第三章继电接触器及电动机的电气控制

1、2022-2-25第三章第三章 电气系统设计电气系统设计自动化系 刘彬电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系3.1 电气控制系统的电路图及绘制原则u电气控制系统图中，电气元件的图形符号和电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文字符号都有统一的国家标准。近年来，我国文字符号都有统一的国家标准。近年来，我国采用采用GB4728-84“GB4728-84“电气图用图形符号电气图用图形符号”、GB6988-87“GB6988-87“电气制图电气制图”和和GB7159-87“GB7159-87“电气技电气技术中的文字符号制定通则术中的文字符号制定通则”等新标准，在绘制等新标准，在绘制电气控制系统图时

2、必须严格遵循。电气控制系统图时必须严格遵循。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电气图形符号：电气图形符号：符号要素符号要素限定符号限定符号一般符号一般符号非电操作动非电操作动作符号作符号电气文字符号：电气文字符号：基本文字符号基本文字符号 表示电气设备、表示电气设备、装置和元器件的类装置和元器件的类型、特性等。型、特性等。辅助文字符号辅助文字符号 表示电气设备、表示电气设备、装置和元器件的功装置和元器件的功能、状态和特征等。能、状态和特征等。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系图形符号组合示例图形符号组合示例 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系部分常用电器的电气图形符号和

3、基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 一般三极电源开关一般三极电源开关低压断路器低压断路器 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点 复合触点复合触点限位开关限位开关QKQFSQ熔断器熔断器 常开常开 常闭常闭 复合复合按钮按钮FUSB 线圈线圈 主触点主触点 常开辅助触常开辅助触点点 常闭辅助触点常闭辅助触点接触器接触器KM 线圈线圈 常开延时闭合触点常开延时闭合触点 常闭延时打开触常闭延时打开触点点 常开延时打开触点常开延时打开触点 常闭延时闭合触点常闭延时闭合触点时间继电器时间继电器KT电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电

4、器的电气图形符号和基本文字符号 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点速度继电器速度继电器 热元件热元件 常闭触点常闭触点热继电器热继电器 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点中间继电器中间继电器KVFRKA电磁铁电磁铁YA 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点电压继电器电压继电器KU 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点电流继电器电流继电器KI信号灯信号灯HL直流电动机直流电动机M变压器变压器三相三相异步电动机异步电动机M转换开关转换开关SA电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系主电路标号由文字符号和数字组成。 文字符号：标明主电路的元件或线路的主要特征数字：区分电路

5、不同线段注意：三相电源引入线使用L1、L2、L3表示 电源开关后的三相交流电源使用U、V、W表示电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系u电气原理图是根据工作原理而绘制的，具电气原理图是根据工作原理而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。路的工作原理等优点。u用规定的图形符号，按主电路和辅助电路用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图。所绘制的线路图。u包括所有电器元件的导电部件和接线端点，包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元

6、件的形状、大小和安装方式。不表示电气元件的形状、大小和安装方式。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系绘制电气原理图应遵循以下原则绘制电气原理图应遵循以下原则(1) (1) 电器控制线路根据电路通过的电流大小可分电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。主电路包括从电源到电动为主电路和控制电路。主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分，一般画在原理机的电路，是强电流通过的部分，一般画在原理图的左边。控制电路是通过弱电流的电路，一般图的左边。控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触头、由按钮、电

7、器元件的线圈、接触器的辅助触头、继电器的触点等组成，一般画在原理图的右边。继电器的触点等组成，一般画在原理图的右边。(2) (2) 表示导线、信号通路、连接线等的图线都应表示导线、信号通路、连接线等的图线都应是交叉或折弯最少的直线。可以水平布置，也可是交叉或折弯最少的直线。可以水平布置，也可以垂直布置。以垂直布置。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(3) (3) 电气原理图中，所有电器元件的图形、电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家统一标准，未规定时文字符号必须采用国家统一标准，未规定时应尽可能采用优选形式（简单）。应尽可能采用优选形式（简单）。(4) (4) 为了突

8、出和区分某些电路，导线和连接为了突出和区分某些电路，导线和连接线等可采用粗细不同的连接线来表示。线等可采用粗细不同的连接线来表示。(5) (5) 采用电器元件展开图的画法。同一电器采用电器元件展开图的画法。同一电器元件的各部可以不画在一起，但需用同一文元件的各部可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电器元件。字符号标出。若有多个同一种类的电器元件。可在文字符号后加上数字序号的下标，如可在文字符号后加上数字序号的下标，如SB1SB1、SB2SB2、KA1KA1、KA2 KA2 等。等。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(6) 所有按钮、触头均按没有外力作用和没有所有按

9、钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。通电时的原始状态画出。 继电器和接触器的线圈在非激励状态；继电器和接触器的线圈在非激励状态； 断路器和隔离开关在断开位置；断路器和隔离开关在断开位置； 零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；位的手动控制开关在图中规定的位置； 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；态； 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。况加以说明。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(7) 控

10、制电路的分支线路原则上按照动作先后控制电路的分支线路原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出。根据图面布置需要，可将图形用黑点标出。根据图面布置需要，可将图形符号旋转绘制，一般逆时针旋转符号旋转绘制，一般逆时针旋转900，但文，但文字符号不可倒置。字符号不可倒置。(8)图纸上方的图纸上方的1、2、3是图区的编号，便于是图区的编号，便于检索电气线路、方便阅读分析，也可设置与图检索电气线路、方便阅读分析，也可设置与图的下方。的下方。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(9)(9)符号位置的索引用图号、页次和图区编符号位置的索引用

11、图号、页次和图区编号的组合索引法。号的组合索引法。当某一元件相关的各符号元素出现在不同图当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：索引代号可简化成：电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系对继电器，上述表示法各栏的含义：对继电器，上述表示法各栏的含义： 左栏左栏 右栏右栏 辅助常开触头辅助常开触头 辅助常闭触头辅助常闭触头 所在图区号所在图区号 所在图区号所在图区号 例图中例图中 KM1KM1线圈下方的线圈下方的是接触器是接触器KM相应触头的索引。相应触头的索引。（10）在原理图中相应线圈的下方，绘

12、出触点的图形）在原理图中相应线圈的下方，绘出触点的图形（或文字）符号，并在下边标明相应触点的索引代码，（或文字）符号，并在下边标明相应触点的索引代码，未使用的用未使用的用“”表示。有时也可省去触头的表示。表示。有时也可省去触头的表示。对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：对接触器，上述表示法中各栏的含义如下： 右栏右栏 中栏中栏 左栏左栏 主触头所主触头所 辅助常开触头辅助常开触头 辅助常闭触头辅助常闭触头在图区号在图区号 所在图区号所在图区号 所在图区号所在图区号 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系u电器元件布置图电器元件布置图是用来表明电气设是用来表明电气设备上所有电机、电备上所有

13、电机、电器的实际位置，为器的实际位置，为电气控制设备的制电气控制设备的制造、安装、维修提造、安装、维修提供必要的档案资料供必要的档案资料。 某机床的电器元件布置图某机床的电器元件布置图电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系在绘制安装接线图时一般应遵循以下原则。在绘制安装接线图时一般应遵循以下原则。(1) 各电器元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电各电器元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置应与器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置应与实际安装位置一致。实际安装位置一致。(2) 不在同一控制柜或操作台上的电器元件的电气连接不在同一控制柜或操作台

14、上的电器元件的电气连接必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。(3) 走向相同的多根导线可用单线表示，但线径不同的走向相同的多根导线可用单线表示，但线径不同的导线例外。导线例外。(4) 画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数等画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数等规格要求，以便施工人员顺利施工。规格要求，以便施工人员顺利施工。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系 例如，车床的电气安装接线图例如，

15、车床的电气安装接线图电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系 图图 幅幅 尺尺 寸寸 (mm)图幅尺寸选择：图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；整套图纸的幅面尽量保持一致；反映电气图的细节；整套图纸的幅面尽量保持一致；便便于装订和管理；于装订和管理； CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。图仪等）对于输出幅面的限制。幅面幅面A0A1A2A3A4长长1189841594420297宽宽841594420297210幅面幅面A33 A34 A43 A44 A45长长8911189

16、6308411051宽宽420420297297297电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系图框线：图框线：根据根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。大小确定。 需要装订的图纸的图框线需要装订的图纸的图框线A0、A1、A2：a25mm，c10mm其它：其它： a25mm，c5mm不需要装订的图纸的图框线不需要装订的图纸的图框线A0、A1：e20mm其它：其它： e15mm电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系图幅分区：图幅分区：对各种幅面的图纸进行分区表示电气对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置，便于直观反映图中各个组成部分在

17、图上的位置，便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。绘图的范围及确定相互之间的关系。 分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方向用大写英文字母。编号从图纸的左上角开始，向用大写英文字母。编号从图纸的左上角开始，分区代号用行与列两个编号组合而成。分区代号用行与列两个编号组合而成。 分区数一般为偶数，分区数一般为偶数，每一分区的长度为每一分区的长度为2575mm，分区在水，分区在水平和垂直两个方向的平和垂直两个方向的长度可以不同；长度可以不同；电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系标题栏：标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。画在图框

18、的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。标准标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。内容：内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等次等。标题栏格式式样标题栏格式式样 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系图线：图线：线型：线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。线宽：线宽：

19、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号形成新的图线符号。同一套图纸绘制时，应事先确定同一套图纸绘制时，应事先确定23种线宽及平行种线宽及平行线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小于线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小于0.7mm。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系3.2 3.2 电气控制系统的设计电气控制系统的设计电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系 为电

20、气控制装置本身的制造、使用、运行及维修的为电气控制装置本身的制造、使用、运行及维修的需要而进行的生产工艺设计。需要而进行的生产工艺设计。电气控制设计包括：电气控制设计包括：1、电气原理图设计电气原理图设计 为满足生产机械及其工艺要求而进行的电气控制设计。为满足生产机械及其工艺要求而进行的电气控制设计。2、电气工艺设计、电气工艺设计原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，工艺设计决定电气控制系统是否具有生产可行性、经工艺设计决定电气控制系统是否具有生产可行性、经济性、美观、使用维修方便等特点，所以电气控制系济性、美观、使用维修方便等特点，所以电气控

21、制系统设计要全面考虑两方面的内容。统设计要全面考虑两方面的内容。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电气控制系统设计的基本原则1 1）最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制）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。的要求，这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。 2 2）在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、）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。经济、合理，不要盲目追求自动化和高指标。 3 3）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可靠地工作。全可

22、靠地工作。 4 4）为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设）为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时，设备能力留有适当裕量。备时，设备能力留有适当裕量。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系1、电气控制原理应满足工艺的要求、电气控制原理应满足工艺的要求在设计之前必须对生产机械的工作性能、在设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解，结构特点和实际加工情况有充分的了解，对同类产品进行调查、分析、研究，并对同类产品进行调查、分析、研究，并在此基础上来考虑控制方式，起动、反在此基础上来考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁向、制动及调速的要求

23、，设置各种联锁及保护装置。及保护装置。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系2、在满足生产要求的前提下，力求控制线路简单、经济、在满足生产要求的前提下，力求控制线路简单、经济(1) 尽量选用标准的、成熟的环节和线路。尽量选用标准的、成熟的环节和线路。(2) 尽量缩短连接导线的数量和长度。尽量缩短连接导线的数量和长度。(3) 尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型号的电器元件，以减少备用量。同型号的电器元件，以减少备用量。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(4) 尽量减少不必要的触头，简化控制线路以减小控制线路的故障率，提高系统工作的

24、可靠性。 合并同类触头。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系 利用转换触头。 利用半导体二极管的单向导电性来有效减少触头数 利用逻辑代数进行化简，以便得到最简化的线路。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(5) 线路在工作时，除必要的电路必须通电外，其余的尽量不通电以节约电能，并延长电路的使用寿命电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系3、保证控制线路工作的可靠性、保证控制线路工作的可靠性(1) 选用的电器元件要可靠、抗干扰性能好。选用的电器元件要可靠、抗干扰性能好。(2) 正确连接电器的线圈。正确连接电器的线圈。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电因为每个线圈上

25、所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不能同时吸合。若接触器器动作总是有先有后，不能同时吸合。若接触器KM1KM1先吸合，先吸合，线圈电感显著增加，其阻抗比未吸合的接触器线圈电感显著增加，其阻抗比未吸合的接触器KM2 KM2 的阻抗大，的阻抗大，因而在该线圈上的电压降增大，使因而在该线圈上的电压降增大，使KM2 KM2 的电压达不到动作电的电压达不到动作电压。压。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系在直流控制电路中，对于电感较大的电磁线圈，如在直流控制电路中，对于电感较大的电磁线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电动机励磁线圈等，不宜与电磁阀、电磁铁或直流电动机励磁线圈等，不

26、宜与相同电压等级的继电器直接并联工作。相同电压等级的继电器直接并联工作。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(3) 正确连接电器的触头设计时，应使分布在线路不正确连接电器的触头设计时，应使分布在线路不同位置的同一电器触头尽量接到同一极或同一相上，同位置的同一电器触头尽量接到同一极或同一相上，以避免在电器触头上引起短路。以避免在电器触头上引起短路。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(4) 在控制线路中，采用小容量继电器的触头在控制线路中，采用小容量继电器的触头来断开或接通大容量接触器的线路时，要计来断开或接通大容量接触器的线路时，要计算继电器触头断开或接通容量是否足够，不算继电器触

27、头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，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。否则工作不可靠。(5) 在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器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，同时应有电气和机械应选加重型的接触器，同时应有电气和机械的联锁。的联锁。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(6) 在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制线路。接通另一个电器的控制线路。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(7) 防止触头竞争现象。防止触头竞争现象。(8) 设计的线路应能适应所

28、在电网情况，如电网设计的线路应能适应所在电网情况，如电网容量的大小，电压频率的波动范围，以及允许的容量的大小，电压频率的波动范围，以及允许的冲击电流数值等。据此决定电动机的启动方式是冲击电流数值等。据此决定电动机的启动方式是直接启动还是间接直接启动还是间接(降压降压)启动。启动。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系(9) 防止寄生电路。防止寄生电路。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系4、控制线路工作的安全性、控制线路工作的安全性控制电路在事故情况下，应能保证操作人员、电气控制电路在事故情况下，应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全，并能有效地制止事故的扩设备、生产机械的安全，

29、并能有效地制止事故的扩大。为此，在控制电路中应采取一定的保护措施，大。为此，在控制电路中应采取一定的保护措施，必要时还可设置相应的指示信号。常用的保护环节必要时还可设置相应的指示信号。常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超限、有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超限、极限等。极限等。5. 保证操作、安装、调整、维修方便和安全保证操作、安装、调整、维修方便和安全控制电路应从操作与维修人员的工作出发，力求操控制电路应从操作与维修人员的工作出发，力求操作简单、维修方便。作简单、维修方便。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系u原理设计内容：原理设计内容： 拟定电气设计任务书拟定

30、电气设计任务书 选择电动机选择电动机 确定电气传动总体控制方案确定电气传动总体控制方案 设计电气控制原理图设计电气控制原理图 计算主要技术参数并选择电气元件计算主要技术参数并选择电气元件 编写元件目录清单及设计说明书编写元件目录清单及设计说明书电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系u工艺设计内容工艺设计内容1）根据设计出的电气原理图及选定的电气元件）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设计电气设备的总体配置,绘制电气控制系统的总绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。装配图及总接线图。2）按照原理框图或划分的组件，对总原理图进）按照原理框图或划分的组件，对总原理图进

31、行编号，绘制各组件原理电路图，列出各部件的行编号，绘制各组件原理电路图，列出各部件的元件目录表，并根据总图编号列出各组件的进出元件目录表，并根据总图编号列出各组件的进出线号线号 。3）根据组件原理电路图及选定的元件目录表，）根据组件原理电路图及选定的元件目录表，设计组件电器装配图（电器元件布置与安装图）、设计组件电器装配图（电器元件布置与安装图）、接线图、图中应反映出各电器元件的安装方式和接线图、图中应反映出各电器元件的安装方式和接线方式。接线方式。 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系4）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图样

32、。是机械加工和外协作加准的电器安装零件图样。是机械加工和外协作加工所必需的技术资料。工所必需的技术资料。5）设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求确定）设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求确定电气柜结构与外形尺寸，设置安装支架，标明安电气柜结构与外形尺寸，设置安装支架，标明安装方式，各组件的连接方式，通风散热方式及开装方式，各组件的连接方式，通风散热方式及开门方式等门方式等 。6）汇总总原理图、总装配图及各组件原理图等）汇总总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，列出外构件清单，标准件清单，主要材料资料，列出外构件清单，标准件清单，主要材料消耗定额等消耗定额等 。生产管理。生产管理(如采购、调度、配

33、料等如采购、调度、配料等)和成本核算所必须具备的技术资料。和成本核算所必须具备的技术资料。7）编写使用维护说明书。）编写使用维护说明书。 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系1 1、拟订设计任务书、拟订设计任务书 设计任务书是整个电气控制系统的设计设计任务书是整个电气控制系统的设计依据，又是设备竣工验收的依据。由技术依据，又是设备竣工验收的依据。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。等共同完成。 电气控制系统的设计任务书中，主要包电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：括以下内容： 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系（1）

34、设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。过程介绍。（2）电力拖动的方式及控制要求等。）电力拖动的方式及控制要求等。（3）联锁、保护要求。）联锁、保护要求。（4）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。（5）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。（6）设备验收标准。）设备验收标准。（7）其它要求。）其它要求。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系2、确定电力拖动方案、确定电力拖动方案 电力拖动方案选择是电气控制系电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后统

35、设计的主要内容之一，也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。各部分设计内容的基础和先决条件。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系主要从几个方面考虑电力拖动方案：主要从几个方面考虑电力拖动方案：（1 1）拖动方式的选择：电力拖动方式，独立拖动？集）拖动方式的选择：电力拖动方式，独立拖动？集中拖动？中拖动？（2 2）调速方案的选择：大型、重型设备的主运动和进）调速方案的选择：大型、重型设备的主运动和进给运动，应尽可能采用无级调速，有利于简化机械结构给运动，应尽可能采用无级调速，有利于简化机械结构、降低成本；精密机械设备为保证加工精度也应采用无、降低成本；精密机械设备为保证加工精度也应采用无级

36、调速；对于一般中小型设备，在没有特殊要求时，可级调速；对于一般中小型设备，在没有特殊要求时，可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。（3 3）电动机调速性质要与负载特性适应恒功率负载？）电动机调速性质要与负载特性适应恒功率负载？恒转矩负载？在选择电动机调速方案时，要使电动机的恒转矩负载？在选择电动机调速方案时，要使电动机的调速特性与生产机械的负载特性相适应，使电动机得到调速特性与生产机械的负载特性相适应，使电动机得到充分合理应用。充分合理应用。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系3、拖动电动机的选择基本原则、拖动电动机的选择基本原则 （1）根

37、据生产机械调速的要求选择电动机的种）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。类。 （2）工作过程中电动机容量要得到充分利用。）工作过程中电动机容量要得到充分利用。 （3）根据工作环境选择电动机的结构型式。）根据工作环境选择电动机的结构型式。4、选择控制方式、选择控制方式 控制方式要实现拖动方案的控制要求。随着现控制方式要实现拖动方案的控制要求。随着现代电气技术的迅速发展，生产机械电力拖动的控代电气技术的迅速发展，生产机械电力拖动的控制方式从传统的继电接触器控制向制方式从传统的继电接触器控制向PLC控制、控制、CNC控制、计算机网络控制等方面发展，控制方控制、计算机网络控制等方面发展，控制方式越

38、来越多。控制方式的选择应在经济、安全的式越来越多。控制方式的选择应在经济、安全的前提下，最大限度地满足工艺的要求。前提下，最大限度地满足工艺的要求。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系5 5、设计电气控制原理图，并合理选用元器件，编、设计电气控制原理图，并合理选用元器件，编制元器件明细表。制元器件明细表。6 6、设计电气设备的各种施工图纸。、设计电气设备的各种施工图纸。7 7、编写设计说明书和使用说明书。、编写设计说明书和使用说明书。 电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系电气控制系统的设计方法（一）分析设计法（一）分析设计法所谓分析设计法指根据生产工艺的要求选择适所谓分析设计法指根

39、据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节当的基本控制环节( (单元电路单元电路) )或将经过考验的或将经过考验的成熟电路按各部分的联锁条件组合起来并加以成熟电路按各部分的联锁条件组合起来并加以补充和修改，以综合成满足控制要求的完整线补充和修改，以综合成满足控制要求的完整线路。当找不到现成的典型环节时，可根据控制路。当找不到现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计，将主令信号经过适当的组要求边分析边设计，将主令信号经过适当的组合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要合与变换，在一定条件下得到执行元件所需要的工作信号。的工作信号。电器与可编程控制器技术太原工业学院自动化系1 1、设计各控制单元环节中拖动电动机的起动、正、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反向运转、制动、调速、停车等的主电路或执行元件的电路。件的电路。2 2、设计满足各电动机的运转功能和工作状态相对、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。适应的指令信号的控制电路。3 3、连接各单元环节构成满足整机生产工艺要求