额定 功率 K W 满载时 转 速 r/mi n 287 0 电流 A 效 率 ﹪ 功率因数 cos 堵转 电流 额定 电流 堵转 转矩 额定 转矩 最大 转矩 额定 转矩 转动 惯量 Kg. m2
型 号
躁 声
净 重 kg
同步转速 3000r/min Y100 L-2 5.5 6.39 82 0.87 7.0 2.2 2.2 0.00 29 79 33
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图 2.2 Y100L-2 电机
2. 传动方式的选择 调速性质是指电动机的转矩、功率与其转速的关系。负载特性是指机械设备的负载属于 恒功率负载（即功率不随转速变化而变化）还是恒转矩负载， （即转矩不随转速变化而 变化） 。设计任何一个电力拖动系统，必须使调速性质与负载特性相适应。也就是说， 恒功率负载必须采用恒功率调速性质的传动方式，而转矩负载则必须采用恒转矩调速性 质的传动方式。 3.电动机起动方式的确定 对于起动性能要求不高的机械设备，电动机的起动可根据其容量决定，当电动机总 容量不超过供电变压器容量的 20%时，一般采用直接起动。当容量大于该值时，可采用 星—三角形降压起动或在定子中串电阻降压起动、也可采用自耦变压器降压起动。如果 机械设备要求电动机软起动，应采用软起动器起动或变频器控制的加速起动。 4.电气系统的保护 电气保护是电气控制系统不可缺少的环节，在电路中正确设置保护环节，是确保电 动机、其他用电设备、电器元件和电网安全运行的重要措施。 ①短路保护 电路在发生短路时，由于短路线路的阻抗很小而产生很大的短路电流，在短路线路 上的电器元件触头，会因此时流过的电流大大超过其额定容量而被烧毁回发生熔焊，导 线的绝缘层也会因此被烧毁，甚至会导致火灾。所以发生短路时必须瞬间切断电源，以 保证电气线路的安全。 常用的短路保护措施有：a.熔断器保护；b.自动开关的脱扣保护。 a.熔断器 选用工业低压电器常用的 RT18(HG30)系列熔断器,如图 2.3。
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图 2.3
RT18(HG30)低压熔断器
b．自动开关的脱扣保护。自动开关一般用的是自动空气开关，自动空气开关又称 自动空气断路器，是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集 控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气 设备发生的短路．严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动 电动机。本次设计采用 DZ47 系列自动开关 DZ47LE。图 2.4 为其工作原理图，图 2.5 为其实物图。
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生产线皮带运输机控制系统设计
摘
要：设计一种用于带式输送机的 PLC 电气控制装置，PLC 采用此种控制系统具有工作较平稳、
对空间要求低、性能可靠等优点，是一种较先进、较完善、适合于大型带式输送机的控制系统。同 时，利用绘图软件 Auto CAD2006 绘制了电气结构布置图、系统原理图等。
前
言
自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展自 动化控制技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了 自动化控制技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之 有效的分析和设计方法。 随着我国国民经济的飞速发展，机械在品种`规模`设计与制造技术等方面也得到了 迅速的发展和提高。目前全国各地均建有机械制造厂，并逐步走向专业化生产，以能独 立自主地进行从单机到成套设备乃至自动生产线的设计与制造。随着新材料 `新工艺`新 技术的发展，必须推动各种自动机械向电气控制化和智能化的方向发展。 皮带式输送机具有输送量大、结构简单、维修方便、部件标准化等优点，广泛应用 于矿山、冶金、煤炭等行业，用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可单 台输送，也可多台组成或与其它输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置 型式的作业 线需要 ,适用于输送堆积密度小于 1.67/吨/立方米，易于掏取的粉状、粒 状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。被送 物料温度小于 60℃。其机长及装配形式可根据用户要求确定，传动可用电滚筒，也可用 带驱动架的驱动装置。 我国生产制造的带式输送机的品种、 类型较多。 在“八五”期间， 通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提 高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大 的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机 等均填补了国内空白， 并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究 和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以 PLC 为核心的可编程电控装置， 驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。 而通过本毕业设计， 则可使学生熟悉常用低压电器的结构、 工作原理、 特性及应用； 掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力，特别是掌握典型电气控制电路的分析和 设计能力、可编程控制器的工作原理及结构特点、基本逻辑指令的应用、步进顺控指令 编程方法及应用；进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真 理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做 到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。
三 系统传动方式的确定
传动方式包括驱动和调速两个方面。它分为机械传动、电气传动和流体传动三种方 式。机械设备的传动方式直接影响设备的性能及结构。在机械设备总体设计时，必须从 机械性能和电气性能两方面综合考虑后确定其传动方式。 1.往复运动工作机构传动方式的确定 对于仅有一两个简单往复动作的普通机械，可采用三相鼠笼式异步电动机拖动，经 齿轮减速后用螺旋传动机构来传动。如果机械设备具有多个往复运动工作机构，而且往 复动作的调速性能和自动化程度有一定要求时，应采用电磁换向阀控制的液压传动或气 压传动系统。若往复运动的调速性能要求比较高，应采用电液比例控制系统来传动。对 于往复运动位移控制和速度控制要求比较高时，应采用步进电机、直流伺服电机或交流 伺服电机家滚珠丝杠副来驱动和控制。选择三相鼠笼式异步电动机拖动，Y 系列电动机 是笼型转子电动机，符合 IEC 标准和 DIN42673 标准。本系列采用 B 级绝缘，外壳防护 等级为封闭式 （IP44）或防护式 （IP23） 。 Y 系列电动机额定电压 380V，额定频率 50HZ， 主要参数如表 2.1，实物图如图 2.2。 表 2.1 选定电机的型号参数
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图 2.6 JRS1(LR1)实物图
③零电压和欠电压保护
在电动机正常运行时，如果出现非正常停电后再恢复供电，电动机又自行起动，很 可能会造成生产机械动作错乱，运动部件互相碰撞的设备事故，甚至酿成人身事故。对 电网来说，许多电动机及其他用电设备在恢复供电后同时自行起动，也会引起电网过大 的瞬间压降。为了防止电动机失电时停止且电压恢复时自行起动，须采取零电压保护措 施。 在电动机运行过程中，如果电源电压过低，会导致电动机转速过低甚至停转，结果 造成所拖动的设备不能正常运行，甚至可能酿成事故。因此，需要在电源电压降到允许 值以下时，降电源切断，实施欠电压保护。 电动机的零压保护和欠压保护无需特别的保护电器元件，只要将控制电动机的接触 器控制电路连接成自锁电路即可。 ④电气元件的选择 按钮：按钮是用于人工操作瞬间接通和断开小电流（5A 以下）控制电路的开关。 它有不同的结构型式和颜色。一般情况下，起动按钮选用绿色，停止按钮选用红色，紧 急停止按钮选用红色蘑菇头型式；需要显示按钮操作状态时选用带指示灯的按钮；大多 数按钮的触头为一常开和一常闭，如果需要一个按钮控制两个或两个以上的回路，则选 用多对触头的按钮。 机械设备上常用的按钮有 LA18、LA19、LA20 等几种型号。它们的额定电压为： 交流 500V、直流 440V、额定电流为 5A，如图 2.7 所示。
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号使得 YV 阀口减小或关闭。 2.皮带的张紧和跑偏调整装置 皮带运输机运行时皮带跑偏是最常见的故障， 皮带跑偏轻则造成撒料、 皮带磨损： 重则由于皮带与机架剧烈摩擦引起皮带软化、 烧焦甚至引起火灾， 造成整个生产线停产， 因而，正确地处理好皮带跑偏关系到整个生产系统的正常运转。皮带的张紧是防止皮带 打滑的重要手段，也对系统的寿命起着至关重要的作用。
图 2.4 DZ47 自动开关工作原理图
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图 2.5 DZ47LE 实物图
②过载保护
在电力拖动系统中，当负载转矩超过电动机额定转矩时，电动机绕组的温升会急剧 升高并超过其额定值，轻者会使绕组的绝缘层老化变脆，寿命降低；重者会导致电动机 绕组烧坏。因此在电动机过载时必须及时切断电源，以保证电动机能在寿命期内安全运 行。常用的过载保护措施有热继电器保护、自动开关过载脱扣保护。除此以外，还有以 下一些过载保护的新措施， 如电子式继电器过载保护、 埋入电动机绕组的温度继电器 （有 双金属片式和热敏电阻式） 过载保护， 软起动器过载保护。 本次设计基于生产成本考虑， 采用价格相对低廉，用途广泛的热继电器。根据电机参数，选择华洋公司生产的热过载 继电器 JRS1(LR1)，如图 2.6。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二章 设计的内容与步骤
一 设计的基本原则
任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求， 以提高生产效率和产品质量。因此，在设计控制系统时，应遵循以下基本原则： （1）最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究， 搜集资料， 并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合， 共同拟定电气控制方案， 协同解决设计中出现的各种问题。 （2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，一次性投资小，使 用后节约能源。 （3）保证控制系统的安全、可靠，使用与维修方便。 （4）考虑到生产的发展和工艺的改进，对于 PLC 控制系统，在选择 PLC 容量时， 应适当留有裕量。
二 设计的内容
图 2.1 某原料皮带运输机示意图