第四章电气控制线路设计基础ppt课件

1、常用低压电器电气设计的主要内容 1电气设计的普通原那么 2电气控制线路的阅历设计法 3电气控制线路的逻辑设计法 4电气控制线路工艺设计根底 5.电气设计的主要内容 确定拖动方案和选择电动机，前者是指选择交流拖动方案还是直流拖动方案；后者是指选择电动机的型号及容量。设计电气自动控制线路，选择电器元件和设计电气原理图、装配图及接线图。电气设计的主要内容 .电气设计的主要内容拟定电气设计义务书(技术条件)；确定电力传动方案和控制方案；选择传动电动机；设计电气原理图(包括主、辅助电路)；选择电气元件，制定电气元件或安装易损件及备用件的明细表；设计操作台、电气柜、电气安装板以及非规范电器和公用安装零件；

2、绘制电气装配图和接线图；编写电气原理阐明书和运用阐明书。电气设计的普通内容 .电气设计的主要内容 拟定电气设计义务书供电系统的电压等级、频率、容量及电流种类。操作方面的要求(如操作台的布置，操作按钮的设置和作用，丈量仪表的种类、缺点报警和部分照明要求等)。电气控制的特性，(如电气控制的根本方式，自开任务循环的组成，动作程序，限位设置，电气维护及联锁条件等)。电力拖动的根本特性，(如电动机数量和用途，主要电动机的额定功率、负载特性、调速范围和方法，对起动、反向和制动控制的要求等)。消费机械主要电气设备(如电动机、执行电器和行程开关等的布置草图和参数)。.电气设计的主要内容电气传动方案电气传动系统

3、：电动机，电源，控制器 电动机的种类、数量调速性能负载特性起动、制动和反向要求.电气设计的主要内容 电气控制方案 通用化与公用化 分散控制与集中控制 工艺要求：手动调整、工序变卦、系统检测、运动之间的联锁、平安维护、缺点诊断、信号指示、照明、人机关系.电气设计的主要内容 时间控制方式：时间继电器、PLC或微机延时，时间原那么控制 速度控制方式：利用速度继电器或测速发电机，速度原那么的控制。 电流控制方式：电流继电器 行程控制方式：行程开关或接近开关，位置控制.电气设计的普通原那么最大限制地实现消费机械和工艺对电气控制线路的要求在满足消费要求的前提下，力求使控制线路简单、经济1)尽量选用规范的、

4、常用的或经过实践考验过的环节和线路2)尽量缩短衔接导线的数量和长度3)尽量减少电器的数量，采用规范件，尽能够选用一样型号的电器元件，以减少备用量.电气设计的普通原那么 起动按钮和停顿按钮直接衔接，减少一次引出线 同一电器的不同触点应尽量具有更多的公共接线，减少导线数和缩短导线的长度4)尽量减少不用要的触点，简化电路5)利用逻辑代数进展化简.电气设计的普通原那么合并同类触点利用转换触点利用半导体二极管的单导游电性有效减少触头数.电气设计的普通原那么不用要的电路尽量不通电以节约电能，延伸电路的运用寿命.电气设计的普通原那么 保证控制线路任务的可靠性 1)选用的电器元件要可靠、结实、动作时间少、抗干

5、扰性能好2)正确衔接电器的线圈3)正确衔接电器的触点.电气设计的普通原那么同一电器的常开和常闭辅助触点要等电位衔接 防止电器触点断开时产生飞弧呵斥电源短路.电气设计的普通原那么电器的联锁触点接在线圈的左端，线圈的右端直接接电源，减少线圈内产生虚伪回路的能够性，简化电气柜的出线 保证控制线路任务的可靠性4)容量不够添加接触器或中间继电器，并联触点添加电路接通的可靠性，串联触点添加电路断开的可靠性5频繁操作的可逆线路中，正反向接触器应加重型接触器，应有电气和机械的联锁6防止许多电气依次动作才干接通另一电器的控制线路.电气设计的普通原那么7防止触点竞争景象 保证控制线路任务的可靠性反身封锁电路 恢复

6、封锁时间ts断开时间t1 tst1 反身封锁失败.电气设计的普通原那么 保证控制线路任务的可靠性 8防止寄生电路：控制电路在正常任务或事故情况下，发生不测接通的电路9根据电网容量和电压、频率动摇范围以及允许的冲击电流等决议电动机的启动方式.电气设计的普通原那么一、电流型维护 1.短路维护2.过电流维护KI电流值普通不超越2.5Ie 3.过载维护电流通常在1.5 Ie以内4、欠电流维护弱磁维护 控制线路任务的平安性 二、电压型维护1. 失压维护2.欠电压维护3.过电压维护4. 其它维护.电气设计的普通原那么一、电流型维护 短路 短路电流引起电器设备绝缘损坏和产生强大的电动力，使电机和电路中的各种

7、电器设备产活力械性损坏，因此当电路出现短路电流时，必需迅速而可靠地断开电源.电气设计的普通原那么过流 过流缘由：不正确的启动和过大负载危害：损坏电机换向器，过大的转矩使机械转动部件受损容易产生过流的运用：频繁起动和正反转反复短时任务的电机一、电流型维护 .电气设计的普通原那么过载 一、电流型维护 电动机长期超载运转，其绕组的温升将超越允许值而损坏，所以应设过载维护环节。此种维护多采用热继电器为维护元件。热继电器具有反时限特性，遭到短路电流冲击不会瞬时动作，需求与熔断器或过流继电器配合运用.电气设计的普通原那么二、电压型维护失压 危害：电机自动起动能够呵斥人身事故或设备事故(a)按钮控制 (b)

8、主令控制器控制 .电气设计的普通原那么二、电压型维护弱磁 直流并励电动机、复励电动机在磁场消逝时，会引起电动机“飞车。 弱磁维护普通采用弱磁继电器欠电流继电器 弱磁继电器的吸合值整定为额定励磁电流的0.8倍释放值为最小励磁电流的0.8倍.电气设计的普通原那么根据消费机械的不同要求设置温度、水位、欠压等维护环节 其他维护极限维护 直线运动的消费机械常设置有极限维护环节，如上、下极限，前、后极限维护等。普通由行程开关的常闭触头来实现。.电气设计的普通原那么 操作和维修方便 备用触头，备用电器元件，以便检修、调整；设置电气隔离，防止带电检修；控制机构应操作简单、便利，从自动控制转换到手动控制等；设置

9、多点控制，便于调试；.电气控制线路的阅历设计法电气控制线路有两种设计方法，一种是阅历设计法，另一种是逻辑设计法阅历设计法根据消费机械对电气控制电路的要求，首先设计出各个独立环节的控制电路或单元电路，然后根据消费工艺要求找出各个控制环节之间的相互关系，进一步拟定联锁控制电路及进展辅助电路的设计，最后再思索减少电器与触头数目，努力获得较好的技术经济效果.电气控制线路的阅历设计法阅历设计法的根本步骤：主电路设计控制电路设计辅助电路设计反复审核电路能否满足设计原那么易于掌握，不易获得最正确方案.电气控制线路的阅历设计法铣床加工的自动控制线路的阅历设计法(1)铣床加工的工艺要求 加工前滑台快速挪动到加工

10、位置，然后自动改为慢速进给滑台速度的改动是由齿轮变速机构和电磁铁来实现电磁铁吸合时为快进，电磁铁放松时为慢进； 同时左右动力头对工件进展铣削加工； 滑台到达终点自动停车，由人工操作滑台快速退回； 动力头电机4.5kW，滑台电动机1.1kW；.电气控制线路的阅历设计法 需求三台电动机 滑台电动机需求正反转必要的短路维护和过载维护主电路设计.电气控制线路的阅历设计法控制回路根本设计 滑台正反转 滑台正向起动后动力头电机才干起动，滑台正转停车后，动力头电机也应停顿 滑台快速到慢速的转变两个启停线路控制；由正转线路控制动力头电机的启停；由行程开关控制，发出信号，电磁铁冲击电流大，需用中间继电器.电气控

11、制线路的阅历设计法 设置原位和终点行程开关 KM1,KM2互锁 过载维护，短路维护辅助电路根本设计.电气控制线路的阅历设计法线路完善 减少触头数目.电气控制线路的逻辑设计法将控制线路中的接触器、继电器等电器元件线圈的通电与断电，触头的闭合与断开，以及主令元件触头的接通与断开等，作为逻辑变量；根据控制要求，用逻辑函数关系式表示这些逻辑变量之间的逻辑关系；再运用逻辑函数根本公式和运算规律对逻辑函数式进展化简；最后由化简的逻辑函数式画出相应的电气原理图.电气控制线路的逻辑设计法逻辑变量、逻辑函数及运算法那么1. 逻辑变量在逻辑代数中，把这种具有两个对立物理形状的量称为“逻辑变量。在继电接触式控制线路

12、中，每一个接触器或继电器的线圈、触头以及控制按钮的触头都相当于一个逻辑变量。对于继电器、接触器、电磁铁、电磁阀、电磁离合器等元件的线圈，通常规定通电为“1形状，失电那么规定为“0形状。对于按钮、行程开关元件，规定压下时为“1形状，复位时为“0形状。对于元件的触点，规定触点闭合形状为“1形状，触点断开形状为“0形状。.电气控制线路的逻辑设计法用 KM、 KA、SQ、 SB分别表示接触器、继电器、行程开关、按钮的常开触头 以继电器为例：KA“1，继电器线圈处于得电形状；KA“0，继电器线圈处于失电形状；KA“1，继电器常开触头闭合；KA“0，继电器常开触头断开： “1，继电器常闭触头闭合； “0，

13、继电器常闭触头断开。.电气控制线路的逻辑设计法2. 逻辑函数 三种根本逻辑运算与、或、非 .电气控制线路的逻辑设计法逻辑代数的根本运算规那么和定律 1) 根本运算规那么.电气控制线路的逻辑设计法.电气控制线路的逻辑设计法电路的逻辑表示以某一控制电器的线圈为对象，写出与此对象有关的电路中各控制元件、信号元件、执行元件、维护元件等，它们触头间相互联接关系的逻辑函数表达式均以未受激时的形状来表示.电气控制线路的逻辑设计法真值表: 将控制线路中输入和输出关系用列表方式表示出来逻辑函数式真值表.电气控制线路的逻辑设计法继电接触器控制线路的逻辑函数 继电接触器控制属于开关量控制，符合逻辑规律，所以其控制线

14、路中的关系可用逻辑函数来表示。 触点控制：开启、封锁、坚持.电气控制线路的逻辑设计法关断优先开启优先简单的起、保、停 电路 .电气控制线路的逻辑设计法具有联锁条件的起、停、保电路 起动和停顿的约束条件 .电气控制线路的逻辑设计法设计步骤1按工艺要求，作出任务循环图或任务表示图；2按任务循环图画出元件形状表；3根据形状表，列出执行元件逻辑函数式；4简化逻辑关系式，画出电路构造图；5检查完善，增必要的连锁、维护环节.电气控制线路的逻辑设计法开启信号和关断信号的选择方式和原那么 开启线：输出元件开启通电关断线：输出元件关断开启边境限转换主令信号是X开主。假设转换主令信号由常态变为受激，那么X开主取其

15、动合触点；假设转换主令信号由受激变为常态，那么X开主取其动断触点。封锁边境限转换主令信号是X关主。假设转换主令信号由常态变为受激，那么X关主取其动断触点；假设转换主令信号由受激变为常态，那么X关主取其动合触点.电气控制线路的逻辑设计法操作工人按需求按上升SBH或下降SBL按钮，横梁夹紧电机向放松方向运转；完全放松后碰行程开关SA，横梁转入上升或下降，控制升降电机的接触器KM-U或KM-D任务；到达需求位置时松开SBH或SBL，横梁停顿挪动，自动夹紧；当夹紧力到达一定程度时，过电流继电器KS动作，夹紧电机停顿任务工艺流程 .电气控制线路的逻辑设计法任务循环图.电气控制线路的逻辑设计法特征数由 检

16、测元件 构成的二进制数特征数决议了检测元件的形状也决议了线路的输出形状。不同的程序之间，特征数不能一样。程序与程序间的特征数一样称为待相分区组，特征数互不一样的程序叫做相分区组。必需将待相分区组添加新的特征数，使其成为相分区组。.电气控制线路的逻辑设计法设置中间记忆元件中间继电器，使待相区分组成为相区分组第三程序和第四程序中都有特征数0 0 0，为待相分区组，因此必需设置中间继电器K来添加特征数。假设第三程序K为1，第四程序K为0，那么将待相区分组转化为相区分组。原特征数K 新特征数第三程序 0 0 0 1第四程序 0 0 0 0由于KM-B本身就具有记忆功能，可替代K，以省去一中间继电器。由

17、KM-B、SA、KS和SBH/SBL组成1000特征数，因此 第三程序需求自锁 。.电气控制线路工艺设计根底电气设备总体配置设计要使整个系统集中、紧凑、平安、可靠对发热元件，噪声振动大的电气部件尽量放在离其他元件较远的地方或隔离起来； 对于多工位加工的大型设备，思索两地操作方便； 总电源开关、紧急停顿控制开关应安放在方便而明显的位置。电气设备总体配置设计义务是根据电气原理图的任务原理与控制要求，将控制系统划分为几个组成部分称为部件根据电气设备的复杂程度，每一部件又可划成假设干组件.电气控制线路工艺设计根底电器元件布置图的设计与绘制(1)电器元件在控制板(或柜)上的布置原那么1)体积大和较重的电

18、器应安装在控制板的 下面。2)发热元件应安装在控制板的上面，要留意使感温元件与发热元件隔开。3)弱电部分加屏蔽和隔离，防止强电及外界干扰。4)需求经常维护检修操作调整用的电器安装位置不宜过高或过低。5)尽量把外形及构造尺寸一样的电器元件安在一排。6)电器元件的布置和安装不宜过密，应留一定的空间位置，以利于操作。7)电器布置应适当思索对称。.电气控制线路工艺设计根底(2)电器元件的相互位置1)电器之间的间隔应便于操作和检修2)应保证各电器的电气间隔，包括漏电间隔和电气间隙3)应思索有些电器的飞弧间隔.电气控制线路工艺设计根底电气柜、箱及非规范零件图的设计制造单独的电气控制柜、箱，其设计需求思索以下几个方面：1) 非特殊情况下，应使总体尺寸符合构造根本尺寸与系列。2