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電氣控制系統(tǒng)綜合設計報告書混合碎料皮帶傳送系統(tǒng)4姓 名： 學 號 班 級： 指導教師： 時 間： 2012.9-2012.10 目錄一、控制方案及方式2總體方案選擇2控制方式選擇2二、電氣原理圖設計21.主電路設計22.控制電路設計33.檢查4三、設備選型51.主要參數(shù)計算52.選擇電器元件5四、工藝圖設計過程6五、設計說明書10六、參考文獻10附錄101、 控制方案及方式總體方案選擇( 1)傳送帶C1，C2，C3分別由電動機DI,D2，D3控制，實現(xiàn)C1傳向C3，C2傳向C3，從而使碎料1和碎料2混合，并將C3上的混合碎料傳送出去。(2). 通過C1，C2之間，C2，C3之間的時間延遲啟動與制動實現(xiàn) C1，C2的碎料順利的傳到C3上。(3). 電動機也可采用單動的方式，單獨控制C1，C2，C3的運作，是相互之間不受影響。(4). 采用三臺功率分別為11kw，22kw，45kw的鼠籠式異步電機分別控制三條傳送皮帶C1，C2，C3，達到碎料在傳輸當中安全有效的運行，不致于出現(xiàn)電動機功率不夠帶不動傳送帶上的碎料。 (5). D1,D2,D3為自動控制連續(xù)運轉(zhuǎn)，采用熱繼電器實現(xiàn)過載保護， (6). 采用帶指示燈控制按鈕，以顯示設備運動狀態(tài)*(7). 主電路及控制電路采用熔斷器實現(xiàn)短路保護。(8). 電氣控制箱置于專門的操作室。電器板與控制板之間，以及電控箱與執(zhí)行系統(tǒng)之間的電纜連接，采用接線板進出線方式?？刂品绞竭x擇繼電接觸控制或PLC控制方式均可滿足本系統(tǒng)的控制要求。前者成本低，但硬件線路較復雜、控制箱體積大、方式選擇不靈活；后者線路簡單、程序預選方便，不改變硬接線也可滿足多種傳送系統(tǒng)的需求，柔性程度高。但是本次設計采用繼電接觸控制的設計思路。2、 電氣原理圖設計1. 主電路設計三臺電動機D1，D2，D3都采用三相鼠籠異步電動機。由于啟動電流大時，在電網(wǎng)的變壓器容量與異步電動機啟動容量相比不足夠大時，直接啟動會使變壓器輸出電壓下降，當電壓降U10%時，將使接在變壓器上的其他電器及電動機的正常工作受到影響，為了保護電網(wǎng)，可以采用Y-降壓啟動方法。又由于此系統(tǒng)是一個連續(xù)的工程控制系統(tǒng)，所以采用自動控制系統(tǒng)設計較為合理。本系統(tǒng)三臺電動機用熔斷器實現(xiàn)短路保護，用熱繼電器實現(xiàn)過載、過熱保護，有三個開關控制其起、停，當任意一臺電機過載或過熱時，熱繼電器斷開，D1，D2，D3全部停止。主電路如下：圖1. 傳送系統(tǒng)主電路2. 控制電路設計 控制電路通過各種控制器件，實現(xiàn)三個電動機的聯(lián)動和單動，在聯(lián)動中實現(xiàn)延遲啟動和延遲制動。聯(lián)動的原理如下：將定時器KT1，KT3，KT5的吸合或釋時間都設為8s，將KT2，KT4的吸合和釋放時間都設為5s，當按下啟動開關SB2，線圈KM1通電，繼電器常開觸點KM1都閉合，同時吸合/釋放延時定時器在5s后合上常開觸點KT2，控制電動機D2的控制系統(tǒng)通電，電機啟動，同時吸合/釋放延時定時器通電，經(jīng)過5s后，常開觸點KT5閉合，實現(xiàn)控制電動機D3的系統(tǒng)通電，從而實現(xiàn)控制電動機D3的啟動。當按下SB1時，繼電器線圈KM1斷電，繼電器常開觸點KM1都斷開，同時吸合/釋放延時定時器線圈KT2斷電，常開觸點延遲5s后再斷開，實現(xiàn)D2的制動，此時吸合/釋放延時定時器線圈KT4斷電，觸點KT4延遲5后斷開，實現(xiàn)D3的制動。當要實現(xiàn)D1單動時，按下SB3,常開觸點KM4都合上，常閉觸點KM4都斷開，則電動機D1的控制系統(tǒng)通電，控制D2、D3的電路不受影響，當按下SB4時，繼電器線圈KM4斷電，觸點KM4都回到初始狀態(tài)，控制D1的系統(tǒng)斷電，從而實現(xiàn)D1的制動。當按下SB6時，常開觸點KM8都合上，常閉觸點KM8都斷開，則電動機D2的控制系統(tǒng)通電，控制D1、D3的電路不受影響，當按下SB5時，繼電器線圈KM8斷電，觸點KM8都回到初始狀態(tài)，控制D1的系統(tǒng)斷電，從而實現(xiàn)D2的制動.按下SB8時，同理，電動機D3啟動，按下SB7時，電動機D3制動?？刂齐娐穲D如下：圖2. 傳送系統(tǒng)控制電路3. 檢查按設計要求，經(jīng)檢查各動作程序、各種保護，時間延遲等全部符合要求，因此繪制的電氣控制總原理圖見圖紙。3、 設備選型1. 主要參數(shù)計算(1) 斷路器QS脫扣電流。斷路器為供電系統(tǒng)電源開關，其主回路控制對象為電感性負載交流電動機，斷路器過電流脫扣值按電動機起動電流的1.7倍整定?；旌纤榱掀魉拖到y(tǒng)有45kW負載電動機一臺，起動電流較大，其余兩臺為45kW以下，起動電流沒有稍微小一些，而且工藝要求3臺電動機能夠單獨起動運行，因此可根據(jù)45kW電動機選擇自動開關QS脫扣電流IQS ，一般情況下，星三角啟動電流是額定電流的2.4倍：IQS1.7IN=1.7842.4A342.72A342A，選用IQS342A的斷路器。(2) 熔斷器FU熔體額定電流IFU。以FU1為例，IFU12IN2842.4A403.2A，選用403A的熔體。其余熔體額定電流的選擇，按上述方法選配?？刂苹芈啡垠w額定電流選用2A。(3) 熱繼電器的選擇一般是整定電流高于設備額定電流的1.11.15倍，按照這個原則可以對應的選擇電動機的熱繼電器。如:1.123 =IFR1=1.1523.(4). 選用接觸器時，只要按接觸器的約定發(fā)熱電流 Ith 等于或大于電熱設備的工作電流的1.2倍。 (5).選定電動機的型號及各項參數(shù)如下11KW鼠籠式電動機：額定功率：型號Y160M-4，11KW,額定電壓: 380V,額定電流：23A，額定轉(zhuǎn)數(shù): 1460 r/min，額定功率因數(shù)：0.84，效率：8822KW鼠籠式電動機：額定功率：型號Y180L-4，22KW,額定電壓: 380V,額定電流：43A，額定轉(zhuǎn)數(shù)1470r/min，額定功率因數(shù)：0.86，效率：91.5%。45KW鼠籠式電動機：額定功率：型號Y225M-4，22KW,額定電壓: 380V,額定電流：84A，額定轉(zhuǎn)數(shù)1480r/min，額定功率因數(shù)：0.88，效率：92.3%。2. 選擇電器元件表1. 元器件目錄表序號元件名稱符號數(shù)量型號價格/元備注01交流接觸器KM12CJ20658002熔斷器FU1-FU44NT22503熔斷器FU5-FU73RL6-251004熱繼電器FR11JR20-2540整定值26A熱繼電器FR21JR20-6340整定值48A熱繼電器FR31JR20-16040整定值94A05熱繼電器FR4-FR63JR20-6340整定值34A06時間繼電器KT1,3,53JS23-35507時間繼電器KT2,42JS11-157005空氣開關QS1DZ20-40010006按鈕SB8LA25-212007信號燈HL9AD1616B10紅色、綠色08三相電機M(D1)1Y160M-4220011KW09三相電機M(D2)1Y180L-4325022KW10三相電機M(D3)1Y225M-4624045KW3. 預算：經(jīng)初步預算上表中的花費為13595元，加上購買導線和其他的花費，估計的要15000元左右。4、 工藝圖設計過程按設計要求設汁電氣裝置總體配置圖、電器板電器元件布置圖、控制面板電器布置圖及相關部件的接線圖。設計步驟： 1首先根據(jù)控制要求和電氣設備的結構，確定電器元件的總體配置以及電器板與控制面板上應安裝的電器元件。本設計中，在電器箱外部分布于生產(chǎn)線上的電器元件有電動機、傳送皮帶等，電器板上應安裝的電器元件有熔斷器、接觸器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器等?？刂泼姘迳习惭b的電器元件有電源開關、控制按鈕、指示燈等。 2分別對原理線路團的主電路及控制電路進行編號。 3根據(jù)電器元件的分布與原理圖編號，繪制電氣設備的安裝接線圖(接線表)如圖3、圖56所示。圖紙紙中應標明各電氣部分的聯(lián)接線號及聯(lián)接方式、安裝裝走線方式、導線及安裝要求等。 4根據(jù)操作方便、美觀、均勻、對稱等原則，繪制控制元件布置圖、接線圖，如圖5、圖6所示。進出線采用接線端子板過橋接線。 5根據(jù)電器元件布置固以及電器元件的外形尺寸、安裝尺寸(由產(chǎn)品手冊給出)，繪制電器板(膠木板或鍍鋅鐵板)、控制面板(有機玻璃板或鋁板)、墊板(保證具有一定強度，一般采用膠木板或鍍鋅鐵板)等零件加工圖紙。圖中應標明外形尺寸、安裝孔及定位尺寸與公差、板的材料與厚度以及加工的技術要求。 圖3 電器板元件布置圖4 電器板元件接線圖圖5 控制元件面板布置圖圖6 控制面板接線圖5、 設計說明書設備使用說明: 1.當需要聯(lián)動時，按下控制按鈕SB2，系統(tǒng)啟動，電動機D1，D2，D3依次起動，當按下控制按鈕SB1時，D1，D2，D3依次停止。 2.當需要單動時，按下控制按鈕SB3可控制D1的起動，按下控制按鈕SB4可實現(xiàn)D1的停止。同理，按下控制按鈕SB6可控制D2的起動，按下控制按鈕SB5可實現(xiàn)D2的停止。按下控制按鈕SB8可控制D3的起動，按下控制按鈕