电气控制系统设计的基本内容
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• (7) 设计电气控制柜、操作台、电气安装板及非标准电器和专用安装 零件。
• (8) 绘制装配图和接线图。 • (9) 编写设计计算说明书和使用说明书。 • 根据机电设备的总体技术要求和电气系统的复杂程度不同, 以上步骤
可有增有减, 某些图纸或技术文件的内容可适当合并或增删。 • 2. 工业电气控制系统设计的基本原则 • 在机械设备的电力拖动方案和控制方案确定后, 就可以进行电气控制
• 如图4. 1. 5 所示, 由于两个电器元件动作有先后, 不可能同时吸合, 先 吸合者电压降显著增加ຫໍສະໝຸດ Baidu远大于额定值, 造成线圈烧毁, 后吸合者线圈 电压达不到动作电压, 触头不能动作, 因此,若想让两个电器元件同时 动作, 则应当并联其线圈。
• (3) 正确连接电器元件的触头。 • 同一电器元件的常开和常闭触头靠得很近, 若分别接在电源不同的相
项目4 电气控制系统的设计
• 任务4. 1 电气控制系统设计的基本内容、 基 本原则和方法
• 任务4. 2 电气控制电路设计举例
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 知识储备
• 1. 电气控制系统设计的基本内容 • 设计一台新设备的电气控制系统, 一般包括以下设计内容: • (1) 拟定电气设计任务书(技术条件)。 • (2) 选择电气传动形式与控制方案。 • (3) 确定电动机的容量。 • (4) 设计电气控制原理图。 • (5) 选择电器元件, 制订电机与电器元件明细表。 • (6) 画出电动机、执行部件、电气控制部件及检测元件的总布置图。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• (2) 尽量减少电器元件品种、规格和数量, 尽可能选用价廉物美的新型 器件和标准件,同一用途尽量选用相同型号的电器元件。
• (3) 尽量减少不必要的触头, 以简化电路、降低故障发生概率、提高可 靠性。
• ①合并同类触头: 如图4. 1. 1 所示, 在获得相同功能情况下, 图4. 1. 1 (b) 比图4. 1. 1(a) 少用了一对触头, 但要注意触头容量要大于两个线 圈电流之和。
• 3) 保证电气控制电路工作的可靠性 • (1) 选用的电器元件要可靠、牢固、动作时间短、抗干扰性能好。 • (2) 电器元件的线圈应正确连接在交流控制电路中, 必须按照电器元件
的额定电压对线圈进行供电。即使外加电压是两个线圈额定电压之和 , 也不允许两个线圈串联使用。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
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; 同时应深入现场调查研究, 收集资料, 并结合技术人员 及现场操作人员的经验来考虑控制方式, 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的要求。 • 2) 控制电路力求简单、经济 • (1) 尽量选用标准的、常用的或经过实际考验的典型环节和基本控制 电路。
电路的设计了。电气控制电路的设计是电力拖动方案和控制方案的具 体化实施, 设计时一般应遵循以下原则。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 1) 最大限度地满足生产机械和工艺对电气控制的要求 • 控制电路是为整个设备和工艺服务的, 因此设计前, 电气设计人员应调
• ②在弱电直流电路中利用半导体二极管的单向导电性有效减少触头数 量, 如图4. 1. 2(b) 所示既经济又可靠。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• ③设计完成后, 利用逻辑代数对电路进行简化, 得到最简化的电路。 • (4) 尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制电路时, 应合理安排各
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 使电器元件只在必要时通电, 不必要时尽量不通电, 这样做既可节约电 能, 又可延长电器元件的工作寿命。图4. 1. 4 所示是以时间原则控制 的电动机降压启动电路, 图(a) 中接触器KM2 得电后, 接触器KM1 和 时间继电器KT 就失去了作用, 不必使其继续通电, 但它们仍处于带电 状态。图(b) 合理, 因为KM2得电后, KM1 和KT 的电源已被切断。
上, 那么由于各相电位不等, 当触头断开时, 会产生电弧, 从而形成短 路, 这种现象称为飞弧现象。如图4. 1. 6 (a) 所示, 若将其改接为图4. 1. 6 (b) 所示的样子, 那么由于SQ1 两个触头间的电位相同, 就不会产 生飞弧, 且可减少导线的数量。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
电路将破坏电器元件和控制电路的工作顺序或造成误动作。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 如图4. 1. 8 所示, 电路正常工作时, 热继电器FR不动作, 能够满足正反 转工作需要, 但当热继电器动作时, 便出现图(a) 中箭头线所示寄生回 路, 从而使信号灯和接触器错误通电。
• 另外, 应尽量避免多个电器元件触头依次动作才能接通某线圈的接法, 以增加可靠性,如图4. 1. 7 所示。
• (4) 在控制电路中, 采用小容量继电器的触头来接通或断开大容量接触 器线圈时, 要计算接点容量是否足够大, 不够大时, 必须加中间继电器 或小型接触器以转换, 避免造成工作不可靠。
• (5) 防止产生寄生电路。 • 在电气控制电路的动作过程中, 意外接通的电路称为寄生电路。寄生
电器元件的位置, 尽可能合理安排电器柜、操作台、限位开关、按钮 等设备之间的连线。如图4. 1. 3 所示, 虽然原理上(a)、(b) 两图相同, 但由于按钮安装在操作台上, 而接触器安装在控制柜内, 图(a) 从控制 柜到操作台要引4 根导线, 而图(b) 由于启动按钮和停止按钮相连,从 而保证了两个按钮之间导线最短, 且从控制柜到操作台只要3 根导线 。 • (5) 尽量减少电器元件不必要的通电时间。
任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• (7) 设计电气控制柜、操作台、电气安装板及非标准电器和专用安装 零件。
• (8) 绘制装配图和接线图。 • (9) 编写设计计算说明书和使用说明书。 • 根据机电设备的总体技术要求和电气系统的复杂程度不同, 以上步骤
可有增有减, 某些图纸或技术文件的内容可适当合并或增删。 • 2. 工业电气控制系统设计的基本原则 • 在机械设备的电力拖动方案和控制方案确定后, 就可以进行电气控制
• 如图4. 1. 5 所示, 由于两个电器元件动作有先后, 不可能同时吸合, 先 吸合者电压降显著增加ຫໍສະໝຸດ Baidu远大于额定值, 造成线圈烧毁, 后吸合者线圈 电压达不到动作电压, 触头不能动作, 因此,若想让两个电器元件同时 动作, 则应当并联其线圈。
• (3) 正确连接电器元件的触头。 • 同一电器元件的常开和常闭触头靠得很近, 若分别接在电源不同的相
项目4 电气控制系统的设计
• 任务4. 1 电气控制系统设计的基本内容、 基 本原则和方法
• 任务4. 2 电气控制电路设计举例
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• 知识储备
• 1. 电气控制系统设计的基本内容 • 设计一台新设备的电气控制系统, 一般包括以下设计内容: • (1) 拟定电气设计任务书(技术条件)。 • (2) 选择电气传动形式与控制方案。 • (3) 确定电动机的容量。 • (4) 设计电气控制原理图。 • (5) 选择电器元件, 制订电机与电器元件明细表。 • (6) 画出电动机、执行部件、电气控制部件及检测元件的总布置图。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• (2) 尽量减少电器元件品种、规格和数量, 尽可能选用价廉物美的新型 器件和标准件,同一用途尽量选用相同型号的电器元件。
• (3) 尽量减少不必要的触头, 以简化电路、降低故障发生概率、提高可 靠性。
• ①合并同类触头: 如图4. 1. 1 所示, 在获得相同功能情况下, 图4. 1. 1 (b) 比图4. 1. 1(a) 少用了一对触头, 但要注意触头容量要大于两个线 圈电流之和。
• 3) 保证电气控制电路工作的可靠性 • (1) 选用的电器元件要可靠、牢固、动作时间短、抗干扰性能好。 • (2) 电器元件的线圈应正确连接在交流控制电路中, 必须按照电器元件
的额定电压对线圈进行供电。即使外加电压是两个线圈额定电压之和 , 也不允许两个线圈串联使用。
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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; 同时应深入现场调查研究, 收集资料, 并结合技术人员 及现场操作人员的经验来考虑控制方式, 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的要求。 • 2) 控制电路力求简单、经济 • (1) 尽量选用标准的、常用的或经过实际考验的典型环节和基本控制 电路。
电路的设计了。电气控制电路的设计是电力拖动方案和控制方案的具 体化实施, 设计时一般应遵循以下原则。
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• 1) 最大限度地满足生产机械和工艺对电气控制的要求 • 控制电路是为整个设备和工艺服务的, 因此设计前, 电气设计人员应调
• ②在弱电直流电路中利用半导体二极管的单向导电性有效减少触头数 量, 如图4. 1. 2(b) 所示既经济又可靠。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• ③设计完成后, 利用逻辑代数对电路进行简化, 得到最简化的电路。 • (4) 尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制电路时, 应合理安排各
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
• 使电器元件只在必要时通电, 不必要时尽量不通电, 这样做既可节约电 能, 又可延长电器元件的工作寿命。图4. 1. 4 所示是以时间原则控制 的电动机降压启动电路, 图(a) 中接触器KM2 得电后, 接触器KM1 和 时间继电器KT 就失去了作用, 不必使其继续通电, 但它们仍处于带电 状态。图(b) 合理, 因为KM2得电后, KM1 和KT 的电源已被切断。
上, 那么由于各相电位不等, 当触头断开时, 会产生电弧, 从而形成短 路, 这种现象称为飞弧现象。如图4. 1. 6 (a) 所示, 若将其改接为图4. 1. 6 (b) 所示的样子, 那么由于SQ1 两个触头间的电位相同, 就不会产 生飞弧, 且可减少导线的数量。
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任务4. 1 电气控制系统设计的基本内 容、基本原则和方法
电路将破坏电器元件和控制电路的工作顺序或造成误动作。
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• 如图4. 1. 8 所示, 电路正常工作时, 热继电器FR不动作, 能够满足正反 转工作需要, 但当热继电器动作时, 便出现图(a) 中箭头线所示寄生回 路, 从而使信号灯和接触器错误通电。
• 另外, 应尽量避免多个电器元件触头依次动作才能接通某线圈的接法, 以增加可靠性,如图4. 1. 7 所示。
• (4) 在控制电路中, 采用小容量继电器的触头来接通或断开大容量接触 器线圈时, 要计算接点容量是否足够大, 不够大时, 必须加中间继电器 或小型接触器以转换, 避免造成工作不可靠。
• (5) 防止产生寄生电路。 • 在电气控制电路的动作过程中, 意外接通的电路称为寄生电路。寄生
电器元件的位置, 尽可能合理安排电器柜、操作台、限位开关、按钮 等设备之间的连线。如图4. 1. 3 所示, 虽然原理上(a)、(b) 两图相同, 但由于按钮安装在操作台上, 而接触器安装在控制柜内, 图(a) 从控制 柜到操作台要引4 根导线, 而图(b) 由于启动按钮和停止按钮相连,从 而保证了两个按钮之间导线最短, 且从控制柜到操作台只要3 根导线 。 • (5) 尽量减少电器元件不必要的通电时间。