【文章內容簡介】 傳送帶 A、 B 的拖動電機，其額定功率為 ，額定電壓為交流 380V，額定電流為 5A，功率因數(shù)為 ，額定轉速 1430r/min。 大車電機選擇 根據(jù)電鍍行車大車實際情況：電鍍行車大車最大載重為 Mmax=3500Kg，其大車與導安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 13 軌間的摩擦系數(shù) u=，大車的速度要求為 v=30m/min，由電機功率計算公式 ()～ ()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應用》可選型號為 Y112M6 的電動機 1 臺作為大車的拖動電機，其額定功率為 6KW，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉速為 1500r/min。 小車 電機選擇 根據(jù)電鍍行車小車實際情況：電鍍行車小車最大載重為 Mmax=1500Kg，小車與導軌間的摩擦系數(shù) u=，小車的速度要求為 v=15m/min，由電機功率計算公式 ()～ ()可得出 P=375W，由此查《電動機選型與應用》可選型號為 Y100L14 的電動機 1 臺作為小車的拖動電機，其額定功率為 ，額定電壓為交流 380V，額定電流為 5A，功率因數(shù)為 ，額定轉速 1430r/min。 吊鉤電機選擇 根據(jù)電鍍行車吊鉤實際情況：電鍍行車吊鉤最大載重為 Mmax=500Kg，吊 鉤的速度要求為 v=15m/min，由電機功率計算公式 ()～ ()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應用》可選定吊鉤拖動電機型號為 YZR160M26，數(shù)量為 1 臺，其額定功率為 ，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉速為 1470r/min。 電氣元件選擇 電源指示燈選擇 根據(jù)實際情況，查《低壓電器維修手冊》可 選 型號為 XD7 信號燈 1 只作電源指示燈HLD, 其主要技術參數(shù)如為：額定電壓為 220V，顏色為綠色，變壓器式結構。 刀開關 選擇 根據(jù)前面所選定的電鍍行車各電機額定電流 ,可知配電支路的總工作電流為 45A，查《工廠常用電氣設備手冊》，選用規(guī)格最小的 HD11100/18 型單投刀開關作為自動線控制安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 14 表 DZ510型 自動開關 的脫扣器延時特性 系統(tǒng)配電支路的電源開關 ,數(shù)量為 1 只。其額定電壓為 380V，額定電流 100A。 自動開關選擇 (1) 用于電鍍行車主電路電源端的自動開關 QF1 的選擇 由于此自動開關是用作電鍍行車主電路電源端配電開關，作為該電路的短路保護電器，該電路負荷不大 ,所以可采用結構較為緊湊的塑料外殼式自動開關，并需在其內配備過電流電磁脫扣器。根據(jù)前面所 選定的各種電機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開關 QF1的型號選為 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開關 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開關作為用于 PLC、照明變壓器和穩(wěn)壓電源配電支路電源端的自動開關 QF2，其型號為 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 2021次；過電流電磁脫扣器額定電流為 10A，其脫扣器延時特性如表 所示： 接觸器選擇 試驗電流 N 5～ 6IN 動作時間 1h 20min ～ 40s 安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 15 (1) 傳送帶電機接 觸器 KM1～ KM4 的選擇 根據(jù)傳送帶電機額定功率為 、額定電流為 5A，查《低壓電器維修手冊》，選擇其接觸器 KM1～ KM4 型號為 CJ1020，數(shù)量為 4 臺，其額定電壓為交流 380V，額定電流為 20A，可控制電動機最大功率為 ， 倍額定電壓時通斷能力為 200A，操作頻率為 600 次 /h，電壽命為 60 萬次，機械壽命為 300 萬次。線圈參數(shù)：線圈電壓 220V，線圈匝數(shù) 3260177。 16，線圈導線直徑 ㎜，吸引線圈視在功率起動時 140VA、吸持時22VA，工作功率 9W，動作時間：起動時 16ms，釋 放時 18ms。 (2) 大車電機接觸器 KM5 和 KM6 的選擇 根據(jù)大車電機額定功率為 6KW、額定電流為 ，查《低壓電器維修手冊》，選擇接觸器 KM5 和 KM6 型號為 CJ1030，數(shù)量為 2 臺，其額定電壓為交流 380V，額定電流為 30A，可控制電動機最大功率為 ，吸引線圈視在功率起動時 210VA、吸持時 32VA。 (3) 小車電機接觸器 KM7 和 KM8 的選擇 根據(jù)小車電機額定功率 =、額定電流 =5 A，可選擇其接觸器與傳送帶電機選擇接觸器型號相同。數(shù)量為 2 臺，具體參數(shù)參考傳送帶電機接觸器。 (4) 吊鉤電機接觸器 KM9 和 KM10 的選擇 根據(jù)吊鉤電機額定功率為 、額定電流為 ，查《低壓電器維修手冊》，選擇其接觸器 KM9 和 KM10 型號為 CJ24100，數(shù)量為 2 臺，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，機械壽命為 600 萬次。 (5) PLC 電源及 PLC 負載電源接觸器 KM 選擇 從 附圖 可以看出 ，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)壓安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 16 電 源 GD 的 24V 直流輸出端，用來控制 PLC 負載電源的通／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按交流 220V 來選，而其額定電流 (即觸頭的額定電流 )應按直流電流 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 負載電路的通 /斷，另一對主觸頭用來控制 PLC 的 DC24V負載電路的通 /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，可控制電動機最大功率為 ， 倍額定電壓時通斷能力為 200A，操作頻率為 1200 次 /h，電壽命為 12 萬次，機械壽命為 800 萬次。 (6) 吊鉤電機串電阻起動接觸器 KM11～ KM13 選擇 因為吊鉤電機串電阻起動接觸器的主觸頭接于電機轉子電路中，故這些接觸器的型號選擇與前述控制吊鉤電機的接觸器 KM9 和 KM10 的選擇一樣，也為 CJ24100 型，數(shù)量為 3 臺。 熱繼電器選擇 (1) 傳送帶 A、 B 拖動電機的熱繼電器 FR1 和 FR2 的選擇 根據(jù)傳送帶電機額定功率為 、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熱繼電器 FR1 和 FR2，其型號為 JR020/3D，數(shù)量為 2 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開。其額定電壓為交流 500V，額定電流為 20A，熱元件額定電流為 ，額定電流調節(jié)范圍為 ～ ?？紤]到傳送帶 A、 B 的拖動電機額定電流為 5A，故熱繼電器的動作電流整定為 5A，這樣能保證熱繼電器在上述兩臺電動機過載時可靠動作。 (2) 大車拖動電 機的熱繼電器 FR3 的選擇 根據(jù)大車電機額定電流為 ，查《電器控制》，可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為大安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 17 車拖動電機的熱繼電器 FR3，其型號為 JR020/3D，數(shù)量為 1 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開。其額定電壓為交流 500V，額定電流為20A，熱元件額定電流為 11A，額定電流調節(jié)范圍為 ～ 11A?？紤]到大車拖動電機額定電流為 ，故熱繼電器的動作電流整定為 ，這樣能保證熱繼電器在電動機過載時可靠動作。 (3) 小車拖動電機的熱繼電器 FR4 的選擇 根據(jù)小車電 機額定電流為 5A，可選與傳送帶 A、 B 拖動電機同樣型號規(guī)格的熱繼電器 JR020/3D 作為小車拖動電機的過載保護電器。 (4) 吊鉤拖動電機的熱繼電器 FR5 的選擇 根據(jù)吊鉤電機額定電流為 ，查《電器控制》，選擇熱繼電器型號為 JR060/3D，數(shù)量為 1 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開。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，調節(jié)范圍14～ 22A，故熱繼電器的動作電流整定為 ，這樣能保證熱繼電器在電動機過載時可靠動作。 電流繼電器選擇 本電鍍行車吊鉤電機采用轉子串電阻起動，起動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 來實現(xiàn)，查《中低壓電控使用技術》，可選型號為 LL63 的電流繼電器 3 只，其觸點數(shù)為一動合、一斷開，最大整定電流值為 20A，電流整定范圍 5～ 20A，動作時間 1 .1 倍整定值時小于 20ms，觸頭斷開容量 AC250V，電壽命 10 萬次。 中間繼電器選擇 為了防止電動機開始起動時，起動電流由零增大到最大值的一段時間內，電流繼電器還未動作，而接觸器線圈通電吸合將 電阻短接，使電動機變?yōu)橹苯悠饎?。故在電路中設置安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 18 了中間繼電器，在起動時由中間繼電器的常開觸頭來切斷接觸器 KM11～ KM13 的線圈回路，這樣就可保證起動時轉子回路接入全部電阻。查《低壓電器維修手冊》，可選型號為DZ650 的中間繼電器 1 只，其額定電流為 DC24V，動作時間小于 40mm，觸點容量為AV250V。 制動電磁鐵型號的選擇 電動機的機械抱閘制動器的有關技術參數(shù)由機械方面的工程技術人員提供，這里只需向機械方面的工程技術人員提供選擇制動電磁鐵的要求即可，即要求對大車和小車拖動電機采用通電抱閘 制動方式；為了防止突然停電時吊鉤上的重物自由落下，應對吊鉤拖動電機采用斷電抱閘制動方式。同時所有制動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 負載電源的種類和電壓等級的數(shù)量，便于控制機系統(tǒng)的設計、安裝和接線。 熔斷器選擇 熔斷器 FU1 接于 直流穩(wěn)壓電源 GD 的輸入電路中，它 所保護的對象為 直流穩(wěn)壓電源GD， 該直流穩(wěn)壓電源 GD 向 PLC 的負 荷 供電，其負 荷 中 沒有沖擊性負荷，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電路的短路保護熔斷器 FU1， 其主要技術參數(shù)如下： =380V， =15A， =10A， Idl=2KA 電氣原理圖設計 本自動線中的電動機控制線路，采用交流 380/220V 電源供電，電源開關采用刀開關與自動開關串 聯(lián) 的組合形式，其中刀開關起隔離電源、安全檢修的作用，自動開關起短路保護作用。電動機控制線路中各電機主電路接于 380V 電源，控制電路接于 220V 電源。各電機主電路采用接觸器控制，并采用熱繼電器作過載保護，其中大車 電機、小車電機和吊安徽 師范大學本科生畢業(yè)設計 電鍍行車的自動化控制 19 鉤電機采用 電磁抱閘制動 。因實際需要，吊鉤電機采用轉子串電阻起動。因此，電鍍行車電動機的主電路、局部照明電路、向 PLC 負載供電的直流穩(wěn)壓電源如附錄 A 中的圖 所示 。 在 附圖 所示主電路中，根據(jù)前面所確定的控制方案，各主軸電機的接觸器 KM1～KM10 的線圈由 PLC 控制。因此，在該圖中不需再給出這些接觸器的線圈控制回路。 信號和故障顯示采用 DC24V 發(fā)光二極管，因此，電路中配備了一臺 AC220V/DC24V 變壓器向該二極管電路提供 24V直流電源。該電源及其整流變壓器由協(xié)作單位供貨。 在 附圖 的自動開關 QF2 作為穩(wěn)壓電源和 PLC 及其負載的短路保護，接觸器 KM作為 PLC及其負載的電源控制電器。 輔助電路的設計 PLC 負載電源電路設計 PLC 的負載包括 接觸器線圈、電磁換向閥線圈、信號指示燈、電鈴和蜂鳴器等五種。為了減少指示燈占用的信號顯示屏的安裝面積，需要選用體積較小的信號指示燈。目前在各類信號指示燈中，只有發(fā)光二極管的體積較小，因此，只能選用發(fā)光二極管作該控制系統(tǒng)的過程顯示指示燈。由于發(fā)光二極管屬直流元件，其電壓等級較高的也只有 24V，因此就需要為 PLC 負載配置一 臺輸出電壓為 24V 的直流穩(wěn)壓電源 GD。此外，需要在該穩(wěn)壓電源的輸入回路配置一只熔斷器 FU1 作其短路保護。根據(jù)以上配置情況，可將 PLC 負載電源電路的電氣原理圖設計成如 附圖 所示的形式。但直流穩(wěn)壓電源 GD 以及向該電源供電的變壓