電氣控制技術(shù) 第3章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20080221課件

1、SBSB1KMSB2KAKAKA判斷電路功能KM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2判斷電路功能FUKM2FR2FUABCKM1FR1QM13M23判斷電路功能判斷電路功能第四章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則、基本內(nèi)容第二節(jié)電氣原理電路設(shè)計(jì)的方法與步驟第三節(jié) 電控線路設(shè)計(jì)的主要參數(shù)計(jì)算和元器件選擇第四節(jié) 電氣控制裝置的工藝設(shè)計(jì) 第五節(jié)設(shè)計(jì)舉例 生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包含兩個(gè)基本內(nèi)容：一個(gè)是原理設(shè)計(jì)，即要滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制要求，另一個(gè)是工藝設(shè)計(jì)，即要滿足電氣控制裝置本身的制造、使用和維修的需要。第四章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 原理設(shè)計(jì)

2、決定著生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的合理性與先進(jìn)性，工藝設(shè)計(jì)決定電氣控制系統(tǒng)是否具有生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、美觀、使用維修方便等特點(diǎn)，所以電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要全面考慮兩方面的內(nèi)容。第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則、基本內(nèi)容 1最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)主要來源于生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝的要求。 2設(shè)計(jì)方案要合理。在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修，不要盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化。一、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 3機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。許多生產(chǎn)機(jī)械采用機(jī)電結(jié)合控制的方式來實(shí)現(xiàn)控制要求，因此要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護(hù)方便等

3、方面協(xié)調(diào)處理好機(jī)械和電氣的關(guān)系。 例如：上下瓶機(jī) 4確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)、編制出設(shè)備制造和使用維修過程中所必須的圖紙、資料等。 圖紙包括電氣原理圖、電氣系統(tǒng)的組件劃分圖、元器件布置圖、安裝接線圖、電氣箱圖、控制面板圖、電器元件安裝底板圖和非標(biāo)準(zhǔn)件加工圖等，另外還要編制外購(gòu)件目錄、單臺(tái)材料消耗清單、設(shè)備說明書等文字資料。 二、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)、內(nèi)容 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)部分： 1、原理設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書。（2）確定電力拖動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)。（3）設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。（4

4、）選擇電器元件，制訂元器件明細(xì)表。（5）編寫設(shè)計(jì)說明書。 2、工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。（2）設(shè)計(jì)組件布置圖、安裝圖和接線圖。（3）設(shè)計(jì)電氣箱、操作臺(tái)及非標(biāo)準(zhǔn)元件。（4）列出元件清單。（5）編寫使用維護(hù)說明書。 設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)，又是設(shè)備竣工驗(yàn)收的依據(jù)。由技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門、設(shè)備使用部門和任務(wù)設(shè)計(jì)部門等共同完成。三、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1、擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書（1）設(shè)備名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作要求及工藝過程介紹（2）電力拖動(dòng)的方式及控制要求等（3）聯(lián)鎖、保護(hù)要求（4）自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性及抗干擾要求（5）操作臺(tái)、照明、信號(hào)指示、報(bào)警方式等要求（6）

5、設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（7）其它要求 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書中，主要包括以下內(nèi)容： （3）電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)要與負(fù)載特性適應(yīng)：恒功率負(fù)載？恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載？在選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)，使電動(dòng)機(jī)得到充分合理應(yīng)用。（2）調(diào)速方案的選擇：大型、重型設(shè)備的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，應(yīng)盡可能采用無級(jí)調(diào)速，有利于簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)、降低成本；精密機(jī)械設(shè)備為保證加工精度也應(yīng)采用無級(jí)調(diào)速；對(duì)于一般中小型設(shè)備，在沒有特殊要求時(shí)，可選用經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、可靠的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。 （1）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速的要求選擇電動(dòng)機(jī)的種類。 （2）工作過程中電動(dòng)機(jī)容量要得到充分利用。 （3）根據(jù)工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型

6、式。3、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇基本原則 分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電路）或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來，并經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)沒有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計(jì)。 第二節(jié)電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法一、電氣控制原理電路的基本設(shè)計(jì)方法 電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法有分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。1、分析設(shè)計(jì)法 分析設(shè)計(jì)法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，無固定的設(shè)計(jì)程序，它是在熟練掌握各種電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)和具備一定的閱讀分析電氣控制電路能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，容易為初學(xué)者所掌握，在電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用；其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)出的方案不一定是最佳方案，

7、當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周全時(shí)會(huì)影響線路工作的可靠性。 應(yīng)反復(fù)審核電路工作情況，有條件時(shí)還應(yīng)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，直到電路動(dòng)作準(zhǔn)確無誤，滿足生產(chǎn)工藝要求為止。 分析設(shè)計(jì)法，是一種經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)者需要掌握大量的成熟可靠的電路才能設(shè)計(jì)出較為合理的控制線路。 邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求和工藝要求出發(fā)，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸點(diǎn)的閉合與斷開，主令電器的接通與斷開看成邏輯變量，根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來表達(dá)，然后再化簡(jiǎn)，做出相應(yīng)的電路圖。 邏輯設(shè)計(jì)法的優(yōu)點(diǎn)是能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案，但這種方法設(shè)計(jì)難度較大，整個(gè)設(shè)計(jì)過程較復(fù)雜，

8、還要涉及一些新概念，因此，在一般常規(guī)設(shè)計(jì)中，很少單獨(dú)采用。 2、邏輯設(shè)計(jì)法一、基本思路1、首先將控制系統(tǒng)的輸入、輸出電器元件的狀態(tài)用狀態(tài)變量進(jìn)行表示。2、然后根據(jù)控制要求列出狀態(tài)變量的邏輯表達(dá)式。3、簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式。4、最后根據(jù)邏輯表達(dá)式繪制控制線路。二、預(yù)備知識(shí)（一）狀態(tài)變量的假定輸入量：觸點(diǎn)A=1，表示觸點(diǎn)動(dòng)作（常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開）。觸點(diǎn)A=0，表示觸點(diǎn)復(fù)位（常開觸點(diǎn)斷開、常閉觸點(diǎn)閉合）。輸出量：線圈K=1，表示線圈上電。線圈K=0，表示線圈失電。（二）基本邏輯表達(dá)式與控制電路A B KABK0011010100012）真值表ABK1113）狀態(tài)表 4）邏輯表達(dá)式 K=AB 注：只

9、把K=1的狀態(tài)列出1、“與”電路1）電路圖3、“非”電路1）電路圖AK01102）真值表3）狀態(tài)表 4）邏輯表達(dá)式K=AA KAK014、時(shí)序電路1）電路圖SB1SB2KA001*1*01*01*0102）真值表SB1SB2KA初態(tài)運(yùn)行停止3）狀態(tài)表KAKASB2SB1 4）邏輯表達(dá)式 KA=（SB2KA）SB1 注：1*表示短信號(hào)，1表示長(zhǎng)信號(hào)。三、組合邏輯電路設(shè)計(jì) 組合邏輯電路：執(zhí)行元件的輸出狀態(tài)只與同一時(shí)刻控制元件的狀態(tài)有關(guān)。即輸出對(duì)輸入無影響。 電路設(shè)計(jì)方法：1、確定狀態(tài)變量2、列出狀態(tài)表滿足控制要求3、寫出執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式4、簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式5、繪制控制線路設(shè)計(jì)舉例KA1KA2KA

10、3KM000111011001101010111111某電路只有在繼電器KA1，KA2，KA3中任何一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)作時(shí)，才能運(yùn)轉(zhuǎn)，而在其他條件下都不運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計(jì)其控制線路1、確定狀態(tài)變量 2、列狀態(tài)表 輸入：KA1、KA2、KA3； 輸出：KM解：2、狀態(tài)表3、邏輯表達(dá)式KM= KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ = KA1（KA2+KA3）+ KA1（KA2+KA3）KA1KA2KA3KM000111011001101010111111KA1KA1KA2KA3KA2KA3KM4、繪制控制線路四、時(shí)序

11、邏輯電路設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的輸出狀態(tài)不僅與同一時(shí)刻的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且還與輸出量的原有狀態(tài)及其組合順序有關(guān)，即輸出量通過反饋?zhàn)饔茫瑢?duì)輸入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路的設(shè)計(jì)要設(shè)置中間記憶元件（如中間繼電器等），記憶輸入信號(hào)的變化，以達(dá)到各程序兩兩區(qū)分的目的。設(shè)計(jì)方法1、根據(jù)工藝要求確定邏輯變量、列出狀態(tài)變量表（主令元件、檢測(cè)元件、執(zhí)行元件）。2、為區(qū)分所有狀態(tài)，而增設(shè)必要的中間記憶元件（中間繼電器）。3、根據(jù)狀態(tài)表，列出執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式。4、簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式，據(jù)此繪出控制線路。5、檢查、完善所設(shè)計(jì)的電路。設(shè)計(jì)舉例機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制線路SB1 快進(jìn) SQ2SQ1 快退SQ3工進(jìn)（一）具有一次工作進(jìn)給的

12、控制線路1、設(shè)計(jì)要求雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)：M1工進(jìn)、M2快進(jìn)、快退。三接觸器控制：KM1快進(jìn)、KM3快退、KM2工進(jìn)。2、確定狀態(tài)變量主令元件SB1起動(dòng)；SQ1原位；SQ2工進(jìn)位；SQ3末位。執(zhí)行元件KM1快進(jìn)；KM3快退；KM2工進(jìn)。3、列出狀態(tài)表，并確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)信號(hào)序號(hào)程序名激勵(lì)信號(hào)主令元件執(zhí)行元件SB1SQ1SQ2SQ3KM1KM2KM30原位01快進(jìn)SB12工進(jìn)SQ23快退SQ34原位SQ14、列出執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式方法a：寫出執(zhí)行元件的所有邏輯組合，然后再化簡(jiǎn)。例如對(duì)KM1有：KM1=（SB1+KM1）SQ1SQ2SQ3KM2KM3 = （SB1+KM1）SQ2方法b：根據(jù)激勵(lì)信號(hào)直接

13、寫出最簡(jiǎn)式，如： KM1=（SB1+KM1）SQ2其中：SB1為啟動(dòng)激勵(lì)信號(hào)，SQ2為停止激勵(lì)信號(hào)，KM1的自鎖觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)記憶功能。同理可得：KM2=（SQ2+KM2）SQ3 KM3=（SQ3+KM3）SQ15、繪制基本電路控制線路例如：接觸器互鎖，過載保護(hù)，以及其他保護(hù)措施。SB1KM1SQ2SQ3KM2SQ2KM3SQ3SQ1 KM1 KM2 KM3KM1SB1KM1SQ2SQ3KM2SQ2KM3SQ3SQ1KM3FR2FR1 KM1 KM2 KM36、檢查、完善電路（二）具有正反向工作進(jìn)給的控制線路SB1 快進(jìn) SQ2SQ1 快退SQ2SQ3正向工進(jìn)反向工進(jìn)1、設(shè)計(jì)要求雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)：M1工進(jìn)

14、、M2快進(jìn)。三接觸器控制：KM1正向、KM3反向、KM2快速開關(guān)。取消長(zhǎng)擋鐵2、確定狀態(tài)變量主令元件SB1起動(dòng)；SQ1原位；SQ2工進(jìn)位；SQ3末位。執(zhí)行元件KM1進(jìn)；KM3退；KM2加速。中間記憶單元KA1、KA2、KA3、KA4分別對(duì)應(yīng)4個(gè)工作狀態(tài)，快進(jìn)、工進(jìn)、反向工進(jìn)、快退。3、列出狀態(tài)表，并確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)信號(hào)動(dòng)作狀態(tài)表序號(hào)程序名激勵(lì)信號(hào)主令元件執(zhí)行元件中間記憶單元SB1SQ1SQ2SQ3KM1KM2KM3KA1KA2KA3KA40原位01快進(jìn)SB12正向工進(jìn)SQ23反向工進(jìn)SQ34快退SQ25原位SQ14、列出執(zhí)行元件的 邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)對(duì)本例直接借助于激勵(lì)信號(hào)寫出的邏輯表達(dá)式無法

15、達(dá)到兩兩區(qū)分的目的，例如：KM1=（SB1+KM1）SQ3KM3=（SQ3+KM3）SQ1KM2=（SB1+KM2）SQ2+（SQ2+KM2）SQ1顯然，KM2的表達(dá)式不成立。因此要借助于中間記憶單元。KM1=KA1+KA2KM2=KA1+KA4KM3=KA3+KA4對(duì)于中間記憶單元有多種設(shè)計(jì)方法，在此，是采用步進(jìn)控制的方法。即KAi=（KAi-1Ci+KAi）KAi+1上式中：KAi-1Ci為啟動(dòng)條件， 其中KAi-1確保步進(jìn)繼電器依次動(dòng)作， Ci為步進(jìn)轉(zhuǎn)換條件。KAi+1為停止條件，確保任一時(shí)刻只有一個(gè)步進(jìn)繼電器在工作。由于步進(jìn)控制有嚴(yán)格的順序限制，因此允許Ci重復(fù)使用。對(duì)于本例，當(dāng)采用自

16、動(dòng)循環(huán)方式時(shí)有：KA1=（SB1+KA4SQ1+KA1）KA2KA2=（KA1SQ2+KA2）KA3KA3=（KA2SQ3+KA3）KA4KA4=（KA3SQ2+KA4）KA1改為單周期運(yùn)行方式，有：KA1=（SB1+KA1）KA2KA2=（KA1SQ2+KA2）KA3KA3=（KA2SQ3+KA3）KA4KA4=（KA3SQ2+KA4）SQ1根據(jù)3個(gè)KM和4個(gè)KA的邏輯表達(dá)式，可以繪制控制線路如下：5、繪制基本電路控制線路6、檢查、完善電路略SB1SQ3SQ2KA1KA2KA3KA2KA3KA4KA1 KA2 KA3 KA4 KM1 KM2 KM3 SQ1KA4SQ1KA2KA1KA4KA1

17、KA4KA3KA1KA2KA3工作臺(tái)進(jìn)工作臺(tái)退主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn) SQ1 SQ2 SQ1 SQ2 SQ1 SQ2 SQ1 SQ2 SQ1 采用邏輯設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)一個(gè)以行程原則控制的機(jī)床控制線路。要求工作臺(tái)每往復(fù)一次(自動(dòng)循環(huán))，即發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，以改變主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向一次。1、設(shè)計(jì)要求雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)：M1工作臺(tái)往復(fù)、M2主軸正反向旋轉(zhuǎn)。四接觸器控制：KM1工作臺(tái)前進(jìn)、KM2工作臺(tái)后退，KM3主軸正轉(zhuǎn)、KM4主軸反轉(zhuǎn)。主令元件：SB1起動(dòng)；SQ1原位；SQ2末位。執(zhí)行元件：KM1進(jìn)；KM2退；KM3正轉(zhuǎn)；KM4反轉(zhuǎn)中間記憶單元：KA1、KA2、KA3、KA4分別對(duì)應(yīng)4個(gè)工作狀態(tài)：進(jìn)正轉(zhuǎn)、退正轉(zhuǎn)、進(jìn)反轉(zhuǎn)

18、、退反轉(zhuǎn)。3、列出狀態(tài)表，并確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)信號(hào)。2、確定狀態(tài)變量動(dòng)作狀態(tài)表序號(hào)程序名激勵(lì)信號(hào)主令元件執(zhí)行元件中間記憶單元SB1SQ1SQ2KM1KM2KM3KM4KA1KA2KA3KA40原位01進(jìn)正SB1SQ12退正SQ23進(jìn)反SQ14退反SQ2執(zhí)行元件KM1=KA1+KA3KM2=KA2+KA4KM3=KA1+KA2KM4=KA3+KA4中間記憶元件KA1=（SB1+KA4SQ1+KA1）KA2KA2=（KA1SQ2+KA2）KA3KA3=（KA2SQ1+KA3）KA4KA4=（KA3SQ2+KA4）KA14、列出執(zhí)行元件的 邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)5、繪制基本電路控制線路SB1SQ1SQ2K

19、A1KA2KA3KA2KA3KA4KA1 KA2 KA3 KA4SQ2KA4KA1KA2KA3SQ1KA4KA1 KM1 KM2 KM3 KM4 KA4KA2KA2KA1KA3KA4KA3KA1KM3KM4FR2M2L1L2L3工作臺(tái)電機(jī) 主軸電機(jī)KM1KM2FR1M1主電路 設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床的機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)的電氣控制線路，其加工工藝是：快進(jìn)工進(jìn)停留光刀(3S)快退停車。由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，其中，M2為工進(jìn)電動(dòng)機(jī)，M1為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求：工作臺(tái)工進(jìn)至終點(diǎn)或返回原位，均有限位開關(guān)使其自動(dòng)停止。為保證工進(jìn)定位準(zhǔn)確，要求采用制動(dòng)措施。設(shè)置緊急停止按鈕、 應(yīng)有短路、過載保護(hù) 。雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)：M1工

20、進(jìn)、M2快進(jìn)、快退。三接觸器控制：KM1快進(jìn)、KM3快退、KM2工進(jìn)。SB1 快進(jìn) SQ2SQ1 快退SQ3工進(jìn)停3秒1、設(shè)計(jì)要求2、確定狀態(tài)變量主令元件：SB1起動(dòng)；SQ1原位；SQ2工進(jìn)位；SQ3末位。檢測(cè)元件：KT執(zhí)行元件：KM1快進(jìn)；KM3快退； KM2工進(jìn)。3、列出狀態(tài)表，并確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)信號(hào)。動(dòng)作狀態(tài)表(按元件分類）序號(hào)程序名激勵(lì)信號(hào)主令元件檢測(cè)元件執(zhí)行元件接點(diǎn)線圈SB1SQ1SQ2SQ3KTKTKM1KM2KM30原位01快進(jìn)SB12工進(jìn)SQ23光刀(3秒)SQ34快退KT4原位SQ1動(dòng)作狀態(tài)表（按動(dòng)作邏輯次序分）序號(hào)程序名激勵(lì)信號(hào)輸入元件輸出元件SB1SQ2SQ3KT接點(diǎn)S

21、Q1KM1KM2KT線圈KM30原位01快進(jìn)SB12工進(jìn)SQ23光刀(3秒)SQ34快退KT4原位SQ14、列出執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式（根據(jù)激勵(lì)信號(hào)直接寫出最簡(jiǎn)式）KM1=（SB1+KM1）SQ2KM2=（SQ2+KM2）SQ3KT= SQ3KM3=（KT+KM3）SQ1線圈=（啟動(dòng)接點(diǎn)+自鎖接點(diǎn)）*停止接點(diǎn)KT線圈KT延時(shí)閉和常開觸頭5、繪制基本電路控制線路SB1KM1SQ2KM2SQ2KM3SQ3SQ1 KM1 KM2 KT KM3SQ3KT 在設(shè)計(jì)之前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來考慮控制方式，起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝

22、置。二、原理圖設(shè)計(jì)的一般要求1、電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求當(dāng)前新的電氣元器件和電氣裝置、新的控制方法層出不窮，如智能式的斷路器、軟啟動(dòng)器、變頻器等，電氣控制系統(tǒng)的先進(jìn)性總是與電氣元器件的不斷發(fā)展、更新緊密地聯(lián)系在一起的。電氣控制線路的設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷密切關(guān)心電動(dòng)機(jī)、電器技術(shù)、電子技術(shù)的新發(fā)展，不斷收集新產(chǎn)品資料，更新自己的知識(shí)，以便及時(shí)應(yīng)用于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，使自己設(shè)計(jì)的電氣控制線路更好地滿足生產(chǎn)的要求，并在技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性等方面進(jìn)一步提高。 對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制電路，而且電器元件不多時(shí)，往往直接采用交流380V或220V電源，不用控制電源變壓器。對(duì)于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變

23、壓器，將控制電壓降到110V或48V、24V。這種方案對(duì)維修、操作以及電器元件的工作可靠均有利。2、控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求 對(duì)于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)的控制電路，常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路，常采用24V直流電源供電。 交流控制電路的電壓必須是下列規(guī)定電壓的一種或幾種：6V，24V，48V，110V（優(yōu)選值），220V，380V，50Hz。 直流控制電路的電壓必須是下列規(guī)定電壓的一種或幾種： 6V，12V，24V，48V，110V，220V。 復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號(hào)作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常常有幾個(gè)電器元件的

24、狀態(tài)同時(shí)變化，考慮到電器元件總有一定的動(dòng)作時(shí)間，因此往往會(huì)發(fā)生不按預(yù)定時(shí)序動(dòng)作的情況。觸點(diǎn)爭(zhēng)先吸合，發(fā)生振蕩，這種現(xiàn)象稱為電路的“競(jìng)爭(zhēng)”。 另外，由于電氣元器件的固有釋放延時(shí)作用，因此也會(huì)出現(xiàn)開關(guān)電器不按要求的邏輯功能轉(zhuǎn)換狀態(tài)的可能性，這種現(xiàn)象稱為“冒險(xiǎn)”。3、確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性 （1）電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動(dòng)作時(shí)間的配合不致引起競(jìng)爭(zhēng)?！案?jìng)爭(zhēng)”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象都造成控制回路不能按要求動(dòng)作，引起控制失靈。觸點(diǎn)的“競(jìng)爭(zhēng)”與“冒險(xiǎn)”當(dāng)KA 閉合時(shí)，接觸器KM1、KM2競(jìng)爭(zhēng)吸合，只有經(jīng)過多次振蕩吸合“競(jìng)爭(zhēng)”后，才能穩(wěn)定在一個(gè)狀態(tài)上；同樣在KA 斷開時(shí)，KM1、

25、KM2又會(huì)爭(zhēng)先斷開，產(chǎn)生振蕩。通常分析控制電路的電器動(dòng)作及觸點(diǎn)的接通和斷開都是靜態(tài)分析，沒有考慮其動(dòng)作時(shí)間。 實(shí)際上，由于電磁線圈的電磁慣性、機(jī)械慣性等因素，通斷過程中總存在一定的固有時(shí)間(幾十毫秒到幾百毫秒)，這是電氣元器件的固有特性。設(shè)計(jì)時(shí)要避免發(fā)生觸點(diǎn)“競(jìng)爭(zhēng)”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象，防止電路中因電氣元器件固有特性引起配合不良的后果。 電器元件圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時(shí)要合理安排版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控制電路或輔助電路排在右面或下面，元器件目錄表安排在標(biāo)題上方。 （2）電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 正確連接電器線圈。交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用

26、，即使是兩個(gè)同型號(hào)電壓線圈也不能采用串聯(lián)后，接在兩倍線圈額定電壓的交流電源上，以免電壓分配不均引起工作不可靠。在實(shí)際連接時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： * 在直流控制電路中，對(duì)于電感較大的電器線圈，如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵(lì)磁線圈等，不宜與同電壓等級(jí)的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。如圖，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時(shí)，電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，加在中間繼電器KA的線圈上，造成KA的誤動(dòng)作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路串入KM常開觸點(diǎn)，如圖b）就能可靠工作。 合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。對(duì)于串聯(lián)回路，電器元件或觸點(diǎn)位置互換時(shí)，并不影響其工作原理，但在實(shí)際運(yùn)行中，影響電路安全并關(guān)系到

27、導(dǎo)線長(zhǎng)短，如圖a）接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。因?yàn)樾谐涕_關(guān)SQ的常開和常閉觸點(diǎn)靠得很近，在觸點(diǎn)斷開時(shí)，由于電弧可能造成電源短路，很不安全，且這種接法SQ要引出四根導(dǎo)線，不合理，圖b）所示的接法較為合理，且只需引出3根導(dǎo)線。 防止出現(xiàn)寄生電路。寄生電路是指在控制電路的動(dòng)作過程中，意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個(gè)具有指示燈和過載保護(hù)的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時(shí)，能完成正反向起動(dòng)、停止與信號(hào)指示。但當(dāng)FR動(dòng)作斷開后，電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路，使接觸器KM1不能可靠釋放而得不到過載保護(hù)。如果將FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避免產(chǎn)生寄生電路。 盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量，縮短連接

28、導(dǎo)線的長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)控制線路時(shí)，盡量縮減連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度。應(yīng)考慮到各元器件之間的實(shí)際接線。特別要注意電氣柜、操作臺(tái)和限位開關(guān)之間的連接線。如圖所示為連接導(dǎo)線。圖 (a)是不合理的連線方法，圖 (b)是合理的連線方法。因?yàn)榘粹o在操作臺(tái)上，而接觸器在電氣柜內(nèi)，一般都將起動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，這樣就可以減少一次引出線。 控制電路工作時(shí)，應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量，以降低故障的可能性并節(jié)約電能。 在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，接觸器KM3 和時(shí)間繼電器KT 就失去了作用，可以在起動(dòng)后利用KM2的常閉觸點(diǎn)切除KM3和KT 線圈的電源。 在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來斷開或接通大容量接觸器線圈時(shí)，要分析觸點(diǎn)容量的大

29、小，若不夠時(shí)，必須加大繼電器容量或增加中間繼電器，否則工作不可靠。在線路中應(yīng)盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的現(xiàn)象。如圖 (a)所示，接通線圈KM3要經(jīng)過KM、KM1、和KM2三對(duì)常開觸點(diǎn)。若改為圖 (b)，則每個(gè)線圈通電只需經(jīng)過一對(duì)觸點(diǎn)，這樣可靠性更高。 在滿足工藝要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路，縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號(hào)的電器。 4、應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié) 控制電路在事故情況下，應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械的安全，并能有效地制止事故的擴(kuò)大。為此，在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，必要時(shí)還可設(shè)置相應(yīng)的指示信號(hào)。 5、

30、操作、維修方便 控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā)，力求操作簡(jiǎn)單、維修方便。 6、控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，為降低起動(dòng)電流，增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并獲得一定的調(diào)速范圍，常采用轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)方法，因此要確定外接電阻的級(jí)數(shù)和電阻的大小。電阻的級(jí)數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)就越小，控制電路也就越復(fù)雜。第三節(jié) 電控線路設(shè)計(jì)的主要參數(shù)計(jì)算一、異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)電阻的計(jì)算1、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電阻的計(jì)算 下面介紹平衡短接法電阻阻值的計(jì)算。起動(dòng)電阻級(jí)數(shù)確定后，轉(zhuǎn)子繞組中每相串聯(lián)的各級(jí)電阻值，可用下式計(jì)算： 式中，n為各級(jí)起動(dòng)電阻的序號(hào)，n=1且表示第一級(jí)，即最先被短接的電阻；m為起動(dòng)電阻

31、級(jí)數(shù)； k為常數(shù)；r為最后被短接的那一級(jí)電阻值。 式中，s為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差率；E2為正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電壓（V）；I2為正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流（A）。 I2s為轉(zhuǎn)子起動(dòng)電流（A），取I2s 1.5I2； R為每相的串聯(lián)電阻（）。 k、r計(jì)算： 每相起動(dòng)電阻的功率為：反接制動(dòng)時(shí)，三相定子回路各相串聯(lián)的限流電阻R估算： 式中，U為電動(dòng)機(jī)定子繞組相電壓（V）；Is為全壓起動(dòng)電流（A）；k為系數(shù)，當(dāng)最大反接制動(dòng)電流ImIs肘，取k0.13；當(dāng)Im0.5Is時(shí)，取k1.5。 2、籠型異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)電阻的計(jì)算 反接制動(dòng)時(shí)，若僅在兩相定子繞組中串接限流電阻，選用電阻值是上述計(jì)算值的1.5 倍。制動(dòng)電

32、阻的功率為：式中，IN為電動(dòng)機(jī)額定電流；R為每一相串接的限流電阻值。根據(jù)制動(dòng)頻繁程度適當(dāng)選取前面系數(shù)。 二、籠型異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)參數(shù)或 制動(dòng)時(shí)，直流電壓Ud為： 1、能耗制動(dòng)直流電流與電壓的計(jì)算直流電流越大，制動(dòng)效果越好，但過大的電流引起繞組發(fā)熱，能耗增加，且當(dāng)磁飽和后對(duì)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的提高也不明顯，通常制動(dòng)直流電流Id按下式I0為電動(dòng)機(jī)空載電流；IN為電動(dòng)機(jī)額定電流。 R為兩相串聯(lián)定子繞組的冷電阻（1）變壓器二次交流電壓 2、整流變壓器參數(shù)計(jì)算（2）變壓器容量 由于變壓器僅在能耗制動(dòng)時(shí)工作，所以容量允許比長(zhǎng)期工作時(shí)小。根據(jù)制動(dòng)頻繁程度，取計(jì)算容量的0.250.5倍。 控制變壓器一般用于降低控制電

33、路或輔助電路電壓，以保證控制電路安全性和可靠性。選擇控制變壓器的原則為：（1）控制變壓器一、二次側(cè)電壓應(yīng)與交流電源電壓、控制電路電壓與輔助電路電壓要求相符。（2）應(yīng)保證變壓器二次側(cè)的交流電磁器件在起動(dòng)時(shí)能可靠的吸合。（3）電路正常運(yùn)行時(shí)，變壓器溫升不應(yīng)超過允許溫升。三、控制變壓器的選用（4）控制變壓器容量的近似算式： 滿足上式時(shí)，可以保證電器元件的正常工作。式中系數(shù)0.25和0.125為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)電磁鐵額定行程小于15mm，額定吸力小于15牛時(shí)，系數(shù)0.125修正為0.25。系數(shù)0.6表示在電壓降至60%時(shí)，已吸合的電器仍能可靠地保持吸合狀態(tài)。式中，S為控制變壓器容量（VA）；S1為電磁器件

34、的吸持功率（VA）；S2為接觸器、繼電器起動(dòng)功率（VA）；S3為電磁鐵起動(dòng)功率（VA）；K為電磁鐵工作行程L與額定行程LN之比的修正系數(shù)。當(dāng)L/LN0.5-0.8時(shí)，K0.7-0.8；當(dāng)L/LN=0.85-0.9時(shí)，K0.85-0.95；當(dāng)L/LN0.9以上時(shí)，K=1。 式中，S1為電磁器件吸持功率（VA）；K1為變壓器容量的儲(chǔ)備系數(shù)，一般K1取1.l-1.25。 控制變壓器也可按長(zhǎng)期運(yùn)行的溫升來考慮，這時(shí)變壓器容量應(yīng)大于或等于最大工作負(fù)荷的功率，即控制變壓器容量也可按下式計(jì)算 不同的使用場(chǎng)合及控制對(duì)象，接觸器的操作條件與工作繁重程度也不同。為盡可能經(jīng)濟(jì)正確地使用接觸器，必須對(duì)控制對(duì)象的工作情

35、況及接觸器的性能有較全面的了解，不能僅看產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)，因接觸器銘牌上所標(biāo)定的電壓、電流、控制功率等參數(shù)均為某一使用條件下的額定值，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體使用條件正確選擇。 四、接觸器的選用 （1）根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇所使用的接觸器類別。接觸器的觸頭數(shù)量、種類等應(yīng)滿足控制線路的要求。 （2）根據(jù)接觸器控制對(duì)象的工作參數(shù)（如工作電壓、工作電流、控制功率、操作頻率、工作制等）確定接觸器的容量等級(jí)。 （3）根據(jù)控制回路電壓決定接觸器線圈電壓。 （4）對(duì)于特殊環(huán)境條件下工作的接觸器應(yīng)選用特定的產(chǎn)品。 把電動(dòng)機(jī)的負(fù)載按輕重程度分為一般任務(wù)、重任務(wù)和特重任務(wù)三類。（）交流接觸器的選用 交流接觸器

36、控制的負(fù)載可分為電動(dòng)機(jī)負(fù)載和非電動(dòng)機(jī)類負(fù)載（如電熱設(shè)備、照明裝置、電容器、電焊機(jī)等）。1、 電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)的選用 主要運(yùn)行于間歇性使用類別，其操作頻率不高，用來控制籠型異步電動(dòng)機(jī)或繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，在達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)斷開，并有少量的點(diǎn)動(dòng)。這種任務(wù)在使用中所占的比例很大，并常與熱繼電器組成電磁起動(dòng)器來滿足控制與保護(hù)的要求。屬于這一類的典型機(jī)械有：壓縮機(jī)、泵、通風(fēng)機(jī)、升降機(jī)、傳送帶、電梯、攪拌機(jī)、離心機(jī)、空調(diào)機(jī)、沖床、剪床等。選配接觸器時(shí)，只要使選用接觸器的額定電壓和額定電流等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電壓和額定電流即可，通常選用CJ10系列。（1）一般任務(wù) 主要運(yùn)行于包括間歇性和正常運(yùn)行的混合類別，平均操

37、作頻率可達(dá)100次h或以上，用以起動(dòng)籠型或繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，并常有點(diǎn)動(dòng)、反接制動(dòng)、反向和低速時(shí)斷開。屬于這一類的典型機(jī)械有：車床、鉆床、銑床、磨床、升降設(shè)備、軋機(jī)輔助設(shè)備等。在這類設(shè)備的控制中，電動(dòng)機(jī)功率一般在20kW以下，因此選用CJ10Z系列重任務(wù)交流接觸器較為合適。為保證電壽命能滿足要求，有時(shí)可降容來提高電壽命。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率超過20kW時(shí)，則應(yīng)選用CJ20系列。對(duì)于中大容量繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，則可選用CJ12系列。 （2）重任務(wù) 主要運(yùn)行于幾乎長(zhǎng)期運(yùn)行的類別，操作頻率可達(dá)6001200次/h，個(gè)別的甚至達(dá)3000次/h，用于籠型或繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的頻繁點(diǎn)動(dòng)、反接制動(dòng)和可逆運(yùn)行。屬于這一類的典型設(shè)

38、備有：印刷機(jī)、拉絲機(jī)、鏜床、港口起重設(shè)備、軋鋼輔助設(shè)備等。選用接觸器時(shí)一定要使其電壽命滿足使用要求。對(duì)于已按重任務(wù)設(shè)計(jì)的CJ10Z等系列接觸器可按電壽命選用，電壽命可按與分?jǐn)嚯娏髌椒匠煞幢鹊年P(guān)系推算。有時(shí)，粗略按電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流作為接觸器的額定使用電流來選用接觸器，便可得到較高的電壽命。由于控制容量大，?？蛇x用CI12系列。（3）特重任務(wù) 有時(shí)為了減少維護(hù)時(shí)間和頻繁操作帶來的噪聲，可考慮選用晶閘管交流接觸器。 交流接觸器的主要參數(shù)是：主觸頭額定電流、額定電壓及線圈控制電壓。 一般來說，接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。 主觸頭的額定電流應(yīng)等于或稍大于實(shí)際負(fù)載額定電流。對(duì)于電

39、動(dòng)機(jī)負(fù)載，下面經(jīng)驗(yàn)公式也可以使用：式中，PN(kW)、UN(V)分別為受控電動(dòng)機(jī)的額定功率、額定（線）電壓，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取11.4。 查閱每種系列接觸器與可控制電動(dòng)機(jī)容量的對(duì)應(yīng)表也是選擇交流接觸器額定電流的有效方法。 接觸器吸引線圈的電壓值應(yīng)取控制電路的電壓等級(jí)。 非電動(dòng)機(jī)負(fù)載有電阻爐、電容器、變壓器、照明裝置等。選用接觸器時(shí)，除考慮接觸器接通容量外，還要考慮使用中可能出現(xiàn)的過電流。2、非電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)的選用 首先弄清電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的主要技術(shù)參數(shù)。接觸器的額定電壓、額定電流（或額定控制功率）均不得低于電動(dòng)機(jī)的相應(yīng)值。當(dāng)用于反復(fù)短時(shí)工作制或短時(shí)工作制時(shí)，接觸器的額定發(fā)熱電流應(yīng)不低于電動(dòng)機(jī)實(shí)際

40、運(yùn)行的等效有效電流，接觸器的額定操作頻率也不應(yīng)低于電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的操作頻率。 然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)的使用類別，選擇相應(yīng)使用類別的接觸器系列。（二）直流接觸器的選用直流接觸器主要用于控制直流電動(dòng)機(jī)和電磁鐵。1、控制直流電動(dòng)機(jī)時(shí)的選用 控制直流電磁鐵時(shí)，應(yīng)根據(jù)額定電壓、額定電流、通電持續(xù)率和時(shí)間常數(shù)等主要技術(shù)參數(shù)，選用合適的直流接觸器。2、控制直流電磁鐵時(shí)的選用五、電磁式控制繼電器的選用1、類型的選用 繼電器的類型及用途可查表。首先按被控制或被保護(hù)對(duì)象的工作要求來選擇繼電器的種類，然后根據(jù)靈敏度或精度要求來選擇適當(dāng)?shù)南盗?。如時(shí)間繼電器有直流電磁式、交流電磁式（氣囊結(jié)構(gòu)）、電動(dòng)式、晶體管式等，可根據(jù)系統(tǒng)對(duì)

41、延時(shí)精度、延時(shí)范圍、操作電源要求等綜合考慮選用。 2、使用環(huán)境的選用 繼電器選用時(shí)應(yīng)考慮繼電器安裝地點(diǎn)的周圍環(huán)境溫度、海拔高度、相對(duì)溫度、污染等級(jí)及沖擊、振動(dòng)等條件，確定繼電器的結(jié)構(gòu)特征和防護(hù)類別。如繼電器用于塵埃較多場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)選用帶罩殼的全封閉式繼電器，如用于濕熱帶地區(qū)時(shí)，應(yīng)選用濕熱帶型（TH），以保證繼電器正常而可靠地工作。 3、使用類別的選用 繼電器的典型用途是控制交、直流接觸器的線圈等。對(duì)應(yīng)的繼電器應(yīng)按使用類別選用。 4、額定工作電壓、額定工作電流的選用 繼電器在相應(yīng)使用類別下觸點(diǎn)的額定工作電流和額定工作電壓表征繼電器觸點(diǎn)所能切換電路的能力。選用時(shí)，繼電器的最高工作電壓可為該繼電器的額

42、定絕緣電壓。繼電器的最高工作電流一般應(yīng)小于該繼電器的額定發(fā)熱電流。通常一個(gè)系列的繼電器規(guī)定了幾個(gè)額定工作電壓，同時(shí)列出相應(yīng)的額定工作電流（或控制功率）。 選用電壓線圈的電流種類和額定電壓值時(shí)，應(yīng)注意與系統(tǒng)要求一致。5、工作制的選用 繼電器一般適用于8h工作制（間斷長(zhǎng)期工作制）、反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制。工作制不同對(duì)繼電器的過載能力要求也不同。 當(dāng)交流電壓（或中間）繼電器用于反復(fù)短時(shí)工作制時(shí)，由于吸合時(shí)有較大的起動(dòng)電流，因此其負(fù)擔(dān)比長(zhǎng)期工作制時(shí)重，選用時(shí)應(yīng)充分考慮此類情況，使用中實(shí)際操作頻率應(yīng)低于額定操作頻率。 1、原則上按被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選取熱繼電器。根據(jù)電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)載選取熱繼電器的整

43、定電流值為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.951.05倍。對(duì)于過載能力較差的電動(dòng)機(jī)，選取熱繼電器的額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的60%80%。 2、對(duì)于長(zhǎng)期工作或間斷長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)，必須保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程中不致誤動(dòng)作。以在6倍額定電流下，起動(dòng)時(shí)間不超過6秒的電動(dòng)機(jī)所需的熱繼電器按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選取。六、熱繼電器的選用3、用熱繼電器作斷相保護(hù)時(shí)的選用。對(duì)于星型接法的電動(dòng)機(jī)，只要選用正確、調(diào)整合理，使用一般不帶斷相保護(hù)的三相熱繼電器也能反映一相斷線后的過載情況。對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)，一相斷線后，流過熱繼電器的電流與流過電動(dòng)機(jī)繞組的電流其增加比例是不同的，這時(shí)應(yīng)選用帶有斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。

44、 4、三相與兩相熱繼電器的選用。一般故障情況下，兩相熱繼電器與三相熱繼電器具有相同的保護(hù)效果。但在電動(dòng)機(jī)定子繞組一相斷線、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功率差別比較顯著、電源電壓不平衡等情況下不宜選用兩相熱繼。七、熔斷器選擇 1、熔斷器類型與額定電壓的選擇 根據(jù)負(fù)載保護(hù)特性和短路電流大小、各類熔斷器的適用范圍來選用熔斷器的類型。根據(jù)被保護(hù)電路的電壓來選擇額定電壓。 2、熔體與熔斷器額定電流的確定 熔體額定電流大小與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)密切相關(guān)。對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)、無沖擊電流，如照明電路、電熱電路可按負(fù)載電流大小來確定熔體的額定電流。對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)，其熔斷器熔體額定電流如第一章所述，為： 單臺(tái)電動(dòng)機(jī) 輕載起動(dòng)及起動(dòng)時(shí)

45、間較短時(shí)，式中系數(shù)取l.5，重載起動(dòng)及起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，式中系數(shù)取2.5。 熔斷器的額定電流按大于或等于熔體額定電流來選擇。 如多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)熔斷器保護(hù) 3、校核保護(hù)特性 對(duì)上述選定的熔斷器類型及熔體額定電流，還必須校核熔斷器的保護(hù)特性曲線是否與保護(hù)對(duì)象的過載特性有良好的配合，使在整個(gè)范圍內(nèi)獲得可靠的保護(hù)。同時(shí)，熔斷器的極限分段能力應(yīng)大于或等于所保護(hù)電路可能出現(xiàn)的短路電流值，這樣才能得到可靠的短路保護(hù)。4、熔斷器的上下級(jí)的配合 為滿足選擇性保護(hù)的要求，應(yīng)注意熔斷器上下級(jí)之間的配合，一般要求上一級(jí)熔斷器的熔斷時(shí)間至少是下一級(jí)的3倍，不然將會(huì)發(fā)生越級(jí)動(dòng)作，擴(kuò)大停電范圍。為此，當(dāng)上下級(jí)采用同一型號(hào)

46、的熔斷器時(shí)，其電流等級(jí)以相差兩級(jí)為宜，若上下級(jí)所用的熔斷器型號(hào)不同，則根據(jù)保護(hù)特性上給出的熔斷時(shí)間選取。 1、控制按鈕的選用 （1）根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、保護(hù)式、防水式、防腐式等。 （2）根據(jù)用途，選用合適的型式，對(duì)手把旋鈕式、鑰匙式、緊急式、帶燈式等。 （3）按控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。 （4）按工作情況的要求，選擇按鈕的顏色。根據(jù)GB5226-85的規(guī)定，按鈕的顏色的含義與典型用途見表4-4。八、其它控制電器的選用2、行程開關(guān)的選用 （1）根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合及控制對(duì)象選擇。有一般用途行程開關(guān)和起重設(shè)備用行程開關(guān)。 （2）根據(jù)安裝環(huán)境選擇防

47、護(hù)型式，如開啟式或保護(hù)式。 （3）根據(jù)控制回路的電壓和電流選擇行程開關(guān)系列。 （4）根據(jù)機(jī)械與行程開關(guān)的壓力與位移關(guān)系選擇合適的頭部型式。 3、自動(dòng)開關(guān)的選用 （l）根據(jù)要求確定自動(dòng)開關(guān)的類型，如框架式、塑料外殼式、限流式等。 （2）根據(jù)保護(hù)特性要求，確定幾段保護(hù)。 （3）根據(jù)線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流來選擇自動(dòng)開關(guān)的極限分?jǐn)嗄芰Α?（4）根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、額定電流確定開關(guān)的容量等級(jí)。 （5）初步確定自動(dòng)開關(guān)的類型和等級(jí)后，要和其上、下級(jí)開關(guān)保護(hù)特性進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，從而在總體上滿足保護(hù)的要求。 電氣控制系統(tǒng)在完成原理設(shè)計(jì)和電器元件選擇之后，下一步就是進(jìn)行電氣工藝設(shè)計(jì)并付之實(shí)施。主要有電氣控制設(shè)備總體布置，總接線圖設(shè)計(jì)，各部分的電器裝配圖與接線圖，各部分的元件目錄、進(jìn)出線號(hào)、主要材料清單及使用說明書等。第四節(jié) 電氣控制裝置的工藝設(shè)計(jì)一、電氣設(shè)備的總體布置設(shè)計(jì) 電氣設(shè)備總體布置設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)電氣控制原理圖，將控制系統(tǒng)按照一定要求劃分為若干個(gè)部件，再根據(jù)電氣設(shè)備的復(fù)雜程度，將每一部件劃分成若干單元，并根據(jù)接線關(guān)系整理出各部分的進(jìn)線和出線號(hào)，調(diào)整它們之間的連接