火化机预备门开闭控制电路设计.docx
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火化机预备门开闭控制电路设计
火化机预备门两地可靠控制电路
设计和检修
前言
时代在进步，科技在发展，提高学习能力和实践技能是我们每个学子的当前的首要任务。
学好专业知识，掌握专业技能，很好的将书本知识用在实际生活与工作中，以适应社会，实现个人的价值，为自己、家人和社会贡献一份力量。
殡葬行业一直被社会绝大多数的人歧视，乃至与殡葬有关的行业也受到它的影响。
火化机本身就是一个机电一体的燃烧设备，却迟迟得不到与时俱进的发展，导致殡葬行业的落后局面，令人可叹！
针对火化设备的的落后局面，这次让我们一起来改变这本不该属于谁的歧视，改进火化机，实现自动化，提高效率，改善人们对殡葬火化的恐惧和害怕，提升人们的精神生活水平，完美的走完生命的最后一程。
本次我将进行火化机预备门的改进，实现两地控制，保证较高安全水平。
原来的老式火化机只能实现简单的手动连续控制，这种工作方式往往给工作人员带来较强的工作强度，使员工身心疲惫；另外控制的可靠性和使用寿命都受到严重的威胁；火化本身就是一种燃烧，产生烟尘是不可避免的，同时为避免与遗体直接接触，实现异地控制是普遍员工的愿望。
先进，全国殡葬都在进行改革，机械设备自然是其中一项重点。
全国有上千家殡仪馆，但是仅有几家火化机厂，并且普遍的生产设计都还是以往的模式，远远低于机械行业的发展。
机械电气两地控制的实现需要并串联按钮，以实现与邻近控制相同的效果。
可靠安全就需要接入短路、过载、过流、失压和欠压保护等保护电器元件，可在生产制造实际当中，我们往往将自锁、互锁、延时和限位等设计元素加入设计，以提高设备的安全性，防止各种误操作，使设计更为人性化、科学化和时代化。
由于本人设计时考虑的角度不同，或考虑的方面不是很全面，有诸多不足或错误之处，还望各位不吝赐教，多提宝贵意见，在下虚心改正。
最后，感谢各位老师和同学提供帮助，以及各位调查人员的积极配合！
长沙民政职业技术学院
殡仪系B0934班
胡华恒
2011年1月12日
一能力目标···············································Forth
二已知条件···············································Forth
三课题要求···············································Forth
四工艺要求
实物图和原理图············································Fifth
电气设备型号和导线规格及安装工具·························Sixth
电机、电器元件安装前、后的常规模拟检查··················Seventh
安装接线图··············································Eighth
电气元器件位置布置图····································Eighth
安装电器元件············································Nineth
线路编号和导线的编码套管································Nineth
安装布线················································Nineth
电动机接地··············································Nineth
通电前线路检查··········································Nineth
通电试运行··············································Nineth
运转电路维修·············································Tenth
电气线路常见故障现象、原因、及处理方法···················Tenth
五相关知识
工作原理···············································Eleventh
设计特点··············································Eleventh
失压和欠压保护·········································Twelfth
过载保护及注意事项······································Twelfth
选材依据················································Twelfth
六结束语·············································Thirteenth
七参考资料···········································Thirteenth
能力目标：
1、综合对专业学生进行控制电路的设计和检修的标准化培训。
2、使学生掌握电气控制电路图的设计方法和步骤。
3、使学生掌握火化机预备门控制电路的继电控制设计知识和技能。
4、对学生编辑课程设计说明书（用计算机打印文件和计算机绘图）进行规范训练。
已知条件：
火化机预备门开闭的驱动电动机（模拟）铭牌主要参数见表1
表1电动机铭牌参数（摘要）
三相异步电动机
型号：
90S-4
编号：
**
功率：
1.5KW
满载电流：
3.65A
电压：
380V
转速：
1400r/min
LW82dB
接法：
△
防护等级：
IP44
频率：
50HZ
重量：
**kg
标准代号：
**
绝缘等级：
E级
出厂年月：
*年*月
**电机厂制造
课题要求
1、绘制图形：
（1）火化机预备门控制电路实物接线图；
（2）控制电路工作原理；
（3）电路元件安装布置图；
（4）电器元件控制线路安装接线图，并标注线号。
2、对设计进行模拟前、后的检测。
3、编辑设计说明书：
（1）封面统一
（2）前言
（3）设计目录
（4）内容叙述完整
（5）结束语
（6）设计参考资料
工艺要求
（1）火化机预备门两地可靠控制电路的设计和检修实物图如图1所示：
其原理图如图2所示：
（2）根据实物图和原理图，计算原理图中或生产实际电动机容量，选择相应的电气设备型号和导线规格及安装工具
表2电机、电器元件及导线、器材等汇总一览表
序号
名称
代号
规格
数量
作用
备注
１
电动机
M
90S-4,380V,△,3.65A,E级,1400r/min,1.5KW
1台
动力源
２
低压断路器
QF
HZ15-10/3,3级,额定电流为10A
1只
控制总电路
欠压，失压保护
３
交流接触器
KM
CJ10-10，380V
2只
接通、切断主电路
４
时间继电器
KT
SPII—220V
1只
对电动机停、转延时
５
热继电器
FR
JR16B-20/3,额定电流5A
1个
保护电动机线圈
６
接线端子排
XT
JX-1020,500V,10A,
20节
1条
美观、清晰易查找
７
接线端子排
XT
JX-1003,500V,10A,
3节
1条
美观、清晰易查找
8
熔断器
FU
熔丝配0.8mm²，FL1-15
3套
保护主电路元件、电器
９
按钮
SB
LA10-3H,保护式,500V,5A,按钮数3
6套
操作控制电路
１０
行程开关
SQ
LX028A
4只
限位，控制电机停转
１１
电工工具
验电笔,尖嘴钳,十字旋具,一字旋具,电工刀,剥线钳等
1套
安装接线
１２
劳保用品
工作服、绝缘靴、手套、橡胶脚垫等
1套
保护操作者的人生安全
１３
万用表
电磁表盘或数字式都行
1个
检测电路的通断、电阻
１４
三相三线电源
~
380V
1处
提供电源
U:
黄
V:
绿
W:
红
１５
配线板
700mm*500mm*
30mm
1块
安装元器件
原木
１６
主电路导线
BV-２，500V，线径为2mm2
20m
接通主电路
U黄V绿W红
各一根
１７
控制电路导线
BVR-１，500V,线径为1mm2
40m
接通控制电路
V绿W红两根
１８
线管
聚氯乙烯软管
Ø10ｍｍ
70m
保护导线防止老化
四根
19
绝缘套管
聚氯乙烯软管
Ø５ｍｍ
5m
使导线接口美观防止漏电、接口导线氧化
若干
（3）电机、电器元件安装前、后的常规模拟检查
表3电机、电器元件安装前、后常规模拟检测项目记录表
电机、电器名称
检测项目
检测效果
备注
良好
合格
不合格
接触器
人工用低压交流电供电看衔铁能否自动闭合
√
断电后看衔铁是否自动断开
√
时间继电器
人工用压交流电供电看衔铁几秒后能否自动闭合
√
断电后看衔铁是否自动断开
√
热继电器
人工用低压交流电供电看衔铁是否自动断开
√
熔断器
人工提供合适的电流看熔丝是否能熔断时的电流并与计算值比较
√
按钮开关
闭合开关用万用表检测有阻值完好
√
行程开关
人工压下开关用万用表检测电阻值完好
√
检查压片弹簧能否自动复位
√
低压断路器
按下复位按钮能否灵活断开
√
加载合适过载电流能否很好断开
√
电机
同相线圈的电阻值是否为无穷小
√
异相之间的电阻是否无穷小
√
转动轴能否灵活转动
√
（4）根据原理图绘制电器元件安装接线图如图3所示：
（5）根据安装接线图绘制电器元件安装布置图如图4所示：
（6）在线路板上安装电器元件。
（7）按控制原理图上的线路编号编写线路连接导线的编码套管。
（8）安装布线：
截取合适长度的导线，剥去两端绝缘外皮，套上写好线号的套管，按安装规范分别对主电路、控制电路安装布线。
（9）接电动机和按钮外壳的接地保护线。
（10）通电前线路检查：
用查线号法分别对主电路和控制电路进行常规检查，按控制原理图和安装接线图逐一查对线号有无接错、漏接。
（1）用万用表分别对主电路和控制电路进行通路、断路检查。
①主电路检查。
断开控制电路，分别测U11、V11、W11任意两端电阻应为∞，按下交流接触器的触点架时，测得的值应为电动机两相绕组的串联直流电阻值。
②控制电路检查。
将表笔跨接在控制电路两端，测得阻值为∞，说明启动、停止控制回路安装正确；按下SB1或按下接触器KM触点架，测得接触器KM线圈电阻值，说明控制电路安装正确。
（2）检查电动机和按钮外壳的接地保护。
（3）检查过载保护
检查热继电器的额定电流值是否与被保护的电动机额定电流值相符，若不符，调整旋钮的刻度值，使热继电器的额定电流值与电动机额定电流值相符；检查常闭触头是否动作，其机构是否正常可靠；复位按钮是否灵活。
（11）试运行：
①电源测试。
合上低压断路器QF，用测电笔测FU、三相电源。
②控制电路试运行。
断开低压断路器QF，确保电动机没有与接线端子排连接。
合上低压断路器QF，按下按钮SB1，接触器主触点立即吸合，按下按钮SB5，接触器主触点立即断开。
③带电动机试运行。
断开低压断路器QF，接上电动机接线。
再合上低压断路器QF，按下按钮SB1，电动机运转；按下按钮SB5，电动机停转。
（12）电动机维修
①通电后，电动机间歇运转。
分析：
按钮SB1串联进了电路。
②按下按钮，接触器不工作或接触器工作但电动机不转且发出“嗡嗡”声。
分析：
缺相。
原因：
熔断器FU的U相或W相断；熔断器FU的V相断，或安装时不小心将接触器动触点移位，或某相触点间隙过大，造成电动机缺相等。
（13）电气线路常见故障现象、原因、及处理方法。
表4电气线路常见故障现象、原因及处理方法汇总表
常见故障现象
故障原因
处理方法
电动机
电动机没有力矩或空载时不能正常启动
检查电相
检测电压
启动电流大且不平衡
熔丝烧断
改正定子绕组接线法
更换接地线
噪声大
更换轴承，加润滑油
热继电器
热元件烧断
排除电路故障跟换热继电器
主电路不通
跟换继电器或拧紧螺钉
控制电路不通
修理触点片调整调节旋
接触器
触点熔焊
清除短路故障或更换触点
调整弹簧压力
清理触点表面
无压释放失效
更换弹簧
更换主触头
更换或假装磁性垫片
吸合太猛
调整控制电路电源电压
相关知识
（一）火化机预备门两地可靠控制电路的工作原理如图2所示，工作原理如下：
合上低压断路器QF；
正转：
按下SB1→KM1线圈得电→KM1主触点闭合，SB1-1和KM1的辅助常开触头闭合，形成自锁→电动机M正方向启动、连续运转→预备门打开→到位碰撞行程开关SQ1、SQ3→SQ1-1断开，SQ1-2闭合→
反转：
KM1线圈失电→KM1主触点断开→时间继电器KT线圈得电→时间继电器的延时闭合常开开关闭合→KM2线圈得电→KM2主触点闭合，SB3和KM2的辅助常开触头闭合，形成自锁→电动机M反方向启动、连续运转→SQ1-2常开开关回位→预备门关闭→碰撞行程开关SQ2、SQ4→KM2线圈失电→KM2主触点断开→电动机停止运转
停止：
按下按钮SB5、SB6→线圈失电→主触点断开→电动机停止运转
（二）设计特点：
限位控制，相序控制，时序控制，电气互锁。
自锁：
当松开按钮SB1，按钮触头复位，但交流接触器KM1常开辅助触头因为线圈的得电已闭合，将按钮SB1短接，控制线路仍然保持导通，交流接触器KM1线圈继续得电，接触器KM1主触头闭合，电动机正转，这种现象为自锁。
延时：
推下行程开关SQ1时，交流接触器KM2的常开辅助触头在时间继电器线圈得电3秒后闭合，此时将按钮SB3短接，反转控制线路仍然保持导通，交流接触器KM2线圈继续得电，接触器KM2主触头闭合，电动机反转。
这种现象为延时。
限位：
当预备门运动到一定位置时，预备门接触行程开关使电动机由正转开门变为反转关门。
互锁：
当按下按钮SB1，KM1线圈得电，反转控制电路断开，KM2线圈失电，只能进行正转而不能进行反转；同理，当按下按钮SB3，KM2线圈得电，正转电路控制电路断开，KM1线圈失电，电动机时能进行反转而不能进行正转。
（三）欠压和失压保护
⒈欠压保护
欠压保护是指线路电压降到一定数值时，电动机能自动脱离电源停止运转。
一般当电压低于额定电压85％时，交流接触器的线圈产生的电磁力难以克服复位弹簧的弹力，使接触器的主触点KM1、KM2分断，电动机失电而停转，从而起到保护电动机的目的。
⒉零压保护（失压保护）
失压保护是指电动机在正常运行时，由于外界某种原因突然停电，电动机停止运转，当重新恢复供电时，电动机不能自行启动的一种保护。
因断电时，交流接触器的主触点KM1、KM2已断开，重新供电时，不按下按钮SB1、SB2、SB3、SB4，控制回路是依然断开的，电动机不会自行启动，从而保护了人和设备的安全。
（四）过载保护
⒈热继电器的过载保护
由于热继电器的热元件串在主电路中，其常闭触点串接在控制电路中，当电动机过载时，温升使热元件受热发生弯曲，促使串接在控制电路中的常闭触点FR断开，从而使控制回路断开电源，交流接触器线圈KM失电，接触器主触点断开，电动机停止运行，从而保护电动机，避免因过载而烧毁。
⒉过载保护的注意事项
①热继电器的整定电流按电动机的额定电流自行调整，绝不允许弯折双金属片。
②通常热继电器出厂时，置于手动复位的位置上。
若需要自动复位时，可将复位调节螺钉顺时针方向旋转3～4圈，并稍微拧紧即可。
③过载后若想再次启动电动机，必须等待热继电器的热元件冷却复位后。
一般自动复位时间不大于5min，手动复位时间不大于2min。
（五）选材依据：
1、按钮：
为保障生命安全，故选择的为最大电压为500V、最大电流为5A的按钮。
2、低压断路器：
电动机的额定电流为3.65A，因而低压断路器的选型为额定电流的2.5倍即可；
3、热继电器：
因为电动机不是长期的运转，只是短暂的开关，因而选择其额定电流的1.5---2倍；
4、接线端子排：
选择接线端子时必须考虑到主电路的最大启动电流，以免使接线端子熔焊，或着是两两相接因而选择允许通过10A电流的接线端子；
5、交流继电器：
电动机的额定电流小，因而不需选择带灭弧的继电器，继电器的触头必需满足最大限度的过载电流，安全起见，选择CJ10系列380V交流接触器；
6、主电路的导线：
根据每2mm²线径的导线能够安全的通过6A的电流，因而选择2mm2线径的导线；
7、控制电路的导线：
因为电器元件的线圈的电阻值不大，因而电流也不会很大，通过计算，电流小于3A，因而线径采用1mm²；
8、电路熔断器熔体：
电动机的正常工作的电流是3.65A，因而选择熔断电流是其额定电流的2.0倍左右，因而熔体选择3.75A的熔丝；
结束语
通过本次的设计，让我知道火化机就是一台机器，并不是人们所想的，是杀人的机器；不仅如此，它还相当的安全、环保和现代，完全适合人们的需要。
随着现代技术引入，如今的火化机已经可以完全满足人们整个火化过程可视的美好愿望。
其实，并不是你可怕，而是你不愿意去正视自己，了解自己，同理而已。
首先，感谢大家的阅读，还望多提宝贵意见，以帮助改进。
最后希望你认识殡葬就像认识自己一样，开心美好的度过每一天！
谢谢！
参考资料
《电工工具书》《五金工具手册》
《电器维修手册》《火化机电气控制技术》
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