接觸器-繼電器控制輸送小車(chē)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)范本

10/2210/22摘要本設(shè)計(jì)主要是介紹工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域常用的運(yùn)料往返小車(chē)的控制系統(tǒng) ,課題主要采用基于繼電器 -接觸器控制來(lái)完成本方案的設(shè)計(jì) ,控制電路圖的繪制。系統(tǒng)中主要介紹了控制電路的方案選定， 電氣無(wú)件的選型， 以及電路原理圖的設(shè)計(jì)，后面介紹其工作過(guò)程和主要參考文獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：繼電器 -接觸器控制 正反轉(zhuǎn)控制TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"概述 1\o"CurrentDocument"繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)的概況 1\o"CurrentDocument"繼電器與接觸器的定義與概念 1\o"CurrentDocument"繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 2\o"CurrentDocument"繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)的發(fā)展形勢(shì) 3\o"CurrentDocument"方案設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"控制系統(tǒng)描述 3\o"CurrentDocument"繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 4\o"CurrentDocument"元器件的選型 4\o"CurrentDocument"三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 5\o"CurrentDocument"開(kāi)關(guān)的選擇 5熔斷器的選擇 6\o"CurrentDocument"熱繼電器的選擇 7\o"CurrentDocument"接觸器的選擇 9\o"CurrentDocument"電路圖設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"電路圖的繪制 12\o"CurrentDocument"工作原理 16\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)小結(jié) 17\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 181概述繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)的概況電氣控制課程是材料成型與控制工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課， 是由繼電接觸器控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它包含控制線路、主電路、照明電路指示燈電路以及輔助線路等組成。該系統(tǒng)是由接觸器、繼電器、保護(hù)電器等元件組成，按照一定的控制邏輯接線組成的控制系統(tǒng)。其工作原理就是采用硬接線邏輯，利用繼電器觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)，及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組成控制邏輯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)或其他機(jī)械設(shè)備的起動(dòng)、停止、正反向、以及課題中所涉及的信號(hào)次數(shù)決定停哪個(gè)站點(diǎn)的功能。繼電器與接觸器的定義與概念接觸器：由于接觸器具有可控叫大容量， 自身活動(dòng)性質(zhì)穩(wěn)定， 功能可靠， 工作效率高及給夠經(jīng)久耐用等特性不僅被廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)距離操控高頻度接斷電路， 一級(jí)容量較大甚至兼具負(fù)荷的各種系統(tǒng)物質(zhì)中， 比如各種電熱機(jī)械裝置、 電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，而且由于接觸器可以進(jìn)行自動(dòng)控制一級(jí)齊納電壓情況下的釋放作業(yè)保護(hù)型調(diào)節(jié)，所以，在各種進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)操控中也被作為一種電磁式自動(dòng)調(diào)控開(kāi)關(guān)進(jìn)行使用。如果我們將接觸器一句自身結(jié)構(gòu)的主觸頭所通電流進(jìn)行劃分可以得到： 甲流接觸器和直流接觸器兩種類(lèi)別， 其中前者種類(lèi)較為多， 而且就我國(guó)而言現(xiàn)有常用的租住設(shè)計(jì)并以進(jìn)行投產(chǎn)的交流接觸器組要有 CJ10以及CJ20等系列型號(hào)。/2210/2210/22繼電器：與接觸器工作原理基本相同， 但是也有不同點(diǎn)。 因?yàn)榻佑|器的主觸頭是可以通過(guò)大電流的， 但是繼電器的卻只允許通過(guò)小電流。 所以，繼電器一般在控制系統(tǒng)中只能應(yīng)用于控制電路里面進(jìn)行延時(shí)， 隔離，遙控檢測(cè)電路從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)線路， 以此保證安全性甚至以小電流控制大電流等功能。 根據(jù)工作原理或結(jié)構(gòu)特征可分為：電磁式、固體式、時(shí)間繼電器、熱繼電器等。繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)繼電接觸器控制法作為一種傳統(tǒng)的控制方法， 具有可靠性高、 價(jià)格便宜、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。此外，繼電器控制線路成本低廉，控制方式直觀，操作簡(jiǎn)單，調(diào)整方便， 現(xiàn)場(chǎng)人員容易掌握使用， 一直被運(yùn)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，大大節(jié)約了人力物力資源，使得自動(dòng)化控制變?yōu)榭赡?。但它體積較大， 控制速度較慢， 改變控制功能必須通過(guò)改變接線來(lái)完成，比較麻煩和困難，適合簡(jiǎn)單控制。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的發(fā)展形勢(shì)一直以來(lái)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)都是由繼電器 -接觸器來(lái)控制。 20世紀(jì)60年代PLC誕生，它是一種新型的自動(dòng)化控制裝置，所以PLC控制是由繼電器接觸器控制發(fā)展而來(lái)的。目前隨著PLC技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,PLC控制系統(tǒng)逐漸取代繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)。在實(shí)際工作中，如何選擇使用哪種方法？我們就要弄清這個(gè)產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的功能，另外還有價(jià)格成本的問(wèn)題，如果是功能相對(duì)簡(jiǎn)單的就沒(méi)必要使用PLC了，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)已經(jīng)足夠。方案設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)描述本設(shè)計(jì)的控制對(duì)象是自動(dòng)生產(chǎn)線上的輸送小車(chē)的電動(dòng)機(jī)， 其目的是通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制輸送小車(chē)在第一次給信號(hào)后小車(chē)前進(jìn)， 到達(dá)限位A點(diǎn)后退后，退到。點(diǎn)就停止；小車(chē)在獲得第二次信號(hào)后小車(chē)前進(jìn)，到達(dá)限位B點(diǎn)后退后，退到。點(diǎn)就停止；小車(chē)在獲得第三次信號(hào)后小車(chē)前進(jìn)，到達(dá)限位C點(diǎn)后退后，退到。點(diǎn)就停止；小車(chē)在獲得第四次信號(hào)后小車(chē)前進(jìn)，到達(dá)限位D點(diǎn)后退后，退到。點(diǎn)就停止，第五次信號(hào)來(lái)時(shí)回到第一次狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

圖4-2小，-I巾曲坤hlH圖2-1輸送小車(chē)運(yùn)行示意圖繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析根據(jù)系統(tǒng)要求，本系統(tǒng)要求具有記憶功能，即每個(gè)限位在第一次接通后，本循環(huán)沒(méi)完前不能重復(fù)停，這對(duì)我們的設(shè)計(jì)提出了很高要求，這里我們采用繼電器和行程開(kāi)關(guān)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)本功能。3元器件的選型根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，選擇設(shè)計(jì)所需要的電氣元器件:三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇通過(guò)對(duì)控制要求的分析，控制系統(tǒng)選擇一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)研題意規(guī)定，本小車(chē)電機(jī)為3KW工作電壓380V,故電機(jī)型號(hào)為：Y100L2-4,電動(dòng)機(jī)的參數(shù)查書(shū)得：額定轉(zhuǎn)速為1450r/min,額定電流為6.6A。額定頻率：50Hz,電動(dòng)機(jī)定子三相繞組采用YB連接，封閉式防護(hù)安裝。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)的選擇在該系統(tǒng)的主電路中，采用小型斷路器作為主開(kāi)關(guān)。電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW額定電流為6.6A。用于電動(dòng)機(jī)電路時(shí)，小型斷路器的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5-2.5倍。即小型斷路器的額定電流范圍為9.9-16.5A,則可選擇型號(hào)為3PC20ffl小型斷路器外觀圖如圖3-2所示，但其額定電流是C2Q圖3-2三級(jí)組合開(kāi)關(guān)3.3熔斷器的選擇在本系統(tǒng)中，需要熔斷器保護(hù)主要是保護(hù)控制電路，防止控制電路中線圈短路現(xiàn)象發(fā)生，其中電流值不大，所以取額定電流為5A勺熔體。其外觀圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示『熔絲2-動(dòng)觸頭*JCl.IllL4-空腔5-靜觸頭6-瓷座10/2210/22圖3-3熔斷器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)這種熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 價(jià)格低廉， 更換方便等特點(diǎn)。 使用時(shí)將瓷蓋插入瓷座，拔下瓷蓋便可更換熔絲。3.4熱繼電器的選擇熱繼電器的主要用作過(guò)載保護(hù)， 最常用于交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)， 應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、啟動(dòng)情況及負(fù)載性質(zhì)來(lái)選用。本系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作， 應(yīng)按照電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選擇。 熱繼電器的整定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定電流的 0.95-1.05倍。本電動(dòng)機(jī)的額定電流為 6.6A，可以用整定電流范圍為 6.27-15.84A,熱元件整定電流的中間值要等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流值， 符合要求。 則可選用熱繼電器的型號(hào)為 JR36-207-15A。圖3-5為熱繼電器的外觀圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

二.充二(,1I+3,二.充二(,1I+3,第控制桿「作板一「I；H：他力」■黃固定觸盧，I/ff觸/斛 /律比同國(guó)可動(dòng)―淚.度的以祭想片我金屬片圖3-5熱繼電器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)我金屬片熱繼電器由薄長(zhǎng)方形的熱元件和雙金屬片組合而成的熱動(dòng)元件一級(jí)對(duì)電路進(jìn)行操作的觸點(diǎn)部分構(gòu)成。熱繼電器一般與電磁接觸器組合使用，電動(dòng)機(jī)一旦有過(guò)負(fù)載或者堵轉(zhuǎn)狀態(tài)等異常電流通過(guò)時(shí)，熱繼電器的電熱器就被加熱，雙金屬片就產(chǎn)生一定彎曲，與此聯(lián)動(dòng)的觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)就產(chǎn)生動(dòng)作，例如切斷電磁接觸器的操作線圈，防止因異常電流而引起電動(dòng)機(jī)燒損。3.6接觸器的選擇我國(guó)生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJ10,CJ12,CJX1,CJ2野系列及其派生系列產(chǎn)品，CJ0系列及其改型產(chǎn)品已逐步被CJ20CJX8列產(chǎn)品取代。上述系列產(chǎn)品一般具有三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)，常開(kāi)、常閉輔助觸點(diǎn)各兩對(duì)。系統(tǒng)選用的接觸器要與繼電器相配合， 電動(dòng)機(jī)的額定電流為6.6A,則可選擇通用的CJ20J-10A系列交流接觸器。圖3-6為接觸器工作原理簡(jiǎn)圖。雙斷點(diǎn)觸頭ZZ/ZZZ圖3-6接觸器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵芯，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，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(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。主要電氣元件如列表3-1所示表3-1主要電氣元件序號(hào)代號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量1M三相異步電動(dòng)機(jī)Y100L2-43KW380V1460r/min12QS空氣外天HZ5-203P630V20A13FU熔斷器RC1A-5500V熔/k5A14SB2SB3啟動(dòng)控制按鈕LAY37綠色25SB1停止按鈕LAY37紅色16FR熱繼電器JR36-20額定電流15A整定電流8A1

7-15A7KM接觸器CJ20-10A10A線圈電壓110V28TR控制變壓器BK-100100VA220V/110V36V19HL信號(hào)燈AD16-22DS36V紅4電路圖設(shè)計(jì)4.1電路圖的繪制根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，繪制出控制系統(tǒng)的電路圖：主電路圖和控制電路圖如圖4.1所示：由三相交流電源A、B、C,斷品&器QF0接觸器KM1的主觸點(diǎn)，接觸器KM2的主觸點(diǎn)，熱繼電器FR的熱元件，電動(dòng)機(jī)M等組成；控制電路由熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)，停止控制按鈕SBQ啟動(dòng)控制按鈕SB1,啟動(dòng)控制按鈕SB22接觸器KM1和KM2的自鎖觸點(diǎn)、互鎖觸點(diǎn)及線圈，限位開(kāi)關(guān)等組成。4.1.1主電路的設(shè)計(jì)10/2210/22圖4.1.2小車(chē)控制系統(tǒng)控制電路4.2工作原理下面對(duì)控制電路進(jìn)行分析，閉合總電源開(kāi)關(guān)QF0后，按一下啟動(dòng)按鈕SB2這時(shí)由于小車(chē)停在原位，所以行程開(kāi)關(guān)ST0是閉合的，故通過(guò)動(dòng)斷觸點(diǎn)STASTBSTCSTDKM冷，使接觸器KM1接通，于是電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)前進(jìn)，當(dāng)壓下行程開(kāi)關(guān)STA寸，其動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi)，于是KM佚電，同時(shí)其動(dòng)合觸點(diǎn)使KM2線圈和繼電器得電并自鎖，于是電機(jī)反轉(zhuǎn)退回，當(dāng)退回到原點(diǎn)時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)STQ于是KM2K開(kāi)，電機(jī)停止。第二次按下按鈕SB2這時(shí)由于小車(chē)停在原位，所以行程開(kāi)關(guān)ST0是閉合的，故通過(guò)KAa動(dòng)合觸點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)斷觸點(diǎn)STBSTCSTDKM2等，使接觸器KM1接通，于是電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)前進(jìn)，當(dāng)壓下行程開(kāi)關(guān)STA時(shí)由于動(dòng)斷點(diǎn)被KAa動(dòng)合觸點(diǎn)短接，所以KM1不停，直到壓下行程開(kāi)關(guān)STB時(shí)其動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi)，于是KM佚電，同時(shí)其動(dòng)合觸點(diǎn)使KM凌圈和28電器KAb得電并自鎖，于是電機(jī)反轉(zhuǎn)退回，當(dāng)退回到原點(diǎn)時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān) STQ于是KM2斷開(kāi)，電機(jī)停止。其它幾步同理 ,相同方法可分析。第四次按下按鈕SB2這時(shí)由于小車(chē)停在原位，所以行程開(kāi)關(guān)ST0是閉合的，故通過(guò)KAaKAhKAc動(dòng)合觸點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)斷觸點(diǎn)STDKM2等，使接觸器KM1接通，于是電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)前進(jìn)，前幾個(gè)行程開(kāi)關(guān)均被相應(yīng)繼電器短接，所以KM1不停，直到壓下行程開(kāi)關(guān)STD時(shí)其動(dòng)斷點(diǎn)斷開(kāi)，于是KM1失電，同時(shí)其動(dòng)合觸點(diǎn)使KM戲圈和2Bi電器KAb得電并自鎖，于是電機(jī)反轉(zhuǎn)退回，當(dāng)退回到原點(diǎn)時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)STQ于是KM2t開(kāi)，電機(jī)停止。在壓下STD時(shí)，KAc繼電器失電復(fù)位，于是電路又回到初始狀態(tài)，再按SB2時(shí)，回到原始位。5設(shè)計(jì)小結(jié)為期