电气自动挂论文范文

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第1篇

【关键词】以人为本 住宅电气设计 应用

【 abstract 】 the residence is human habitation, life, enjoy the family warm places, the fundamental starting point is the residential electrical design reflect the society, science and technology development, meet the needs of people. The "people-oriented" concept has become a designer to build each link must be followed in principle. Modern residential electrical design for the resident provides more safe, comfortable and convenient environment, how to follow the rapid changes of people's living needs, further reflect these principles in residential electrical design, the description of the subject is electrical designers. This paper discusses on the human-oriented concept in the application of residential electrical design.

【 key words 】 human-centered residential electrical design applications

中图分类号：TM930.2 文献标识码：A

随着近几年我国经济的高速发展，人们对住宅的要求已不仅仅局限于日常居住的层面，而是人们生活现代化、个性化的重要的构成部分，而住宅高水准的电气化又是住宅实现现代化、个性化的重要保证。但住宅的电气化不能盲目地追求华丽、奢华设计，而应在保证满足电气设施功能要求及确保电气设备安全的基础上，更多地按照“以人为本”的设计原则，力争做到设施安全、健康节能、经济合理、方便实用、美观大方、适应性好及易于建筑安装操作，还应具备能根据住宅电气的发展趋势而更新换旧的发展性。

一、以人为本原则的含义

进入2l世纪，我国提倡以人民的利益为根本出发点，坚持以人为本，为人民的根本利益着想。在关于民生的居民住宅电气设计方面，要从居民的角度出发，参考居民的看法，做到居民住宅的实用性与安全性相结合，这对电气设计以及施工单位工作的顺利进行起到了一定的推动作用。

二、“以人为本”原则要求电气设计具备的其他原则

1、现代化原则。住宅电气的设计与建设是人民生活的重要组成部分。目前，我国正朝着现代化的方向迈进，人民的生活水平与质量在不断提高，对住宅电气的要求也在不断提高，这就促使住宅电气不断朝着现代化的方向迈进。

2、因地制宜原则。在对住宅电气进行设计时，要根据不同的气候环境、不同的地形条件以及不同的住房布局，做出有效地规划，因地制宜，以保证住宅电气设计的质量与品质。

三、“以人为本”的理念的运用

1、住宅用电量的确定。按照住宅设计规范的规定，按照小区住宅面积，多将住宅用电负荷标准设计为2.5KW或4KW左右。然而随着人们生活水平及科学技术的进步，家用电器种类不断增加，如微波炉、电磁炉、大容量冰箱、空调等，家用电器的广泛应用，让用户实际用电负荷远远超过了住宅设计规范中规定的标准。在进行住宅电气的实际设计时，在建筑面积低于90以下的住宅，可以将每户容量设计为4KW-8KW，根据实际情况，合理确定住宅用电量。

2、线路。住宅的电源线路一般为电线穿钢管或PVC 塑料管暗敷设。为了安全和防止电气火灾，当电线敷设于墙内、楼板内和吊顶内时要穿管敷设，护套绝缘电线在正常环境下可以直敷，但不能直敷于吊顶、墙壁和顶棚内。现在市场上有做成踢脚板或顶角线外型的塑料布线槽，既美观又安全，适用于住宅装修。

3、系统插座设计与安装。住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节，随着家用电器多元化发展，住宅家用电气设计中家电种类也繁多，这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装，其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。

笔者基于住宅电气设计规范与实践应用，进行了相关电气的插座安装最佳高度标准，其中微波炉插座最佳高度为1．6m左右，油烟机插座最佳高度为1．7m左右，而冰箱插座安装的最佳高度为0．3―0．5m之间，关于挂式的空调插座的最佳高度为2．4m左右，对于其它家用电器的插座中安装高度低于1．8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。

4、电能表表箱的设置。住宅照明计量表箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上，因为配电箱所在墙的另一面，往往是潮湿房间的0、1和2区，潮湿房间的水分是透过墙体而渗入配电箱内，造成电气事故，这一点设计人员比较容易忽略。按照建筑住宅设计习惯，住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧的住宅入口侧，而楼梯间墙体和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方，此位置至分户配电箱设置在靠卫生间的墙上，留下安全隐患。

5、防雷设计。防雷设计是电气设计保证居民安全的重要设计内容，是“以人为本”设计的安全设计的组成部分。（1）雷击来源。住宅内部的雷击来源主要包括室外天线、高处的金属构件、电话线及低压配电线等。(2)防雷设计。住宅防雷主要包括防直击雷、防高电位入侵及防感应雷等内容。在进行防直击雷设计时，可在屋面等容易遭到雷击的部位设置接闪器，并应使下线与接地设备连接，在安置时应保证以上部件连接稳固可靠；而在进行防高电位入侵及感应雷时设计时，应保证绝缘子的铁脚支架在电缆的进户口处设置稳同地接地，还应选择合理的部位安置如避雷器的过电压保护器式装置。

6、住宅弱电系统设计。在住宅电气设计中，弱电系统的设计十分关键。弱电系统主要包括网线、电话、电视、报案报警等多种系统。在进行住宅电视系统设施设计时，需要根据当地有线电视网实际发展水平及发展速度相协调。在城市住宅中，家庭电视拥有量接近100%，甚至在一些家庭中，拥有两台或两台以上电视。为此，在进行设计时，可以客厅两面墙上及卧室中进行电视终端盒的设置，电视终端盒距离地面0.3m，且与电源插座保持等高，从而满足用户多台电视需求。在很多小区中，均铺设有宽带数据网，并在每栋楼中设有多个信息插座。保安系统的设计，需要结合电子门锁、对讲门铃、报警系统等，实现远程传呼对讲与遥控开门等功能。

7、消防安全系统。现在的大型住宅中，电气设备越来越多，越来越复杂，各种用电器更加容易发生故障，引发生活安全问题。因此，安装必要的消防安全系统是保证住宅安全的必然要求。在安装大型住宅的消防安全系统时，要做到以下几点：(1)采用多种供电电源，一般可以采用常规电源与应急电源。(2)安装紧急照明系统。(3)安装应急手动火警报警系统，同时加强火灾自动报警系统的建设。(4)所有电路的导线要符合国家防火安全规定。

随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化，住宅电气设计将被赋以更多的内涵，住宅电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则，建设时要留有一定余地，应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性，尽量采用通用标准及设备，同时，住宅电气设计中也应当做到安全、舒适、方便和环保，从而实现社会、经济和环境效益的统一。

参考文献：

[1]翟晓宁.电气设计中节能措施的浅见[期刊论文]-价值工程2010,29(3)

[2]吴泽芳.住宅电气安全的几点建议[期刊论文]-应用能源技术2009(3)

[3]张骋.由一起漏电事故引发的思考[期刊论文]-低压电器2009(18)

第2篇

关键词：全自动车钩电气连接器；设计；车端连接器；重联;动车组

随着铁路运输的不断发展,在铁路干线电力牵引运行中,一台机车牵引有时往往满足不了运输的要求,就需要多机牵引.采用多机牵引可以使线路的通过能力大大增加,提高铁路运输的经济指标。这样全自动电气连接器作为机车重联设备的一种被优先采用。

1机车重联的作用及使用环境

首先为说明车钩连接器的使用环境，我们引入一个词重联

在干线上使用多机牵引时,可以由几名司机各操纵一台机车相互配合,也可以仅由一名司机在一台机车上操纵,而将各台机车通过机车两端的多芯电缆插头使其电气线路连接起来,实现由一名司机操纵多台机车.我们称后一种运行方式为机车的重联运行.司机操纵的那台机车称为本务机车,非操纵机车称为重联机车。

重联机车由于在电路上相互联接,因此它们应该具有相同的电路,这样才能达到同步运行,减少内耗的目的,也就是说同型机车重联运行最方便。

图1动车组重联

机车采用重联运行显然可以减少乘务人员,在电动车组中一般只有一组乘务人员操纵一台机车即可。在干线电力机车上,由于重联机车较少,因而一台机车故障后,会对整个列车运行产生较大的影响,所以除一组乘务人员操纵一台机车外,在重联机车上可设专人进行监视,或发现故障时予以及时处理,这样既可以减少乘务人员,又减轻了乘务人员的劳动强度,相应地提高了生产率。在这种条件下全自动车钩连接器就成为重联的重要部件。并且要求自动车钩连接器有很高的对接精度及良好的电气性能和机械防护性能。

2设计实例

全自动车钩电气连接器可以按使用位置、车型、及自动推送机构不同予以划分。下面以某动车组全自动密接式钩缓装置电气连接器（以下简称连接器）为例介绍其设计。

该电器连接器应用于动车组全自动密接式钩缓装置中，可以实现动车组连接器完全连挂及整体互换，成为动车组车钩配套产品。

每个全自动密接式钩缓装置配有两个连接器，位于机械连挂装置的两侧，在左右两侧防水保护盖后有N个接触体，随机械车钩的自动连挂和解钩作用，实现两列动车组电气线路的自动连挂和分离。

图2.动车组全自动密接式钩缓装置及电气连接器(标记处--件9)

2.1 组成

连接器包括：主电气连接器、自动开闭机构、辅助加热系统（可选）、电缆（可选）。

2.2 连接器设计与选择原则

2.2.1 基本选择

可以以标准为参照物进行设计；例如选取TB/T2761-1996《机车用电连接器基本技术条件》等现行标准。电性能的设计上与普通连接器基本相同，这里就不过多叙述。

2.2.2 材料及加工方法

外壳：连接器的外壳尽量选择强度比较好的材料在满足材料强度的条件下选择方便加工并且质量比较轻的金属。推荐选择：

绝缘体要符合技术条件的耐压要求并且方便加工。

2.2.3 电缆导线匹配

要考虑导线在壳体中的预留空间、出线孔的大小以及导线是否可以与连接器的绝缘体相匹配，导线是否有屏蔽（或接地）等要求，以上提到的为连接器选择的要点，如果把握不好对整体设备的影响是很大的。

2.2.4 电缆及重载连接器的选择

电缆满足低烟无卤阻燃并且与所选择的接头匹配，这里选择在电缆的外部加防爆尼龙软管，整个连接器电缆系统防护等级达到IP67。重载连接器选择加强型连接器，也可根据需要更换其他种类的连接器。

2.2.5 符合人机工程学设计理念

设计符合人机工程学原理，方便安装拆卸及维修。安装高度适中，有通用的安装工具等等。

2.3 设计关键技术--开闭盖机构设计

连接器的开闭盖机构是其不同于其他连接器的主要特点，也是连接器的核心组成，开闭盖机构设计的优劣与否直接会影响到连接器的性能。开闭机构可以由杆机构、凸轮机构、符合弹簧机构等衍生，可根据不同的空间及使用环境进行具体设计。这里以凸轮机构为例。电连接器的开闭盖机构是由盘簧扳手、操作臂、挡块、两个滚轮组成的两组凸轮机构。机构组成见图3a-3d。

图3a 关盖时的车钩电连接器 图3b凸轮机构

图3c 开盖时的车钩电连接器图3d 运动中的凸轮机构

机构原理: 操作臂在整个系统中为静止状态, 整个连接器与电器车钩的气动推进装置相连,当推进装置运动时,使壳体向前推进从而迫使盘簧扳手挤压滚子,使滚子由盘簧扳手的凹巢中滑出最终从端盖中挤出(相对运动)。档块挤压滚子向前运动，此过程中前盖由闭合向打开运动，当盘簧扳手和挡块同时运动到一定行程（达到一定推进装置的一定行程，但小于其最大行程）时，前盖完全打开。

2.4 二次定位机构设计

二次定位机构由安装在前板上的定位销（导柱）和定位套（导套）组成。用来完成对接时的引导和定位。要求加工有很好的精度和光度，并且配合时要有一定量的间隙配合。前板上的两个安装定位孔是用来电气连接器与推送机构安装定位，当推送机构上的两个导销完全插入定位孔中即实现推送机构和电气连接器之间的安装定位。一般来说车端的连接器为由多个触点的集成，孔位排列十分密集，因此很有必要设计二次定位机构，目的是保证接触体之间的准确插入（设计方案见图5）。

2.5 加热系统

连接器的加热系统是在寒冷条件下,为防止车钩电连接器受冻或者结冰而影响其正常工作的加热装置。每个连接器的壳体和绝缘体之间安装有两个这样功能的硅胶加热带（24V15W）见图4。

图4 硅胶加热带

2.6 防水密封系统

2.6.1 连接器壳体的密封

连接器左右壳体组装后的密封通过镶嵌在壳体上的橡胶密封条来实现；壳体上紧固件密封采用灌胶或加防水垫圈。固定板上的密封圈(见图5黑色零件)有两个作用：一是用来密封连挂面和前盖关闭时的密封，二是密封固定板和壳体安装面。

图5二次定位及密封设计方案图

2.6.2 线缆密封

线缆和连接器壳体相连的地方采用专用的防水出线管密封。整条线缆用尼龙软管包裹与重载连接器加防水的电缆接头套管，线缆内部采用灌胶方式密封。

防水等级满足IEC 529IP68。

图6线缆与连接相连的防水接头套管 图7 接触件与绝缘体的装配结构

2.6.3 接触件密封及对接的缓冲

插孔组件和插针组件与绝缘体之间的密封通过安装其上的O型圈实现。O型圈的另一个用处就是用以减轻重联时的对接力过大对连接器绝缘体的损伤，起到了足够的缓冲作用。见图6

2.7 接触件（插针组件，插孔组件）

插孔组件采用冠簧结构,与绝缘体固定靠接触件尾端和接线端子的螺纹连接，使其固定在绝缘体上，插孔组件(插针组件)前端安装垫圈和O型密封圈用来密封防水，并起到缓冲作用。接线端子前端设有带卡抓结构，安装后与绝缘体凸台卡紧，使接线端子不能从绝缘体脱落。

插孔组件(插针组件)可以从绝缘体前端直接安装或拆卸，方便更换。（见图7）

注: 由上至下 黄色------接线端蓝色-----绝缘体红色----- O型密封圈橙色----垫圈

绿色-----簧片

3 其他种类的车钩（车端）电气连接器介绍及选用

3.1 接触式车钩（车端）电气连接器

图8a的4芯连接器的接触体是一种弹簧触点；对接时靠压缩触点接触，属于一种简单的车钩连接器不需要配套气缸等推送装置。常用于地铁车厢与车厢之间长期连挂，可替代重联电缆。

图8地铁用车钩连接器（1）图8 地铁车钩连接器（2）

3.2 端部弹簧开闭盖接触式全自动车钩电气连接器

图8b地铁车钩连接器（2）是一种靠弹簧控制端部开闭盖的车钩连接器，接触体是弹簧接触式，配套气缸推送装置可实现自动连接。

4结束语

第3篇

【关键词】浇注机；机器视觉；图像处理；ARM

【Abstract】Along with the rapid development of image sensor and embedded technology， machine vision is more and more widely used， It is possible to locate sand pouring cup position through the machine eye . Therefore， this paper adopts ARM embedded platform and PLC electric control system， using CMOS image sensor， image acquisition of casting machine， and image processing， feature extraction， and then achieve the intelligent automatic pouring.

【Key words】Casting machine； Machine vision； Image processing； ARM

0 前言

铸造是获得机械铸件的主要工艺和重要基础环节。提高浇注的智能化程度，是实现高精度、高品质铸件生产的保障，还是工人从繁重的从事浇注工作的体力劳动和恶劣的生产环境中解放出来的重要手段。

1 系统整体方案设计

本论文通过工业可编程序控制器（PLC）和嵌入式技术（ARM）的数字化平台，采用机器视觉[1]液位定位技术、伺服控制技术，实现了自动瞄准浇口杯，自动检测铁水液面变化，模拟人工示教的方法自动完成浇注过程。实时补偿浇注包，因金属液体长时间高温浸蚀挂渣所导致的浇注状态的恶化，进一步提高了自动浇注机的精确度，改善了自动浇注机的性能。

2 电气控制系统的软硬件设计

2.1 电气控制系统的硬件设计及选型

电气控制系统整体结构：PLC变频器控制柜、伺服驱动控制柜、人机界面及按钮、浇注机。

PLC选型：根据项目任务需要，该项目选择S7-300 315-2 DP作为该系统电气控制系统主控单元。

变频器选型：变频器选择高精度、高性能的SINAMICS S120 变频器。

伺服电气选型：选择德国SEW伺服电机及其驱动器。

该浇注机主要由孕育剂给料机、卷扬机、倒铁水槽、浇包、上行车、下行车、底座、电控系统等几个重要部分组成。

（1）孕育剂给料机

孕育剂经过减速电机驱动的螺旋体进入孕育剂接管，通过气流带动与铁水同时流入砂型内，即随流孕育。孕育剂接管可手动调节其角度。

（2）卷扬机

卷扬机由带有制动器的减速电机驱动，带动钢丝绳连接的浇包盖，使其掀起。

（3）倒铁水槽

倒铁水槽内也需要搪耐火材料，当浇包内铁水温度达不到浇注工艺要求或由于机器故障等原因需要长时间停机时，需将浇包内铁水通过此槽倒出。

（4）浇包及浇包模

浇包是整台浇注机的核心部分。本机浇包为扇形浇包，铁水出口在扇形圆心附近。浇包内放入浇包模并定位后，将混合好的耐火材料倒入，待凝固后可形成约140mm厚的耐火层。浇包由伺服电机带动链条驱动绕扇形中心旋转，控制精度高。

（5）上行车

上行车控制浇包X方向移动（与造型线垂直方向），此运动由减速电机变频驱动，并设有机械限位和电气限位。上行车也是浇注系统的架体，其上放有浇包平轮支架以及浇包小V型轮支架，此二支架支撑并导向浇包的旋转运动，此外倒铁水槽、孕育给料机也固定在上行车上。

（6）下行车

下行车控制浇包沿Y方向移动（与造型线平行方向），此运动由减速电机变频驱动，并设有机械限位和电气限位。

（7）底座

底座为下行车车轨，并设有机械限位和电气限位，以保证下行车运动顺畅。

2.2 电气控制系统的软件流程图

3 电子控制系统的软硬件设计

3.1 电子控制系统的硬件设计及选型

电子控制系统的结构主要为ARM和图像传感器。ARM选择四核1.6Ghz的ARM cortex-A9，图像传感器选择功耗低、价格便宜、像素高的CMOS传感器OV5640，500万像素。

3.2 电子控制系统的软件结构

ARM的软件部分，完成了图像的采集，图像的预处理，图像的特征提取[2] ，模具的定位以及部分图像信息的存储。

4 实施效果及性能检测

浇注机加满铁水后，在自动浇注生产线上配合砂型成型机，连续浇注50个铸件，浇注完后检测浇注的准确度、铸件的合格率，以及浇注机的浇注效率，这三个指标与该厂普通的浇注机的检测值进行比较计算，测试的数据如下所示：

从以上结果可看出，浇注铸件的合格率达98%，浇注机效率相对于扇形浇注机提高了1倍，相对于传统的人工操作提高了2倍多 ，浇注的准确度高达98%。经检验，控制系统达到的指标与设计性能指标一致。

【参考文献】