电气控制与可编程控制器技术四ppt课件.ppt

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1、第四章电气控制系统的设计4.1电气控制系统设计的基本内容和一般原则4.2电力拖动方案确定原则和电机的选择4.3电气控制线路的经验设计法和逻辑设计法4.4电气控制系统的工艺设计电气控制系统的设计任务是根据生产工艺，设计出合乎要求的、经济的电气控制线路；并编制出设备制造、安装和维修使用过程中必须的图纸和资料，包括电气原理图、安装图和互连图以及设备清单和说明书等。由于设计是灵活多变的，即使是同一功能，不同人员设计出来的线路结构可能完全不同。因此，作为设计人员，应该随时发现和总结经验，不断丰富自己的知识，开阔思路，才能做出

2、最为合格的设计。4.1电气控制系统设计的基本内容和一般原则一、电气控制系统设计的基本内容设计一台电气控制系统的新设备，一般包括以下设计内容：（1）拟定电气设计的技术条件（任务书）；（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）选择电气元件，制订电机和电气元件明细表；（6）画出电动机、执行电磁铁、电气控制部件以及检测元件的总布置图；（7）设计电气柜、操作台、电气安装板以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

3、的总体技术要求和电气系统的复杂程度不同，以上步骤可以有增有减，某些图纸和技术文件也可适当合并或增删。二、电气控制线路设计的一般原则当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后，就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵循以下原则：（一）最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在设计之前，要调查清楚生产要求，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。电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进行调

4、查，收集资料，加以分析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，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线路的要求。（二）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。设计控制线路时，应合理安排各电器的位置，考虑到各个元件之间的实际接线，要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线。例如:图4-1是电气柜接线，要求起动按钮SB1和停止按钮SB2装在操作台上，接触器K装在电气柜内。

5、图4-1（a）所示的接线不合理，按（a）图接线就需要由电气柜引出4根导线到操作台的按钮上。图4-1（b）所示线路是合理的，它将起动按钮SB1和停止按钮SB2直接连接，两个按钮之间距离最小，所需连接导线最短。这样，只需要从电气柜内引3根导线到操作台上，节省了一根导线。(a)不合理的线路(b)合理的线路图4-1电气柜接线(3)尽量减少电气元件的品种、规格和数量，并尽可能采用性能优良，价格便宜的新型器件和标准件，同一用途尽量选用相同型号的电气元件。(4)尽量减少不必要的触点以简化电路。在满足动作要求的条件下，电气元件触点

6、愈少，控制线路的故障机会率就愈低，工作的可靠性愈高。常用的方法有：①在获得同样功能情况下，合并同类触点。如图4-2所示，（b）图将两个线路中同一触点合并比（a）图在电路上少了一对触点。但是在合并触点时应注意触点对额定电流值的限制。②利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触点数，如图4-3所示。对于弱电电气控制电路，这样做既经济又可靠。③在设计完成后，利用逻辑代数进行化简，得到最简化的线路。图4-2(a)(b)合并同类触点图4-3(a)不加二极管(b)加二极管(5)尽量减少电器不必要的通电时间，使电气元件在必要时通

7、电，不必要时尽量不通电，可以节约电能并延长电器的使用寿命。(a)不合理线路　　　　　(b)合理线路图4-4以时间原则控制的电动机降压起动线路＊（三）保证控制线路工作的可靠性和安全性（1）选用的电气元件要可靠、牢固、动作时间短，抗干扰性能好。（2）正确连接电器的线圈。在交流控制电路中不能串联接入两个电器的线圈，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的，如图4-5所示。（3）正确连接电器的触点。同一电气元件的常开和常闭触点靠得很近，若分别接在电源不同的相上，由于各相的电位不等，当触点断开时，会产生电弧形成短路。

8、如图4-6所示。图4-5两个接触器线圈串联＊产生飞弧(b)消除飞弧图4-6电气触点正确连接方式＊（4）在控制线路中，采用小容量继电器的触点来断开或接通大容量接触器的线圈时，要计算继电器触点断开或接通容量是否足够？不够时必须加小容量的接触器或中间继电器，否则工作不可靠。在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器应选加重型的接触器。（5）在线路中应尽量避免许多电器依次