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1、工厂电气控制设备,继电接触器控制系统设计,第五章 继电接触器控制系统设计,第一节 电气控制设计的原则和内容,第二节 电力拖动方案的确定和电动机的选择,第三节 电气控制电路设计的一般要求,第五节 常用控制电器的选择,第六节 电气控制的施工设计与施工,第四节 电气控制电路图的设计,第一节 电气控制设计的原则和内容,一、电气控制设计的一般原则,）最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求， 这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。,）在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、经济、合 理，不要盲目追求自动化和高指标。,）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可靠地 工作。,）为适应生产的发展和
2、工艺的改进，在选择控制设备时，设 备能力留有适当裕量。,二、电气控制设计的基本内容,电气控制系统设计的基本内容是根据控制要求，设计和编制出电气设备制造和使用维修中必备的图样和资料等。,包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。,（一）电气原理图设计内容,）拟定电气设计任务书,）选择电气拖动方案和控制方式,）确定电动机类型、型号、容量、转速,）设计电气控制原理图,）选择电气元件，拟定元器件清单,）编写设计计算说明书,（二）电气工艺设计内容,) 根据设计出的电气原理图及选定的电气元件,设计电气设备的总体配置,绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。,）绘制各组件电器元件布置图和安装接线图，表明各电器元
3、件的安装方式和接线方式。,）编写使用维护说明书。,第二节 电力拖动方案的确定和电动机的选择,一、电力拖动方案的确定,（三）电动机调速性质应与负载特性相适应,（一）拖动方式的选择,（二）调速方案的选择,二、拖动电动机的选择,（一）电动机选择的基本原则,）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与 负载的负载特性相适应。保证运行稳定且具有良好的 起动、制动性能。,）工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温升尽 可能达到或接近额定温升值。,）电动机结构型式满足机械设计提出的安装要求，并能 适应周围环境工作条件。,）在满足设计要求前提下，应优先采用结构简单、价格 便宜、使用维护方便的三相笼型异步
4、电动机。,（二）根据生产机械调速要求选择电动机,（三）电动机结构形式的选择,（四）电动机额定电压的选择,（五）电动机额定转速的选择,（六）电动机容量的选择,分析计算法,根据生产机械负载图预选一台电动机，再用该电动机的技术数据和生产机械负载图求出电动机的负载图。最后按电动机的负载图从发热的方面进行校验，并检查电动机的过载能力与起动转矩是否满足要求，如若不合格，另选一台电动机重新计算，直到合格为止。,统计类比法,将各国同类型、先进的电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量与机床主要参数间的关系，再根据国情得出相应的计算公式来确定电动机容量的一种实用方法。,式中： 电动机容量，单位为； 工件最大
5、直径，单位为。,（）车床,（）立式车床,式中 ： 电动机容量，单位为； 工件最大直径，单位为。,式中：最大钻孔直径，单位为。,（）摇臂钻床,（）卧式镗床,式中：镗杆直径，单位为。,（）外圆磨床,式中： 砂轮宽度，单位为。 砂轮主轴用滚动轴承时，, 砂轮主轴用滑动轴承时，。,（）龙门铣床,式中：工作台宽度，单位为。,一、电气控制应最大限度的满足生产机械加 工工艺的要求,第三节 电气控制电路设计的一般要求,二、对控制电路电流、电压的要求,常用电气控制电路电压等级表,三、控制电路力求简单、经济,尽量缩短连接导线的长度和导线数量,) 不合理 ) 合理,尽量减少电器元件的品种、数量和规格,尽量减少电器元
6、件触头的数目,减少触头的数目的常用方法：,合并同类触点(),利用转换触点方式(),图,图,利用二极管的单向导电性减少触点数目(),利用逻辑代数的方法减少触点数目(),图,图,尽量减少通电电器的数量,四、确保控制电路工作的安全性和可靠性,正确连接电器的线圈,）不正确 ）正确,）不正确 ）正确,正确连接电器元件的触头,）不正确 ）正确,防止寄生电路,）有寄生电路 ）无寄生电路,在控制电路中控制触头应合理布置,）不合理 ）合理,应考虑继电器触头的接通与分断能力,避免发生触头“竞争” 、“冒险”现象,为确保电路的安全运行，应采用电气连锁与机械连 锁的双重连锁,五、应具备必要的保护环节,漏电保护、过载、
7、短路、过压、失压、过流、联锁、行程保护等,熔断器短路保护,过电流保护,过 载 保 护,六、操作和维修方便,一、电气控制电路设计方法简介,第四节 电气控制电路设计 的方法与步骤,（一）分析设计法,、设计各控制单元环节中拖动电动机的起动、正反 向运转、制动、调速、停车等的主电路或执行元 件的电路。,、连接各单元环节构成满足整机生产工艺要求，实现加工过程自动或半自动和调整的控制电路。,、设计保护、联锁、检测、信号和照明等环节控制电路。,、全面检查所设计的电路。,、设计满足各电动机的运转功能和工作状态相对应的 控制电路，以及满足执行元件实现规定动作相适应 的指令信号的控制电路。,（二）逻辑设计法,采用
8、逻辑设计法设计电气控制电路大体按五步进行：,、按工艺要求画出工作循环图,、决定执行元件与检测元件，作出执行元件动作节拍表 和检测元件状态表。,、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动作逻辑 函数式，进而画出相应的电路结构图。,、对画出的电路进行检查、化简和完善。,、根据检测元件状态表写出各程序的特征码，并确定相 区分组，设置中间记忆元件，使各待相区分组所有程 序皆可区分。,、按工艺要求对电动机提出的起动、制动、反向和调速 等要求，设计出主电路。,、根据所设计出的主电路，设计出相应控制电路的基本 环节。,二、分析设计法基本步骤,、根据各部分运动要求的配合关系及连锁关系，确定控 制参量和特殊环
9、节。,、加入必要的保护环节。,、综合审查、全面检查电路动作是否正确，进一步完善 和简化电路，必要时可通过实验检验。,、横梁上升时，自动按照先放松后上升再夹紧的顺序行。,三、分析设计法设计举例,（一）横梁升降机构的工艺要求,下面以横梁升降机构的电气控制的设计为例：,、横梁下降时，自动按照先放松后下降再回升最后夹紧 的顺序进行。,、横梁夹紧后，夹紧电动机自动停止。,、横梁升降，应设有上下行程的限位保护，夹紧电动机 应设有夹紧力保护。,、主电路设计,（二）电气控制电路设计过程,、主电路设计,、控制电路基本环节的设计,、控制电路特殊环节的设计,、设计联锁保护环节,第五节 常用控制电器的选择,一、接触器
10、的选择,）接触器种类的选择,）接触器使用类别的选择,）接触器额定电压的选择,）接触器额定电流的选择,接触器的选择按以下步骤进行:,）接触器线圈额定电压的确定,）接触器触头数目的考虑,）接触器额定操作频率,二、电磁式继电器的选择,、电磁式电压继电器的选择,、电磁式电流继电器的选择,、电磁式中间继电器的选择,、热继电器结构形式的选择,三、热继电器的选择,、热继电器额定电流的选择,四、时间继电器的选择,、电流种类和电压等级 、延时方式 、延时精度 、延时时间 、触头形式和数量 、操作频率,五、熔断器的选择,、一般熔断器的选择 ） 熔断器类型 ） 熔断器额定电压和额定电流 ） 熔断器熔体额定电流 ） 配电系统的熔断器 、快速熔断器 ）快速熔断器的额定电压 ）快速熔断器的额定电流,六、开关电器的选择,、刀开关的选择 、组合开关的选择 、低压断路器的选择 、电源开关联锁机构,七、控制变压器的选择,选择控制变压器的原则：,）一、二次侧应与电源、控制电路等电压相符,）控制变压器二次侧的电磁器件起动时能可靠吸合,）温升不应超过允许温升,）控制变压器容量近似计算公式：,. ,八、主令电器的选择,第六节 电气控制的施工设计与施工,一、电气设备总体配置设计,二、电气元器件布置图的设计,三、电气控制装置接线图的绘制,四、电力装备的施工,五、检查、调整与试运行,
