电气课程设计

如果说拖泵是一个为人类社会建筑的重要工具，那么拖泵电控柜就是掌握其为我们工作的重要器具…拖泵电动60A电控柜是由三相开关、、空气开关、继电器、风扇、GPS、SYMC、电源、三箱采集板、交流接触器、断路器、电流互感器、四线电源接线板组成、这些小器件看似简单、同时它们组装到一起也并不起眼、可就是这些并不起眼的小不件组成了拖泵的灵魂—60A电动电控柜电流互感器：为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。但一般的测量情况和保护装置不能直接接入一次高压设备，而需要讲一次系统的大电流按比例变换成小电流，供测量仪表和保护装置使用。在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要装换为比较统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离的作用。它是电力系统中测量仪表，继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例装换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接在测量仪表、继电保护等。电流互感器的原理：零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。作用：当电路中发生触电或漏电故障时，保护动作，切断电源。使用：可在三相线路上各装一个电流互感器，或让三相导线一起穿过一零序电流互感器，也可在中性线N上安装一个零序电流互感器，利用其来检测三相的电流矢量和。交流接触器是利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。主接点一般是常开接点，而辅助接点常有两对常开接点和常闭接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。拖泵电力电控柜60A主要使用S－N150三菱牌。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器动作的动力源于交流通过带铁芯线圈产生的磁场，电磁铁芯由两个「山」字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定铁芯，套有线圈，工作电压可多种选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的闭合断开。20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用电路断开时产生的电磁力，快速拉断电弧，保护接点。接触器具可高频率操作，做为电源开启与切断控制时﹐最高操作频率可达每小时1200次。接触器的使用寿命很高﹐机械寿命通常为数百万次至一千万次，电寿命一般则为数十万次至数百万次。交流接触器的作用：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。交流接触器的主要作用是对大电流或负载进行自动控制，可实现远程控制。接触器是一种遥控电器.在机床电器自动控制中,用它来接通或断开正常工作状态下的主电路和控制电路.它的作用和刀开关类似,它具有低电压释放保护功能,控制容量大,而且能远距离控制等优点,在自动控制系统中应用非常广泛。断路器：断路器的工作原理就是灭弧原理.断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，发热量加剧，电流变大，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。三一拖泵电力电控柜60A主要采用175A三菱牌。继电器当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。作用：继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。空气开关：空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。EDA9033D三相电参数采集模块主要性能简介：EDA9033D模块是一智能型三相电参数数据综合采集模块；三表法准确测量三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电压、三相电流（真有效值）；总的及各单相的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、基波有功、谐波有功、基波无功；频率、正反向有功电度、正反向无功电度等电参数；并带2路开关量输入、2路继电器输出（可设置为报警输出）、2路有功电能脉冲输出及1路4～20mA模拟量输出；模块实时数据的更新周期40mS～1000mS可设置；数据与报警信息等可自动上传。其带扩展功能的9033DW型有3路温度测量功能，可测3路电缆的温度。其输入为三相电压（0～500V可选）、三相电流（0～20A，或20～1000A可选－EDA9033Dc型）；通讯接口为RS-485或RS-232，MODBUS-RTU标准规约。EDA9033D模块可广泛应用于各种工业控制与测量系统及各种集散式/分布式电力监控系统。EDA9033D模块是一款性价比极高的智能电量变送器，他能替代过去的电流、电压、功率、功率因数、电量等一系列变送器及测量这些变送器标准输出信号的模入模块，可大大降低系统成本,方便现场布线，提高系统可靠性。其主要的功能与技术指标如下：1、输入信号：1.1三相交流50/60Hz电压、电流；输入频率：45～75Hz；1.2电压量程（相电压）：10V、60V、100V、250V、500V等可选；1.3电流量程：1A、5A、10A、20A等可选；新增带外置电流互感器的EDA9033Dc型量程有：50A、100A、200A、300A、500A、1000A等1.4信号处理：16位A/D转换，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采样，模块实时数据(频率F除外)的更新周期可设置（40mS～1000mS，每步为10mS）；1.5过载能力：1.4倍量程输入可正确测量。第七节电源开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和开关器件（MOSFET、BJT等）构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。这里主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。1．安装板的安装2．交流接触器安装板的安装3．电控柜的总安装一：准备。按物料清单准备物料，检查物料是否合格。关键质量点及要求：清单准确，安装板无瑕疵。电器元件无瑕疵。-二：线槽加工：把线槽锯成58CM一根，32CM一根，50CM的一根，24CM一根。关键质量点及要求：线槽误差两毫米。三，线槽安装固定。1将加工完成的线槽根据安装板上的固定孔对齐，按照先横后竖的原则摆放在固定板上.2按照安装板固定板开孔位置利用M4螺丝进行固定。（3NM的扭矩进行固定）关键质量点及要求：螺丝紧固到位。四卡轨安装固定；1将200MM卡轨放置在安装板上方位置2对齐卡轨与安装板开孔位置，利用M4螺丝固定。（3NM的扭矩进行固定）五SYMC及GPS的安装。1将SYMC放置于安装板线槽包围中间部位，GPS放置于安装板右上方卡轨上，分别于安装孔对齐。2利用M6螺丝对SYMC及GPS的安装孔进行固定。（3NM的扭矩进行固定）六控制电路原件固定。1将三相采集版安装在右下方卡轨上，开关电源安装在右侧中部卡轨上。2在上方卡轨至左到右分别固定三相开关一个、接触器一个、单极断路器6个（分别为6A、6A、10A、10A、3A、3A），中间继电器座3个。七安装板固定。将电器安装板放在柜体内上侧，与柜体背板安装孔对齐，利用M8螺丝进行固定（12NM的扭矩进行固定）。八．接触器与断路器的安装。1将两个接触器一个断路器按照至左向右的顺序分别固定在接触器安装板上2将安装好的地板放置在电控柜下侧，与柜体背板安装孔对齐，用M8螺丝进行固定（19NM的扭矩进行固定）九．端子排互感器安装1将端子排与互感器分别放置在柜体底板上，与固定孔位置对齐。2端子排利用M8L螺丝进行固定，互感器利用M4螺丝进行固定。（12NM的扭矩进行固定）第一步：将交流接触器板平放在工作台面上。将两个接触器一个断路器按照至左向右的顺序分别固定在接触器安装板上，用M8的螺丝紧固，紧固时要注意扭矩枪的扭矩大小，扭矩过大会使螺丝表面画花，扭矩过小又不能紧固，应用扭矩19N/M的扭矩枪。将柜体平放在工作台面上，将安装板和交流接触器放进柜体内，用螺丝紧固。将安装好的地板放置在电控柜下侧，与柜体背板安装孔对齐，用M8螺丝进行固定（19NM的扭矩进行固定）。