《电气设备安装与维修 教学课件 ppt 作者 王建 赵金周第四章 第四章第1节1、2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气设备安装与维修 教学课件 ppt 作者 王建 赵金周第四章 第四章第1节1、2课时（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,电气设备安装与维修,第四章 电动机控制线路的设计与测绘,电气设备安装与维修,学 习 目 标,1熟悉握电气控制线路的设计步骤和方法。 2能够设计简单的电气线路并进行元器件的选择。 3.熟悉电气控制线路的测绘方法。 4能够根据实物测绘设备的电气控制线路图。,电气设备安装与维修,1熟悉握电气控制线路的设计步骤和方法。 2能够设计简单的电气线路并进行元器件的选择。 3.熟悉电气控制线路的测绘方法。 4能够根据实物测绘设备的电气控制线路图。,内容简介,电气设备安装与维修,第一节,电动机控制线路的设计,一、控制线路的设计原则和方法 二、电气控制线路的设计步骤 三、控制线路设计时的注意事项 四、选择电动机
2、及元器件,电气设备安装与维修,一、控制线路的设计原则和方法 1电气控制线路设计原则 电气控制线路设计应遵循以下原则： （1）电气设备应最大限度地满足机械设备对电气控制线路的控制要求和保护要求。 （2）在满足生产工艺要求的前提下，应力求使控制线路简单、经济、合理。 （3）保证控制的可靠性和安全性。 （4）操作和维修方便。,电气设备安装与维修,2电气控制线路的设计方法 采用继电器接触器控制系统的控制电路的设计，通常有两种设计方法，即分析设计法和逻辑代数设计法。一般比较简单的电路，用分析设计法比较直观、自然，所以一般都采用分析设计法。,电气设备安装与维修,二、电气控制线路的设计步骤 电气控制线路的设
3、计步骤如下： 1分析设计要求 设计电气控制线路时，主要涉及到以下几个方面： （1）熟悉所设计设备的总体要求及工作过程，弄清其对电气控制系统的要求。 （2）通过技术分析，选择合理的传动方案和最佳控制方案。 （3）设计简单合理、技术先进、工作可靠、维修方便的电气控制线路，进行模拟试验，验证控制线路能否满足设计要求。 （4）保证使用的安全性，贯彻最新国家标准。,电气设备安装与维修,2确定拖动方案和控制方式 （1）确定电力拖动方案 电力拖动方案包括传动的调速方式、启动、正反转和制动等，一般情况下对于设备的电力拖动方案应从以下几个方面考虑： 1）确定传动的调速方式 机械设备的调速要求，对确定其拖动方案是
4、一个重要的因素。因为机械设备的调速方式分为机械调速和电气控制调速，又分为有级调速和无级调速。而本设备对调速没有设计要求，所以对调速不采取设计措施。 2）确定电动机的启动方式 由于电动机的启动方式分为直接启动和降压启动，根据设计要求选择合理的启动方式。本设备要求顺序启动、逆序停止，故只选择在控制线路采取顺序启动、逆序停止方案。,电气设备安装与维修,3）确定主电动机有无正反转的要求 由于本设备要求主电动机具有正反转控制，所以主电动机采用正反转控制方式。 4）确定电动机的制动方式 电动机是否需要制动，要根据机床工作需要而定。如无特殊要求，一般采用反接制动，这样可以使线路简化。如在制动过程中要求平稳、
5、准确，而且不允许有反转情况发生，则必须采用其他的可靠措施，如能耗制动方式、电磁制动器、锥形转子电动机等。而本设备对制动没有提出要求，故采用失电停转的控制方式。,电气设备安装与维修,。,总之，对于其他一些要求起制动频繁、转速平稳、定位准确的精密机械设备，除必须采用限制电动机启动电流外，还需要采用反馈控制系统、高转差电动机系统、步进电动机系统或其他较复杂的控制方式，以满足控制要求。,电气设备安装与维修,（2）电气控制方案的确定 在考虑设计设备的拖动方案中，实际上对设备的电气控制方案也同时进行了考虑，由于这两种方案具有密切的联系，只有通过这两种方案的相互实施，才能实现设备的工艺要求。 电气控制的方案
6、有继电接触式控制系统、可编程控制器、数控装置及微机控制等。电气控制方案的确定应与设备的通用性和专用性的程序相适用。,电气设备安装与维修,。,在一般普通设备中，需要的控制元件很少，其工作程序往往是固定的，使用中一般不需要改变固有程序。因此，可采用有触头的继电接触式控制系统。虽然该控制系统在线路形式上是固定的，但它能控制的功率较大，控制方法简单，价格便宜，应用广泛。 对于在控制中需要进行模拟量处理及数学运算的，输入输出信号多，控制要求复杂或控制要求经常变动的，控制系统要求体积小、动作频率高、响应时间快的，可根据情况采用可编程控制、数控及微机控制方案等。,电气设备安装与维修,。,（3）控制方式的选择
7、 控制方式的选择主要有时间控制、速度控制、电流控制及行程控制。 1）时间控制方式 时间控制方式是利用时间继电器或PLC的延时单元，它将感测系统接受的信号经过延时一段时间后才发出输出信号，从而实现线路的切换时间控制。 2）速度控制方式 速度控制方式是利用速度继电器或测速发电机，间接或直接地检测某运动部件的运动速度，来实现按速度控制原则的控制。 3）电流控制方式 电流控制方式是借助于电流继电器，它的动作反映了某一线路的电流变化，从而实现按电流控制原则的控制。 4）行程控制方式 行程控制方式是利用生产机械运动部件与事先安排好位置的行程开关或接近开关进行相互配合，达到位置控制作用。,电气设备安装与维修
8、,。,在实际生产中，反接制动中不允许采用时间控制方式，而在能耗制动控制中采用时间控制方式；一般对组合机床和自动生产线等的自动工作循环，为了保证加工精度而常用行程控制；对于反接制动和速度反馈环节用速度控制；对Y降压启动或多速电动机的变速控制则采用时间控制，对过载保护、电流保护等环节则采用电流控制。,电气设备安装与维修,。,3设计主电路 设计电气原理图是在拖动方案和控制方式后进行的。继电接触式基本控制线路的设计方法通常有两种。一种方法是经验设计法；另一种是逻辑设计法。 （1）经验设计法是根据生产工艺要求，参照各种典型的继电接触式基本控制线路，直接设计控制线路，这种设计方法比较简单，但是要求学生必须
9、熟悉大量的基本控制线路，同时又要掌握一定的设计方法和技巧。 （2）逻辑设计方法是根据生产工艺要求，利用逻辑代数来分析、设计线路。这种设计方法虽然设计出来的线路比较合理，但是掌握这种方法的难度比较大，一般情况下不用，只是在完成较复杂生产工艺要求的所需的控制线路才使用。,电气设备安装与维修,。,4设计控制电路 电气控制线路的设计应注意遵循以下规律： （1）当要求在几个条件中，只要具备其中一个任何条件，被控电器线圈就能得电时，可用几个常开触点并联后与被控线圈串联来实现。 （2）当要求在几个条件中，只要具备其中一个任何条件，被控电器线圈就能电时，可用几个常闭触点与被控线圈串联的方法来实现。 （3）当要
10、求必须同时具备其几个条件，被控电器线圈才能得电时，可采用几个常开触点与被控线圈串联的方法来实现。 （4）当要求必须同时具备其几个条件，被控电器线圈才能断电时，可采用几个常闭触点并联后与被控线圈串联来实现。,电气设备安装与维修,。,5将主电路与控制电路合并成一个整体。 6检查与完善 控制线路初步设计完成后，可能还有不合理、不可靠、不安全的地方，应当根据经验和控制要求对线路进行认真仔细地校核，以保证线路的正确性和实用性。 三、控制线路设计时的注意事项 1合理选择控制电源 当控制电器较少，控制电路较简单时，控制电路可直接使用主电路电源，如380V或220V电源。 当控制电器较多，控制电路较复杂时，通
11、常采用控制变压器，将控制电压降低到110V及以下。 对用于要求吸力稳定又操作频繁的直流电磁器件，如液压阀中的电磁铁，必须采用相应的直流控制电源。,电气设备安装与维修,。,2尽量缩减电器种类的数量，采用标准件和尽可能选用相同型号的电器 设计线路时，应减少不必要的触头以简化线路，提高线路的可靠性。若把如图4-1a所示线路改接成如图3-1-2b所示线路，就可以减少一个触头。,图4-1 简化线路触头 a）多一个触头 b）少一个触头,电气设备安装与维修,。,3尽量缩短连接导线的数量和长度 设计线路时，应考虑到各电器元件之间的实际接线，特别要注意电气柜、操作台和位置开关之间的连接线。例如，如图4-2a所示
12、的接线就不合理，因为按钮通常是安装在操作台上，而接触器是安装在电气柜内，所以按此线路安装时，由电气柜内引出的连接线势必要两次引接到操作台上的按钮处。因此合理的接法应当是把启动按钮和停止按钮直接连接，而不经过接触器线圈，如图4-3b所示，这样就减少了一次引出线。,电气设备安装与维修,。,图4-2 减少各电器元件间的实际接线 a）合理 b）不合理,电气设备安装与维修,。,4正确连接电器的线圈 在交流控制电路的一条支路中不能串联两个电器的线圈，如图4-3所示。即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器需要同时动作时，其线圈应该并接。,图4
13、-3 正确连接电器的线圈,电气设备安装与维修,。,5正确连接电器的触头 同一个电器的常开和常闭辅助触头靠得很近，如果连接不当，将会造成线路工作不正常。如图3-5a所示接线，位置开关SQ的常开触头和常闭触头由于不是等电位，当触头断开产生电弧时很可能在两对触头间形成飞弧而造成电源短路。因此，在一般情况下，将共用同一电源的所有接触器，继电器以及执行电器线圈的一端，均接在电源的一侧，而这些电器的控制触头接在电源的另一侧，如图4-4b所示。,电气设备安装与维修,图4-4 正确连接电器的触头 a）不适当 b）适当 6在满足控制要求的情况下，应尽量减少电器通电的数量,电气设备安装与维修,。,7应尽量避免采用
14、许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制线路 在如图4-5a,b所示线路中，中间继电器KA1得电动作后，KA2才动作，而后KA3才能得电动作。KA3的得电动作要通过KA1和KA2两个电器的动作，若接成如图4-5c所示线路，KA3的动作只需KA1电器动作，而且只需要经过一对触头，故工作可靠。,电气设备安装与维修,图4-5 触头的合理使用 a）不适当 b）不适当 c）适当,电气设备安装与维修,。,8在控制线路中应避免出现寄生回路 在控制线路的动作过程中，非正常接通的线路叫寄生回路。在设计线路时要避免出现寄生回路。因为它会破坏电器元件和控制线路的动作顺序。如图4-1-6所示线路是一个具有指示灯和过载
15、保护的正反转控制线路。在正常工作时，能完成正反转启动，停止和信号指示。但当热继电器FR动作时，线路就出现了寄生回路。这时虽然FR的常闭触头已断开，由于存在寄生回路，仍有电流沿图4-6中虚线所示的路径流过KM1线圈，使正转接触器KM1不能可靠释放，起不到过载保护作用。,电气设备安装与维修,图4-6 寄生回路,电气设备安装与维修,。,9保证控制线路工作可靠和安全 为了保证控制线路工作可靠，最主要的是选用可靠的电器元件。如选用电器时，尽量选用机械和电气寿命长，结构合理，动作可靠，抗干扰性能好的电器。在线路中采用小容量继电器的触头断开和接通大容量接触器的线圈时，要计算继电器触头断开和接通容量是否足够。若不够，必须加大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。 10线路应具有必要的保护环节，保证即使在误操作情况下也不致造成事故 一般应根据线路的需要选用过载，短路，过流，过压，失压，弱磁等保护环节，必要时还应考虑设置合闸，断开，事故，安全等指示信号。,电气设备安装与维修,思考与练习,
