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電氣控制線路設(shè)計
電氣控制線路設(shè)計【1】
摘要:討論電氣控制線路設(shè)計要求與方法,針對設(shè)計中易出現(xiàn)的問題給予合理化的改造,以達(dá)到設(shè)計控制電路盡善盡美的目的。
關(guān)鍵詞:主電路 控制電路 電動機(jī) 接觸器 保護(hù)環(huán)節(jié)
一、前言
在生產(chǎn)中,機(jī)械設(shè)備的使用效能與電氣自動化的程度有密切關(guān)系,尤其是機(jī)電一體化已成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的總趨勢,所以要搞好幾點工作就應(yīng)當(dāng)掌握生產(chǎn)工藝電氣控制線路的設(shè)計。
首先要了解生產(chǎn)工藝對電器控制提出的要求,其次要了解生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境和操作人員的要求等。
在進(jìn)行具體線路的設(shè)計時,一般應(yīng)先設(shè)計主電路,然后設(shè)計控制電路,信號電路及局部照明電路等,初步設(shè)計完成后,應(yīng)仔細(xì)檢查,看線路是否符合設(shè)計要求,并盡可能使之完善和簡化,最后選擇電氣型號和規(guī)格。
二 、設(shè)計討論
1.控制線路的設(shè)計要求
不同用途的電氣控制線路,其控制要求也不盡相同。
一般應(yīng)滿足以下幾點要求:
1.1應(yīng)能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求,能按照工藝的順序準(zhǔn)確而可靠地工作;
1.2線路結(jié)構(gòu)力求簡單,盡量選用常用的且經(jīng)過實際考驗過的線路;
1.3操作、調(diào)整和檢修方便;
1.4具有各種必要的保護(hù)裝置和連鎖環(huán)節(jié),即使在誤操作時也不會發(fā)生重大事故。
2.控制線路的設(shè)計方法
電氣控制線路設(shè)計方法有兩種,一種是經(jīng)過效驗設(shè)計法,它是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,按照電動機(jī)的控制方法,采用典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計。
這兩種方法比較簡單,但對比較復(fù)雜的線路,設(shè)計人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗,需繪制大量的線路圖并經(jīng)過多次修改后才能得到符合要求的控制線路;另一種為邏輯設(shè)計法,在此不做討論。
對于各種控制線路,都有一個共同的規(guī)律,拖動生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)的啟動與停止均由接觸器主觸頭控制,而主觸頭的動作則由控制回路中 接觸器線圈的通電與斷電決定,線圈的通電與斷電則由線圈所在的控制回路中一些常開常閉觸點組成的“與”、“或”、“非”等條件來控制。
下面我們以經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計控制線路。
某機(jī)床有左右兩個動力頭,用以銑削加工,它們各由一臺交流電動機(jī)拖動,另外有一個安裝工件的滑臺,由另一臺交流電動機(jī)拖動,加工工藝是在開始工作時,要求滑臺先快速移動到加工位置,然后自動變?yōu)槁龠M(jìn)給,進(jìn)給到指定位置自動停止,再由操作者發(fā)出指令滑臺快速返回到原位置自動停車。
要求兩動力頭電動機(jī)在滑臺電動機(jī)正向起動后啟動,而在滑臺電動機(jī)正向停車時也停車。
2.1電路設(shè)計
3.盡可能減少電器數(shù)量、采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號的電器。
當(dāng)控制額支路較多,而觸點數(shù)目不夠時,可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。
4.多個點起的依次動作問題
在線路中應(yīng)盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制線路。
5.可逆線路連鎖
在繁瑣的操作可逆線路中,正反向接觸器之間不僅要有電器連鎖,而且要有機(jī)械連鎖。
6.要有完善的保護(hù)措施
在電氣線路控制中,為保證操作人員、電氣設(shè)備及生產(chǎn)機(jī)械的安全,一定要有完善的保護(hù)措施、常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有漏電、短路、過載、過流、過壓、失壓、低電壓等保護(hù)環(huán)節(jié),有時還應(yīng)設(shè)有合閘、斷開、事故、安全等必須的指示信號。
四、結(jié)論
電氣控制線路設(shè)計靈活性強(qiáng),要經(jīng)常性的讀解、分析書本中典型的控制電路。
在設(shè)計完電路后 ,務(wù)必反復(fù)校核,然后再模擬板上進(jìn)行實操接線,觀察是否能安全、可靠、穩(wěn)定的運行,合理化試車成功的控制電路在機(jī)械加工和化工生產(chǎn)中節(jié)約了人力、物力資源,給一個企業(yè)創(chuàng)造了良好的生產(chǎn)工作環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]《電氣控制技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社.
[2]《電氣設(shè)計自動化》 高等教育出版社.
電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)【2】
【摘要】電氣控制線路設(shè)計屬于電氣控制中的一個重要部分,它對于電氣設(shè)備的生產(chǎn)、設(shè)計以及操作等方面都有著直接或間接的作用。
由此可見,做好電氣控制線路的設(shè)計工作,便成為了做好電氣控制的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
基于此,本文針對電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)進(jìn)行了一番探析。
【關(guān)鍵詞】電氣控制;線路設(shè)計;基礎(chǔ)
1.電氣拖動方案的確定原則
電氣控制線路的設(shè)計中一個最基本的環(huán)節(jié)便是電氣拖動,因此,所確定的電氣拖動方案是否合理科學(xué),將直接關(guān)系著整個電氣控制路線的設(shè)計。
在電氣拖動方案的確定時,我們應(yīng)該從以下幾個原則加以考慮:
1.1電氣無調(diào)速要求的機(jī)械生產(chǎn)
如果電氣的機(jī)械生產(chǎn)無調(diào)速要求或者電氣起動不頻繁,則可以考慮鼠籠式異步電動機(jī);若拖動裝置中的負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩很大,則應(yīng)該考慮繞線式異步電動機(jī);如果負(fù)載相對平穩(wěn)、容量比較大且起停的次數(shù)也很少時,應(yīng)該考慮充分發(fā)揮電動機(jī)的優(yōu)點,比如效率高、效率因素高,一般可以采用同步電動機(jī)。
1.2電氣要求調(diào)速的機(jī)械生產(chǎn)
對于電氣的機(jī)械生產(chǎn)有調(diào)速要求,則應(yīng)該考慮其調(diào)速的平滑性、調(diào)速的范圍、機(jī)械的特性硬度、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)級數(shù)、工作的可靠程度等,應(yīng)該根據(jù)這些方面的要求進(jìn)行拖動方案的選擇。
不過,不管選擇何種拖動方案,都要符合自身的經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求,抉擇的拖動方案盡量要經(jīng)濟(jì)有效。
一般而言(調(diào)速的范圍用D表示),當(dāng)D=2-3,調(diào)速的級數(shù)≤2-4時,則可以采用磁極對數(shù)能夠改變的雙速或多速籠式異步電動機(jī);當(dāng)D<3,且平滑調(diào)速沒有要求時,可以使用繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī);當(dāng)D=3-10,并且對于平滑調(diào)速有要求時,應(yīng)該使用帶有滑差離合器的異步電動機(jī)。
當(dāng)然,在實際生產(chǎn)生活中,還應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的實際情況進(jìn)行抉擇。
1.3確定電動機(jī)調(diào)速的性質(zhì)
在實際的生產(chǎn)與運用過程中,電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)必須適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的負(fù)載特性。
雙速籠異步電動機(jī)的定子繞組連接方式如果從△改為了YY接法,轉(zhuǎn)速就會相應(yīng)轉(zhuǎn)為高速,但功率的變化卻不大,因此適用于恒定功率的電機(jī)傳動;如果從Y變?yōu)榱薡Y接法,此時電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不變,則可以適用于恒定轉(zhuǎn)矩的電機(jī)傳動。
而直流他勵電動機(jī),可以改變其電樞電壓調(diào)速為恒定轉(zhuǎn)矩輸出,將其勵磁調(diào)速改為功率調(diào)速。
2.電氣控制方案的確定原則
關(guān)于電氣設(shè)備控制方案種類繁多,因此,相關(guān)的工作人員在方案的設(shè)計與確定時應(yīng)充分考慮其是否可靠、簡便、實用于經(jīng)濟(jì)等。
具體而言,電氣控制方案的確定原則包括以下幾個方面:
2.1控制方案應(yīng)同拖動需求相適應(yīng)
經(jīng)濟(jì)效益是電氣控制是否科學(xué)的一個重要指標(biāo),如果電氣控制的邏輯較為簡單,而且加工的程序也比較穩(wěn)定,那么可以用繼電—接觸控制的方式;反之若加工程序復(fù)雜而且邏輯也比較繁瑣則應(yīng)該采用編程序控制器。
2.2控制方案應(yīng)同通用化程序相適應(yīng)
通用化所指的的是機(jī)械的生產(chǎn)加工針對不同的對象采用的通用化程度。
對于那些種類一種甚至幾種部件的專用機(jī)床生產(chǎn)而言,通用化程度普遍不高,但也在情理之中,因為它能夠保持自身高速的自動化程度,這種機(jī)床一般適用較為固定的控制型電路中;而那生產(chǎn)小批量或單件零件的加工機(jī)床,則可以采用數(shù)字程序或編程控制器加以控制,這樣便可以根據(jù)不同的加工對象設(shè)置不同的加工程序,十分靈活與通用。
2.3控制方案應(yīng)同電路控制電源相適應(yīng)
設(shè)計的控制方案還應(yīng)該同電路的控制電源相適應(yīng),一般而言,對于不復(fù)雜的控制電路,可以采用電網(wǎng)電源,如果元件較多且電路也比較復(fù)雜,則應(yīng)該對電網(wǎng)電壓進(jìn)行隔離降壓處理,盡量減少故障的發(fā)生。
在當(dāng)前,很多生產(chǎn)設(shè)備的自動化程度越來越高,這就要求大部分電路控制采用直流電源,這樣操作與維修都比較方便,而且能節(jié)省部分安裝的空間。
3.電氣控制線路的設(shè)計方法
電氣控制線路關(guān)系重大,不僅關(guān)系著我們的日常生活,同時也與我們的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。
如何才能保障電氣控制路線的便捷、高效、安全,那就需要仔細(xì)考慮其設(shè)計方法。
在電氣控制線路的設(shè)計方法上,本文主要從以下幾個方面展開探討:
3.1設(shè)計的具體要求
電氣控制的線路設(shè)計具體要求包括:
(1)要滿足機(jī)械生產(chǎn)的工藝規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),按照相關(guān)的順序進(jìn)行操作。
(2)線路設(shè)計越簡單越好,盡量減少不必要的線路,避免出現(xiàn)問題后線路繁雜而檢修困難。
(3)操作、調(diào)節(jié)以及檢修應(yīng)該符合方便原則。
(4)要安裝必要的保護(hù)裝置與聯(lián)鎖環(huán)節(jié),這樣即使出現(xiàn)了錯誤操作也不會導(dǎo)致重大事故。
(5)必須符合環(huán)境的使用條件,確保工作安全、可靠、穩(wěn)定進(jìn)行。
3.2設(shè)計的具體方法
從目前來看,電氣控制線路的設(shè)計方法可以歸納為以下兩種:
(1)經(jīng)驗設(shè)計法。
指的是依照相關(guān)的工藝生產(chǎn)要求,根據(jù)控制電動機(jī)的方法,使用較為典型的線路直接設(shè)計。
這種設(shè)計比較簡單,操作也很方便,但其缺點也是顯而易見的,比如在復(fù)雜的線路中,不僅需要工作人員有很強(qiáng)的工作經(jīng)驗,繪制出種類繁多的線路圖,而且可能會出現(xiàn)多次修改,才能達(dá)到相關(guān)的線路控制要求。
(2)邏輯設(shè)計法。
指的是采用邏輯代數(shù)的方式進(jìn)行設(shè)計,這種方法設(shè)計出來的線路結(jié)構(gòu)比較合理,并且在一定程度上節(jié)省了使用的元件數(shù)量。
3.3設(shè)計順序
電氣控制線路在設(shè)計的時候,相關(guān)工作人員必須考慮主次原則,其線路的設(shè)計順序應(yīng)為:主電路→控制電路→信號電路→局部照明電路。
(1)主電路:主電路屬于整個電氣控制系統(tǒng)的主要部分,也可以說是它的靈魂,因為主電路貫穿了整個系統(tǒng)工程。
在主電路的設(shè)計時,要注意電路的電壓與電流是否能承受過載、接地是否恰當(dāng)?shù)取?/p>
比如,假設(shè)電動機(jī)采用的是三相鼠籠式異步電動機(jī),則可以通過接觸器控制起動與停止,此外線路中還必須有短路、過載、缺相以及欠壓保護(hù)。
(2)控制電路:控制電路屬于電氣控制系統(tǒng)的一個閘門,它左右著整個系統(tǒng)的運行。
在它的設(shè)計上,要考慮是否安全、方便以及適用。
為了操作方便,我們往往會在線路中設(shè)置總停按鈕,考慮到某些電氣設(shè)備需要重載起動,為了防止起動時重載過大引起了熱繼電器動作,則可以采取以下兩個辦法加以處理:第一,把熱繼電器的整定電流調(diào)大,盡量讓其在起動時不會發(fā)生動作;第二,在起動的時候,將熱繼電器的發(fā)熱元件采取短接方式,等起動之后再接入。
(3)信號電路:信號電路屬于信號的傳輸通道,其作用是采集信號以及傳輸信號,包含的范圍相對較廣,在具體的信號電路設(shè)計的時候,要考慮其周圍電磁對它的影響,盡量避開那些強(qiáng)輻射與電磁感應(yīng)較強(qiáng)的地方。
此外,信號接收與傳送裝置盡量選擇先進(jìn)且實用的類型。
(4)局部照明電路:局部照明電路屬于電氣控制系統(tǒng)的一個補(bǔ)充,它也起著非常重要的作用。
對于局部照明而言,要做好相關(guān)的照明路線的構(gòu)造設(shè)計(一般為圖紙設(shè)計方式),這是局部照明電路的一個重要指向,只有設(shè)計出了完善的局部照明路線,才能更好的將其運用在具體的操作中。
3.4設(shè)計中注意的問題
為了確保線路的設(shè)計簡便、可靠、準(zhǔn)確,因此在具體的設(shè)計中應(yīng)該注意以下問題:
(1)盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量。
相關(guān)的工作人員在進(jìn)行控制線路的設(shè)計時,應(yīng)該充分考慮電氣設(shè)備的元件所處的實際位置,在符合了設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,盡可能地減少連接導(dǎo)線的數(shù)量。
(2)必須正確連接電器的線圈,一般而言不能將電壓線圈串聯(lián)使用,那是一種不正確的連接方式。
(3)控制線路中切勿出現(xiàn)寄生線路,寄生線路屬于意外連接的一種電路方式,它對于線路起不到保護(hù)的作用,反而是一種累贅。
(4)盡量減少使用的電器數(shù)量,在采用標(biāo)準(zhǔn)件與相同型號的電器時要做好觸電處的簡化工作,以此提高線路的可靠性。
4.結(jié)語
總之,電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)屬于電氣控制中的重要環(huán)節(jié),對于電氣的操作及其設(shè)備的運行狀況等都有著直接的影響。
因此,電氣控制的相關(guān)工作人員,應(yīng)該在這方面加大研究力度,從實際工程的需求出發(fā),結(jié)合自身經(jīng)驗,采用合理的設(shè)計方法,確保電氣線路設(shè)計的準(zhǔn)確可靠。
[科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫海珉.電氣控制線路設(shè)計的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(24):166-166.
[2]楊嘉鵬,劉巖,王曉輝等.電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)研究[J].商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察,2011,(12):310-310.
[3]莫少榮.電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)的探究[J].科技傳播,2011,(2):18-19.
[4]甘小仙.電氣控制線路設(shè)計中基礎(chǔ)研討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(7).
電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)【3】
摘要 電氣控制線路設(shè)計是電氣控制的重要環(huán)節(jié),對電氣設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、操作等 方面都有著直接或間接的影響。
因此,做好電氣的線路設(shè)計工作,是做好電氣控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
本文將對電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞 電氣控制;設(shè)計;原則
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速,工業(yè)生產(chǎn)中電氣化設(shè)備的運用越來越廣泛,而機(jī)械設(shè)備的使用效能無疑是和氣電氣化的程度及有效性密切聯(lián)系的。
在機(jī)電一體化逐步發(fā)展的今天,掌握電氣控制線路設(shè)計,是做好機(jī)電工作的基礎(chǔ)工作。
而設(shè)計工作的關(guān)鍵問題在于其設(shè)計思想和原則的正確性,在這樣的基礎(chǔ)上才能保證所設(shè)計產(chǎn)品的科學(xué)合理有效。
設(shè)計的主要內(nèi)容包括:確定電力拖動方案、設(shè)計生產(chǎn)機(jī)械電力拖動自動控制線路、選擇拖動電機(jī)及電器元件,制定電器元件明細(xì)表、進(jìn)行生產(chǎn)機(jī)械電力裝備施工設(shè)計、編寫生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的說明書與設(shè)計文件等這5個方面。
1 電力拖動方案確定的原則
選擇和確定合適的拖動方案,是各類生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計的首要問題。
而一般來說方案的確定分為兩個方面。
一是由設(shè)備的工藝要求、結(jié)構(gòu)來選擇電動機(jī)的數(shù)量;二是按照各生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速要求來確定調(diào)速方案;三是適當(dāng)考慮使電動機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng),以保證電動機(jī)充分合理的應(yīng)用。
具體原則如下:
1)無電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械
一般來說,如果不需要電氣調(diào)速和起動不頻繁,則首先考慮的是鼠籠式異步電動機(jī);而如果在負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩很大的拖動裝置中,應(yīng)該使用繞線式異步電動機(jī);如果負(fù)載平穩(wěn)、容量大且起停次數(shù)很少時,可以考慮發(fā)揮同步電動機(jī)效率高、功率因數(shù)高的優(yōu)點,采用同步電動機(jī)更為科學(xué)合理,這樣還可以調(diào)節(jié)勵磁使它工作在過勵情況下,提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。
2)要求電氣調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械
應(yīng)該在考慮如調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、機(jī)械特性硬度、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)級數(shù)及工作可靠性等生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速要求來選擇拖動方案。
當(dāng)然前提是滿足技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,最后再確定最佳拖動方案。
通常來說,調(diào)速范圍D=2-3,調(diào)速級數(shù)≤2-4時,都會采用改變磁極對數(shù)的雙速或多速籠式異步電動機(jī)拖動;調(diào)速范圍D<3,且不要求平滑調(diào)速時,就使用繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)拖動,但是要注意的是這只適用于短時負(fù)載和重復(fù)短時負(fù)載的場合;調(diào)速范圍D=3-10,且要求平滑調(diào)速時,如果容量不是很大,那完全可以使用帶滑差離合器的異步電動機(jī)拖動系統(tǒng)。
當(dāng)然,如果在實際情況中發(fā)現(xiàn)要長期運轉(zhuǎn)在低速時,就應(yīng)該考慮采用晶閘管直流拖動系統(tǒng);調(diào)速范圍D=10-100時,可以考慮使用直流拖動系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)。
從目前的情況看,變頻調(diào)速和串級調(diào)速已得到了較為普遍的應(yīng)用。
3)電動機(jī)調(diào)速性質(zhì)的確定
從實際運用上看,電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)該要和生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)。
對于雙速籠型異步電動機(jī)來說,如果定子繞組由△連接改為YY接法,轉(zhuǎn)速由低速轉(zhuǎn)為高速,功率卻變化不會太大,這就適用于恒功率傳動;而如果定子繞組由Y連接改為YY接法,電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不變,則適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動。
對于直流他勵電動機(jī),改變電樞電壓調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩輸出;而改變勵磁調(diào)速為恒功率調(diào)速。
2控制方案的確定原則
電氣設(shè)備的控制方案是多種多樣的,因此,設(shè)計人員在設(shè)計時,應(yīng)該本著簡便、可靠、經(jīng)濟(jì)、實用的要求進(jìn)行控制方案的制定。
具體來說,設(shè)計人員應(yīng)該遵循以下原則:
1)控制方式與拖動需要相適應(yīng)
經(jīng)濟(jì)效益是控制方式科學(xué)與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。
如果控制邏輯較為簡單,其加工程序也較為穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備,則適用于繼電―接觸控制方式,這是較為合理的;反之,如果是加工程序多變,則應(yīng)該考慮采用編程序控制器。
2)控制方式與通用化程度相適應(yīng)
通用化指的是生產(chǎn)機(jī)械加工不同對象的通用化程度。
如果某些加工一種或者幾種零件的專用機(jī)床,其通用化程度低,那也是合理的,因為其可以保持較高的自動化程度,因此,這樣的機(jī)床一般適用于固定的控制電路;而如果是單件、小批量的零件加工的通用機(jī)床,則應(yīng)該采用數(shù)字程序或者編程控制器控制,因為其可以根據(jù)加工對象的不同設(shè)定不同加工程序,具有相當(dāng)?shù)撵`活性和通用性。
3)控制電路的電源應(yīng)該可靠
如果控制電路比較簡單,則可以采用電網(wǎng)電源,如果元件多且電路復(fù)雜,則對電網(wǎng)電壓隔離降壓,減少故障的可能性。
而對于自動化程度高的生產(chǎn)設(shè)備,就應(yīng)該考慮采用直流電源,這樣可以節(jié)省安裝的空間,操作和維修也比較方便。
事實上,影響方案確定的因素還有很多,在實際的設(shè)計中,最后方案的確定要根據(jù)設(shè)計人員的技術(shù)水平和判斷力來決定。
3電氣控制路線的設(shè)計方法
設(shè)計人員在進(jìn)行具體電路設(shè)計時,必須要根據(jù)主次原則進(jìn)行設(shè)計,其順序是:設(shè)計主電路,設(shè)計控制電路,信號電路及局部照明電路設(shè)計。
在完成初步設(shè)計后,必須要仔細(xì)檢查,保證線路符合設(shè)計要求,同時盡可能使之完善和簡化,最后再根據(jù)實際需要選擇所用電器的型號與規(guī)格。
3.1控制線路的設(shè)計要求
由于電氣的種類繁多,因此不同用途的電氣控制線路,其控制要求也不盡相同,但從規(guī)律上,還是必須要應(yīng)滿足以下這些基本要求:1)應(yīng)該要滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求,正確按照工藝的順序工作;2)線路結(jié)構(gòu)以簡單為主要目標(biāo),盡量選用常用的且經(jīng)過實際考驗過的線路;3)操作、調(diào)整和檢修要符合方便的原則;4)具有各種必要的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié),即使在誤操作時也不會發(fā)生重大事故;5)工作穩(wěn)定,安全可靠,符合使用環(huán)境條件。
3.2控制線路的設(shè)計方法
事實上,電氣控制線路的設(shè)計方法主要歸納為兩種:一種是經(jīng)驗設(shè)計法,另一種是邏輯設(shè)計法。
所謂經(jīng)驗設(shè)計法是指,依照生產(chǎn)工藝的要求,根據(jù)電動機(jī)的控制方法,使用典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計,首先設(shè)計出各個獨立的控制電路,最后結(jié)合設(shè)備的工藝要求,來決定各部分電路的聯(lián)鎖或聯(lián)系。
這種方法的優(yōu)點是簡單,不過其缺點也很明顯,即對于比較復(fù)雜的線路,就要求設(shè)計人員擁有豐富的工作經(jīng)驗,同時需要繪制大量的線路圖,而且可能要進(jìn)行多次的修改,才能得到符合要求的控制線路。
所謂邏輯設(shè)計法是指采用邏輯代數(shù)進(jìn)行設(shè)計,按此方法設(shè)計的線路結(jié)構(gòu)合理,可節(jié)省所用元件的數(shù)量。
3.3設(shè)計控制線路時應(yīng)注意的問題
為了使線路設(shè)計得簡單且準(zhǔn)確可靠,在設(shè)計具體線路時,應(yīng)注意以下幾個問題:
1)盡量減少連接導(dǎo)線
設(shè)計人員在設(shè)計控制電路時,必須考慮要電氣設(shè)備各元器件的實際位置,應(yīng)該在符合設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,盡可能減少配線時的連接導(dǎo)線。
如圖6.1(a)所示電路是不合理的,原因就在于求按鈕是安裝在操作臺上的,而接觸器是安裝在電氣柜內(nèi)的。
因此,這就需要從電氣柜內(nèi)二次引出連接線到操作臺上。
也就是說,通常情況下,為了避免這一次引出線,都會把起動按鈕與停止按鈕直接連接。
如圖所示為合理的連接。
2)正確連接電器的線圈
從理論上看,電壓線圈一般不能串聯(lián)使用,如圖(a)所示為不正確的連接。
原因就在于它們的阻抗不盡相同,這樣就可能會造成兩個線圈上的電壓分配不等。
而即使是兩個同型號線圈,在外加電壓是它們的額定電壓之和的理想情況下,也不能這樣連接。
因為,電器動作是有先后的,而當(dāng)一個接觸器先動作時,其線圈阻抗增大,該線圈上的電壓降增大,使另一個接觸器不能吸合,如果情況嚴(yán)重,還可能使線圈燒毀。
此外,如果電感量相差懸殊的兩個電器線圈,也不應(yīng)該并聯(lián)連接。
圖(b)中直流電磁鐵YA與繼電器KA并聯(lián),在接通電源時可正常工作,但如果斷開電源,可能會造成繼電器的誤動作,因為電磁鐵線圈的電感比繼電器線圈的電感大多,如果斷電,繼電器將迅速釋放,但電磁鐵線圈在自感電動勢的帶動下,完全有可能使繼電器又重新吸合一段時間。
因此,就必須要分開使用一個接觸器的觸點來進(jìn)行控制,如圖(c)
3)控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路
寄生電路是線路動作過程中意外接通的電路。
例如圖所示的正反轉(zhuǎn)電路,正常工作時,能完成正反轉(zhuǎn)起動、停止和信號指示;但當(dāng)熱繼電器FR動作時,線路就出現(xiàn)了寄生電路,如圖中虛線所示,使正向接觸器KM,不能有效釋放,起不了保護(hù)作用,反轉(zhuǎn)時亦然。
4)盡可能減少電器數(shù)量、采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號的電器盡量減少不必要的觸點以簡化線路,提高線路可靠性。
4 結(jié)論
綜上所述,可知電氣路線的基礎(chǔ)設(shè)計是電氣控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),對電氣的操作以及設(shè)備的運行狀況等,有著直接的影響。
因此,電氣控制的設(shè)計人員,應(yīng)該在電路的設(shè)計上進(jìn)行廣泛深入發(fā)研究,從實際工程需要出發(fā),結(jié)合自身的工作經(jīng)驗,采用合理的設(shè)計方法,保證電氣路線設(shè)計的準(zhǔn)確有效。
參考文獻(xiàn)
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