【正文】 三速電動(dòng)機(jī)電氣控制原理草圖在圖中，若電動(dòng)機(jī)原處于停止?fàn)顟B(tài)，則起動(dòng)只能進(jìn)入低速運(yùn)轉(zhuǎn)，不能直接進(jìn)入中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)；因若SB2沒按動(dòng)過，則KA1將不會(huì)吸合，其所有常開觸點(diǎn)斷開。③ 中間記憶元件的設(shè)置。現(xiàn)在，我們計(jì)劃仍然由SB1~SBKM1~ KM4來共同完成對(duì)電動(dòng)機(jī)四種工作狀態(tài)的控制()，則邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的過程如下所述： 三速電動(dòng)機(jī)電氣控制原理圖工作循環(huán)圖根據(jù)前述，為滿足對(duì)紡織車間全年的溫、濕度控制要求，對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制我們可確定如下工作程序： 系統(tǒng)功能框圖作執(zhí)行幾件動(dòng)作節(jié)拍表及主令元件狀態(tài)表根據(jù)執(zhí)行元件對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和電動(dòng)機(jī)工作程序，我們作出如表2的工作狀態(tài)表(表中執(zhí)行元件我們沒有標(biāo)上KM4，是因?yàn)镵MKM3的動(dòng)作狀態(tài)相同,可把他們理解成—只雙線圈接觸器KM3)。 邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)前述實(shí)例我們?cè)谠O(shè)計(jì)三速電動(dòng)機(jī)電氣控制原理圖時(shí)采用的是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，下面我們?cè)儆眠壿嬙O(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)三速電動(dòng)機(jī)電氣控制原理圖。其中中間繼電器KA6一KA8是為了擴(kuò)大接觸器KMKMKM2的輔助觸點(diǎn)數(shù)而設(shè)置。為此我們?cè)O(shè)置HLHLHLHL8故障指示燈，HL4一HL7工作狀態(tài)指示燈。當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在高速狀態(tài)，按動(dòng)低速按鈕SB2后的工作原理與上述類似，只不過此時(shí)工作的電器換成了KAKAKTKT4而巳，讀者可自行分析。促此時(shí)KT2的延時(shí)常開觸點(diǎn)仍未閉合，使KM4能吸合，電動(dòng)機(jī)將失電停機(jī)。當(dāng)KT1延時(shí)到后，其延時(shí)常開觸點(diǎn)斷開使KA4線圈失電，KA4釋放，KA4的常開觸點(diǎn)KA41和常閉觸點(diǎn)保證KM2線圈失電釋放，使KM22復(fù)位，這樣KM4得電吸合，其常開觸點(diǎn)又使接觸器KM3吸合，KM3常閉觸點(diǎn)KM33又使KT2失電釋放，電動(dòng)機(jī)白動(dòng)進(jìn)入高速狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。在中間繼電器KA4吸合其常開觸點(diǎn)KA4—1使KM2吸合的同時(shí)，另一對(duì)常開觸點(diǎn)KA4—2使時(shí)間繼電器KT2線圈得電吸合自保并開始延時(shí)。當(dāng)按動(dòng)高速按鈕SB4后，其常閉觸點(diǎn)SB41使KM2線圈失電釋放，同時(shí)其常開觸點(diǎn)SB42使時(shí)間繼電器KT1線圈得電吸合。只有等接觸器KM2吸合，其常閉觸點(diǎn)KM24使中間繼電器KA3失電釋放，KA3串在KM4線圈回路中的常閉觸點(diǎn)回復(fù)后，KM4才能吸合，進(jìn)而使KM3吸合而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行。其中中間繼電器KAKA4和時(shí)間繼電器KTKT2保證電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行狀態(tài)的平穩(wěn)過渡。中速與高速之間的切換同樣只要按動(dòng)SB3或SB4按鈕便能實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)只能低速起動(dòng)，不允許中速或高速直接起動(dòng)，在線路中設(shè)置了中間繼電器KA1，并將KA1的二對(duì)常開觸點(diǎn)分別串入接觸器KM3和KM4的線圈回路，使得起動(dòng)時(shí)若不按SB2按鈕，接觸器KM1沒有吸合過，則中間繼電器KA1不可能吸合，其二對(duì)常開觸點(diǎn)均處于斷開狀態(tài)，即使按下SB3或SB4按鈕，接觸器KM2或KM4均不會(huì)吸合。接觸器KM2吸合，三相電源進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的UVW2端子，電動(dòng)機(jī)工作在中速狀態(tài)。即要求在三種速度之間轉(zhuǎn)換。這樣，使電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)換狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)速變化較大，不利于電動(dòng)機(jī)的使用。考慮到控制柜要有短路、過載等保護(hù)，在原理圖的主回路中設(shè)置三只熱繼電器和三只熔斷器，結(jié)合三速電動(dòng)機(jī)繞組接線圖設(shè)計(jì)出圖41所示電路。 本章小結(jié)，針對(duì)具體的電機(jī)拖動(dòng)方案，結(jié)合目前市場上常用的電機(jī)類型和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，論述了電動(dòng)機(jī)的選型方案，最終確定了用于本系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)類型。繞組接法為△∕Y∕YY。由已知條件即得：Q2：Ql＝，Q3：Ql＝，Pl＝，P2＝1457r／min。 本章小結(jié)本章論述了電機(jī)拖動(dòng)的基本原理，首先介紹了交直流電機(jī)的拖動(dòng)原理和兩者之間的差異，接著依據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求論述了電機(jī)的拖動(dòng)方案。前幾種調(diào)速方案都可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，但實(shí)現(xiàn)調(diào)速的控制設(shè)備和控制方案都比較復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)投入較大。圖210 轉(zhuǎn)子串電阻的人為機(jī)械特性 電機(jī)拖動(dòng)方案論述從設(shè)計(jì)任務(wù)書中內(nèi)容可知，要求我們?cè)O(shè)計(jì)的控制設(shè)備的控制對(duì)象為—紡織車間的軸流風(fēng)機(jī)，其全年的送風(fēng)量是不均勻的，可劃分為三個(gè)時(shí)間段，即夏季、春秋季和冬季。因s很小，近似為直線。曲線形狀分析：1）AB段。最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm和臨界轉(zhuǎn)差率sm都與定子電阻及定、轉(zhuǎn)子漏抗有關(guān)。直到20世紀(jì)60~70年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，使得采用電力電子變換器的交流拖動(dòng)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，特別是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制的出現(xiàn)，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，一直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流拖動(dòng)按調(diào)速性能分工的格局終于被打破了。負(fù)載特性為一條拋物線。①恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)的特性。②運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號(hào)的規(guī)定首先確定電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檗D(zhuǎn)速的正方向，然后規(guī)定：1）電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。 直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)圖運(yùn)動(dòng)方程的實(shí)用形式： 22系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三種狀態(tài)：1）當(dāng)或時(shí)，系統(tǒng)處于靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，即處于穩(wěn)態(tài)。 典型的拖動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電機(jī)（英文：Electric machinery，俗稱“馬達(dá)”）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。第2章 電機(jī)拖動(dòng)方案的確定 電機(jī)拖動(dòng)原理在諸如石油化工、輕工、紡織等工業(yè)部門，廣泛使用者電力拖動(dòng)系統(tǒng)。文章首先系統(tǒng)地論述了電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的原理以及方法，從數(shù)學(xué)層面分析了系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性。 電機(jī)調(diào)速中的控制技術(shù)交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變的被控對(duì)象，隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置性能的完善，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速從直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組調(diào)速、晶閘管可控整流器直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速，變頻調(diào)速又由VVVF控制的PWM變頻調(diào)速發(fā)展到矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速。變流裝置對(duì)電網(wǎng)的諧波問題已引起高度的重視，把不控整流橋改成PWM雙向整流橋已成為當(dāng)前的熱門課題。交流調(diào)速技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了好多年，有以下幾種發(fā)展趨勢：（1）新的控制策略異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、時(shí)變的非線性系統(tǒng)，瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的控制困難，使它的動(dòng)態(tài)性能很長時(shí)間內(nèi)不如直流電機(jī)。同步電機(jī)沒有轉(zhuǎn)差，也就沒有轉(zhuǎn)差功率，所以同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)只能是轉(zhuǎn)差功率不變型（恒等于0）的，而同步電機(jī)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)又是固定的，因此只能靠變壓變頻調(diào)速，沒有像異步電機(jī)那樣的多種調(diào)速方法。目前由于交流調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展，直流調(diào)速技術(shù)逐漸被淘汰。1960年以來，晶閘管整流器的應(yīng)用，使得直流調(diào)速技術(shù)得到了飛速對(duì)的發(fā)展。交流電機(jī)沒有換向器，不受這種限制，因此，特大容量的電力拖動(dòng)設(shè)備，如厚板軋機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)等，以及極高轉(zhuǎn)速的拖動(dòng)，如高速磨頭、離心機(jī)等，都以采用交流調(diào)速為宜[4]。常應(yīng)用在電梯的交流調(diào)速系統(tǒng)中。（2）高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，宜于在寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速，以前在許多需要調(diào)速和快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。由于其優(yōu)異性能，調(diào)速電動(dòng)機(jī)已廣泛用于鋼鐵、電站、電纜、化工、石油、水泥、紡織、印染、造紙、機(jī)械等工業(yè)部門作恒轉(zhuǎn)矩或遞減轉(zhuǎn)矩的負(fù)載機(jī)械無級(jí)調(diào)速之用，尤其適宜作流量變化較大的泵和風(fēng)機(jī)類負(fù)載托動(dòng)之用，能夠獲得良好的節(jié)能效果[3]。這就是說，維持車間合理的溫濕度變化對(duì)車間的生產(chǎn)有巨大的影響。傳統(tǒng)家紡多，規(guī)模小，產(chǎn)品單一，加工貿(mào)易比重仍然很大，應(yīng)對(duì)國際競爭手段不足，處在整合階段[2]。行業(yè)缺乏品牌運(yùn)作、資本運(yùn)籌、國際交往的人才，缺乏國際化經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)和適應(yīng)國際競爭的復(fù)合型人才。除化學(xué)纖維生產(chǎn)技術(shù)和服裝骨干企業(yè)的縫紉設(shè)備接近國際先進(jìn)水平以外，紡紗、織造、染整等傳統(tǒng)工藝與世界先進(jìn)水平有較大差距。系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)車間溫濕度的控制。通過建立風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量以及軸功率之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，確定了電機(jī)的拖動(dòng)方案。車間溫濕度的控制涉及自然環(huán)境的狀態(tài)和人為地對(duì)溫濕度進(jìn)行補(bǔ)償兩個(gè)問題。然而，目前我國的紡織工業(yè)還存在著生產(chǎn)技術(shù)落后、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、人才資源匱乏、信息化程度不高、缺乏品牌經(jīng)營管理等諸多問題。一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)于企業(yè)而言是至關(guān)重要的，其原因主要有以下兩點(diǎn)：第一，就生產(chǎn)過程而言，安全是第一要素，其包括參與生產(chǎn)人員的人身安全和設(shè)備安全。其中，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的系統(tǒng)就是一個(gè)典型的自動(dòng)控制系統(tǒng)。所謂的自動(dòng)控制，是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備裝置（稱控制裝置或控制器），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控量）自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行[1]。首先，自動(dòng)控制技術(shù)為企業(yè)安全的生產(chǎn)過程創(chuàng)造了良好的條件；其次，自動(dòng)控制技術(shù)使得企業(yè)的生產(chǎn)過程更加高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。我們知道，紡織工業(yè)是一項(xiàng)重要的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)行業(yè)，其產(chǎn)品涉及到人們生活的諸多方面。對(duì)于紡織廠的生產(chǎn)車間而言，如何控制溫度和相對(duì)濕度是車間良性運(yùn)行的重要保證。目 錄中文摘要 I英文摘要 II第1章 緒 論 1 選題背景及意義 1 電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 1 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù) 2 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù) 3 電機(jī)調(diào)速中的控制技術(shù) 4 論文內(nèi)容及章節(jié)安排 4第2章 電機(jī)拖動(dòng)方案的確定 5 電機(jī)拖動(dòng)原理 5 直流電機(jī)拖動(dòng)原理及特性 6 交流電機(jī)拖動(dòng)原理及特性 8 電機(jī)拖動(dòng)方案論述 12 本章小結(jié) 13第3章 電動(dòng)機(jī)的選型方案論述 14 電動(dòng)機(jī)選型 14 本章小結(jié) 16第4章 電氣控制原理圖的設(shè)計(jì) 17 電氣控制原理圖設(shè)計(jì)方法論證 17 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 17 邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 22 本章小結(jié) 29第5章 電器元件的選擇明細(xì) 30 電器元件的選擇 30 刀開關(guān) 30 熔斷器 30 熱繼電器 31 接觸器 31 電流互感器與電流表 32 中間繼電器 32 時(shí)間繼電路 32 按鈕 33 指示燈 33 指示燈 33 接線端子 34 電路元件明細(xì)表 34 本章小結(jié) 35第6章 電器布置圖的設(shè)計(jì) 36 電氣布置圖的設(shè)計(jì)原則 36 36 三速電動(dòng)機(jī)電氣控制柜的布置 39 本章小結(jié) 41第7章 電器接線圖的設(shè)計(jì) 42 接線圖的設(shè)計(jì) 42 本章小結(jié) 49第8章 總結(jié)與展望 50 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié) 50 三速電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的未來展望 50致 謝 51參考文獻(xiàn) 52附 錄 53附錄A：國家電氣標(biāo)準(zhǔn)的若干規(guī)定 53一、 電控設(shè)備導(dǎo)線的顏色 53表A—1 依導(dǎo)線顏色標(biāo)志電路的規(guī)定 54表A—2 依電路選擇導(dǎo)線顏色的規(guī)定 55中文摘要針對(duì)某紡織車間溫濕度的保持問題，采用控制軸流風(fēng)機(jī)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的控制。最后據(jù)溫濕度控制要求和電機(jī)拖動(dòng)方案，設(shè)計(jì)了電氣控制設(shè)備電氣控制原理圖。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國紡織品三大行業(yè)（紡織業(yè)、服裝業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)）產(chǎn)值占比約分別為61%、28%、11%。再次，高素質(zhì)人力資源缺乏。最后，缺乏品牌經(jīng)營理念。面對(duì)復(fù)雜多邊的外部環(huán)境，車間的溫濕度也會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，車間溫濕度的變化不僅影響生產(chǎn)原料的質(zhì)量，還影響到工人的精神狀態(tài)以及機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)速電機(jī)是利用改變電機(jī)的級(jí)數(shù)、電壓、電流、頻率等方法改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以使電機(jī)達(dá)到較高的使用性能的一種電機(jī)。對(duì)一些精確控制，調(diào)速技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。但風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速范圍和對(duì)動(dòng)態(tài)快速性的要求都不高，只需要一般的調(diào)速性能。其后，又陸續(xù)提出了直接轉(zhuǎn)矩控制、解耦控制等方法。r/min，超過這一數(shù)值時(shí)，其設(shè)計(jì)與制造就非常困難了。換向器與電刷的位置保證了電樞電流與勵(lì)磁電流的解耦，使轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。主要有以下3個(gè)方面：（1）轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)；（2）轉(zhuǎn)速、電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)；（3）可逆控制和弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)。一直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流拖動(dòng)按調(diào)速性能分工的格局終于被打破了。(2)開關(guān)磁