電動葫蘆垂吊系統(tǒng)控制電路設(shè)計

1、煙臺南山學(xué)院機(jī)與拖動課程設(shè)計題目電動葫蘆垂吊系統(tǒng)控制電路設(shè)計姓 名：XXX所在學(xué)院：計算機(jī)與電氣自動化所學(xué)專業(yè)：自動化班 級：自動化XXXX學(xué) 號： XXXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師： XXX完成時間：2013.12.20在人類改造客觀世界的過程中，大量地使用了各種各樣的機(jī)器設(shè)備，隨著人類的文 明不斷發(fā)展。各種不同種類的機(jī)器設(shè)備也出現(xiàn)在人類面前，并不斷的得到完善，同時其 重量也在不斷的提高。因此各種起重裝置也就隨著文明的發(fā)展而出現(xiàn)。電葫蘆具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、品種規(guī)格多、運行平衡等優(yōu)點，它們可以 在同一平面上做直的、彎曲的、循環(huán)的架空軌道上使用，也可以在以工字鋼為軌道的電 動單梁，手動

2、單梁起重機(jī)、橋式起重機(jī)、懸掛起重機(jī)、懸臂起重機(jī)、龍門起重機(jī)等起重 機(jī)上使用。電動葫蘆廣泛應(yīng)用在工廠、貨棧、碼頭、電站、伐木場等場合，是起升搬運 物品，最理想的起重設(shè)備?！娟P(guān)鍵詞】 起重設(shè)備 機(jī)器設(shè)備 電葫蘆 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章電動葫蘆的應(yīng)用價值1 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第二章設(shè)計結(jié)構(gòu)及介紹2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2.1電動葫蘆的組成2 HYPERLINK l bookmark

3、15 o Current Document 2.2設(shè)計思想簡介22.3重要元器件的選擇3 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.3.1斷路器的選擇3熔斷器的選擇3 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 熱繼電器的選擇4 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 第三章單元電路介紹6第四章硬件電路總體介紹及系統(tǒng)工作流程74.1電路硬件圖7 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 4.2電動葫蘆的工作過程8總結(jié)9致謝1

4、0參考文獻(xiàn)11第一章電動葫蘆的應(yīng)用價值當(dāng)今社會不斷進(jìn)步，科技也飛速發(fā)展。制造業(yè)也有了一個飛躍的進(jìn)步。在這個越來 越智能機(jī)械化的時代，用機(jī)械化來代替人歷史必要的趨勢。無論在城市或農(nóng)村，還是傳 統(tǒng)企業(yè)或現(xiàn)代化企業(yè)，再生產(chǎn)過程中，都有高效率的機(jī)械。代替了非常傳統(tǒng)的人才，在 這個趨勢下，我們小組選擇的畢業(yè)設(shè)計是制造一個橋式起重機(jī)。其中主要運用在工廠和 建造建筑的時候，來搬運大批量的貨物，不但可以搬運人類無法搬運的大型貨物，而且 非常方便和高效?，F(xiàn)在我們設(shè)計的電葫蘆起重機(jī)主要運用在廠房中，俗稱“田機(jī)”。 這類型起重機(jī)可以把貨物運輸?shù)綇S房的每一個角落，也可以把貨物運輸?shù)綇S房外，方便 車輛運輸貨物，這類型起

5、重機(jī)非常使用和靈活，現(xiàn)在普遍的廠房都用它來幫運貨物，這 類起重機(jī)的出現(xiàn)，令生產(chǎn)流水線提高了一個新的臺階。第二章設(shè)計結(jié)構(gòu)及介紹2.1電動葫蘆的組成1Y雄卷筒 2一錐型電動機(jī) 3減速箱。一瑁磁制動器5-電動機(jī)&一限位開關(guān)圖2-1電動葫蘆下面就我國自行聯(lián)合設(shè)計的CD型鋼絲繩電動葫蘆所述：如圖所示，它是由兩個結(jié)構(gòu) 上相互聯(lián)系的升降機(jī)構(gòu)和移動裝置組成，分別由升降電動機(jī)和移動電動機(jī)拖動。升降機(jī) 構(gòu)電動機(jī)通過減速箱拖動鋼絲卷筒。升降的鋼絲卷筒1由電動機(jī)2經(jīng)減速箱3拖動，住 傳動軸和電磁制動器4的錐形圓盤相連接。電動葫蘆是借導(dǎo)輪的作用在工字梁上來回移 動，而導(dǎo)輪由另一臺電動機(jī)5經(jīng)圓柱形減速箱驅(qū)動。電動的行走機(jī)

6、構(gòu)設(shè)有電磁制動器， 并用機(jī)械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。電磁制動器對主傳動軸制動，在升降吊鉤的極限位置裝有行程限位開關(guān)，移動機(jī)構(gòu) 電動機(jī)經(jīng)減速箱拖動行走導(dǎo)輪，行走導(dǎo)輪可以在工字軌道上來回滾動。當(dāng)它超出行程時， 行程限制開關(guān)進(jìn)行限位保護(hù)。為了安全，電動葫蘆采用電動控制，當(dāng)操作人員離開崗位 時，為了安全，電動葫蘆就自動停車。2.2設(shè)計思想簡介電動葫蘆有起升機(jī)構(gòu)和運行機(jī)構(gòu)組成，其起升機(jī)構(gòu)包括吊鉤.滑輪組.鋼絲繩.電機(jī). 卷筒和減速器，這些是設(shè)計的重點。2.3重要元器件的選擇2.3.1斷路器的選擇一般低壓斷路器的選擇低壓斷路器的額定電壓不小于線路的額定電壓。低壓斷路器的額定電流不小于線路的計算負(fù)載

7、電流。低壓斷路器的極限通斷能力不小于線路中最大的短路電流。線路末端單項地短路電流/低壓斷路器瞬時(或短延時)脫口整定電流N1.25.脫口電流的額定電流不小于線路的計算電流。欠壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。配電用低壓斷路器的選擇長延時動作電流整定值等于0.8-1倍導(dǎo)線允許載流量。3倍延時動作電流整定值的返回時間不小于線路中最大啟動電流的電動機(jī)啟動時 間。短延時動作電流整定值不小于1.1 (I.國*35K、)。其中，I*為線路計算負(fù)載電 流；K為電動機(jī)的啟動電流倍數(shù)；I為最大一臺電動機(jī)額定電流。JX短延時的延時時間按被保護(hù)*對象的熱穩(wěn)定校核。無短延時時，瞬時電流整定值不小于1.1倍下級開關(guān)

8、進(jìn)線端計算短路電流值。電動機(jī)保護(hù)用低壓斷路器的選擇長延時電流整定值等于電動機(jī)的額定電流。6倍長延時電流整定值的可返回時間不小于電動機(jī)的實際啟動時間。按啟動時負(fù) 載的輕重，可選用可返回時間為1、3、5、8、15s中的某一檔。瞬時整定電流：籠型電動機(jī)時為(815)倍脫扣器額定電流；繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī) 時為(36)倍脫扣器額定電流。照明用低壓斷路器的選擇長延時整定值不大于線路計算負(fù)載電流。瞬時動作整定值等于(620)倍線路計算負(fù)載電流。2.3.2熔斷器的選擇熔斷器類型的選擇應(yīng)根據(jù)使用場合選擇熔斷器的類型。電網(wǎng)配電一般用刀型觸頭熔斷器；電動機(jī)保護(hù) 一般使用螺旋式熔斷器；照明電路一般用圓筒帽型熔斷器；保護(hù)可

9、控硅元件則應(yīng)選則半 導(dǎo)體保護(hù)快速式熔斷器。熔體額定電流的選擇對于變壓器、電路和照明燈負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流。對于輸配電線路，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于線路的安全電流。在電動機(jī)回路中作短路保護(hù)時，應(yīng)考慮電動機(jī)的啟動條件，按電動機(jī)啟動時間 的長短來考慮選擇熔體的額定電流。對啟動時間不長的電動機(jī)，可按下式?jīng)Q定熔體的的 額定電流IN 熔體二1/ (2.53)(4-1)式中Ist電動機(jī)的啟動電流，單位：A對啟動時間較長或啟動頻繁的電動機(jī)，按下式?jīng)Q定熔體的額定電流IN 熔體=I / (1.62)(4-2)對于多臺電動機(jī)供電的主十母線處的熔斷器的額定電流可按下式計算：In=(2.0 2

10、.5)Imm +EIm(4-3)注：In熔斷器的額定電流；Ime電動機(jī)的額定電流；Imemax多臺電動機(jī)容量最大的 一臺電動機(jī)的額定電流；EI其余電動機(jī)的額定電流之和。電動機(jī)末端回路的保護(hù)廣選用AM型熔斷器，熔斷體的額定電流In稍大于電動機(jī)的 額定電流電容補(bǔ)償柜主回路的保護(hù)，如選用GG型熔斷器，熔斷體的額定電流In約等于線路 計算電流1.82.5倍;如選用AM型熔斷器，熔斷體的額定電流In約等于線路電流的1 2.5 倍。線路上下級間的選擇性保護(hù)，上級熔斷器與下級熔斷器的額定電流In的比等于或大 于1.6，就能滿足防止發(fā)生越級動作而擴(kuò)大故障停電范圍的需要。保護(hù)半導(dǎo)體器件用熔斷器，熔斷器與半導(dǎo)體器

11、件串聯(lián)，而熔斷器熔體得額定電流用 有效值表示，半導(dǎo)體器件的額定電流用正向平均電流表示，因此，應(yīng)按下式計算熔體的 額定電流：IRNN1.57IRNQ1.6IRN式中IRN表示半導(dǎo)體器件的正向平均電流。降容使用在20。環(huán)境溫度下，我們推薦熔斷體的實際共作電流不應(yīng)超過額定電流值。選用熔 斷體時應(yīng)考慮到環(huán)境及工作條件，如封閉程度 空氣流動 連接電纜尺寸(長度及截面) 瞬時峰值等方面的變化；熔斷體的電流承載能力實驗是在20。環(huán)境溫度下進(jìn)行的，實際 使用時受環(huán)境溫度變化的影響。環(huán)境溫度越高，熔斷體的工作溫度就越高，其壽命也就 越短。相反，在較低的溫度下運行將延長熔斷體的壽命。在配電線路中，一般要求前一級熔

12、體比后一級熔體的額定電流大23倍，以防止發(fā) 生越級動作而擴(kuò)大故障停電范圍。熔斷器的選擇UN熔斷器NUN線路。IN熔斷器NIN線路。熔斷器的最大分段能力應(yīng)大于被保護(hù)線路的最大短路電流。2.3.3熱繼電器的選擇選擇熱繼電器作為電動機(jī)的過載保護(hù)時，應(yīng)使選擇的熱繼電器的安秒特性位于電動 機(jī)的過載特性之下，并盡可能地接近,甚至重合，以充分發(fā)揮電動機(jī)的能力，同時使電動機(jī) 在短時過載和啟動瞬間(47)IN電動機(jī)時不受影響.熱繼電器的類型選擇一般場所可選用不帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，但作為電動機(jī)的過載保護(hù)時應(yīng)選用 帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。熱繼電器的額定電流及型號選擇根據(jù)熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動機(jī)的額定電

13、流，來確定熱繼電器的型號。熱元件的額定電流選擇熱繼電器的熱元件額定電流應(yīng)略大于電動機(jī)的額定電流。熱元件的整定電流選擇根據(jù)熱繼電器的型號和熱元件額定電流，能知道熱元件電流的調(diào)節(jié)范圍.一般將熱繼 電器的整定電流調(diào)整到等于電動機(jī)的額定電流；對過載能力差的電動機(jī)，可將熱元件整定 值調(diào)整到電動機(jī)額定電流的0.60.8倍;對啟動時間較長、拖動沖擊性負(fù)載或不允許停 車的電動機(jī)，熱元件的整定電流應(yīng)調(diào)整到電動機(jī)額定電流的1.11.15倍。第三章單元電路介紹電動機(jī)M1為吊鉤升降電動機(jī)，用來提升貨物，由接觸器KM1、KM2進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制， 以實現(xiàn)吊鉤升降。YB為吊鉤電動機(jī)M1的電磁制動器，它的線圈兩端與電動機(jī)M1的

14、兩項 電源線并聯(lián)在一起，當(dāng)M1得電時，YB也得電松閥，讓電動機(jī)M1轉(zhuǎn)動；M1失電時，YB 也失電，靠彈簧力將M1制動。根據(jù)電動機(jī)M1主電路控制電器主觸頭文字符號KM1、KM2。SB1、SB2為吊鉤電動機(jī) M1的正反向復(fù)合啟動按鈕，正反向接觸器KM1、KM2線圈電路間采用復(fù)合按鈕和接觸器雙 重連鎖。由于無自鎖觸頭，因此松開按鈕SB1或SB2，KM1或KM2就失電釋放，電動機(jī)M 就停止轉(zhuǎn)動。SQ1、SQ2為上下限位行程開關(guān)。M2為移動機(jī)構(gòu)電動機(jī)，用來水平移動搬運貨物，由接觸器KM3、KM4進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制， 采用復(fù)合按鈕和接觸器雙重連鎖，實現(xiàn)電動機(jī)M2的水平移動，M2停止時不需要電磁制動， 控制電路

15、中設(shè)有限位開關(guān)SQ3、SQ4進(jìn)行限位保護(hù)，防止電動葫蘆移位時超出允許范圍。圖3-2控制電圖3-1主電路第四章 硬件電路總體介紹及系統(tǒng)工作流程4.1電路硬件圖圖4-1硬件電路圖4.2電動葫蘆的工作過程（1）釣鉤上升SBfSB1（1-6）+ 一. VKM2，實現(xiàn)互鎖SB1（1-2）一KM + 一其主觸頭閉合VKM1（7-8）當(dāng)?shù)蹉^上升到需要位置時，SB1（1-6）-松開SB1M正+，吊鉤上升。A 1KM，實現(xiàn)互鎖SB1-.SB1(1-2)-卜KM1-.KM1(7-8)-其主觸頭斷開YB-M1正-，吊鉤提升（2）吊鉤下降 吊鉤下降的動作過程與吊鉤提升過程相似，動作電器為sb2、km2。（3）吊鉤向前

16、移動SB3（1-13）+一 VKM4,實現(xiàn)互鎖SB3+SB3 (1-9) + KM3+ 一M+吊鉤向前移動。KM3 (15-16) + VKM4，實現(xiàn)互鎖SB3(1-13)SB3(1-13)-SB3-當(dāng)?shù)蹉^前移到預(yù)定的位置時松開SB3SB3 (1-9) - KM3- M2正-，吊鉤停止移動KM3 (15-16)-本設(shè)計不僅是會前面所學(xué)的指示的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下 面是對課程設(shè)計的過程做一個簡單的總結(jié)。第一，題目確定之后，資料是最重要的，查資料是做課程設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，好 的開端相當(dāng)成功了一半。到圖書館，資料室，上網(wǎng)尋找自己所需要的資料。要一一記錄 下來以備后用。第二，通

17、過上面的過程，積累了不少的有用資源，對題目有了大概的了解，然后對 題目進(jìn)行更透徹的分析。第三，有了明確的研究方向，就該動手實現(xiàn)了。通過本次設(shè)計，對原先學(xué)的知識又有了一定的新認(rèn)識，溫習(xí)了所學(xué)過的知識，溫故 而知新。但在設(shè)計過程中，遇到了很多的問題，但最后通過和同學(xué)的交流一一得到解決。 在這次設(shè)計中使我們的同學(xué)關(guān)系很進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有上面不懂的大家在 一起商量，聽聽不同的看法對我們對知識的了解有進(jìn)一步的提高。在這個課程設(shè)計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我鼓勵工作的能力，樹立了自 己對工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作有非常重要的影響。而且大大提高了自 己的動手能力，是我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個 課題還不是很完善，但在設(shè)過程中所學(xué)到的東西是這次設(shè)計的最大收益和財富，使我終 身受益。致謝此次設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)走向未來重要的一步。從最初的選題，開題到完成設(shè)計。 其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改，每一個過程都是對自己能力的一 次檢驗和充實。課程設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的 能力，懂得了許多經(jīng)驗是前