1、 設 計 題 目：機電控制技術課程設計 專 業：機械設計制造及其自動化班 級： 姓 名： 學 號： 日 期： 指 導 老 師： 目錄 前言.31機電傳動控制課程設計任務書. .5 1.1課程設計指導思想. .5 1.2課程設計的目的.5 1.3課程設計的基本要求.5 1.4課程設計任務.62課程設計題目.73設計內容.7 3.1 160kw M1選用自耦變壓器降壓啟動.8 3.2 37kw電動機采用星-三角形降壓啟動.11 3.3 7.5KW電機采用直接啟動.134結束語.155參考文獻.16前言機電傳動（又稱電力傳動或電力拖動）是指以電動機為原動機驅動生產機械的系統之總稱

2、。它的目的是將電能轉變為機械能，實現生產機械的啟動、停止以及速度調節，滿足各種生產工藝過程的要求，保證生產過程正常運行。在現代工業中，為了實現生產過程自動化的要求，機電傳動不僅包括拖動生產機械的電動機，而且包括控制電動機的一整套控制系統。也就是說，現代機電傳動是和由各種控制元件組成的自動控制系統緊密地聯系在一起的。 從現代化生產的要求出發，機電傳動控制系統所要完成的任務，從廣義上講，就是要使生產機械設備、生產線、車間甚至整個工廠都實現自動化；從狹義上講，則專指控制電機驅動生產機械，實現產品數量的增加、產品質量的提高、生產成本的降低工人勞動條件的改善以及能源的合理利用。例如，一些精密機床要求加工

3、精度達百分之幾毫米，甚至幾微米；重型鏜床為保證加工精度和控制表面粗糙度，要求能在極慢的穩速下進給，即要求能在很寬的范圍內調速；軋鋼車間的可逆式軋機及其輔助操作頻繁，要求在不到一秒的時間內疚能完成從正轉到反轉的過程，即要求能迅速地啟動、制動和反轉；對于電梯和提升機，要求啟動和制動平穩，能并能準確地停止在給定的位置上；對于冷、熱連軋機以及造紙機的各機架或各部分，要求它們的轉速保持一定的比例關系，以便進行協調運轉；為了提高效率，要求對由數臺或數十臺設別組成的生產自動線實行統一控制和管理。諸如此類要求，都是靠電動機及其控制系統和機械傳動裝置來實現的。由整個發展過程，不難看出，隨著機械加工要求不斷提高，

4、機電傳動控制系統的復雜度也在不斷增加。本課程的重點在與控制部分，如何利用電氣元件或計算機控制電氣來拖動機械實現所要求的功能。在設計控制系統時，就要求設計人員對執行元件（電動機）、控制元件的熟練掌握與運用，并且要能勝任電氣控制系統的設計工作，按要求完成好設計任務，僅僅掌握電氣設計的基礎知識是不夠的，必須經過反復實踐，深入生產現場，不斷積累經驗。課程設計正是為這一目的而安排的一個實踐性教學環節，它是一項初步的工程訓練。通過集中12周時間的設計工作，了解一般電氣控制系統的設計要求、設計內容和設計方法課程設計題目不要太大，盡可能取自生產中實用的電氣控制裝置。另外，在本次課程設計中，我們還應學會如何設計

5、主回路、控制回路以及輔助回路。同時，在回路的總體連接上，要熟悉設計的技巧。通過本次課程設計，除了復習掌握已學過的電氣知識外，還應熟悉控制系統的設計流程與設計方法，從而增加自己的閱歷，提高自己的工作能力。一、機電控制技術課程設計任務書1.1課程設計指導思想課程設計在整個教學過程中，是一個非常重要的實踐性教學環節，尤其在掌握機電傳動控制技術時，僅僅了解工作原理和控制的指令系統是遠遠不夠的。為最大限度的滿足生產工藝和機械設備的要求，就需要結合機電傳動控制和應用技術的特點，進行初步的工程訓練。1.2課程設計的目的機電傳動控制得課程設計的主要目的，是通過對某個簡單的自動化生產設備、某條簡單的自動化生產線

6、、某些簡單的工藝過程的調查研究，使學生明確生產工藝對電氣控制提出的各項要求。根據這些要求，進行基本的原理設計、工藝設計設計，使學生在課程設計的全過程中，明確設計任務中的各項要求，建立工程設計的整體概念，從工程環境、實現手段和操作方式的各個環節入手來設計控制系統，最終能夠滿足這些要求。課程設計以培養工程應用能力為主，在獨立完成設計任務的同時，還要進行多方面能力的培養和提高，為畢業設計以及畢業后的工作能力打下良好的基礎。1.3課程設計的基本要求課程設計以學生獨立工作為主，教師的輔導為輔。要充分調動學生得積極性，培養學生得自主性和創新意識。學生要獨立完成的工作：（1） 明確設計任務，詳細了解各種設計

7、要求和設計指標；（2） 確定設計方案，明確設計內容；（3） 擬定工作進度計劃；（4） 規定時間內完成課程設計任務；（5） 完成課程設計說明書。1.4課程設計任務設計內容：本次課程設計要求完成電機基本控制的設計，包括控制原理設計，元器件選型，控制柜設計等內容。設計要求：完成控制原理圖、元件選型、元件布置圖、柜體設計（選作）及設計說明書等。 課題要求及主要參數： 序號電機控制控制對象（單位：kw）柜體型式備注13路220+22+5.5立柜或臥柜23路185+30+433路160+37+7.543路132+45+1155路75+75+30+7.5注：任務序號和學號相同。二、課程設計題目課程設計之序號

8、應和學號尾數相同，所控電機按順序編排序號。要求采用繼電器-接觸器控制電機的啟停。控制電壓380v，頻率50hz。三、設計內容電機控制原理根據電機功率大小選擇不同的啟動方法（通常55kw及以上采用自耦變壓器啟動，18.5kw以下采用直接啟動，之間采用星-三角啟動）。繪制主電路及控制電路原理圖、安裝接線圖（用CAD繪制）。元件選型 根據電流大小選擇元件型號（推薦采用正泰電器），列出元件清單。元件布置 根據元件型號所確定尺寸，排列元件位置，畫出平面圖。柜體設計（選作?。└鶕帕谐叽缭O計柜體。畫出柜體CAD圖紙。柜體可選尺寸標準立柜臥柜高200018001750155013501150寬12001

9、0001200厚600500600500450根據要求我所設計的為功率160kw，37kw，7.5kw分別選用M1，M2，M3三款電動機 3.1 160kw M1選用自耦變壓器降壓啟動3.11原理圖3.12電路控制方式設計（2）控制過程 1.合上空氣開關，QF1接通三相電源2.按下啟動按鈕SB2，交流接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，將自耦變壓器線圈接成星形。同時，由于KM1輔助常開閉合，使得接觸器KM2線圈通電吸合，KM2的主觸頭閉合由自耦變壓器的低壓三相電源的65%接入電動。3.KM1輔助常開觸點閉合，使時間繼電器KT線圈通電，并按以調整好的時間開始計時，當時間達到后，KT的延

10、時常開觸點閉合，使中間繼電器KA線圈通電吸合并自鎖。4.由于KA線圈通電，其常閉觸點斷開，使KM1線圈斷電，KM1常開觸點全部釋放，主觸點斷開，使自耦變壓器線圈星端打開，同時KM2線圈斷電，其主觸頭斷開，切斷自耦變壓器電鍍KA的常開觸點閉合，通過KM1已復位后，常閉觸點使KM3線圈得電吸合，KM3主觸頭接通電動機在全壓下運行。5.KM1的常開觸點斷開也使時間繼電器KT線圈斷電，其延時閉合觸點釋放，也保證了在電動機啟動任務完成后，使時間繼電器KT可處于斷電狀態。6.欲停車時，可按SB1，則控制回路全部斷電，電動機停轉。7.電動機過載保護由保護繼電器JD完成。3.13元件選取元件名稱元件符號元件型

11、號接觸器KM1，KM3NC2-400AC220接觸器KM2NC2-300AC220斷路器QF1NM1-400S/3300400A斷路器QF2NM1-400S/33002400A時間繼電器KT1JS14P-21 AC220中間繼電器KA1J27-44保護繼電器JDJD-5/400 AC380V按鈕SB1NP4-01BN/4SB2NP4-10BN/3熔斷器FU2RT16-3 560自藕變壓器QZB-J-160指示燈L1ND16-22B/4AC2203.2 37kw電動機采用星-三角形降壓啟動3.21原理圖3.22控制過程上圖所示為一種星-三角形降壓啟動控制線路，這個線

12、路是靠時間繼電器KT2實現星-三角形轉換的。按下按鈕SB4，接觸器KM4、KM6同時得電，其主觸點閉合，控制線路使電動機接成星形。經過一段時間延時后，接觸器KM6斷電，其主觸點打開，同時接觸器KM5得電，KM5主觸點閉合，則電動機就實現降壓啟動，而后再自動轉換到正常速度運行。KM5和KM6的動斷觸點是保證接觸器KM5與KM6不會同時通電，以防電源短路，KM5的動斷觸點同時也使時間繼電器KT2斷電。3.23元件選擇元件名稱元件符號元件型號接觸器KM4CJX2-40 11接觸 器KM5CJX2-40 11接觸器KM6CJX2-40 11斷路器QF3DZ47-60D 5

13、0A3PDC25熱繼電器FR1JR36-63時間繼電器KT2JS14P-21AC220熔斷器FU2RT28(N)-63/40按鈕SB3NP4-01BN/4SB4NP4-10BN/3指示燈L2ND16-22B/4AC2203.3 7.5KW電機采用直接啟動3.31原理圖3.32控制過程：按下SB6，接觸器KM7通電，KM7實現自鎖閉合，電動機轉動； 按下SB5，接觸器KM7斷電，電動機停止。3.33 元件選擇元件名稱元件符號元件型號接觸器KM7CJX2-18A 10短路器QF3DZ47-60D15A 3P DC25按鈕SB5NP4-01BN/4SB6NP4-10BN/3熔斷器FU3RT28(N)

14、-32/16熱繼電器FR2JR36-20指示燈L3ND16-22B/4AC2204、 結束語本次課程設計時間上來講是非常充足的，所以對于我們來講，我們學生本身有很多時間去搜集資料，檢索所需要的知識，學習過程中灌輸設計思想，這也許是老師的用心良苦吧，學習完機電傳動課程后，再來完成設計任務，確實對我有很大幫助，通過這么久的課程設計，我也懂得了在分析生產機械電氣控制電路時，首先要應先分析主電路，了解有幾臺電動機，各拖動什么部件運動，拖動系統有什么特點和保護；再分析控制電路是如何實現控制要求的，在分析時可按“化整為零看電路，積零為整看全面”的方法進行，這是因為任何復雜的控制電路都是由若干“基本控制環節”所組成的，對各個基本環節分析清楚后，再按工作程序進行分析并注意到各環節間的相互聯系，就可統觀全電路了。分析時還要特別注意弄清各電路的作用和代表符號，看懂各控制開關的工作狀態表。掌握閱圖步驟對看懂較復雜的控制電路是非常重要的。在本次課程設計中，我們總共經歷了控制要求的分析、原理圖的設計、元器件的選型、以及設計資料整理等過程。在每個過程中我們都學到了很多的知識，積累許多經驗，并了解了整個設計的流程。最后非常感謝鄧老