《機電傳動控制》
課程設計說明書
院系班級
姓名學號
指導老師
目錄一、任務書2
二、 正文5
1.課程設計主要目的5
2.機電傳動控制概述5
3.總體設計6
3.1.控制要求的分析6
3.2液壓控制迴路中電磁閥被控邏輯表示式6
3.3繼電器接觸器和plc控制的解決方法7
4.繼電器接觸器控制系統設計8
4.1原理圖8
4.1.1主電路8
4.1.2控制電路9
（1）電機控制迴路
（2）液壓控制迴路10
4.1.3照明顯示11
4.2接線圖12
4.3元件選型13
（1） 電動機的選型13
（2） 熔斷器的選型13
（3） 整流器的選型14
（4） 熱繼電器的選型14
（5） 交流接觸器、中間繼電器與時間繼電器的選型………… 14
（6） 壓力繼電器與電磁閥的選型15
（7） 照明與顯示燈的選型15
（8） 變壓器的選型15
（9） 按鈕及刀開關的選型16
控制系統設計16
三、小結19
一．任務書
課程設計任務書
（一）、課程設計目的
本課程是機械設計製造與自動化專業的專業必修課。課程設計的目的和任務在於使學生掌握機械裝置電器控制的基本知識、基本原理和基本方法,以培養學生對電氣控制系統的分析和設計的基本能力。加深學生對課程內容的理解，驗證理論和鞏固、擴大所學的基本理論知識。
（二）、課程設計內容（含技術指標）
二．正文
1.課程設計的目的
機電傳動控制是機械設計製造與自動化專業的專業必修課，本課程是一門實踐性很強的課程，課程設計是本課程必不可少的環節。課程設計的目的和任務在於使學生掌握機械裝置電器控制的基本知識、基本原理和基本方法,以培養學生對電氣控制系統的分析和設計的基本能力。加深學生對課程內容的理解，驗證理論和鞏固、擴大所學的基本理論知識。
2.機電傳動控制概述
機電傳動是指以電動機為原動機驅動生產機械的系統之總稱。它的目的是將電能轉變為機械能，實現生產機械的啟動、停止以及速度調節，滿足各種生產工藝過程的要求，保證生產過程正常進行。
在現代工業中，為了實現生產過程自動化的要求，機電傳動不僅包括拖動生產機械的電動機，而且包括控制電動機的一整套控制系統。也就是說，現代機電傳動是和由各種控制項組成的自動控制系統緊密地聯絡在一起的，所以，稱之為機電傳動控制。
從現代化生產的要求出發，機電傳動控制系統所要完成的任務，從廣義上講，就是要使生產機械裝置、生產線、車間甚至整個工廠都實現自動化；從狹義上講，則專指控制電動機驅動生產機械，實現產品數量的增加、產品質量的提高、生產成本的降低、工人勞動條件的改善以及能源的合理用。隨著生產工藝的發展，對機電傳動控制系統提出的要求愈來愈高。
在近代機械工業的發展過程中，機電傳動的發展，經歷了乙個複雜的過程：（1）電機的拖動的發展過程如下：多電機拖動（不同電機成組拖動、單電機拖動、由單獨電機拖動）。
（2）控制系統的發展過程如下：繼電器控制、接觸器控制、電機放大機控制、計算機數字控制（plc）、電力功率電晶體控制、磁放大器控制。由整個發展過程，不難看出，隨著機械加工要求不斷提高，機電傳動控制系統的複雜度也在不斷增加。
本課程的重點在與控制部分，如何利用電氣元件或計算機控制電氣來拖動機械實現所要求的功能。在設計控制系統時，就要求設計人員對執行元件（電動機）、控制項的熟練掌握與運用，同時也要求對控要求進行了解。
3、總體設計
3.1控制要求的分析
任務書中控制要求有：
1)動力頭為單向運轉，停車採用能耗制動
2)只有在油幫浦工作，油壓達到一定的壓力後（由油壓繼電器控制）才能進行其它控制。
3)專用工具機能進行半自動迴圈，又能對各個動作單獨進行調整
4)應用照明及工作狀態顯示
5)有必要的電報保護和聯鎖
由上述控制要求，可分析出以下幾點：
（1）在主迴路中僅需對電機的啟停進行控制和對動力頭電機進行能耗制動的設計，不需控制正反轉；
（2）在液壓迴路的液壓幫浦附近處應新增壓力繼電器，並在液壓控制迴路的首端加入該壓力繼電器的常開觸點，以實現滿足油壓後才能進行其他控制的要求； （3）對於工具機的半自動迴圈，可以採用起保停電路來實現，而對於各個動作的單獨調整則可在控制首端加入萬能轉換開關，並對各個動作設定手動按鈕來實現該控制要求；
（4）控制迴路中可新增輔助迴路，以控制照明和顯示功能；
（5）在每個電動機的連線處，均接入乙個適合的熱繼電器，以實現過熱保護，在主迴路中各個支路與主電源相連線處均接入乙個適合的熔斷器，以實現過流保護（短路保護），而在控制迴路與變壓器相連處也應接入適合的熔斷器，同樣實現過流保護。
3.2液壓控制迴路中電磁閥被控邏輯表示式
據分析，電磁閥被控邏輯表示式如下:
3.3繼電器接觸器和plc控制的解決方法
繼電器接觸器控制系統：
1、控制方式：繼電器的控制是採用硬體接線實現的，是利用繼電器機械觸點的串聯或併聯極延時繼電器的滯後動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。
2、控制速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現象。
3、延時控制：靠時間繼電器的滯後動作實現延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環境影響大，調整時間困難。
plc控制系統：
1、控制方式：plc採用儲存邏輯，其控制邏輯是以程式方式儲存在記憶體中，要改變控制邏輯，只需改變程式即可，稱軟接線。
2、控制速度：plc是由程式指令控制半導體電路來實現控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。
3、延時控制：plc用半導體積體電路作定時器，時鐘脈衝由晶體振盪器產生，精度高，調整時間方便，不受環境影響
綜上所述：採用繼電器接觸器控制**低，檢修調整方便，簡單。裝置質量相對大，安裝空間大，適用於控制系統簡單，時間控制要求不高的場合。
採用plc控制**貴，接線簡單，可靠，結構緊湊體積小，適用於控制結構複雜，安裝空間小，控制速度高，時間控制要求精確的場合。對於雙面銑的控制系統由於有不同的經濟條件和加工條件，所以將兩種解決方案都設計解決如下。
4.繼電器接觸器控制系統設計
在區域性設計中，主要完成三部分內容：原理圖、設計元器件選型、接線圖的設計。
這三部分內容是整個設計的核心部分，通過這部分，得出了整個設計的結果：兩張a3圖紙，一張元器件明細表。（見附錄）
4.1原理圖
在原理圖的設計部分，將其分為3大模組進行分工設計。其中包括有主電路模組的設計、控制電路模組的設計與照明電路模組的設計三部分。
而在控制電路模組中，將其又分為電機控制電路與液壓控制迴路兩部分。照明迴路中主要包括有照明與顯示電路部分。
4.1.1主電路
主電路的設計中主要應滿足一下幾點要求：
1)動力頭電機應實現能耗制動；
2)動力頭電機、液幫浦電機兩者應分開接向主電源，並由不同的接觸器控制；
3）兩種電機均應實現短路保護（過流保護）與過熱保護中間加乙個繼電器與熔斷器；
4）電源處應有乙個總閘控制電源的關斷，設定為空氣開關。
對於要求（1），將左右動力頭的兩電機接在同乙個接觸器上進行控制，然後在接觸器的首位接上乙個可控的直流電源（由變壓器和整流橋組成）來實現。對於要求（2），選用三個接觸器來控制三種不同功率的電動機，並分開三個迴路來控制即可。對於要求（3），選用合適的熔斷器，在三個迴路接向電源出接上相應的熔斷器來實現短路保護；再選用合適的熱繼電器，在接向電動機處接如相應熱繼電器來實現過熱保護。
對於要求（4），在電源處，新增乙個空氣開關qf，可自動實現過載保護作用。
具體電路圖如下：
圖1.主迴路電路設計圖
4.1.2控制電路
在控制迴路中，主要有兩部分：電機控制迴路與液壓控制迴路。這兩部分均應接向110v交流電壓，故該迴路與主迴路相連線時，應將主電源的l1、l3相接如變壓器來降壓，以提供110v的兩相交流電。
（1）電機控制迴路
在控制電機時，為滿足動力頭電機的能耗制動，利用時間繼電器來控制直流電源的延時斷開。在三種電機的啟停控制上，利用接觸器的「起保停」電路來控制，分別加入啟停按鈕。而在動力頭電機的停止上，利用聯動開關來控制，以其常閉觸點為停止，常開觸點為直流電源的接入。
這樣，保證了動力頭電機的停止，同時也接入了能耗制動，中間採用萬能轉換開關實現手動與自動控制。
具體電路圖如下：
圖2.電機控制迴路設計圖
（2）液壓控制迴路
機電傳動課程設計
中原工學院機電系統綜合性課程設計 紡織機械同步傳動及測控系統設計報告 textile machinery synchronization transmission of measurement and control system design 單位 機電學院 學號 200800384121 姓名 ...
機電傳動控制課程設計書
機電傳動控制 課程設計說明書 院系班級 姓名學號 指導老師 目錄1 任務書3 1 課程設計目的3 2 課程設計內容3 2 正文4 1.課程設計主要目的4 2.機電傳動控制概述4 3.控制要求5 4.繼電器接觸器控制系統設計5 4.1原理圖5 4.1.1主電路6 4.1.2控制電路6 4.1.3照明顯...
課程設計說明書 參考
課程名稱 道路勘測課程設計 課程 8503891 題目 丘陵區 公路勘測設計 學院 直屬系 建築與土木工程學院 年級 專業 班 2009級交通土建2班 學生姓名段浩 學號 312009 指導教師 黃敬林 開題時間 2009 年 5 月 18 日 完成時間 2009 年 6 月 5 日 目錄 概述2 ...