【正文】 夠保障電鍍行車及其控制系統(tǒng)的安全，應(yīng)使控制系統(tǒng)具備以下保護(hù)功能：(1) 短路保護(hù)(2) 過載保護(hù)(3) 欠壓保護(hù)(4) 吊鉤緊急制動(dòng)⑤控制系統(tǒng)操作面板設(shè)計(jì)要求對于電鍍行車控制系統(tǒng)操作面板的工藝設(shè)計(jì)。操作面板由各按鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。（操作面板元件布置圖）、(操作面板元件接線圖)。同時(shí),應(yīng)標(biāo)注到板子為鋁鐵板,厚度2MM,操作板上的字體一律用宋體字,字號(hào)為2號(hào),字色為黑色。元器件形狀框圖用黑色勾畫。同時(shí)需注意尺寸的標(biāo)注。第2章 硬件設(shè)計(jì) 行車梁的強(qiáng)度剛度計(jì)算根據(jù)行車實(shí)際尺寸跨度L=5m，大車自重4t，,，吊車大梁由22a號(hào)工字鋼制成，材料許用應(yīng)力。根據(jù)主梁支撐力受力模型（a圖），行車的大梁可以簡化為兩端鉸支的簡支梁在起吊重量(集中力F)及大梁自身重量(均布載荷q)的作用下,大梁將發(fā)生彎曲變形。首先作出大梁受自重均布載荷下的剪力圖、彎矩圖：根據(jù)已知條件，求出均布載荷q為：行車自重均布載荷下梁最大彎矩M為：查型鋼表得知22a號(hào)工字鋼的抗彎截面系數(shù)為：Wz=309cm3=根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算公式：作出簡支梁在集中載荷下的彎矩圖和剪力圖：FsX根據(jù)剪力圖、彎矩圖，說明移動(dòng)載荷作用在簡支梁的中點(diǎn)時(shí)，使梁受力最不利，危險(xiǎn)斷面在梁的中心位置，根據(jù)已知條件求出梁在承擔(dān)起重量集中載荷跨中彎矩為：查手冊得知22a號(hào)工字鋼的抗彎截面系數(shù)為：Wz=309cm3=根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算公式：梁的材料應(yīng)該能承受均布載荷與集中載荷共同作用下的應(yīng)力，根據(jù)疊加原理強(qiáng)度符合要求。行車梁的最大彎曲變形一般是由載重物位于梁中點(diǎn)的集中載荷引起的，在集中力F的作用下主梁跨度中點(diǎn)的撓度為：許用撓度[w]為：經(jīng)計(jì)算使用22a工字鋼符合梁的剛度要求。 電動(dòng)機(jī)電氣控制線路的設(shè)計(jì) 電機(jī)型號(hào)選擇 傳送帶電機(jī)選擇根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際要求：電鍍行車傳送帶A和傳送帶B最大載重為Mmax=2500Kg，其傳送帶摩擦系數(shù)u=，傳送帶速度要求為v=15m/min，由電機(jī)功率計(jì)算公式 () ()得出P=1250W, 由此查《電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用》可選型號(hào)為Y100L14的電動(dòng)機(jī)2臺(tái)分別作為傳送帶A、B的拖動(dòng)電機(jī)，額定電壓為交流380V，額定電流為5A，額定轉(zhuǎn)速1430r/min。 大車電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車大車實(shí)際情況：電鍍行車大車最大載重為Mmax=3500Kg，其大車與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)u=，大車的速度要求為v=30m/min，由電機(jī)功率計(jì)算公式()～()可得出P=3750W，由此查《電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用》可選型號(hào)為Y112M6的電動(dòng)機(jī)1臺(tái)作為大車的拖動(dòng)電機(jī)，其額定功率為6KW，額定電壓為交流380V，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。 小車電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車小車實(shí)際情況：電鍍行車小車最大載重為Mmax=1500Kg，小車與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)u=，小車的速度要求為v=15m/min，由電機(jī)功率計(jì)算公式()～()可得出P=375W，由此查《電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用》可選型號(hào)為Y100L14的電動(dòng)機(jī)1臺(tái)作為小車的拖動(dòng)電機(jī)，額定電壓為交流380V，額定電流為5A，額定轉(zhuǎn)速1430r/min。 吊鉤電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車吊鉤實(shí)際情況：電鍍行車吊鉤最大載重為Mmax=500Kg，吊鉤的速度要求為v=15m/min，由電機(jī)功率計(jì)算公式()～()可得出P=3750W，由此查《電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用》可選定吊鉤拖動(dòng)電機(jī)型號(hào)為YZR160M26，數(shù)量為1臺(tái)，額定電壓為交流380V，額定轉(zhuǎn)速為1470r/min。根據(jù)實(shí)際情況，查《低壓電器維修手冊》可選型號(hào)為XD7信號(hào)燈1只作電源指示燈HLD, 其主要技術(shù)參數(shù)如為：額定電壓為220V，顏色為綠色，變壓器式結(jié)構(gòu)。 刀開關(guān)選擇根據(jù)前面所選定的電鍍行車各電機(jī)額定電流,可知配電支路的總工作電流為45A，查《工廠常用電氣設(shè)備手冊》，選用規(guī)格最小的HD11100/18型單投刀開關(guān)作為自動(dòng)線控制系統(tǒng)配電支路的電源開關(guān),數(shù)量為1只。其額定電壓為380V，額定電流100A。(1) 用于電鍍行車主電路電源端的自動(dòng)開關(guān)QF1的選擇由于此自動(dòng)開關(guān)是用作電鍍行車主電路電源端配電開關(guān)，作為該電路的短路保護(hù)電器，該電路負(fù)荷不大,所以可采用結(jié)構(gòu)較為緊湊的塑料外殼式自動(dòng)開關(guān)，并需在其內(nèi)配備過電流電磁脫扣器。根據(jù)前面所選定的各種電機(jī)額定電流可知該主電路的總工作電流為45A，工作電壓為380/220V，查《低壓電器維修手冊》，可將該塑料外殼式自動(dòng)開關(guān)QF1的型號(hào)選為DZ10100。其額定電壓為交流500V，額定電流為100A，極限短路通斷電流（峰值）為9000A，機(jī)械壽命為10000次，電壽命為5000次；過電流電磁脫扣器額定電流為50A，瞬時(shí)整定電流為10In=500A。(2) 用于PLC和穩(wěn)壓電源配電支路電源端的自動(dòng)開關(guān)QF2的選擇由于PLC、變壓器和穩(wěn)壓電源配電支路的工作電壓為交流220V，工作電流較小，不超過6A，查《低壓電器維修手冊》，可選用規(guī)格最小的塑料外殼式自動(dòng)開關(guān)作為用于PLC、照明變壓器和穩(wěn)壓電源配電支路電源端的自動(dòng)開關(guān)QF2，其型號(hào)為DZ510，其額定電壓為交流220V，額定電流為10A，極限短路通斷電流（有效值）為1000A，電壽命為2000次；過電流電磁脫扣器額定電流為10A，： DZ510型自動(dòng)開關(guān)的脫扣器延時(shí)特性試驗(yàn)電流5～6IN動(dòng)作時(shí)間1h20min～40s 接觸器選擇(1) 傳送帶電機(jī)接觸器KM1～KM4的選擇、額定電流為5A，查《低壓電器維修手冊》，選擇其接觸器KM1～KM4型號(hào)為CJ1020，數(shù)量為4臺(tái)，其額定電壓為交流380V，額定電流為20A，，操作頻率為600次/h，電壽命為60萬次，機(jī)械壽命為300萬次。線圈參數(shù)：線圈電壓220V，線圈匝數(shù)3260177。16，㎜，吸引線圈視在功率起動(dòng)時(shí)140VA、吸持時(shí)22VA，工作功率9W，動(dòng)作時(shí)間：起動(dòng)時(shí)16ms，釋放時(shí)18ms。(2) 大車電機(jī)接觸器KM5和KM6的選擇根據(jù)大車電機(jī)額定功率為6KW、查《低壓電器維修手冊》，選擇接觸器KM5和KM6型號(hào)為CJ1030，數(shù)量為2臺(tái)，其額定電壓為交流380V，額定電流為30A，吸引線圈視在功率起動(dòng)時(shí)210VA、吸持時(shí)32VA。(3) 小車電機(jī)接觸器KM7和KM8的選擇根據(jù)小車電機(jī)額定功率=、額定電流=5 A，可選擇其接觸器與傳送帶電機(jī)選擇接觸器型號(hào)相同。數(shù)量為2臺(tái)，具體參數(shù)參考傳送帶電機(jī)接觸器。(4) 吊鉤電機(jī)接觸器KM9和KM10的選擇、查《低壓電器維修手冊》，選擇其接觸器KM9和KM10型號(hào)為CJ24100，數(shù)量為2臺(tái)，其額定電壓為交流380V，額定電流為100A，操作頻率為600次/h，電壽命為180萬次，機(jī)械壽命為600萬次。(5) PLC電源及PLC負(fù)載電源接觸器KM選擇，接觸器KM的線圈及其兩對主觸頭均接于220V交流線路中，這對觸頭用來控制PLC電源的通／斷，接觸器KM的另外一對主觸頭分別接于直流穩(wěn)壓電源GD的24V直流輸出端，用來控制PLC負(fù)載電源的通／斷，因此接觸器KM的額定電壓(即觸頭的額定電壓)及其線圈的額定電壓均應(yīng)按交流220V來選，而其額定電流(即觸頭的額定電流)應(yīng)按直流電流來選。據(jù)此，選規(guī)格最小的3TB40型接觸器1只作PLC電源及PLC負(fù)載電源的控制接觸器KM，并選擇其線圈的額定電壓為AC220V，主觸頭為三對常開，輔助觸頭為兩對常開和兩對常閉。其中兩對主觸頭用來控制PLC的AV220V負(fù)載電路的通/斷，另一對主觸頭用來控制PLC的DC24V負(fù)載電路的通/斷，一對輔助常開觸頭作為接觸器KM線圈控制回路的自保觸頭。該接觸器的額定電壓為交流380V，額定電流為9A，，操作頻率為1200次/h，電壽命為12萬次，機(jī)械壽命為800萬次。(6) 吊鉤電機(jī)串電阻起動(dòng)接觸器KM11～KM13選擇因?yàn)榈蹉^電機(jī)串電阻起動(dòng)接觸器的主觸頭接于電機(jī)轉(zhuǎn)子電路中，故這些接觸器的型號(hào)選擇與前述控制吊鉤電機(jī)的接觸器KM9和KM10的選擇一樣，也為CJ24100型，數(shù)量為3臺(tái)。 熱繼電器選擇(1) 傳送帶A、B拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器FR1和FR2的選擇、額定電流為5A，查《電器控制》，可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為傳送帶電機(jī)熱繼電器FR1和FR2，其型號(hào)為JR020/3D，數(shù)量為2只，極數(shù)為3，有斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能，觸頭數(shù)量：1個(gè)常閉，1個(gè)常開。其額定電壓為交流500V，額定電流為20A，～?？紤]到傳送帶A、B的拖動(dòng)電機(jī)額定電流為5A，故熱繼電器的動(dòng)作電流整定為5A，這樣能保證熱繼電器在上述兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)可靠動(dòng)作。 (2) 大車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器FR3的選擇，查《電器控制》，可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為大車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器FR3，其型號(hào)為JR020/3D，數(shù)量為1只，極數(shù)為3，有斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能，觸頭數(shù)量：1個(gè)常閉，1個(gè)常開。其額定電壓為交流500V，額定電流為20A，熱元件額定電流為11A，～11A。，這樣能保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)可靠動(dòng)作。(3) 小車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器FR4的選擇根據(jù)小車電機(jī)額定電流為5A，可選與傳送帶A、B拖動(dòng)電機(jī)同樣型號(hào)規(guī)格的熱繼電器JR020/3D作為小車拖動(dòng)電機(jī)的過載保護(hù)電器。(4) 吊鉤拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器FR5的選擇，查《電器控制》，選擇熱繼電器型號(hào)為JR060/3D，數(shù)量為1只，極數(shù)為3，有斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能，觸頭數(shù)量：1個(gè)常閉，1個(gè)常開。其額定電壓為交流500V，額定電流為60A，熱繼電器熱元件額定電流為22A，調(diào)節(jié)范圍14～22A，這樣能保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)可靠動(dòng)作。 電流繼電器選擇本電鍍行車吊鉤電機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)，起動(dòng)電阻的接入和切除用電流繼電器KI1～KI3分別控制接觸器KM11～KM13來實(shí)現(xiàn)，查《中低壓電控使用技術(shù)》，可選型號(hào)為LL63的電流繼電器3只，其觸點(diǎn)數(shù)為一動(dòng)合、一斷開，最大整定電流值為20A，電流整定范圍5～20A，動(dòng)作時(shí)間1.1倍整定值時(shí)小于20ms，觸頭斷開容量AC250V，電壽命10萬次。 中間繼電器選擇為了防止電動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流由零增大到最大值的一段時(shí)間內(nèi)，電流繼電器還未動(dòng)作，而接觸器線圈通電吸合將電阻短接，使電動(dòng)機(jī)變?yōu)橹苯悠饎?dòng)。故在電路中設(shè)置了中間繼電器，在起動(dòng)時(shí)由中間繼電器的常開觸頭來切斷接觸器KM11～KM13的線圈回路，這樣就可保證起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路接入全部電阻。查《低壓電器維修手冊》，可選型號(hào)為DZ650的中間繼電器1只，其額定電流為DC24V，動(dòng)作時(shí)間小于40mm，觸點(diǎn)容量為AV250V。 制動(dòng)電磁鐵型號(hào)的選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械抱閘制動(dòng)器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)由機(jī)械方面的工程技術(shù)人員提供，這里只需向機(jī)械方面的工程技術(shù)人員提供選擇制動(dòng)電磁鐵的要求即可，即要求對大車和小車拖動(dòng)電機(jī)采用通電抱閘制動(dòng)方式；為了防止突然停電時(shí)吊鉤上的重物自由落下，應(yīng)對吊鉤拖動(dòng)電機(jī)采用斷電抱閘制動(dòng)方式。同時(shí)所有制動(dòng)電磁鐵的額定電壓值均與前面所選定的接觸器線圈的額定電壓相同，即均為交流220V，這樣可減少PLC負(fù)載電源的種類和電壓等級(jí)的數(shù)量，便于控制機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和接線。熔斷器FU1接于直流穩(wěn)壓電源GD的輸入電路中，它所保護(hù)的對象為直流穩(wěn)壓電源GD，該直流穩(wěn)壓電源GD向PLC的負(fù)荷供電，其負(fù)荷中沒有沖擊性負(fù)荷，因此，該直流穩(wěn)壓電源GD的輸入電路中沒有沖擊性電流。據(jù)此，查《電器控制》可選型號(hào)選為RL115的螺旋式熔斷器1只作直流穩(wěn)壓電源GD電路的短路保護(hù)熔斷器FU1，其主要技術(shù)參數(shù)如下：=380V，=15A，=10A，Idl=2KA 電氣原理圖設(shè)計(jì)本自動(dòng)線中的電動(dòng)機(jī)控制線路，采用交流