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2023-08-25
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【摘要】：如果依靠人工运输，则效率低下，且人工搬运成本较高，因此需要设计电气控制系统控制电动机完成相应的操作。图5－1运料、上料生产线工作示意图任务分析本课题综合了行程开关、时间继电器、正反转和制动等的应用，在生产机械的电气控制领域具有一定的代表性。通过本课题的学习，能够系统地掌握电气控制线路的设计理念、设计思路和设计方法。
★知识目标
1.掌握课题分析的主要内容。
2.掌握电气控制线路设计的基本原则。
3.掌握电气控制线路设计的基本方法。
4.会根据负荷的大小选择合适容量的电动机。
5.会根据电动机选择合适的热继电器、接触器、断路器等低压电器。
★技能目标
1.能设计实现本课题要求的电气原理图。
2.能根据电气原理图绘制完整的电器布置图和电气接线图。
3.能列出所需的电器元件型号及规格明细表。
4.根据接线图正确安装接线。
5.会用万用表等仪器测量调试电路。
6.排除电路故障。
★职业素养目标
1.规范操作，环保节约。
2.具有劳动意识。
3.具有团队合作意识。
4.具有沟通表达能力。
项目背景
在生产、生活中，常常需要人们把处于较低位置的物体运送到较高位置，以方便使用。如果依靠人工运输，则效率低下，且人工搬运成本较高，因此需要设计电气控制系统控制电动机完成相应的操作。
任务要求
图5－1所示为一物料传送系统，能够将物料通过皮带传输机运送到料斗处，向料斗加料完成后将料斗提升到一定的高度，进行自动翻斗卸料，卸料完成后，料斗下降并进行下一次物料的传送。料斗由电动机M1拖动，物料传送由M2拖动。具体控制要求如下:
(1)系统具有单步和连续运行两种方式。处于单步运行状态时，料斗可以随时上升或随时下降。料斗碰到下限位开关SQ2时，电动机M2正转启动，带动传送带向料斗添加物料，15s内加料完成，M2停车，同时M1正转启动，将料斗提升到上限位开关SQ1时，料斗自动翻转卸料，M1停止，5s后卸料完成，电动机M1反转带动料斗下降，到达下限位开关SQ2位置时停留，进行下一轮物料的传送，如此不断循环。
(2)按下停止按钮，料斗可以停留在任意位置，启动时可以通过点动按钮使料斗随意从上升或下降开始运行。
(3)料斗拖动系统应设置断电抱闸制动装置，以便停电时能够使料斗停在爬梯任意位置。
(4)设计必要的电气保护和互锁装置。
(5)在运料、上料等各个工作环节应设置相应的信号指示灯。
图5－1 运料、上料生产线工作示意图
任务分析
本课题综合了行程开关、时间继电器、正反转和制动等的应用，在生产机械的电气控制领域具有一定的代表性。通过本课题的学习，能够系统地掌握电气控制线路的设计理念、设计思路和设计方法。
(1)电动机启动及运行方式分析。从任务要求考虑，既要实现料斗的升降运动，又要实现皮带传输机的运动，所以需要两台独立的三相异步电动机。M1控制料斗的升降运动，所以需要正反转，M2控制皮带运输机传送物料，只需要正转。因此主电路至少需要三个接触器。拖动负载的性质为恒转矩负载，负载小于7.5kW，不需要降压启动，也不需要调速。料斗在升降过程中可以停留在任意位置，需要抱闸装置，以防止料斗下滑，在升降过程中，抱闸装置应松开，因此选择断电抱闸制动器。
(2)控制要求分析。系统能够工作在单步和连续运行状态，需要一个转换开关。电动机M1在最高处和最低处需行程开关控制进程，M2控制的皮带运输机要向料斗加料15s，料斗在爬梯最高处卸料5s，需要时间继电器进行延时时间的控制。
(3)保护环节分析。电动机M1需要正反转运行，需要加互锁环节。电动机工作在连续运行状态，需要热继电器进行热保护。此外，还需要熔断器进行短路保护。
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