1、第三章 电气控制线路设计,二、电气控制线路设计的一般原则 1）最大限度地满足机电设备对电气控制线路的要求； 2）在满足生产要求的同时，应尽可能地使线路简单、实用，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路； 3）保证控制安全，具有各种必要的保护装置和联锁环节，便于操作和维修。,一、电气控制电路设计方法 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。,三、电气控制线路设计的内容和步骤 1、确定电气设计的技术条件； 2、选择电气传动形式和控制方案； 3、确定电动机的类型、容量、转速和型号； 4、设计电气控制原理图； 5、选择电器器件，制定电动机和电器器件明细表； 6、设计电动机、执行电磁铁、
2、电气控制元件，以及监测元件的总布置图；,7、设计电气柜、操作台、器件安装板以及非标准器件专用安装零件； 8、绘制装配图和接线图； 9、编写设计计算说明书和使用操作说明书。,四、设计过程中应注意的几个问题,1在满足生产要求前提下，控制电路应力求简单、经济。 1）根据自动控制工艺要求，正确选择各独立控制部分的线路和环节。 2）同一电器的不同器件在线路中尽可能具有更多的公共联线，以简化电器的外部接线，缩短连接导线的数量和长度。图3所示启停自锁回路，按钮在操作台或面板上，接触器在电器柜中，前者需由操作台引出四根导线，后者只引出三根导线。,3）根据工艺要求，正确选用电器器件。4）在满足生产工艺要求的前提
3、下，减少不必要的触点以简化电路。5）在控制电路中，除其工作的必要电器通电外，其余的回路尽可能不通电，以提高系统的稳定性和可靠性。,2保证控制电路工作可靠和安全。 （1）正确连接电器的触点。如图3-2所示，一般情况下，线圈的一端应连接在一起，接到电源的一根母线上。 同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，如果分别接到电源的不同相上，触点断开时产生的电弧可能在两触点间形成飞弧，造成电源短路。,（2）正确连接电器的线圈。两个电器需要同时动作时，其线圈应当并联。图3-3所示，在交流控制线路中，不能串联两个电器的线圈。因它们阻抗不尽相同，造成两个线圈的电压分配不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额定电压之
4、和，也不允许。因电器动作总有先后，当有一个接触器先动作时，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。,图b中直流电磁铁YA与继电器KA并联，如图3-4所示，在接通电源时，正常工作；但断开电源时，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：断电时由KM常闭触点和电阻R构成放电回路，避免接触器误动作；或可备用一个接触器的触点来控制。,（3）在控制线路中应该避免出现寄生电路，如图3-5。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
5、灯HL和热保护的正反向电路。,（4）避免电器依次动作。应减少多个器件依次通电后才接通另一个器件的情况，以保证工作的可靠性，如图3-6所示。,（5）尽可能减少电器数量，采用标准件和相同型号的电器。,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。,简化电路,去掉不必要的KM1，简化电路，提高电路可靠性,（6）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。 （7）设计的线路应适用所在电网的质量和要求。 （8）在线路中采用小容量继电器触点来控制大容量接触器的线圈。 （9）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
6、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。,五、电路设计条件分析法,例：设计一个组合机床动力头的控制电路，要求在按下起动按钮后动力头完成以下工作循环：快进工进工退快退至原点停止。 （一）分析设计要求此例中动力头工作台有4种工作状态：快进、工进、工退、快退。可用M1、M2两台电机分别驱动不同的传动链来实现，其中M1为快速移动电动机其正转时为快进，反转时为快退。其中M2为进给电动机其正转时为工进，反转时为工退。其中工作状态的转换由位置开关来实现。,（二）主电路设计此例中有M1、M2两台电机，分别有正反转控制，均为全压起动、连续工作，无制动要求。因此设计主电路如下：,（三）
7、控制电路设计条件分析法的原则：1、以接触器、继电器、电磁铁等的线圈为分析对象，分析其通电（起始）和断电（终止）条件，从而得出每个线圈的控制电路后经过组合和优化得出整个控制电路。2、线圈的分析顺序应尽量与控制过程的动作顺序一致。,SQ3,以此例学习条件分析法的应用：1、分析动作过程：原位起动按钮快进（KM1+）SQ2工进（KM3+） SQ3工退（KM4+） SQ2快退（KM2+）原位SQ1停止,（三）控制电路设计,2、分析接触器线圈的起始和终止条件： 1）KM1：起始条件起动按钮SB2 终止条件SQ2 2）KM3：起始条件SQ2终止条件SQ3 3）KM4：起始条件SQ3终止条件SQ2 4）KM2：起始条件SQ2终止条件SQ1 KM2会在电路开始通电时就通电，这种情况应增加起始条件：当KM4+时松开SQ2，即（KM4+）+（SQ2）；因而KM4终止条件调整为KM2+。,快进,工进,工退,快退,3、组合与优化：增加连锁与保护环节，急停按钮等,SQ3,思考题？设计一个组合机床磨削头的控制电路，要求在按下起动按钮后动力头完成以下工作循环前进磨头启动磨削30s快退至原点停止。,
