四级皮带运输机控制电路设计

1、四级皮带运输机控制电路设计四级皮带运输机控制电路设计 摘摘要要 随着社会的不断进步和发展，人们对皮带运输机要求也越来越高，这就需要我们不断的 改善和进步，以满足社会的需求。数控技术是现代机械行业的顶峰，正向着高速、高精度、 安全性、稳定性的方向发展，不仅能够保证运输的安全性，同时还能保证使用的稳定性。根 据人们对皮带运输机的使用要求，并结合数控技术的先进性，采用数控电路系统对皮带运输 机控制电路的设计。 首先，确定出四级皮带运输机的电力拖动方案，以及传动方案。再以列出的电力拖动和 传动方案的基础上，合理的选择出驱动电动机。其次根据电力拖动方案的要求，即四级运输 机的控制要求，用经验设计法设计出

2、电气控制线路，其中包括主线路和控制线路。然后根据 设计出的电气控制电路，选择出合理的低压电器元件。最后以表格的形式列出所选低压电器 元件的明细表。 关键词：关键词：拖动方案；主线路；控制线路；元件明细； Abstract Progresses unceasingly along with the society and develops, the people are also getting higher and higher to the belt conveyer request, this needs our unceasing improvement and the progress

3、, satisfies social the demand. The numerical control technology is the modern mechanical profession crest, is turning toward, the high accuracy, the security, the stable direction to develop high speed, not can only guarantee that transportations security, meanwhile can guarantee the use the stabili

4、ty. According to the people to belt conveyers operation requirements, and unifies the numerical control technology the sophistication, uses the numerical control circuitry to the belt conveyer control circuits design. First, determines four level of belt conveyers electric drive plan, as well as tra

5、nsmission plan. Lists again electric drive and in transmission plan foundation, reasonable choice drive motor. Next according to the electric drive plans request, namely four level of transport aircrafts control requests, designs the electric control line with the empirical design law, including the

6、 main line and the control wiring. Then the basis designs the electric control electric circuit, chooses the reasonable low-voltage electrical apparatus part. Finally lists by the form form chooses the low-voltage electrical apparatus parts detailed list. key word: Keywords: Main line; Control wirin

7、g; Part detailed list; 目录目录 绪绪 论论.1 第第 1 1 章章 拖动方案的决定及电动机的选择拖动方案的决定及电动机的选择.2 1.1 拖动方案的决定.2 1.2 电动机的选择.3 1.2.1 选择电动机类型.3 1.2.2 电动机容量选择.4 1.2.3 确定电动机额定功率.5 1.2.4 确定电动机转速.5 1.2.5 电动机的维护.6 1.2.6 电动机常见故障.7 第第 2 2 章章 电气控制线路的设计电气控制线路的设计.8 2 .1 电气原理图设计的基本步骤.8 2.2 电气原理图的设计方法.8 2.2.1 分析设计法.8 2.2.2 逻辑设计法.9 2.3

8、 原理图设计中应注意的问题.9 2.3.1 选择控制电源.10 2.3.2 选择电器元件.10 2.3.3 减少通电电器的数量.10 2.3.4 合理使用电器触点.10 2.3.5 正确连线.10 2.4 主线路的设计.11 2.5 控制线路的设计.12 第第 3 3 章章 电气元件的选择电气元件的选择.16 3.1 刀开关和熔体的选择.16 3.1.1 刀开关的选型.16 3.1.2 熔断器选型.17 3.1.3 各类设备熔断器选择.18 3.1.4 快速熔断器的选择.18 3.2 热继电器的选择.19 3.3 交流接触器的选择.20 3.4 时间继电器的选择.21 3.5 中间继电器的选择

9、.22 3.6 按钮开关的选择.23 元件明细表元件明细表.25 设计总结设计总结.26 参考文献参考文献.27 致致谢谢.28 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 1 页 绪绪 论论 在工矿企业中，皮带运输机是常用的短途运输工具之一。有的在装配线上，有的在码头 上，有的在仓库内，有的在矿山上。在煤矿和砂石场，更是重要设备。皮带运输机输送货物 的特点是，电动机带动皮带循环运转，货物置于皮带上随皮带走，运输线路是固定的(有些 皮带机可以移动)。 皮带运输机是一种平移的连续运输机械。例如将煤、砂子、矿石、粮食等不断地从一个 地方运到另一个地方，去加工或贮存或由另外的运输机械运输。它不

10、是长途运输设备，用于 库房、料仓、矿山、流水线上。 皮带运输机应用广泛，但有时根据不同的要求，往往需要若干条皮带联合使用构多级皮 带运输机。对于单级皮带运输机(只有一根皮带)，其控制很简单，比普通车床还要简单，但 多级皮带运输机由于用多个电动机带动，所以对控制顺序的安排有一定的要求。 本文将根据时间顺序要求设计出四级皮带运输机的控制电路，在设计本运输机的控制电 路时，首先要要对电气控制电路有一定的基础，具有相当的电气控制电路分析能力，必须对 电气控制电路中所使用的低压电器有一定的认识。由于四台电动机M1、M2、M3、M4带动四条 皮带，要求启动时，M1M2M3M4顺序启动，这是为了防止货物在皮

11、带上堆积。正常停车 时，要求按M4M3M2M1顺序停止，以保证停车后皮带上不残存货物。事故停车时，如M2 停车时由M3、M4、立即停车，而M1延时停车。上述动作均按时间原则控制，以完成四级皮带 运输机电路设计。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 2 页 第第1章章 拖动方案的决定及电动机的选择拖动方案的决定及电动机的选择 1.1 拖动方案的决定拖动方案的决定 图 1-1 四级运输机总体驱动图 图 1-2 四级运输机中单级传动图 对于四级皮带运输机，其为四根皮带分别传动，则用以四台电动机 M1、M2、M3、M4 分 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 3 页 别带动

12、皮带，总体驱示意图 1-1 所示。要求启动时，M1M2M3M4 顺序启动，这是为了 防止货物在皮带上堆积。正常停车时，要求按 M4M3M2M1 顺序停止，以保证停车后皮 带上不残存货物。事故停车时，如 M2 停车时 M3、M4、立即停车，而 M1 延时停车。上述动 作均按时间原则控制。 在四级皮带运输机中，每一级中电机到工作机之间的传动方案如图 1-2 所示，已知卷筒 直径在 D=500MM，运输带的有效拉力 F=1500N，运输带速度 V=2M/S,卷筒效率为 0.96，长期 连续工作。 1.2 电动机的选择电动机的选择 （1）电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，以经济、合理、安全

13、的原则， 根据选择的拖动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录中查找出其型号一、电 动机的选型 （2） 电动机的选用，首先要了解电动机的机械负载特性，根据机械负载的类型和特性 来选择电动机的额定容量、额定转速、额定电压以及型式。 （3）要为某一生产机械选配一台电动机，首先要合理选择电动机的功率。通常根据生 产机械负载的需要来选择电动机的功率，同时，还要考虑负载的工作制问题，也就是说，所 选的电动机应适应机械负载的连续、短时或间断周期工作性质。功率选用时不能太大，也不 能太小。选小了，保证不了电动机和生产机械的正常工作;选大了，虽然能保证正常运行， 但是不经济，电动机容量不能被充分利用，

14、而且电动机经常不能满载运行，使得效率和功率 因数不高。 （4）其次，根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与频率同供电电源电 压与频率相符合。电动机的转速一定要按生产机械铭牌上的要求选择，否则可能改变生产机 械的性能。此外，电动机的结构、防护、冷却和安装形式，应适应使用环境条件的要求，并 且要力求安装、调试、检修方便，以保证电机能安全可靠的运行。 1.2.1 选择电动机类型选择电动机类型 选择电动机种类应在满足生产机械对拖动性能的要求下,优先选用结构简单,运行可靠, 维护方便,价格便宜的电动机.电动机种类选择时应考虑的主要内容有: （1）电动机的机械特性应与所拖动生产机械的机械特性相匹

15、配; 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 4 页 （2）电动机的调速性能(调速范围,调速的平滑性,经济性)应该满足生产机械的要求.对 调速性能的要求在很大程度上决定了电动机的种类,调速方法以及相应的控制方法; （3）电动机的启动性能应满足生产机械对电动机启动性能的要求,电动机的启动性能主 要是启动转矩的大小,同时还应注意电网容量对电动机启动电流的限制; （4）电源种类 在满足性能的前提下应优先采用交流电动机; （5）经济性 一是电动机及其相关设备(如:启动设备,调速设备等)的经济性;二是电动 机拖动系统运行的经济性,主要是要效率高,节省电能. 目前,各种形式异步电动机在我国应用非

16、常广泛,用电量约占总发电量的 60%,因此提高 异步电动机运行效率所产生的经济效益和社会效益是巨大的.在选用电动机时,以上几个方面 都应考虑到并进行综合分析以确定出最终方案. 按照四级运输机的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动机。电动机的额 定电压为 380V。 电动机有交流电动机和直流电动机之分，由于一般工厂都采用三相交流电，所以采用交 流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两 种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。目前使用最广的是 Y 系列自扇冷式笼型三相异步 电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉、维护方便，由于运输机使

17、用过程 中粉尘较多，故选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动机。 1.2.2 电动机容量选择电动机容量选择 已知工作机参数： F=1500N V=1.5M/S D=400MM 工作机所需的电动机输出功率为 W d P P W W Fv P 1000 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 5 页 所以 W d Fv P 1000 由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为 6543 2 21 W 试中效率值查：机械设计基础课程设计指导书第二版，表 2.3 得： -带传动效率，取 0.96 1 -齿轮传动的轴承(一对)效率，取 0.99 2 -齿轮传动效率，取 0.97 3 -联轴器

18、传动效率，取 0.97 4 -卷筒的轴承传动效率，取 0.98 5 -卷筒的传动效率，取 0.96 6 则 83 . 0 96 . 0 98 . 0 97 . 0 97 . 0 99 . 0 96 . 0 2 W 所以 kWKW Fv P W d 61 . 3 83 . 0 1000 21500 1000 1.2.3 确定电动机额定功率确定电动机额定功率 为了使电动机在工作时不会产生过热，则： (11.3)=(11.3)3.61=(3.614.69)kW dN p d p 电动机的额定功率取为： 4kW dN p 1.2.4 确定电动机转速确定电动机转速 卷筒的工作转速为： min/ 4 .

19、76min/ 500 2100060100060 rr D v nW 按推荐的合理传动比范围，取 V 带传动的传动比=24，单级齿轮传动比 1 n =35，则合理总传动比的范围为=620，故电动机转速的可选范围为 2 n n 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 6 页 =(620) 76.4R/MIN d nn W n =4581528R/MIN d n 符合这一范围的同步转速有 750R/MIN、1000R/MIN、1500R/MIN，再根据计算出的容量由 机械设计基础课程设计指导书第二版，附表 8.1 查出有三种适用的电 动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。 额定功

20、 率 电动机转速 /(r/min) 传动装置的传动比 方案电动机型号 kWpdN/ 同步转 速 满载转 速 总传动 比 带齿轮 1Y160M1-847507209.4233.14 2Y132M1-64100096012.573.144 3Y112M-441500144018.853.55.385 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及带传动和减速器的传动比，比较三个方案可知： 方案 1 电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传动比不大，但因电动机转 速较低，导致传动装置尺寸较大。方案 3 电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较 大。方案 2 适中，比较适合。因此选定电动机型号

21、为 Y132M1-6，所选 电动机的额定功率 =4KW,満载转速=960R/MIN, 额定电流10A，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。 dN p m n N I 1.2.5 电动机的维护电动机的维护 （1）电动机启动前，首先应检查电动机的装配是否灵活，绕组绝缘电阻是否符合要求， 转动部分有无卡阻，还要检查电动机的启动和保护设备是否合乎要求，比如电动机接地装置 是否完好，所选的低压断路器、接触器、熔断器配置是否正确等等。电动机启动时，启动次 数不能太多，否则电动机可能过热烧坏。 （2）电动机运行中，要密切监视其电压、电流和温度，电动机运行电压应严格控制在 变化范围内，否则可能引起电机过热，同样

22、，电流也不能过高或过低，因为电压一定时，运 行电流则反映了电动机所拖动负载的情况，机械负载过重，电动机长期过负荷运行，电流会 升高，使电动机严重过热，如果电机负载过轻，形成“大马拉小车” ，电动机容量就不能够 充分利用。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 7 页 （3）在日常的维护中，还应密切监听电动机有无异常杂音或振动，检查螺丝是否脱落 或松动，要定期对电动机进行检修和保养，及时清除外部灰尘，定期更换润滑油。 1.2.6 电动机常见故障电动机常见故障 （1）电动机的常见故障主要有转子扫膛、振动，绕组匝间或层间短路，绕组接地，定 子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡

23、，铁芯硅钢片绝缘损坏等。 （2）电动机振动时会产生噪声和附加负荷，可能是传动装置不良造成，也可能是电动 机本身引起的，比如转子动平衡不好，转轴弯曲，安装不到位，紧固件松动等等。 （3）电动机缺相运行的原因主要是线路熔断器熔体熔断，开关接触器触点烧损接触不 良引起的。如果运行时间过长，将会烧坏电动机。 （4）电源三相电压不平衡或绕组匝间短路会引起三相电流不平衡，定子绕组首尾反接 会引起电机温度升高，绕组接地或短路都会造成电流过大，铁芯硅钢片绝缘损坏会引起电动 机过热等。总之，在实际运行中，要正确分析电机故障原因，加强巡视和维护，尽可能地及 时发现和消除电动机的故障，确保电动机的安全运行。 平顶山

24、工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 8 页 第第2章章 电气控制线路的设计电气控制线路的设计 2 .1 电气原理图设计的基本步骤电气原理图设计的基本步骤 （1）根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术 要求和主要技术参数。 （2）根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路。对于每一部分的设 计总是按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查，反复修改与完善的步骤进 行。 （3） 绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。 （4） 正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。 （5）对于比较简单的控制线路，例如普通机床的电

25、气配套设计，可以省略前两步，直 接进行原理图设计和选 （6）用电器元件。但对于比较复杂的自动控制线路，例如专用的数控生产机械或者采 用微机或电子控制的专用 （7）检测与控制系统，要求有程序预选、刀具调整与补偿和一定的加工精度、生产效 率、自动显示、各种保护、故障诊断、报警、打印记录等，就必须按上述过程一步一步进行 设计。只有各个独立部分都达到技术要求，才能保证总体技术要求的实现，保证总装调试的 顺利进行。 2.2 电气原理图的设计方法电气原理图的设计方法 2.2.1 分析设计法分析设计法 所谓分析设计法是根据生产工艺的要求去选择适当的基本控制环节（单元电路）或经 过考验的成熟电路，按各部分的联

26、锁条件组合起来并加以补充和修改，综合成满足控制要求 的完整线路。当找不到现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计，将主令信号经过 适当的组合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要的工作信号。设计过程中，要随时增 减元器件和改变触点的组合方式，以满足拖动系统的工作条件和控制要求，经过反复修改得 到理想的控制线路。由于这种设计方 法是以熟练掌握各种电气控制线路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制线路的经 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 9 页 验为基础，所以又称为经验设计法。分析设计法的特点是无固定的设计程序，设计方法简单， 容易为初学者所掌握，对于具有一定工作经验的电气人

27、员来说，也能较快地完成设计任务， 因此在电气设计中被普遍采用。其缺点是设计方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不 周时会影响线路工作的可靠性。 2.2.2 逻辑设计法逻辑设计法 逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来进行电路设计，即根据生产机械的拖动要求 及工艺要求，将执行元件需要的工作信号以及主令电器的接通与断开状态看成逻辑变量，并 根据控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和 运算规律进行简化，使之成为需要的与或关系式，根据最简式画出相应的电路结构图，最后 再作进一步的检查和完善，即能获得需要的控制线路。采用逻辑设计法能获得理想、经济的 方案，所用元件

28、数量少，各元件能充分发挥作用，当给定条件变化时，能指出电路相应变化 的内在规律，在设计复杂控制线路时，更能显示出它的优点。任何控制线路，控制对象与控 制条件之间都可以用逻辑函数式来表示，所以逻辑法不仅能用于线路设计，也可以用于线路 简化和读图分析。逻辑代数读图法的优点是各控制元件的关系能一目了然，不会读错和遗漏。 （1）组合逻辑电路 其特点是执行元件的输出状态只与同一时刻控制元件的状态有关，输入、输出呈单方向 关系，即输出量对输入量无影响。它的设计方法比较简单，可以作为经验设计法的辅助和补 充，用于简单控制电路的设计，或对某些局部电路进行简化，进一步节省并合理使用电器元 件与触点。 （2）时序

29、逻辑电路 其特点是输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，而且还与输出量的原有状态及其组 合顺序有关，即输出量通过反馈作用，对输入状态产生影响。这种逻辑电路设计要设置中间 记忆元件（如中间继电器等） ，记忆输入信号的变化，以达到各程序两两区分的目的。 2.3 原理图设计中应注意的问题原理图设计中应注意的问题 电气控制设计中应重视设计、使用和维护人员在长期实践中总结出来的许多经验，使设 计线路简单、正确、安全、可靠、结构合理、使用维护方便。通常应注意以下问题。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 10 页 2.3.1 选择控制电源选择控制电源 尽量减少控制线路中电源的种类，控制电源用

30、量，控制电压等级应符合标准等级。在控 制线路比较简单的情况下，可直接采用电网电压，即交流 220V、380V 供电，以省去控制变 压器。当控制系统使用电器数量比较多时，应采用控制变压器降低控制电压，或用直流低电 压控制，既节省安装空间，又便于采用晶体管无触点器件，具有动作平稳可靠、检修操作安 全等优点。对于微机控制系统应注意弱电控制与强电电源之间的离，不能共用零线，避免引 起电源干扰。照明、显示及报警等电路应采用安全电压。 2.3.2 选择电器元件选择电器元件 尽量减少电器元件的品种、规格与数量。在电器元件选用中，尽可能选用性能优良、价 格便宜的新型器件，同一用途尽可能选用相同型号。电气控制系

31、统的先进性总是与电器元件 的不断发展、更新紧密联系在一起的，因此，设计人员必须密切关注电机、电器技术、电子 技术的新发展，不断收集新产品资料，以便及时应用于控制系统设计中，使控制线路在技术 指标、稳定性、可靠性等方面得到进一步的提高。 2.3.3 减少通电电器的数量减少通电电器的数量 正常工作过程中，尽可能减少通电电器的数量，以利节能，延长电器元件寿命以及减少 故障。 2.3.4 合理使用电器触点合理使用电器触点 在复杂的继电接触控制线路中，各类接触器、继电器数量较多，使用的触点也多，线路 设计应注意以下问题。 （1）主副触点的使用量不能超过限定对数，因为各类接触器、继电器的主副触点数量 是一

32、定的。设计时应注意尽可能减少触点使用数量.以采用逻辑设计化简方法，改变触点的 组合方式，以减少触点使用数量，或增加中间继电器来解决。 （2）检查触点容量是否满足控制要求，避免因使用不当而出现触点烧坏、熔焊的故障， 要合理安排接触器主副触点的位置，避免用小容量继电器去切断大容量负载。总之，要计算 触点断流容量是否满足被控制负载的要求，还要考虑负载性质（阻性、容性、感性等） ，以 保证触点工作寿命和可靠性。 2.3.5 正确连线正确连线 （1）正确连接电器线圈 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 11 页 电压线圈通常不能串联使用，即使用两个同型号电压线圈也不能采用串联施加额定电 压

33、之和的电压值，因为电器动作总有先后之差，可能由于动作过程中阻抗变化造成电压分配 不均匀. 对于电感较大的电器线圈，例如电磁阀、电磁铁或直流电机励磁线圈等则不宜与相同电 压等级的接触器或中间继电器直接并联工作，否则在接通或断开电源时会造成后者的误动作。 （2）合理安排电器元件及触点位置 对一个串联回路，各电器元件或触点位置互换，并不影响其工作原理，但从实际连线上 却影响到安全、节省导线等各方面的问题。 （3）注意避免出现寄生回路 在控制电路的动作过程中，如果出现不是由于误操作而产生的意外接通的电路，称为寄 生回路。 当设备的电力拖动方案及电动机确定后，在明确控制系统设计要求的基础上，就可以进 行

34、电气控制电路设计，设计时应先设计主回路，再设计控制回路。 2.4 主线路的设计主线路的设计 三相电源通过刀开关 QS 引入，供给驱动电动机 M1、M2、M3、M4 及控制回路。熔断器 FU 作为总电路(主电路、控制电路)的保护元件，FR1、FR2、FR3、FR4 分别为电动机 M1、M2、M3、M4 的过载保护热继电器。电动机 M1、M2、M3、M4 的启动与停止，分别由交流 接触器 KM1、KM2、KM3、KM4 控制。由此组成的主回路见图 2-1 所示。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 12 页 图 2-1 四级运输机主回路 2.5 控制线路的设计控制线路的设计 根据以下

35、四级运输机的控制要求： （1）启动时，要求按 M1M2M3M4 顺序启动。 （2）正常停车时，要求按 M4M3M2M1 顺序停车。 （3）事故停车时，如 M2 停车时 M3、M4、立即停车，而 M1 延时停车。 （4）上述动作均按时间原则控制。 用经验设计法确定出控制回路，见图 2-2 所示。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 13 页 图 2-2 四级运输机电气控制回路 当 U、V 两相电源接通时，时间继电器 KT4 线圈 通过 KM4 的常闭触头、KA2 常闭触头 和 FR4 形成回路得电，使得电机 3 控制线路中的 KT4 的触头闭合；时间继电器 KT5 线圈通 过 KM

36、3 的常闭触头、KA2 常闭触头和 FR3 形成回路得电，使得电机 2 控制线路中的 KT5 的触 头闭合；时间继电器 KT6 线圈通过 KM2 的常闭触头、KA2 常闭触头和 FR2 形成回路得电，使 得电机 1 控制线路中的 KT6 的触头闭合。 当四级运输机需要启动时，按下 SB1 按钮开关，让电机 1 控制线路构成回路，KA1 继 电器线圈得电，KA1 常开触头闭合，KT1 时间继电器线圈得电，KT1 时间继电器开始计时， KM1 线圈得电，KM1 自锁、KM1 主触头闭合、电动机 M1 得电启动、电机 2 控制线路中的 KM1 辅助常开触头闭合；当 KT1 时间继电器计时到规定时间后

37、，电机 2 控制线路中的 KT1 常开触 头闭合，使电机 2 控制线路构成回路，KT2 时间继电器线圈得电，KT2 时间继电器开始计时， KM2 线圈得电，KM2 主触头闭合、电动机 M2 启动、KM2 辅助常开触头闭合(包括电机 3 控制 线路中的)、常闭触头断开，使得 KT6 线圈供电路线改变，使它经过了电机 2 控制线路中的 KT5，KT1，KM1 的控制环节；当 KT2 时间继电器计时到规定时间后，电机 3 控制线路中的 KT2 常开触头闭合， 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 14 页 让电机 3 控制线路构成回路，KT3 时间继电器线圈得电，KT3 时间继电器开始计

38、时，KM3 线圈得电，KM3 主触头闭合、电动机 M3 启动、KM3 辅助常开触头闭合(包括电机 4 控制线路 中的)、常闭触头断开，使得 KT5 线圈供电路线改变，使它经过了电机 3 控制线路中的 KT4，KT2，KM2 的控制环节；当 KT3 时间继电器计时到规定时间后，使电机 4 控制线路构成 回路，电机 4 控制线路中的 KT3 常开触头闭合，KM4 线圈得电，KM4 主触头闭合、电动机 M4 启动，辅助常开触头闭合，常闭触头断开，使得 KT4 线圈供电路线改变，让 KT4 线圈经过电 机 4 控制线路中的 SB2 按钮开关、KT3、K3 的控制环节。从而实现了 M1M2M3M4 电动

39、 机的顺序启动。当 KM4 辅助常开触头闭合时，KA2 中间继电器线圈得电，并自锁、KA2 在电 机 2 和电机 3 和电机 4 控制线路中的常闭触头断开，防止 KT6、KT5 线圈和 KT4 线圈在 KM2 和 KM3 线圈和 KM4 线圈失电停车时重复得电而无法延时停车。 四级运输机正常停车时，需按下 SB2 按钮开关，电机 4 控制线路断开，KM4 线圈失电， 主触头断开，电动机 M4 停止，KM4 辅助常开触头断开，常闭触头闭合，KT4 时间继电器线圈 失电，开始计时；当 KT4 时间断电器延时到规定时间后，KT4 在电机 3 控制线路中的延时断 开触头断开，KM3 线圈失电，主触头断

40、开，电动机 M3 停止，KM3 辅助常开触头断开，常闭触 头闭合，KT5 时间继电器线圈失电，开始计时；当 KT5 时间继电器延时到规定时间后，KT5 在电机 2 控制线路中的延时断开触头断开，KM2 线圈失电，主触头断开，电动机 M2 停止， KM3 辅助常开触头断开，常闭触头闭合，KT6 时间继电器线圈失电，开始计时；当 KT6 时间 断电器延时到规定时间后，KT6 在电机 1 控制线路中的延时断开触头断开，KM1 线圈失电， 主触头断开，电动机 M1 停止，KM1 辅助常开触头断开，自锁解除。KA1 中间继电器线圈失电， KA1 的常开触头断开，KA2 线圈失电，KA2 在电机 2、电机

41、 3 和电机 4 控制线路中的常开触闭 合，从而 KT4、KT5、KT6 时间继电器线圈又重新得电，为下一次运输机启动做准备。从而实 现了 M4M3M2M1 顺序停车的要求。 在运输机运行中，如果电动机 M2 出现事故，FR2 动作，电机 2 控制电路断开。KM2 线 圈失电，KM2 主触头断开，电机 M2 停止，KM2 在电机 3 控制电路中的常开触头断开，KM3 线 圈失电，KM3 主触头断开，M3 电机停止，KM3 在电机 4 控制电路中的常开触头断开，KM4 线 圈失电，KM4 主触头断开，M4 电机停止，达到了 M2 出现事故，M3、M4 电机立即停车的目的。 在 KM2 线圈失电同

42、时，KT6 线圈也失电，KT6 时间继电器开始计时，当到达规定时间后 KT6 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 15 页 在电机 1 控制线路中的延时断开触头断开，KM1 线圈失电，KM1 主触头断开，M1 电动机停止。 达到了 M2 出现事故，M1 延时停车的要求。 在运输机运行中，如果出现了特别严重的事故，需要手动停车时，按下 SB3 按钮开关， 所有控制电路断开，KM1、KM2、KM3、KM4 线圈均失电，电动机 M1、M2、M3、M4 全部停车。 由于以上控制线路中需要延时的控制均采用时间继电器控制，所以时间原则性是很强的， 可根据用户的要求可调的。 平顶山工业职业技术

43、学院毕业设计说明书（论文） 第 16 页 第第3章章 电气元件的选择电气元件的选择 3.1 刀开关和熔体的选择刀开关和熔体的选择 3.1.1 刀开关的选型刀开关的选型 保护：主要用作隔离开关，不切断故障电流，只能承受故障电流引起的电动力选型和热 效应。 （1）额定电压选：刀开关额定电压刀开关工作电压。 （2）按额定电流选：刀开关额定电流刀开关工作电流。如电路中有电动机，工作电 流应按电动机起动电流计算。 （3）按热稳定和动稳定校验： IMAXICH。IMAX：最大允许电流。ICH：三相短路冲击电流。 （4）刀开关的图形及符号如图： 图形 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 17

44、页 符号 3.1.2 熔断器选型熔断器选型 （1）按正常工作电流选择 （2）熔体额定电流线路计算电流 （3）按短路电流校验动作灵敏性 IDMINIERKR IDMIN：被保护线路最小短路电流 KR：熔断器动作系数，一般为 4 （4）熔断器的图形及符号如图： 图形 符号 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 18 页 3.1.3 各类设备熔断器选择各类设备熔断器选择 （1）单台电机回路熔体选择 IERIQD IER：熔体额定电流 IQD：电机起动电流 ：计算系数，取决于起动状况的熔断器特性 （2）配电线路熔体的选择 IQD1：线路中起动电流最大的电机的起动电流 IG(N-1)：除起动

45、电流最大的电机以外的线路工作电流 ：计算系数。 （3）照明线路熔体的选择 IERIG/M IG：线路计算电流 M：计算系数 （4）变压器高低压熔体的选择 A.容量为 160KVA 的变压器，其高压熔体按 23 倍额定电流选择；容量为 160KVA 以 上的变压器，高压熔体按 1.52 倍额定电流选择。 B.变压器低压熔体按其额定电流或过负荷电流的 20%选择。 （5）静电电容器组熔体的选择 IER（1.52）IEC IEC：电容器组的额定电流 3.1.4 快速熔断器的选择快速熔断器的选择 （1）小容量整流装置 IER1.57IF IER：快速熔断器额定电流有效值。 IF：可控硅正向平均电流 （

46、2）大容量变流装置 M：并联去路数 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 19 页 KI：动态均流系数，一般取 0.50.6 AR：熔断器最大熔断 AK：硅元件浪涌 QS 为电源引入开关，工作电压为 380V，熔断器 FU 和刀开关为一体的，根据工作要 求选择 HR5 系列熔断器式刀开关。 配备熔体额定电流的选择，由于保护的是多台电机，根据以下公式计算： 2.5） 5 . 1 ( FU I NN II max 式中为最大一台电动机的额定电流， 为其它电动机的额定电流总和。 maxN I N I 所以 AIFU50101010102 最后根据工作要求选择HR 5-100/3 1型刀开

47、关，配备 50A 熔体。 3.2 热继电器的选择热继电器的选择 （1）按电动机起动时间选择 TF（0.50.7）TD TF：热继电器在 6IE 下的可返回时间 TD：热继电器在 6IE 下的动作时间 （2）按电动机额定电流选择 IZ（0.951.05）IED IZ：热继电器整定电流 IED：电动机额定电流 （3）按断相保护要求选择 对于星形接法的电动机，采用三极热继电器即可；对于三角形接法的电动机，应采 用带断相运转保护装置的热继电器。 根据工作要求，选用带断相保护装置的三相结构的热继电器。 热元件额定电流的选择，按以下公式 （1.151.5） N I NM I 平顶山工业职业技术学院毕业设计

48、说明书（论文） 第 20 页 式中为热元件的额定电流（A） ，为电动机额定电流（A） N I NM I 所以 （1.151.5）10（11.515）A N I 根据工作要求选择 JRS125/Z 型热继电器，主电路额定电流 25A，控制触点额定电压 380V 额定电流 3A， 热元件整定电流调节范围为（12.51518）A （4）热继电器的图形及符号如图： 图形 符号 3.3 交流接触器的选择交流接触器的选择 （1）由于所控制负载为一般任务，所以选用 AC3 类接触器。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 21 页 （2）负载电路的工作电压为 380V，选用交流接触器的额定工作电

49、压(触点的额定电压) 为 380V。 （3）控制电路的电压为 380V，所以选择线圈电压为 380V （4）被控回路的额定电流为 10A，取接触器的额定电流（指主触点的额定电流）是 10A。 （5）根据以上工作要求，选择 CJX116 图形及符号如图： 图 形 符 号 3.4 时间继电器的选择时间继电器的选择 （1）在顺序启动中，使用的时间继电器 KT1、KT2、KT3 采用的是通电延时型。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 22 页 （2）在顺序停车时，使用的时间继电器 KT4、KT5、KT6 采用的是断电延时型。 （3）由于运输机对延时要求精确度不是很高，故采用空气式时间继

50、电器。延时范围在 3S180S 内，适应工作机的要求。 （4）控制电路采用的是 380V 电压，故时间断电器左作电压为 380V。 （5）拫据以上工作要求及触点的要求，通电延时型选择 JS2312/1 型时间继电器，断 电延时型选择 JS23-41/2 型时间继电器。 （6）时间继电器的符号如图： 符号 3.5 中间继电器的选择中间继电器的选择 （1）由于控制电路中的电压为 380V，故中间继电器的额定电压为 380V。 （2）KA1 仅需用的一个常开触点，根据工作要求选择 JZ15-62 型中间继电器。 （3）KA2 因为需要 1 个常开触头，3 个常闭触头，所以选用 JZ15-26 型中间

51、继电器。 （4）中间继电器的图形及符号： 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 23 页 图形 符号 3.6 按钮开关的选择按钮开关的选择 （1）由于 SB1 为四级运输机启动开关按扭，只需要一个常开触点，工作电压为 380V， 根据要求选择 LA17-11 揿压式绿色按钮开关。 （2）SB2 为运输机正学停车按钮开关，仅需一个常闭触点，工作电压为 380V， 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 24 页 根据工作要求选择 LA17-11 揿压式红色按钮开关。 （3）SB3 为紧急停车按钮开关，工作电压为 380V，按其工作特性，选用 LA19-11J 紧急 式按钮开

52、关 （4）按钮的图形及符号： 图形 符号 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第 25 页 元件明细表元件明细表 符 号名 称型 号规 格数量 M1、M2、M 3、M4 三相异步电动 机 Y132M1-6 4KW 380V 960R/MIN 4 QS(FU) 熔断器式刀开 关 HR 5- 100/3 1 500V 50A(熔 体) 1 FR1、FR2 、FR3、FR4 热继电器 JRS125/ Z 380V 25A4 KM1、KM2 、K3、M4 交流接触器CJX116 380V 10A4 KT1、KT2 、KT3 时间继电器 (通电延时) JS2312/ 1 380V 5A3 KT4、KT5 、KT6 时间继电器 (断电延时) JS23-41/2380V 5A3 KA1 中间继电器 JZ15-62380V 5A1 KA2 中间继电器 JZ15-26380V 5A1 SB1 按钮开关(绿 色) LA