配電盤的設計

黑龍江科技學院

綜合性、設計性實驗報告

 實驗項目名稱            配電盤的設計     
 所屬課程名稱              電氣控制       
 實 驗 日 期           5月13日—5月17日

 班    級         電氣04——6班  
 學    號               25號      
 姓    名              徐圣治      
 成    績                          

 電氣與信息工程學院實驗室

實驗概述：
【實驗目的】
 電氣控制工程實踐是電類專業大學階段重要的實踐性教學環節，著眼于工程設計，動手組裝，調試等實踐來驗證課程的基本理論，并培養學生的工程意識和實踐技能。
【實驗要求】
 1、綜合運用電氣控制課程中的理論知識去獨立完成一個項目的設計。
   2、通過查閱手冊和文獻資料，培養學生獨立分析和解決實際問題的能力
   3、熟悉常用電器元件的類型和特性，并掌握合理選用的原則。
   4、學會電氣控制電路的安裝，配線的技能。
   5、學會電氣控制電路的故障分析和處理方法。
   6、學會撰寫實踐總結報告。
   7、培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。
   8、通過本次實踐的具體操作學會配電盤的使用，明白其工作原理，例如：一臺潤滑泵間歇工作的控制電路。
   9、注意：在進行線路連接時，不能進行帶電連接，在閉合空氣開關后，不能隨便接觸任何一根導線，以免觸電;在進行帶電調試的時候，要有指導教師在場，以免發生事故。
【實驗原理】
 實踐題目：一臺電動機啟動５秒后停止，再經５秒后反轉。
 使用器件：空氣開關，快速熔斷器，接觸器，熱繼電器，時間繼電器，中間繼電器。
    電氣控制圖設計：（如圖１）
 如圖所示，主電路中電流從空氣開關流入，經過熔斷器，熔斷器起到保護電路的作用，然后再經過接觸器，此時只需將接觸器KJ2中的3條線與KJ1中的3條線連接，出線段改變KJ1中的第1和第2條線的順序，起到電動機反轉的作用，電流再從接觸器流入熱繼電器到電機中。
 控制電路中，(1)電流從熔斷器到熱繼電器常閉開關，再到常畢按鈕開關ST，常開按鈕開關SQ 與接觸器的常閉開關KJ1和SJ1的延時打開開關并聯，進行KJ1的自鎖和定時關閉，然后連接KJ2的常閉接點，進行KJ1與KJ2的互鎖，時間繼電器SJ1與KJ1線圈并聯，此部分完成電機的啟動后延時關閉。(2)第二部分與SQ同時并聯SJ1延時打開開關和ZJ的常開接點，經過KJ1延時關閉開關ZJ的常開接點后，連接到ZJ線圈與時間繼電器SJ1線圈的并聯，此部分實現電動機正轉5秒后停止5秒。(3)第三部分與SQ同時并聯SJ2的延時關閉開關和KJ2的常開接點，經過SJ2的延時關閉開關和KJ2的常開接點后，連接KJ1的常閉接點，進行KJ1與KJ2的互鎖，然后經過KJ2的線圈，此部分完成電機的反轉。
完成以上三部分，回歸帶有熔斷器的地線，完成設計，實現：1臺電動機器啟動5秒鐘后停止，在經過5秒鐘反向啟動。
【實驗環境】（使用的軟件）
    時間：2006年５月１3日到５月１7日
    地點：黑龍江科技學院四味書屋-----電氣工程實踐基地
    人物：徐圣治
    使用元件及器材：空氣開關一個，快速熔斷器五個，接觸器兩個，熱繼電器一個，中間繼電器一個，時間繼電器二個，夾線鉗一把，花頭和扁頭螺絲刀各一把，尖嘴鉗子一把，虎口鉗子一把，導線若干。

實驗內容：
【實驗方案設計】
 設計要點
 設計一個電氣控制電路圖，再設計一配電盤，將所設計電路組裝到配電盤上。要求設計簡明，安全，可靠，組裝電路時用料節約。盤面美觀。
 設計方案
 依據所選的題目和設計要求設計一個電氣控制電路圖，設計電路圖之前一定要自己將要設計的電路工作原理弄明白，因為只有對原理十分的明白，才能知道當把電路設計為一個配電盤的時候所要用到的電氣元件和連接配電盤時的布線方法。本實驗所選的題目是控制一臺電動機啟動5秒后停止，再經過5秒后自動反轉。所以我們可以看出在主電路中我們需要用到一臺電動機，這樣的話我們在設計之前就要選用兩組接觸器、熱繼電器便可。主電路上兩個接觸器并聯，并使其中一條導線不變，另外兩條互換連接，達到電動機反轉的作用。當主電路設計完以后，將要對控制電路進行設計，在設計控制電路的時候，一定要對此電路的工作原理和穩定性仔細思考，本實驗我們需要用到兩個常閉開關和兩個常開開關，同時我們還需要想到一個自鎖開關，兩個互鎖開關，這是電路準確的關鍵，做到這些，我們便可以按照電路圖的繪制要求正確的設計出所要求的電路圖了。在設計完電路圖以后，我們需要選用電路圖中所用到的電氣元件，本著安全，可靠，節約，美觀的原則來對配電盤進行設計了。當配電盤設計完成后，要對所設計的配電盤進行調試和故障分析，記錄相應的數據，實驗就可以結束了。
 

【實驗過程】（實驗步驟、記錄、數據、分析）
（一）根據所選的題目設計出相應的電氣控制電路圖。
（二）電路圖設計完成后，依照所設計電路選擇所需電器元件，包括對自動開關的選擇，熔斷器的選擇，接觸器的選擇和繼電器的選擇。
 （1）自動開關的選擇
①自動開關的額定電壓和額定電流應不小于電路的正常工作電壓和電流
②熱脫扣器的整定電流應與所控制電動機的額定電流或負載額定電流一致
③電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應大于負載電路正常工作時的尖峰電流。對于電動機負載來說，DZ型自動開關電磁脫扣機構的瞬時脫扣整定電流值可按Iset＝KIst計算
 （2）熔斷器的選擇
①類型選擇  其類型應根據線路要求，使用場合和安裝條件選擇
②額定電壓的選擇   其額定電壓應大于或等于線路的工作電壓
③額定電流的選擇   其額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流
④熔體額定電流的選擇   保護多臺電動機，應按Ifv≥（1.5～2.5）INmax+∑IN計算，式中INmax為容量最大的一臺電動機的額定電流，∑IN為其余電動機額定電流的總和。
 （3）接觸器的選擇
①類型選擇  根據接觸器所控制的負載性質來選擇接觸器的類型
②額定電壓的選擇  其額定電壓應大于或等于負載回路的電壓
   ③額定電流的選擇  其額定電流應大于或等于被控回路的額定電流
   ④吸引線圈的額定電壓選擇  吸引線圈的額定電壓與所接控制電路的電壓一致
   ⑤接觸器的觸點數量，種類的選擇  其觸點數量和種類應滿足主電路和控制電路的要求
 （4）時間繼電器的選擇
 ①根據控制線路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型
 ②根據延時準確度要求和延時長，短要求來選擇
 ③根據使用場合，工作環境選擇合適的時間繼電器
  （5）熱繼電器的選擇
 熱繼電器的選擇應按電動機的工作環境，啟動情況，負載性質等因素來考慮
①熱繼電器結構形式的選擇  星形連接的電動機可選用兩相或三相結構熱繼電器；角形連接的電動機應選用帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器
②熱元件額定電流的選擇  一般可按IR=(1.15～1.5)IN選取，式中IR為熱元件的額定電流，IN為電動機的額定電流。
（三）元件選擇完畢后，對配電盤進行設計，要求設計美觀，用料節約，安全，可靠。
（四）配電盤設計完成后，對自己所設計的配電盤進行空載調試。
 （五）空載調試無誤后，對配電盤進行負載調試。
 （六）對配電盤調試完畢后，進行故障分析
 故障分析：主電路在連接時要使三相電路單獨導通，相與相之間不導通，如果測試時發現相之間導通，可能使因為連線時發生錯誤，再一種可能就時主電路所連接的電氣元件內部發生短路。
 在主電路連接無誤后，對控制電路的連接進行檢查：
（1）如用萬用表測接觸器常開開關短路可能是電路短路或接觸器短路。
（2）如按下SB2時發現，按住時電機工作正常，當松開手的時候電機就停止轉動，則分析可能為電路中的自鎖開關在連接的時候出現問題。
（3）如果接觸器動作正常，但時間繼電器不計時，則分析可能為時間繼電器連接有誤或時間繼電器本身出現問題。
（4）當通電時發生了放炮，則是因為電路連接過程中出現短接，應仔細檢查電路。以免發生危險。

【結論】（結果）
 
  經調試，所設計的配電盤經修改調試成功。
 
【小結】
     隨著工業的發展，生產機械的電氣控制系統的設計顯得格外重要。其重要性可以決定一臺設備的使用效能和自動化程度即決定著生產機械設備的先進性、合理性又可以決定電氣控制設備的生產可行性、經濟性、合理性、又可以決定電氣控制設備的生產可行性、經濟性、造型的美觀和使用性，所以我本著以上原則進行電氣控制原理的設計及其操作。
   首先，我就電氣控制的一些基本元件的功能，用途，及其外型做以了解。例如低壓開關，其作用是用力隔離、轉換以及接通和分斷電路熔斷器，對RL1系列螺旋試熔斷器做以了解，其主要適用于控制箱，配電屏，機床設備及振動較大的場合作用保護元件；接觸器是一種用來頻繁地接通或短開交流和直流主電路及大容量控制電路的自動化切換電器繼電器是一種根據點或非電信號的變化來接通或斷開小電流電路的自動控制電器。
　　在了解了這些基礎知識后，按照給它的題目，進行電路圖的設計。在完成設計以后，進行實際操作的過程。首先把原有的配電盤進行處理，把自己所需要的元件找到。
　　接下來，按照圖紙開始布線，布時要仔細的琢磨線路的走向，要做到實用、經濟、美觀、清晰等幾個條件，以便線路出了故障時查找及維修。在布線事還要驗證一下電器元件是否有破損，以及導線聯結到電器元件上是否牢固等基礎的操作。在布線的同時要按照電氣控制的基本步驟來進行，切不要使用電路短路或短路，這是很危險的。
　　最后，把配電盤接好后，用萬用表來查驗，看是否每一條線路都到達其功能。在查驗的過程中要細心、耐心、不要把任何一條導線落下。不對的地方要仔細分析后再捉以改正。切記不要出現短路或斷路現象，這兩點在上電時很危險的。
　　經過以上的這些操作后進行上電檢驗，按圖紙要求好電源、電機、合上開關，按下按鈕，看電路是否完成了其功能。
　　在這幾天的實踐學習過程中，自己總結了理論和實踐結合的重要性。工作過程中要細心、耐心、虛心。出現問題后要仔細分析后再查找。

指導教師評語及成績：
評語：

 成績：           指導教師簽名：
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