電氣工程設(shè)計(jì)報(bào)告(DOC)

電氣工程設(shè)計(jì)學(xué)院：信息工程學(xué)院班級(jí)：電氣1204班學(xué)生姓名：小組成員:指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2015年11月目錄TOC\o"1-3"\h\u25529一．設(shè)計(jì)目的 57516二.設(shè)計(jì)題目和要求 5180421.題目：電機(jī)的手動(dòng)與自動(dòng)控制 523043三．設(shè)計(jì)方案 532557四．設(shè)計(jì)過(guò)程 6248901.采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 648981.1設(shè)計(jì)方法總要求 6202741.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求

6224911.1.2控制電路電源種類(lèi)與電壓數(shù)值的要求 6124781.1.3確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性 643991.1.4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié) 1090911.1.5操作、維修方便 1121211.1.6控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 11277682借鑒電路圖 1146863.選用電氣元件 14297574.設(shè)計(jì)完成的電路圖 20267165.接線柜實(shí)物圖 2127204五．總結(jié) 2216528六．應(yīng)用文獻(xiàn) 23一．設(shè)計(jì)目的掌握配電柜的接線原則。熟悉各種電器元件的工作原理和使用方法。二.設(shè)計(jì)題目和要求1.題目：電機(jī)的手動(dòng)與自動(dòng)控制2.要求：A.設(shè)計(jì)出4臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)、手動(dòng)繼電接觸控制系統(tǒng)并完成相應(yīng)的配電工作。B.手動(dòng)要求每臺(tái)電機(jī)可單獨(dú)的進(jìn)行起動(dòng)和停止操作；C.自動(dòng)要求4臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)。具體可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行。三．設(shè)計(jì)方案開(kāi)關(guān)一切換到自動(dòng)位置，第一臺(tái)電機(jī)立刻啟動(dòng)，間隔若干時(shí)間（如4秒），第二臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)，又隔一定時(shí)間第三臺(tái)電機(jī)起動(dòng)。第三臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)后，隔一段時(shí)間，所有電機(jī)停轉(zhuǎn)。之后再進(jìn)行新一輪的順序起動(dòng)。如此反復(fù)進(jìn)行。四．設(shè)計(jì)過(guò)程1.采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1.1設(shè)計(jì)方法總要求1.1.1電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求

在設(shè)計(jì)之前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來(lái)考慮控制方式，起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。1.1.2控制電路電源種類(lèi)與電壓數(shù)值的要求對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制電路，往往直接采用交流380V或220V電源，不用控制電源變壓器。對(duì)于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到110V或48V、24V。對(duì)于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)的控制電路，常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路，常采用24V直流電源供電。1.1.3確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性（1）電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動(dòng)作時(shí)間的配合不致引起競(jìng)爭(zhēng)。復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號(hào)作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常有幾個(gè)電器元件的狀態(tài)同時(shí)變化，考慮到電器元件總有一定的動(dòng)作時(shí)間，對(duì)時(shí)序電路來(lái)說(shuō)，就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為電路的“競(jìng)爭(zhēng)”。而對(duì)于開(kāi)關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時(shí)作用，也會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“冒險(xiǎn)”?！案?jìng)爭(zhēng)”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動(dòng)作，當(dāng)電器元件的動(dòng)作時(shí)間可能影響到控制電路的動(dòng)作時(shí)，需要用能精確反映元件動(dòng)作時(shí)間及其互相配合的方法（如時(shí)間圖法）來(lái)準(zhǔn)確分析動(dòng)作時(shí)間，從而保證電路正常工作。（2）電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電器元件圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時(shí)要合理安排版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控制電路或輔助電路排在右面或下面，元器件目錄表安排在標(biāo)題上方。在實(shí)際連接時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①正確連接電器線圈。交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使是兩個(gè)同型號(hào)電壓線圈也不能采用串聯(lián)后，接在兩倍線圈額定電壓的交流電源上，以免電壓分配不均引起工作不可靠。在直流控制電路中，對(duì)于電感較大的電器線圈，如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵(lì)磁線圈等，不宜與同電壓等級(jí)的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。如圖，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開(kāi)時(shí)，電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，加在中間繼電器KA的線圈上，造成KA的誤動(dòng)作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路串入KM常開(kāi)觸點(diǎn)，如圖b）就能可靠工作。

②合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。對(duì)于某些回路，電器元件或觸點(diǎn)位置互換時(shí)，并不影響其工作原理，但在實(shí)際運(yùn)行中，影響電路安全并關(guān)系到導(dǎo)線長(zhǎng)短，如圖a）接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。圖b）所示的接法較為合理。

③防止出現(xiàn)寄生電路。寄生電路是指在控制電路的動(dòng)作過(guò)程中，意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個(gè)具有指示燈和過(guò)載保護(hù)的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時(shí)，能完成正反向起動(dòng)、停止與信號(hào)指示。但當(dāng)FR動(dòng)作斷開(kāi)后，電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路，使接觸器KM1不能可靠釋放而得不到過(guò)載保護(hù)。如果將FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避免產(chǎn)生寄生電路。

④盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量，縮短連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度。⑤控制電路工作時(shí)，應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量，以降低故障的可能性并節(jié)約電能。⑥在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來(lái)斷開(kāi)或接通大容量接觸器線圈時(shí)，要分析觸點(diǎn)容量的大小，若不夠時(shí)，必須加大繼電器容量或增加中間繼電器，否則工作不可靠。1.1.4應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)控制電路在事故情況下，應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械的安全，并能有效地制止事故的擴(kuò)大。為此，在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，必要時(shí)還可設(shè)置相應(yīng)的指示信號(hào)。1.1.5操作、維修方便控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā)，力求操作簡(jiǎn)單、維修方便1.1.6控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)在滿足工藝要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路，縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號(hào)的電器。2借鑒電路圖選用電氣元件萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、中間繼電器、時(shí)間繼電器、交流接觸器、空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器等。繼電器1.繼電器線圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方框符號(hào)表示，如果繼電器有兩個(gè)線圈，就畫(huà)兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框。同時(shí)在長(zhǎng)方框內(nèi)或長(zhǎng)方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫(huà)在長(zhǎng)方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫(huà)到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào)，并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：①、動(dòng)合型（常開(kāi)）（H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。②、動(dòng)斷型（常閉）（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開(kāi)。用斷字的拼音字頭“D”表示。③、轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來(lái)斷開(kāi)的成閉合，原來(lái)閉合的成斷開(kāi)狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱(chēng)為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片組成的。電磁繼電器工作原理圖只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路高壓工作電路。接觸器接觸器的工作原理是：當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。接觸器與繼電器的區(qū)別接觸器原理與電壓繼電器相同，只是接觸器控制的負(fù)載功率較大，故體積也較大。交流接觸器廣泛用作電力的開(kāi)斷和控制電路。繼電器是一種小信號(hào)控制電器，它用于電機(jī)保護(hù)或各種生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制。時(shí)間繼電器當(dāng)加入(或去掉)輸入的動(dòng)作信號(hào)后，其輸出電路需經(jīng)過(guò)規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間才產(chǎn)生跳躍式變化(或觸頭動(dòng)作)的一種繼電器。萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是用手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和凸輪推動(dòng)出頭接通或斷開(kāi)。由于凸輪的形狀不同，當(dāng)手柄處在不同位置時(shí)，觸頭的粉和情況不同，從而達(dá)到轉(zhuǎn)換電路的目的。常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)。用于可逆運(yùn)行控制時(shí)，只有在電動(dòng)機(jī)停車(chē)后才允許反向起動(dòng)。LW5系列萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按手柄的操作方式可分為自復(fù)式和自定位式兩種。所謂自復(fù)式是指用手撥動(dòng)手柄于某一檔位時(shí)，手松開(kāi)后，手柄自動(dòng)返回原位；定位式則是指手柄被置于某檔位時(shí)，不能自動(dòng)返回原位而停在該檔位。\o"查看圖片"

某LW5萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的使用說(shuō)明萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號(hào)的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的手柄有不同萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)，電路圖中的圖形符號(hào)如圖2所示。但由于其觸點(diǎn)的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，所以，除在電路圖中畫(huà)出觸點(diǎn)圖形符號(hào)外，還應(yīng)畫(huà)出操作手柄與觸點(diǎn)分合狀態(tài)的關(guān)系。圖中當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打向左45°時(shí)，觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6閉合，觸點(diǎn)7-8打開(kāi)；打向0°時(shí)，只有觸點(diǎn)5-6閉合，右45°時(shí)，觸點(diǎn)7-8閉合，其余打開(kāi)。注意：不同的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，旋轉(zhuǎn)一定的角度后，接通的觸點(diǎn)組合有所不同，可根據(jù)自己的要求選擇合適的型號(hào)，本次課程設(shè)計(jì)選型一定，在連線時(shí)可根據(jù)其接通觸點(diǎn)組合適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)方案?？刂泼姹P(pán)的設(shè)計(jì)如下圖：上圖為電控柜的控制面板，其中三相線電壓切換開(kāi)關(guān)和自動(dòng)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)為萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。4.設(shè)計(jì)完成的電路圖5.接線柜實(shí)物圖總結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻了解課本知識(shí)，和以往對(duì)知識(shí)的疏忽得以補(bǔ)充，為我以后工作打下了嚴(yán)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然這次課程是那么短暫的一周時(shí)間，我感覺(jué)到這些天我的所學(xué)勝過(guò)我這一學(xué)期所學(xué)，這次任務(wù)原則上是設(shè)計(jì)，其實(shí)就是一次大的作業(yè)，是讓我對(duì)課本知識(shí)的鞏固和對(duì)基本公式的熟悉和應(yīng)用，課程設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)分析解決實(shí)際問(wèn)題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)