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玉米粉碎机电气控制柜的制作设计说明书

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2020年4月19日
文档仅供参考
玉米粉碎机电气控制柜的制作
一、粉碎机工艺概况
1、玉米粉碎机结构简介
2、电机铭牌参数
电动机：Y160M-4,11KW,23.0A,1460r/min,
电机正常运行时为△形连接。
3、控制要求
⑴、动机采用降压启动；
⑵、作面板上设有电源输入指示灯、电压表，电流表、电压转换开关。
⑶、动机没工作时有指示；
⑷、动机启动和运行时有指示。
二、主电路、控制电路原理图设计
⒈电气柜主电路设计

⒉电气柜控制电路设计

工作原理：
主电路：使用自动空气开关引入电源，交流接触器KM1、KM2分别实现对电动机的正反转控制，其中KM1为正转，KM2为反转；接入热继电器对电动机实施过载保护；电动机降压起动，让电动机起动时Y-△连接，正常运行时△连接；另外为了测量电路中的电压电流值，控制柜面板上装有电流表、电压表，电流表必须与电流互感器串联后接于电路，而电压表为了方便只用了一个，让其与万能转换开关配合使用；另外电路中还应有电源指示灯。
控制电路：当正向启动电动机时：按下SB1时,KM1线圈得电，KM1常闭辅助触头断开，与KM2线圈形成互锁，此时KM2不能启动：然后KM1常开触头闭合，形成自锁，保持KM1支路有电。KMY支路的KM1常开触头闭合，时间继电器KT、KMY线圈得电，计时开始，启动Y型连接方式，启动指示灯HL4亮。计时完成后， 时间继电器的常闭、常开触头先后动作，使KMY线圈失电，使KT支路断开。而KM△线圈得电，KM△常闭触头断开、常开触头闭合，形成自锁，保持KM△支路通电，与此同时启动指示灯HL4熄灭，运行指示灯HL5点亮，电动机未工作指示灯HL6灭。按下SB时,KM1线圈断电, KM1主触头断开，电动机M停止转动。同时，指示灯HL4，HL5熄灭；整个电路出于断电状态，继电器各触头恢复常态，电动机未工作指示灯HL6亮。当电动机反向启动时，同理。

三、元器件的选择

1、低压断路器（QF）选择
（1）=2.1*7*23+0=338.1.A
（2）=2.5*338.1=845.25A
（3）=1.1*23=25.3A
根据初步选DZ20Y—100/3 380V 32A
该断路器的瞬时脱扣器整定电流：12=12*32=384A<845.25A（）
不满足要求。
选DZ20Y—100/3 380V 80A
该断路器的瞬时脱扣器整定电流：12=12*80=960A>845.25A（）
满足要求。
选断路器QF选为DZ20Y—100/3 380V 80A 1台
（4）断路器QF与被保护线路的配合
=23A 查表选导线截面为
又<80A,不满足要求。
选导线截面为，
满足要求。
选断路器QF选为DZ20Y—100/3 380V 80A 1台
2、交流接触器（KM1 KM2 KMY KM△）选择
电动机额定功率为：11KW，因此接触器的主触头的额定电流为

查表选型号为CJ 20-25 380V 25A

选KM1、KM2、KMY、KM△为CJ 20-25 380V 25A 线圈电压为220V，4台
3、热继电器（FR）选择：
FR：FR保护电机M，其额定电流23.0A

查表选热继电器FR1型号为：JR20-25
发热元件额定电流为：25A
整定电流范围是：17～25A
工作时额定电流整定为:23A
热继电器FR选择JR20-25 380V 25A 1台
4、电流互感器（TA1、TA2、TA3）选择
型电流互感器主要适用于户内额定电压0.5KV，额定频率50HZ的交流电路中，作为电流量和继电保护住用，因线路额定电压为23A故变流比为30：5
选TA1、TA2、TA3为:型 变流比为30：5 3台
5、按钮（SB、SB1、SB2）选择
SB为停止按钮，查表选SB型号为LA18-10，220V，5A，红色1台
SB1、SB2为控制M的启动按钮，选型号为LA18-10，220V，5A，绿色2台
综上，选LA18-10系列的红色1台、绿色2台，220V，5A
6、时间继电器（KT）选择
选用JS7-1A系列的时间继电器，380V，5A，线圈电压220V，1台
通电延时，一个动断触点，一个动合触点，无瞬动触点
7、电压转换开关（SA）选择
LW5D-16系列万能转换开关适用于交流50HZ，直流电压至440V的电路中，转换电气控制线路 1台
8、电压表选择
主电路电压380V，选42L6-V电压表 量程0-450V 1台
9、电流表选择
线路额定电流23.0A 选42L6-A电流表，量程0-30A 变流比30/5 3台
10、（HL1-HL6）选择
HL1、HL2、HL3为电源指示控制，均为红灯；
HL4、HL5指示M启动、运行，为黄灯，红灯；
HL6为车床没工作时指示，为绿灯；
信号灯型号选为AD2-22/2 220V 5A 红灯4台，绿灯1台，黄灯1台

四、控制系统元件明细表
序号
符号
元件名称
型号
规格
件数
作用
1
QF
断路器
DZ20Y-100/3
380V 80A
1
电源总开关
2
KM1、 KM2
交流接触器
CJ20-25
380V 25A
线圈电压220V
2
控制电动机正反转
3
KMY、 KM△
交流接触器
CJ20-25
380V 25A
线圈电压220V
2
实现电动机Y-△降压起动
4
FR
热继电器
JR20-25
调整范围17～25A
整定电流23A
1
电动机M过载保护
5
TA1、TA2、TA3
电流互感器
LMZ1-0.5
30:5
3
与电流表配合测电流
6
SB
停止按钮
LA18-10
220V 5A 红色
1
停止电动机
7
SB1、SB2
起动按钮
LA18-10
220V 5A 绿色
2
起动电动机
8
KT
时间继电器
JS7-1A
220V 5A 通电延时
1
整定延时
9
SA
万能转换开关
LW5D-16
380V 12A
1
转换测量三相电压
10
V
电压表
42L6-V
量程0～450V
1
测量电压
11
A1、A2、A3
电流表
42L6-A
量程0～30A
3
测量电流
12
HL1、HL2、HL3
电源指示灯
AD1-25/11
220V 5A 红色
3
电源指示
13
HL4、HL5
起动、运行指示灯
AD1-25/11
220V 5A 黄色、红色
2
对线路进行监控指示
14
HL6
车床未工作指示灯
AD1-25/11
220V 5A 绿色
1
对车床的是否工作监测指示
15
XT1、XT2
端子排
TD-30
660V 30A
2
连接线路

五、电气控制系统布置图

设计思路：
安装面板布置图根据主电路的原理图摆放元器件，元件器距离安装面板左沿一律为80mm（为方便接线，底端接线排距左沿为50mm），距离其上沿为50mm。各元器件之间上下距离50mm，左右距离20mm。另外端子排距离下沿和右沿分别为50mm，其中右侧的端子排距离上沿50mm。这样摆放整齐有序，且接线明了方便。元器件排放时应注意各端子之间的连线不能交叉，从电源进线直到电机出线，应一条线下来，因此热继电器与电机之间不能放元件。
控制面板布置图：依据电源指示为主的原则把电源指示的信号灯放在最上端，这样电源一接通信号灯就亮。为了方便观察电压电流值因此把电压表电流表放在电源指示灯下面。另外万能转换开关主要是转换电路测量电压故放在电压表下面。起动和运行指示灯放在电流表下侧，最后放电动机不工作指示灯。灯的下面放按钮，先放起按钮再放停止按钮。为了方便安装面板的安装，整个控制面板比安装面板稍大些，整个布局摆放在控制面板的偏上部位，且居中，这样有利于操作者操作。

六、电气控制系统接线图

设计思路：
由电气系统控制布置图可知元器件的位置，然后根据电气控制原理图以及所标线号确定各个元器件中的各个部件的标号，最后根据线号进行连接。考虑到控制柜面板门打开关闭比较频繁，因此安装底板与面板之间元器件的连线经过接线端子来实现，并用软导线；其中，用虚线框表示控制或指示同一电动机的按钮或指示灯。
七、总体方案设计

设计思路：
整个柜子的四周设计的比控制面板四周均大20mm，这样看起来美观且安装方便。由于安装面板上有一个端子排位于面板右侧，因此整个柜子以右侧为轴左右拉开。为了方便开门，因此在控制面板左侧中间稍上部位安装一个扶手。另外柜子的厚度是根据各元器件的厚度综合后整定得出的。