电气工程课程设计-船舶电机拖动设计.doc

电气工程课程设计（报告）一元器件认识1.1控制器件的认识 A.空气断路器：用来接通断开主电路的电流。 B.熔断器：用于电路的短路保护，保护电机的运行。 C.接触器：用于远距离、频繁接通和分断工作大电流的电路。 D.热继电器：为了充分发挥电机的过载能力，保证电机的正常启动和运行，而当电机出现长时间过载时能自动切断电路。 E.中间继电器：在控制电路中起到信号传递、放大、切换和逻辑控制等作用。 F.时间继电器：从得到输入信号（线圈得电或失电）开始，经过一定的延时后才输出信号。1.2电机的认识 本次设计为三相异步鼠笼式电动机，定子绕组为三角形接法，额定电压380V,，额定频率50Hz，额定功率0.75KW。定子是用硅钢片叠成的圆筒形铁芯，其内圆周有槽用来安防三相对称绕组；三相对称绕组每相在空间互差120，可连接成Y形或形。当定子绕组接通三相电流时，产生一个旋转地磁场，电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。绕组的调整： 二.线路分析2.1点动控制 要求： 实现使用按钮按下电机运行，松开按钮电机停止。 图1.点动控制 线路分析如下： 当按下按钮SBP时，线圈KM得电，接触器的KM的主触点闭合，此时电机得电运行; 松开按钮SBP时线圈KM失电，接触器主触点断开，电机失电停止运行。2.2连续控制要求：按下按钮电机启动运行，松开按钮后电机正常运行。 图2.连续控制线路分析如下： （1）按下按钮SBP时，线圈KM和KA得电，接触器KM的主触点闭合电机得电运行，继电器KA辅助触点KA闭合形成自锁，使得接触器KM线圈始终得电，保证电机的连续运行。 （2）按下按钮S电机失电停止。2.3电机的正反转手动控制 要求：1.电机正反转之间要有一定要停止。 2.电机在按下反转时延时自动启动反转。 图3.正反转手动控制线路分析如下：（1）当按下正转按钮SBP1时，线圈KM1和KA1同时得电。接触器KM1的主触点闭合，电机得电运行，辅助常闭触点断开，形成互锁；继电器KA1的辅助常开触点闭合形成KM1的自锁。（2）当按下反转按钮SBP2时，线圈KA2和KT得电。继电器KA2的辅助常开触点闭合形成自锁，辅助常闭触点断开，线圈KM1失电，电机正转停止；时间继电器KT得电计时，其延时闭合触点延时闭合线圈KM2得电，电机延时启动反转。2.4电机正停反循环控制要求：实现电机的正停反的循环运行。 图4.正停反循环控制线路分析如下： （1）时间设置：KT1均设置为5S，KT2均设置为10S。 （2）时序图： 正 停 反 停 正 停 反 （3）分析线路：按下按钮SBP，线圈KA，KT1，KT2得电。继电器KA辅助触点闭合形成自锁；时间继电器的延时闭合和延时断开触点按照时序图所示依次闭合断开。电机进行正停反的循环运行。2.5电机星三角启动控制（手动）要求：电机星形启动，按下转换按钮后三角形运行。（定子绕组的星三角转换） 图5.星三角手动控制线路分析如下：KM1和KM2控制星形启动；KM1和KM3控制三角形运行。 （1）星形启动：当按下SBP1时，线圈KM2和KA1得电。KA1的常开辅助触点闭合形成自锁，线圈KM1得电；接触器KM2主触点闭合。接触器KM1主触点闭合，电机星形启动。 （2）三角形运行：按下SBP2时，线圈KA2得电。其常闭辅助触点断开KM2失电：其常开辅助触点闭合，线圈KM3和KA3得电。KA3常开辅助触点闭合，线圈KM1得电和形成自锁；接触器KM3主触点闭合。电机在三角形情况下运行。2.6电机星三角启动控制（自动） 要求：电机星形启动，延时后自动转换为三角形运行。 图6.星三角自动控制线路分析如下：KM1和KM2控制星形启动；KM1和KM3控制三角形运行。 （1）星形启动：当按下SBP1时，线圈KM2，KT1和KA1得电。KA1的常开辅助触点闭合形成自锁，线圈KM1得电；接触器KM2主触点闭合；时间继电器KT1开始计时。接触器KM1主触点闭合，电机星形启动。 （2）三角形运行：KT1计时时间到，延时闭合触点闭合，线圈KA2得电。其常闭辅助触点断开KM2失电：其常开辅助触点闭合，线圈KM3和KA3得电。KA3常开辅助触点闭合，线圈KM1得电和形成自锁；接触器KM3主触点闭合。电机在三角形情况下运行。2.7电机顺序启停控制（手动）要求：（1）启动时先启动电机1，后启动电机2，1号不启动2号无法启动。（手动） （2）停止时先停止电机2，后停止电机1, 2号不停止1号无法停止。（手动） 图7.顺序启停手动控制线路分析如下：（1）启动时： a.先按SBP2，由于KA1的辅助常开触点，线圈KM2无法得电，即2号电机无法先启动。 b.按下SBP1，线圈KM1和KA1得电。KA1辅助常开触点闭合形成KM1自锁和KM2的互锁；KM1主触点闭合，1号电机启动。按下SBP2，线圈KM2和KA2得电。KA2辅助常开触点闭合形成KM2自锁和KM1的互锁；KM2主触点闭合，2号电机启动。 停止时： a先按SBP4，由于KA2辅助常开触点的互锁，线圈KM1始终得电，即1号电机无法先停止。 b.按下SBP3，线圈KM2和KA2失电。KA2常开触点断开；KM2主触点断开。2号电机失电停止。按下SBP4，线圈KM1和KA1失电。KA1常开触点断开；KM1主触点断开。1号电机失电停止。2.8电机顺序启停控制（自动）要求：（1）启动时先启动电机1,后启动电机2,1号不启动2号无法启动。（自动） （2）停止时先停止电机2,后停止电机1, 2号不停止1号无法停止。（自动）图8.顺序启停自动控制线路分析如下： （1）线圈KT1是得电延时继电器，KT2是失电延时继电器。 （2）启动时： 合闸时，线圈KA3得电。其常开辅助触点闭合，为KA1和KT1的得电做准备。按下SBP1时，线圈KM1，KA1和KT1得电。KA1常开触点闭合形成KM1的自锁；KT1开始计时，烟市场开触点延时闭合，1号电机启动。线圈KM2，KA2和KT2得电。KA2常开闭合形成KM2的自锁；KT2的断电延时断开触点闭合形成KM1的互锁，断电延时闭合触点断开KA3失电，KA3常开触点断开，线圈KA1和KT1失电，KA1常开触点断开，2号电机启动。 （3）停止时： 按下SBP2，线圈KM2，KA2和KT2失电，2号电机停止。KT2断电延时断开触点延时断开，线圈KM1失电，1号电机停止；断电延时闭合触点闭合，线圈KA3得电，为下次启动做准备。三.结果分析本次设计的电机控制全部功能得到实现，完成了任务。点动的控制实现对电机运动的精确操作，能够做到电机的小角度控制。连续控制实现了电机的启动运行，保证了电机的持续长时间工作。正反转的控制实现了电机在空间上的转矩转换，多方向的运行。要求主线路当中任意两相换相。星三角启动，要求电机在星形状况下启动，此时的启动电流较小，启动转矩减小，减小了负载对电机的冲击；三角形运行时，电机电流增大，转矩增大能够拖动较大的负载。顺序启停的控制，实现了对多台电机的有序控制，便于工业现场的操作。 通过一周的课程设计我在其中获益匪浅，这次电机设计以书本知识作为导向，指导我们去设计线路，第一次把书本中的知识运用到现实中来。在设计的过程中我们提高了动手能力和分析问题、解决问题的能力，锻炼实践能力。是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程. 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。用万用表排除故障是其中的一个重要环节，在其期间我们的三角形接法接反了，星形转动转换到三角形转动时电机就停止了，我们通过万用表，一点一点的测，最后排除了故障。 参考文献1许晓峰.电机与拖动M.北京：高等教育出版社, 20092赵君有电机与拖动基础M.北京：中国水利水电出版社,20073刘锦波,张承慧,等.电机与拖动M.北京：清华大学出版社, 20064林瑞光.电机与拖动基础M.杭州：浙江大学出版社,20025麦崇潏.电机学与拖动基础M.广州：华南理工大学出版社, 20066汤蕴璆,史乃.电机学M.北京：机械工业出版社, 20037彭鸿才.电机原理与拖动M.北京：机械工业出版社, 20058邱阿瑞.电机与拖动基础M.北京：高等教育出版社, 20069陈勇,陈亚爱.电机与拖动基础M.北京：电子工业出版社,200710.唐介.电机与拖动M.北京：高等教育出版社, 200311.吕宗枢 电机学M.北京：高等教育出版社, 200812.许晓峰.电机及拖动（第3版）M.北京：高等教育出版社, 200713.许晓峰.电机及拖动（第3版）学习指导M.北京：高等教育出版社, 200814.陈隆昌,阎治安.刘新正M.控制电机西安：西安电子科技大学出版社,200015.许实章.电机学习题集M.北京：机械工业出版社,198316.李发海,王岩.电机与拖动基础M.北京：清华大学出版社, 199417.李鹏.控制电机及应用M.北京：中国电力出版社,199818.船舶辅机电机控制系统 赵殿礼 大连海事大学出版社 2009年6月东北石油大学课程设计成绩评价表课程名称电气工程课程设计题目名称 船舶电机拖动设计学生姓名 学号 指导教师姓名 职称讲师教授序号评价项目指 标满分评分