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机电传动控制实训论文
编号:
桂林电子科技大学信息科技学院
机电工程系统实训(论文)说明书
题目:
三台电动机的顺序启动设计
系别:
机电工程系
专业:
机械设计制造及自动化
学生姓名:
李汉显
学号:
1153100506
指导教师:
郭振军莫荣
职称:
讲师讲师
题目类型:
理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发应用研究
2013年5月28日
摘要
本文介绍了三台三相异步电动机的顺序启动,主要依靠接触器和时间继电器来实现不同电动机的启动顺序和最终停止。
此设计电路具有安全可靠,操作简捷,稳定性高等特点,在日常生活中具有广泛的应用价值。
关键词:
电动机;接触器;时间继电器
Abstract
Thisarticledescribesthesequenceofthree-phaseasynchronousmotorstarting,mainlyrelyoncontactorsandrelaytoachievedifferentmotorstartingsequenceandeventuallystop.Thiscircuitdesignissafe,reliable,simpleoperation,highstability,ineverydaylifewithawiderangeofapplicationvalue.
Keywords:
Electricmotor;Contactor;Timerelay;
目录
引言……………………………………………………………………………2
1三相电动机基本认识………………………………………………2
1.1三相异步电动机的基本结构……………………………………………………2
1.2三相异步电动机的工作原理…………………………………………3
2任务要求………………………………………………………3
2.1设计任务要求………………………………………………………………………3
3电路设计元器件认知………………………………………………………3
3.1电路图………………………………………………………………………3
3.2时间继电器………………………………………………………………………4
3.3热继电器………………………………………………………………………4
3.4空气开关………………………………………………………………………5
3.5接触器………………………………………………………………………5
4电动机启动控制……………………………………………………………5
4.1要求分析控制………………………………………………………………………5
4.2具体启动控制………………………………………………………………………5
5结论………………………………………………………………………6
谢辞……………………………………………………………………………7
参考文献………………………………………………………………………7
附录……………………………………………………………………………8
引言
现代生产机械一般由工作机构、转动机构、原动机及控制系统等几部分组成。
电动机随着社会生产的发展而不断发展。
到了如今科技高度发达的时代,电动机启动制动快速平稳、停车准确可靠,其工作技术趋于成熟和稳定,无论是工农业、交通运输、国防、航天、医疗卫生,还是日常生活中的家用电器设备,都大量的使用各式各样的电动机。
据资料统计,现代工业生产企业有90%以上的动力源来自于电动机,我国生产的电能大约有60%用于电动机,所以电动机在现代化生产和生活中起着十分重要的作用。
1三相异步电动机认识
1.1三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机的结构,由定子、转子和其它附件组成。
1.11定子(静止部分)
(1)、定子铁心
作用:
电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。
构造:
定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。
(2)、定子绕组
作用:
是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。
构造:
由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种:
(保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘)。
(3)、机座
作用:
固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。
构造:
机座通常为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座采用铸铝件。
封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积,防护式电机的机座两端端盖开有通风孔,使电动机内外的空气可直接对流,以利于散热。
1.12转子(旋转部分)
(1)、三相异步电动机的转子铁心:
作用:
作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造:
所用材料与定子一样,由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成,硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来安置转子绕组。
通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。
一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上,大、中型异步电动机(转子直径在300~400毫米以上)的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。
(2)、三相异步电动机的转子绕组
作用:
切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。
构造:
分为鼠笼式转子和绕线式转子。
a.鼠笼式转子:
转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。
若去掉转子铁心,整个绕组的外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。
小型笼型电动机采用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。
b.绕线式转子:
绕线转子绕组与定子绕组相似,也是一个对称的三相绕组,一般接成星形,三个出线头接到转轴的三个集流环上,再通过电刷与外电路联接。
特点:
结构较复杂,故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。
但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件,用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能,故在要求一定范围内进行平滑调速的设备,如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。
1.13三相异步电动机的其它附件
(1)、端盖:
支撑作用。
(2)、轴承:
连接转动部分与不动部分。
(3)、轴承端盖:
保护轴承。
(4)、风扇:
冷却电动机。
1.2三相异步电动机的工作原理
(1)、三相定子绕组中通入三相电流产生旋转磁场。
(2)、转子导体切割旋转磁场产生感应电动势。
(3)、转子载流导体在磁场中受电磁力的作用,从而产生电磁转矩,进而驱动电动机的
2任务要求
2.1设计任务要求
1.M1电机启动运行3S后。
2.M2电机才能自行启动。
3.运行8s后,M1电机停转,同时M3电机启动。
运行5S后,电机全部断电。
。
3电路设计元器件认知
3.1电路图
实现三个电机顺序启动,在主电路当然需要有一些短路过载等保护,以及在控制回路中需要接触器好、时间继电器等电器控制。
热继电器、时间继电器、热继电器、空开的选型、接触器。
后面后详细介绍,具体的电路接线图如下:
3.2时间继电器
时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。
它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型和其他型等。
早期在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。
它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
时间继电器
凡是继电器感测元件得到动作信号后,其执行元件(触头)要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器。
目前最常用的为大规模集成电路型成的时间继电器,它是利用阻容原理来实现延时动作。
在交流电路中往往采用变压器来降压,集成电路做为核心器件,其输出采用小型电磁继电器,使得产品的性能及可靠性比早期的空气阻尼型时间继电器要好的多,产品的定时精度及可控性也提高很多。
3.3热继电器
热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。
电动机在实际运行中,如拖动生产机械进行工作过程中,若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载,则电动机转速下降、绕组中的电流将增大,使电动机的绕组温度升高。
若过载电流不大且过载的时间较短,电动机绕组不超过允许温升,这种过载是允许的。
但若过载时间长,过载电流大,电动机绕组的温升就会超过允许值,使电动机绕组老化,缩短电动机的使用寿命,严重时甚至会使电动机绕组烧毁。
所以,这种过载是电动机不能承受的。
热继电器就是利用电流的热效应原理,在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路,为电动机提供过载保护的保护电器。
3.4空气开关
空气开关是用来做电路保护的,一旦出现短路事故就会断开电路,因为采用空气作为灭弧介质,所以成为空气开关。
其基本原理是短路电流远大于正常负载电流,短路电流导致脱扣器脱扣,动触头在弹簧作用下与静触头分开,使得电路断开
3.5接触器
接触器(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。
接触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)触头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。
其原理是当接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作:
常闭触头断开;常开触头闭合,两者是联动的。
当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原:
常闭触头闭合;常开触头断开。
在电工学上,因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别可达800安培)电路的装置,所以经常运用于电动机做为控制对象﹐也可用作控制工厂设备﹑电热器﹑工作母机和各样电力机组等电力负载,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。
接触器控制容量大,适用于频繁操作和远距离控制。
是自动控制系统中的重要元件之一。
4电动机启动控制
4.1要求分析控制
第一步:
按下启动按钮后M1启动
第二步:
M1启动3S后M2启动
第三步:
M2启动8S后M3启动,M1停止转动
第四步:
M2、M3转动5S后全部停止
4.2具体启动控制
(1)、按电路图接好电路,检查无误后通电操作。
(2)、打开控制面板电源总开关,按下启动按钮SB1,KM1接触器通电,其常开主触头和辅助触头闭合,电动机M1启动,同时KT1时间继电器开始计时。
(3)、电动机M1转动3S后,KT1时间继电器的通电常开延迟闭合开关闭合,KM2接触器通电,其常开主触头和辅助触头闭合,电动机M2启动,同时KT2时间继电器开始计时。
KM2常闭辅助触头断开,KT1时间继电器断电得到保护。
(4)、电动机M1,、M2转动8S后,KT2时间继电器的通电常开延迟闭合开关闭合,KM3接触器通电,其常开主触头和辅助触头闭合,电动机M3启动,KY3时间继电器通电开始计时。
同时电动机M1断电停止转动。
KT2时间继电器开始计时。
KM3常闭辅助触头断开,KT2时间继电器断电得到保护。
(5)、电动机M2,M3电动机转动5S后,KT3时间继电器通电常闭延迟断开开关断开,KM1,KM2,KM3接触器断电复位,电动机全部停止转动。
5结论
在本次实训中通过了解和使用各种各样的电器,让自己学到了很到课外知识。
特别是各电器上的铭牌数据的认识更是让我受益非线,往往是铭牌上的一个单位或者一个小数点就可以决定整个实训的成败。
因此不管在平时实训、实验操作上,还是在日常生活中都要多注意细节。
其次,在平时要养成查资料的习惯。
不管是常人还是专家都不是全方面发展的。
每个人都自己的优点和缺点,在面对自己没有接触过的知识要抱着一颗谦虚的心去学习,通过不断的查阅资料来提高自己的综合能力。
在自己擅长的领域更要积极去探索,以此来改善存在的不足!
谢辞
在本次实训设计的研究和制作过程中,许多老师,同学都给我提供了无私的帮助,,对我作品的设计给了足够的支持。
在碰到难以解决的问题时,还不断地教给我分析问题和解决问题的方法,并指出了正确的设计方向,给了我很多设计和操作上的启发,使我能够在规定的时间内很好的完成老师要求的内容。
在此次论文结束之际,再次向曾帮助我的指导老师和对我的作品提出建设性意见的同学表示由衷感谢!
参考文献
[1]电力拖动与控制,张爱玲、李岚、梅丽凤 编著,机械工业出版社
[2]机电转动控制,郝用兴、苗满香、罗小燕主编,华中科技大学出版社
附录
附录1电气设备接线图原
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- 机电 传动 控制 论文
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