小车自动往返系统设计

碇电¥虎

课程设计

题目:小车自动来回系统设计

学生姓名：

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所在学院：

专业班级：

级别：

指导老师：

目录

1概述..............................................................2

lo1继电器一接触器限制系统的概况.............................2

io2继电器及接触器的定义及概念...............................2

1.3继电器一接触器限制系统的优缺点............................3

1.4继电器-接触器限制系统的发展形势...........................3

2方案设计........................................................3

2.1限制系统描述...............................................3

2o3继电器一接触器限制系统设计分析...........................4

3元器件的选型.......................................................4

3o1三相异步电动机的选择.......................................5

3.2开关的选择.................................................5

3.3熔断器的选择...............................................6

3.4时间继电器的选择..........................................7

3o5热继电器的选择..............................................7

3.6接触器的选择.................................................8

4电路图设计........................................................10

4o1主电路图.....................................................10

4。2工作原理.....................................................11

设计小结.............................................................12

感谢..................................................................13

参考文献.............................................................14

附录一接线图........................................................15

附录二实物连接图....................................................16

1概述

1。1继电器-接触器限制系统的概况

电气限制课程是材料成型及限制工程专业的专业基础课，是由继电接触器限

制系统来实现的。它包含限制线路、主电路、照明电路及协助线路组成。该系统

是由接触器、继电器、主令电器和爱护电器等元件组成，依据肯定的限制逻辑接

线组成的限制系统。其工作原理就是采纳硬接线逻辑，利用继电器触点的串我或

并联，及延时继电器的滞后动作等组成限制逻辑，从而实现对电动机或其他机械

设备的起动、停止、反向、调速及对多台设备的依次限制和自动爱护功能.

1.2继电器及接触器的定义及概念

接触器：

由于接触器具有可控叫大容量，自身活动性质稳定，功能牢靠，工作效率高

及给够经久耐用等特性不仅被广泛应用在远距离操控高频度接断电路，一级容量

较大甚至兼具负荷的各种系统物质中，比如各种电热机械装置、电焊机、电动机

等,而且由于接触相可以进行自动限制一级齐纳电压状况下的释放作业爱护型调

整，所以,在各种进行近距离自动操控中也被作为一种电磁式自动调控开关进行

运用。假如我们将接触器一句自身结构的主触头所通电流进行划分可以得到：甲

流接触器和直流接触器两种类别,其中前者种类较为多，而且就我国而言现有常

用的租住设计并以进行投产的沟通接触器组要有CJ10以及CJ20等系列型号。

继电器：

及接触落工作原理基本相同，但是也有不同点。因为接触器的主触头是可以

通过大电流的，但是继电器的却只允许通过小电流。所以，继电器一般在限制系

统中只能应用于限制电路里面进行延时，隔离，遥控检测电路从而实现自动转换

调整线路，以此保证平安性甚至以小电流限制大电流等功能。依据工作原理或结

构特征可分为：电磁式、固体式、时间继电器、热继电器等。

1o3继电器一接触器限制系统的优缺点

继电接触器限制法作为一种传统的限制方法，具有牢靠性高、价格便宜、设

Io按下启动按钮SB1,小车前进，到SQ1处停止，并返回；

20至SQ2处停止，延时5S,返回，往复运动；

30按下SB2马上后退；

4o按下SB3小车马上停止；

2o3继电器一接触器限制系统设计分析

依据系统要求，限制系统为自动限制。同时，考虑到自动限制时，在SQ2

须要延时.，所以限制系统还应当具有延时功能。综合以上考虑，下面给出一种可

以实现上述功能的限制系统工作过程.

(1)小车在初始位置处,按下启动按钮SB1,电动机正转，小车前进；

(2)小车运行至右限位开关SQ1,电动机反转，小车后退；

(3)小车运行至左限位开关SQ2,电动机停转，小车停止；

(4)时间继电器延时5s,完成一个工作周期。若不按急停按钮，则此过程循

环工作.

3元器件的选型

依据系统的限制要求，选择设计所须要的电气元落件：

3«1三相异步电动机的选择

通过对限制要求的分析，限制系统选择一台三相异步电动机M.依据电动机

的最大扭矩为1000(N*m),工作电压380V,额定功率370W,计算电动机的参数。

综合工艺要求，选取电动机的额定功率370W,型号；Y112M4,额定电

压：380V,额定电流为lo68A,额定频率:50Hz,电动机定子三相绕组采纳Y

行连接，封闭式防护安装.

三相笼型异步电动机的结构如图3-1所示:

图3T三相异步电动机结构图

3.2开关的选择

在该系统的主电路中，采纳三级的组合开关。

电动机的额定功率为370W,额定电流为1。68Ao用于电动机电路时，组合

开关的额定电流一般取电动机额定电流的lo5—2.5倍.即开关的额定电流范围

为2.52-4。2A,则可选择型号为HZ5T0型的空气开关。

外观图如图3—2所示。

图3—3空气开关外观图

3o3熔断器的选择

在本系统中，须要熔断器爱护三相异步电动机.熔体的额定电流一般为电动

机额定电流的1.5—2.5倍，而电动机的额定电流为1.68Ao所以熔体的最大额

定电流为4O2A,熔断器的额定电压为沟通380V,则可选择型号为RC1A-10

的熔断器。

其外观如图3—3所示。

图3-3熔断器外观图

这种熔断器具有结构简洁，价格低廉，更换便利等特点。运用时将瓷盖插入

瓷座，拔下瓷盖便可更换熔丝。

3.4时间继电器的选择

在本系统中，时间继电器须要延时1分钟,延时精度要求不是很高.并考虑到

价格费用成本因素，应选择空气阻尼式时间继电器（得电延时），可选用型号为

JS-23A的空气阻尼式时间继电器，其触点的额定电压为380V,延时范围为0。4

-180s,精度范围为±10%,符合系统要求。

图3-4时间继电器外观图

3.5热继电器的选择

热继电器的主要用作过载爱护，最常用于沟通电动机的过载爱护，应依据电

动机的工作环境、启动状况及负载性质来选用。

本系统中电动机长期工作，应依据电动机的额定电流来选择。热继电器的整

定电流应为电动机额定电流的0.95—1.05倍。

本电动机的额定电流为1.68A,可以用整定电流范围为1。5—2.4A,热元件

整定电流的中间值要等于或稍大于电动机的额定电流值，符合要求.则可选用热

继电器的型号为JR36-201.5—2.4Ao

图3-5热继电器的外观图。

热继电器由薄长方形的热元件和双金属片组合而成的热动元件一级对电路

进行操作的触点部分构成。热继电器一般及电磁接触器组合运用，电动机一旦有

过负载或者堵转状态等异样电流通过时，热继电器的电热器就被加热，双金属片

就产生肯定弯曲，及此联动的触点机构就产生动作，例如切断电磁接触器的操作

线圈，防止因异样电流而引起电动机烧损。

3o6接触器的选择

我国生产的沟通接触器常用的有CJ10,CJ12,CJX1,CJ20等系列及其派生

系列产品，CJ0系列及其改型产品已逐步被CJ20、CJX系列产品取代.上述系列

产品一般具有三对常开主触点，常开、常闭协助触点各两对。

系统选用的接触器要及继电器相协作，电动机的额定电流为1。68A,则可选择通

用的CJ20J—10A系列永磁式沟通接触器。

图3-6为接触器工作原理简图。

图3—6接触器内部结构

接触器的工作原理是：当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的

磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动沟通接触器点动作，常闭触点断

开，常开触点闭合，两者是联动的.当线圈断电时，电磁吸力消逝，衔铁在释放

弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

主要电气元件如列表3-7所示.

序号代号名称型号数量

三相异步电动

1MY112-M—41

机

2QS空气开关HZ5—101

3FU熔断器RC1A—103

4KT时间继电器JS—23A2

5FR热继电器JR36-201

6KM接触器CJ20.J—10A2

图3-7电气元件列表

4电路图设计

4o1主电路图

对于小车的循环运动限制系统上的设计，我们通常都是通过采纳限制电机的

正反转再又经过设备及小车的连接，来限制小车的左右运动.在本设计中就是通

过限制三相异步电动机的正反转来限制小车的左右循环运动。当三相异步电机正

传时，小车向右运动；当三相异步电动机反转时，小车向左运动。

在主电路中采纳两个接触器的动作来限制三相异步电动机的正反转进而来

限制小车的循环作用运动。主电路图的设计如图4-1所示：

4o2工作原理

按下按钮SB1,线圈KM1通电，KM1常开主触点闭合，常闭主触点断开，实

现自锁和及KM2的互锁，电动机正转,小车向SQ1处前进。到达SQ1处后，行程开

关SQ1被触发，SQ1对应常开闭合，常闭断开。线圈KM2通电，同样实现自锁和

及KM的互锁，电动机反转，小车向SQ2处后退，到达SQ2处后，触发行程开关

SQ1,SQ1对应常开闭合,常闭断开。小车停车的同时，时间继电器KT1起先工作，

延时5S后，时间继电器的延时闭合开关KT1闭合，线圈KM1通电，小车向SQ1

处运行，如此循环。。在整个工作过程中，不管小车状态如何，假如按下SB3,

限制电路断电，小车都会停车.

设计小结

为期两个星期的课程设计，已经结束了。两个星期里，为了准时完成设计要

求，每天都对着一大堆的数据和资料。在计算手册上找了又找，反反复复，不断

的推动确认，虽然照旧还可能有许多我所不知道的借漏，但是我已经全身心的把

心思放进去了。最终在最终时间，把元器件选型和电路图设计，以及说明书都一

一弄妥。

感谢老师的耐性的指导，同学的帮助.虽然过程挺艰难，不过在老师和司学

的帮助下，我还是完成了本次设计。这次的课程设计让我看到了团队的力气，我

认为我们的工作是一个团队的工作，团队须要个人，个人也离不开团队，必需发

扬团结协作的精神。而这份精神也将成为我以后工作时的动力。

总之，在这次设计中让我对这门课有了更深化的了解，让我不仅学到了以前

从未接触过的新学问，而且也学会了独立的去发觉、面对、分析、解决问题的实

力。让我知道理论要运用于实践有多重要，使我受益匪浅。在此，再次的对老师

和同学说声感谢！

感谢

为期两周的电机及拖动基础课程设计已经结束,通过此次课程设计，使我更

加扎实的驾驭了有关限制电路方面的学问，在设计过程中虽然遇到了些问题，

但经过老师指导和修改最终找出了缘由所在，也暴露出了前期我在这方面的学问

欠缺和阅历不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们驾驭的学问不再是纸

上谈兵。在设计中遇到了许多问题，最终在老师的指导下，最终游逆而解。可能

在这份课程设计中有许多的不足之处，或者是漏洞，还请老师能够指导并予以订

正。

在本设计论文即将完成之际，我想对全部曾经给过我帮助和支持的人们表示诚

心的感谢。同时也感谢学院为我供应良好的做课程设计的环境。

最终再一次感谢全部在课程设计中曾经帮助过我的老师和同学，以及在设计

中被我引用或参考的论著的作者。

参考文献

[1]马如宏.机电传动限制。西安:西安电子科技高校出版社,200