毕业设计（论文）-电气控制线路的设计与应用

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1、第一章绪论第一章绪论1.1引言在生产中，机械设备的使用效能与其电气自动化的程度有着密切的关系，尤其是机电一体化已成为现代机械工业发展的总趋势，所以要搞好机电工作，就应该掌握生产设备电气控制线路的设计。通过我们以前的学习，我们已经初步掌握了低压电器、电气控制线路的基本环节以及一些典型生产机械电气控制线路基础上，本文将介绍相关的电气控制线路的设计方法和所使用的低压电器的选择方法。1.2电气自动控制系统的发展状况1．电气拖动的发展与分类电气控制与电气拖动有着密切的关系。20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的拖动发生了变革，用电动机代替蒸汽机

2、，机床的电气拖动随电动机的发展而发展。（1）成组拖动：一台电动机经天轴（或地轴）由皮带传动驱动若干台机床工作。由于这种方式存在有传动线路长、效率低、结构复杂等缺点，目前已被淘汰。（2）单电机拖动：一台电动机拖动一台机床。较之成组拖动更简化了拖动机构，缩短了传动线路，提高了传动的效率，至今中小型通用机床仍有采用单电机拖动的。（3）多电机拖动：随着机床自动化程度的提高和重型机床的发展，机床的运动增多，要求提高，出现了采用多台电动机驱动一台机床（如铣床）乃至十余台电动机拖动一台重型机床（如龙门刨床）的拖动方式，这样可以缩短机床的传动链，易于实

3、现各工作部件运动的自动化。（4）交、直流无级调速：由于电气无级调速具有可灵活选择最佳切削用量和简化机械传动结构等优点，20世纪30年代出现的交流电动机——直流电动机——直流电动无级调速系统，至今还在重型机床上有所应用。2．电气控制系统的发展与分类(1)逻辑控制系统：又称开关量或断续控制系统，逻辑代数是它的理论基础，采用具有两个稳定工作状态的各种电气和电子器件构成各种逻辑控制系统。按自动化程度的不同分为：1）手动控制。在电气控制初期，大都采用电器开关对机床电动机的起动、停止、反向等进行手动控制，现在砂轮机、台钻等动作简单的小型机床上仍有采

4、用。2）自动控制。（2）连续控制系统：对物理量（如电压、转速等）进行连续自动控制的系统，又称模拟控制系统。（3）混合控制系统：同时采用数字控制和模拟控制的系统称为混合控制系统，数控机床、机器人的控制驱动系统多属于这类控制系统。1.3本课题的主要研究内容本节重点学习电气控制线路设计的基本内容，即确定电力拖动方案、设计生产机械电力拖动自动控制线路、选择拖动电机及电气元件、进行生产机械电力装备施工设计、1河北师范大学职技学院学士学位论文编写生产机械电气控制系统的电气说明书与设计文件。在进行电力拖动方案的确定时，应遵循有关原则进行选择。应当考虑

5、电动机的调速3河北师范大学职技学院学士学位论文特性与负载特性相适应，以求得电动机充分合理的应用；根据生产机械的调速要求如调速范围、调速平滑性、机械特性硬度、转速调节级数及工作可靠性等方面来选择合适的拖动方案；在满足技术指标的前提下，进行经济比较，最后确定最佳方案。设备的电气控制方法很多，有继电器接触器的有触点控制，有无触点逻辑控制，有可编程序控制器控制、计算机控制等。总之，合理地确定控制方案，设计实现、简便、可靠、经济、适用的电力拖动控制系统的重要前提。应考虑以下几个方面：1．控制方式与拖动需要相适应。控制方式并非越先进越好，而应该以经

6、济效益为标准。2．控制方式与通用化程度相适应。对于某些加工一种或几种零件的专用机床，它的通用化程度很低，但它可以有较高的自动化程度。3．控制方式应最大限度满足工艺要求。根据加工对象的工艺要求，控制线路应具有自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性连锁、信号指示和故障诊断等功能，以最大限度满足工艺要求。4．控制电路的电源应当可靠。简单的控制电路可直接用电网电源，元件较多、电路较复杂的控制装置，可将电网电压隔离降压，以降低故障率。影响方案确定的因素很多，最后选定方案的技术水平和经济水平，取决于设计人员的设计经验和设计方案的灵活运用。

7、第一章3第二章电气控制线路的逻辑设计第一章电气控制线路的逻辑设计设计工作的首要问题是树立正确的设计思想，树立工程实践的观点，使设计的产品经济、使用、可靠、先进、使用及维修方便。任何一台机械设备的结构形式和使用效能与其电气自动化程度有着密切的关系，因此要求电气设计人员必须与设备的机械设计相对应，这就要求电气设计人员必须对机械设备的机械结构、加工工艺有一定的了解，这样才能设计出符合要求的电气控制设备。2.1电气控制系统设计的基本内容机械设备的控制系统绝大多数属于电力拖动控制系统，因此生产机械电气控制系统设计的基本内容有以下几个方面：1．确定

8、电力拖动方案。2．设计生产机械电力拖动自动控制线路。3．选择拖动电机及电气元件，制定电气明细表。4．进行生产机械电力装备施工设计。5．编写生产机械电气控制系统的电气说明书与设计文件。2.2电力拖动方案确定的