Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造

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1、第一章 引 言可编程限制器（Programmable Controller)是为工业限制应用而设计制造的专用计算机限制装置，是20世纪60年头发展起来的限制设备。最早的可编程限制器可追溯到1969年。早期的可编程限制器称作可编程逻辑限制器Programmable Logic Controller,简称PLC，主要作用就是替代继电器实现逻辑限制。工业限制领域的快速发展和不断增长的新需求。使得目前这种装置的功能已经大大超出逻辑限制的范围，因此原来的说法已经不贴切地表示其功能了。今日我们称之为可编程限制器 ，简称PC。但为了避开与个人计算机Personal Computer的简称混淆，还是简称PLC

2、。 PLC是微电子技术与自动限制技术相结合的产物，它的应用特别广泛，能便利地干脆用于机械制造、化工、电力、交通、采矿、建材、轻工、环保、食品等各行各业。即可用于老设备的技术改造，也可用于新产品的开发和机电一体化。近年来，可编程序限制器的发展特别快，不仅应用普及特别快，而新产品的开发速度也是特别快的。随着我国的经济飞速发展，人民生活水平快速提高，工作居住条件得到了巨大改善。钻床作为工业生产内的重要生产工具，与人们的工作和效力的产生休戚相关。对它的性能要求很精确。在此，我们采纳了PLC的限制来实现钻床的运行稳定。钻床的电气系统由液压系统、冷却泵和电磁吸盘以及照明电路等部分组成。传统的电气限制系统采

3、纳的继电器逻辑限制由于触点多、故障率高、牢靠性差、体积大等缺点，正渐渐被淘汰。目前钻床设计运用可编程限制器(PLC)，要求功能变更敏捷，编程简洁，故障少，噪音低。修理保养便利，节能省工，抗干扰实力强，限制箱占地面积少。改造后使生产线的效率得到提到，运用寿命更许久等优点。改造钻床是一门专业学问相当广泛的专业，它涉及到自动化专业的多门专业基础课：电子技术、计算机限制、计算机接口、自控原理、检测技术、电力电子技术、电机拖动、电气系统限制、可编程逻辑限制器等。通过这些专业课程的学习，在此次毕业设计中，又使这些课程得到了复习、巩固。驾驭所学学问并解决实际问题的方法和技能。 Z3013031型摇臂钻床属于

4、大型立式钻床，能够进行多种形式的机械加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、刮平面以及攻螺纹等。 摇臂钻床的运动部件较多，常采纳多台电动机拖动，一般采纳三相沟通鼠笼式异步电动机拖动，用机械变速调整主轴转速和进刀量，变速箱为机械有级调速，钻床的主运动和进给运动都有较大的调速范围。 Z30130X31型钻床的传统的继电器接触器限制系统过于困难烦琐。若采纳PLC限制进行改造后，便线路简化，牢靠性提高，响应加快精确更正确，给设备维护、检修带来便利，同时在成本上也合理，能够产生较大的经济效益。其次章 机床的主要参数1. 机床的主要参数 （1）最大钻孔直径 100mm （2）主轴中心线至立柱母线距离：最大 315

5、0mm 最小 570mm （3）主轴箱水平移动距离 2580mm （4）主轴端面至底座工作面距离：最大 2500mm 最小 750mm （5）摇臂升降距离 1250mm （6）摇臂升降速度 0.61m/min （7）摇臂回转角度 360度 （8）主轴圆锥孔 莫氏6号 （9）主轴转速范围 81000r/min （10）主轴转速级数 22级 （11）主轴进给量范围 0.063.2mm/r （12）主轴进给量级数 16级（13）主轴行程 500mm （14）刻度盘每转钻孔深度 170mm （15）主轴允许最大扭转力矩 2450Nm （16）主轴允许最大进给抗力 4910 3.N （17）主电机功率

6、15kw （18）摇臂升降电机功率 3kw （19）主轴箱及摇臂液压夹紧电机功率 0.75k（20）立柱液压夹紧电机功率 0.75kw （21）主轴箱水平移动电机功率 0.25kw （22）主轴箱水平移动速度 1.6m/min（23）冷却泵电机功率 0.09kw2. 钻床的机械及运动形式（一）Z30130x31型摇臂钻床适用于在重大型零件上钻孔、扩孔、铰孔、刮平面及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下可以进行镗孔。Z30130x31行摇臂钻床，其零部件通用化程度较高，本机床具有如下特点：采纳液压预选变速机构，可节约协助时间；主轴正反转、停车（制动）、变速、空挡等动作都用一个手柄限制，操纵轻巧；

7、主轴箱、摇臂、内外柱采纳液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧牢靠；摇臂上导轨、主套筒及内外柱回转滚道等处均进行淬火处理，可延长运用寿命；主轴箱的移动除手动，还可以机动；有完善的平安爱护装置及外柱防护和自动润滑装置。（二）液压系统的主要特点（1）该液压系统中工作台的换向采纳了时间限制的换向回路。在换向阀阀芯上的四个限制边均带有锥度较小的制动锥，同时可采纳单向节流阀来调整阀芯的移动速度，使制动过程平稳，减小了换向冲击，这对工作台运动速度较高、换向要求平稳。（2）液压系统中，采纳了进油和回油路的双重节流调速回路，并以回油节流调速为主，因此，工作台的运动平稳，且可减小工作台启动时的前冲现象。（3）具有卸荷回

8、路，机床不工作时，可使系统卸荷，以削减功率损失和削减油液发热。第三章 继电器接触器限制原理3.1限制线路特点与电气线路概述3.1.1限制线路特点 （1）电路、限制线路、信号指示灯电路及机床照明均采纳自动空气断路器作为电源引入开关。自动空气断路器中的电磁脱扣装置作为短路爱护电器而取代熔断器。另外，此断路器也具有零压爱护和欠压爱护作用。（2）由于各台点动机的容量不同，在起动时须区分对待。主轴电动机容量较大，为降低起动电流，采纳了Y起动限制线路。其它五台电动机采纳接触器干脆起动限制线路或开关干脆起动限制线路。（3）限制线路装有总起动与总停止按钮，便于操作和在发生事故时紧急停车。（4）摇臂的上升运动和

9、下降运动有严格的动作依次，由限位开关SQ3给以保证。（5）每一个主要动作均有指示灯作出指示，便于操作和进行电气修理。（6）主柱的夹紧与松开单独用一台电动机拖动，使限制更为敏捷。（7）主轴箱的水平移动单独用一台电动机拖动，降低了操作者的劳动强度。（8）摇臂的上升运动和下降运动可以用主轴箱上的十字开关操作，也可以装在立柱下部的限制按钮操作，属于两地限制线路。（9）立柱与主轴箱的松开与夹紧可以同时进行操作，也可以单独进行。（10）限制线路实行了牢靠的电气联锁措施，以防止发生电源短路事故。3.1.2电气线路概述 主电路由六台三相沟通异步电动机及其有关的电气元件组成。主轴电动机只有一个旋转方向，因为功率

10、较大，所以采纳Y起动限制线路。冷却泵电动机也只有一个旋转方向，采纳开关干脆起动限制线路。其它四台沟通电动机都有两个旋转方向，采纳沟通接触器起动限制线路。 M1为主电动机，由沟通接触器KM1、KM2和KM3进行Y起动，KM1和KM3也是M1的停止电器。M1的短路爱护电器是总电源引入开关自动空气断路器QF1中的电磁脱扣装置。热继电器FR1是M1的过载爱护电器。 M2是摇臂升降电动机。沟通接触器KM4限制M2的正向起动与停止。M2的反向起动与停止由反向沟通接触器KM5限制。M2的短路爱护电器也是自动空气断路器QF1中的电磁脱扣装置。因为M2是短时间工作，所以不设过载爱护电器。 M3是摇臂和主轴箱松开

11、与夹紧电动机，它实质上是液压油泵电动机，为摇臂与主轴箱的松开与夹紧供应压力油。沟通接触器KM6限制M3的正向起动与停止。M3反向转动的起动与停止由沟通接触器KM7限制。自动空气断路器QF4中的电磁脱扣装置是M3的短路爱护器。虽然摇臂与主轴箱的松开与夹紧是短时间的调整工作，M3并不长期运转，但液压系统出现故障或行程开关调整不当时，M3也会处于长时间过载状态而造成事故，所以在电路中装设了热继电器FR2。 M4是立柱的松开与夹紧电动机，也是液压油泵电动机，专供立柱松开与夹紧用的压力油。M4的正反向起动与停止分别由正向沟通接触器KM8与反向沟通接触器KM9限制。M4的短路爱护电器是自动空气断路QF4的

12、电磁脱扣装置。由于M4不是长期运行的电动机，所以不设过载爱护电器。 M5是主轴箱水平移动电动机，有两个旋转方向，由沟通接触器KM10和KM11分别限制其起动与停止。短路爱护电器仍为自动空气断路器QF4中的电磁脱扣装置。由于短时间工作，所以不设过载爱护电器。 M6是冷却泵电动机，功率很小，虽然长时间工作，也不设过载保电器。由自动空气断路器QF2限制其起动和停止，并兼作短路爱护电器。 限制线路中装设了三台时间继电器，其中KT1为通电延时型、KT2和KT3为断电延时型 在主轴箱水平移动限制线路中，主轴箱与电动机之间接入了直流电磁离合器YC1，使限制更为牢靠。 限制线路电压为110V，信号等电路电压为

13、沟通6V，均变压器TC2供应电源。电磁离合器电压为24V，由限制变压器TC1供电。照明线路除了装设两台照明灯外，还装有电源插座，便于接临时照明灯。照明电路电压为24V，由变压器TC2供电3.2限制原理分析及分立限制线路3.2.1开车前打算工作 先将自动空气断路器QF7QF8扳到闭合位置，然后扳动总电源开关QF1，引入三相380V沟通电源。这时，电源接通指示灯HL1亮，表示机床的电气线路已处于通路状态。按下总起动按钮SB1，中间继电器KA1的线圈经(1-3-5-7-0)线路得电吸合并自锁，为限制线路供应了电源通路，并为其它电器得电做好打算。3.2.2主轴电动机起动与停止限制线路在中间继电器KA1

14、得电并自锁的基础上，按下起动按钮SB2，时间继电器KT1的线圈经(1-3-5-7-11-13-2-0)线路通电吸合。接触器KM1的线圈经(1-3-5-7-11-13-2-0)线路通电吸合并自锁。接触器KM3。接触器KM2的线圈经(1-3-5-7-11-13-15-17-2-0)线路通电吸合。KM2的主触点闭合，短路主电动机三相绕组的末端，将主电动机接成Y形。由于KM1主触点闭合，接通M1的三相电源，主轴电动机在定子绕组接成Y的状况下得电旋转。 当主轴电动机的转速渐渐上升到接近额定转速时，时间继电器KT1延时开启的动断触点KT1-2(13-15)断开，接触器KM2的线圈断电释放。KM2的主触点断

15、开，使主触点电动机定子绕组的末端脱离短路状态。与此同时，时间继电器KT1延时闭合的动合触点KT1(13-21)闭合，使接触器KM3的线圈经(1-3-5-7-11-13-21-23-2-0)线路通电吸合。KM3的主触点闭合，将主轴电动机的定子绕组接成形并通过已闭合的KM1街道电源上，使M1在额定转速下正常旋转。接触器KM3得电时，它的动合协助触点KM3(605-607)闭合，主轴电动机旋转指示灯HL2亮。停止主轴电动机时，按下停止按钮SB12，时间继电器KT1、沟通接触器KM1和KM3同时断电释放，KM1的主轴触点断开，切除三相电源，主轴电动机停转。接触器KM3断电释放时，其动合触点KM3(60

16、5-607)断开，主轴电动机旋转指示灯HL2灭。3.2.3摇臂上升限制线路及工作原理在中间继电器KA1得点吸合并自锁的状况下，将主轴箱上的十字开关向上扳动，使SA1-1接通，或按下装在立柱下部的摇臂上升起动按钮SB3，中间继电器KA2的线圈经(1-3-5-7-25-27-29-0)线路通电吸合，KA2动断触点KA2-4(55-57)断开，保证KM7无电。同时，动合触点KA2-3(39-41)和KA2-1(7-37)闭合。前者为沟通接触器KM4得点做好打算，后后者使时间继电器KT2的线圈经(1-3-5-7-37-0)线路通电吸合。因为KT2是断电延时型的时间继电器，所以它的断电延时开启的动合触点

17、KT2-1(7-55)杂通电时瞬时闭合，使时间继电器KT3的线圈得电吸合。与此同时，时间继电器KT2的瞬时动作动合触点KT2-3(7-87)闭合，使电磁铁YA1的线圈得电动作，打开摇臂松开油腔的进油阀门，为摇臂松开做好打算。由于KT3线圈通电吸合，其断电延时开启触点KT3-2(7-87)瞬时闭合，保证了YA1的线圈在时间继电器KT2断电后 仍旧通电。与此同时，KT3瞬时动作的动合触点KT3-1(49-51)闭合，使沟通接触器KM6的线圈经(1-3-5-7-37-49-51-53-4-0)线路通电吸合。KM6的主触点闭合，接通M3的电源，主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机通电正向旋转，使压力油经二位六

18、通阀进入摇臂松开油腔，推动活塞和菱形块，将摇臂松开。这时活塞杆通过弹簧片压动限位开关SQ3，使其动断触点SQ3-2(37-49)断开，沟通接触器KM6的线圈断电释放。KM6的主触点断开，切断M3的电源，主轴箱和摇臂夹紧与松开电动机停止转动。与此同时，限位开关SQ3的动合触点SQ3-1(37-39)闭合，接触器KM4的线圈经(1-3-5-7-37-39-41-43-0)线路通电吸合，其主触点接通M2的电源，摇臂升降电动机正向转动 ，带动摇臂上升。当摇臂上升到所须要的位置时，扳动十字开关使SA1-1断开，或松开起动按钮SB3，中间继电器KA2的线圈断电释放。KA2的动断触点KA2-1(7-37)断

19、开，时间继电器KT2和沟通接触器KM4的线圈断电释放，摇臂升降电动机停止转动，摇臂停止上升。KA2释放时，动断触点KA2-4(55-57)闭合，为沟通接触器KM7得电动作做好了打算KT2断电释放时，它的瞬时动作动触点KT2-3(7-87)断开，但由于KT3仍旧通电，所以电磁铁YC1仍处于带电状态。经过13S的延时，KT2延时开启动合触点KT2-1(7-55)断开，但因为限位开关SQ4闭合，所以并不影响KT3的通电吸合状态。同时，KT2的延时闭合动断触点KT2-2(59-63)闭合，沟通接触器KM7的线圈经(1-3-5-7-55-57-59-63-65-4-0)线路通电吸合。KM7的住触点接通M

20、3的电源，主轴箱和摇臂夹紧与松开电动机反向转动，压力油经二为六通阀进入摇臂夹紧油腔，推动活塞和菱形块，将摇臂夹紧。与此同时，活塞杆通过弹簧片压动限位开关SQ4，使它的动断触点SQ4(7-55)断开，沟通接触器KM7和时间继电器KT3的线圈断电释放，主轴箱和摇臂夹紧与松开电动机停止转动。经过13S的延时，KT3延时开启的动合触点KT3-2(7-87)断开，YC1断电释放。3.2.4摇臂下降的限制线路原理分析 摇臂下降的限制线路及其工作原理和摇臂上升的限制线路及工作原理极为相像，只要把摇臂上升线路中的SA1-1改为SA1-2（十字开关向下扳动），摇臂上升起动按钮SB3改为摇臂下降起动按钮SB4，中

21、间继电器KA2改为KA3，接触器KM4改为KM5即可。摇臂的上升与下降是短时间调整工作，所以采纳电动方式。行程开关SQ1和SQ2用来限制摇臂上升和下降的行程。当摇臂上升到极限位置时，压动SQ1，使其动断触点SQ1(25-27)断开。中间继电器KA2断电释放，动合触点KA2-1(7-37) KA2-3(38-41)断开，接触器KM4失电，摇臂升降电动机停止转动，摇臂停止上升。当摇臂下降到极限位置时，压动限为开关SQ2，使它的触点SQ2(31-33)断开，中间继电器KA3的动合触点KA3-1(7-37)和KA3-3(39-45)断开，KM5断电，摇臂升降电动机停止转动，摇臂停止下降。正常工作时，限

22、位开关SQ1和SQ2的动断触点总是闭合的。3.2.5主轴箱松开与夹紧限制原理分析主轴箱和立柱的松开（或夹紧）即可以同时进行，也可以单独进行，由转换开关SA2限制。转换开关SA2有三个位置，将SA2扳到中间位置，主柱和主轴箱同时松开（或夹紧）；将SA2扳到左边位置，立柱单独松开（或夹紧）；将SA2扳到右边位置，主轴箱单独松开（或夹紧）。复合按钮SB5是立柱与主轴箱的松开限制按钮，SB6是夹紧限制按钮。下面，先分析主轴箱单独松开的限制线路原理。将转换开关SA2扳到右边位置，则触点SA2(73-51)和SA2(79-55)接通。按下复合按钮SB5，接触器KM6的线圈经(1-3-5-7-73-51-5

23、3-4-0)线路通电吸合，它的主触点闭合，接通M3的电源，主轴箱和摇臂的松开与夹紧电动机起动正向旋转，供应压力油。由于这时电磁铁YA1处于无电释放状态，所以压力油经二位六通阀进行主轴箱松开油缸，推动活塞和菱形块，将主轴箱松开。松开时压动限位开关SQ6，使动断触点SQ6-2(605-613)闭合，立柱和主轴箱松开指示灯HL3亮。这时，应马上松开复合按钮SB5，使接触器KM6断电释放，主轴箱和摇臂的松开与夹紧电动机停转。主轴箱单独夹紧时，仍将转换开关SA2扳到右边位置，使SA2(79-55)接通。按下复合按钮SB6，接触器KM7的线圈经(1-3-5-7-79-55-57-59-63-65-4-0)

24、线路通电吸合。KM7的主触点闭合，接通M3的三相电源，主轴箱和摇臂夹紧与松开电动机起动反向旋转，供应压力油。由于此时电磁铁YA1处于电释放状态，所以压力油 经二位六通阀进入主轴箱夹紧油缸，推动活塞和菱形块，使主轴箱夹紧。夹紧时压动限位开关SQ6，使它的动合触点SQ6-1闭合，立柱和主轴箱夹紧指示灯HL4亮，HL3灭。这时，要马上松开复合按钮SB6，使接触器KM7断电释放，主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机因断电而停止转动。3.2.6立柱单独松开与夹紧的限制原理分析 立柱单独松开时，将转换开关SA2扳到左边位置，SA2(73-75)闭合，按下复合按钮SB5，接触器KM8的线圈经线路通电吸合，其主触点闭

25、合，立柱松开与夹紧电动机 M4起动正向旋转，供应压力油。通过液压机械系统使立柱夹紧。夹紧时，立柱松开指示灯HL3亮。这时，要马上松开复合按钮SB5，使KM8断电释放，立柱松开与夹紧电动机停转。主轴单独夹紧时，仍旧将转换开关SA2扳向左边位置，使SA2(79-83)接通吸合。在按下复合按钮SB6后接触器KM9的线圈经(1-3-5-7-79-83-85-0)线路通电吸合。KM9的主触点闭合，接通M4的电源，夹紧时，立柱夹紧指示灯HL4亮，HL3灭。这时，要马上松开复合按钮SB6，使KM9断电释放，立柱夹紧与松开电动机停转。3.2.7立柱和主轴箱同时夹紧的限制原理分析 立柱与主轴箱同时进行松开限制时

26、，将转换开关SA2扳到中间位置，SA2(73-51)和SA2(79-75)同时接通，按下SB5，KM6和KM8同时得电吸合。它们的主触点闭合，主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机M3、立柱松开与夹紧电动机M4得电正向旋转，供应压力油。压力油经二位六通阀进入主轴箱松开油缸，推动活塞和菱形块，将主轴箱松开。同时，通过液压系统是立柱松开，指示灯HL3亮。这时，应马上松开复合按钮SB5，使接触器KM6和KM8断电释放，电动机M3和M4断电停转。主轴箱与立柱同时进行夹紧限制时，仍将转换开关放在中间位置，使SA2(73-55)和SA2(79-83)接通。按下SB6，接触器KM7和KM9同时得电吸合。它们的主触点闭

27、合，使主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机M3、立柱松开与夹紧电动机M4反向转动，供应压力油。压力油经二位六通阀进入主轴箱夹紧油缸，推动活塞和菱形块，将主轴夹紧。同时，液压系统将立柱夹紧，夹紧指示灯HL4亮。这时，应马上松开SB6，使接触器KM7和KM9断电释放。它们的主触点断开，使电动机M3和M4停转。3.2.8主轴箱的水平移动限制 主轴箱的水平移动限制是通过十字开关SA1实现的。在主轴箱松开的状况下，主轴箱松开与夹紧油缸的活塞杆压动限位开关SQ5，使其动合触点SQ5(7-93)闭合。向右扳动十字开关，使触点SA1-3接通。接触器KM10的线圈经(1-3-5-7-93-95-97-0)线路通电吸合。

28、动合触点KM10(113-115)闭合，电磁离合器YC1通电，接通M5与主轴箱之间的机械传动机构。同时，KM10的主触点闭合，接通M5的电源，主轴箱水平移动电动机正向旋转，拖动主轴箱向右移动。假如向左扳动十字开关，SA1-4(93-101)接通，接触器KM11的线圈经(1-3-5-7-93-101-103-0)线路通电吸合。KM11的动合触点KM11(113-115)闭合，电磁离合器YC1通电，接通M5与主轴箱与主轴箱之间的机械传动机构。同时，接触器KM11的主触点闭合，接通M5的电源，主轴箱水平移动电动机反向转动，拖动主轴箱向左移动。3.2.9冷却泵电动机的起动与停止限制 扳动自动空气断路器

29、QF2，使之处于闭合或断开状态，接通或断开电源，既可实现冷却泵电动机M6的起动停止。第四章 PLC限制系统的硬件设计4.1电动机的选型选择电动机时，除了正确的选择功率外，还要依据生产机械的要求及工作环境等，正确的选择电动机的种类、型式、电压和转速.A.电动机种类的选择：电动机的种类分为直流和沟通电动机两大类。直流电动机又分为他励、并励串励电动机等。沟通电动机又分为笼型、绕线转子异步电动机及同步电动机等。电动机种类的选择主要是从生产机械对调性能的要求来考虑，例如，对于调速范围、调速精度、调速平滑性、低速运转状态等性能来考虑。凡是不须要调速的拖动系统，总是考虑采纳沟通拖动，特殊是采纳笼型异步电动机

30、。长期工作、不须要调速、且容量相当大的生产机械，如空气压缩机、球磨机等，往往采纳同步电动机拖动，因为它能改善电网的功率因数。假如拖动系统的调速范围不广，调速级数少，且不须要在低速下长期工作，可以考虑采纳沟通绕线转子异步电动机或变级调速电动机。因为目前应用的沟通调速范围拖动，大部分由于低速运行时能量损耗大，鼓一般均不宜在低速下长期运行。对于调速范围宽、调速平滑性要求较高的场合，通常采纳支流电动机拖动，或者采纳近年来发展起来的沟通变频调速电动机拖动。.电动机型式的选择：各种生产机械的工作环境差异很大，电动机与工作机械也有各种不同的连接方式，所以应当依据详细的生产机械类型、工作环境等特点，来确定电动

31、机的结构型式，如直立式、卧式、开启式、封闭式、防滴式、防暴式等各种型式。C.电动机容量的选择：1. 比那化负载下电动机容量的选择（1） 等效电流法等效电流法的基本的基本思想是用一个不变的电流Icq来等效事实上变更的负载带暖流，要求在同一个周期内，等效电流Icq与实际变更的负载电流所产生的损耗等。假定电动机的铁损耗与绕组电阻不变，损耗只与电流的平 方成正比，由此可得等效电流为Icq = I12t1+I22t2+In2tn t1+t2+tn 式中，tn为对应负载电流In时的工作时间。求出Icq后，则选用电动机的额定电流In应大雨或等于Icq。采纳等效电流法时，必需先求出用电流表示的负载图。（2）

32、等效转矩法 假如电动机在运行时，其转矩与电流成正比（如他励直流电动机的励磁保持不变，异步电动机的功率因数和气隙磁通保持不变时），则式（）可以改写成等效转矩公式。 Teq= T12t1+T22t2+Tn2tn t1+t2+tn 此时，选用电动机的额定转矩T应大于或等于T，当然，这时应先求出用转矩表示的负载。 等效功率法 假如电动机运行时，其转速保持不变，则功率与转局成正比，于是由式（）可得等效功率为 Peq= P12t1+P22t2+Pn2tnt1+t2+tn此时，选用电动机的功率P大于或等于P即可。必需留意的是用等效法选择电动机容量时，要依据最大负载来校验电动机的过载实力是否要求，假如过载实力

33、不能满意，应当按过载实力来选择较大容量的电动机。表4-1电动机选型电机型号编号额定功率PN/KW转速n/r.min电流功率功率因数cos额定转矩额定电流最大转矩额定转矩转动惯量GD/kgm重量m/kgY160M2-2M115293029.488.20.882.07.02.30.0449125Y13252-2M23290015.086.20.882.07.02.30.021670Y801-2M30.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y801-2M40.7528301.81750.842.26.52.30.0007516Y905-2M50.2528403.4478

34、0.852.27.02.30.001222Y801-2M60.0928301.81750.842.26.52.30.00075164.2接触器的选择接触器是用来常见的遥控接通或断开沟通住电路及大容量限制电路的自动限制电路。它不同于刀开关类手动切换电路，因为它具有手动切换电器所不能实现的遥控功能；它也不同于自动空气开关，因为它具有肯定的断流实力，但切不具备短路和过载爱护功能。接触器在电力拖动和自动限制系统中，主要限制对象是电动机，也可以用于限制电热设备，电焊机、电容器组等其它负载。接触器不仅仅能遥控通断电路，还具有欠电压、零电压释放爱护，操作频率高、工作、性能稳定，运用寿命长、维护便利等优点。接

35、触器按驱动触点系统的动力不同可分为电磁接触器、气动接触器、液压接触器等。新型的真空接触器和晶闸管沟通接触器正在逐步运用。接触器主触点通过电流的种类，可分为沟通接触器和直流接触器。接触器随意运用场合及限制对象的不同，其操作条件与工作繁重程度也不同。为尽可能经济地、正确地运用接触器。必需对限制对象的工作状况及接触器的性能有较全面的了解，不能仅看产品的铭牌数据，因接触器上所定的电压、电流、限制功率等参数均为某一运用条件下的额定值，选用时应依据详细运用条件正确选择。1. 选择接触器的种类通常先依据接触器所接触的电动机及负载电流类别来选择相应的接触器型，即沟通负载应运用沟通接触器，直流负载应运用直流接触

36、器；假如限制系统中主要是沟通电动机，而直流电动机或直流负载的容量比较小时，也可全用沟通接触器进行限制，但是触点的额定电流应适当选择大一些。2. 选择接触器主触点的额定电压通常选择接触器主触点的额定电压应大于或等于负载贿赂的额定电压。通常电压等级分为沟通接触器380、660及1140V；直流接触器220、440、660V。3. 选择接触器主触点的额定电流接触器限制电阻性（如电热设备）时，主触点的额定电流应等于负载的工作电流。CJ20系列沟通接触器额定电流等级有10、16、32、55、80、125、200、315、400、630A。CZ18系列支流接触器的额定电流等级有40、80、160、315、

37、630、1000A。接触器限制电动机时，主触点的额定电流大雨或稍大雨电动机的额定电流。接触器设计时规定的运用类别来确定。可依据阅历公式计算选择：PN103Ic= （A）KUN式中 K阅历系数，一般取11.4； PN 被控电动机的额定功率，千瓦； UN电动机的额定电压，伏； IC接触器主触点电流，安；阅历公式仅适用于CJ0，CJ10系列。可依据做限制的电动机的最大功率查看表进行选择接触器如运用在频繁启动，制动和频繁正反转场合时，容量应增大一倍以上去选择接触器。4. 选择接触器吸引线圈的电压电磁线圈的额定电压等于限制回路的电源，通常电压等级分为：沟通线圈：36、100、127、220、220、38

38、0V直流线圈：24、48、110、220、440V选用时，一般沟通负载用沟通吸引线圈接触器，直流负载用直流吸引线圈的接触器，但沟通负载频繁动作时，可采纳支流吸引线圈的接触器。接触器吸引线圈电压若从人身和设备平安角度考虑，可选择低一些，但当限制电路简洁，线圈功率较小时，为了节约变压器，则可选用220或380V。5. 选择接触器的触点数量接触器的特点数量应满意限制线路的要求。各种类型的接触器触点数量不同。沟通接触器的主触点有三对（常开触点），一般选用四对协助触点（两对常开），最多可达到六对（三对常开，三对常闭）。直流接触器主触点一般有两对（尚开触点）；协助触点有四对（两对常开，两对常闭）。1） 额

39、定操作频率接触器额定操作频率是指每小时接通次数。通常沟通接触器为600次/每小时；直流接触器为1200次/每小时。 PN103 1510（1）KM1：Ic= = = 97A KUN (11.4) 110 PN103 15103KM2：Ic= = =97A KUN (11.4) 110 PN103 15103KM3：Ic= = =97A KUN (11.4) 110 PN103 3103（2）KM4：Ic= = =19.6A KUN (11.4) 110 PN103 3103KM5：Ic= = =19.6A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103（3）KM6：Ic= = =4.

40、9A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103KM7：Ic= = =4.9A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103（4）KM8：Ic= = =4.9A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103KM9：Ic= = =4.9A KUN (11.4) 110 PN103 0.25103（5）KM10：Ic= = =1.62A KUN (11.4) 110 PN103 1.5103KM11：Ic= = =1.62A KUN (11.4) 110表4-2接触器的选择继电器型号编 号主 触 点协助触点线 圈可限制三相异步电动机的最大功率(KW)额定操作频

41、率次/h对数额定电流(A)额定电压(V)对数额定电流(A)额定电压(V)电压（V）功率(W)CJ0-100KM13100380均为两常开两常闭53801103329大于或等于六百CJ0-100KM2310038053801103329CJ0-100KM3310038053801103329CJ0-20KM432038053801101.2CJ0-20KM53203805380110331.2CJ10-5KM6353805380110141.2CJ10-5KM7353805380110141.2CJ10-5KM8353805380110141.2CJ10-5KM9353805380110141.

42、2CJ10-5KM10353805380110141.2CJ10-5KM11353805380110142.2CJ10-5KM12353805380110142.24.3自动空气断路的选型自动空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中特别重要的一种电器，是一种既有手动开关作用又能进行自动欠压、失压、过载和短路爱护的电器，同时也可用于不频繁地起动电动机。自动空气开关具有操作平安，运用便利、工作牢靠、安装简洁、动作值可调，分断实力较高、兼顾多种爱护功能，工作不须要跟换元件等优点。因此获得广泛的应用。 选型的原则如下：1. 自动空气开关的额定工作电压电路额定电压2. 自动空气开关的额定电流电路计算负载电

43、流3. 热脱扣器的整定电流=所限制负载的额定电流4. 电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流负载电路正常工作时的峰值电流单台电机：IZIstK K取1.51.7 Ist为电动机启动电流多台电机：IZK（Istmax+）In K取1.51.7 Istmax为最大容量的一台电动机的启动电流 In为其余电动机额定电流的总和。5. 自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压=电路额定电压6. 长延时电流整定值等于电动机额定电流。7. 6倍延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。按起动时负载的轻重，可选用可返回时间为1、3、5、8、15S中的某一挡。（1） QF1：IST=（1.72.2）In=27=14

44、A IZ（1.51.7）（14+33.5）=71.5A（2） QF2：IST=（1.72.2）In=26.5=13A IZ（1.51.7）13=19.5A（3） QF3：IST=（1.72.2）In=27=14A IZ（1.51.7）14=21A（4） QF4：IST=（1.72.2）In=27=14A In（1.51.7）（14+6.5）=30.75A表4-3自动空气断路器选型型 号编 号类 型额定电流相 数DZ47-75D/3PQF1电机爱护用75三相DZ47-20D/3PQF2电机爱护用20三相DZ47-30D/3PQF325三相DZ47-35/3PQF435三相DZ47-6/1PQF5

45、6单相DZ47-6/1PQF66单相DZ47-20/1PQF720单相DZ47-1/1PQF81单相4.4热继电器的选用热继电器是利用电流的热效应来推动机构是触点系统闭合或分断的爱护电器。主要用于电动机的过载爱护、断相爱护、电流不平衡运行的爱护及其他电气设备发热状态的限制。因此，必需了解电动机的工作环境、起动状况、负载性质、工作制及允许的过载实力。应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能接近，以便充分发挥电动机的过载实力，同时对电动机在短时过载与起动瞬间不受影响。（1）爱护长期工作或间断的工作的电动机热继电器的选用（2）依据电动机的起动时间，选取6In下具有相应可返回时间的热继

46、电器，一般可返回时间为（0.50.7）的继电器动作时间。（3）一般状况下，按电动机的额定电流选取，使热继电器的整定值为（0.951.05）In（In为电动机的额定工作电流），或选取整定电流范围的中间值为电动机的额定工作电流。（4）用热继电器作断相爱护时的选用对于Y接法电动机，一相断线后，流过热继电器的电流与流过电动机未断相的电流增加比例是一样的。（5）三相与两相热继电器的选用在一般故障状况下，两相热继电器与三相热继电器具有相同的爱护效果，但制造两相的节约材料加工时，调试也较简洁，所以应尽量选用两相热继电器。（6）爱护反复短时工作电动机时，仅有肯定范围的适用性，当电动机起动电流倍数为6倍的额定电

47、流，启动时间小于5秒，电动机满载工作，通电持续率为60%时，每小时允许操作次数最高不超过40次。（7）特殊工作制电动机的爱护正反转及密集通断工作的电动机不宜采纳热继电器来爱护，可选用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来爱护。(1) FR1： IST=（1.72.2）In=27=14A IST 14IRN= = =8.75A (1.62) (1.62)(2) FR2 IST=（1.72.2）In=26.5=13A IST 14IRN= = =5.2A (2.53) (2.53)表4-4热继电器的选型型号编号额定电压额定电流JR-16FR138010JR-16FR2380104.5中间继电器的选

48、型中间继电器一般用来限制各种电磁线圈，使信号扩大或将信号同时传给几个限制元件。中间继电器的选择：中间继电器一般依据负载电流的类型、电压等级和触点数量来选择.表4-5中间继电器选型型号吸引线圈触点参数动作值或整定值操作频率（次/h）机械寿命（万次）电寿命（万次）额定电压消耗功率额定电流触点数JZ7-2211012W5A两常开两常闭85%105%U12003001004.6万能转换开关的选型万能转换开关主要作为限制线路的转换、电气测量仪表的转换以及配电设备的远距离限制，易可作为小容量电动机的起动、制动、换向及变速限制。万能转换开关的选择1、 按额定工作电压和工作电流选用合适的系列。2、 按操作须要

49、选定手柄形式和定位特征。3、 按限制要求参照万能转换开关样本确定触点数量和接线图编号。4、 选择面板形式及标记表4-6万能转换开关的选型型号额定电压额定电流接通分断触点档数操作频率电压电流cos电压电流cosLW5沟通500V15A110V30A0.30.4110V30A0.30.4116、18、21、24、27、301204.7电磁铁的选型电磁铁是利用电磁吸力来操纵牵引机械装置，以完成预期的动作，或用于钢铁零件的吸持固定，铁磁物体的起重搬运等，因此它是将电能转换为机械能的一种低压电器。1 按限制系统电压选择电磁铁的线圈电压。2 依据工作须要选择适当的结构形式。3 当制动器的型号已经确定时，应

50、依据规定正确选配电磁铁。4 电磁铁的功率应不小于牵引或制动功率。YA1电磁铁的选型：假设打开电磁阀力为1.5Kg则选用MQ2-1.54.8按钮的选型1 依据运用场合，选择限制按钮的种类，如开启式、爱护式、防水式、防腐式等。2 依据用途，选用合适的型式，对手把旋转式、钥匙式、紧急式、带灯式等。3 依据限制回路的须要，确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等。4 按工作状态指示突然工作状况的要求，选择按钮和指示灯的颜色。依据GB522585的规定，按钮的颜色、信号灯的颜色来选用。表4-8按钮选型型号编号类型触点Y090-11/GSB1平钮（自复式）均为一常开，一常闭Y090-11/GSB2平钮

51、（自复式）Y090-11/YSB3平钮（自复式）Y090-11/NSB4平钮（自复式）Y090-11/GSB5-1平钮Y090-11/GSB6-2平钮Y090-11TS/RSB11急停按纽（推锁旋转式）Y090-11/RSB12平钮（自复式）4.9位置开关的选型位置开关又称行程开关或限位开关。它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触点动作来实现接通或分断某些电路，使之达到肯定的限制要求。1 依据应用场合及限制对象选择种类。2 依据安装环境选择防护形式，如开启式或爱护式。3 依据限制回路的额定电压和电流选择开关系列。4 依据机械与位置

52、开关的传力与位移关系选择合适的操作头型式。表4-9位置开关选型 型号编号类型型号编号类型LX1-Z1SQ1直动式LX1-Z1SQ4直动式LX1-Z1SQ2直动式LX1-Z1SQ5直动式LX1-Z1SQ3直动式LX1-Z1SQ6直动式4.10导线的选型电缆导电线芯截面，一般按发热条件选择。当电流通过导线时，导线中就会产生电能损耗，使导线发热，温度上升。若温度过高就会使电缆绝缘老化，甚至损坏。查电路得In=29.4A 29.4 IN= =34.2A1.00.86查表得应选用BLV（铝芯塑料绝缘线），截面积为2.5mm24.11变压器的选型变压器是电力系统中一种重要的电气设备。为了把发电厂（站）发出

53、的电能比较经济的传输、合理的安排以及平安的运用，都要运用变压器。发电厂（站）发出的电压受发电机绝缘条件的限制不行能很高，一般为6.327KV左右，而发电厂（站）又多建在动力资源较丰富的地方，要把发出的大功率的电能干脆送到很远的用电区去，几乎不行能。因为低电压大电流输电，一是在输电线路上产生很大的损耗，二是在线路上产生的电压降也足以使电能后送不出去。为此须要采纳高压输电，即用升压变压器把电压上升到输电电压，例如110KV、220KV 或500KV等。当输送的功率肯定，输电电压越高，电流就越小。因而线路上的电压降和功率损耗明显减小，线路用铜量也可减小，节约投资费用。这样就能比较经济的把电能送出去。一般来说，输电距离越远，输送功率越大，则要求的输电电压越高。对于用户来说，由于用电设备绝缘与平安的限制，需把高压输电电压通过降压变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。通常大型动力设备采纳6KV或10KV，小型动力设备和照明则用380/220V。这样，电力系统就采纳“低压”发电，高压输电，“低压”用电这样一种“发变输变配