电气控制线路设计与测绘汇编

1、 Date: 11/20/2021 Page: 1 第三章 电气控制线路设计第三章第三章 电气控制线路设计电气控制线路设计 Date: 11/20/2021 Page: 2 第三章 电气控制线路设计二二、电气控制线路设计的一般原则、电气控制线路设计的一般原则 1 1）最大限度地满足机电设备对电气控制线路的要求；最大限度地满足机电设备对电气控制线路的要求；2 2）在满足生产要求的同时，应尽可能地使线路简单、在满足生产要求的同时，应尽可能地使线路简单、实用实用，尽量选用常用的且经过实际考验过的电路；尽量选用常用的且经过实际考验过的电路；3 3）保证控制安保证控制安全，具有各种必要的保护装置和联锁环

2、全，具有各种必要的保护装置和联锁环节节，便于操作和维修。便于操作和维修。一、一、电气控制电路设计方法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明电路等。 Date: 11/20/2021 Page: 3 第三章 电气控制线路设计三、三、电气控制线路设计的内容和步骤电气控制线路设计的内容和步骤1 1、确定确定电气设计的技术条件；电气设计的技术条件；2 2、选择电气传动形式和控制方案；、选择电气传动形式和控制方案；3 3、确定电动机的类型、容量、转速和型号；、确定电动机的类型、容量、转速和型号；4 4、设计电气控制

3、原理图；、设计电气控制原理图；5 5、选择电器器件，制定电动机和电器器件明细表；、选择电器器件，制定电动机和电器器件明细表；6 6、设计电动机、执行电磁铁、电气控制元件，以及监测元件、设计电动机、执行电磁铁、电气控制元件，以及监测元件的总布置图；的总布置图； Date: 11/20/2021 Page: 4 第三章 电气控制线路设计7 7、设计电气柜、操作台、器件安装板以及非标准器件专用安、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；装零件；8 8、绘制装配图和接线图；、绘制装配图和接线图；9 9、编写设计计算说明书和使用操作说明书。、编写设计计算说明书和使用操作说明书。 Dat

4、e: 11/20/2021 Page: 5 第三章 电气控制线路设计四、四、设计过程中应注意的几个问题设计过程中应注意的几个问题1 1在满足生产要求前提下，控制电路应力求简单、经济。在满足生产要求前提下，控制电路应力求简单、经济。1 1）根据自动控制工艺要求，正确选择）根据自动控制工艺要求，正确选择各独立控制部分各独立控制部分的线路和环节。的线路和环节。2 2）同一电器同一电器的的不同器件不同器件在在线路中线路中尽可能具有尽可能具有更多更多的的公共联线公共联线，以，以简简化电器化电器的的外部接线外部接线，缩短缩短连接导线的数量和长度。连接导线的数量和长度。 图图3 3所示启停自锁回路，所示启停

5、自锁回路，按钮按钮在操作台或面板上，在操作台或面板上，接触器接触器在电器柜在电器柜中，中，前者需前者需由操作台引出由操作台引出四根四根导线，后者只引出导线，后者只引出三根三根导线。导线。 Date: 11/20/2021 Page: 6 第三章 电气控制线路设计 3 3）根据工艺要求，正确选用电器器件。）根据工艺要求，正确选用电器器件。 4 4）在满足生产工艺要求的前提下，减少不必要的触点以）在满足生产工艺要求的前提下，减少不必要的触点以简化电路。简化电路。 5 5）在控制电路中，除其工作的必要电器通电外，其余）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

6、和可靠性。的回路尽可能不通电，以提高系统的稳定性和可靠性。 Date: 11/20/2021 Page: 7 第三章 电气控制线路设计 2 2保证控制电路工作可靠和安全。保证控制电路工作可靠和安全。（1 1）正确连接电器的触点。）正确连接电器的触点。 如图如图3-23-2所示，一般情况下，线圈的一端应连接在一起，接到电所示，一般情况下，线圈的一端应连接在一起，接到电源的源的一根一根母线上。母线上。 同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，如如果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

7、形成飞弧，造成电源短路。间形成飞弧，造成电源短路。 Date: 11/20/2021 Page: 8 第三章 电气控制线路设计正确连接电器的触点b) 正确a) 错误图3-3 正确连接电器的线圈a) 错误b) 正确ST1ST1K2ST2K1ST2K2K1图3-2a)b)a)b)K1K1KM1KM2KM1KM2（2 2）正确连接电器的线圈。）正确连接电器的线圈。 两个电器需要同时动作时，两个电器需要同时动作时，其线圈应当并联其线圈应当并联。 图图3-33-3所示，在交流控制线路中，不能串联两个电器的线圈。所示，在交流控制线路中，不能串联两个电器的线圈。因因它们它们阻抗不尽相同，造成两个线圈的电压分

8、配不等。即使外加电压是同型号线阻抗不尽相同，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和，也不允许。因电器动作总有先后，当有一个接触圈电压的额定电压之和，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。不能吸合，严重时将使电路烧毁。 Date: 11/20/2021 Page: 9 第三章 电气控制线路设计a) 不合理KMYAKMb) 合理KMRKMYAKMa) b)图3-4 电磁铁与接触器线圈并联 图图b b中直流

9、电磁铁中直流电磁铁YAYA与继电器与继电器KAKA并联并联，如图，如图3-43-4所示所示，在在接通接通电源时电源时，正常工作正常工作；但但断开断开电源时，由于电源时，由于电磁铁电磁铁线圈的电感比线圈的电感比继电器继电器线圈的电感大线圈的电感大得多，所以断电时，得多，所以断电时，继电器继电器很快释放，很快释放，但电磁铁线圈但电磁铁线圈产生的产生的自感电动势自感电动势可可能使能使继电器又吸合一段时间，继电器又吸合一段时间，从而造成从而造成继电器继电器的的误动作。误动作。 解决方法解决方法：断电时由断电时由KMKM常闭触点和电阻常闭触点和电阻R R构成放电回路构成放电回路，避免接触器，避免接触器误

10、动作误动作；或或可可备用备用一个接触器的触点来控制。一个接触器的触点来控制。 Date: 11/20/2021 Page: 10 第三章 电气控制线路设计 （3 3）在控制线路中应该避免出现寄生电路，如图）在控制线路中应该避免出现寄生电路，如图3-53-5。 寄生电路寄生电路是电路动作过程中是电路动作过程中意外接通意外接通的电路。如图所示具的电路。如图所示具有有指示灯指示灯HLHL和热保护的正反向电路和热保护的正反向电路。正常工作时，正常工作时，能能完成正反向起动、完成正反向起动、停止和信号指示。停止和信号指示。当热继电器当热继电器FR动作时，电动作时，电路就出现了寄生电路路就出现了寄生电路，

11、如，如图中虚线所示，使正向接图中虚线所示，使正向接触器触器KM1不能有效释放，不能有效释放，起不了保护作用。起不了保护作用。寄生电路 Date: 11/20/2021 Page: 11 第三章 电气控制线路设计 （4 4）避免电器依次动作。）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，如图保证工作的可靠性，如图3-63-6所示。所示。a)K1K3K1K3b)K1K1K2K1K1K1K1K2a) 不合理b) 合理图3-6 避免电器依次动作 Date: 11/20/2021 Page: 12 第三章 电气

12、控制线路设计（5 5）尽可能减少电器数量，采用标准件和相同型号的电器。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，当控制的支路数较多，而触点数目不够时，而触点数目不够时，可采用中间继电器增可采用中间继电器增加控制支路的数量。加控制支路的数量。简化电路去掉不必要的去掉不必要的KM1，简化电路，简化电路，提高电路可靠性提高电路可靠性 Date: 11/20/2021 Page: 13 第三章 电气控制线路设计（6 6）在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要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。有电气联锁，而且还有机械联锁。（7

13、7）设计的线路应适用所在电网的质量和要求。）设计的线路应适用所在电网的质量和要求。（8 8）在线路中采用小容量继电器触点来控制大容量接触器）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。的线圈。 （9 9）要有完善的保护措施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、常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过电压、失电压等保护失电压等保护 环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必须的指示信号。等必须的指示信号。 Date: 11/20/2021 Page: 14 第三章 电气控制线路设计五、五、电路设计电路设计

14、条件分析法条件分析法例：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完成以下工作循环：快进快进工进工进工退工退快退至原点停止。快退至原点停止。（一一）分析设计要求分析设计要求 此例中动力头工作台有此例中动力头工作台有4 4种种工作状态：工作状态：快进、工进、工退、快退。快进、工进、工退、快退。 可用可用M1M1、M2M2两台电机两台电机分别分别驱动不同驱动不同的的传动链传动链来实现，其中来实现，其中M1M1为快速移为快速移动电动机动电动机其其正转时为快进正转时为快进，反转时为快退。反转时为快退。其中

15、其中M2M2为进给电动机为进给电动机其其正转时正转时为工进为工进，反转时为工退。反转时为工退。其中其中工作状态工作状态的的转换转换由由位置开关位置开关来实现。来实现。原位终点转换SQ1SQ2SQ3快进快退工进工退 Date: 11/20/2021 Page: 15 第三章 电气控制线路设计（二二）主电路设计主电路设计 此例中有此例中有M1M1、M2M2两台电机，分别有正反转控制，均为全两台电机，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：压起动、连续工作，无制动要求。因此设计主电路如下：SQ3原位终点转换SQ1SQ2快进KM1快退KM2工进KM3工退KM4 Dat

16、e: 11/20/2021 Page: 16 第三章 电气控制线路设计（三三）控制电路设计控制电路设计 条件分析法的原则：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，、以接触器、继电器、电磁铁等的线圈为分析对象，分析其分析其通电（起始）通电（起始）和和断电断电（终止）条件，（终止）条件，从而得出从而得出每个线圈每个线圈的的控制电路控制电路后经过后经过组合和优化组合和优化得出得出整个控制电路整个控制电路。 2、线圈的分析顺序应尽量与控制过程的动作顺序一致。、线圈的分析顺序应尽量与控制过程的动作顺序一致。SQ3原位终点转换SQ1SQ2快进KM1快退KM2工进KM3工退KM4

17、 以此例学习条件分析法的应用：以此例学习条件分析法的应用： 1、分析动作过程：分析动作过程： 原位原位起动按钮起动按钮快进快进（KM1+KM1+）SSQ Q2 2工进工进（KM3+KM3+） S SQ Q3 3工退工退（KM4+KM4+）SSQ Q2 2快退快退（KM2+KM2+）原位原位S SQ Q1 1停止停止 Date: 11/20/2021 Page: 17 第三章 电气控制线路设计（三三）控制电路设计控制电路设计2 2、分析接触器线圈的起始和终止条件：、分析接触器线圈的起始和终止条件：1 1）KM1KM1：起始条件：起始条件起动按钮起动按钮SB2 SB2 终止条件终止条件SSQ Q2

18、22 2）KM3KM3：起始条件：起始条件SQSQ22 终止条件终止条件SSQ Q333 3）KM4KM4：起始条件：起始条件SSQ Q33 终止条件终止条件SSQ Q224 4）KM2KM2：起始条件：起始条件SSQ Q22 终止条件终止条件SSQ Q11KM2KM2会在电路开始通电时就通电，这种情况应会在电路开始通电时就通电，这种情况应增加起始条件：当增加起始条件：当KM4KM4+ +时时松开松开S SQ Q2 2，即，即（KM4+）+（SQ2）；）；因而因而KM4KM4终止条终止条件调整为件调整为KM2+KM2+。快进快进工进工进工退工退快退快退当当S SQ Q11，S SQ Q22，但，但KM4-KM4-，即工退未开始时，不能快退；工，即工退未开始时，不能快退；工退时，退时，SQ2SQ2未未，不能快退，工退结束，不能快退，工退结束S SQ Q22，才能使，才能使KM2+KM2+，开始快退；当开始快退；当S SQ Q22，KM2+KM2+，切断，切断KM4-KM4-，停止