包装机总体方案设计课件1

機床電氣控制電路設計機床電氣設計的基本要求熟悉所設計機床（設備）的總體技術要求及工作過程，弄清其他系統對電氣控制系統的技術要求。瞭解機床的現場工作條件，供電情況及測量儀錶的種類。通過技術經濟分析，選擇性能價格比最佳的傳動方案和控制方案。設計簡單合理、技術先進、工作可靠。維修方便的電氣控制電路。進行模擬試驗，驗證控制電路能否滿足機床的工藝要求。保證使用安全性，貫徹最新國家標準。機床電氣設計的內容及設計步驟擬定電氣設計的技術條件確定電力傳動方案和控制方案確定電動機容量設計電氣控制原理圖選擇電氣元器件及裝置；制定電氣設備裝置、元件、器件的清單及備件，易損件的清單繪製電氣安裝圖、位置圖、互連圖設計電氣櫃、操作臺、配電板及非標準器件編寫設計計算說明書及使用說明書電氣設計的技術條件用戶供電電網的種類、電壓、頻率及容量。有關電氣傳動的基本特性有關電氣控制的特性有關操作方面的要求機床主要電氣設備的參數及佈置框圖機床電力傳動方案的確定確定機床傳動的調速方式傳動方式與其負載特性相適應電動機的起制動和正反轉的要求機床電氣控制方案的確定機床電氣控制方案的可靠性電氣控制方案的確定控制方式的選擇控制方式主要有時間控制、速度控制、電流控制及行程控制。應根據實際工作情況決定還必須注意因負載變化而出現的問題。確定電動機容量節能查表法當電動機的機械特性硬，電動機的轉速在整個工作過程中可以近似不變時，電動機的功率近似與轉矩成正比，此時，等效負載P為：原理圖設計的一般原則

控制系統應滿足生產機械的工藝要求力求控制電路安全可靠，簡單經濟合理選擇各種電器元件符合人機關系，便於維修其設計包括主電路、控制電路和輔助電路。主電路設計對於非同步電動機：選擇電路電動機的起動方式，正反轉控制及主電路的保護環節。確定電動機是全壓起動還是降壓起動。對於正反轉控制方式，應防止誤操作而引起的電源相間短路，在控制電路中有互鎖保護。注意主電路的熔斷保護、超載保護及其它安全保護元件的選擇與設置。主電路與控制電路應保持嚴格的對應關係。全壓起動的條件全壓起動的條件為：Seb----電源變壓器額定容量（kvA）Ig----電動機全電壓起動電流（A）Ie----電動機額定電流（A）Pe----電動機額定功率（kW)控制電路的經驗設計法設計過程是逐步完善，不易得到最佳方案需反復修改草圖，會影響設計速度需要一定的經驗才能進行設計，可能影響到系統的可靠性。設計中應注意的問題設計舉例設計中應注意的問題控制電路的電源選擇簡化電路、減少觸頭，提高可靠性正確聯接電器的線圈避免在控制電路中出現寄生回路根據實際情況合理安排原理圖中元件位置。控制電路電源選擇簡化電路、減少觸頭的方法其主要方法有：合併同類觸頭利用轉換觸頭在直流電路中利用半導體二極體的單向導電性來有效減少觸頭數和利用邏輯電數進行電路化簡。合併同類觸頭利用轉換觸頭利用二極體正確聯接電器的線圈避免在控制電路中出現寄生回路合理安排元件位置設計舉例（M7120平面磨床為例）機床傳動的總體方案確定電動機型號及參數主電路的設計控制電路的設計電磁吸盤控制電路設計輔助電路設計控制電源的確定及總體電路的完善機床傳動的總體方案

工作臺的往復運動由液壓泵電動機M1拖動，M1電機單向運轉，往復運動由液壓傳動裝置實現。砂輪的旋轉磨削工作由電動機M2拖動。冷卻泵電動機M3提供磨削時你磨削液砂輪架升降由電動機M4拖動，M4雙向運轉。工作臺吸盤電路中應具有欠電壓保護及去磁控制，以確保工件吸牢及取下方便。電動機的確定M1M2M3M4主電路的設計控制電路的設計電磁吸盤控制電路設計輔助電路的設計控制電源的確定及總體電路的完善選用380V作為控制電路電壓。電磁吸盤採用110V直流供電。照明用24V安全電壓，信號指示為6.3V常用電器元件選擇 電器元件的可靠性電器元件選擇的基本原則電器元件的選擇電器元件選擇的基本原則根據對控制元件功能的要求，確定電器元件類型；確定元器件承載能力的臨界值及使用壽命。確定元器預期的工作環境及供應情況；確定元器件在應用時所需的可靠性等。電器元件選擇按鈕、開關選擇接觸器選用中間繼電器的選用時間繼電器的選用熱繼電器的選用熔斷器選用控制變壓器的選用電磁鐵的選用控制電路中某些電阻的計算。按鈕、開關選擇按鈕刀開關組合開關行程開關自動開關按鈕按鈕是短時切換小電流控制電路的開關，根據控制功能選擇按鈕的結構型式及顏色。按鈕的額定電壓：交流500V,直流440V,額定電流5A.機床上常選用：LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等。LA-ႎႎႎႎL-主令電器,A-按鈕,ႎ-設計序號,ႎ-常開觸頭數,ႎ-常閉觸頭數,ႎ-結構型式代號(K、S、J、X、H、F、Y和D)按鈕K-開啟式S-防水式J-緊急式X-旋轉式H-保護式F-防腐式Y-鑰匙式D-帶燈按鈕刀開關刀開關主要用於接通和切斷長期工作設備的電源。刀開關的種類很多，按級數分單級、雙級、和三極；按刀的轉換方向可分單擲和雙擲等。常用的刀開關有開啟式負荷開關和封閉式負荷開關。根據電源種類、電壓等級、用電設備容量、所需極數及使用場合來選用。開啟式，主要控制5.5kw以下的電機（一般）型號HKI-ႎ含義：HK-開啟式負荷開關，I-設計序號；ႎ-額定電流。封閉式（鐵殼開關），型號HH4-ႎ/ႎ含義：HH-封閉式負荷開關，4-設計序號，ႎ-額定電流，ႎ-極數。組合開關組合開關主要用於電源引入與隔離，可根據電源種類、電壓等級、所需極數及電氣設備額定容量選取。額定電壓500V的開關適用於交流380V，額定電壓250V的開關適用於交流220V控制。開關的額定電流一般取設備額定電流的1.5倍~3倍。常用的型號有HZ系列：HZ1、HZ2、…HZ10組合開關技術參數行程開關用於控制運動機構的行程、訊號轉換、聯鎖等。根據控制功能、安裝位置、電壓電流等級、觸頭種類及數量來選擇結構和型號。機床上常用的有LX2、LX19、JLXK1型行程開關及JXW-11、JLXK1-11型微動開關等。（LXK3系列新產品，LXW5系列微動開關）JLXK1-ႎႎႎ的含義：J-機床電器；L-主令電器；X-行程開關；K-快速；1-設計序號；ႎ-滾輪數目；ႎ-常開觸頭數；ႎ-常閉觸頭數。對於要求動作快、靈敏度高的行程控制，可採用無觸點接近開關。LXK3系列行程開關主要技術數據自動開關（自動空氣開關）自動開關又稱低壓斷路器。常作為機床電路的電源引入開關，並且對電源設備有超載、短路、欠壓保護作用。選用時考慮額定電流和額定電壓以及短路保護的電磁暫態脫扣器電流整定值應略大於電路最大短路電流。常用的有DZ10系列(額定電流分10、100、200、600A)。小容量的有DZ4、DZ5（額定電流25A、50A兩級）引進西門子公司的新產品3VE1、3VE3系列。（0.1~63A)接觸器選用主要考慮主觸頭的額定電流、額定電壓、吸引線圈的電壓等級，其次考慮輔助觸頭的數量和種類、操作頻率等。吸引線圈的電壓等級應等於控制電路的電壓。交流接觸器多用CJ10系列，直流接觸器多用CZD系列。CJႎ-ႎ型號的含義：C-接觸器；J-交流；ႎ-設計序號；ႎ-主觸頭額定電流。還有LC1-D,可與西門子公司3TB系列互換使用的CJX1、CJX2系列。CJ10系列交流接觸器技術數據CZD系列直流接觸器基本技術數據接觸器的選擇選擇類型選擇觸頭的額定電壓選擇主觸頭的額定電流：主觸頭的額定電流應大於或等於負載的額定電流。如負載是電動機，其額定電流按下式推算：選擇線圈電壓選擇觸頭數量和種類中間繼電器的選用中間繼電器用於控制電路中傳遞與轉換信號，擴大控制路數，將小功率控制信號轉換為大容量的觸頭控制，擴充交流接觸器及其它電器的控制作用。中間繼電器主要根據觸點的數量及種類確定型號，吸引線圈的額定電壓等於控制電路的電壓等級。機床上常用JZ7系列，新產品有JDZ1系列、CA2-DN1系列及仿西門子3TH的JZC1系列等。三種系列中間繼電器技術參數時間繼電器的選用時間繼電器的類型有：電磁式、空氣阻尼式、電晶體式和電動機式等。選用時考慮延時方式、延時範圍、延時精度要求、暫態觸頭數目等。另外，線圈電壓等級應滿足控制電路的要求。對延時精度不高的可選用空氣阻尼式；對直流斷電延時，宜選用價格較低的電磁式；當延時範圍大，延時精度要求高時，可選用電晶體式或電動機式時間繼電器。常用機床時間繼電器主要有JS7系列（空氣式時間繼電器新產品JSKI）熱繼電器的選用熱繼電器主要對非同步電動機進行超載保護。熱繼電器有雙金屬片式和電子式兩種。電子式熱繼電器保護性能好，適用於重要電動機。選擇熱繼電器主要根據電動機的額定電流來確定熱繼電器的額定電流及熱元件的電流等級。對星形接線的電動機可選兩相或三相結構式的，對三角形接線的電動機，應選擇帶斷相保護的熱繼電器。熱元件的額定電流值，一般按電動機額定電流的0.95~1.05倍選用。常用的熱繼電器為JR0系列，新產品JRS1系列、LR1-D系列以及西門子的3UA系列。熔斷器選用熔斷器主要對電氣設備起短路暫態保護作用。主要類型有：插入式、螺旋式、填料封閉客式等。機床上常用螺旋式RL1系列熔斷器的選擇方法為：根據電路的特點及參數求出熔體電流，再根據熔體電流大小選擇熔斷器的額定電流來確定其規格型號。對負載電流較平穩的電氣設備，如照明，按額定電流進行選用。對具有衝擊電流的電氣設備，則應採用經驗計算方法選用。RL1系列熔斷器的技術參數控制變壓器的選擇當機床的控制電器較多，線路又比較複雜時，最好採用控制變壓器降壓的控制電源，以提高工作的可靠性。控制變壓器的容量，可根據兩個條件來選擇根據控制電路在最大工作負載時所需