辗煤粉机控制课程设计

1、电气控制课程设计报告设计课题：辗煤粉机控制的改造专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：设计时间：辗煤粉机控制的改进一、设计任务与要求1.1设备工艺要求1、电动机为三相异步电动机，功率为 30kw2、要求丫降压起动，单方向旋转3、有总停控制和必要的短路、过载保护1.2设备改进要求1、解决因交流接触器故障，使电动机再次起动时直接全压起动问题；允许手动进行丫切换2、有电源指示灯，丫形接法指示灯，接法指示灯、电源电压和电流的指示仪表。二、方案设计与论证电动机的启动方式可分为：直接启动和降压启动两种。直接启动是一种简单的启 动方法，但会由于启动电流过大导致电源变压器输出电压下降，不仅减少电动机本身 的启

2、动转矩，而且会影响同一供电线路中其他设备的正常工作。因此较大容量的电动机均采用降压启动（题目要求：电动机为三相异步电动机，功率为30kw,所以采用降压启动）。降压启动，降压启动有定子绕组串电阻，自耦变压器，延边三角形，星三角降 压启动方法和由微机电脑控制的软启动器。这里有题目要求选用星三角降压启动。 QX系列启动器（如下图所示，以下用“图 5-1 ”表示）丫-降压起动，单方向旋转；有总停控制和必要的短路、过载保护。 辗煤粉机控制系统由交流继电器、热继电器、时间继电器、按钮、行程开关等元件组成，KM1 KM2 KM3分别为三台电动机启动接触器，KT1、KT2分别为Ml M2的时 间继电器。电路工

3、作情况：合上电源开关，压下行程开关 SB2（即开始启动电动机），KM值接 启动， KN1 的长开触点得电合上，这是电动机已 丫型方式启动，电动机开始以低电压 开始启动。KM2的线圈通电并自保，KM的长闭触点断开使电动机以低电压启动。KT1的整定时间到，KT的常开开关合上，KM3得电并自保，KM3的常闭触点断开，KM次电 且KM2的常闭恢复合上状态，KM3得电KM3的常开触点合上电动机从低压启动到高压 运行。需要急停时可按下按钮 SB1,切断电动机主电及控制电路，电动机停止运行， 如电路图 5-1 所示。QX系列星一三角启动器未能对时间继电器、KM不支作而引起的故障加以防止。如因继电器KM的触点

4、出现拒动故障时，使星形接法不能使用，因时间继电器延时到位 而将会直接进入三角形启动并运行，造成电动机直接以高电压状态运行，如不及时发 现，最终会使线路和设备损坏。从 5-2电路分析到，交流接触器 KM3第一次正常启动 后，关掉开关停止运行，KM3的常开和常闭触点拒动，导致再次启动时，电动机以全 压启动。因此，从图上所示，安装一个手动按钮，发现红灯亮，就手动摁按钮，就可 以解决全压启动。由此可得：控制线路图如 5-2 所示，总原理图如 5-3 所示。 控制电路的连锁和保护环节：连锁：（1）电动机间的顺序连锁：由时间继电器KT1、KT2来实现（2）电动机的连锁：由接触器触点KM2 KM睐实现保护：

5、（1）短路保护由FU1、FU2 FU3 FU4分别实现主电路与控制电路的短路保护（2）过载保护由热继电器实现电动机的长期过载保护。（3）欠压和失压保护 当电源电压严重下降或电压消失时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，各触电复原，断开电动机电 源，电动机停转。由具有自保电路的接触器控制来实现 欠压失压保护。（ 4）电动机的接地保护 接电线 PE。三、单元电路设计与参数计算3.1 电动机参数计算在三相电机中，P=1.732UI cos星形接线时 U=380VI =P/（1.732*380* cos © ）三相中 cos © =0.8=59三角形接线时 U=220VI =

6、P/（1.732*220* cos© ）=96.23.2 电动机短路保护电动机短路时， 短路电流很大， 热继电器还来不及动作电动机可能已损 坏。因此短路保护由熔断器来完成。在发生短路故障时熔断器在很短时间内 就熔断，起到短路保护作用 。3.3 电动机过载保护若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触 头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放，切断电动机的电源，电 动机停车达到保护的作用。四、电气元件的选择4.1 接触器的选择：根据接触器所控制负载的工作任务、控制对象的工作参数

7、和控制回路电压来选择。 传输带中交流接触器控制的电动机负载为一般任务且是断续周期工作制，故只 要使选用的接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和电流即 可。选用 CJ10-60 型号接触器。4.2 熔断器的选择在电气设备正常运行是，熔断器不应熔断；在出现短路是，应立即熔断；在电流 发生正常变动（电动机启动）时，熔断器不应熔断在用电设备持续过载时，应延时熔 断。对熔断器的选用主要包括类型和熔体额定电流的确定。熔断器的额定电压要大于 或等于电路的额定电压；额定电流根据负载的保护特性和短路电流的大小来选择。对 于启动电流较大的负载，如电动机，熔体的额定电流 IRD 或大于电路的实际工

8、作电流I的1.52.5倍。IRD >（1.52.5）1得IRD > 147.6A,所以 应该选择RL6-150型号的熔断器。4.3 热继电器的选择 ：选择热继电器作为电动机的过载保护时，应使选择的热继电器的安秒特性位于电 动机的过载特性之下，并尽可能地接近甚至重合，以充分发挥电动机的能力，同时使 电动机在短时过载和启动瞬间 （47）IN 电动机 时不受影响。电动机的过载保护时应 选用带断相保护装置的热继电器。根据热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流 来确定热继电器的型号， 热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流。 选用 JR20-100。4.4 时间继电器的选用选用时

9、间继电器时应注意：其线圈 （或电源）的电流种类和电压等级应与控制电路 相同；按控制要求选择延时方式和触点型式；校核触点数量和容量。这里选用 JSZ3A-A AC380V间继电器 JSZ3A-A AC380V, 是带一常开一常闭辅助触点。时间整定范围是： 0.05-0.5s/5s/30s/3min; 这里整定为 3 分钟。4.5 刀开关的选择刀开关结构形式的选则应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择如是否带灭弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。根据装置的安装形式来 选择，是否是正面、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线 还是板后接线的结构形式。刀开关的额定电流

10、的选择一般大于所分断电路中各个负 载额定电流的总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选用额定电流大 一级的刀开关。若再考虑电路出现的短路电流，还应选用额定电流更大一级的刀开 关。本系统选用HD11-10Q额定电压380V,额定电流100A。五、总原理图及元器件清单5.1总原理图，CAD如下图5-1为要求的电控系统原理图图5-1控制原理图如下图5-2为改进图图5-2 系统改进图如图5-3所示为改造总原理图：图5-3改造总原理图5.2原件清单名称编号型号数量备注电动机MY225M1额定电压 380V额定功率30KW额定转速970r/min空气开关QHD11-1001三相 380V 100A

11、熔断器FU1RL6-1503380V电流等级150A熔断器FU22380V电流等级20交流接触器KMCJ10-603380V 60A热继电器KRJR20-1603整定电流范围是80-100A时间继电器KTJS11-J1（延时范围 1s-99s 380V 3A）开关SB21启动SB1停止指示灯GN黄灯1电源指示灯H2绿灯1M2正常工作指示灯H3红灯1M3正常工作指示灯六、结论与心得经过此次设计，我真心的体会到了查资料做设计的乐趣，完全凭借自己的水平能力设计出原理图是件非常值得骄傲的事情，学会了利用CAD制图的基本方法，经过反复的更改元器件对原理图进行更改。了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应 完成的工作内容和电气控制电路图的分析设计方法。在了解设备的用途、结构、操作 要求和工艺过程中培养从事设计工作的整体观念。在完成设计任务的同时，综合运用 专业及基础知识的能力及查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；加强了工程 绘图的能力。与此同时还认识到很多方面的不足及知识的欠缺，需要修补的知识漏洞 还很多，在今后的学习中应注重加强理解运用，更加成熟的去解决实际问题。参考文献1 何永华.发电厂及变电站的二次回路.M.北京：中国电力岀版社.2007.2 王永华.现代电气控制及 PLC应用技术.M.北京：北京航空航天