數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書楊福合1(已修改)
2024-11-14 09:12 本頁面
【正文】 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書目錄1 概述 1 PLC控制交流主軸電機(jī)的內(nèi)容 1 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的 12 電動(dòng)機(jī)的選擇 1 電機(jī)參數(shù)的選擇 1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 23 基本元器件的選擇 4 開關(guān)的選擇 4 熱繼電器的選擇 44 變頻器的選擇 5 變頻器基礎(chǔ)知識(shí) 5 變頻器的工作原理 6 變頻器參數(shù)的選擇 6 6 9 115 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………11 輸入輸出信號(hào)分析 12 PLC改造I/O分配圖 12 PLC選型 12 動(dòng)作序列圖 13 模擬塊的選擇 13 系統(tǒng)接線圖 17 梯形圖和程序指令設(shè)計(jì) 18 總結(jié) 20 參考文獻(xiàn) 2111 概述： PLC控制交流主軸電機(jī)的內(nèi)容：PLC作為控制器對機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的改造越來越突出，其主要部分是對數(shù)控機(jī)床的典型執(zhí)行元件交流主軸電機(jī)的控制。在電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，減輕故障的損壞程度，繼電保護(hù)裝置的快速性和可靠性十分重要。在單機(jī)容量日益增大的情況下，電機(jī)的額定電流可達(dá)數(shù)千甚至幾萬安，這就給電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置已經(jīng)無法滿足要求，因此微機(jī)保護(hù)應(yīng)運(yùn)而生。PLC是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制的，與之相比，PLC在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期短、調(diào)試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護(hù)方便。 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的：通過本課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生在機(jī)床數(shù)控技術(shù)、機(jī)床電氣控制等相關(guān)課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠運(yùn)用所學(xué)獨(dú)立完成主軸系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生進(jìn)一步加深和鞏固對所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。（1） 運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力； （2） 掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)的原理和控制方法；（3） 掌握變頻器的基本工作原理及使用控制方法；（4） 掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能，具備查閱和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊等有關(guān)技術(shù)資料的能力； 基本掌握編寫技術(shù)文件的能力。2 電動(dòng)機(jī)的選擇 :合理的確定電機(jī)功率P，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。任務(wù)書給的電機(jī)參數(shù)如下：功率：； 額定電流：； 額定頻率：50Hz；額定電壓：380V；額定轉(zhuǎn)速：2900r/min 接線方式：△，根據(jù)《三相異步電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)》選Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)中的Y2132S12型號(hào)。 （1）主要特點(diǎn)Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)采用了國內(nèi)外最新新技術(shù),、自扇冷式。屬籠型結(jié)構(gòu)，適合在各種惡劣環(huán)境下使用。產(chǎn)品達(dá)到90年代國際先進(jìn)水平。表1 電動(dòng)機(jī)各種參數(shù)型號(hào)額定功率(KW)額定轉(zhuǎn)矩(rpm)額定電流(A)滿載時(shí)啟動(dòng)電流額定電流啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩噪聲Db(A)震動(dòng)Mm/s重量Kg效率功率因數(shù)Y2132S12290086808257Y2系列電動(dòng)機(jī)較Y系列電動(dòng)機(jī)的效率高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、提高了防護(hù)等級(jí)（IP54）、提高了絕緣等級(jí)(F級(jí)、按B級(jí)考核）、降低了噪音（用負(fù)載噪音考核），電動(dòng)機(jī)外型新穎美觀，結(jié)構(gòu)更加合理。其功率等級(jí)及安裝尺寸與Y系列電動(dòng)機(jī)相同。完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn)。（2）主要技術(shù)指標(biāo)工作方式：S1 電壓：三相380伏（50HZ或60HZ）；電動(dòng)機(jī)能承受額定轉(zhuǎn)矩的50%過載，歷時(shí)1分鐘；絕緣等級(jí)：F級(jí)；防護(hù)等級(jí)：IP54。冷卻方式：IC0141安裝形式：MBB3VBB1B3V1BBBVVVV36 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理: 圖1 異步電機(jī)工作原理 （1）電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理圖2 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理 （2）旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的條件：三相對稱繞組——互差120度空間電角度。三相對稱電源——互差120度時(shí)間電角度。 （3）旋轉(zhuǎn)磁場原理 圖3旋轉(zhuǎn)磁場原理（4）極對數(shù)的形成 圖4 極對數(shù)原理當(dāng)在一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組上加上三相交流電壓時(shí)，該電壓將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場的速度由定子電壓的頻率所決定。當(dāng)磁場旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于該旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子繞組將切割磁力線，并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，而此感應(yīng)電流又將受到旋轉(zhuǎn)磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，即轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)。這就是異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。3 基本元器件的選擇: :在電路中涉及各種開關(guān)，控制三相交流電動(dòng)機(jī)的開關(guān)我選擇一般三極電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其他部位用主令按鈕開關(guān)控制，由于開關(guān)形狀和具體參數(shù)均不復(fù)雜，在此不做具體介紹，其圖形符號(hào)和文字符號(hào)如下。 圖5 開關(guān)和按鈕 熱繼電器的選擇:熱繼電器起電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)的作用，由發(fā)熱
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