电气控制系统的设计

《电气控制系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电气控制系统的设计电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出合乎要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料，包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和说明书等。由于设计是灵活多变的，即使是同一功能，不同人员设计出来的线路结构可能完全不同。因此，作为设计人员，应该随时发现和总结经验，不断丰富自己的知识，开阔思路，才能做出最为合格的设计。一、电气控制系统设计的基本内容和一般原则1.电气控制系统设计的基本内容设计一台电气控制系统的新设备，一般包括以下设计内容：（1）拟定电气设计的技术条件（任务书）；（2）选择电气传动形式与控制方案

2、；（3）确定电动机的容量；（4）设计电气控制原理图；（5）选择电气元件，制订电机和电气元件明细表；（6）画出电动机、执行电磁铁、电气控制部件以及检测元件的总布置图；（7）设计电气柜、操作台、电气安装板以及非标准电器和专用安装零件；（8）绘制装配图和接线图；（9）编写设计计算说明书和使用说明书。根据机电设备的总体技术要求和电气系统的复杂程度不同，以上步骤可以有增有减，某些图纸和技术文件也可适当合并或增删。2.电气控制线路设计的一般原则当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后，就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计

3、时应该遵循以下原则：2.1最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求(a)不合理的线路(b)合理的线路图1电气柜接线控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进行调查，收集资料，加以分析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。2.2在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济(1)尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的环节和线路。(

4、2)尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线路时，应合理安排各电器的位置，考虑到各个元件之间的实际接线，要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线。例如：图1是电气柜接线，要求起动按钮SB1和停止按钮SB2装在操作台上，接触器K装在电气柜内。图（a）所示的接线不合理，按（a）图接线就需要由电气柜引出4根导线到操作台的按钮上。19图（b）所示线路是合理的，它将起动按钮SB1和停止按钮SB2直接连接，两个按钮之间距离最小，所需连接导线最短。这样，只需要从电气柜内引3根导线到操作台上，节省了一根导线。(3)尽量减少电气元件的品种、规格和数量，并尽可能采用性能优良，价格便宜的

5、新型器件和标准件，同一用途尽量选用相同型号的电气元件。(4)尽量减少不必要的触点以简化电路。在满足动作要求的条件下，电气元件触点愈少，控制线路的故障机会率就愈低，工作的可靠性愈高。常用的方法有：①在获得同样功能情况下，合并同类触点。如图2所示，（b）图将两个线路中同一触点合并比（a）图在电路上少了一对触点。但是在合并触点时应注意触点对额定电流值的限制。图2(a)(b)合并同类触点图3(a)不加二极管(b)加二极管②利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触点数，如图3所示。对于弱电电气控制电路，这样做既经济又可靠。③在设计完成后，利用逻辑代数进行化简，得到最简化的线路

6、。(5)尽量减少电器不必要的通电时间，使电气元件在必要时通电，不必要时尽量不通电，可以节约电能并延长电器的使用寿命。(a)不合理线路　　　　　(b)合理线路图4以时间原则控制的电动机降压起动线路图4为以时间原则控制的电动机降压起动线路图。（a）图中接触器KM2得电后，接触器KMl和时间继电器KT就失去了作用，不必继续通电，但它们仍处于带电状态。（b）图线路比较合理，在KM2得电后，切断了KMl和KT的电源。192.3保证控制线路工作的可靠性和安全性（1）选用的电气元件要可靠、牢固、动作时间短，抗干扰性能好。（2）正确连接电器的线圈。在交流控制电路中不能串联接入两个电器

7、的线圈，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的，如图5所示。图5两个接触器线圈串联(a)产生飞弧(b)消除飞弧图6电气触点正确连接方式（3）正确连接电器的触点。同一电气元件的常开和常闭触点靠得很近，若分别接在电源不同的相上，由于各相的电位不等，当触点断开时，会产生电弧形成短路。如图6所示。图5中每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不可能同时吸合。若接触器KM2先吸合，线圈电感显著增加，其阻抗比未吸合的接触器KMl的阻抗大，因而在该线圈上的电压降增大，使KMl的线圈电压达不到动作电压。因此，若需两个电器同时动作