電氣控制課程設(shè)計(jì)-時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置.doc
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湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱: 電氣控制課程設(shè)計(jì) 題目名稱:時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置班 級:2009級 機(jī)電 專業(yè) 二 班姓 名: 江宇 學(xué) 號: 200940614316 指導(dǎo)教師: 劉旭紅 評定成績:教師評語: 指導(dǎo)老師簽名: 年 月 日成績評閱教師日期 目 錄1、概述21.1、設(shè)備簡介21.2、設(shè)備設(shè)計(jì)要求21.3、設(shè)計(jì)要求22、工作原理22.1、原理圖32.2、工作原理43、電器元件的選擇43.1、交流接觸器43.2、熱繼電器43.3、時(shí)間繼電器53.4、中間繼電器53.5、熔斷器53.6、電阻6 3.7、按鈕63.8、指示燈74、元器件明細(xì)表85、檢查、調(diào)試與安裝96、結(jié)束語9參考文獻(xiàn)10 時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置(工學(xué)院 09機(jī)電二班 學(xué)號:200940614316 學(xué)生:江宇 )摘 要:自耦降壓起動是常用的減小三相籠型異步電動機(jī)起動電流的啟動方法,在空載或輕載起動時(shí)常用。本文簡述了用時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置的工作原理,并對其元器件作了說明,繪制其工作原理圖。關(guān)鍵詞:時(shí)間繼電器、 自耦降壓起動、工作原理 1、概述 1.1、設(shè)備簡介自耦降壓起動是常用的減小三相籠型異步電動機(jī)起動電流的啟動方法,在空載或輕載起動時(shí)常用。1.2、設(shè)備設(shè)計(jì)要求1) 電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù):Y-315S-6,額定功率75KW,額定電壓380V、聯(lián)接,額定電流170.8A,KI =IST / TN =7.0,KST =1.6,KT =2.0,nN =980r/min,cosN =0.87.2). 起動時(shí),經(jīng)自耦降壓,起動完畢,自耦變壓器退出,電動機(jī)全壓運(yùn)行,通過時(shí)間繼電器自動實(shí)現(xiàn)。3) 電機(jī)有相應(yīng)的保護(hù)措施及總??刂?;4) 系統(tǒng)要求有電源指示、運(yùn)行指示。1.3、設(shè)計(jì)要求1) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書制定控制方案;2) 設(shè)計(jì)電器控制原理圖,說明工作原理;3) 計(jì)算選擇電器元件,列出元器件明細(xì)表;4) 設(shè)計(jì)安裝圖(布置圖、接線圖、互連圖等);5) 安裝調(diào)試說明;6) 編寫設(shè)計(jì)說明書。2、 工作原理2.1、時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置原理圖 2.2、工作原理合上電源開關(guān)Q,HL1燈亮,表明電源電壓正常。按下起動按鈕SB2,KM1、KT線圈同時(shí)通電并自保,將自耦變壓器接入,電動機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器供電作減壓起動,同時(shí)指示燈HL1滅,HL2亮,顯示電動機(jī)正作減壓起動。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),時(shí)間繼電器KT動作,其觸點(diǎn)KT閉合,使KA線圈通電并自保,觸電KA斷開,使KM1線圈斷電釋放;觸點(diǎn)KA斷開,使HL2斷電熄燈;而觸點(diǎn)KA閉合,使KM2線圈通電吸合,將自耦變壓器切除,電動機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)HL3指示燈亮,表明電動機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于流過的自耦變壓器公共部分電流為一、二次電流之差,因此允許輔助觸點(diǎn)KM2接入。3、元器件的選擇 根據(jù)對控制元件功能的要求,確定電氣元件的類型。比如,當(dāng)元件用于通、斷功率較大的主電路時(shí),應(yīng)選用交流接觸器。若有延時(shí)要求,應(yīng)選用延時(shí)繼電器;確定元件承載能力的臨界值及使用壽命。主要是根據(jù)電氣控制的電壓、電流及功率大小來確定元件的規(guī)格;確定元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況。如防油、防塵、貨源等;確定元件在供應(yīng)時(shí)所需的可靠性等;確定用以改善元件失效率用的老化或其它篩選實(shí)驗(yàn)。采用與可靠性預(yù)計(jì)相適應(yīng)的降額系數(shù)等。進(jìn)行一些必要的計(jì)算和校核。3.1 、交流接觸器的選用 交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類,分別記為AC1AC2AC3AC4。一類交流接觸器對應(yīng)的控制對象是無感或微感負(fù)荷,如白熾燈、電阻爐;二類交流接觸器用于繞線式異步電動機(jī)的起動和停止;三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中斷;四類交流基礎(chǔ)器用于籠型異步電動機(jī)的起動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動。根據(jù)電動機(jī)的額定功率為75KW,額定電壓為380V,確定電動機(jī)負(fù)載的輕重程度為重任務(wù)。由于電動機(jī)的功率超過20KW,又為籠型異步電動機(jī),所以選用CJ12系列的接觸器。查手冊,最后選用CJ12F-250/3.3.2、熱繼電器的選用 熱繼電器主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)。應(yīng)使熱繼電器的安秒特性位于電動機(jī)的過載特性之下,并盡可能接近,以便充分發(fā)揮電動機(jī)的過載能力,同時(shí)對電動機(jī)在短時(shí)過載與起動瞬間不受影響。1)、根據(jù)電動機(jī)的起動時(shí)間 選取6IN 下具有相應(yīng)可返回時(shí)間的熱繼電器。通常在 6IN 下熱繼電器的可返回時(shí)間與動作時(shí)間有下列關(guān)系: t 1=(0.50.7)t2 2)、熱繼電器整定電流范圍的中間值為電動機(jī)的額定工作電流。使用時(shí),熱繼電器應(yīng)調(diào)到該額定值,否則將不能起到保護(hù)作用。 選用JR28-200-3B,其整定電流范圍是125200A3.3、時(shí)間繼電器的選用 時(shí)間繼電器選用注意:其線圈或電源的電流種類和電壓等級應(yīng)與控制電路相同,按控制要求選擇延時(shí)方式和觸電方式;校核觸點(diǎn)數(shù)量和容量,若不夠時(shí),可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。 時(shí)間繼電器新系列產(chǎn)品JS14AJS20系列半導(dǎo)體時(shí)間繼電器、JS14P系列數(shù)字式半導(dǎo)體繼電器等量具有體積小、延時(shí)精度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸點(diǎn)輸出容大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于電力拖動、順序控制及各種生產(chǎn)過程的自動控制中。 主要是選用作為交流電動機(jī)采用降壓起動過程中以電流或時(shí)間為函數(shù)自動控制起動電壓的轉(zhuǎn)換。 所以,選用DJ1-A時(shí)間繼電器3.4、中間繼電器的選用 中間繼電器在電氣傳動和控制線路中經(jīng)常作為輔助繼電器使用,以增大被控線路的容量及允許“切斷”容量,選用中間繼電器時(shí)應(yīng)考慮以下的參數(shù):1)觸頭容量:觸頭的額定電壓及額定電流應(yīng)大于控制線路所使用的額定電壓及控制線路的工作電流。2)觸頭的種類和數(shù)目應(yīng)滿足控制線路的需要。3)電磁線圈的電壓等級應(yīng)與控制線路電源電壓相等。4)應(yīng)考慮繼電器使用過程中的操作頻率。5)應(yīng)適合使用系統(tǒng)的工作制(長期、間斷、反復(fù)工作制)根據(jù)給定設(shè)備的條件,選用中間繼電器D2-52.。3.5、熔斷器的選用 熔斷器的選擇主要包括熔斷器類型、額定電壓、熔斷器額定電流與熔斷器額定電流的確定。1) 熔斷器類型與熔斷器電壓的選擇根據(jù)負(fù)載保護(hù)特性和短路電流大小、各類熔斷器的適用范圍來選用熔斷器的類型。根據(jù)被保護(hù)電路的電壓來決定熔斷器的額定電壓。2) 熔體與熔斷器額定電流的確定熔體額定電流的大小與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。對籠型異步電動機(jī)其熔斷體的額定電流為、 單臺電動機(jī) INF=(1.52.5)INM 自耦降壓起動裝置是在空載或輕載起動時(shí)常用的,所以系數(shù)選取1.5。 熔斷器的額定電流大于或等于熔體額定電流。3) 校核保護(hù)特性對于選定的熔斷器類型級熔體額定電流,還須校核該熔斷器的保護(hù)特性曲線是否與保護(hù)對象的過載特性有良好的配合,使在整個范圍內(nèi)獲得可靠地保護(hù)。同時(shí),熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于所保護(hù)電路可能出現(xiàn)的短路電流值,這樣才能得到可靠地短路保護(hù)。4) 熔斷器上下級的配合 為滿足選擇性保護(hù)的要求,應(yīng)注意熔斷器上下級之間的配合,一般要求上一級熔斷時(shí)間至少是下一級的3倍,不然將會發(fā)生越級動作,擴(kuò)大停電范圍。為此,當(dāng)上下級采用同一型號的熔斷器時(shí),其電流等級以相差兩級為宜,若上下級所用的熔斷器型號不同,則應(yīng)根據(jù)保護(hù)特性上給出的熔斷時(shí)間選取。產(chǎn)品描述 NGT系列高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥鞑捎肎B13539、IEC60269、VDE0636標(biāo)準(zhǔn)! 適用于交流50Hz,額定電壓交流380/660/800/1000V,額定電流至1000A,作為半導(dǎo)體器件短路故障保護(hù)。 技術(shù)參數(shù) 額定電壓:500/750/1000V 分?jǐn)嗄芰Γ?0KA功能等級:aR/gR序號型號額定電壓電流等級尺寸Dimension(mm)No.TypeRated Voltage(V)Class Rating(A)ABCDEFGH350NGT00380/80025-12510080502920947.52.5351NGT1380/660/1000100-25014011068482610.5486352NGT2380/660/1000200-40014011068583210.5586353NGT3380/660/1000355-63014011068673813.5676綜合,選用NGT1系列的熔斷器。3.6、電阻的選用 根據(jù)原理圖可知電阻是接在制動回路里的,因此要選用一個大功率電阻。 3.7、按鈕的選用顏色顏色含義典型應(yīng)用紅急停出現(xiàn)時(shí)動作 急停停止或斷開1)總停 2)停止一臺或幾臺電動機(jī) 3)停止機(jī)床的一部分 4)停止循環(huán)(如果操作者在循環(huán)期間按此按鈕,機(jī)床在有關(guān)循環(huán)完成后停止) 5)斷開開關(guān)裝置 6)兼有停止作用的復(fù)位 黃 干預(yù)排除反常情況或避免不希望的變化,如當(dāng)循環(huán)尚未完成,把機(jī)床部件返回循環(huán)起點(diǎn)按壓黃色按鈕可以超越預(yù)選的其他功能。 綠啟動或接通 1)總啟動 2)開動一臺或幾臺電動機(jī) 3)開動機(jī)床的一部分 4)開動輔助功能 5)閉合開關(guān)裝置 6)接通控制電路 藍(lán)紅、黃、綠三種顏色未包含的特定含義1)紅、黃和綠含義未包括的特殊情況,可以用藍(lán)色 2)藍(lán)色:復(fù)位黑、灰、白 除專用“停止”功能按鈕外,可用于任何功能,如:黑色為點(diǎn)動,白色為控制與工作循環(huán)無直接關(guān)系的輔助功能 表一:按鈕顏色及其含義 根據(jù)表格SB1選用紅色,SB2選用綠色。 8、指示燈的選用 顏色燈亮的含義 說明典型應(yīng)用紅危險(xiǎn)或報(bào)警警報(bào)潛在危險(xiǎn)或要求立刻行動的情況1) 潤滑系統(tǒng)壓力出現(xiàn)故障2) 溫度超過規(guī)定(安全)極限3) 命令立即停止機(jī)床(如因?yàn)檫^載)4) 主要設(shè)備因保護(hù)器件動作而停止5) 出現(xiàn)容易接觸的帶電或運(yùn)動部件的危險(xiǎn)黃警告情況發(fā)生變化或即將發(fā)生變化1) 溫度(或壓力)不正常2) 出現(xiàn)短時(shí)的有限過載3) 自動循環(huán)正在運(yùn)行綠安全表示安全,授權(quán)開始工作,表示無障礙1) 冷卻液循環(huán)正常2) 機(jī)床準(zhǔn)備就緒可以工作,所有必須的輔助工作完畢,各種機(jī)構(gòu)處于起動狀態(tài),液壓或電動發(fā)電機(jī)輸出電壓在額定范圍內(nèi)等3) 循環(huán)完畢,機(jī)床準(zhǔn)備重新起動藍(lán)按情況需要賦予的特定含義上述紅、黃、綠三色未包括的任何特定含義都可由藍(lán)表示1) 遙控指示2) 選著開關(guān)處于“整定狀態(tài)”3) 裝置處于“正向”狀態(tài)4) 刀架或裝置微量進(jìn)給白未賦予特定含義使用紅、綠、黃三色存在問題時(shí),可以用白色,如作證明用1) 開關(guān)電源接通2) 正在選擇速度或轉(zhuǎn)向3) 與工作循環(huán)無關(guān)的輔助設(shè)備正在工作 表二:指示燈的顏色及其含義由原理圖可以知道,HL1為電源指示燈,HL2為減壓起動指示燈,HL3為正常運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈。所以HL1選用綠色,HL2選用藍(lán)色,HL3選用綠色。4、元器件明細(xì)表名稱編號型號數(shù)量備注電動機(jī)Y-315s-61額定電壓380V 額定功率75KW 額定轉(zhuǎn)速980r/min空氣開關(guān)Q1DZ-2501三相 380V 250A熔斷器FUNGT12380V 電流等級100250A交流接觸器KMCJ12F-250/32380V 250A熱繼電器KRJR28-200-3B1整定電流范圍是 125200A時(shí)間繼電器KTDJ1-A1(0.55s 380V 250A)按鈕SB1紅色1急停SB2綠色1起動按鈕指示燈HL1綠燈1電源指示燈HL2藍(lán)色1減壓起動指示燈HL3綠色1正常運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈電阻R1能耗制動 表三:元器件明細(xì)表5、檢查、調(diào)試和安裝 電氣控制裝置安裝完成之后,在投入運(yùn)行前,為了確保安全和可靠工作,必須進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查、試驗(yàn)與調(diào)整。主要步驟:1) 檢查接線圖 在配線前,根據(jù)原理圖,自習(xí)檢查接線圖是否準(zhǔn)確無誤,特別要注意線路標(biāo)號與接線板觸點(diǎn)標(biāo)號是否一致。2) 檢查電器元件 對照電器元件明細(xì)表逐個檢查所裝電器元件的型號、規(guī)格是否相符,產(chǎn)品是否完好無損,特別要注意線圈額定電壓是否與工作電壓相等。3) 檢查接線是否正確 對照接線圖與電氣控制電路圖認(rèn)真檢查線路是否正確。為判斷導(dǎo)線是否有短線或接觸是否良好,可借助萬用表上的歐姆檔在斷電情況下進(jìn)行。4) 進(jìn)行絕緣試驗(yàn) 為了確保絕緣可靠,必須進(jìn)行絕緣試驗(yàn)。5) 檢查、調(diào)整電路動作的準(zhǔn)確性 在上述檢查通過后,就可通電檢查電路動作情況,通電檢查可按控制環(huán)節(jié)一部分一部分進(jìn)行。注意觀察各電器的動作順序是否正確,指示裝置指示是否正常,在各部分電路完全正確的基礎(chǔ)上才可進(jìn)行整個電路的系統(tǒng)檢查,在這個過程中常伴有一些電器元件的調(diào)整,直至全部符合工藝和設(shè)計(jì)要求,這時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝工作才算全部完成。6、結(jié)束語在本次課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)中,我深刻地理解和掌握了電器控制的理論知識,參閱了一些的電器控制的書籍資料,使得課程設(shè)計(jì)的方案和數(shù)據(jù)更為翔實(shí)和準(zhǔn)確,力求科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),使本次的時(shí)間繼電器控制的自耦降壓起動裝置的課程設(shè)計(jì)精益求精。經(jīng)歷一周的方案設(shè)計(jì)、比較、論證、探討等步驟,經(jīng)過不懈的努力和反復(fù)的驗(yàn)證,積聚了同組同學(xué)的一致討論并通過,終于成功地完成了本次課程設(shè)計(jì)。但是,由于學(xué)識淺薄和資歷膚淺,對待解決問題還不成熟,望老師不吝糾正,深感謝意!參考文獻(xiàn)1 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊M.3版.北京:高等教育出版社,2005.2 趙明.工廠電氣控制設(shè)備M.2版.機(jī)械工業(yè)出版社,1996.3 方承遠(yuǎn).工廠電氣控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,1992.4 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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