中南大学自动化工程训练报告-风机水

中南大学

自动化工程训练报告

专业班级：

姓名：

学号：

指导老师：xx

目录

一、绪论

二、系统设计概述

三、系统各单元设计分析

四、系统工作过程分析

五、设计总结

六、参考文献

一、绪论

自动化工程训练是自动化专业学生在完成计算机控制技术、嵌入式微控制器技术、检测技术与仪表、运动控制系统、过程控制系统、供配电技术等专业课程学习后的一个重要实践环节，其目的主要在于使学生掌握自动化技术的实际工程应用知识，运用已学的专业完成一项自动控制系统的综合设计。在系统设计过程中能够学习一些工程伦理、了解自动化工程项目设计过程和行业标准；能够根据一些技术指标或者经济指标对所提的系统设计方案进行设备选型、数据处理以及实验或仿真。

二、系统设计概述

1.设计目的

本工程训练课题模拟实际工程项目，要求学生要着重学会面对一个实际问题，

收集资料（包括网上检索），学习新的知识，如何利用已掌握的专业知识以及实验条件等制定解决问题的方案并通过方案论证不断地去分析和解决前进道路上的问题，最终完成课程设计。

通过本工程训练模块的设计，了解和熟悉自动化工程中风机控制基本原理以及规范的控制设计，了解工程设计过程；熟悉电气CAD识图、制图以及制图

规范，熟悉CAD软件的应用；了解和学习电气工程设计规范和标准。

2.设计要求

a）每个人都必须完全熟悉和理解《16D303-2常用风机控制电路图》并根据规范要求和里面的文字说明来完成设计；

b）设计内容包括全套电气设计资料：资料图纸目录、设计说明书、供电系统图、控制原理图、控制箱面板布置图和内部接线图、电气设备材料表。这些统称为电气设计资料。设计说明书中必须给出低压电器设备的选型计算依据，包括低压断路器的额定电流、交流接触器的额定电流、热继电器的整定电流等；在设备材料表中必须给出所用设备的具体型号、参数。

c）所有设计图纸成品文件都用AUTOCAD完成，版本不限；幅面为A3

（420m M 297mm横向），以A4幅面打印成纸质文稿；

d）图形中设计内容的正常文字字体为长仿宋，高度为5mm,宽高比为，其他

文字大小和线宽依据《GB/T18135-2008电气工程CAD制图规则》中相应规定；

e）所有图纸必须按模板中所给的图框和图签绘制；

f）设计完成的图纸相互校对，在左上签名栏中，校对为实际校对人，设计和制图都是完成人；

g）根据自己设计的控制原理图，用电气仿真软件验证其正确性，并在设计报告中进行描述和分析。仿真软件可以用V-EleQ CADe_SIMU或者其他熟悉的软件。

3.课题设计要求

手动两地控制，火灾时消防联动模块提供有源触点实现自动控制及手动控制盘

强行控制，排烟阀与风机联动，过载报警；平时由BAS自动控制，过载切

断主回路。主回路采用分立元件。电动机为YD接线或YDT之Y/YY绕组接线。

三、系统各单元设计分析

1.主回路设计

①电机变速的方案

电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。

双速电机（风机）,平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过以下外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

（1）在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数；

（2）在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组；

（3）在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。

根据公式；n1=60f/p 可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机。最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4 极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p = 2变为p=1°「.转速比=2/1 = 2。

②主回路电路的设计

按照要求，主回路的控制回路主要采用分立元件。智能控制与保护开关电器是一个多种功能高度整合的多功能一体化综合保护开关，控制与保护开关产品采用模块化的单一产品结构型式，集成了传统的断路器（熔断器）、接触器、过载（或过流、断相）保护继电器、起动器、隔离器等的主要功能。

断路器功能：具有短路瞬时动作和短路短延时保护等功能。?

接触器功能：额定工作电压380V、额定工作电流为，并在AC43和AC44使用类别下无需降容。?

热继电器与过流继电器功能：具有完善、合理、连续的三段保护功能和电动机定时限起动保护功能，过载保护模型采用当前最为先进的双时间常数指数方程，能与被保护对象的允许过载特性相匹配，动作准确、可靠。

剩余电流断路器功能：具有反时限剩余电流保护特性。?

起动器功能：可代替接触器和热继电器组合的起动器，控制电动机的直接起动。

2.控制回路的设计

手动两地控制，火灾时消防联动模块提供有源触点实现自动控制及手动控制盘强行控制，排烟阀与风机联动，过载报警；平时由BAS自动控制。

①低速控制

②高速控制

③过负荷声光警报

④消防联动控制器手动控制盘

3.系统控制分析

①手动控制

在这种风机的控制中，必然要有手动控制以处理特殊情况，而此次系统的要求是两地手动控制。手动控制通过控制室的按钮进行控制，也即是用一些开关，这样就是要用分立元件才组成控制回路，分立元件控制分析见上文。

②自动控制

风机平时为低速运行，负荷高峰时风机高速运行，这样自动控制运行更加方便，同时也更加方便监控风机的运行状态。

风机的自动控制运行由BAS控制的运行，同时对运行状态进行时时监控。