機(jī)自機(jī)電課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓名：</b></p><p><b>　　班級(jí)</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)</b></p><p>　　指導(dǎo)老師： 目 錄</p&

2、gt;<p>　　任務(wù)書(shū)…………………………………………………………………1</p><p>　　前言…………………………………………………………………… 2</p><p>　　設(shè)計(jì)題目………………………………………………………………3</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………………………………………3-8</p><

3、p>　　小結(jié)……………………………………………………………………9-10</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………11</p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，是一個(gè)非常重要

4、的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，尤其在掌握機(jī)電傳動(dòng)控制技術(shù)時(shí)，僅僅了解工作原理和控制的指令系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為最大限度的滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和機(jī)械設(shè)備的要求，就需要結(jié)合機(jī)電傳動(dòng)控制和應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行初步的工程訓(xùn)練。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　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(xiàn)、某些簡(jiǎn)單

5、的工藝過(guò)程的調(diào)查研究，使學(xué)生明確生產(chǎn)工藝對(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(mǎn)足這些要求。</p><p>　　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)

6、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)。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的基本要求</b></p><p>　　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：</p><p>　　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)；</p>&l

7、t;p>　　確定設(shè)計(jì)方案，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容；</p><p>　　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)；</p><p>　　完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次課程設(shè)計(jì)要求完成電機(jī)基本控制的設(shè)計(jì)，包括控制原理設(shè)計(jì)，元器件選型，控制柜設(shè)計(jì)等

8、內(nèi)容。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求 完成控制原理圖、元件選型、元件布置圖、柜體設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。</p><p><b>　　課題要求及主要參數(shù)</b></p><p>　　注：任務(wù)序號(hào)和學(xué)號(hào)尾數(shù)相同。</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　要能

9、勝任電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，按要求完成好設(shè)計(jì)任務(wù)，僅僅掌握電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)是個(gè)夠的，必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)．課程設(shè)計(jì)正是為這一目的而安排的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是一項(xiàng)初步的工程訓(xùn)練。通過(guò)集中1～2周時(shí)間的設(shè)計(jì)工作，了解一般電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法．課程設(shè)計(jì)題目不要太大，盡可能取自生產(chǎn)中實(shí)用的電氣控制裝置。</p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)（又稱(chēng)電力傳動(dòng)或電力拖動(dòng)）是指以電動(dòng)機(jī)

10、為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)之總稱(chēng)。它的目的是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足各種生產(chǎn)工藝過(guò)程的要求，保證生產(chǎn)過(guò)程正常運(yùn)行。</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的要求，機(jī)電傳動(dòng)不僅包括拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)，而且包括控制電動(dòng)機(jī)的一整套控制系統(tǒng)。也就是說(shuō)，現(xiàn)代機(jī)電傳動(dòng)是和由各種控制元件組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)緊密地聯(lián)系在一起的。</p><p>　　

11、從現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求出發(fā)，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，從廣義上講，就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間甚至整個(gè)工廠(chǎng)都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；從狹義上講，則專(zhuān)指控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量的增加、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、生產(chǎn)成本的降低工人勞動(dòng)條件的改善以及能源的合理利用。例如，一些精密機(jī)床要求加工精度達(dá)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(wěn)速下進(jìn)給，即要求能在很寬的范圍內(nèi)調(diào)速；軋鋼車(chē)間的可逆式軋機(jī)及其輔助操作

12、頻繁，要求在不到一秒的時(shí)間內(nèi)疚能完成從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過(guò)程，即要求能迅速地啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；對(duì)于電梯和提升機(jī)，要求啟動(dòng)和制動(dòng)平穩(wěn)，能并能準(zhǔn)確地停止在給定的位置上；對(duì)于冷、熱連軋機(jī)以及造紙機(jī)的各機(jī)架或各部分，要求它們的轉(zhuǎn)速保持一定的比例關(guān)系，以便進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)；為了提高效率，要求對(duì)由數(shù)臺(tái)或數(shù)十臺(tái)設(shè)別組成的生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)實(shí)行統(tǒng)一控制和管理。諸如此類(lèi)要求，都是靠電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　由整

13、個(gè)發(fā)展過(guò)程，不難看出，隨著機(jī)械加工要求不斷提高，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜度也在不斷增加。本課程的重點(diǎn)在與控制部分，如何利用電氣元件或計(jì)算機(jī)控制電氣來(lái)拖動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)所要求的功能。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)）、控制元件的熟練掌握與運(yùn)用，同時(shí)也要求對(duì)控要求進(jìn)行了解。</p><p>　　另外，在本次課程設(shè)計(jì)中，我們還應(yīng)學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)主回路、控制回路以及輔助回路。同時(shí)，在回路的總體連接上，要熟悉設(shè)計(jì)的技

14、巧。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，除了復(fù)習(xí)掌握已學(xué)過(guò)的電氣知識(shí)外，還應(yīng)熟悉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)方法，從而增加自己的閱歷，提高自己的工作能力</p><p><b>　　三、課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　1、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)。</p><p>　　2、要求采用

15、繼電器-接觸器控制電機(jī)的啟停?？刂齐妷?80v，頻率50hz。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　電機(jī)控制原理</b></p><p>　　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

16、路原理圖、安裝接線(xiàn)圖（用CAD繪制）。列出元件清單。</p><p>　　元件選型 根據(jù)電機(jī)功率確定電流大小，依據(jù)電流選擇元件型號(hào)（推薦采用正泰電器）。</p><p>　　元件布置 根據(jù)元件型號(hào)所確定元件外形尺寸及安裝尺寸，排列元件位置，畫(huà)出安裝平面圖。可以采用三維設(shè)計(jì)手段。</p><p>　　柜體設(shè)計(jì) 根據(jù)元件排列尺寸設(shè)計(jì)柜體。畫(huà)出柜體設(shè)計(jì)圖紙。&

17、lt;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p><b>　　編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　功率160kw，15kw，4kw分別選用M1，M2，M3三款電動(dòng)機(jī)</p><p>　　（一）160kw M1選用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)</p><p><

18、b>　　(1) 原理圖</b></p><p><b>　?。?）控制方式</b></p><p>　　1.合上空氣開(kāi)關(guān)，QF1接通三相電源</p><p>　　2.按下啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM1線(xiàn)圈通電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，將自耦變壓器線(xiàn)圈接成星形。同時(shí)，由于KM1輔助常開(kāi)閉合，使得接觸器KM2線(xiàn)圈通電吸合，KM2

19、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(dòng)。</p><p>　　3.KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈通電，并按以調(diào)整好的時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間達(dá)到后，KT的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器KA線(xiàn)圈通電吸合并自鎖。</p><p>　　4.由于KA線(xiàn)圈通電，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM1線(xiàn)圈斷電，KM1常開(kāi)觸點(diǎn)全部釋放，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，使自耦變壓器線(xiàn)圈星端打開(kāi)，同時(shí)KM2線(xiàn)圈斷電

20、，其主觸頭斷開(kāi)，切斷自耦變壓器電鍍KA的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，通過(guò)KM1已復(fù)位后，常閉觸點(diǎn)使KM3線(xiàn)圈得電吸合，KM3主觸頭接通電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。</p><p>　　5.KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)也使時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈斷電，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)釋放，也保證了在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)任務(wù)完成后，使時(shí)間繼電器KT可處于斷電狀態(tài)。</p><p>　　6.欲停車(chē)時(shí)，可按SB1，則控制回路全部斷電，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。</p&

21、gt;<p>　　7.電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)由保護(hù)繼電器JD完成。</p><p><b>　?。?） 元件選擇</b></p><p>　　（二） 15kw電動(dòng)機(jī)采用星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)</p><p><b>　?。?）原理圖</b></p><p><b>　　（2）控制過(guò)程&l

22、t;/b></p><p>　　上圖所示為一種星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制線(xiàn)路，這個(gè)線(xiàn)路是靠時(shí)間繼電器KT2實(shí)現(xiàn)星-三角形轉(zhuǎn)換的。按下按鈕SB4，接觸器KM4、KM6同時(shí)得電，其主觸點(diǎn)閉合，控制線(xiàn)路使電動(dòng)機(jī)接成星形。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后，接觸器KM6斷電，其主觸點(diǎn)打開(kāi)，同時(shí)接觸器KM5得電，KM5主觸點(diǎn)閉合，則電動(dòng)機(jī)就實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)，而后再自動(dòng)轉(zhuǎn)換到正常速度運(yùn)行。</p><p>　　KM5和

23、KM6的動(dòng)斷觸點(diǎn)是保證接觸器KM5與KM6不會(huì)同時(shí)通電，以防電源短路，KM5的動(dòng)斷觸點(diǎn)同時(shí)也使時(shí)間繼電器KT2斷電。</p><p><b>　?。?）元件選擇</b></p><p>　　（三）4KW電機(jī)采用直接啟動(dòng)</p><p><b>　?。?）原理圖</b></p><p><b&g

24、t;　?。?）控制過(guò)程：</b></p><p>　　按下SB6，接觸器KM7通電，KM7實(shí)現(xiàn)自鎖閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；按下SB5，接觸器KM7斷電，電動(dòng)機(jī)停止。</p><p><b>　?。?）元件選擇</b></p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)控制這

25、門(mén)課，是以電機(jī)為被控對(duì)象，控制為核心的一門(mén)課程。所以，我們不僅要掌握現(xiàn)代工業(yè)的各種控制方法，同時(shí)也應(yīng)了解電機(jī)的原理以及特性。在學(xué)習(xí)這門(mén)課時(shí)，我們主要將重點(diǎn)放在了控制這一部分。這次的機(jī)電控制所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)由于時(shí)間比較短，所以有很多的不足之處，并且有很多的設(shè)想并沒(méi)有在這次的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)，例如在制動(dòng)的時(shí)候如果要求電機(jī)有很高的停止精度就必須要有非常精確的制動(dòng)系統(tǒng)等等。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)的時(shí)候如果要加入電機(jī)的

26、反轉(zhuǎn)功能和制動(dòng)功能就會(huì)使這個(gè)系統(tǒng)更有他的實(shí)用價(jià)值，當(dāng)然在柜體方面的設(shè)計(jì)還有不足，例如在安裝元件的安裝板的設(shè)計(jì)上沒(méi)有完美的考慮到各個(gè)元件的安裝尺寸，使得安裝板的尺寸有很多的變化不便于柜體的加工，希望下次的設(shè)計(jì)中能考慮到這些問(wèn)題。</p><p>　　另外，在本次課程設(shè)計(jì)中，我們總共經(jīng)歷了控制要求的分析、原理圖的設(shè)計(jì)、元器件的選型、接線(xiàn)圖的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)資料整理等過(guò)程。在每個(gè)過(guò)程中我們都學(xué)到了很多的知識(shí)，積累許多經(jīng)驗(yàn)，

27、并了解了整個(gè)設(shè)計(jì)的流程。</p><p>　　在原理圖的設(shè)計(jì)上，我們學(xué)會(huì)了如何靈活利用“起保?！彪娐穪?lái)實(shí)現(xiàn)我們所需的控制要求。另外我們還學(xué)會(huì)了如何分工，將整個(gè)原理圖劃分為主回路、控制回路、輔助回路等3個(gè)部分，然后分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在控制回路中，我們還可以劃分為電機(jī)控制回路和液壓控制回路等兩個(gè)模塊。這樣，經(jīng)過(guò)細(xì)分后的原理圖，就變的簡(jiǎn)單明了，設(shè)計(jì)起來(lái)就很容易明確目的，快速的完成任務(wù)。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)半手動(dòng)控制的生產(chǎn)

28、線(xiàn)要求，我們利用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，在設(shè)計(jì)自動(dòng)回路時(shí)，同時(shí)也添加了手動(dòng)控制按鈕，這樣就更方便手動(dòng)調(diào)節(jié)。</p><p>　　在元器件的選型上，我們學(xué)會(huì)了如何查資料，查詢(xún)電工手冊(cè)。通過(guò)查手冊(cè)中的元器件性能指標(biāo)表格，我學(xué)會(huì)了如何篩選自己所需要的元器件。同時(shí)，我們?cè)谫Y料中查到了許多經(jīng)驗(yàn)公式，利用這些經(jīng)驗(yàn)公式，我們計(jì)算出工業(yè)中一些額定電流的裕度。</p><p>　　最后，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)過(guò)程，我

29、們經(jīng)歷了許多困難坎坷。我們通過(guò)重重困難，最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)于我們而言，這就像是真正的工作一般，組員們通力合作。這個(gè)過(guò)程，是我們最寶貴的財(cái)富，因?yàn)?，我們從中汲取的?jīng)驗(yàn)將受用一生。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]郝用興、苗滿(mǎn)香等，機(jī)電傳動(dòng)控制，華中科技大學(xué)出版社，2010.1</p><p>　　[