料場物料傳送帶控制電路設計課程設計

1、料場物料傳送帶控制電路設計作 者指導教師摘要本文介紹了基于電力拖動的一種電動機的啟動停止的設計方案，將兩臺電動機成功的順序啟動，逆序停止。我們運用其原理的思路是：用兩套異步電機M1和M2，在M2控制回路中串入常開觸頭，實現(xiàn)只有先開M1才能后開M2，在M1停機按鈕上并聯(lián)一常開觸頭，實現(xiàn)只有先停M2才能后停M1。系統(tǒng)用到的元件有常開常閉開關，熔斷器，繼電器等一些常用的電氣元件。繪制電路圖與工作流程圖，并進行改進。因為三相電機的仿真具有很高的難度，在短時間內(nèi)無法完成，故只使用原理圖和電路圖進行說明。關鍵詞：異步電機 M1和M2；常開常閉開關；熔斷器；繼電器AbstractThis paper int

2、roduces the electric drive based on a motor start stop design scheme, the two electric motors successful sequence startup, inverted order to stop. We use the train of thought of its principle is: with two sets of asynchronous motor M1 and M2, in M2 control loop of the string into normally open conta

3、cts, realize only first open M1 after can open M2, in M1 stop button on the parallel a normally open contacts, realize only first stop M2 can stop after the M1. The system use components have normally open normally closed switch, fuse, relay and so on some commonly used electrical components. Draw c

4、ircuit diagram and working flow chart, and makes some improvement. For the simulation of the three-phase motor has high difficulty, unable to complete in a short time, so only use principle diagram and the circuit diagram shows.Keywords: asynchronous motor M1 and M2; Normally open normally closed sw

5、itch; Fuse; relay引言 伴隨著電氣控制技術的迅猛發(fā)展，在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計算機為中心的網(wǎng)絡化自動控制系統(tǒng)。近來國內(nèi)外的控制大都以PLC實現(xiàn)控制，此次的設計的題目網(wǎng)絡上也有相應對應，但是卻都是以PLC編寫的程序為主。而我們實驗室又不便提供，所以我們就采用有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)來設計的。目錄摘要11緒論31.1課題要求31.2 所選用的電動機32所用元件介紹52.1熔斷器的原理52.2繼電器62.3常開常閉開關器的選擇73電力拖動系統(tǒng)分析93.1主電路的設計93.2兩臺電動機的順序啟動的原理103.3兩臺電動機逆序停止

6、的原理103.4保護方法114 元器件的選擇124.1電源引入開關QS124.2繼電器KB124.3熔斷器FU1.FU2124.4接觸器KM-1、KM-2124.5制定電氣元件明細表135附錄13結(jié) 論14參考文獻14致 謝151緒論1.1課題要求料場物料傳送控制電路設計，具體要求如下：設計采用繼電器-接觸器方式進行控制，控制系統(tǒng)有兩條交流電機拖動，電動機的額定功率為5.5kw，其控制要求為：1、 第一條傳送帶電機M1啟動后，隔一段時間第二條傳送帶電機M2自動啟動；2、 電動機M2停車后，隔一段時間M1自動停車。1.2 所選用的電動機Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機。

7、安裝尺寸和功率等級符合IEC標準，外殼防護等級為IP44，冷卻方法為IC411，連續(xù)工作制（S1）。適用于驅(qū)動無特殊要求的機械設備，如機床、泵、風機、壓縮機、攪拌機、運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、食品機械等。Y系列中，Y80315電動機符合Y系列（IP44）三相異步電動機技術條件JB/T9616-1999。Y355電動機符合Y系列（IP44）三相異步電動機技術條件JB5274-91。Y80315電動機采用B級絕緣。Y355電動機采用F級絕緣。額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。如下表1.2所示交流異步電機的參數(shù)表型 號額定功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲振動速度 重

8、量額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級2級kWAr/min%COS倍倍倍dB(A)mm/skg同步轉(zhuǎn)速 3000r/min 2 級Y80M1-20.751.8283075.00.842.26.52.366711.817Y80M2-21.12.5283077.00.862.27.02.366711.818Y90S-21.53.4284078.00.852.27.02.370751.822Y90L-22.24.8284080.50.862.27.02.370751.825Y100L-236.4288082.00.872.27.02.374791.834Y112M-248.2289085.50.872.27

9、.02.374791.845Y132S1-25.511.1290085.50.882.07.02.378831.867Y132S2-27.515290086.20.882.07.02.378831.872 表1.2 交流異步電機的參數(shù)表所以選用的電動機為型號Y132S2-2額定功率5.5KW的三相異步電機。1臺5.5kw的電機參數(shù)全部出來了，額定電流大概11.1A，可以參照Y132S1-2電機額定數(shù)據(jù)選擇器件2所用元件介紹2.1熔斷器的原理電動機額定電流(A)=電動機容量(kW)數(shù)×2 5.5KW*2*2=22A大概的電流為22A，所以可以選擇約25A的熔斷器熔斷器（實物如圖2.1）

10、是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設備中，作為短路和過電流的保護器，是應用最普遍的保護器件之一。熔斷器是一種過電流保護器。熔斷器主要由熔體和熔管以及外加填料等部分組成。使用時，將熔斷器串聯(lián)于被保護電路中，當被保護電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，從而起到保護的作用。 圖2.1 熔斷器實物圖以金屬導體作為熔體而分斷電路的電器，串聯(lián)于電路中，當過載或短路電流通過熔體時，熔體自身將發(fā)熱而熔斷，從而對電力系統(tǒng)、各種電工設備以及家用

11、電器都起到了一定的保護作用。具有反時延特性，當過載電流小時，熔斷時間長；過載電流大時，熔斷時間短。因此，在一定過載電流范圍內(nèi)至電流恢復正常，熔斷器不會熔斷，可以繼續(xù)使用。熔斷器主要由熔體、外殼和支座3 部分組成，其中熔體是控制熔斷特性的關鍵元件。由于電流大概在22A左右，所以選用RT14-63 25A左右的熔斷器。2.2繼電器熱元件的整定電流為電機額定電流的0.951.05倍，IRN=（0.951.05）×22=20.923.1 所以熱繼電器選擇25A左右的繼電器電磁繼電器（如圖2.2）一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。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，

12、從而產(chǎn)生電磁效應，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與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，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，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，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，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 圖2.2 繼電器的結(jié)構(gòu)及原理2.3常開常閉開關器的選擇按鈕開關：一種短時接通或斷開小電流電路的電器，它不直接控制

13、主電路的通斷，而在控制電路中發(fā)出手動“指令”去控制接觸器、繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐?，故稱“主令電器”。按鈕開關的結(jié)構(gòu)以及符號如圖2.3 （1）按鈕開關的結(jié)構(gòu)按鈕開關的結(jié)構(gòu)：由按鈕帽、復位彈簧、固定觸點、可動觸點、外殼和支柱連桿等組成。常開觸頭（動合觸頭）：是指原始狀態(tài)時（電器未受外力或線圈未通電），固定觸點與可動觸點處于分開狀態(tài)的觸頭。常開(動合)按鈕開關，未按下時，觸頭是斷開的，按下時觸頭閉合接通；當松開后，按鈕開關在復位彈簧的作用下復位斷開。在控制電路中，常開按鈕常用來啟動電動機，也稱啟動按鈕。常閉(動斷)按鈕開關與常開按鈕開關相反，末按下時，觸頭是閉合的，按下時觸頭斷開；當手松

14、開后，按鈕開關在復位彈簧的作用下復位閉合。常閉按鈕常用于控制電動機停車，也稱停車按鈕。 （2）按鈕開關的安裝和使用1)將按鈕安裝在面板上時，應布置整齊，排列合理，可根據(jù)電動機啟動的先后次序，從上到下或從左到右排列：2)按鈕的安裝固定應牢固，接線應可靠。應用紅色按鈕表示停止，綠色或黑色表示啟動或通電，不要搞錯。3)由于按鈕觸頭間距離較小，如有油污等容易發(fā)生短路故障，因此應保持觸頭的清潔。4)安裝按鈕的按鈕板和按鈕盒必須是金屬的，并設法使它們與機床總接地母線相連接，對于懸掛式按鈕必須設有專用接地線，不得借用金屬管作為地線。5)按鈕用于高溫場合時，易使塑料變形老化而導致松動，引起接線螺釘間相碰短路，

15、可在接線螺釘處加套絕緣塑料管來防止短路。6)帶指示燈的按鈕因燈泡發(fā)熱，長期使用易使塑料燈罩變形，應降低燈泡電壓，延長使用壽命。7)“停止”按鈕必須是紅色；“急?！卑粹o必須是紅色蘑菇頭式；“啟動”按鈕必須有防護擋圈，防護擋圈應高于按鈕頭，以防意外觸動使電氣設備誤動作。2.4導線的選擇確定導線截面積的基本原則應保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，導線截面的選擇必需滿足下列條件：發(fā)熱條件，機械強度，電壓損失條件，經(jīng)濟電流密度，按熱穩(wěn)定最小截面來校驗，按導線的允許載流量選擇。怎樣根據(jù)電流選擇導線方法銅線在不同溫度下的線徑和所能承受的最大電流表2008-04-28 06:22 P.M.銅線安全載流

16、量計算方法是：2.5平方毫米銅電源線的安全載流量28A4平方毫米銅電源線的安全載流量35A 6平方毫米銅電源線的安全載流量48A 10平方毫米銅電源線的安全載流量65A16平方毫米銅電源線的安全載流量91A 25平方毫米銅電源線的安全載流量120A如果是鋁線，線徑要取銅線的1.5-2倍如果銅線電流小于28A，按每平方毫米10A來取肯定安全如果銅線電流大于120A，按每平方毫米5A來取所以導線取2.5平方毫米銅導線 圖2.3 按鈕開關的結(jié)構(gòu)以及符號3電力拖動系統(tǒng)分析3.1主電路的設計 根據(jù)設計要求需要用兩臺電動機M1、M2來拖動，采用兩個個接觸器KM1、KM2。電路如下圖示。3.2兩臺電動機的順

17、序啟動的原理 順序控制電路是在一個設備啟動之后另一個設備才能啟動的一種控制方法。用繼電器KM1，KM2分別串接在交流異步電機M1,M2上。首先，按下啟動按鈕SB2，線圈KM1得電并自鎖，電機M1啟動，時間繼電器KT1延時一段時間，KT1常開觸點閉合，線圈KM2得電，電機M2啟動。3.3兩臺電動機逆序停止的原理按下停止按鈕SB3，KM2失電，電機M2停機轉(zhuǎn)動，時間繼電器KT2和中間繼電器KA得電，KA自鎖，KT2延時一段時間后，常閉觸點KT2斷開，線圈KM1失電，電機M1停止轉(zhuǎn)動。3.4保護方法（1）電動機的過載保護由FR1和FR2分別完成。（2）FR2保護電動機M2，但FR1動作保護后，M2電

18、動機也必須停止。4 元器件的選擇4.1電源引入開關QSQS主要作為電源隔離開關使用，并不用它來直接起停電動機，可按電動機額定電流來選。中小型傳送帶常用組合開關，選用HZ10-10/3，三級組合開關。4.2繼電器KB傳送帶拖動電機M1和M2，中間繼電器選JZ7-44.時間繼電器選JS7-2A.4.3熔斷器FU1.FU2FU是對兩臺電動機進行保護的熔斷器，熔體電流為：IR>=36A可選用RT14-63型熔斷器.4.4接觸器KM-1、KM-2接觸器是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中最重要和常用元件之一，是接通和斷開交直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動切換電器。它適用于頻繁操作，遠距離控制強電

19、流電路，并具有低壓釋放的保護性能、工作可靠、壽命長和體積小等優(yōu)點。KM1根據(jù)傳送帶拖動電機M1的額定電流，需主觸點3對，動合輔助觸點兩對，根據(jù)上述情況，選用CJ20-40型接觸器。適用于長期及間斷長期工作制，也適用于短時和重復短時工作制。KM2根據(jù)傳送帶拖動電機M2的額定電流很小，選用CJ20-40型的接觸器可完全滿足要求。對小容量的電動機常用中間繼電器充任接觸器。4.5制定電氣元件明細表電氣元件明細表注明各元器件的型號、規(guī)格及數(shù)量等，見下表。序號代號名稱型號數(shù)量備注1QS 電源開關HZ10-10/31SB1緊急停止按鈕LA4-2H1SB2啟動按鈕LA4-2H14SB3停止按鈕LA4-2H15

20、M1三相交流異步電動機Y132S2-216M2三相交流異步電動機Y132S2-217FU熔斷器RT14-6338KM1，KM2接觸器CJ20-1029KA 中間繼電器JZ7-44110KT1,KT2時間繼電器JS7-2A2結(jié) 論 做課程設計是個很讓人享受的過程。要對電機順序啟動和逆序停止電路做出準確的分析，就要求我對各個電器元件的結(jié)構(gòu)及工作原理有深入的了解。這樣既讓我對所學的知識有了一個系統(tǒng)全面的回顧，又讓我對各元器件的適用范圍、工藝要求及部分工作原理有一定的了解。經(jīng)過大量的查閱資料，并認真的整理與編排了解到的信息，我的課程設計終于順利完成了。參考文獻【1】熊幸明主編的電氣控制與PLC北京：機械工業(yè)出版社，2011.1/第26頁【2】陳伯時主編的電力拖動自動控制系統(tǒng)北京：機械工業(yè)出版社，2003.7/第28頁【3】劉介才主編的工廠供電北京：機械工業(yè)出版社，2009.12/第206頁【4】劉介才主編的工廠供電北京：機械工業(yè)出版社，2009.12/第182頁【5】熊幸明主編的電氣控制與PLC北京：機械工業(yè)出版社，2011.1/第21頁【6】熊幸明主編的電氣控制與PLC北京：機械工業(yè)出版社，2011.1/第13頁【7】熊幸明主編的電氣控制與PLC北京