机电传动控制课程设计指导书.ppt

机电传动控制课程设计 2011年6月27日 2011年7月1日 华中科技大学武昌分校机电与自动化学院 2 课程设计的目的 1 培养学生根据所学的机械和电气知识的综合运用能力 2 掌握分析机电传动控制系统的组成及原理的能力 3 培养学生设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力 4 培养编写设计说明书和操作说明书的能力 3 具体设计内容如下 任务分析熟悉被控对象的组成 运动方式及基本的控制关系 分析设计任务 设计控制原理图 电动机选型及计算根据负载及控制要求 确定电机类型 计算电动机的容量 选择型号 本次不考虑 电机给定 电路图设计根据任务要求 设计主电路及其保护电路 根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路 设计开关面板图 选定所需的电气元件 列出清单 修改图纸 定稿 撰写说明书编写电气原理说明书和操作说明书 操作顺序说明及调整方法 4 设计说明书编写要求 1 手写在A4纸上 每个学生绘制3份A4图纸 包括控制原理图 电路图 开关面板图 选型清单 写一份设计说明书 最后进行答辩 说明书内容按照指导老师给出的统一目录进行编写 2 对每一自成单元的内容 都应有大小标题 使其醒目突出 3 对所用公式和数据 应标明来源 参考资料的编号和页次 4 说明书字数不得少于2000字 且说明书应加上学校统一规定的封面 封底 并装订成册 5 设计图纸 选型清单 操作说明都编排在说明书里面 5 进度安排及学时分配 6 考核方法及成绩评定 平时成绩 平时表现 考勤 态度 设计中答辩 实验室演示 最后总答辩业务考核成绩 说明书 格式 正误 质量 操作说明 程序 图纸 格式 正误 质量 总成绩 平时成绩30 业务考核成绩70 课程设计按优秀 90 100分 良好 80 89分 中等 70 79分 及格 60 69分 和不及格 60分以下 五个等级评定总成绩 7 教材和主要参考资料 1 使用教材无2 教学参考资源 1 邓星钟 机电传动控制 第四版 武汉 华中科技大学出版社 2007 2 赵俊生等编著 电机与电气控制及PLC 北京 电子工业出版社 2009 10 3 尹志强 机电一体化系统设计课程设计指导书 北京 机械工业出版社 2007 4 石祥钟 机电一体化系统设计 北京 化学工业出版社 2009 8 课程设计的题目布置及要求 基于继电器 接触器控制系统的机床电气控制设计 同学们按照指导教师给定的题目设计 下面就题型的设计过程进行讲解 9 例题1 C650卧式车床的电气控制设计 10 11 题目描述 车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动 它承受切削加工时的主要切削功率 进给运动是溜板箱带动刀架的纵向或横向直线运动 车床辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回 尾座的移动与工件的夹紧 松开等 12 电力拖动形式 1 主轴的旋转运动 C650型车床的主运动是工件的旋转运动 由主电机拖动 其功率为10kW 主电机由接触器控制实现正 反转 其调速通过主轴变速机构的操作手柄 可使主轴获得各种不同的速度 为提高工作效率 主轴电机采用了反接制动 2 刀架的进给运动 溜板箱带着刀架的直线运动为进给运动 刀架的进给运动由主轴电动机带动 用进给箱调节加工时的纵向和横向进给量 3 刀架的快速移动 为了提高工作效率 车床刀架的快速移动由一台单独的快速电动机拖动 其功率为2 2kW 采用电动制动 4 冷却系统 车床内装有一台不调速 单向旋转的三相异步电动机拖动冷却泵 供给刀具切削时使用的切削液 13 1 保护要求 短路保护 主电动机 冷却泵 快速移动电动机 控电路 QF保护 长期过载保护 主电动机 冷却泵 控电路隔离保护 主电路和控电路采用控制变压器 任务书提供 2 控制要求 点动控制 主电动机 正反转控制 主电动机 但是反转时需要串接电阻保护 反接制动控制 主电动机 采用速度继电器检测 限流电阻 主电动机 在主轴点动时 限制启动电流 在停车制动时 又要限制过大的反向制动电流的作用 控制要求 14 主电路设计 主电动机回路 根据题目要求主电动机回路 有短路保护 长期过载保护 正反转 串电阻的切换 主电动机速度继电器 15 主电路设计 冷却泵回路 根据题目要求冷却泵回路 有短路保护 长期过载保护 16 主电路设计 快速移动回路 根据题目要求快速移动回路 有短路保护 17 主电路设计 18 1 主电动机M1点动控制 闭合触点KM3 主轴电动机M1串电阻R降压运行 2 主电动机M1正转控制 KM和KM3触点闭合 3 主电动机M1反转控制 KM和KM4触点闭合 4 M1正转反向制动控制 开始KM3和KM闭合 按下总停止按钮后 KM3和KM断开 KM4闭合 电动机反向串阻R 其中有KS1的速度继电器调节M1的正向速度 控制说明 19 5 M1反转正向制动控制 开始KM4和KM闭合 按下总停止按钮后 KM4和KM断开 KM3闭合 电动机反向串阻R 其中有KS2的速度继电器调节M1的反向速度 6 冷却泵电动机M2控制 闭合KM1 7 快速移动电动机M3控制 闭合KM2 控制说明 20 正反转动作流程 本设计中运行停止时反接制动为最难点 21 控电路设计 控制变压器 电源设计 根据题目提供一个控制变压器给控电路回路 控电路电源 22 控电路设计 主电动机点动控制 根据控制说明知要控制KM3触头的开合即可 23 控电路设计 正转启动 根据控制说明知要控制KM3和KM触头的同时开合即可 但是反转要互锁 24 控电路设计 反转启动 根据控制说明知要控制KM4和KM触头的同时开合即可 但是正转要互锁 25 控电路设计 正转运行反转制动控制 开始KM3和KM闭合 按下总停止按钮SB4后 KM3和KM断开 KM4闭合 电动机反向串阻R 其中有KS1的速度继电器调节M1的正向速度 26 控电路设计 反转运行正转制动控制 开始KM4和KM闭合 按下总停止按钮SB4后 KM4和KM断开 KM3闭合 电动机反向串阻R 其中有KS2的速度继电器调节M1的反向速度 27 控电路设计 冷却泵启停电路 按下按钮SB3 冷却泵启动 按下按钮SB5 冷却泵停止 28 控电路设计 快速移动电动机电路 行程开关ST触发闭合 KM2动作 快速移动电动机运转 29 控电路设计 整合各个分支控电路为一个整体 30 控电路设计 优化整个控制电路 完成设计 31 元件清单 32 元件清单 33 操作说明书 见链接 电气原理图 开关面板图 动作流程图 见CAD图纸