2022年现代电气控制技术设计报告封皮 .pdf
现代电气控制技术课程设计报告学校：哈尔滨理工大学荣成学院院系：电气信息系班级：电气 10-2 学号： 1030070202 姓名：马天骁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页一、设计任务与要求全自动增压给水设备通过水压罐压力表检测水箱压力。当水压不足时，自动向水箱加水。当水压足够时，自动停止加水，确保水压满足用户需要。当水泵启动加水一段时间后，水压仍不正常时，发出故障报警信号。该设备用于住宅小区楼房供水时，可以放在楼下隐蔽处，既安全又不影响美观， 取代了传统的专用水塔给水设备和放在楼顶的水箱式给水设备。1.水泵电机为三相异步电动机，功率11kw；2.全压直接起动，单方向旋转；3.水压罐压力表为具有上限与下限的电接点压力表；4.水压不足时，自动加水，水压到达要求后，自动停止加水；5.加水 15 分钟后，水压仍未达标时，点亮故障报警指示灯；6.压上、下限均有指示显示，加水时有水泵运行指示显示，有电源电压、电流指示；7.有全自动和手动两种控制方式；8.总停控制和必要的短路、过载保护。二、方案设计与论证本设计由主电路和控制电路构成。主电路通过开关、 热继电器直接以三角形接法接到电动机；控制电路通过水压罐压力表检测水箱压力，输出开关信号， 接通相应的交流接触器的主触头来控制电动机的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页运行与停止； 电压电流表检查主电路的工作与否；时间继电器可实现电动机运行 15 分钟后水压未达标，点亮故障报警指示灯；通过刀闸开关、热继电器可实现总停控制和必要的短路、过载保护。采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。通过压力表输出的开关信号控制电动机的运行与停止。此电路具有成本少， 配置灵活，测量水位误差小，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现的优点。三、单元电路设计与参数计算电接点压力表原理：电接点压力表有三根接线，一根是公用的，表针是可调的，可将一个表针调到 0.4M， 接低压启动控制继电器， 另一个表针调到 0.6M，接高压停止继电器，公用线是高低压控制的公用线。文字说明右边是上限，左边是下限，中间的黑色指针指示实际压力数值。实际压力在上限之上时，与上限接通，与下限断开。实际压力在上下限之间时，公共端与上限，下限都断开。实际压力在下限之下时，公共端与下限接通，与上限断开，电接点压力表就是控制上下限压力用的。光有电接点压力表是不够的，还要有配套的控制箱。图片说明精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页电接点压力表接线图精度:1.6 级测量范围 :-0.1060MPa 电源电压 :380V/AC;220V/DC 触点功率 :10VA;30VA(磁助式 ) 型号:YX100;YX150;YXC100;YXC150 测量对铜和钢及其合金不起腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力或负压，并在压力到达预定值时，发出信号或接通控制电路。环境震动较大时，可选用磁助式电接点压力表。2. 单元电路设计3.2.1主电路主电路整体电路图如图1 电路的电源直接采用380V 交流电源。2 电路开关型号选用HK1，额定电压 380V，额定电流 60A。其额定电流为电动机的额定电流2-3 倍，符合要求。3 泵电机为三相异步电机，选用型号为Y160M-4，额定功率为11KW，额定电流23A，额定转速 1460r/min,功率因数为 0.84，效率为 88%。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页4 电压互感器采用型号为JDG4-0.5 380V/100V，电流互感器采用型号为 TA30 50A/5A。5 电压表选用型号为SD-15V,电流表选用 SD-20A。6交流接触器 KM1 型号为 CJ10-40， 其主触头额定电压 380V，额定电流 40A。7 电路过载保护采用热继电器、熔断器。其中热继电器型号为 JR36-63 30-32A，额定电压 380V，额定电流为 20-30A。根据资料得热继电器的额定电流为电动机额定电流的0.95-1.05 倍。熔断器的型号为 RM10，额定电压为380V，额定电流60A，熔体电流45A，符合要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页控制电路整体电路图如图1控制电路熔断器型号为RCIA-10A ，额定电流为 380V，额定电流 10A。2 交流接触器 KM1 选用 CJ10-40，其辅助触点额定电流为5A，额定电压 380V。3 交流接触器 KM2 、KM3 选用型号为 CJ10-5，额定电压 380V，额定电流 5A。4 时间继电器选用型号JS20 ，额定电压380V，触头额定电流5A，延时范围5 报警信号灯额定电压380V，功率 1.5W。6 开关 SB 选用型号为 LA10-2K, 额定电压 380V，额定电流 5A。7位置开关型号为LX19-121，工作行程 30，超行程 20，额定电压 380V, 额定电流 5A。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页四、总原理图及元器件清单精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页元件序号数量备注FU11FU21FU31TA1A1FR1KM11TV1V1QS1K1SB2KM21KM31KT1HL1JDG4-0.5TA30SD-20AJR36-63 20-30ACJ10-40型号RM10RCIA-10ARCIA-10ASD-15VHK1LX19-121CJ10-5LA10-2KCJ10-5JS20XD5/6-380主要参数额定电压 380V,额定电流 60A额定电压 380V,额定电流 60A,熔体电流 50A额定电压 380V,额定电流 60A50A/5A量程为20A电流范围 20-30A, 额定电压 380V额定电压 380V,额定电流 40A380V/100V量程为15V额定电压 380V ，额定电流 10A工作行程 30，超行程 20额定电压 380V,额定电流 5A额定电压 380V,额定电流 5A额定电压 380V,额定电流 5A额定电压 380V,额定电流 5A,延时范围 0.4-3600s额定电压 380V,功率1.5W五、性能分析如总原理图，在确保电源的正常下合上闸刀开关QS ，将位置开关K至“自动”档位。当水压罐压力表检测到水箱压力不足时，输出“低”开关信号，交流接触器 J1 线圈得电，其常开触点闭合信号灯HL2亮。KM1线圈得电，其常开主触头闭合，电动机接通运行。电压电流表有示数显示；当水压罐压力表检测到水箱压力过高时，输出“高”开关信号，交流接触器J2 线圈得电，其常闭触点断开，常开触点闭合信号灯 HL3亮。交流接触器 KM1线圈失电，其主触头断开，电动机停止。将位置开关 K至“手动”档位。当水箱压力不足时，按下开关SB1 ，然后再按下 SB2 ，交流接触器 KM1线圈得电， SB2自锁。KM1常开主精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页触头闭合，电动机运行。按下SB1可使电动机停止。当电动机运行 15 分钟后水压仍未达标时， 时间继电器 KT线圈得电，其常开触点闭合，信号灯HL接通发光。5.4 短路、过载保护当主电路电流电压过大导致线路过热熔断器FU 断开或者热继电器FR吸合， FR辅助常闭触点断开，控制电路断开，交流接触器KM1线圈失电，其主触头断开，电动机停止。六、结论与心得通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关工厂电气控制方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获得最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力， 不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在， 然后一一进行解决，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页只有这样，才能成功的做成想做的事， 才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。 通过这次课程设计， 我掌握了常用元件的识别和测试 ;熟悉了常用仪器、仪表 ;了解了电路的连线方法等。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情， 发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后,变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回忆起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以稳固了以前所学过的知识， 而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。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，从而提高自己精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题， 可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。七、参考文献1.现代电气控制设备电子工业出版社精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页
