plc改造三相異步電動機(jī)雙向啟動反接制動的控制線路原理設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡介

--#-主回路是電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)原理,是在電動機(jī)三根電源線中的任意兩根對調(diào)而使電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩反向產(chǎn)生制動。因此電動機(jī)雙向啟動反接制動的主回路圖是與電動機(jī)正反轉(zhuǎn)圖相同。主回路元器件的選擇:主回路有刀開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器。以知數(shù)據(jù)是PN=7.5KWUN=380VCOS0=0.85n=0.85I=P/(UN*COS0*n)=7.5*103/(380*0.85*0.85)=27ANN元器件要根據(jù)元器件的選擇原理進(jìn)行選擇。熱繼電器:熱繼電器的用途是對電動機(jī)和其他用電設(shè)備進(jìn)行過載保護(hù)。熱繼電器的結(jié)構(gòu),它是由熱元件、觸點(diǎn)、動作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕和整定電裝置五部分組成的。熱元件由雙金屬片及繞在雙金屬片外面的電阻絲組成,雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片復(fù)合而成。使用時,將電阻絲直接串聯(lián)在異步電動機(jī)的電路上。熱元件有兩種結(jié)構(gòu)和三種結(jié)構(gòu)兩種。熱繼電器的觸點(diǎn)有兩副,由一個公共動觸點(diǎn)、一個常開觸點(diǎn)和一個常閉觸點(diǎn)組成。動作機(jī)構(gòu)由導(dǎo)板、補(bǔ)償雙金屬片、推桿、杠桿和拉簧等組成。復(fù)位按鈕是熱繼電器動作后進(jìn)行手動復(fù)位的按鈕。整定電流裝置由旋鈕和偏心輪組成,通過它們來調(diào)節(jié)整定電流(熱繼電器長期不動的最大電流)的大小。在整定電流調(diào)節(jié)旋鈕上刻有整定電流的標(biāo)尺,旋動調(diào)節(jié)旋鈕,使整定電流的值等于電動機(jī)額定電流即可。當(dāng)電動機(jī)過載時,過載電流通過串聯(lián)在定子電路中的電阻絲,是之發(fā)熱過量,雙金屬片受熱膨脹,因膨脹系數(shù)不同,膨脹系數(shù)越大的左邊一片的下端向右彎曲;通過導(dǎo)板推動補(bǔ)償雙金屬片使推桿繞軸轉(zhuǎn)動,帶動杠桿使它繞軸轉(zhuǎn)動,將常閉觸點(diǎn)斷開。常閉觸點(diǎn)通常串聯(lián)在接觸器的線圈電路中,當(dāng)它斷開時,接觸器的線圈斷電,主觸點(diǎn)釋放,使電動機(jī)脫離電源保護(hù)。I=(4~7)I=(94?189)AFRNN低壓斷路器的選擇:低壓斷路器(曾稱自動開關(guān))是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾X?fù)荷電流和過負(fù)荷電流,還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外,還具有一定的保護(hù)功能,如過負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等。低壓斷路器可以手動直接操作和電動操作,也可以遠(yuǎn)方遙控操作。發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障是能自動切斷電路,它是低壓配電線路應(yīng)用非常廣泛的一種保護(hù)器。它有觸點(diǎn),滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器包括過電源脫扣器、失壓脫扣器、熱脫扣器、分磁脫扣器和自由脫扣器組成的。開關(guān)書靠操作機(jī)構(gòu)手動或電動合閘的觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將觸頭鎖在合閘位置上裝電路發(fā)生故障時,通過各自的脫扣器,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作,動條閘實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。I^KIst±1.7*27=45.5交流接觸器的選擇:交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來開閉電路,用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn),而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開和常閉功能的接點(diǎn),小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點(diǎn),由銀鎢合金制成,具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。交流接觸器主要有四部分組成:(1)電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯其作用是操縱觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)?。?2)觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭(用于接通和分?jǐn)嚯娏鬏^大的主電路,體積較大)和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的;(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置(交流接觸器在分?jǐn)啻箅娏骰蚋唠妷簳r,其動、靜觸點(diǎn)間氣體在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生放電,形成電弧。電弧發(fā)光、發(fā)熱,灼傷觸點(diǎn),并是電路切斷時間長,引發(fā)事故),以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭;(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。

當(dāng)線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時,吸力消失,動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。I三二P*1000/K=7.5*1000/(1.4*380)=14.098AKMNMNMN刀開關(guān)的選擇:鐵殼開關(guān)又稱為封閉式負(fù)荷開關(guān),可不頻繁的接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電路,也可用作15KW及以下電動機(jī)不頻繁啟動的控制開關(guān)。它的鑄鐵殼內(nèi)裝有由刀片和夾座組成的觸點(diǎn)系統(tǒng)、熔斷器和速斷彈簧,30A以上的還裝有滅弧罩。鐵殼開關(guān)具有操作方便、使用安全、通斷性能好的優(yōu)點(diǎn)。選用時主要根據(jù)電源種類、電壓等級、所需極數(shù)、斷流容量等進(jìn)行選擇。操作是,不得面對它拉閘或合閘,一般用左手掌握手柄。若更換容絲,必須在分閘時進(jìn)行QS=(3?3.5)I=(81?94.5)AN第二章控制回路正向啟動第二章控制回路正向啟動合上QS—按下SB—KM線圈得電并自鎖21KM】主觸點(diǎn)閉合一M正向啟動運(yùn)行KM】互鎖觸點(diǎn)斷開一繼電器KS-Z的常?閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合一為KM?線圈參加反接制動作好準(zhǔn)備正向運(yùn)行時的制動按下SB—KM線圈斷電釋放一由于慣性,M仍轉(zhuǎn)動一KS-Z常開觸點(diǎn)仍閉合一KM線圈得電一112M定子繞組電源改變相序,M進(jìn)入正向反接制動狀態(tài)一當(dāng)M轉(zhuǎn)速n~0時,KS-Z的常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)均復(fù)位一KM2線圈斷電,正向反接制動結(jié)束反向啟動合上QS一按下SB一KM合上QS一按下SB一KM線圈得電并自鎖32KM?互鎖觸點(diǎn)斷開一繼電器KS-F的?!鲩]觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合一為KM】線圈參加反接制動作好準(zhǔn)備反向運(yùn)行時的制動

按下SB—KM線圈斷電釋放一由于慣性,M仍轉(zhuǎn)動一KS-F常開觸點(diǎn)仍閉合一KM1線圈得電12—M定子繞組電源改變相序,M進(jìn)入反向反接制動狀態(tài)一當(dāng)M轉(zhuǎn)速n~0時,KS-F的常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)均復(fù)位一KM1線圈斷電,正向反接制動結(jié)束nr因?yàn)槿藶榈霓D(zhuǎn)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子,且轉(zhuǎn)速達(dá)到siIv丄—1KM1'■-X—I1.Inr因?yàn)槿藶榈霓D(zhuǎn)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子,且轉(zhuǎn)速達(dá)到siIv丄—1KM1'■-X—I1.I-Z□k:-r回丄IP100r/min左右,KS-Z或KS-F的常開觸點(diǎn)就,,,有可能閉合,使KM1或KM2得電,電動機(jī)因短時接通而引起意外事故。改進(jìn)線路,中間繼電器KA的加入克服了原來的缺點(diǎn)。當(dāng)人為I轉(zhuǎn)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子時,不會因速度繼電器常開觸點(diǎn)KS-Z或KS-F的閉合導(dǎo)致電動機(jī)意外接通而反向啟動的事故。第三章控制回路元器件的選擇控制回路有熱繼電器、交流接觸器、速度繼電器、按鈕開關(guān)、中間繼電器。繼電器是根據(jù)電流、電壓、時間溫度和速度等信號的變化,來接通或斷開小電流和電器的控制元件。(1)速度繼電器:速度繼電器又稱反接制動繼電器,其作用與接觸器配合,對籠型異步電動機(jī)進(jìn)行反接制動控制。它主要由永久磁鐵制成的轉(zhuǎn)子、用硅鋼片疊成的鑄有籠型繞組的定子、支架、膠木擺桿和觸點(diǎn)系統(tǒng)等組成,其中轉(zhuǎn)子與被控電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連接。由于繼電器與被控電動機(jī)同軸連接,當(dāng)電動機(jī)制動時,由于慣性,它要繼續(xù)旋轉(zhuǎn),從而帶動速度繼電器的轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場在速度繼電器釘子繞組中感應(yīng)出電動勢和電流,由左手定則可以確定。此時,定子受到與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同的電磁轉(zhuǎn)矩的作用,使定子和轉(zhuǎn)子沿著同一方向轉(zhuǎn)動。定子上固定的膠木擺桿也隨著轉(zhuǎn)動,推動彈簧(端部有動觸點(diǎn))與靜觸點(diǎn)閉合(按軸的轉(zhuǎn)動方向而定)。靜觸點(diǎn)又起擋塊作用,限制膠木擺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動。因此,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,定子只能轉(zhuǎn)過一個不大的角度。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于零(低于100r/min)時膠木擺桿恢復(fù)原來狀態(tài),觸點(diǎn)斷開,切斷電動機(jī)的反接制動電路。速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速一般不底于300r/min,復(fù)位轉(zhuǎn)速約在100r/min以下。使用時,應(yīng)將速度繼電器的轉(zhuǎn)子與被控電動機(jī)同軸連接,而將其觸點(diǎn)(一般用常開觸點(diǎn))串聯(lián)在控制電路中,通過控制接觸器來實(shí)現(xiàn)反接制動。(3)中間繼電器中間繼電器一般用來控制各種電磁線圈使信號得到放大,或?qū)⑿盘柾瑫r傳給幾個控制元件,也可以代替接觸器控制額定電流不超過5A的電動機(jī)控制系統(tǒng)。它主要由線圈、靜鐵心、動鐵心、觸點(diǎn)系統(tǒng)、反作用彈簧等組成。它有8對觸點(diǎn),可組成4對常開、4對常閉觸點(diǎn);或6對常開、2對常閉觸點(diǎn);或8對常開觸點(diǎn)三種形式。(3)熱繼電器:熱繼電器的用途是對電動機(jī)和其他用電設(shè)備進(jìn)行過載保護(hù)。熱繼電器的結(jié)構(gòu),它是由熱元件、觸點(diǎn)、動作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕和整定電裝置五部分組成的。熱元件由雙金屬片及繞在雙金屬片外面的電阻絲組成,雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片復(fù)合而成。使用時,將電阻絲直接串聯(lián)在異步電動機(jī)的電路上。熱元件有兩種結(jié)構(gòu)和三種結(jié)構(gòu)兩種。熱繼電器的觸點(diǎn)有兩副,由一個公共動觸點(diǎn)、一個常開觸點(diǎn)和一個常閉觸點(diǎn)組成。動作機(jī)構(gòu)由導(dǎo)板、補(bǔ)償雙金屬片、推桿、杠桿和拉簧等組成。復(fù)位按鈕是熱繼電器動作后進(jìn)行手動復(fù)位的按鈕。整定電流裝置由旋鈕和偏心輪組成,通過它們來調(diào)節(jié)整定電流(熱繼電器長期不動的最大電流)的大小。在整定電流調(diào)節(jié)旋鈕上刻有整定電流的標(biāo)尺,旋動調(diào)節(jié)旋鈕,使整定電流的值等于電動機(jī)額定電流即可。當(dāng)電動機(jī)過載時,過載電流通過串聯(lián)在定子電路中的電阻絲,是之發(fā)熱過量,雙金屬片受熱膨脹,因膨脹系數(shù)不同,膨脹系數(shù)越大的左邊一片的下端向右彎曲;通過導(dǎo)板推動補(bǔ)償雙金屬片使推桿繞軸轉(zhuǎn)動,帶動杠桿使它繞軸轉(zhuǎn)動,將常閉觸點(diǎn)斷開。常閉觸點(diǎn)通常串聯(lián)在接觸器的線圈電路中,當(dāng)它斷開時,接觸器的線圈斷電,主觸點(diǎn)釋放,使電動機(jī)脫離電源保護(hù)。I=(4~7)I=(94?189)AFRNN(4)按鈕開關(guān):按鈕開關(guān)是一種用來短時接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返氖謩涌刂齐娖鳌T诳刂齐娐分?,通過它發(fā)出“指令”控制接觸器、繼電器等電器,再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝?。按鈕開關(guān)的外行和結(jié)構(gòu)主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、接線柱、外殼等組成。選用按鈕應(yīng)根據(jù)使用場合、被控電路所需觸點(diǎn)數(shù)目及鈕帽的顏色等綜合考慮。使用前,應(yīng)檢查按鈕動作是否自如,彈性是否正常,觸點(diǎn)接觸是否良好可靠。由于按鈕觸點(diǎn)之間距離較小,應(yīng)注意保持觸點(diǎn)及導(dǎo)電部分的清潔,防止觸點(diǎn)間短路或漏電。交流接觸器的選擇:交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來開閉電路,用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn),而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開和常閉功能的接點(diǎn),小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點(diǎn),由銀鎢合金制成,具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。交流接觸器主要有四部分組成:(1)電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯其作用是操縱觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)?。?2)觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭(用于接通和分?jǐn)嚯娏鬏^大的主電路,體積較大)和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的;(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置(交流接觸器在分?jǐn)啻箅娏骰蚋唠妷簳r,其動、靜觸點(diǎn)間氣體在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生放電,形成電弧。電弧發(fā)光、發(fā)熱,灼傷觸點(diǎn),并是電路切斷時間長,引發(fā)事故)、以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭;(4)絕緣外殼及附件、各種彈簧、傳動機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。當(dāng)線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時,吸力消失,動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。I三二P*1000/K=7.5*1000/(1.4*380)=14.098AKMNMNMN第四章小結(jié)經(jīng)過近半個月的努力,到此為止,課程設(shè)計(jì)已基本完成。由于本次設(shè)計(jì)從頭至尾都是由我一個人獨(dú)立來完成的。不和任何小組進(jìn)行分工協(xié)作,而且設(shè)計(jì)課題關(guān)系到的相關(guān)材料范圍較為廣泛,這并給設(shè)計(jì)本身增加了工作量,提高了難度。但鑒于上學(xué)期一周的電工電子課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ),以及之前的各種課程設(shè)計(jì),完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行過程中也碰到了一些困難,特別是在安裝調(diào)試的過程中遇到一些問題,不是那么容易解決的,盡管看起來能過的去,但實(shí)際驗(yàn)證效果卻不行,甚至越著急越是迷惘。后來還是從電路原理圖得基本入手,經(jīng)過分析、查找、總結(jié);再安裝、再調(diào)試、再查找,一步步逐次分析,最終才把正確的理論思想附諸在實(shí)際中,完成了本次設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中,我學(xué)會了怎樣通過查閱相關(guān)資料和一些文獻(xiàn)來進(jìn)行自己的設(shè)計(jì),加深了對一些常用元器件的認(rèn)識和怎樣使用,并提高了自己獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。另外,動手能力也得到了很大的提高。但從中我也發(fā)現(xiàn)了自己存在的一些不足,在安裝、調(diào)試及故障檢修過程中碰到的一些問題經(jīng)過我一步步認(rèn)真的分析,最終找出問題并解決了問題。從中體會到了應(yīng)該怎樣去分析解決問題,一定要認(rèn)真不能馬虎,一定要從基本理論著手去分析。在以后的學(xué)習(xí)、工作中,我會加強(qiáng)對使用電路的設(shè)計(jì)及選用能力方面。把所學(xué)到的理論運(yùn)用與實(shí)踐,并通過實(shí)踐加強(qiáng)對理論知識的掌握,不斷地充實(shí)自己爭做一個合格的大學(xué)畢業(yè)生!致謝時間匆匆,一個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)很快過去,對于三相異步電動機(jī)方面的知識學(xué)到很多,還有書本上學(xué)不到的知識,但最重要的一點(diǎn)就是從老師那里學(xué)到了學(xué)習(xí)的方法和分析問題的方法。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不是簡單

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