第四章电气控制线路设计基础

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电气设计的一般原则
• 操作和维修方便
✓备用触头,备用电器元件,以便检修、调 整;
✓设置电气隔离,避免带电检修; ✓控制机构应操作简单、便利,从自动控制
转换到手动控制等; ✓设置多点控制,便于调试;
•弱磁保护一般采用弱磁继电器(欠电流继电器 ) •弱磁继电器的吸合值整定为额定励磁电流的0.8倍 •释放值为最小励磁电流的0.8倍
电气设计的一般原则
极限保护 直线运动的生产机械常设置有极限保护环节,如上、 下极限,前、后极限保护等。 一般由行程开关的常闭触头来实现。
其他保护 •根据生产机械的不同要求 •设置温度、水位、欠压等保护环节
• 保证控制线路工作的可靠性
4)容量不够增加接触器或中间继电器,并联触点增 加电路接通的可靠性,串联触点增加电路断开的可 靠性
5)频繁操作的可逆线路中,正反向接触器应加重型 接触器,应有电气和机械的联锁
6)避免许多电气依次动作才能接通另一电器的控 制线路
电气设计的一般原则
• 保证控制线路工作的可靠性
电气设计的主要内容
电气设计的一般内容
①拟定电气设计任务书(技术条件); ②确定电力传动方案和控制方案; ③选择传动电动机; ④设计电气原理图(包括主、辅助电路); ⑤选择电气元件,制定电气元件或装置易损件及备用 件的明细表; ⑥设计操作台、电气柜、电气安装板以及非标准电器 和专用安装零件; ⑦绘制电气装配图和接线图; ⑧编写电气原理说明书和使用说明书。
电气设计的一般原则
•一、电流型保护 过流
过流原因:不正确的 启动和过大负载
危害:损坏电机换向 器,过大的转矩使机 械转动部件受损
容易产生过流的应用: 频繁起动和正反转重 复短时工作的电机
电气设计的一般原则
•一、电流型保护
过载 电动机长期超载运行,其绕组的温升将超过允许值 而损坏,所以应设过载保护环节。此种保护多采用 热继电器为保护元件。
电气设计的一般原则
•最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制 线路的要求
•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 2)尽量缩短连接导线的数量和长度 3)尽量减少电器的数量,采用标准件,尽可 能选用相同型号的电器元件,以减少备用量
电气设计的一般原则
电气设计的主要内容
拟定电气设计任务书
•供电系统的电压等级、频率、容量及电流种类。
•操作方面的要求(如操作台的布置,操作按钮的设置和作用,测量仪表
的种类、故障报警和局部照明要求等)。
•电气控制的特性,(如电气控制的基本方式,自动工作循环的组成, 动作程序,限位设置,电气保护及联锁条件等)。
•电力拖动的基本特性,(如电动机数量和用途,主要电动机的额定功
率、负载特性、调速范围和方法,对起动、反向和制动控制的要求等)。
•生产机械主要电气设备(如电动机、执行电器和行程开关等的布置草
图和参数)。
百度文库
电气设计的主要内容
电气传动系统:电动机,电源,控制器
电 •电动机的种类、数量
气 传
•调速性能
动 方
•负载特性
案 •起动、制动和反向要求
电气设计的主要内容
电气控制方案 • 通用化与专用化
• 起动按钮和停止按钮直接连接,减少一次引出线 • 同一电器的不同触点应尽量具有更多的公共接线, 减少导线数和缩短导线的长度
4)尽量减少不必要的触点,简化电路 5)利用逻辑代数进行化简
电气设计的一般原则
合并同类触点
利用转换触点
利用半导体二极管的单向导电性有效减少触头数
电气设计的一般原则
•不必要的电路尽量不通电以节约电能,延长电路的 使用寿命
• 控制线路工作的安全性
一、电流型保护 1.短路保护 2.过电流保护(KI电流值一般不超过2.5Ie ) 3.过载保护(电流通常在1.5 Ie以内) 4、欠电流保护(弱磁保护)
二、电压型保护 1. 失压保护 2.欠电压保护 3.过电压保护 4. 其它保护
电气设计的一般原则
•一、电流型保护
短路 短路电流引起电器设备绝缘损坏和产生强大的电动 力,使电机和电路中的各种电器设备产生机械性损 坏,因此当电路出现短路电流时,必须迅速而可靠 地断开电源
常用低压电器
1 电气设计的主要内容 2 电气设计的一般原则 3 电气控制线路的经验设计法 4 电气控制线路的逻辑设计法 5 电气控制线路工艺设计基础
电气设计的主要内容
电气设计的主要内容
①确定拖动方案和选择电动机,前者是指选择 交流拖动方案还是直流拖动方案;后者是指选 择电动机的型号及容量。
②设计电气自动控制线路,选择电器元件和设 计电气原理图、装配图及接线图。
热继电器具有反时限特性,受到短路电流冲击不会 瞬时动作,需要与熔断器或过流继电器配合使用
电气设计的一般原则
二、电压型保护 失压 危害:电机自动起动可能造成人身事故或设备事故
(a)按钮控制
(b)主令控制器控制
电气设计的一般原则
二、电压型保护 弱磁 直流并励电动机、复励电动机在磁场消失时,会引 起电动机“飞车”。
7)防止触点竞争现象
ts<t1 反身关闭失败
恢复关闭时间ts
断开时间t1
反身关闭电路
电气设计的一般原则
• 保证控制线路工作的可靠性 8)防止寄生电路:控制电路在正常工作或事故情况 下,发生意外接通的电路
9)根据电网容量和电压、频率波动范围以及允许的 冲击电流等决定电动机的启动方式
电气设计的一般原则
• 分散控制与集中控制
• 工艺要求:手动调整、工序变更、系统检测、 运动之间的联锁、安全保护、故障诊断、信 号指示、照明、人机关系
电气设计的主要内容
• 时间控制方式:时间继电器、PLC或微机延 时,时间原则控制
• 速度控制方式:利用速度继电器或测速发电 机,速度原则的控制。
• 电流控制方式:电流继电器 • 行程控制方式:行程开关或接近开关,位置 控制
电气设计的一般原则
• 保证控制线路工作的可靠性
1)选用的电器元件要可靠、牢固、动作时间少、抗 干扰性能好 2)正确连接电器的线圈 3)正确连接电器的触点
电气设计的一般原则
同一电器的常开和常闭辅助触点要等电位连接
避免电器触点断开时产生飞弧造成电源短路
电气设计的一般原则
电器的联锁触点接在线圈的左端,线圈的右端直接接 电源,减少线圈内产生虚假回路的可能性,简化电气 柜的出线
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