機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第3版）課件 第16章 機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計

2第16章

機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計水運(yùn)儀象臺(宋代)根據(jù)宋代蘇頌所著的《新儀象法要》記載，水運(yùn)儀象臺“高約三丈五尺”約12米，寬大約7米。它由三部分組成，上面叫渾儀，用于觀測天體;中間的部分叫做渾象，渾象就是天球儀，上面刻有天上的星宿；下面是報時機(jī)構(gòu)，分五層：第一層用于每天的時辰報時，在每個時辰的時正報時；第二層用于看時辰的時初與時正；第三層用于報時刻，分初刻、二刻、三刻、四刻；第四層負(fù)責(zé)晚上日落、黃昏、各更、破曉、日出的報時；第五層用于展示夜晚的具體時間。這套世界上最早的天文鐘包含了多個控制系統(tǒng)，如杠桿控制、擒縱控制等，是自動化控制的鼻祖。本章將介紹各種低壓電器控制元件、控制電路以及機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計。3第1節(jié)常用低壓電器第2節(jié)電機(jī)的基本控制電路第3節(jié)機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計第16章

機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計4第1節(jié)常用低壓電器

電器是電氣控制的重要元件，是所有電工器械的簡稱，凡是根據(jù)外界特定的信號和要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備統(tǒng)稱為電器。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，電器的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，品種不斷增加。按照我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低壓電器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的電器。5組合開關(guān)按鈕開關(guān)接觸器中間繼電器熱繼電器時間繼電器第2節(jié)電機(jī)的基本控制回路

圖16.12接觸器直接啟動控制電路圖16.13定子繞組串接電阻降壓啟動控制電路圖16.15Y-△降壓啟動控制電路圖16.16接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖16.17按鈕互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖16.23電動與長動控制電路圖16.25能耗制動控制電路第3節(jié)機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計一方面，隨著生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)設(shè)備的使用功能、動作程序、自動化程序也相應(yīng)越來越復(fù)雜；另一方面，隨著電氣技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)及自動控制理論構(gòu)迅速發(fā)展和機(jī)械結(jié)構(gòu)、工藝水平的不斷提高,各類機(jī)械電力拖動的控制方式發(fā)生了深刻的變革。如可編程控制器、嵌入式系統(tǒng)的原理及設(shè)計可參閱專門教材。但是，傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的理論與方法仍然是可編程控制、數(shù)控裝置及計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制等方法的基礎(chǔ)。事實(shí)上，中、小型機(jī)械設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)大多數(shù)都采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容可以分為兩大部分，即電氣原理圖設(shè)計和工藝設(shè)計。電氣原理圖設(shè)計是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的核心，是工藝設(shè)計和制定其他技術(shù)資料的依據(jù)，主要包括以下設(shè)計內(nèi)容。（1）制定電氣設(shè)計技術(shù)條件，即任務(wù)書。（2）主選擇電氣傳動方案與控制方式。（3）確定或核對電動機(jī)的類型及技術(shù)參數(shù)。（4）繪制電氣控制系統(tǒng)原理圖，確定各部分之間的關(guān)系，計算主要技術(shù)參數(shù)。（5）選擇電氣元件，制定元器件目錄清單。（6）編寫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計說明書。工藝設(shè)計的主要目的是便于組織電氣控制裝置的制造與施工，實(shí)現(xiàn)電氣原理圖設(shè)計的功能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的制造、調(diào)試、維護(hù)和使用提供必要的圖紙資料，主要包括以下設(shè)計內(nèi)容。（1）根據(jù)電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計、繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及接線圖。（2）按照電氣原理圖或劃分的組件進(jìn)行統(tǒng)一編號，編寫各部分元件目錄表，并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計出各組件的進(jìn)出線號。（3）根據(jù)組件電氣原理及選定的元件目錄表，設(shè)計組件裝配圖（元件安裝方式）、接線圖，以便組件裝配和生產(chǎn)管理。（4）根據(jù)組件裝配要求，繪制電氣安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件圖，標(biāo)明技術(shù)要求，以便制造、加工。（5）根據(jù)組件尺寸及安裝要求，確定電氣控制柜結(jié)構(gòu)與外形尺寸、安裝支架、安裝尺寸、面板安裝方式、各組件的連接方式、通風(fēng)散熱以及維修操作位置、方式等。（6）匯總電氣控制系統(tǒng)原理圖、總裝