电镀车间工厂电气设计参照模板.docx
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电镀车间工厂电气设计参照模板
目录……………………………………………………………………………………………1
第一节：
《电气控制技术》课程设计任务书…………………………………………2
1.1总体介绍……………………………………………………………………………2
1.2拖动情况介绍………………………………………………………………………3
1.4设计要求……………………………………………………………………………3
第二节：
电镀车间专用行车电气控制…………………………………………………4
2.1摘要………………………………………………………………………………4
2.2电镀行业的简介……………………………………………………………………4
2.3行车的简介…………………………………………………………………………4
2.4设计思路……………………………………………………………………………5
2.3.1主控电路图设计…………………………………………………………5
2.3.2控制电路图设计…………………………………………………………6
2.4.3主要参数计算……………………………………………………………6
第三节电气原理电路图…………………………………………………………………7
3.1主电路及指示电路………………………………………………………………7
3.2控制电路……………………………………………………………………………8
3.3电路图的工作原理…………………………………………………………………9
3.4电器元件目录表…………………………………………………………………10
第四章：
元器件介绍……………………………………………………………………11
4.1低压断路器………………………………………………………………………11
4.2行程开关…………………………………………………………………………11
4.3电磁制动器………………………………………………………………………11
总结………………………………………………………………………………11
参考文献…………………………………………………………………………12
第一章：
《电气控制技术》课程设计任务书
课题：
电镀车间专用行车电气控制系统设计
1.1总体介绍
行车采用远距离控制，起吊重量在500KG以下，起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。
电镀生产时，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升并自动逐段前进。
按工艺要求在需要停留的槽位停止（共5个槽位），并自动下降，停留一定时间（各槽位停留时间预先按工艺调定）后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，自至生产线的末端自动返回原位，工人卸下处理好的零件，重新装料进入下一加工循环。
设备机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，但要求准确停位，以便吊篮能准确进入电镀槽内。
工作时，除具有自动控制的大车移动（前/后）与吊物（上/下）运动外，还有调整吊篮位置的小车运动（左/右）。
车间电镀布置图如下图所示。
1.2拖动情况介绍
专用行车的大车、小车及升降运动均采用三相交流异步电动机（Y802—4型、0.75KW、2.1A、1390r/min）分散拖动，并采用一级机械减速，1—5电镀槽停留时间分别为300s、180s、180s、120s、60s。
1.3设计要求
1、控制装置具有程序性预选功能（按电镀工艺确定需要停留槽位），一旦程序选定，除上下装卸零件，整个电镀工艺应能自动运行；
2、前后运动、升降运动要求准确定位；
3、前后、升降以及左右运动之间有联锁作用；
4、采用远距离控制，整机电源及各动作要有相应指示；
5、应设置极限位置保护和其他必要的电气保护措施；
6、绘制电气控制原理图，选择电器元件、编制元件目录表；
7、编制设计使用说明书。
行车电气控制系统设计
2.1摘要:
行车是用来完成短距离内提升和移动物件的机械，是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，电镀行车由于他的高危险性，应用它的场合更是频繁，行车对减轻工人体力劳动，提高劳动生产率起着重要的作用。
本设计中的行车要实现前后，左右及上下的三维运动，并且要准确定位，具有远距离控制，能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一序列的工作。
在设计中采用低压电器的控制方式，控制路线的设计方面力图做的布局合理，排列均匀，原理上有极限位置保护和必要地电气保护措施。
2.2电镀行业的简介
电镀就是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属合金的过程，是利用电解作用使金属或其他材料制作的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性，导电性，反光性及增进美观等作用。
利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的，但性能和基体材料不同的金属覆盖层的技术。
电镀层比热侵层均匀，一般比较薄，从几个微米到几十微米不等。
通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件。
镀层大多是单一金属或合金，如钛靶、锌、镉、金或青铜。
黄铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆盖层，如钢上的铜-镍-镉层、钢上的银-铟层等。
电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。
2.3行车的简介
行车、吊车、天车都是人们对起重机的一个笼统叫法，行车和我们现在所称的起重机基本一样。
基本有两类：
一类为集中驱动。
即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
行车的种类按其结构和功能特点可以分为几大类型。
第一：
轻小型起重设备。
它特点是轻便，结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主。
轻、小型起重设备，一般只有一个升降机构，它只能使重物作单一的升降运动。
第二：
桥式起重机。
它的特点是可以使挂在吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平移动。
桥式起重机包括：
起升机构，大、小车运行机构。
第三：
臂式起重机。
它多装于车辆上或其他形式的运输工具上，这样就构成了运行臂架式旋转起重机。
第四：
升降机。
它的特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。
升降机虽然只有一个升降机构，但在升降机中，还有其他许多附属装置。
2.4设计思路
图1设计思路图
2.4.1主控电路图设计
电动机M1、M2、M3自动控制连续运转，由热继电器FR1、FR2、FR3实现M2、M3的过载保护。
低压断路器QF作为电源控制，既可以做欠压保护，又可以实现漏电保护，由熔断器FU实现短路保护。
为保证准确停车并考虑到前后与升降运动由同一型号的电动机拖动，并且不能同时工作。
所以停车时，可采用一个直流电源实现能耗制动。
直流电源可采用低压交流电源经单相桥式整流得到。
能耗制动回路中设有单独的短路保护。
2.4.2控制电路图设计
专用行车的小车大车及升降运动均采用三相交流异步电机分散拖动。
由于电镶行车要末采用远距离控制行车在运动的时候必然要左右,前后,上下都能进行,故要采用三台电动机。
这三台电动机并且要能正反转;考虑到前后,升降运动便用频繁，所以对应的电机在制动的时候要采取制动措施。
行车的上下、左右及前后运动分别由电动机M1、M2、M3拖动，并由接触器KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6分别控制电动机M1、M2、M3的正反转，KM7、KM8是M2、M3电机制动的接触器，SQ1—SQ5分别是1号槽位到5号槽位的行程开关，SQ6、SQ8分别是左右运动，前后运动，SQ9、SQ10是升降运动的限位开关。
KT1—KT5分别是1号槽位到5号槽位的停留等待时间。
SB1和SB4是紧急停止按钮，SB2和SB3是原位起动按扭。
2.4.3主要参数计算
（1）FU1熔体额定电流
FU1熔体额定电流：
IRN>7IIN/2.5=7×1.99A/2.5=5.6A
选用IRN=6A，其余熔体额定电流选用2A。
（2）能耗制动参数计算
制动电流：
ID=1.5IN=3A
直流电压：
UD=IDR=30V（式中R为定于两相电阻约为10欧姆）
整流变压器二次侧交流电流：
I2=3A/0.9=3.33A
电压：
U2=30V/0.9=33.3V
整流变压器容量：
S=I2U2=100VA
与显示、照明共同选用BK-100变压器220/36-6.3V。
选择三台相同的电动机，每台额定功率1.1KW、额定电压380V、额定电流1.99A、额定转速1400r/min,分别拖动，并采用机械减速。
第三节电气原理电路图
3.1主电路及指示电路图
3.2控制电路图
3.3控制电路图的工作原理
3.4元件目录表
元件代号
功能定义
元件代号
功能定义
SB1
紧急停止按钮
SB2
起动按钮
KM1
上升控制交流接触器
KM2
下降控制交流接触器
KM3
左移控制交流接触器
KM4
右移控制交流接触器
KM5
前进控制交流接触器
KM6
后退控制交流接触器
KM7
左右制动交流接触器
KM8
前后制动交流接触器
SQ1
第1槽槽位行程开关
SQ2
第2槽槽位行程开关
SQ3
第3槽槽位行程开关
SQ4
第4槽槽位行程开关
SQ5
第5槽槽位行程开关
SQ6
后退保护行程开关
SQ7
前进保护行程开关
SQ8
向右保护行程开关
SQ9
上升保护行程开关
SQ10
下降保护行程开关
SQ11
向左保护行程开关
SB3
起动按钮
SB4
紧急停止按钮
KT1-KT5
1#-5#槽电镀时间继电器
K1
中间继电器
序号
代号
名称
数量
规格型号
备注
1
M1—M3
电动机
3
Y802—4型
0.75kW，2.1A，1390r/min
2
FR
热继电器
5
JR12-20/3
3
YB
制动电磁铁
1
JC2-380V
4
FU
熔断器
7
BHC型
5
QF
低压断路器
1
DZ47LE
6
SB1-SB4
按钮
4
LA19-11
7
KM1—KM8
接触器
8
CJ20-10
8
SQ1—SQ11
行程开关
10
SP1-404
2对常开、2对常闭
9
T
变压器
1
BK-100
10
VD
整流管
4
QL5A
11
HL0-HL9
指示灯
10
XD1
第四节元件介绍
4.1低压断路器
低压断路器（曾称自动开关）是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。
低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。
低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型（保护装置参数可调）和非选择型（保护装置参数不可调）,按灭弧介质分，有空气式和真空式（目前国产多为空气式）。
低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。
低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。
4.2行程开关
程开关，位置开关（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。
利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
4.3电磁制动器
电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器,可以据需要自由的结合,切离或制动,因使用电磁力来作动,称之电磁离合器,制动器,具有响应速度快,结构简单等优点。
总结
记得老师刚刚布置任务的时候，听到老师说本次我们实训的内容是《电镀车间专用行车电气控制装置设计》，我当时就感觉到压力很大，因为我刚刚接触这么课程才一学期，目前的所学的知识还是相当局限的，要我们去设计电镀车间专用行车电气控制装置我觉的就我目前所学的知识来说相对比较困难的，而且还有很多知识点我们的老师上课是没有涉及到或者是没深入去探索的，但是今天我竟然奇迹般的完成了本次实训，感到非常的欣慰，第一次觉得学有所用，本次实训中遇到了很多困难。
在实训的一开始我就觉得这次的实训有点在我的能力之外，所以我一开始是抱着抄袭别人的作业，所以我没有去想本次的课程设计，直到我拿到了别的同学的课程报告之后才发现，原来他们的设计也是参考别的人，我认真的分析了一下原理，我发现跟我的本意不符合，看了几个同学的都是如此，所以最后我决定自己动手。
在决定好自己动手之后我又遇到了几个问题，诸如图纸是用手绘还是用电脑绘制，用电脑绘制又用什么软件画比较专业和简单等等一系列的问题，经过我的反复思考好我最终决定用电脑绘制，因为我的手绘的功夫实在是不敢恭维，我怕到最后绘制的图我自己都看不懂，而且电脑绘制的图很美观，修改也方便。
在决定好用电脑绘制图后，我又遇到了新的问题，因为在《工厂电气控制技术》这们课程中，老师没有详细的讲设计电路的那一部分，我很多设计的规则都不清楚，又不想胡乱来应付本次得课程，所以我花了一段时间去看设计电路的那一部分，真是不学不知道，一学吓一跳，原来设计一个电路有那么多要注意的地方，看了之后我的思路就明确了很多了。
明确了思路之后，我就“操刀上阵”了，先根据自己的思路绘制了一张草图，在草图上修修改改之后整个电路的雏形基本上已经出来了，但是我在把草图转变为电脑图案的时候，我又发现了在绘制草图的时候忽略一个跟实际生活联系非常紧密的问题——行程开关、交流接触器的触点不是无限个的，所以这么说的话，草图不能够用了，当时我就觉得非常的郁闷，好好的一个图就这样不能够用了。
古人云“心急吃不了热豆腐”是没错的，在经历过挫折之后，我就放聪明了，在要使用某个元器件之前，我先去看看市场上有没有符合我要求的器件先，在“万事俱备”后，我就着手开始绘制电路了，这次的绘制的速度明显比上一次快了许多,绘制好草图之后我就把电路做成电子版的了，当然这当中也遇到也很多问题，比如我之前的首选软件是AutoCAD2008，但是我发现这款软件操作比较复杂，后来我改用我比较熟悉的AltiumDesignerSummer09，虽然这款软件不是专门画电气原理图的，但我在这么短的时间内，我只能选择我最熟悉的软件，反正最终都能够达到我想要的效果。
经过本次实训，我学到非常多得东西，也发现了自己的很多不足之处
首先，这是一次锻炼我能力的机会，在本次实训中，我第一次把学到的工厂电气控制技术知识运用起来，加深了对课本知识的理解，学习了如何把书本知识运用到生活实际中来，也知道了电路设计的基本步骤等。
其次，我发现我的理论知识还是不怎么够用，之后我要更加努力的学习，多多阅读课外知识，增加自己的学识，以后在遇到其他的问题是方能“手到擒来，得心应手”。
此外我还发现我的AutoCAD技术还不是很熟悉，我之后要多在这方面下下功夫，还有就是对转换开关的原理还不是很熟悉，导致本次电路没能够加入程序预选功能，有空要去找找其他的同学或是老师问问，弄清楚它的原理及怎么样在电气原理图上判断它的状态。
总之，本次实训我觉的是非常的，至少让我知道了自己的很多不足和学到了很多知识！
参考文献：
《工厂电气控制技术》张运波刘淑荣编
《工厂控制技术原理与分析》熊辛明主编
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