機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)一、 目錄引言 2設(shè)計(jì)說(shuō)明相關(guān)內(nèi)容（一）、課程設(shè)計(jì)題目 3（二）、設(shè)計(jì)目的及要求 3（三）、設(shè)計(jì)內(nèi)容 4一、控制方案設(shè)計(jì) 4二、線路設(shè)計(jì) 4三、控制電路的設(shè)計(jì) 6四、元件的選取 6五、柜體設(shè)計(jì) 8六、結(jié)束語(yǔ) 11七、參考文獻(xiàn) 12二、引言機(jī)電傳動(dòng)控制課程是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它是機(jī)電一體化人才所需電知識(shí)結(jié)構(gòu)的軀體。在學(xué)習(xí)機(jī)電傳動(dòng)控制這門(mén)課程的時(shí)候，我能夠深刻的體會(huì)到其重要性。作為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)本基礎(chǔ)教材，本課程涵蓋了經(jīng)典控制理論的基本原理和基本知識(shí)，內(nèi)容與機(jī)械類(lèi)課程現(xiàn)代控制理論相銜接。本書(shū)所講內(nèi)容突出機(jī)電結(jié)合，電為機(jī)用。在保證基本內(nèi)容的前提下，簡(jiǎn)化理論分

2、析，加強(qiáng)反映了當(dāng)前機(jī)電領(lǐng)域的新技術(shù)和新知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)例的分析、設(shè)計(jì)，力求做到內(nèi)容深入淺出、重點(diǎn)突出，以利于我們開(kāi)拓思路、深化知識(shí)。機(jī)電傳動(dòng)控制是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列的教材之一，可以作為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)及與之相近專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們學(xué)習(xí)和研究。本課程不僅在于它是一門(mén)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)課程，是我們掌握控制論的基礎(chǔ)知識(shí)，解決機(jī)械工程中的控制問(wèn)題，更重要的是通過(guò)呵護(hù)唯物辯證法的方法論的建明闡述，使我們學(xué)會(huì)用控制理論觀點(diǎn)，系統(tǒng)論方法，分析、處理機(jī)械工程中遇到的難題，啟迪和發(fā)展我們的思維，培養(yǎng)我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。由于現(xiàn)代科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，控制理論應(yīng)用于機(jī)械工程的重要性日益明顯。將理論聯(lián)系實(shí)際，展開(kāi)

3、設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以激發(fā)我們對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣而且能夠讓我們初步掌握系統(tǒng)性能分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，為專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打下必要的基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，本次課程設(shè)計(jì)勢(shì)在必行！三、設(shè)計(jì)說(shuō)明相關(guān)內(nèi)容（一）課程設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)之序號(hào)應(yīng)和學(xué)號(hào)尾數(shù)相同，所控電機(jī)按順序編排序號(hào)。要求采用繼電器-接觸器控制電機(jī)的啟停。控制電壓380v，頻率50hz。序號(hào)4級(jí)電機(jī)控制對(duì)象（單位：kw）柜體型式備注73路75+37+5.5臥柜表1（二）設(shè)計(jì)目的及要求 一、設(shè)計(jì)目的機(jī)電傳動(dòng)控制得課程設(shè)計(jì)的主要目的，是通過(guò)對(duì)某個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、某條簡(jiǎn)單的自動(dòng)化生產(chǎn)線、某些簡(jiǎn)單的工藝過(guò)程的調(diào)查研究，使學(xué)生明確生產(chǎn)工藝

4、對(duì)電氣控制提出的各項(xiàng)要求。根據(jù)這些要求，進(jìn)行基本的原理設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù)中的各項(xiàng)要求，建立設(shè)計(jì)工作的整體概念，從工程環(huán)境、實(shí)現(xiàn)手段和操作方式的各個(gè)環(huán)節(jié)入手來(lái)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，通過(guò)不斷的調(diào)試和完善軟硬件設(shè)計(jì)，最終能夠滿足這些要求。課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要進(jìn)行多方面能力的培養(yǎng)和提高，為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后的工作能力打下良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)以學(xué)生獨(dú)立工作為主，教師的輔導(dǎo)為輔。要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生得積極性，培養(yǎng)學(xué)生得自主性和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生要獨(dú)立完成的工作：（1） 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，詳細(xì)了解各種設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)；（2）

5、確定設(shè)計(jì)方案，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容；（3） 擬定工作進(jìn)度計(jì)劃；規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)；完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容一、控制方案設(shè)計(jì)電機(jī)控制原理根據(jù)電機(jī)功率大小選擇不同的啟動(dòng)方法（通常55kw及以上采用自耦變壓器啟動(dòng)，11kw及以下采用直接啟動(dòng)，之間采用星-三角）。繪制主電路及控制電路原理圖、安裝接線圖（用CAD繪制），列出元件清單。由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給定的已知控制電機(jī)的功率可以確定，該三路控制系統(tǒng)的啟動(dòng)方法有三種，分別是：自耦變壓器啟動(dòng)、星-三角啟動(dòng)和直接啟動(dòng)。二、線路設(shè)計(jì)（1）、保護(hù)要求：短路保護(hù)：各電動(dòng)機(jī)和控制電路長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)：各電動(dòng)機(jī)主、控制電路隔離：主電路和控制電路需要采用控制變壓器進(jìn)行

6、隔離。（2）、控制要求：所控電機(jī)按順序編排序號(hào)。要求采用繼電器-接觸器控制電機(jī)的啟停。控制電壓380v，頻率50hz。（3）、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)介：主電路有三個(gè)電機(jī)控制系統(tǒng)組成，根據(jù)題目要求電動(dòng)機(jī)回路有短路保護(hù)、長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)、能正反轉(zhuǎn)。根據(jù)控制回路及其線路的分析和設(shè)計(jì)，得出如下圖1所示主回路原理圖：圖1三、控制電路的設(shè)計(jì)： 主電路、控制回路繪制在一張圖紙上，兩種電路之間通過(guò)變壓器隔離，即可形成系統(tǒng)整體電氣控制原理圖?？刂苹芈分幸残枰邢鄳?yīng)的保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)、長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。根據(jù)要求設(shè)計(jì)如下圖2所示控制回路路線圖：圖2四、元件的選取根據(jù)以上所設(shè)計(jì)繪制的主回路和控制回路，其中所用到的元件有：熔斷器F

7、U、斷路器QF、交流接觸器KM、自耦變壓器QZB、時(shí)間繼電器KT、熱繼電器FR、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器JD、ND16系列信號(hào)燈、中間繼電器KA和NP4系列按鈕等。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率和電路工作額定電流對(duì)各元件進(jìn)行選取。以下表2是控制系統(tǒng)中所選取的各個(gè)元件及數(shù)量：原件分類(lèi)75KW自耦變壓器啟動(dòng)I=2P=150A37KWY-啟動(dòng)I=2P=75A5.5KW直接啟動(dòng)I=2P=11A干路斷路器QF1:NM1-225S/180A3300QF2:NM1-100S/100A3300QF3:D16AQF:NM1-400S/315A3300接觸器KM1、KM2：NC2-185NS/3KM3：NC2-150NS/3KM4、K

8、M6：CJX2-95 11KM5：CJX2-80 11KM7：CJX2-18 11繼電器1JD:JD-5/200KT1：JS14P-99/380VKA1：JZC4-22FR1：JR36-160AKT2：JS14P-99/380VFR2：JR36-20電源電器1QZB:QZB-J-100熔斷器FU2：RT28-32/3P 6A按鈕SB1：NP4-10GN/4SB2：NP4-01GN/3SB3：NP4-10GN/4SB4：NP4-01GN/3SB5：NP4-10GN/4SB6：NP4-01GN/3顯示燈HL1：ND16-22B/2 AC220VHL2：ND16-22B/2 AC220VHL3:ND

9、16-22B/2 AC220V表2五、柜體設(shè)計(jì)1）、在設(shè)計(jì)柜體時(shí)，必須充分考慮柜體運(yùn)輸和使用的環(huán)境和條件： 1、柜體的密封需要滿足運(yùn)輸和使用環(huán)境的要求；2、設(shè)計(jì)柜體時(shí)必須有效防止灰塵和有機(jī)溶液的進(jìn)入，防止對(duì)設(shè)備造成傷害；3、需保證柜體內(nèi)的溫度上升時(shí)和柜外的溫度差不超過(guò)一定的溫度；4、還必須考慮到盡量降低噪聲，并且要將元件合理的布局，盡量減少元件間的相互干擾情況等2）、由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個(gè)完整的電器控制系統(tǒng)時(shí)，就必須劃分組件。劃分組件的原則是：1、把功能類(lèi)似的元件組合在一起；2、盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，同時(shí)把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中；3、讓強(qiáng)弱電控制器分離以

10、減少感染；4、為力求整齊美觀，可把外形尺寸重量相近的電器組合在一起；5、為了控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起。3）、柜體總體布置設(shè)計(jì)控制柜體配置設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)電氣原理圖的工作原理與控制要求，先將控制系統(tǒng)劃分為幾個(gè)組成部分，再根據(jù)控制柜的復(fù)雜程度，把每一部件劃成若干組件，然后再根據(jù)電氣原理圖的接線關(guān)系整理出各部分的進(jìn)出線號(hào)，并調(diào)整它們之間的連接方式。 圖3 柜體裝配圖圖4 柜體六、結(jié)束語(yǔ)通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。

11、課程設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生應(yīng)該完成的作業(yè)，他既是對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開(kāi)端，是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，也讓我認(rèn)識(shí)到機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的具體構(gòu)造及元件的整體細(xì)致的布局。由于本次課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為四天，雖然老師把我們的任務(wù)有所減少，但對(duì)于我們機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，特別是剛開(kāi)始的時(shí)候還是不知道從何下手。經(jīng)過(guò)兩位老師的講解、答疑以及讓我們看的一些柜體實(shí)物，讓我們對(duì)所要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有了更深一步的認(rèn)識(shí)，這樣我們才慢慢的步入正題。畢竟第一次對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容還是存在一些不足，比如無(wú)法找到所用元件的插件，沒(méi)辦法精確的繪制出各個(gè)元件的形狀和尺寸，只能夠較準(zhǔn)確的確定各個(gè)元件在柜體中的安裝位置，留有足夠的空間供其布線。設(shè)計(jì)的柜體沒(méi)有實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品那么美觀、經(jīng)濟(jì)，這些都是需要改進(jìn)的地方。如果我們?cè)诮邮芾碚撝R(shí)的過(guò)程中有更多的機(jī)會(huì)去接觸實(shí)際運(yùn)用中的柜體，并對(duì)其做一定的觀察、研究，應(yīng)該能夠更好的激發(fā)我們自己動(dòng)手設(shè)計(jì)的興趣，并且對(duì)機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)有所掌握，更能促進(jìn)本次課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行和質(zhì)量的提高。它不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單