电气控制与可编程控制器应用技术 教学课件 作者 刘祖其 - 副本第4章 电气控制系统的设计 .ppt

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1、全国高等职业教育规划教材电气控制与可编程序控制器应用技术刘祖其编著第4章电气控制系统的设计4.1概述4.2电气控制系统设计的基本内容4.3电气控制系统设计的一般步骤4.4电气控制系统设计的基本原则4.5电气线路的设计实例4.1概述电气控制系统的设计包括原理设计和工艺设计两部分，一个是满足生产过程中机械加工和工艺的各种控制要求,综合考虑设备的自动化程度和技术的先进性。另一个是满足电气控制装置本身的制造、使用以及维修的需要。前者决定一台设备的使用效能和自动化程度,即决定着生产机械设备的先进性、合理性；后者则决

2、定了电气控制设备的生产可行性、经济性、造型美观和使用维护方便等。4.2电气控制系统设计的基本内容1.原理设计内容(1)拟定电气控制系统设计任务书电气设计任务书是电气设计的依据。(2)确定电力拖动方案和控制方案拖动方法主要有电力拖动、液压传动、气动等。根据机械设备驱动力矩或功率的要求，合理选择电动机类型、参数。(3)选择电动机选择电动机类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型号。(4)设计电气控制框图,原理框图包括主电路、控制电路和辅助电路，对原理图各连接点进行编号，电气原理图是整个设计的中心环节，是工艺

3、设计和制定其他技术资料的依据。(5)绘图制电气原理图、布置图、绘制控制面板图、元器件安装底板图、电气安装接线图和电气互连图等图纸。(6)选择电器元器件，制定元器件明细表根据电气原理合理选择元器件，并列写元器件清单。(7)编写设计说明书和维修说明书2.工艺设计内容(1)根据电气原理图及选定的电器元件，绘制总装接线图。(2)设计绘制电器元件布置图。(3)设计绘制电器元件的接线图。(4)设计绘制电气箱及非标准零件图。(5)列出所用各类元器件及材料清单。(6)编写设计说明书和使用维护说明书。4.3电气控制系统设计

4、的一般步骤1.拟定设计任务书(1)控制精度和生产效率要求(2)有关电力拖动的基本特性电动机数量、用途、负载特性、动作要求、控制方式、起动和制动的要求等。(3)有关电气控制的特性电气保护、联锁条件、控制精度、生产效率、自动化程度、抗干扰要求等。(4)其他要求主要气设备的布置草图、安装、照明、信号指示、显示和报警方式等要求。(5)目标成本及经费限额目标成本、经费限额、验收标准及方式等。2.选择电力拖动方案与控制方式电力拖动方案与控制方式的确定是设计的先决条件。电力拖动方案：包括生产工艺要求、运动要求、调速要求

5、及生产机械的结构、负载性质、投资额等条件，确定电动机的类型、数量、拖动方式,制定电动机起动、运行、调速、转向和制动等要求，可作为电气控制原理图设计及电器元件选择的依据。3.其它要求(1)选择电动机。确定电动机的类型、数量、容量、额定电压和额定转速等。(2)设计电气原理图并选用元器件设计电气控制原理线路图并合理选择元器件，编制元器件目录清单(3)设计电气设备各种施工图样设计电气设备制造、安装、调试所必需的各种施工图纸并以此为根据编制各种材料定额清单。(4)编写说明书。4.4电气控制系统设计的基本原则1.最大

6、限度满足生产机械和工艺对电气控制线路的要求电气控制线路是为整个生产机械和工艺过程服务的，在设计前，首先对生产设备的主要工作性能、结构特点、工作方式和保护装置等方面要清楚，做全面细致的了解2.确保控制线路的工作安全可靠(1)选择控制电源交流标准控制电压等级为：380V,220V,127V、110V、48V,36V,24V、6.3V。直流标准控制电压等级为：220V,110V、48V,24V,12V。(2)电器元件的选择元器件选择的时候尽可能选用机械和电气寿命长、动作可靠、抗干扰性能好的电器。(3)正确连接电

7、器的线圈1）在交流控制线路中，电器的线圈不允许串联连接。如图4-1（b）所示。2)对于直流电磁线圈，当两电感量相差悬殊也不能直接并联，以免使控制电路产生误动作，如图4-2(b)所示。(4)合理选择电器元件及触点的位置在设计控制线路时，应使分布在线路不同位置的同一电器触点尽量接到同一电位点，如图4-3(b)所示。图4-1交流线圈的连接(a)不正确(b)正确图4-2直流线圈的连接(a)不正确(b)正确(5)避免出现寄生电路在电气控制线路的动作过程中,如果出现不是由于误操作而产生意外接通的电路称为寄生电路。图4

8、-4(a)所示是一个具有指示灯显示和过载保护的电动机正反向运行控制电路。正常工作情况下能完成正、反向起动、停止和信号指示。但当热继电器FR动作时，产生寄生电路，电流流向如图4-4(a)中虚线所示，使正向接触器KM1不能释放，起不了保护作用。图4-3触点的画法(a)不正确(b)正确图4-4防止寄生回路(a)不正确(b)正确3.在满足生产工艺前提下，力求控制线路经济、简单(1)尽量选用标准电器元件，减少电器元件的品种、种类和数量。