电泵的间歇控制电路

1、 课 程 设 计课程名称： 现代电气控制技术 设计题目： 电泵的间歇控制电路 学 院： 电力学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本科1203班 姓 名： 学 号： 成 绩： 指导教师： 日 期： 目录前言31、方案的选择41.1电力拖动方案的确定41.2电气控制方案的确定42、电动机的选择43、电气控制设计的基本原则54、电气原理图及其工作原理54.1电气原理图的设计54.2工作原理65、电气元件的选择75.1按钮75.2断路器75.3转换开关85.4电源开关联锁机构85.5热继电器85.6中间继电器95.7时间继电器96、元件明细表97、设计总结10前言电气控制技术是高等学校工

2、程类专业的一门重要专业课，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等多门技术。随着生产的发展和科学技术的进步，电气控制的应用领域不断扩大，已发展到了一定的程度，在工业生产过程和科学研究等领域扮演着越来越重要的角色。在工业、农业和交通运输等部门中，都广泛使用各种生产机械，它们一般采用电动机拖动，而电动机是通过各种控制方式来进行控制的，最常见的传统控制是继电器接触器控制方式。该控制方式由各种有触点的继电器、接触器、按钮、行程开关等组成控制电路，来实现对电力拖动系统的起动、制动、反向以及调速等控制，实现对电力拖动系统的保护及生产加工自动化。但是，不同的生产工艺和生产过程，对控制电路的要求也不一样，然

3、而不管多复杂的控制电路都是由一些基本的控制环节组合而成的。电气控制系统是生产机械的重要组成部分，了解电气控制系统将对生产机械正确的安装、使用和维护起到重要的作用。本次设计通过对电动机间歇控制线路的设计，培养阅读电气原理图的能力，并通过读图分析生产机械的工作原理，为进一步学习电气控制电路的设计、调试、维护等内容奠定基础。1、方案的选择1.1电力拖动方案的确定以电动机作为原动机拖动机械设备运行的拖动方式叫做电力拖动，也称为电气传动。电力拖动方案是指根据生产机械的结构、负载特性、工艺要求、工程技术条件等具体情况来确定电动机的数量、类型、拖动方式，拟定电动机的控制要求，作为电气原理图设计和元件选择的基

4、础和先决条件。电力拖动系统一般由电动机、电源装置和控制装置组成。1.2电气控制方案的确定控制方式主要有时间控制、速度控制、电流控制及行程控制等。时间控制方式：利用时间继电器或可编程序控制器的定时器将感测系统接收到的输入信号经过一段时间延时后再发出输出信号，从而实现电路的切换。速度控制方式：利用速度继电器或测速发电机，直接或间接地检测某机械部件的运动速度，按照速度原则实现电路的控制。电流控制方式：借助于电流继电器，其动作反应了某一电路中电流的变化，从而实现按电流原则的控制。行程控制方式：利用生产机械的运动部件与事先安排好位置的行程开关或接近开关进行配合，达到位置控制的作用。2、电动机的选择在选择

5、电动机时，首先应选择合适的功率；其次，应综合考虑电动机的转速、电压、结构形式等。选择电动机的基本原则如下：（1）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与被拖动负载特性相适应，以保证运行稳定，并具有良好的起动、制动性能，有调速要求时应合理选择调速方案。（2）电动机的结构形式应能满足机械设计提出的安装要求，选择适当的使用类别和工作制，并能适应周围的环境工作条件。（3）工作过程中电动机容量应得到充分利用，其温升尽可能达到或接近额定温升值。（4）电动机的电压选择应根据使用地点的电源电压来决定，额定功率根据生产机械的功率负载和转矩负载来选择。（5）在满足设计要求的前提下，应优先采用结构简单、价格便

6、宜、维护方便的笼型三相交流异步电动机。3、 电气控制设计的基本原则1. 最大限度的满足生产机械和工艺对电气控制电路的要求。2. 在满足控制要求的前提下，控制电路应力求简单、实用、经济、可靠，为此应从以下方面着手考虑。3保证控制电路工作的可靠和安全。4、电气原理图及其工作原理4.1电气原理图的设计如图所示，设计一台电泵的间歇控制线路。电泵经规定时间启动，运转一段时间限定的时间后停止，又经规定的时间再启动，如此周而复始的工作，可随时停车以便于检修4.2工作原理如图所示，工作时合上控制开关SA，此时交流接触器KM，时间继电器KT1线圈得电吸合工作，KM三相主触点闭合，电动机得电运转工作。经一段延时后

7、，KT1延时闭合的常开触点闭合，使中间继电器KA线圈得电吸合且自锁，切断了交流接触器KM、时间继电器KT1线圈回路电源，KM、KT1线圈断电释放，KM三相主触点断开，切断了电动机电源，电动机失电停止运转。同时，时间继电器KT2线圈得电吸合并开始延时，经KT2延时后，KT2延时断开的常闭触点切断了中间继电器KA线圈电源，KA线圈断电释放，其串联在KM、KT1线圈回路中的常闭触点恢复原始状态，此时KM、KT1线圈又得电工作，KM三相主触点又闭合，电动机又得电运转了，重复上述过程，从而实现电动机的间歇运转。5、电气元件的选择5.1按钮按钮通常用来短时接通或断开小电流的控制电路。目前，控制按钮的结构种

8、类很多，如：旋钮式用于扭动旋转进行操作；带指示灯式按钮内装有信号灯显示信号；紧急式装有蘑菇形钮帽，用于紧急操作。按钮的选择要根据所需触点数、使用场合及作用来选择型号及颜色；根据使用场合，选择按钮防护种类；根据用途，选用合适的结构；按控制电路的需要，确定按钮数量。（1）“停止”按钮必须使用红色，“急停”按钮则采用红色蘑菇头式。（2）“启动”按钮的颜色为绿色，必须有防护挡圈，且防护挡圈应高于按钮头，以防意外触动按钮使电气设备发生误动作做。（3）“起动”与“停止”交替动作的按钮是黑白、白色或灰色的。（4）“点动”按钮必须是黑色的，“复位”按钮必须是蓝色的。5.2断路器断路器应用的很广泛，既能接通和分

9、断正常工作电流，也能自动分断过载或短路电流，且分断能力大、有欠电压和过载短路保护作用。（1）断路器的额定工作电压应大于或等于线路额定电压。对于配电电路，要注意区别是电源端保护还是负载端保护。（2）断路器的额定电流应大于或等于线路负载电流。若环境温度较高，应适当选用大一点的额定电流。（3）热脱扣器的整定电流等于所控制负载的额定电流。（4）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时可能出现的峰值电流；电磁脱扣器的长延时脱扣整定电流应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定。对单台电动机来说，瞬时脱扣整定电流应大于或等于1.51.7倍的电动机启动电流；对多台电动机来说，瞬时脱扣整定电流应大

10、于或等于1.51.7倍的最大容量的电动机的起动电流和其余电动机额定电流的总和。（5）瞬时过电流脱扣器的整定电流应小于线路末端单相短路电流的2/3。（6）欠电压脱扣器的额定电压应等于线路额定电压。（7）极限通断能力不应小于线路的最大短路电流。5.3转换开关转换开关主要作为电源引入开关用，也可以起停5kW以下的异步电动机，但每小时操作次数不宜超过1020次。组合开关主要根据电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量进行选用。（1）若组合开关用于控制5kW以下电动机的起动与停止，额定电流应为电动机额定电流的3倍。（2）若用来接通电源，则转换开关的额定电流可稍大于电动机的额定电流。万能转换开关的选用原

11、则如下：（3）按额定电压和工作电流选用相应的系列。（4）按操作需要选定手柄形式和定位特征。（5）按控制要求参照转换开关产品样本，确定触点数量和接线图编号，选择面板型式及标志。5.4电源开关联锁机构电源开关联锁机构与相应的断路器和组合开关配套使用，用于电源接通，断开及柜门开关联锁，以达到在切断电源后才能开门、将门关闭后才能接通电源的效果，起到安全保护作用。常用的电源开关联锁有DJL系列和JDS系列。5.5热继电器热继电器用于电动机的过载保护。热继电器的安秒特性应位于电动机的负载特性之下，并尽可能接近甚至重合，以充分发挥电动机的能力，同时避免短时过载和起动瞬间的影响。热继电器的整定电流值是指通过其

12、热元件的电流超过该值的20%时，热继电器应当在20min内动作，该参数的选择将直接影响热继电器的保护性能。热继电器在使用前必须对热元件进行整定，电动机才能得到有效的保护。5.6中间继电器中间继电器在电路中主要起信号传递与转换作用，用它可实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作，以驱动电气执行元件工作，中间继电器触点多，可以扩充其他电器的控制作用。选用中间继电器，主要依据控制电路的电压等级，同时还要考虑触点的数量、种类以及容量以满足控制电路的要求。5.7时间继电器时间继电器是生产机械中常用的电器之一，在控制电路中起到延时地作用。（1）根据使用场合，工作环境选择。（2）考虑控制电

13、路中所需要的延时触点的延时方式。即通电延时还是断电延时。（3）根据延时准确度和延时长短要求进行选择。6、元件明细表符号名称型号规格数量M三相异步电动机Y132M1-64KW 380V 960R/MIN1QF1 QF2断路器NSE380V 25A2KM交流接触器CJX1-16380V 10A2FR热继电器JRS1-25/Z380V 25A2SA控制开关KBO380V 25A1KA中间继电器JZ15-62380V 5A3KT1 KT2时间继电器JS23-12/1380V 5A4SB按钮开关LA17-11380V 5A17、设计总结通过本次设计，对于电气控制系统又有了进一步的认识。电气控制系统是生产机械的重要组成部分，它对生产机械能否正确、可靠和安全地工作，起着决定性作用。一个好的电气控制系统，必须既能满足生产机械的工艺要求，又得符合经济原则，还得安全可靠、操作维护方便。生产机械电气控制系统设计的合理与否，将直接影响其工作性能及先进性。因此，应该了解电气控制系统设计的基本内容，基本原则，掌握电气控制电路设计的基本规律，能够绘制电气控制电路图。另外，从这次设计中，