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时间继电器在电动道具中的应用申报工种；维修电工单 位；北京壹贰叁舞台艺术设计制作公司姓 名；高德明日 期；2010年6月15日目录1、 摘要2、 前言3、 内容4、 安装使用5、 运行情况 1、 摘要 近年来随着演出市场的日趋繁荣，以及我们国家在国际上的地位逐步提高，各种大型的、国际的庆典活动日益增多，而大型活动的开幕仪式又大都是以丰富的文艺演出为主要内容进行。在这些演出中又有一个必不可少的元素道具，而道具的设计近些年来又随着科技的进步、充裕的制作经费等条件，舞美设计师们发挥丰富的想象力，经常创造设计出一些大型的既有艺术造型又带有表演功能的大型道具，使道具在演出中既有艺术内涵的展示又有丰富演出内容的功效。在这种情况下作为道具的制作者，为了完成这一类道具的制作，就要按照舞美设计师的思路和描述，在设计道具时采用机电一体化的设计思路，使用到如；电机、液压泵、液压油缸、电磁阀、接触器、继电器开关等进行组合制作，制作出一个带有机电一体化的道具。关键词：电磁阀时间继电器2、下面的介绍的就是在工作实践中、按照舞美设计师的构想，利用机械、液压、电器控制组合制作完成的一个机械道具的工作过程，以望和大家交流及不足之处恳请指正。3、2007年10月2日，国际特珠人奥运会在上海举行，我们接受了上海特奥会开幕式演出道具“龙”造型道具的电控系统的设计、制作、安装、调试等工作。下面是“龙”道具未作装饰的外型侧视图； 图中行程开关位置是为了方便直观了解做了放大形象处理。该道具长9米，高3米左右，由钢管焊接而成，底部装有行走轮胎。演出中“龙造型”由含胸、垂颈、低头、嘴合拢及尾部下垂进场，由演员推行进入演出场地，到达演出位置后，由演员按下起动按钮，“龙造型” 边行走边动作，开始挺胸、仰颈、抬头、摆尾、嘴张开的表演动作。所有动作均通过电机驱动液压油泵、液压油通过电磁换向阀分配油路、驱动液压油缸、油缸再推动钢架节点变换角度来完成以上动作。下面是“龙造型”动作完成后造型的侧视图；在设计之初首先从安全上考虑；由于是室外场地使用而且要长距离行走以及有多名演员需要在“龙造型”的身上进行表演等多种因素，采用220v或380v工频供电系统是不可取的，同时演出场地中拖着电源线行走也不符合演出要求，影响演出效果。这样我们选择了直流电瓶组作为系统电源。根据液压系统运行工况，选用了2台1600W直流电机、2台1200W直流电机、1台900W直流电机分别带5台液压油泵给龙胸、龙颈、龙口、龙头、龙尾使用，其它负载电器包括10个电磁换向阀、14个继电器、5个直流接触器等。直流电源由4个12V/120A/h电瓶并联组成，固定在龙车的四角部位，控制系统由直流接触器、中间继电器、延时继电器、行程开关、按钮、电磁换向阀组成，电控原理图如下； 以上组件配置安装在一个300mm x 400mm x 120 mm防水配电箱中，隐藏在龙身固定架后部，直流接触器直接单独安装在每个电机旁边控制线引入配电箱。配电箱操作引线外接一个小型按钮操作盒，由演员在演出中进行操作，为了方便演员使用和减少误操作，我们只在操作按钮盒上安装了三个操作按钮，其中一个急停按钮、一个伸展启动按钮、一个回收启动按钮，而龙车所有动作顺序我们在设计和制作配电箱中按以上要求已经做好，用调整时间继电器的延时功能来完成，同时在液压系统中还安装有单向节流阀，用来对油缸运行速度进行调整，这样“龙造型”在完成动作时的顺序、速度，通过机和电的相互结合，使“龙”伸展或收回的动作连接起来达到平稳、柔顺、均衡、完整的动作过程。配电箱制作及接线完成之后，我们对电控系统进行调试，为了准确测定每个油缸的运行时间，我们首先去掉了（KT5）（KT3）（KT1）（KT9）时间继电器，只保留（KT7），以便对第一个设定动作；胸部挺起进行记时。按下SB2伸展启动按钮，动合触点3-5接通、经过KA2动断触点5-7、行程开关动断触点7-9、（KA1）吸合，（KA1）动合触点3-11吸合并自锁，（KA1） 5个动合触点3-13、3-15、3-17、3-19、3-21经过各自的限位行程开关接通延时继电器KT1、KT3、KT5、KT7、KT9的接线端，由于其它已经继电器已经拔掉只留下（KT7），这样延时继电器（KT7）动合触点3-19、经行程开关19-29、KT7得电，并按预先设定的时间计时吸合，计时时间的设定按龙车各部位动作顺序的先后进行加减设定，该车我们把“龙造型”挺胸动作延时设定为1秒，（KT7）吸合后动合触点3-E1、3-E2、接通，接触器（KM4）得电吸合，电机启动并驱动液压油泵开始供油，电磁阀（YA7）得电，换向阀推动阀芯移位， 液压油通过电磁换向阀驱动液压油缸将龙车胸部顶起，胸部起升到位后，碰到限位行程开关（SQ7）动断触点19-29断开，（KT7）失电，动闭触点3-E1、3-E2断开，（KM4）（YA1）失电，电机停止、油泵停止供油，电磁阀失电、阀芯复位油路截止，测定动作时间为6秒钟，“龙造型”胸部挺起起动作完成。在以上动作过程中，液压油缸的伸缩行程也在与行程开关相互配合，在设计过程中油缸的伸缩顶点也是限位行程开关的通断设定点，当油缸到达顶点时，如果行程开关未起作用，油缸内油压增大，系统压力阀会自动卸油减压，不会使机械动作发生过位现象，而限位开关的动作不但可以辅助油缸伸缩到位准确，在这里更主要的功能是断开接触器，停止直流电机运行，节省电源电力和保护电动机。然后我们依以上方法按动作顺序依次对（KT5）（KT3）（KT1）进行时间设定，为了动作连接的连惯性，我们在对设定调试过程中，给（KT5）（KT3）（KT1）依次排队，按（KT7）的运行时间进行提前1秒的标准，对（KT5）（KT3）（KT1）进行设定。如（KT7）动作6秒+1秒延时=7秒，则（KT5）仰颈动作则设定为按下按钮6秒后开始动作，以便和挺胸的动作将近完成时进行连接，保持动作的连惯性。经过以上方法调试依次设定（KT3）为12秒、（KT1）15秒、（KT9）11秒。当最后一个（KT1）吸合，“龙造型”运行到最后动作，“嘴张开”，油缸到位，碰到限位行程开关SQ1，（KA1）失电，全部动合触点断开。“龙造型”伸展动作全部完成。伸展动作完成之后，我们按此方法对“龙”造型的收回动作进行调试设定，只是顺序上和伸展动作相反，收回时以嘴合拢为开始动作，最后是胸部落下为结束动作，以上的设定在排练演出中可以根据演出情况的变化要求随时更改，而且方便快捷。考虑到直流电动机启动、运行电流大特点，各电动机在电池组单独接线，经电流表测得单台电动机1600W运行电流95A110A。每台直流电机供电电缆采用（线径252mm ）YH型铜线电缆，查“（简明电工手册” 192页）” 252mmYH型电缆长期运行载流量135A，而该电机的使用环境又是短时间载流（最大运行时间7秒），经检测最大负荷运行（2台电机）稳定时电流200A，并联电池组最大放电电流，单组标称12V/120A/h，4组并联 为12V/480A/h，综合以上数据及测试结果，基本符合设备使用要求。5、调试工作完成后，道具运到上海进行现场装饰为演出做准备，电池组、电机、配电箱接线后，检查无误启动运行，一切正常。经过2周的演出排练，反复运行使用观察，电控系统没有发生异常现象，每日排练结束后对电瓶按时充电，最后在正式的开幕式演出中运行正常，达到了（龙造型）设计者的预想效果和演出要求。通过这次实践我们感受到时间继电器在道具和舞台机械控制系统中的应用效果，为我们今后的实践积累了经验。在时隔一年后，2008年的奥运会闭幕式的演出中，我们再一次的应用到时间继电器，只是我们这次使用的方法相同，达到的功能却不相同。下面是闭幕式升降演唱台的侧视图； 该升降台同样是在演出场地中行走，我们还是采用直流电瓶组做电源，演唱台由2米原始高度开始上升到达6米高度停止，升降方式也是由液压油缸来实现，液压油路系统是由电磁支撑阀系统控制。演唱台有两项主要要求；1、要上升平稳、2要有速度保证，我们经过分析；在液压系统中，用液压比例阀或比例液压泵对以上2个工况要求都不适用，要解决好这两个相互矛盾的要求我们再一次用到了时间继电器。我们将原有的一台4KW直流电机带24L/min液压泵供油系统改为3台小型直流电机带三个小油泵进行组合的液压系统，改换成由900W/6L/min +1.6KW/8L/min +1.6KW/10L/min的油泵组合，上升启动时,时间继电器错开1秒时间分别启动，经过实验测试；最佳程序为6L/min启动、1秒钟后10L/min启动、2秒钟后8L/min启动。使