自动灌装生产线电气控制部分的设计优化

电气控制系统的设计, 首先需要根据控制要求确定所需的电气设备, 如果控制功能烦琐, 主令电器和指示灯过多, 则需要设计控制面板并绘制控制面板电气元件布置图; 然后使用继电-接触器控制方式绘制电气原理图, 完成接线并调试电路。

1) 电气设备的确定

输入设备部分, 自动灌装生产线需要一个用来选择手动/自动模式的旋转开关、 传送带正转启动按钮和反转启动按钮、 传送带运动停止按钮, 用来检测灌装瓶子位置的光电开关(在该项目模型中, 配置三个即可) 和一个用来对灌装完成以后的瓶子进行重量检测的称重传感器; 输出设备部分, 自动灌装生产线需要一个带动传送带运动的电动机及控制灌装的阀门。

2) 传送带的三相异步电动机

设计传送带的三相异步电动机正反转控制电路, 画出其正反转控制电路如图2 -4 -5所示。

图2 -4 -5 中, 主电路中的电气元件包括刀开关QS、 熔断器FU1、 正转交流接触器KM1 的主触点、 反转交流接触器KM2 的主触点、 热继电器FR 的线圈和三相异步电动机M。 控制电路的电气元件包括熔断器FU2、 热继电器FR 的动断触点, 正反转启动按钮SB1、 SB2, 正反转交流接触器KM1、KM2 的线圈, 停止按钮SB3。 控制电路主要由正转控制支路和反转控制支路组成, 二者采用电气互锁的形式。

正转过程: 闭合刀开关QS, 按下正转启动按钮SB1, 则正转交流接触器KM1 的线圈得电并自锁, 其主触点接通主电路, 三相异步电动机M 正转; 按下停止按钮SB3, 正转交流接触器KM1 的线圈失电, 其主触点分断主电路, 三相异步电动机M 停转。

反转过程: 按下反转启动按钮SB2, 则反转交流接触器KM2 线圈得电并自锁, 其主触点接通主电路, 三相异步电动机M 反转; 按下停止按钮SB3, 反转交流接触器KM2 的线圈失电, 其主触点分断主电路, 三相异步电动机M 停转。

(1) 传送带的三相异步电动机正反转接线的注意事项如下。

①主电路换相时, 先保持一相不动, 任意对调其他两相即可, 通常做法是保持中间一相不动, 对调其余两相。 一定要细心, 千万不能接错, 否则电动机将只能单相运行或烧毁。

②不能将正反转交流接触器做互锁的动断触点接错, 否则起不到互锁的作用。

③不能将正反转启动按钮的自锁触点接错, 否则起不到自锁的作用。(www.xing528.com)

④支路节点多时, 应考虑分散接线, 同一接线柱上不能超过三根导线。

⑤原则上要求尽量使用三色导线, 做到横平竖直, 整洁美观。

(2) 传送带的三相异步电动机正反转调试电路注意事项如下。

①调试电路时, 先调试控制电路, 控制电路正常后再合上刀开关QS 调试主电路。

②调试控制电路时, 分别按下正反转启动按钮SB1、 SB2, 都能听到接触器的线圈吸合声说明基本没有问题。

图2-4-5　传送带的三相异步电动机正反转控制电路

③合上刀开关QS, 调试主电路。 按下正转启动按钮SB1 时三相异步电动机M 正转, 按下停止按钮SB3 时三相异步电动机M 停转; 按下反转启动按钮SB2 时三相异步电动机M 反转, 按下停止按钮SB3 时三相异步电动机M 停转。

(3) 传送带的三相异步电动机正反转电路的常见故障及排除方法如下。

①按下正转启动按钮SB1, 电动机不转; 按下反转启动按钮SB2, 电动机运转正常。 故障原因可能是正转交流接触器KM1 的线圈断路或正转启动按钮SB1 损坏产生断路。 反之,则可能是反转交流接触器KM2 的线圈断路或反转启动按钮SB2 损坏产生断路。

②按下正转启动按钮SB1 或反转启动按钮SB2 时, 控制电路中听到接触器的线圈吸合声, 电动机不转且有火花, 原因是将主电路接在了接触器的辅助触点上, 辅助触点容量不够带动电动机。 此时需要切失电源将主电路接到接触器的主触点上。