電泵的間歇控制電路

1、 課 程 設(shè) 計課程名稱： 現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 設(shè)計題目： 電泵的間歇控制電路 學(xué) 院： 電力學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 電氣本科1203班 姓 名： 學(xué) 號： 成 績： 指導(dǎo)教師： 日 期： 目錄前言31、方案的選擇41.1電力拖動方案的確定41.2電氣控制方案的確定42、電動機的選擇43、電氣控制設(shè)計的基本原則54、電氣原理圖及其工作原理54.1電氣原理圖的設(shè)計54.2工作原理65、電氣元件的選擇75.1按鈕75.2斷路器75.3轉(zhuǎn)換開關(guān)85.4電源開關(guān)聯(lián)鎖機構(gòu)85.5熱繼電器85.6中間繼電器95.7時間繼電器96、元件明細表97、設(shè)計總結(jié)10前言電氣控制技術(shù)是高等學(xué)校工

2、程類專業(yè)的一門重要專業(yè)課，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等多門技術(shù)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，電氣控制的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，已發(fā)展到了一定的程度，在工業(yè)生產(chǎn)過程和科學(xué)研究等領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運輸?shù)炔块T中，都廣泛使用各種生產(chǎn)機械，它們一般采用電動機拖動，而電動機是通過各種控制方式來進行控制的，最常見的傳統(tǒng)控制是繼電器接觸器控制方式。該控制方式由各種有觸點的繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成控制電路，來實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的起動、制動、反向以及調(diào)速等控制，實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的保護及生產(chǎn)加工自動化。但是，不同的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過程，對控制電路的要求也不一樣，然

3、而不管多復(fù)雜的控制電路都是由一些基本的控制環(huán)節(jié)組合而成的。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械的重要組成部分，了解電氣控制系統(tǒng)將對生產(chǎn)機械正確的安裝、使用和維護起到重要的作用。本次設(shè)計通過對電動機間歇控制線路的設(shè)計，培養(yǎng)閱讀電氣原理圖的能力，并通過讀圖分析生產(chǎn)機械的工作原理，為進一步學(xué)習(xí)電氣控制電路的設(shè)計、調(diào)試、維護等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。1、方案的選擇1.1電力拖動方案的確定以電動機作為原動機拖動機械設(shè)備運行的拖動方式叫做電力拖動，也稱為電氣傳動。電力拖動方案是指根據(jù)生產(chǎn)機械的結(jié)構(gòu)、負(fù)載特性、工藝要求、工程技術(shù)條件等具體情況來確定電動機的數(shù)量、類型、拖動方式，擬定電動機的控制要求，作為電氣原理圖設(shè)計和元件選擇的基

4、礎(chǔ)和先決條件。電力拖動系統(tǒng)一般由電動機、電源裝置和控制裝置組成。1.2電氣控制方案的確定控制方式主要有時間控制、速度控制、電流控制及行程控制等。時間控制方式：利用時間繼電器或可編程序控制器的定時器將感測系統(tǒng)接收到的輸入信號經(jīng)過一段時間延時后再發(fā)出輸出信號，從而實現(xiàn)電路的切換。速度控制方式：利用速度繼電器或測速發(fā)電機，直接或間接地檢測某機械部件的運動速度，按照速度原則實現(xiàn)電路的控制。電流控制方式：借助于電流繼電器，其動作反應(yīng)了某一電路中電流的變化，從而實現(xiàn)按電流原則的控制。行程控制方式：利用生產(chǎn)機械的運動部件與事先安排好位置的行程開關(guān)或接近開關(guān)進行配合，達到位置控制的作用。2、電動機的選擇在選擇

5、電動機時，首先應(yīng)選擇合適的功率；其次，應(yīng)綜合考慮電動機的轉(zhuǎn)速、電壓、結(jié)構(gòu)形式等。選擇電動機的基本原則如下：（1）電動機的機械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機械提出的要求，要與被拖動負(fù)載特性相適應(yīng)，以保證運行穩(wěn)定，并具有良好的起動、制動性能，有調(diào)速要求時應(yīng)合理選擇調(diào)速方案。（2）電動機的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能滿足機械設(shè)計提出的安裝要求，選擇適當(dāng)?shù)氖褂妙悇e和工作制，并能適應(yīng)周圍的環(huán)境工作條件。（3）工作過程中電動機容量應(yīng)得到充分利用，其溫升盡可能達到或接近額定溫升值。（4）電動機的電壓選擇應(yīng)根據(jù)使用地點的電源電壓來決定，額定功率根據(jù)生產(chǎn)機械的功率負(fù)載和轉(zhuǎn)矩負(fù)載來選擇。（5）在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡單、價格便

6、宜、維護方便的籠型三相交流異步電動機。3、 電氣控制設(shè)計的基本原則1. 最大限度的滿足生產(chǎn)機械和工藝對電氣控制電路的要求。2. 在滿足控制要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡單、實用、經(jīng)濟、可靠，為此應(yīng)從以下方面著手考慮。3保證控制電路工作的可靠和安全。4、電氣原理圖及其工作原理4.1電氣原理圖的設(shè)計如圖所示，設(shè)計一臺電泵的間歇控制線路。電泵經(jīng)規(guī)定時間啟動，運轉(zhuǎn)一段時間限定的時間后停止，又經(jīng)規(guī)定的時間再啟動，如此周而復(fù)始的工作，可隨時停車以便于檢修4.2工作原理如圖所示，工作時合上控制開關(guān)SA，此時交流接觸器KM，時間繼電器KT1線圈得電吸合工作，KM三相主觸點閉合，電動機得電運轉(zhuǎn)工作。經(jīng)一段延時后

7、，KT1延時閉合的常開觸點閉合，使中間繼電器KA線圈得電吸合且自鎖，切斷了交流接觸器KM、時間繼電器KT1線圈回路電源，KM、KT1線圈斷電釋放，KM三相主觸點斷開，切斷了電動機電源，電動機失電停止運轉(zhuǎn)。同時，時間繼電器KT2線圈得電吸合并開始延時，經(jīng)KT2延時后，KT2延時斷開的常閉觸點切斷了中間繼電器KA線圈電源，KA線圈斷電釋放，其串聯(lián)在KM、KT1線圈回路中的常閉觸點恢復(fù)原始狀態(tài)，此時KM、KT1線圈又得電工作，KM三相主觸點又閉合，電動機又得電運轉(zhuǎn)了，重復(fù)上述過程，從而實現(xiàn)電動機的間歇運轉(zhuǎn)。5、電氣元件的選擇5.1按鈕按鈕通常用來短時接通或斷開小電流的控制電路。目前，控制按鈕的結(jié)構(gòu)種

8、類很多，如：旋鈕式用于扭動旋轉(zhuǎn)進行操作；帶指示燈式按鈕內(nèi)裝有信號燈顯示信號；緊急式裝有蘑菇形鈕帽，用于緊急操作。按鈕的選擇要根據(jù)所需觸點數(shù)、使用場合及作用來選擇型號及顏色；根據(jù)使用場合，選擇按鈕防護種類；根據(jù)用途，選用合適的結(jié)構(gòu)；按控制電路的需要，確定按鈕數(shù)量。（1）“停止”按鈕必須使用紅色，“急?！卑粹o則采用紅色蘑菇頭式。（2）“啟動”按鈕的顏色為綠色，必須有防護擋圈，且防護擋圈應(yīng)高于按鈕頭，以防意外觸動按鈕使電氣設(shè)備發(fā)生誤動作做。（3）“起動”與“停止”交替動作的按鈕是黑白、白色或灰色的。（4）“點動”按鈕必須是黑色的，“復(fù)位”按鈕必須是藍色的。5.2斷路器斷路器應(yīng)用的很廣泛，既能接通和分

9、斷正常工作電流，也能自動分?jǐn)噙^載或短路電流，且分?jǐn)嗄芰Υ?、有欠電壓和過載短路保護作用。（1）斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于線路額定電壓。對于配電電路，要注意區(qū)別是電源端保護還是負(fù)載端保護。（2）斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于線路負(fù)載電流。若環(huán)境溫度較高，應(yīng)適當(dāng)選用大一點的額定電流。（3）熱脫扣器的整定電流等于所控制負(fù)載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時可能出現(xiàn)的峰值電流；電磁脫扣器的長延時脫扣整定電流應(yīng)按照線路計算負(fù)荷電流或電動機額定電流整定。對單臺電動機來說，瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于或等于1.51.7倍的電動機啟動電流；對多臺電動機來說，瞬時脫扣整定電流應(yīng)大

10、于或等于1.51.7倍的最大容量的電動機的起動電流和其余電動機額定電流的總和。（5）瞬時過電流脫扣器的整定電流應(yīng)小于線路末端單相短路電流的2/3。（6）欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路額定電壓。（7）極限通斷能力不應(yīng)小于線路的最大短路電流。5.3轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)主要作為電源引入開關(guān)用，也可以起停5kW以下的異步電動機，但每小時操作次數(shù)不宜超過1020次。組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸點數(shù)及電動機容量進行選用。（1）若組合開關(guān)用于控制5kW以下電動機的起動與停止，額定電流應(yīng)為電動機額定電流的3倍。（2）若用來接通電源，則轉(zhuǎn)換開關(guān)的額定電流可稍大于電動機的額定電流。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選用原

11、則如下：（3）按額定電壓和工作電流選用相應(yīng)的系列。（4）按操作需要選定手柄形式和定位特征。（5）按控制要求參照轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)品樣本，確定觸點數(shù)量和接線圖編號，選擇面板型式及標(biāo)志。5.4電源開關(guān)聯(lián)鎖機構(gòu)電源開關(guān)聯(lián)鎖機構(gòu)與相應(yīng)的斷路器和組合開關(guān)配套使用，用于電源接通，斷開及柜門開關(guān)聯(lián)鎖，以達到在切斷電源后才能開門、將門關(guān)閉后才能接通電源的效果，起到安全保護作用。常用的電源開關(guān)聯(lián)鎖有DJL系列和JDS系列。5.5熱繼電器熱繼電器用于電動機的過載保護。熱繼電器的安秒特性應(yīng)位于電動機的負(fù)載特性之下，并盡可能接近甚至重合，以充分發(fā)揮電動機的能力，同時避免短時過載和起動瞬間的影響。熱繼電器的整定電流值是指通過其

12、熱元件的電流超過該值的20%時，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在20min內(nèi)動作，該參數(shù)的選擇將直接影響熱繼電器的保護性能。熱繼電器在使用前必須對熱元件進行整定，電動機才能得到有效的保護。5.6中間繼電器中間繼電器在電路中主要起信號傳遞與轉(zhuǎn)換作用，用它可實現(xiàn)多路控制，并可將小功率的控制信號轉(zhuǎn)換為大容量的觸點動作，以驅(qū)動電氣執(zhí)行元件工作，中間繼電器觸點多，可以擴充其他電器的控制作用。選用中間繼電器，主要依據(jù)控制電路的電壓等級，同時還要考慮觸點的數(shù)量、種類以及容量以滿足控制電路的要求。5.7時間繼電器時間繼電器是生產(chǎn)機械中常用的電器之一，在控制電路中起到延時地作用。（1）根據(jù)使用場合，工作環(huán)境選擇。（2）考慮控制電

13、路中所需要的延時觸點的延時方式。即通電延時還是斷電延時。（3）根據(jù)延時準(zhǔn)確度和延時長短要求進行選擇。6、元件明細表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M三相異步電動機Y132M1-64KW 380V 960R/MIN1QF1 QF2斷路器NSE380V 25A2KM交流接觸器CJX1-16380V 10A2FR熱繼電器JRS1-25/Z380V 25A2SA控制開關(guān)KBO380V 25A1KA中間繼電器JZ15-62380V 5A3KT1 KT2時間繼電器JS23-12/1380V 5A4SB按鈕開關(guān)LA17-11380V 5A17、設(shè)計總結(jié)通過本次設(shè)計，對于電氣控制系統(tǒng)又有了進一步的認(rèn)識。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械的重要組成部分，它對生產(chǎn)機械能否正確、可靠和安全地工作，起著決定性作用。一個好的電氣控制系統(tǒng)，必須既能滿足生產(chǎn)機械的工藝要求，又得符合經(jīng)濟原則，還得安全可靠、操作維護方便。生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的合理與否，將直接影響其工作性能及先進性。因此，應(yīng)該了解電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容，基本原則，掌握電氣控制電路設(shè)計的基本規(guī)律，能夠繪制電氣控制電路圖。另外，從這次設(shè)計中，