机械课程设计

《机电传动控制》

课程设计说明书。

院系班级计算机学院

姓名赵威学号012301744137

指导老师熊巍老师

目录。一、课程设计的内容及目的 3

二、系统总体方案设计 3

2.1控制要求的分析 3

2.2系统硬件配置及组成原理 4

2.2.1系统硬件配置 4

2.2.2组成原理 4

2.3系统变量定义及分配表 5

2.4系统可靠性设计 6

三、控制系统设计 7

3.1原理图 7

3.1.1主电路 7

3.1.2控制电路 8

3.2元件选型 8

3.2.1熔断器的选择 8

3.2.3热继电器的选择 9

3.2.4交流接触器的选择 10

四、设计心得 10

专用榫齿铣电气控制系统设计。

专用榫齿铣电气控制系统设计，使用继电器接触器电路实现控制。榫齿铣加工的循环图如图所示。

设计目的：1）具有两种控制选择，即加工时的连动循环及调整中的单机点动（快进、工进、快退）。

2）有照明及必要的灯光显示。

3）有必要的电气保护与连锁。

榫齿机是用于某型发动机叶片根部榫齿铣削加工的一种高效专用铣床，有四台电动机拖动即：

1）铣刀主轴拖动电机m1：主要负责主轴的拖动。

2）铣刀架工进拖动电机m2,：主要负责刀架的工进拖动。

3）铣刀架快进拖动电机m3：主要负责刀架的快进拖动和快退拖动。

4）冷却泵拖动电机m4：主要负责冷却泵的拖动。

铣刀主轴拖动电机m1 ，铣刀架工进拖动电机m2，铣刀架快进拖动电机m3，冷却泵拖动电机m4.热继电器，变压器，交流接触器，熔断器，电源，开关等。

开关qs控制整个电路的总电源。熔断器fu在电路中起到保护整个电路防止各电气设备的电流过载或短路时破坏损失的进一步扩大。将四台电动机并联到电路上以使电动机可以同时启动。

由交流接触器km1对主轴拖动电机m1进行控制同时又由热继电器fr1对主轴拖动电机m1进行保护；；由交流接触器km3对铣刀架快进拖动电机m3进行正转控，；交流接触器km4对冷却泵拖动电机m4进行控制又由热继电器fr4对冷却泵拖动电机进行保护。

当开启榫齿机时，按钮开关sb2交流接触器自锁km1铣刀主轴拖动电机m1开始转动，按下开关sb1则铣刀主轴拖动电机m1停转。按手动选择开关sa则可以设置照明电灯el的开启或者关闭。按按钮开关sb7则交流接触器km4自锁冷却泵拖动电机m4开始转动带动冷却泵停转，按下开关sb6则冷却泵拖动电机m4停转。

当主轴转动后，按按钮sb9中间继电器接通，进入自动循环控制；按下开关sb6则铣刀架工进。当按下开关sb2则铣刀架快进。当压行程开关sb3使铣刀使快进拖动电机m3反转带动铣刀架快退。

1) 刀开关qs控制整个电路的总电源；

2) 熔断器fu1在电路中起到保护整个电路防止各电气设备的电流过载或短路时破坏损失的进一步扩大；

3) 照明灯由sa控制；

4) sb在电路中起到控制电路的闭合与断开；

5) 行程开关能够起到也被称为限位开关，通过其他物体的位移来控制电路的通段。行程开关可以被安装在相对静止的静物或相对运动的动物上，当动物与静物发生相对运动时，行程开关可感知两者之间位移并以连杆驱动开关触动点闭合或分断，以控制电路和机构的动作；

电气原件的分配表。

为了保障和保护人身安全、防止间断触电而将设备的外露可导电部分接地。主要用于在设备出现漏电时保护人身保护，避免被点击出现伤害或**事故。

本设计属于对多台电动机负载的短路保护其。

计算公式为。

注：其中iu为最大一台电动机的额定电流，i为其余几台电动机总的计算电流。

将设计的数值代入得：

可以选用熔体为15a的熔断。

m1:p1=1.5kw n1=960r/min

m2:p1=1kw n2=1440r/min

m3:p3=1kw n3=2860r/min

m4:p4=0.125kw n4=2860r/min

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，已其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最广泛的保护电器之一。熔断器是一种过电流保护电器。

熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护作用。以金属导体作为熔体而分断电路的电器。

串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备及家用电器起到保护作用。具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。

熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。由于各种电器设备都有一定的过载能力，当过载较轻时可以允许较长时间运行，而超过某一过载倍数时，相应要求熔断器在一定时间内熔断。选择熔断器保护过载和短路，必须了解用电设备的过载特性，使这一特性恰当地处在熔断器秒-安特性的保护范围之内。

选用熔断器的一般原则为：

1) 熔断器的保护特性与被保护的过载特性有良好的配合。

2) 按线路的电压等级选用相应等级的熔断器，一般熔断器额定电压不应低于线路额定电压。

3) 根据配电系统中可能出现最大短路电流，选择具有相应分段能力的熔断器。

4) 各级熔断器赢相互配合，一般要求前一级熔体比后一级的额定电流大2~3倍，以免发生越级动作而扩大停电范围。

5) 熔体的额定电流应小于或等于熔断器的额定电流。

热继电器时一种电器保护元件。它是利用电流的热效应来推动运动机构使触头闭合或断开的保护电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电器电器设备发热状态时的控制。由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串联在点动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，左端与外壳固定。

当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱落，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点时串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。热继电器的基本结构包括。

1) 持续运行的设备，接触器按67—75%算，即100a的交流接触器，只能控制最大额定电流的67—75a以下的设备。

2) 间断运行的设备。按接触器的80%算，即100a的交流接触器，只能控制最大额定电流的80a以下的设备。

3) 反复短时工作的设备。按接触器116—120%算，即100a的交流接触器，只能控制最大额定电流是80a以下的设备。

4) 当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因为动铁芯带动三条动出片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈断电时，吸力小时，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使。

主触头断开，切断电源。

通过这次课程设计，很大的提高了自己独立完成某项任务的办事能力，能使大学所学书本上的理论知识与实际很好的结合起来，也能很熟练的操作运用应用办公软件和办公自动化软件，了解了写一篇机械**的步骤和格式，有了这次设计，相信对以后的工作会很有帮助，感觉什么事情都会越做越好的。只要你肯做！

此次设计是专用榫齿电气控制系统设计，设计中通过经验设计法对其电气控制系统进行本次设计，并选择电器合理配置。使其达到最优化。气候，应用科学的计算方法选用各种型号的电器元件。

最后，对控制面板进行优化设计。本设计在考虑设计其控制电路和电器元件的选用时，运用经验设计法，是可行的。此方法电气工程人员易于接受，便于普及、推广。

具有一定的通用性。对于提高我国的生产装备水平具有现实的意义。通过本次设计，锻炼了自己的画图能力以及和同学们更好的相处。

这次课程实习，总的来说，很有意义，受益良多。感谢老师！感谢学校可以腾出一周的时间来让我们进行这次课程实习！

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