（毕业设计图纸全套）两翼自动旋转门的设计（含说明书）

考虑到这个因素，可以先按下式初步计算制动电阻的预选值。

式.式中为制动电阻为直流电路电压为制动转矩电动机额定转矩为减速开始速度，为减速完了的速度，为减速时间，为负载转矩。

计算制动电阻的平均消耗功率如前所述，电动机额定转矩的制动转矩由电动机内部损失产生，所以可按下式求得电动机制动时，制动电阻上消耗的平均功率式.根据以上条件可选择文献浙江盛华公司系列变频器型号为，其相关参数如表.表.变频器参数型号变频器输出最大适用电机功率.额定容量.额定电流.输入信号模拟设定输出信号报警输出.表.频率设定速度控制字智能端子电平高低速度设定单元速度设定值说明端子端子高速.中速.低速制动前速度变频器的频率设定根据前面控制功能分析可知变频器要实现三种电机速度，由于快速时为，而在门的传动系统设计时就以最高速设计的。

那么转最高速时电机接受正常的供电频率为转中速时为，那么变频器输出频率就为.转残疾低速时为.，那么变频器输出频率就为.。

由于考虑到制动的原因，制动前应把速度减到较低的速度，可设置这个频率为。

变频器通过外部给定方式，由外部数字量给定，外部端子输入，那么电机转速可通过变频器的智能端子电平高低组成的速度控制字进行设定。

速度设定单元为变频器的四个单元，其设定值频率见表.，其中为直流制动前的频率。

.控制系统硬件设计的机型选择两翼旋转控制是开关量控制的应用系统，而且控制速度不高，在其控制中没有模拟量输入，也没有比较环节等，因此不需要转换功能调节功能闭环控制功能通信联网等功能。

两翼旋转门控制对的处理速度要求不高，允许执行条基本指令的时间不超过.不需要采用高速响应模块。

同时，旋转门的动作过程比较固定，环境条件较好，控制过程不复杂，因此可选用西门子公司的系列机型，它是种叠装式结构的小型。

它指令丰富功能强大可靠性高适应性好结构紧凑便于扩展性价比高，可以尽乎完美的满足小规模控制的要求。

分析控制系统的接点数输入点有急停开关残疾按钮暂停按钮中速按钮高速按钮锁钥直流制动接近开关防夹接近开关红外线传感器防撞传感器防碰传感器防夹传感器变频过载报警输入锁门接近开关防夹接近开关红外线传感器红外线传感器红外线传感器防撞传感器防碰传感器防夹传感器。

通过对两翼旋转门控制点数的分析可知输入点数有传感器输入个，按钮开关个，转换开关输入有个，热继电器输入个，变频器过载输入个。

所以，共有个输入点。

输出点有上电及报警指示灯信号电磁锁控制继电器速度控制变频器职能端子速度控制变频器职能端子直流制动变频智能端子变频器复位变频智能端子。

根据分析可知控制需要输出点数有报警输出个，启停控制个，速度设定个，直流制动输出个，变频器复位输出个，电磁锁控制继电器输出个。

综上所述总共有个输出点。

因此，控制输入信号共有个，输出信号共有个。

则所需要的端口必须大于，般来说应预留的点数来方便以后的改进，但如果因为预留需选择更高级的时，这样做时不值得的，何况这个系统控制功能较为稳定。

那么可以初选定西门子系列模块，此模块有点输入点输出。

容量大小估算本系统为个较为简单的控制系统，按般经验来估算，同时根据上面对接点的分析主要有开关量输入字节数输入为输入点数乘以字，那么有点开关量输出字节数为输出总点数乘以字，那么有点假设需要个定时器，则所需容量为定时器个数乘以字，那么有点总计大约需要个字节数容量。

加上预留，有的程序容量就已经足够了。

而西门子系列模块有用户存储器容量位字，远大于所需存储器的容量，因此，此模块是完全符合要求的。

综上几点所述，本控制系统就选择西门子系列模块作为控制系统的硬件支持来实现两翼旋转门的控制。

系列硬件指标为了后面的设计，特根据资料查的的些硬件指标如附录。

外接电气元件的选择开关的选择本控制系统为控制，各种开关的容量要求不高，普通的开关足已，主要考虑输入参数要求。

对高速按钮开关，中速按钮开关残疾按钮开关，根据文献页可选择普通按钮开关系列，选择为绿色，选择停止按钮开关为红色，其额定电压位，额定电流为.。

急停开关可选用系万能转换开关，其额定电压为，额定电流为.。

热继电器的选择根据电动机的额定电流来确定其型号和规格。

由于电机的额定电流为.，那么热继电器的热元件额定电流应接近或略大于电动机的额定电流。

因此可以根据资料选择热继电器，其热元件额定电流位.。

熔断器的选择为了保护电路短路保护需要有熔断器，选择的依据是熔体的额定电流，大于电机的工作电流.，小于电机的堵转电流.，所以根据资料可选择，熔体额定电流等级为。

电磁锁的选择可选择欧姆龙电磁锁安全门开关。

其锁定强度为，两个安全接点加两个监视用接点，可以有多种监视功能，钥匙插入型，保护结构。

其工作电压为。

报警灯的选择由系统要求在电机过热和变频器过载时要报警。

因此可选择声光报警灯红色，直流。

输入模块的确定自带的输入口电源般为直流输入口每点的电流定额般为，这个电流是输入口短接时产生的最大电流端口本身纯存在阻抗。

当输入口上接有定阻抗的负载时，其流过的电流就要减少，输入口信号传递所需的最小电流般为左右，这样就规定了输入口接人的最大阻抗。

为了保障最小有效电流，输入口所接器件的总阻抗要小于欧。

从另方面说，输入口机内电源功率般只有几瓦，当输入口所接的传感器所需功耗较大时，需另配专用电源供电。

输入模块工作电压可采用直流电压，因为输入信号与输入模块距离较近，不超过六米。

输出模块的确定输出模块的任务是将内部低电平的控制信号，转换为外部所需电平的输出信号，以驱动外部负载。

输出模块有三种输出方式继电器输出双向晶闸管输出晶体管输出。

这几种输出形式均有各自的特点，用户可根据系统的要求加以确定。

继电器输出价格便宜，使用电压范围广。

通过电压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。

但继电器有舢点寿命较短，且响应速度较慢，适用于动作不频繁的交直流负载。

当驱动感性负载时，最大操作频率不得超过。

双向晶闸管输出交流和达林顿晶体管输出直流都属干无触点开关输出，适用于通断频繁的感性负载。

由于的输出主要是控制变频器，而变频器的控制模块是直流负载，其控制较为频繁，同时又由于晶体管输出适合直流负载，那么的输出接口就可以选择晶体管输出。

电气元件列表如表.输入输出口的保护及分配输入输出口及端口的保护当传感器的输入漏电流过大时有可能引起错误的输入信号而导致的误动作，那么就需要多输入口采取保护措施。

由于红外传感器的电源电压需要，的开通阀值电压为，关断值电压为，输入开通电流为左右，接点处的等效电阻可约为.欧，为了防止误动作应该并联电阻。

的输入电阻为式.接点关断时通过电流为式.等效电阻的压降为.。

分到控制器接口的电压达到，则会产生误动作，应该并联电阻使等效电阻上分到的电压大于，就能确保不至于导致误动作。

并联后电阻为，流过等效电阻上的电流为，要求为好，那么有，则有，则有.，那么并联电阻值应该小于千欧。

各接近开关按上述算法可以得出其串联电阻也为小于千欧。

输出口为晶体管输出时，其输出为阻断状态时也有漏电流产生，为了防止这个电流对负载产生影响，需要采取定的保护措施。

连接报警指示灯和变频器的输去口采用并联电路的措施，其接点电流对应电容.，接点电压对应.，连接电子锁继电器的输出口采用并联二极管的方式消除，二级管的选择按其反向电压大于电源电压，额定电流大于负载电流的原则。

表.控制系统电气元件表序号符号名称型号规格停止按钮开关红色，停止按钮开关红色，按钮开关绿色，按钮开关绿色，按钮开关绿色，按钮开关绿色，残疾按钮开关绿色，残疾按钮开关绿色，急停开关电磁锁热继电器.报警指示灯输入回路熔断器级的两翼自动旋转门的设计摘要动扇门与圆弧门连接处，转动圆弧门与平开门连接处打螺栓孔。

将门体加强型钢和门体铝合金用厚的不锈钢包饰，用铆钉将型钢与铝合金连接成个整体，钢板既起到了连接的作用，同时又起到了装饰的效果，举两得。

加强型钢材料选择及尺寸计算转动圆弧门加强型钢选用根据铝合金型材宽度为.，可选用文献热扎扁钢，宽度为，厚度为的系列扁钢，其弧长为转动圆弧门的弧长。

因此扁钢弯曲为半径为的弧形。

线密度为.。

其弧长为平开门加强型钢选用根据平开门的上滑铝合金宽度为，因此可选用热扁钢宽度为，选厚度为的系列，线密度为.。

扁钢长度为平开门整体的长度加上两边接头长度。

扁钢长度式.式中为型钢与两扇圆弧门的连接长度转动扇门加强型钢选用根据扇门门框铝合金宽度为.。

选用热扎扁钢宽度为，厚度为的系列扁钢，线密度为其长度为转动扇门铝合金宽度加上两边接头长度，则扁钢长度式.式中为型钢与圆弧门的连接长度，为型钢与平滑门的连接长度圆弧门的加强型钢连接门体吊架的螺栓孔位于型钢圆弧端的处，中间连接吊架的螺栓孔为型钢弧中间，门体加强型钢连接用的螺栓，其孔位于门体连接的交接处。

其连接结构尺寸图如图.图.门体加强连接尺寸图.华盖结构设计华盖的总体设计华盖是用来安装驱动系统和控制系统的空间部分，其外形由钢板和包装金属材料构成个圆柱形体。

其主要用来安装转盘齿圈，圆周导轨，电机，控制装置等。

华盖内采用多层布局，最下面是导轨，导轨上面安装门体转盘，转盘和齿轮减速器连接，齿轮减速器和电机用法兰盘连接安装在转盘上方，其固定在与立柱连接在起的支撑架子上，控制装置也固定在这个架子上。

这样设计布局较为合理，且节约空间，使得华盖的整体布局紧凑起来。

同时，由于固定电机的架子与门体立柱连接使得固定可靠，能有效的减小了驱动装置对门体的振动。

华盖吊顶不锈钢板形成顶部，用钢板构成环形把吊顶钢板和滑盖顶部钢板连接起来，环形钢板位于齿圈内径以内，用铆钉将吊顶钢板和滑盖顶部钢板连接起来。

华盖的布局图如图.图.滑盖布局图华盖材料选择如上图方钢是主要支撑件，它的选择关系到整个电机的固定及其连接强度，可选文献页的热轧方钢，方钢可选的热轧方钢，方钢和方钢方钢选择样的钢板是用来固定减速机的，可选用热轧钢板的厚钢板。

减速机的法兰盘同钢板用螺栓连接起来。

同时钢板上还要放控制装置有可编控制器和变频器。

方钢和立柱采用焊接方式连接，而钢板和方钢间也用焊接的方式连接。

华盖顶部用的盖钢板选用文献的的不锈钢板，而吊顶用的不锈钢板实现。

华盖材料尺寸确定方刚的长度为式.方钢的长度为式.由于方钢连接在方钢和的中间，那么方钢的长度为式.钢板的长度大于方钢的长度即可，可取钢板边长出方钢的为，那么钢板长度为式.钢板的宽度大于方钢方钢间的距离即可，取边大于距离为，那么钢板的宽度为式.驱动系统设计.驱动系统总体设计整个门体的驱动由电机提供动力，电机通过个级齿轮减速器把速度降低后，再通过齿轮和齿圈啮合把动力传给齿圈，齿圈上固定有转盘支架，转盘支架又和吊挂轮连接，而吊挂轮上悬挂着整个门体。

齿圈使得吊挂轮在曲壁圆形导轨上转动，从而带动整个悬挂门体旋转，实现从动力装置到执行装置的动力驱动过程。

.减速机的选择电机选择根据启动时克服门体的惯性力矩和阻力矩来进行选择。

设计时要假设门体能在要求时间内加速到门体的快速转速，这样才能很好的满足驱动要求。

由于旋转门体的最大转速为，即其角速度为式.由于传感器般在范围内检测人的来临，当人迈进门口边时，门体要以正常速度转动，则在这个时间内门体要加速到正常速度。

按照人的正常速度人能在内走到门口，但由于些其它的原因，同时为了能充分满足动力需要，可以将加速时间设为.。

则角加速度为式.由于电机要带动门体转动，有个加速过程，在这个加速过程中需要克服旋转门体的惯性力矩和门体的摩擦力矩才能使其转动，根据力矩转动惯量和角速度的关系，则可能算出旋转门体的启动惯性力矩。

旋转门体的惯性力矩计算中间平滑门的转动惯量以下是各加强型材的线密度。

中间平滑门的加强型钢转动惯量为式.平滑门的上边框转动惯量为