电气控制电路设计
电气控制电路的可靠性和安全性设计
电气控制电路的可靠性和安全性设计电气控制电路可靠性和安全性设计是电气工程领域的重要问题之一、在现代社会中，大量的设备和系统依赖于电气控制电路来实现自动化控制和保护功能。
因此，确保电气控制电路的可靠性和安全性对于保障设备和人员安全以及提高生产效率至关重要。
首先，电气控制电路的可靠性设计需要考虑以下几个方面。
第一，合理的电路布局：电路布局应符合工程实际需求，避免交叉干扰和短路现象，同时应尽量缩短信号传输路径，减小信号衰减和干扰的可能性。
第二，合理的电气元件选择：电路中的元件应具有足够的耐久性和可靠性。
如使用高品质的开关、接线端子等元件，以确保长时间运行无故障。
第三，过电流和过热保护：在电气控制电路中，应设置适当的过电流保护装置和过热保护装置，以防止电路过载和发生火灾等危险情况。
第四，备用电源和冗余设计：对于关键的电气控制电路，应考虑备用电源和冗余设计，以保证在主电源故障或其他不可预测的情况下，系统仍能正常运行。
第五，合理的维护保养：定期对电气控制电路进行维护保养，及时更换老化的元件，清洁电路连接器，确保电路正常运行。
其次，电气控制电路的安全性设计也是至关重要的。
首先，遵守相关的安全标准：电气控制电路的设计应符合国家和行业的标准要求，保证设备和系统的安全性能。
第二，合理的接地设计：电气控制电路应合理进行接地设计，以确保人员和设备的安全，减少接地故障的发生。
第三，防护措施和安全装置：根据电气控制电路的特点和工作环境，设置适当的防护措施和安全装置，如保护罩、安全开关等，以减少人员误操作或意外受伤的风险。
第四，紧急停机装置：对于一些危险性较高的电气控制电路，应设计紧急停机装置，以保障人员和设备的安全。
第五，对人员进行培训：在电气控制电路的使用和维护过程中，应对相关人员进行培训，使其了解电气控制电路的工作原理和注意事项，提高工作安全性。
综上所述，电气控制电路的可靠性和安全性设计是电气工程中重要的课题。
通过合理的电路布局、电气元件选择、过电流和过热保护、备用电源和冗余设计、维护保养等方面的设计，可以提高电气控制电路的可靠性。
电气控制电路设计基础和CA
高效性
CA软件能够快速进行电路 设计和分析，缩短设计周 期。
精确性
通过模拟和优化，能够精 确预测电路性能，减少实 验次数和成本。
可扩展性
CA软件支持多种设计工具 和库，方便进行复杂电路 设计和分析。
CA在电气控制电路设计中的实现方法
选择合适的CA软件
根据设计需求选择适合的CA软 件，如AutoCAD、Eagle等。
未来电气控制电路设计将与信息技术、通 信技术、物联网等领域深度融合，形成更 广泛的交叉应用和创新。
CA在电气控制电路设计中的挑战与机遇
挑战
随着技术的不断发展，电气控制电路设计越来越复杂，对CA的要求也越来越高，需要克服技术难度大、成本高、 人才短缺等挑战。
机遇
CA在电气控制电路设计中具有广泛的应用前景，能够提高设计效率、降低成本、优化性能，为产业发展带来巨 大的机遇。同时，CA技术的发展也将推动相关产业的创新和发展。
电路仿真与分析
利用CA软件进行电路性能仿真 和分析，确保电路设计的正确 性。
电路原理图设计
使用CA软件进行电路原理图设 计和绘制。
优化与改进
根据仿真结果对电路进行优化 和改进，提高电路性能和可靠
性。
03 电气控制电路设计实例
电机控制电路设计
电机启动控制电路
通过控制接触器或继电器，实现对电机启动 和停止的控制。
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常用电气元件的符号
如开关用“S”，接触器用“KM”，继电器用“K”，传感器用 “SEN”等。
电路设计与分析方法
电路设计
根据实际需求，选择合适的电气元件，按照一定的逻辑关系进行 连接，实现所需的功能。
电路分析
电气控制电路设计规范
电气控制电路设计规⑴【引入】电器图以各种图形、符号和突显等形式来表示电气系统中各电器设备、装置、元器件的相互连接关系。
电器图是联系电气设计、生产、维修人员的工程语言，能正确、熟练的识读电气图是从业人员必备的基本技能。
一、电气图的作用与分类为了表达电气控制系统的设计意图，便于分析系统工作原理、安装、调试和检修控制系统，必须采用统一图形符号和文字符号。
1•电气系统图和框图2•电气原理图3.电器布置图4.电器安装接线图5•功能图6•电气元件配置明细表二、电气图阅读的基本方法1•电气图阅读的基本方法1）主电路分析2）控制电路分析3）辅助电路分析4）联锁和保护环节分析5）总体检查2•电气图阅读1）主电路阅读2）阅读控制电路三、电气控制电路设计规1•电气工程制图容电气控制系统是由若干电器元件按照一定要求连接而成，从而实现设备或装置的某种控制目的。
为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用维护以及技术交流，就需要将控制系统中的各电器元件及其相互连接关系用一个统一的标准来表达，这个统一的标准就是标准和国际标准，我国相关的标准已经与国际标准统一。
用标准符号按照标准规定的方法表示的电气控制系统的控制关系的就称为电气控制系统图。
电气控制系统图包括电气系统图和框图、电气原理图、电气接线图和接线表三种形式。
各种图都有其不同的用途和规定的表达方式，电气系统图主要用于表达系统的层次关系，系统各子系统或功能部件的相互关系，以及系统与外界的联系；电气原理图主要用于表达系统控制原理、参数、功能及逻辑关系，是最详细表达控制规律和参数的工程图；电气接线图主要用于表达各电器元件在设备中的具体位置分布情况，以及连接导线的走向。
对于一般的机电装备而言，电气原理图是必须的，而其余两种图则根据需要绘制。
绘制电气接线图则需要首先绘制电器位置图，在实际应用中电气接线图一般与电气原理图和电器位置图一起使用。
标准局参照国际电工委员会（IEC）颁布的标准，制定了我国电气设备有关标准。
简述电力拖动电气控制电路设计的原则
简述电力拖动电气控制电路设计的原则电力拖动电气控制电路设计的原则主要包括以下几点：
1. 满足生产机械或电气控制系统的拖动要求。
对于没有电气调速要求的设备，应首先考虑使用鼠笼式异步电动机；当电气拖动装置内部存在较大的负载静转矩时，通常采用绕线式的异步电动机；在负载平稳、容量大且不会频繁起停的设备中，可以考虑使用同步式电动机，以提高电网运行的功率因数。
2. 根据调速程度、平滑性、机械设备的特性硬度、转速的级数等具体要求，以及是否符合相关技术标准，从经济的角度衡量方案的可行性。
例如，当需要调速的范围在2-3，调速级数不大于2-4时，可以使用能够改变磁极对数的双速笼式异步电动机进行拖动。
3. 确保电气控制电路最大限度地满足机械设备加工工艺的要求。
4. 遵循主次原则进行设计，首先确定主电路，然后确定辅助电路。
方案设计完成后，应检查控制电路的可靠性和可行性。
5. 根据实际需求确定适用的电气设备型号与规格。
遵循这些原则可以确保电力拖动电气控制电路设计的合理性和有效性。
第三章 电气控制线路设计
第三章 电气控制线路设计
控制线路：
（ SB2+ SQ1+ SQ3+） →KM1√→KM1+ 主触点吸合，M1正
转，炉门开启↘→KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ4→KM1×→KM1- 主触点脱开，M1停止，炉门开启完毕。 →SQ4+ →KM3√→KM3+ 主触点吸合，M2正转，推料杆前进，上料 开始 →SQ2→KM3×→KM3- 主触点脱开，M2停止，上料完毕。 →SQ2+ →KM4√→KM4+ 主触点吸合，M2反转，推料杆后退 ↘→KM4+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ1→KM4×→KM4- 主触点脱开，M2停止。 →SQ1+ →推料杆回到原位。↘→KM2√→KM2+ 主触点吸合，M1反 转，炉门关闭 →SQ3→KM2×→KM2- 主触点脱开，M1停止，炉门关闭结束。 →SQ3+ →炉门回到原位。一个循环结束。
第三章 电气控制线路设计
控制线路： 按下SB2+→KM1√→KM1+ 主触 点吸合，M正向启动，由1向2运 动→到位置2 ↘→KM1+ 辅助常开触点吸合， 自锁。 →S2-→KM1×→KM1- 主触点 释放脱开，M正转停止。 ↘S2+→KM2√→KM2+ 主触点 吸合，M反向启动，由2向1运动 →到位置1→S1↘→KM2+ 辅助常开触点吸合， 自锁 →KM2×→KM2- 主触点释放脱 开，M反转停止。
第三章 电气控制线路设计
★ 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，一般在设计时应该遵 循以下原则： 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 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。
机床电气控制电路设计
机床电气控制电路设计引言在机床的制造过程中，电路设计起着至关重要的作用。
机床电气控制电路设计涉及到各种传感器、执行器、开关和控制器的选择和配置。
本文将介绍机床电气控制电路设计的基本原则和常用组件，并提供一些实际案例来帮助读者更好地理解。
基本原则机床电气控制电路设计的基本原则是确保系统的可靠性、稳定性和安全性。
以下是一些常见的设计原则：1.分离电源：将电源分为主电源和控制电源，以确保不会因为控制电路故障而影响整个系统的运作。
2.使用合适的传感器：选择适合机床应用的传感器，例如位置传感器、压力传感器和温度传感器等。
3.合理配置执行器：根据机床的具体要求，选择合适的执行器，例如伺服电机、步进电机和液压执行器等。
4.使用适当的开关：选择合适的开关设备，例如按钮开关、刀闸开关和继电器等，确保系统的正常操作。
常用组件PLC（可编程逻辑控制器）PLC是一种专门用于工业控制的计算机设备，能够根据预定程序来控制机床的操作。
PLC通常由中央处理单元（CPU）、输入/输出模块（I/O 模块）和通信模块组成。
PLC的设计要考虑到机床的需求，合理选择适当的输入和输出模块。
通过编程，可以实现对机床的自动化控制。
PLC编程语言常用的PLC编程语言有梯形图（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）和结构化文本（Structured Text）等。
选择合适的编程语言，可以提高编程效率和可读性。
变频器变频器是控制电动机转速的装置。
它通过改变电源的频率和电压来调整电动机的转速。
变频器能够提供精确的转速控制和启动/停止控制，适用于需要频繁改变转速的机床应用。
电气元件机床电气控制电路设计中常用的电气元件有继电器、断路器、按钮开关和接触器等。
这些元件用于控制电路的开关和保护。
实际案例数控铣床控制电路设计在数控铣床的控制电路设计中，需要考虑到以下几个方面：1.位置控制：选择合适的位置传感器，如光电开关或编码器，以获取工件和刀具的准确位置信息。
电气控制电路的设计方法
对于开启信号来讲，当开启的转换主令信号不只一个，还需 具备其他条件才能开启，则开启信号用X开主表示，其他条件 称开启约束信号，用 X开约 表示。显然，条件都具备才能开启， 说明 X开主 与X开约 是“与”的逻辑关系，用它去代替式(2-1)、 (2-2)中X开。当关断信号不止一个，要求其他几个条件都具备 才能关断时，则关断信号用X关主表示，其他条件称为关断的 约束信号，以X关约表示。“0”状态是关断状态，显然X关主与X 关约全为“0”时，则关断信号应为“O”； X关主为“O”而X关约 =1时，则不具备关断条件，所以二者是“或”关系。以X关主 +X关约代替式(2-1)、(2-2)中，则可得起、保、停电路的一般 形式，式(2-1)扩展成式(2-3)；式(2-2)扩展成式(2-4)。
f k x 开 主 x 开 约 x 关 主 x 关 约） k （ f k x 关 主 x 关 约） ( x 开 主 x 开 约 k ) （ ( 2 3) (2 4)
例如需要设计一动力头主轴电动机的起、保、停电路， 要求滑台停在原位时，允许动力头主轴电动机起动，进给到 需要位置时，才允许停止主轴电动机。 若滑台在原位，压行程开关SA1。表示进给到需要位置 时，压行程开关SA2。起动按钮为 SB1，停止按钮为SB2， 则可用式(2-3)或式(2-4)设计继电器电路。 其中：X开主=SB1 X开约=SAl X关主= S B 2 X关约= S A 2 按式(2-3)
f K SB 1 SB 2 K
其一般形式为
fK X 开 X 关 K ( 2 Nhomakorabea 1)图2-26 起、保、停电路
式中
X开—— 开启信号 X关———— 关断信号 K———— 自保信号 fk————继电器K的逻辑函数。
电气控制电路设计基础
以确保电动机安全、可靠地启动。
在设计启动控制电路时，需要考虑电动机的额定电压、额定电
03
流和额定功率等参数，以确保电路的正常运行。
运行控制电路
01
运行控制电路是用于控制电动 机运行状态的电路，它通过控 制接触器的通断来控制电动机 的运行状态。
02
运行控制电路通常包括接触器 、热继电器、按钮等元件，以 实现电动机的启动、停止、反 转等功能。
复。
电路设计的基本步骤
需求分析
根据设备的功能需求，分析需要实现的控 制逻辑和控制方式。
调试与优化
在完成电路布局后，进行调试和优化工作 ，确保电气控制电路能够正常工作并满足 性能要求。
方案设计
根据需求分析结果，设计出满足要求的电 气控制电路方案。
电路布局
根据实际安装环境和电路方案，合理布置 电气设备和元件的位置，确保电路连接的 可靠性和安全性。
过载保护
防止电路过载导致设备损坏或火灾。
短路保护
在发生短路时，迅速切断电路以保护 设备。
欠压保护
在电压过低时，防止设备损坏或意外 启动。
缺相保护
检测并防止三相电源中的缺相情况。
04
常用控制电路设计
启动控制电路
01
启动控制电路是用于控制电动机启动的电路，它通过接通电源 来启动电动机。
02
启动控制电路通常包括电源开关、接触器、热继电器等元件，
点动控制电路
点动控制电路是用于控制电动 机点动运行的电路，它通过短 暂接通电源来使电动机短暂运 行。
点动控制电路通常包括电源开 关和按钮等元件，以实现电动 机的点动正转或点动反转。
在设计点动控制电路时，需要 考虑电动机的控制要求和操作 方式，以确保电路的正确性和 可靠性。
工业自动化的电气控制与电路设计
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在自动化阶段，计算机和微处理器的 出现使得人们能够实现更复杂和智能 的自动化控制和管理。
工业自动化应用领域
工业自动化广泛应用于制造业、能源、化工、医药、食 品等领域。
在能源领域，工业自动化可以实现能源的智能调度和管 理，提高能源利用效率和减少能源浪费。
在制造业中，工业自动化可以实现生产线的自动化检测 、控制和优化，提高生产效率和产品质量。
变化。
电气控制系统的功能
自动控制
根据预设程序或外部信号，自动调节被控对 象的参数。
监控功能
实时监测被控对象的参数变化，并显示在控 制面板上。
保护功能
在系统出现异常时，自动切断电源或采取其 他保护措施。
节能降耗
通过优化控制策略，降低能源消耗和减少环 境污染。
电气控制系统的设计原则
01
安全可靠
确保系统在各种工况下都能安全、 稳定地运行。
数字电路设计
根据逻辑关系，通过数字电路元件和逻辑门实现 特定功能。
可靠性设计方法
考虑电路的可靠性、稳定性和安全性，进行冗余 设计、热设计、电磁兼容性设计等。
04 工业自动化中的电路设计
工业自动化中的电路类型
01
02
03
主电路
用于传输和分配电能，包 括电源、开关、保护装置 等。
控制电路
用于控制主电路的工作状 态，如电动机的正反转、 星三角启动等。
工业自动化电气控制与电路设计的创新方向
新材料应用
探索和开发新型材料，如石墨烯、碳纳米管等， 以提高设备的性能和稳定性。
混合设计与集成化
结合数字技术和模拟技术进行混合设计，同时实 现多功能的集成化，提高设备的综合性能。
星三角正反转电器控制电路设计cad电气图纸
电气控制电路设计-PPT课件
修改后的控制电路
控制电路设计时应注意的问题 ：
尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电器元件的实际位 置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不合理的。
电器连接图
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内，这样接线就 需要由电器柜二次引出连接线到操作台上，所以一般都将起动按钮和停 止按钮直接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
2.控制方案确定: 控制方式与拖动需要相适应：以经济效益为标准。控制逻辑简单、 加工程序基本固定，采用继电器接点控制方式较为合理；经常改变加 工程序或控制逻辑复杂，采用可编程序控制器较为合理。 控制方式与通用化程度相适应：加工一种或几种零件的专用设备， 通用化程度低，可以有较高的自动化程度，宜采用固定的控制电路； 单件、小批量且可加工形状复杂零件的通用设备，采用数字程序控制 或可编程序控制器控制，可以根据不同加工对象设定不同的加工程序， 有较好的通用性和灵活性。 控制方式应最大限度满足工艺要求：自动循环、半自动循环、手动 调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 控制电路的电源应可靠：简单控制电路可直接用电网电源；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；自动化程 度较高的生产设备，可采用直流电源，有助于节省安装空间，便于同 无触点元件连接，元件动作平稳，操作维修也较安全。
第一节 电气控制电路设计基础
电气控制系统设计的基本内容：
拟定电气设计任务书 确定电气传动控制方案，选择电动机 设计电气控制原理图 选择电气元件，制定明细表 设计操作台、电气柜及非标准电气元件 设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图 编写电气说明书和使用操作说明书
控制电路草图
联锁与保护环节设计： 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车；用限位开关 SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器KMl与 KM2之间应互相联锁，三台电动机均应用热继电器作过载保护。
电气控制线路设计方法
电气控制线路设计方法目录：一、电气原理图设计的基本步骤 (1)二、电气原理图的设计方法及设计实例 (1)三、原理图设计中应注意的问题 (6)原理线路设计是原理设计的核心内容。
在总体方案确定之后，具体设计是从电气原理图开始的，各项设计指标是通过控制原理图来实现的，同时它又是工艺设计和编制各种技术资料的依据。
一、电气原理图设计的基本步骤1、根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。
2、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路。
对于每一部分的设计总是按主电路→控制电路→辅助电路→联锁与保护→总体检查→反复修改与完善的步骤进行。
3、绘制总原理图。
按系统框图结构将各部分联成一个整体。
4、正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。
对于比较简单的控制线路，例如普通机床的电气配套设计，可以省略前两步，直接进行原理图设计和选用电器元件。
但对于比较复杂的自动控制线路，例如专用的数控生产机械或者采用微机或电子控制的专用检测与控制系统，要求有程序预选、刀具调整与补偿和一定的加工精度、生产效率、自动显示、各种保护、故障诊断、报警、打印记录等，就必须按上述过程一步一步进行设计。
只有各个独立部分都达到技术要求，才能保证总体技术要求的实现，保证总装调试的顺利进行。
二、电气原理图的设计方法及设计实例电气原理图的设计方法主要有分析设计法和逻辑设计法两种，分别介绍如下。
1、分析设计法所谓分析设计法是根据生产工艺的要求去选择适当的基本控制环节（单元电路）或经过考验的成熟电路，按各部分的联锁条件组合起来并加以补充和修改，综合成满足控制要求的完整线路。
当找不到现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计，将主令信号经过适当的组合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要的工作信号。
设计过程中，要随时增减元器件和改变触点的组合方式，以满足拖动系统的工作条件和控制要求，经过反复修改得到理想的控制线路。
简述电气控制设计的内容
简述电气控制设计的内容
电气控制设计是指在电气系统中对各种电气设备进行控制和调节的设计工作。
它涵盖了电路设计、控制算法设计、电动机控制、传感器选择、人机界面设计等多个方面。
主要内容包括以下几点：
1. 电路设计：根据控制需求和系统要求设计合适的电路，包括电源电路、信号接口电路、信号放大和滤波电路等。
2. 控制算法设计：根据被控对象的特性和控制目标，设计合适的控制算法，包括PID（比例积分微分）控制、模糊控制、自
适应控制等。
3. 电动机控制：对电动机进行控制和调节，包括速度控制、位置控制、力矩控制等，涉及到电机的启停、加减速、反转等操作。
4. 传感器选择：根据系统需求选择合适的传感器，如温度传感器、压力传感器、位置传感器等，用于获得被控对象的状态信息。
5. 人机界面设计：设计控制系统的人机交互界面，如触摸屏、按键、显示屏等，方便操作和监视控制系统的运行状态。
6. 电气安全设计：考虑电气系统的安全性设计，包括过载保护、漏电保护、短路保护等，防止电气事故和火灾的发生。
总的来说，电气控制设计是通过设计合适的电路、控制算法和界面，使得电气系统能够准确地控制和调节被控对象，达到预期的控制目标。
电气控制电路设计中应注意的问题
电气控制电路设计中应注意的问题电气控制设计中应重视设计、使用和维护人员在长期实践中总结出来的许多经验，使设计线路简单、正确、安全、可靠、结构合理、使用维护方便。
通常应注意以下问题。
1．电气控制应最大限度地满足被控制设备的要求最大限度地满足被控制设备对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行元件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供，有调速要求的设备还应给出调速技术指标。
其他如启动、转向、制动、跟踪、定位、仿形等控制要求应根据生产需要充分考虑。
设计前，应对被控制设备的工作性能、结构特点、运动情况、加工工艺过程、加工情况及工作环境有充分的了解，并在此基础上设计控制方案，考虑控制方式、启动、制动、反向和调速的要求，安置必要的联锁与保护，确保满足被控制设备的要求。
2．控制电源的选择1）尽量减少控制电源的种类尽量减少控制线路中电源的电流、电压种类，控制电源用量，控制电压等级应符合标准等级。
当控制系统需要若干电源种类时，应按国标电压等级选择。
2）控制电路比较简单时在控制线路比较简单的情况下，可直接采用电网电压，即交流220V、380V供电，以省去控制变压器。
但动力电源电路中的过电压将直接引进控制线路，这对元件的可靠工作不利。
另外，由于控制线路电压较高，对维护与安全不利，因此必须引起注意。
3）控制电路比较复杂时当控制系统使用电器数量比较多、控制电路比较复杂时（当电气系统的电磁线圈超过5个时），控制电路应采用控制电源变压器，将控制电压降到12V或24V。
这种方案对维修与操作元件均有利。
应采用控制变压器降低控制电压，或用直流低电压控制，既节省安装空间，又便于采用晶体管无触点器件，具有动作平稳可靠、检修操作安全等优点。
对于微机控制系统，应注意弱电控制与强电电源之间的距离，不能共用零线，避免引起电源干扰。
照明、显示及报警等电路应采用安全电压。
4）对于操作比较频繁的直流电力传动的控制线路，常用直流电源供电。
电气控制电路设计例题
电气控制设计例题
1．一运料小车由一台笼型异步电动机拖动,要求：1小车运料到位自动停车；2延时一定时间后自动返回；3回到原位自动停车;试画出控制电路;并说明工作原理;
工作原理：QS+ — SB2 — KM1+ —M转动,到位压下SQ1 —M停
转,KT+ —延时到—KM2+ — M反转—到位压下SQ2,M停;
2．设计一个电气控制线路,要求第一台电机起动后,第二台电机才能起动；第二台电机停止后,第一台电机才能停止;
3．设计一电气控制线路,要求第一台电动机起动10s后,第二台电动机自行起动,运行5s后,第一台电动机停止并同时使第三台电动机起动;再运行15s,第一台电机停止;
4．画出一种实现电动机点动控制及连续运转控制的控制线路;
5．设计一电气控制线路;有一台三级皮带运输机,分别由M1、M2、M3三台电动机拖动;其动作要求如下：
1起动时要求按M1M2M3顺序起动;
2停车时要求按M3M2M1顺序停车;
3上述动作要求有一定时间间隔;
6．为两台异步电动机设计一个控制线路,其要求如下：
1两台电动机互不影响地独立操作;
2能同时控制两台电动机的起动和停止;
3当一台电动机发生过载时,两台电动机均停止;
7、某水泵由一台三相笼型异步电动机拖动,按下列要求设计电气控制电路：
1采用Y-Δ减压起动；
2三处控制电动机的起动和停止；
3要有必要的保护环节;
8、试画出异步电动机既能正转连续运行,又能正、反转点动的控制线路;。
电气控制原理电路的基本设计方法.doc
电气控制原理电路的基本设计方法
1、分析设计法
分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。
当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。
优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用；
缺点是设计出的方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。
2、逻辑设计法
逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。
优点是能获得理想、经济的方案。
缺点是这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。
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主电路设计： 动力头拖动电动机只要求单方 向旋转，为使两台电动机同步 起动，可用一只接触器KM3控 制。滑台拖功电动机需要正转、 反转，可用两只接触器KM1、 KM2接制。滑台的快速移动由 电磁铁YA改变机械传动链来实 现，由接触器KM4来控制。
主电路
控制电路设计 滑台电动机的正转、反转分别用两个按钮 SBl 与 SB2 控制，停车则分别用 SB3与SB4控制。由于动力头电动机在滑台电动机正转后起动，停车时也停 车，故可用接触器KM1的常开辅助触点控制KM3的线圈，如图a所示。 滑台的快速移动可采用电磁铁YA通电时，改变凸轮的变速比来实现。滑台 的快速前进与返回分别用 KM1与KM2的辅助触点控制 KM4，再由KM4触 点去通断电磁铁YA。滑台快速前进到加工位置时，要求慢速进给，因而在 KM1触点控制KM4的支路上串联限位开关SQ3的常闭触点。此部分的辅助 电路如图b所示。
控制电路中应避免出现寄生电路: 寄生电路是电路动作过程中意外接通的电路。如图所示具有指示 灯HL和热保护的正反向电路. 正常工作时，能 完成正反向起动、 停止和信号指示。
寄生电路
当热继电器FR动作时，电 路就出现了寄生电路，如 图中虚线所示，使正向接 触器KM1不能有效释放， 起不了保护作用。
2控制方式与通用化程度相适应：加工一种或几种零件的专用设备，通 用化程度低，可以有较高的自动化程度，宜采用固定的控制电路；单 件、小批量且可加工形状复杂零件的通用设备，采用数字程序控制或 可编程序控制器控制，可以根据不同加工对象设定不同的加工程序， 有较好的通用性和灵活性。 维修也较安全。
电气控制电路设计方法：
电磁线圈的串并联
b)电感量相差悬殊的两个电器线圈，也不要并联连接。图b中直流电磁铁 YA与继电器KA并联，在接通电源时可正常工作，但在断开电源时， 由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大得多，所以断电时，继 电器很快释放，但电磁铁线圈产生的自感电动势可能使继电器又吸合 一段时间，从而造成继电器的误动作。解决方法可备用一个接触器的 触点来控制。如图c所示。
要求电气调速电力拖动方案确定: 调速范围D＝2～3、调速级数≤2～4： 改变极对数的双速或多速笼型异步电动机 调速范围D<3，且不要求平滑调速： 绕线转子异步电动机，短时或重复短时负载 调运范围D＝3～10，且要求平滑调速： 容量不大时可采用带滑差离合器的异步电动机。长期运转在低速时， 也可考虑采用晶闸管直流拖动系统。 调速范围D＝10～100：直流拖动系统或交流调速系统 三相异机调速性质的确定:与生产机械的负载特性相适应 双速笼型异步电动机，当定子绕组由三角形联结改为双星形联结时， 转速由低速升为高速，功率却变化不大，适用于恒功率传动。由星形联 结改为双星形联结时，电动机输出转矩不变，适用于恒转矩传动。 直流他励电动机，改变电枢电压调速为恒转矩调速；而改变励磁调速 为恒功率调速。 恒转矩负载采用恒功率调速或恒功率负载采用恒转矩调速，将使电动 机额定功率增大D倍（D为调速范围），部分转矩未得到充分利用。
修改后的控制电路
控制电路设计时应注意的问题 ：
尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电器元件的实际位 置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不合理的。
电器连接图
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内，这样接线就 需要由电器柜二次引出连接线到操作台上，所以一般都将起动按钮和停 止按钮直接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
正确连接电器的线圈 。 a)电压线圈通常不能串联使用，如图a所示。由于它们的阻抗不尽相同，会 造成两个线圈上的电压分配不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额 定电压之和，也不允许。因为电器动作总有先后，当有一个接触器先动 作时，则其线圈阻抗增大,该线圈上的电压降增大，使另一个接触器不能 吸合，严重时将使电路烧毁。
尽可能减少电器数量，采用标准件和相同型号的电器:如图所示。
简化电路
当控制的支路数较多， 而触点数目不够时， 可采用中间继电器增 加控制支路的数量。
去掉不必要的 KM1，简化电路， 提高电路可靠性
多个电器的依次动作问题 在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制电路。 可逆电路的联锁 在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要有电气联锁，而且 还有机械联锁。 要有完善的保护措施 常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过电压、失电压等保 护 环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必须的指示信号。
设先设计主电路，再设计控制电路、信号电路及局部照明电路等 控制电路设计要求： 满足生产机械的工艺要求，能按照工艺的顺序准确而可靠地工作。 电路结构力求简单，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路。 操作、调整和检修方便。 具有各种必要的保护装置和联锁环节。 控制电路设计方法： 经验设计法：根据生产工艺的要求，按照电动机的控制方法，采用 典型环节电路直接进行设计。 逻辑设计法：采用逻辑代数进行设计。 通过下面的例子来说明如何用经验设计法来设计控制电路： 例题：某机床有左、右两个动力头，用以铣削加工，它们各由一台交流电动机拖 动；另外有一个安装工件的滑台，由另一台交流电动机拖动。加工工艺是在开始 工作时，要求滑台先快速移动到加工位置，然后自动变为记速进给，进给到指定 位置自动停止，再由操作者发出指令使滑台快速返回，回到原位后自动停车。要 求两动力头电动机在滑台电动机正向起动后起动，而在滑台电动机正向停车时也 停车。
控制电路草图
联锁与保护环节设计： 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车；用限位开关 SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器KMl与 KM2之间应互相联锁，三台电动机均应用热继电器作过载保护。
控制电路
电路的完善： 电路初步设计完后，可能还有不够合理的地方，因此需仔细校核。一共用了 三个KMl的常开辅助触点，而一般的接触器只有两个常开辅助触点。因此， 必须进行修改。从电路的工作情况可以看出，KM3的常开辅助触点完全可以 代替KM1的常开辅助触点去控制电磁铁YA，修改后的辅助电路如图所示。