課程設(shè)計(jì)--全自動(dòng)雙面鉆的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　任務(wù)書………………………………………………………………………3</p><p>　　正文…………………………………………………………………………7</p><p>　　概述………………………………………………………………………………7</p><p>　　機(jī)

2、電傳動(dòng)控制概述…………………………………………………………7</p><p>　　課程設(shè)計(jì)……………………………………………………………………8</p><p>　　總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………8</p><p>　　2.1 控制要求的分析……………………………………………………………8</p><p>　

3、　2.2液壓控制回路中電磁閥被控邏輯表達(dá)式……………………………………9</p><p>　　局部設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………9</p><p>　　原理圖………………………………………………………………………9</p><p>　　3.1.1 主電路……………………………………………………………………9</p><

4、;p>　　3.1.2 控制電路………………………………………………………………10</p><p>　?。?） 電機(jī)控制回路…………………………………………………………10</p><p>　?。?） 液壓控制回路…………………………………………………………11</p><p>　　3.1.3 輔助電路（照明顯示）…………………………………………………12&l

5、t;/p><p>　　接線圖………………………………………………………………………13</p><p>　　元件選型……………………………………………………………………13</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選型……………………………………………………13</p><p>　　熔斷器的選型……………………………………………………14</p>

6、<p>　　熱繼電器的選型…………………………………………………14</p><p>　　交流接觸器、中間繼電器與時(shí)間繼電器的選型………………14</p><p>　　照明與顯示燈的選型……………………………………………15</p><p>　　變壓器的選型……………………………………………………15</p><p>　　按鈕及

7、刀開關(guān)的選型……………………………………………15</p><p>　　小結(jié)…………………………………………………………………………16</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………16</p><p>　　附錄…………………………………………………………………………17</p><p>　　附表1：元器件

8、選型明細(xì)表……………………………………………………17</p><p>　　附圖1：原理圖…………………………………………………………………18</p><p>　　附圖2：接線圖…………………………………………………………………19</p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　2010～2011學(xué)年

9、第1學(xué)期</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　A、課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　本課程是機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)必修課。課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)在于使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)備電器控制的基本知識(shí)、基本原理和基本方法,以培養(yǎng)學(xué)生對電氣控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的基本能力。加深學(xué)生對課程內(nèi)

10、容的理解，驗(yàn)證理論和鞏固、擴(kuò)大所學(xué)的基本理論知識(shí)。</p><p>　　B、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（含技術(shù)指標(biāo)）</p><p><b>　　機(jī)床概況：</b></p><p>　　本機(jī)為專用千斤頂油缸兩端面鉆孔加工的組合機(jī)床，采用裝在動(dòng)力滑臺(tái)上的左、右兩個(gè)動(dòng)力頭（電機(jī)均為1.5KW）同時(shí)進(jìn)行切削。動(dòng)力頭的快進(jìn)、工進(jìn)及快退均由液壓油缸驅(qū)動(dòng)。液壓系統(tǒng)采用兩

11、位四通電磁閥進(jìn)行控制，并用死擋鐵方法實(shí)現(xiàn)位置控制。動(dòng)作程序如下：</p><p>　　零件定位。人工將零件裝入夾具后，采用定位油缸動(dòng)力定位以保證零件的加工尺寸；</p><p>　　零件夾緊。零件定位后，夾緊油缸動(dòng)作使零件固定在夾具內(nèi)，同時(shí)定位油缸退出以保證滑臺(tái)入位；</p><p>　　滑臺(tái)入位?；_(tái)帶動(dòng)夾具一起快速進(jìn)入加工位置；</p><p

12、>　　加工零件。左右動(dòng)力頭進(jìn)行兩端面切削加工，動(dòng)力頭到達(dá)加工終點(diǎn)，即停止工進(jìn)，快速退回原位，動(dòng)力頭停轉(zhuǎn)并能耗制動(dòng)；</p><p>　　滑臺(tái)復(fù)位。左右動(dòng)力頭退回原位后滑臺(tái)復(fù)位；</p><p>　　夾具松開。當(dāng)滑臺(tái)復(fù)位后夾具松開，取出零件。</p><p>　　液壓系統(tǒng)的油泵電機(jī)370W，由電磁閥（YV1-YV5）控制，其動(dòng)作表如下：</p>&

13、lt;p>　　全自動(dòng)雙面鉆工作原理</p><p>　　全自動(dòng)雙面鉆液壓系統(tǒng)圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　動(dòng)力頭為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車采用能耗制動(dòng)；</p><p>　　只有在油泵工作，油壓達(dá)到一定的壓力后（由油壓繼電器控制）才能進(jìn)行其它控制；</p><p&

14、gt;　　專用機(jī)床能進(jìn)行半自動(dòng)循環(huán)，又能對各個(gè)動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　需要一套局部照明裝置以及工作狀態(tài)指示燈；</p><p>　　有必要的過電流保護(hù)和聯(lián)鎖；</p><p>　　鉆孔過程中需用冷卻泵進(jìn)行冷卻，冷卻泵電動(dòng)機(jī)功率為0.125kw；</p><p>　　繪制電氣原理圖 (A3)；</p><p&

15、gt;<b>　　列出元件明細(xì)表；</b></p><p>　　繪制電氣接線圖(A3)；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選擇：</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求需配備4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，油泵電機(jī)M1，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2，動(dòng)力頭電

16、動(dòng)機(jī)M3、M4。根據(jù)設(shè)計(jì)要求查閱相關(guān)手冊選擇電機(jī)型號(hào)，注明所查閱的手冊的名稱、頁碼。</p><p><b>　　繪制工步循環(huán)圖：</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)作狀態(tài)表繪制工步循環(huán)圖。</p><p>　　電氣原理圖的設(shè)計(jì)（要求有詳細(xì)的分析過程）：</p><p><b>　　主電路設(shè)計(jì)</b

17、></p><p><b>　　控制電源的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　控制電路的設(shè)計(jì)（根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出各執(zhí)行電器的邏輯表達(dá)式）</p><p>　　局部照明與信號(hào)指示電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　機(jī)床工作原理分析</b></p><p>　　電氣元件型號(hào)

18、的選擇：</p><p><b>　　電源開關(guān)的選擇</b></p><p><b>　　熱繼電器的選擇</b></p><p><b>　　接觸器的選擇</b></p><p><b>　　繼電器的選擇</b></p><p>&

19、lt;b>　　行程開關(guān)的選擇</b></p><p><b>　　熔斷器的選擇</b></p><p><b>　　按鈕的選擇</b></p><p>　　照明燈及燈開關(guān)的選擇</p><p><b>　　指示燈的選擇</b></p><p

20、><b>　　控制變壓器的選擇</b></p><p><b>　　電氣接線圖的繪制：</b></p><p>　　電器元件按外形繪制，并與布置圖一致，偏差不要太大</p><p>　　所有電器元件及其引線應(yīng)標(biāo)注與電氣原理圖相一致的文字符號(hào)及接線回路標(biāo)號(hào)</p><p>　　接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線

21、用的各種導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、截面積及顏色等。</p><p><b>　　C、進(jìn)度安排</b></p><p>　　周一 熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)、計(jì)劃</p><p>　　周二 構(gòu)思設(shè)計(jì)方案、邏輯設(shè)計(jì)法原理介紹</p><p>　　周三 電機(jī)控制原理分析，主電路原理圖設(shè)計(jì)</p><p&g

22、t;　　周四 電氣工作過程表、中間繼電器、執(zhí)行電器邏輯表達(dá)式</p><p>　　周五 控制電路原理圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第2周</b></p><p>　　周一 線路圖元件選用說明及元件明細(xì)表說明、元件布置設(shè)計(jì)</p><p>　　周二 面板及控制柜接線圖設(shè)計(jì)</p><p&g

23、t;　　周三 接線總圖設(shè)計(jì)</p><p>　　周四 設(shè)計(jì)說明書編寫及課程設(shè)計(jì)小結(jié)</p><p>　　周五 課程設(shè)計(jì)答辯</p><p><b>　　D、基本要求</b></p><p>　　通過本課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有計(jì)劃的培養(yǎng)和訓(xùn)練，應(yīng)達(dá)到以下諸方面的要求。</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生

24、具有一定的實(shí)踐技能，樹立實(shí)事求是的思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 </p><p>　　能正確設(shè)計(jì)電氣控制線路原理圖。</p><p>　　能正確選擇常用低壓電氣元件。</p><p>　　掌握可編程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　能獨(dú)立的完成課程設(shè)計(jì)，提高分析問題和解決問題的能力。</p><p><b>

25、;　　機(jī)電教研室</b></p><p>　　2010年11月20日</p><p><b>　　正文</b></p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　機(jī)電傳動(dòng)控制概述</b></p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)（又稱

26、電力傳動(dòng)或電力拖動(dòng)）是指以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)之總稱。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)，滿足各種生產(chǎn)工藝過程的要求，保證生產(chǎn)過程正常運(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，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，所以，本課程被

27、命名為《機(jī)電傳動(dòng)控制》（也稱為《機(jī)械電氣控制》）。</p><p>　　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、車間甚至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；從狹義上講，則專指控制電機(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

28、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；軋鋼車間的可逆式軋機(jī)及其輔助操作頻繁，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)的過程，即要求能迅速地啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；對于電梯和提升機(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，要求對由數(shù)臺(tái)或數(shù)十臺(tái)設(shè)別組成的生產(chǎn)自動(dòng)線實(shí)行統(tǒng)一控制和管理。諸如此類要求，都

29、是靠電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　在近代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展過程中，機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的過程：</p><p>　?。?） 電機(jī)的拖動(dòng)的發(fā)展過程如下：</p><p>　　（2） 控制系統(tǒng)的發(fā)展過程如下：</p><p>　　由整個(gè)發(fā)展過程，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

30、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)也要求對控要求進(jìn)行了解。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，我們完成的是“全自動(dòng)雙面鉆床控制系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)任務(wù)。此次課程設(shè)計(jì)的目的旨在學(xué)會(huì)利

31、用電氣元件（繼電器——接觸器）的控制方法，故在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，要求使用的元件為傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的繼電器、接觸器來實(shí)現(xiàn)鉆床的全自動(dòng)工作過程。</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（照明與顯示）。同時(shí)，在回路的總體連接上，要熟悉設(shè)計(jì)的技巧；在液壓控制回路的設(shè)計(jì)中，要學(xué)會(huì)利用“起保停”電路來實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的控制。</p><p>　　通過本次課

32、程設(shè)計(jì)，除了復(fù)習(xí)掌握已學(xué)過的電氣知識(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>　　總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 控制要求的分析</p><p>　　任務(wù)書中的控制要求有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　動(dòng)力頭位單向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車采用能耗制動(dòng)；&l

33、t;/p><p>　　只有在油泵工作，油壓達(dá)到一定壓力后（由油壓繼電器控制）才能進(jìn)行其他的控制；</p><p>　　專業(yè)機(jī)床能進(jìn)行半自動(dòng)循環(huán)，又能各個(gè)動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　需要一套局部照明裝置以及工作狀態(tài)指示燈；</p><p>　　有必要地過電流保護(hù)和連鎖；</p><p>　　鉆孔過程中需用冷卻泵進(jìn)

34、行冷卻，冷卻泵電動(dòng)機(jī)功率為0.125kW。</p><p>　　由上述控制要求，可分析出以下幾點(diǎn)：</p><p>　　在主回路中僅需對電機(jī)的啟停進(jìn)行控制和對動(dòng)力頭電機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)的設(shè)計(jì)，不需控制正反轉(zhuǎn)；</p><p>　　在液壓回路的液壓泵附近處應(yīng)添加壓力繼電器，并在液壓控制回路的首端加入該壓力繼電器的常開觸點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)滿足油壓后才能進(jìn)行其他控制的要求；</

35、p><p>　　對于機(jī)床的半自動(dòng)循環(huán)，可以采用起保停電路來實(shí)現(xiàn)，而對于各個(gè)動(dòng)作的單獨(dú)調(diào)整則可在控制首端加入萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，并對各個(gè)動(dòng)作設(shè)置手動(dòng)按鈕來實(shí)現(xiàn)該控制要求；</p><p>　　控制回路中可添加輔助回路，以控制照明和顯示功能；</p><p>　　在每個(gè)電動(dòng)機(jī)的連接處，均接入一個(gè)適合的熱繼電器，以實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)，在主回路中各個(gè)支路與主電源相連接處均接入一個(gè)適合的熔斷

36、器，以實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)（短路保護(hù)），而在控制回路與變壓器相連處也應(yīng)接入適合的熔斷器，同樣實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)；</p><p>　　增選一個(gè)冷卻泵，并接入主回路，在控制回路中加設(shè)一支路，通過按鈕控制冷卻泵的啟停。</p><p>　　2.2 液壓控制回路中電磁閥被控邏輯表達(dá)式</p><p>　　據(jù)分析，電磁閥被控邏輯表達(dá)式如下：</p><p><

37、;b>　　局部設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在局部設(shè)計(jì)中，我們主要完成三部分內(nèi)容：原理圖、設(shè)計(jì)元器件選型、接線圖的設(shè)計(jì)。</p><p>　　這三部分內(nèi)容是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分，通過這部分，我們得出了整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)果：兩張A3圖紙，一張?jiān)骷骷?xì)表。（見附錄）</p><p><b>　　原理圖</b></p>

38、<p>　　在原理圖的設(shè)計(jì)部分，我們將其分為3大模塊進(jìn)行分工設(shè)計(jì)。其中包括有主電路模塊的設(shè)計(jì)、控制電路模塊的設(shè)計(jì)與輔助電路模塊的設(shè)計(jì)三部分。</p><p>　　而在控制電路模塊中，我們將其又分為電機(jī)控制電路與液壓控制回路兩部分。輔助回路中主要包括有照明與顯示電路部分。</p><p><b>　　3.1.1 主電路</b></p><p

39、>　　主電路的設(shè)計(jì)中主要應(yīng)滿足一下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　動(dòng)力頭電機(jī)應(yīng)實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)；</p><p>　　動(dòng)力頭電機(jī)、液泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)三者應(yīng)分開接向主電源，并由不同的接觸器控制；</p><p>　　三種電機(jī)君應(yīng)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)（過流保護(hù)）與 過熱保護(hù)；</p><p>　　電源處應(yīng)有一個(gè)總閘控制電源的關(guān)斷。</p>

40、<p>　　對于要求（1），我們將左右動(dòng)力頭的兩電機(jī)接在同一個(gè)接觸器上進(jìn)行控制，然后在接觸器的首位接上一個(gè)可控的直流電源（由變壓器和整流橋組成）來實(shí)現(xiàn)。對于要求（2），我們選用三個(gè)接觸器來控制三種不同功率的電動(dòng)機(jī)，并分開三個(gè)回路來控制即可。對于要求（3），我們選用合適的熔斷器，在三個(gè)回路接向電源出接上相應(yīng)的熔斷器來實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；再選用合適的熱繼電器，在接向電動(dòng)機(jī)處接如相應(yīng)熱繼電器來實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。對于要求（4），我們在電源處

41、，添加一個(gè)刀開關(guān)QS即可。</p><p><b>　　具體電路圖如下：</b></p><p>　　圖1. 主回路電路設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.1.2 控制電路</p><p>　　在控制回路中，主要有兩部分：電機(jī)控制回路與液壓控制回路。這兩部分均應(yīng)接向110V交流電壓，故該回路與主回路相連接時(shí)，應(yīng)將主電源的L1

42、、L2相接如變壓器來降壓，以提供110V的兩相交流電。</p><p>　?。?） 電機(jī)控制回路</p><p>　　在控制電機(jī)時(shí)，為滿足動(dòng)力頭電機(jī)的能耗制動(dòng)，我們利用時(shí)間繼電器來控制直流電源的延時(shí)斷開。在三種電機(jī)的啟?？刂粕希覀兝媒佑|器的“起保?！彪娐穪砜刂?，我們分別加入啟停按鈕。而在動(dòng)力頭電機(jī)的停止上，我們利用聯(lián)動(dòng)開關(guān)來控制，以其常閉觸點(diǎn)為停止，常開觸點(diǎn)為直流電源的接入。這樣，保證

43、了動(dòng)力頭電機(jī)的停止，同時(shí)也接入了能耗制動(dòng)。</p><p>　　另外，我們在主電路的最后加上了一個(gè)急?；芈?，利用接觸器KM0與刀開QS0關(guān)來控制。同時(shí)，在控制回路的起始端接入接觸器KM0的常閉觸點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)急停功能。</p><p><b>　　具體電路圖如下：</b></p><p>　　圖2. 電機(jī)控制回路設(shè)計(jì)圖</p><

44、;p>　　（2） 液壓控制回路</p><p>　　在液壓控制回路中，應(yīng)分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩部分。</p><p>　　在自動(dòng)控制中，主要由行程開關(guān)（SQ1到SQ6）、壓力繼電器（YJ1與YJ2）和按鈕SB1來共同控制電磁閥（YV1到Y(jié)V5）來實(shí)現(xiàn)整個(gè)動(dòng)作。其動(dòng)作表如下：</p><p>　　表1. 液壓回路電磁閥被控一覽表</p><

45、p>　　由上表可知，在設(shè)計(jì)液壓控制回路時(shí)，可以直接利用起保停電路直接控制電磁閥的動(dòng)作。在表中，每一列以第一個(gè)“+”為該電磁閥的得電信號(hào)，而以連續(xù)“+”后的第一個(gè)“-”為失電信號(hào)。但應(yīng)該注意的是行程開關(guān)的串并聯(lián)關(guān)系：在夾緊動(dòng)作時(shí)（YV2），若要使其失電，則應(yīng)兩動(dòng)力頭均達(dá)復(fù)位位置才可松開，故此時(shí)SQ3與SQ6應(yīng)為并聯(lián)關(guān)系；在工進(jìn)或退位時(shí)（YV4、YV5），若要使其得電，則只要有一個(gè)行程開關(guān)的信號(hào)，則應(yīng)該立即動(dòng)作，故SQ1與SQ5或SQ

46、2與SQ4應(yīng)為并聯(lián)關(guān)系；在要求入位、工進(jìn)或退位（YV3、YV4、YV5）的停止信號(hào)時(shí)，必須兩個(gè)行程開關(guān)均有信號(hào)才可失電，故此時(shí)SQ2與SQ4或SQ3與SQ6應(yīng)為串聯(lián)關(guān)系。</p><p>　　在手動(dòng)控制中，我們利用萬能選擇開關(guān)來控制自動(dòng)與手動(dòng)的轉(zhuǎn)換。另外，在控制電磁閥（YV1到 YV5）的電路上，我們直接設(shè)計(jì)5個(gè)按鈕（SB2到SB6）來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)。</p><p>　　在萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)與1

47、10V交流電源連接的部分，我們增加一盒壓力繼電器YJ0，以實(shí)現(xiàn)在液壓回路中達(dá)到一定壓力才進(jìn)行控制動(dòng)作的要求。</p><p><b>　　具體電路圖如下：</b></p><p>　　圖3. 液壓控制回路設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.1.3 輔助電路（照明顯示）</p><p>　　在輔助回路中，主要包含有照明燈的控制

48、與顯示燈的控制。照明燈所需電源為24V交流電，而顯示燈所需電源為6V交流電。故將它們分別有變壓器TC的不同變壓接口引出即可。</p><p>　　照明燈應(yīng)與總電源開關(guān)相同時(shí)亮滅，故在電源刀開關(guān)QS選型的時(shí)候應(yīng)選擇有三個(gè)主觸點(diǎn)并帶有一對常開常閉輔助觸點(diǎn)的刀開關(guān)，并將照明燈的控制接入刀開關(guān)QS的輔助常開觸點(diǎn)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，我們共設(shè)置了3個(gè)指示燈（HL1、HL2、HL3），分

49、別為啟動(dòng)、工進(jìn)與急停。故它們分別由交流接觸器KM1、KM3、KM0的輔助常開觸點(diǎn)來控制。</p><p>　　另外，在控制回路的起始端（即由變壓器TC引出的3端110V、24V、6V）應(yīng)設(shè)置短路保護(hù)。故在該處分別接上相合適的熔斷器。</p><p><b>　　具體電路圖如下：</b></p><p>　　圖4. 輔助回路（照明與顯示）設(shè)計(jì)圖&

50、lt;/p><p><b>　　接線圖</b></p><p>　　在接線圖的設(shè)計(jì)上，我們首先對箱體內(nèi)元器件進(jìn)行排版：第一排為總閘、變壓器與熔斷器；第二排為時(shí)間繼電器、交流接觸器；第三排為急停閘、整流橋與熱繼電器；第四排為中間繼電器。總共4排，并在每排間安排走線槽，便于安裝與維修。</p><p>　　然后，我們在箱蓋上按功能將按鈕與指示燈排列出來

51、。另外對于放置在其他設(shè)備上的器件，我們也一同畫在了接線圖的左端。</p><p>　　在以上兩部分的中間，我們選用一個(gè)接線端子來將其進(jìn)行連接。該接線端子的作用主要是將電柜箱體內(nèi)的線走出來，防止因?qū)Ь€雜亂而造成的事故發(fā)生。</p><p>　　在接線圖的下部分，放置了萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)與接地銅板，它同樣是放在箱體內(nèi)部的。這樣排版是為了方便接線工人識(shí)圖。</p><p>　　

52、最后我們將原理圖中各線編號(hào)，以該編號(hào)對應(yīng)在接線圖上進(jìn)行連線。另外，在萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的編號(hào)中，由于該開關(guān)有外線與內(nèi)線之分，故我們以4位數(shù)將其編號(hào)，前兩位為外線號(hào)，后兩位為內(nèi)線號(hào)。</p><p><b>　　元件選型</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選型</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中要求得知液泵電動(dòng)機(jī)M

53、1的功率為370W，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的功率為0.125kW，動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M3、M4的功率均為1.5kW。而工業(yè)用電一般都為380V三相交流電，故查[3]，選擇功率相近的電動(dòng)機(jī)得一下結(jié)果：</p><p>　　M1：Y2-90L-8</p><p>　　M2：Y2-801-8</p><p>　　M3、M4：Y2-100L1-4</p><p&g

54、t;　　其中，M1功率0.55kW，轉(zhuǎn)速660r/min；M2功率0.18kW，轉(zhuǎn)速630r/min；M3、M4功率2.2kW，轉(zhuǎn)速1430r/min。</p><p>　?。ㄗⅲ涸趯?shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)同時(shí)考慮工況、班制等選擇因素）</p><p><b>　　熔斷器的選型</b></p><p>　　根據(jù)選擇出的電機(jī)型號(hào)，可大致計(jì)算該電機(jī)工作時(shí)的

55、最大電流：</p><p>　　再根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出所需熔斷器的最大允許電流值：</p><p><b>　　故計(jì)算得：</b></p><p>　　另外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，控制回路中的電流最大不會(huì)超法國5A，照明顯示回路電流最大不會(huì)超過2A，故查[2]，并選擇熔斷器結(jié)果如下</p><p>　　FU1：RL-15/4,最

56、大熔斷電流4A；</p><p>　　FU2：RL-15/2,最大熔斷電流2A；</p><p>　　FU3：RL-60/25,最大熔斷電流25A；</p><p>　　FU4：RL-15/6,最大熔斷電流6A；</p><p>　　FU5：RL-15/2最大熔斷電流2A。</p><p><b>　　熱繼電

57、器的選型</b></p><p>　　根據(jù)前面算出的電動(dòng)機(jī)工作電流，查[2]可直接選出熱繼電器，得如下結(jié)果：</p><p>　　FR1：LR1-D09307，整定電流范圍1.6~2.5；</p><p>　　FR2：LR1-D09306，整定電流范圍1~1.6；</p><p>　　FR3：LR1-D09310，整定電流范圍4~

58、6；</p><p>　　FR4：LR1-D09310，整定電流范圍4~6。</p><p>　　交流接觸器、中間繼電器與時(shí)間繼電器的選型</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)工作電流值，可知交流接觸器的工作電流應(yīng)在10A以內(nèi)，而由設(shè)計(jì)的原理圖知交流接觸器所需要的主觸點(diǎn)為3對輔助觸點(diǎn)不超過2常開2常閉，再根據(jù)380V三相交流電的要求，查[2]，可選出交流接觸器

59、如下：</p><p>　　KM0~4：CJ20-10，允許功率4kW，輔助觸點(diǎn)2常開2常閉。</p><p>　　由于控制回路中，電壓為110V交流電，且根據(jù)控制回路設(shè)計(jì)圖得知中間繼電器所需觸點(diǎn)不超過4常開4常閉，故查[2]，可選擇中間繼電器如下：</p><p>　　KA1~5：JZ14-44J/Z，110V吸引線圈電壓，觸點(diǎn)數(shù)4常開4常閉。</p>

60、<p>　　由于動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)時(shí)間較短，故可確定在0.4~60s的范圍內(nèi)。根據(jù)110V交流電，同樣查[2]，選擇時(shí)間繼電器如下：</p><p>　　KT：JS7-1A，110V吸引線圈電壓，定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)范圍0.4~60s。</p><p><b>　　照明與顯示燈的選型</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般照明燈使

61、用的是24V交流電，故查[2]得，照明燈選擇型號(hào)為：AD1-22/11。</p><p>　　在我們設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，有三種指示燈：啟動(dòng)、工進(jìn)以及急停。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，啟動(dòng)指示燈一般用綠色，工進(jìn)用黃色，急停用紅色。而工廠中，一般指示燈使用電壓為6V。故查[2]，選擇指示燈型號(hào)如下：</p><p>　　啟動(dòng)：AD1-22/11，電壓6V，綠色；</p><p>　　工進(jìn)：AD

62、1-22/11，電壓6V，黃色；</p><p>　　急停：AD1-22/11，電壓6V，紅色。</p><p><b>　　變壓器的選型</b></p><p>　　由于我們設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，需要將380V三相交流電轉(zhuǎn)換成110V、24V、6V等三種不同壓值的交流電，故選擇變壓器時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮考慮變壓器的容量與接處的點(diǎn)數(shù)。查[3]，選擇變壓器結(jié)果如

63、下：</p><p>　　TC：BK-100，4變壓接出頭。</p><p><b>　　按鈕及刀開關(guān)的選型</b></p><p>　　在液壓控制回路中，共有6個(gè)常開按鈕。其中SB2~SB6為手動(dòng)控制按鈕，故可選擇黃色；SB1為定位啟動(dòng)按鈕，故選擇綠色。</p><p>　　在電機(jī)控制回路中，共有3個(gè)常開按鈕、2個(gè)常閉

64、按鈕與1個(gè)聯(lián)動(dòng)開關(guān)。其中SB11、SB21、SB31為電機(jī)啟動(dòng)按鈕，故可選擇綠色；SB10、SB20為電機(jī)停止按鈕，故選擇紅色；SB30為聯(lián)動(dòng)開關(guān)，控制動(dòng)力頭電機(jī)的停止，同時(shí)也開始能耗制動(dòng)，故也選擇紅色。</p><p>　　查[2]，選擇按鈕型號(hào)如下：</p><p>　　SB1：LA19-11，綠色；</p><p>　　SB2~SB6：LA19-11，黃色；&

65、lt;/p><p>　　SB11、SB21、SB31：LA19-11，綠色；</p><p>　　SB10、SB20：LA19-11，紅色；</p><p>　　SB30：LAZ-11A/XR，紅色。</p><p>　　而在整個(gè)設(shè)計(jì)中，我們用到了兩個(gè)刀開關(guān)，總閘一個(gè)（即控制電源，又控制照明燈），急停一個(gè)。故總閘刀開關(guān)QS選用藍(lán)色；急停刀開關(guān)QS

66、0選用紅色色。查[2]選擇刀開關(guān)如下：</p><p>　　QS：DZ20-100/3，藍(lán)色；</p><p>　　QS0：DZ20-100/3，紅色。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　作為一個(gè)工科學(xué)生，實(shí)踐是我們最好的學(xué)習(xí)手段，而在校期間，僅有課程設(shè)計(jì)是我們唯一的實(shí)踐機(jī)會(huì)。把握好課程設(shè)計(jì)這

67、個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我們可以學(xué)到許多課本中無法學(xué)到的知識(shí)。</p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)控制這門課，是以電機(jī)為被控對象，控制為核心的一門課程。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)這門課時(shí)，我們主要將重點(diǎn)放在了控制這一部分。</p><p>　　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、接線圖的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)資料整理等5個(gè)

68、過程。在每個(gè)過程中我們都學(xué)到了很多的知識(shí)，積累許多經(jīng)驗(yàn)，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“起保停”電路來實(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)過細(xì)分后的原理圖，就變的簡單明了，設(shè)計(jì)起來就很容易明確目

69、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)線要求，我們利用萬能轉(zhuǎn)換開關(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，查詢電工手冊。通過查手冊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)，我們在資料中查到了許多經(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。比如，在熔斷器的選擇上，我

70、們就是將電機(jī)的參數(shù)所計(jì)算出的電流值帶入經(jīng)驗(yàn)公式，得出一個(gè)電流裕度，然后來選取熔斷器。另外，我們也學(xué)到了一下工業(yè)接線方面的工藝知識(shí)：比如，在接點(diǎn)接線時(shí)線頭不可超過3個(gè)；在比如，按鈕與指示燈的顏色選取是根據(jù)工業(yè)中約定俗成的習(xí)慣而定。</p><p>　　在接線圖的設(shè)計(jì)上，我們學(xué)會(huì)了如何將原理圖中表到的電器連接表達(dá)到接線圖中去。在此部分，我們使用接線端子，將各個(gè)元件連接到箱體外部的各元件上。首先，我們要將箱體內(nèi)部的元件

71、位置進(jìn)行布置，不布置的原則是盡量使箱體內(nèi)接線路徑最短。然后將各引出線進(jìn)行編號(hào)，臨近的元件則不用上端子，直接接到元件即可。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)過程，我們經(jīng)歷了許多困難坎坷。兩周的時(shí)間，我們通過重重困難，最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。對于我們而言，這就像是真正的工作一般，每日早八晚五，組員們通力合作。這個(gè)過程，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

72、><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]鄧星中等，機(jī)電傳動(dòng)控制（第四版），華中科技大學(xué)出版社，2007.7</p><p>　　[2]李正吾、趙文瑜等，新電工手冊（上冊），安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2003.4</p><p>　　[3]周小群等，簡明電工使用手冊，安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2006.6</p><