电气控制系统设计.ppt

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1、3.1电气控制设计的原则和内容3.2电力拖动方案的确定和电动机的选择3.3电气控制电路设计的一般要求3.4电气控制电路设计的方法与步骤3.5常用控制电气的选择3.6电气控制的施工设计与施工目录本章要点电气原理图设计电气工艺设计本章难点电气原理图设计本章主要讲述为满足生产机械及工艺要求进行的电气控制线路设计，和为满足电气控制装置的制造、使用、运行、维修需要而进行的生产施工设计的一般方法。3.1.1电气控制设计的原则电气控制设计的原则包括以下几项。(1)最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。(2)在满足要求的

2、前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠。(3)电气元件选用合理、正确，使系统能正常工作。(4)为适应工艺的改进，设备能力应留有裕量。3.1.2电气控制设计的基本内容1．电气原理图设计内容(1)拟定电气设计任务书。(2)选择电力拖动方案和控制方式。(3)确定电动机的类型、型号、容量、转速。(4)设计电气控制原理图。(5)选择电气元件及清单。(6)编写设计计算说明书。2．电气工艺设计内容(1)设计电气设备的总体配置，绘制总装配图和总接线图。(2)绘制各组件电气元件布置图与安装接线图，标明安装方

3、式、接线方式。(3)编写使用维护说明书。确定电力拖动方案时，首先应根据机床工艺要求及结构来选择电力拖动方式，确定电动机的数量，然后根据机床各运动机构要求的调速范围来选择调速方案，使电动机能得到充分合理的利用。3.2电力拖动方案的确定和电动机的选择3.2.1电力拖动方案的确定1．拖动方式的选择2．调速方案的选择(1)重型或大型设备的主运动及进给运动，应尽可能采用无级调速。(2)精密机械设备如坐标镗床、精密磨床、数控机床等，为了保证加工精度，便于自动控制，也应采用电气无级调速方案。(3)一般中小型设备如普通机床没有特殊

4、要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，配以适当级数的齿轮变速箱。为简化结构，扩大调速范围，也可采用双速或多速笼型感应电动机。3．电动机调速性质应与负载特性相适应3.2.2拖动电动机的选择1．根据生产机械调速要求选择电动机种类(1)不需调速的机械应首先考虑采用感应电动机。(2)对于周期性波动负载的长期工作机械，为消平尖峰负载，一般采用电动机带飞轮工作，这时应考虑启动条件和充分利用飞轮的作用可采用绕线转子感应电动机。(3)需要补偿电网功率因数及稳定的工作速度时，应优先考虑采用同步电动机。(4)对于只需几种

5、速度，但不要求调速的生产机械，选用多速感应电动机。(5)要求大的启动转矩和恒功率调速时，常选用直流串励电动机，如电车、牵引车等。3.2.2拖动电动机的选择(6)对启动、调速及制动要求较高的机械，常选用直流电动机或带调速装置的感应电动机。(7)对于要求调速范围大的场合，常采用机械与电气联合调速。3.2.2拖动电动机的选择2．根据工作环境选择电动机结构形式(1)在正常环境条件下，一般采用防护式电动机；在人员及设备安全有保证的前提下，也可采用开启式电动机。(2)在空气中存在较多粉尘的场所，宜用封闭式电动机。(3)在湿热带

6、地区或比较潮湿的场所，应尽量选用湿热带型电动机，若用普通型电动机，应采取相应的防潮措施。(4)在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施的也可采用封闭型或防护型电动机。(5)在高温车间，应根据周围环境温度，选用相应绝缘等级的电动机，并加强通风，改善电动机的工作条件，提高电动机的工作容量。(6)在有爆炸危险及有腐蚀性气体的场所，应相应地选用隔爆型及防腐型电动机。3．电动机额定转速的选择对于额定功率相同的电动机，额定转速越高的电动机成本越小，越经济，但电动机转速越高，传动机构转速比越大，传动机构越复杂。因此，应综合考

7、虑电动机的工作特点及生产机械结构两方面多种因素来确定电动机的额定转速。4．电动机额定电压的选择电动机额定电压应与供电电源电压相一致。5．电动机额定功率的选择依据生产实践验证，选择电动机容量时，电动机的额定功率一般比拖动的机械所需之功率大10%左右为宜。3.2.2拖动电动机的选择3.3电气控制电路设计的一般要求1．电气控制应最大限度满足生产机械加工工艺要求在设计之前，必须与机械设计人员充分沟通，应对生产机械的工作性能、结构特点和加工工艺过程有充分的了解；并对同类或接近产品进行调研、分析和综合；然后提出控制方案，考虑控

8、制方式、启动、制动、反向及调速的要求，设置必要的联锁与保护，以便最大限度地满足生产机械加工工艺的要求。2．对控制电路电流、电压的要求应选择标准的控制电压等级，尽量减少控制电路中电压、电流的种类。3．控制电路力求简单、经济1)尽量缩短连接导线的长度与导线数量2)尽量减少电气元件的品种、数量和规格3)尽量减少电气元件触点的数目4)尽量减少通电电器的数目4．确保控