机械创新设计 课件 项目九 机电控制系统设计

项目九机电控制系统设计《机械创新设计》任务一电动机选型任务一电动机选型

料车在轨道下部装料，然后将料斗提升至上料仓卸货。装料时间为3分钟，卸料时间不计，提升及下放速度最大值不大于0.4m/s，料仓与轨道底部之间距离15米，料车自重40公斤，每次装料100公斤，企业每日分三班工作，每班提升25次，提升为接班后即开始至提升25次结束。系统提升使用直径为0.4m的钢丝绳。现场仅配备三相四线制380v交流电源，电网电压最高波动5%，通风良好，环境干燥，现场无防爆要求。要求电机拖动系统能够可靠工作，电机温升在容许范围内，请选择合适的电动机。任务一电动机选型任务一电动机选型

步距角：步进电机每改变一次通电状态（一拍）转子所转过的角度称为步距角任务一电动机选型A相通电使转子1、3齿和AA'对齐。CA'BB'C'A3412三相单三拍三相绕组中的通电顺序为：A相

B相

C相

任务一电动机选型CA'BB'C'A3412同理，B相通电，转子2、4齿和B相轴线对齐，相对A相通电位置转30

；C相通电再转30

。1C'342CA'BB'A任务一电动机选型

这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，一个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。三相单三拍的特点：（1）每来一个电脉冲，转子转过30

。此角称为步距角，用

S表示。（2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，改变通电顺序即可改变转向。任务一电动机选型三相双三拍三相绕组的通电顺序为：

AB

BC

CA

AB

共三拍。AB通电CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412BC通电任务一电动机选型以上三种工作方式，三相双三拍和三相单双六拍较三相单三拍稳定，因此较常采用。工作方式为三相双三拍时，每通入一个电脉冲，转子也是转30

，即

S=30

。CA通电CA'BB'C'A3412任务一电动机选型三相单双六拍三相绕组的通电顺序为：

A

AB

B

BC

C

CA

A

共六拍。工作过程：A相通电，转子1、3齿和A相对齐。CA'BB'C'A3412任务一电动机选型所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA'通电，转子转了15°。（1）BB'

磁场对2、4齿有磁拉力，该拉力使转子顺时针方向转动。A、B相同时通电（2）AA'磁场继续对1、3齿有拉力。CA'BB'C'A3412任务一电动机选型总之，每个循环周期，有六种通电状态，所以称为三相六拍，步距角为15

。CA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15

。任务一电动机选型电动机的机座上都装有一块铭牌，铭牌上标注有该电动机的主要性能和技术数据。项目九机电控制系统设计《机械创新设计》任务二控制电路设计任务二控制电路设计工作台往返循环系统常用于机床、物流分拣等领域，其系统构成如下图4-15所示。工作台实现往返（向左、向右）工作，其工作行程由开关SQ1-SQ4来决定。其中SQ1、SQ2为限位开关，SQ3、SQ4为超限开关，保证工作台的安全运行。工作台可实现点动或自动调节。设计任务及要求：1）设计一个电气元件的工作台自动往返循环控制线路；2）工作台循环工作电机应可靠起动、运转、停止；3）工作台往返工作既可实现手动又可满足自动。任务二控制电路设计继电器是利用线圈通过电流产生磁场，来吸合衔铁而使触点断开或接通的。继电器内部结构如图所示。从图中可以看出，继电器主要由线圈、铁芯、衔铁、弹簧、动触点、常闭触点（动断触点）、常开触点（动合触点）和一些接线端等组成。任务二控制电路设计当线圈接线端①、②脚未通电时，依靠弹簧的拉力将动触点与常闭触点接触，④、⑤脚接通。当线圈接线端①、②脚通电时，有电流流过线圈，线圈产生磁场吸合衔铁，衔铁移动，将动触点与常开触点接触，③、④脚接通。任务二控制电路设计任务二控制电路设计当开关S闭合时，继电器的线圈有电流流过，线圈产生磁场吸合内部衔铁，使常开触点闭合、常闭触点断开，结果灯泡HL1亮，灯泡HL2熄灭。任务二控制电路设计任务二控制电路设计项目九机电控制系统设计《机械创新设计》任务三控制系统优化任务三控制系统优化如图所示为家庭中常用的单开关电灯控制电路示意图，开