diǎn)復(fù)原，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。接觸器與繼電器的區(qū)別接觸器原理與電壓繼電器相同

13、，只是接觸器控制的負(fù)載功率較大，故體積也較大。交流接觸器廣泛用作電力的開斷和控制電路。繼電器是一種小信號控制電器，它用于電機(jī)保護(hù)或各種生產(chǎn)機(jī)械自動控制。時間繼電器當(dāng)加入（或去掉）輸入的動作信號后，其輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時間才產(chǎn)生跳躍式變化（或觸頭動作）的一種繼電器。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是用手柄帶動轉(zhuǎn)軸和凸輪推動出頭接通或斷開。由于凸輪 的形狀不同，當(dāng)手柄處在不同位置時，觸頭的粉和情況不同， 從而達(dá)到轉(zhuǎn)換電路的目的。常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下 的小容量電動機(jī)；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電 動機(jī)。用于可逆運(yùn)行控制時，只有在電動機(jī)停車后才允許反向 起動

14、。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄的操作方式可分為自復(fù)式 和自定位式兩種。所謂自復(fù)式是指用手撥動手柄于某一檔位時，手松開后，手柄自動返回原位；定位式則是指手柄被置于 某檔位時，不能自動返回原位而停在該檔位。Uh編號(Fr21KJ-iKWX!_hl某LW5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用說明萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號 的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄有不同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)，電路圖中 的圖形符號如圖2所示。但由于其觸點(diǎn)的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，所以，除在電路圖中畫出觸點(diǎn)圖形符號外，還應(yīng)畫出操作手柄與觸點(diǎn)分合狀態(tài)的關(guān)系。圖中當(dāng)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左45°時，觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6閉合，觸

15、點(diǎn)7-8打開；打向0°時，只有觸點(diǎn)5-6閉合，右45時，觸點(diǎn)7-8閉合，其余打開。注意：不同的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，旋轉(zhuǎn)一定的角度后，接通的 觸點(diǎn)組合有所不同，可根據(jù)自己的要求選擇合適的型號，本次 課程設(shè)計選型一定，在連線時可根據(jù)其接通觸點(diǎn)組合適當(dāng)調(diào)整設(shè)計方案。1、控制面盤的設(shè)計如下圖:VAAA電±7三相線豐切按工關(guān)o自動運(yùn)懺指示燈自動豐功衛(wèi);換開養(yǎng)oOOOOOOO1姑電機(jī) 起釧IS耕1兮更機(jī) 導(dǎo)止世敕r:!號電M 起5*措利丫5號電肌 停止乂片靈T培電ffl 起罰出狀r5號唱機(jī)J號電乩 起?!1巧示燈4號豈機(jī) 仔止旳:呂申，訓(xùn)1號電機(jī) 焉止扭軌?號電枷 起豹葫Ifl:號刪 

16、9;耳止卿舊號電機(jī)$號電機(jī) 侍止髓E申.機(jī)-E申咸上圖為電控柜的控制面板，其中三相線電壓切換開關(guān)和自動手動切換開關(guān)為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。4.設(shè)計完成的電路圖I k-.4I|rueDUO 1)1111竝/-Hl 7 亨l(xiāng)-hAE7KrtVPIK-rraOiM EaczpKit 噸 fcjjnrka KQUL5.接線柜實(shí)物圖4五總結(jié)通過這次課程設(shè)計，讓我更加深刻了解課本知識，和以往對知識的疏忽得以補(bǔ)充，為我以后工作打下了嚴(yán)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然這次課程是那么短暫的一周時間， 我感覺到這些天我的所學(xué) 勝過我這一學(xué)期所學(xué)， 這次任務(wù)原則上是設(shè)計， 其實(shí)就是一次大 的作業(yè)，是讓我對課本知識的鞏固和對基本公式的熟悉和應(yīng)

17、用， 課程設(shè)計是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論知識和專業(yè)知識來 分析解決實(shí)際問題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)， 是對三年所學(xué)知識的復(fù)習(xí)和鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們的相互探討，相互學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、踏實(shí)、步的完成設(shè)計。如果時間可以重來，我可能會認(rèn)真的去學(xué)習(xí)和研究， 也可能會自己獨(dú)立的完成 一個項目，我相信無論是誰看到自己做出的成果時心里一定會很 興奮。此次設(shè)計讓我明白了一個很深刻的道理： 團(tuán)隊精神固然很 重要，但人往往還是要靠自己的努力，自己親身去經(jīng)歷，這樣自 己的心里才會踏實(shí)， 學(xué)到的東西才會更多。 課程設(shè)計是一個重 要的教學(xué)環(huán)節(jié)， 通過課程設(shè)計使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。 通過課程設(shè)計不僅可以鞏固專業(yè)知識， 為以后的工作打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)， 而其還可以培養(yǎng)和熟練使用資料，運(yùn)用工具書的能力， 把我們所學(xué)的課本知識與實(shí)踐結(jié)合起來， 起到溫故而知 新的作用。 課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課， 給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)