电工基础课程设计论文1.docx
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电工基础课程设计论文1
电工基础课程设计论文
学生姓名：
孙庆雪
指导教师：
张立新
专业：
电子信息工程
班级：
电0741
学号：
12
目录
1.设计题目、内容与要求
1.1照明计量配电板线路设计
1.2低压动力配电箱线路设计
2.方案论证与元器件选择
2.1照明计量配电板线路设计方案论证
2.2低压动力配电箱线路设计方案论证
3.工作原理与电气图
3.1照明计量配电板线路工作原理
3.2低压动力配电箱线路工作原理
4.整机装配与调试
4.1照明计量配电板线路装配与调试
4.2低压动力配电箱线路装配与调试
5.课程设计心得体会
1.设计题目、内容与要求
1.1照明计量配电板线路设计
1.1.1设计条件
某用户有一套3室2厅的新房，其供电系统为220V/50Hz，用电设备容量如下：
灯具照明容量为500W,其它家用电器容量为5000W。
1.1.2设计内容及要求
（1）用一块单相电度表实现该用户的电能计量。
（2）配电输出用两路微型断路器控制，即灯具照明一路；其它家用电器为另一路，并具有漏电保护功能。
（3）画出照明配电系统图。
（4）选择所有器件的规格型号。
（5）完成照明计量配电板线路的装配。
1.2低压动力配电箱线路设计
1.2.1设计条件
某用户有一台交流电动机，其供电系统为三相交流电380V/50Hz，其容量为3.0Kw。
1.2.2设计内容及要求
（1）设计一台低压动力配电箱，用其控制一台交流三相电动机的启动、停止和保护。
（2）画出主电路图和控制电路图。
（3）选择所有电器件的规格型号。
（4）完成低压动力配电板的装配。
2.方案论证与元器件选择
2.1照明计量配电板线路设计方案论证
方案论证:
因为要计量该用户的电能，还要有控制漏电保护功能，所以要在电接入用户时首先要通过电能表来实现累加计数功能，之后还要通过安装上空气自动断路器QF，当电流过大时QF自动断开来实现保护功能，以实现家用电器和人身的保障。
元件选择：
单相电度表：
DSS666,微型断路器：
DZ47-60C/2P-10A
微型漏电断路器：
DZ47LE-60C/2P-32A
元件介绍：
1.单相电度表：
电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。
故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。
2.微型断路器，简称MCB（MicroCirciutBreaker）.
它是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。
用于125A以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护，包括单极1P，二极2P、三极3P、四极4P等四种。
3.微型漏电断路器：
漏电断路器的漏电保护部分，由零序电流互感器（感测部分），运算控制器（控制部分）和电磁脱扣器（动作，执行部分）组成。
被保护的主电路所有相，零线都穿过零序电流互感器的铁芯，组成零序电流互感器一次侧。
根据基尔霍夫电流可知，任一时刻，流入任一节点的电流恒等于流出此节点的电流，即任一时刻，流入（出）某节点的电流矢量和为零。
2.2低压动力配电箱线路设计方案论证
方案论证：
控制一台电动机的运行，可以用点动控制电路也可以用自锁控制电路来实现。
两种方案中，比较好，所以我选用这种方案。
点动电路是松开启动按钮时，电动机与电源断开，电动机停转，故“一点一动”。
自锁电路是在点动控制电路基础上做出一点改动：
在启动按钮两端并联一个接触器KM1的常开辅助触点，电动机启动后一旦松开启动按钮时，启动按钮的常开触点恢复到原位（断开），但此时控制电路中的接触器KM1的常开辅助触点吸合，仍可以构成通路，虽然启动按钮失去作用，电动机持续工作，只有当停止按钮按下时，电动机才能停止工作。
另外在电路中加入热继电器，作用是当电动机的电流过大或电动机过热时，断开常闭触点，使控制电路掉电，接触器执行线圈失电，释放主触点，使电动机和电源断开。
元件选择：
微型断路器：
DZ47-60D/3P-10A,交流接触器：
CJ20-10/220V,热继电器：
NR3-16（5~8A）,指示灯：
AD16-220V,按钮：
LAY-50
元件介绍：
接触器是一种自动化的控制电器。
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。
此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。
线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。
热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。
继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。
指示灯：
装于驾驶室内的仪表板上，数量多少根据设计而定。
用于指示有关照明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出警报灯光信号。
按钮：
按钮一般有按下和弹起两种状态。
控制电路的导通和截止。
3.工作原理与电气图
3.1照明计量配电板工作原理
电气图设计：
工作原理：
因为要计量该用户的电能，还要有控制漏电保护功能，所以要在电接入用户时首先要通过电能表来实现累加计数功能，之后还要通过安装上空气自动断路器QF，当电流过大时QF自动断开来实现保护功能，以实现家用电器和人身的保障。
配电输出用两路微型断路器控制，即灯具照明一路；其它家用电器为另一路，并具有漏电保护功能。
1、4进线，3、6出线。
1为火线入线端，4为零线入线端,3为火线出线端,6为零线出线端。
3.2低压动力配电箱线路工作原理
电气图设计：
工作原理：
在空开（QF）闭合时，电路中停止指示灯（HR1）亮，当按下起动按钮时，接触器执行线圈（KM1）得电，接触器主触点吸合，电动机工作。
同时接触器常开触点变常闭，实现自锁功能，即交流接触器线圈所在支路始终是通路，虽然启动按钮失去作用，电动机持续工作。
停止指示灯（HR1）熄灭，运行指示灯（HG1）亮。
当按下停止按钮时，接触器线圈所在支路断路，接触器主触点断开，电动机停止工作。
同时常开触点，常闭触点恢复到原位，故停止指示灯（HR1）亮，运行指示灯（HG1）熄灭。
4.整机装配与调试
4.1照明计量配电板线路装配与调试
4.1.1装配要求
按设计图纸配线，线路接线正确，器件摆放和导线布置合理美观、安装牢靠。
符合我国低压电器设备制造标准：
GB7251-1997.3。
4.1.2装配步骤
1．元器件装配：
元器件摆放位置要合理美观，尽量在一条线上。
先来测量元器件的好坏，然后将滑道用螺丝固定在配电板上，之后把电能表和空气开关固定在滑道上，最后安装配线，这样主要的元器件就安装完毕了。
配线时注意电路线路是否美观。
2．主电路接线：
火线从端子1接入，从端子3输出；零线从端子4接入，从端子6输出。
之后接到空开上，再把两个空气开关并联，空气开关下面接负载。
如果火线和零线接上电源，负载就可以在电路的支配下工作。
3．线路检查：
用万能表测试各个线路的连通情况，看是否连接无误。
检查各条导线连接是否牢靠，接线是否正确，检查电路线路是否美观。
4.1.3整机调试
1．万用表检查与测试：
将万用表调到二极管上，分别对各个线路进行检查，根据显示情况判定电路连接是否正确。
2．通电运行测试：
首先将负载接入电路中，将火线和零线接到一个插头上，将插头接通电源，将空气断路器闭合，利用电路控制负载的运行，看是否运行正常。
4.2低压动力配电箱线路装配与调试
4.2.1装配要求：
按设计图纸配线，线路接线正确，器件摆放和导线布置合理美观、安装牢靠。
符合我国低压电器设备制造标准：
GB7251-1997.3。
4.2.2装配步骤
1．元器件装配：
首先将需要的滑道固定在配电板上，端子排固定到配电板上，用螺丝将它们拧紧，将空气开关、热继电器、交流接触器和熔断器安装到滑道上。
熟悉常开触点和常闭触点。
2．主电路接线：
将各个元器件固定在配电板上，尽量摆放在一条直线上。
按照主电路电气图来接线：
三相交流电源接入空气断路器QF，接入接触器KM1的主触点，由接触器主触点接热继电器FR，最后接异步电动机M。
将三条电线（红、黄、绿）接入电路，将空气开关，交流接触器，热继电器连接起来，就组成了主电路线。
3．控制电路接线：
将控制线路按照电路图连接起来，先连接串联电路，再连接并联电路。
串联电路是在电路中任选一项（L1），由控制电路的熔断器FU接入停止按钮SB11常闭触点，在接入启动按钮SB12，通过接触器KM1的执行线圈、热继电器FR的常闭触点接回到零线N。
然后接子自锁辅助常开触点，最后接并联的指示灯控制支路。
接配电板上元器件的线用硬线BV,过门线用软线BVR,接电源和电动机使用动力端子排接线，接配电板上元器件和箱门上的按钮和指示灯时用控制端子排接线。
4．线路检查：
用万能表测试各个线路的连通情况，看是否连接无误。
检查各条导线连接是否牢靠，接线是否正确，检查电路线路是否美观。
4.2.3整机调试
万用表检查与测试：
用万用表测试电路的连接是否无误，可以把万用表调到电阻档2K，当按下启动按钮时，测得L1和N之间的阻值应为接触器线圈的阻值，用此方法测试整个电路接线是否正确。
通电运行功能测试：
首先将负载交流电动机接入动力端子排的U、V、W端子上，将电源的火线和零线接到动力端子排的L1、L2、L3和N。
合上空气断路器，看电动机是否运行正常。
当按下起动按钮时，电动机工作，停止指示灯（HR1）熄灭，运行指示灯（HG1）亮；当按下停止按钮时，电动机停止工作，停止指示灯（HR1）亮，运行指示灯（HG1）熄灭。
一切正常。
5.课程设计心得体会
设计，给人以创作的冲动。
在画家眼里，设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵；在建筑师眼中，设计是昔日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像；在电子工程师心中，设计是贝尔实验室的电话机或是华为的程控交换机。
凡此种种，但凡涉及设计都是一件良好的事情，因为她能给人以美的幻想，因为她能给人以金般财富，因为她能给人以成就之感，更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养，而这种营养更是一种福祉，一辈子消受不竭享用不尽。
我就是以此心态对待此次电工基础课程设计的，所谓“态度决定一切”，于是偶然又必然地收获了诸多，概而言之，大约以下几点：
一、温故而知新。
课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验手册，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。
二、思路即出路。
当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。
在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。
顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
三、实践出真知。
文革之后，关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”，自从耳闻以来，便一直以为马克思主义中国化生成的教条。
时至今日，课程设计基本告成，才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”，才明晓实践出真知。
四、创新求
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