机械设计基础（第3版）课件 第16章 机械控制系统设计

2第16章

机械控制系统设计水运仪象台(宋代)根据宋代苏颂所著的《新仪象法要》记载，水运仪象台“高约三丈五尺”约12米，宽大约7米。它由三部分组成，上面叫浑仪，用于观测天体;中间的部分叫做浑象，浑象就是天球仪，上面刻有天上的星宿；下面是报时机构，分五层：第一层用于每天的时辰报时，在每个时辰的时正报时；第二层用于看时辰的时初与时正；第三层用于报时刻，分初刻、二刻、三刻、四刻；第四层负责晚上日落、黄昏、各更、破晓、日出的报时；第五层用于展示夜晚的具体时间。这套世界上最早的天文钟包含了多个控制系统，如杠杆控制、擒纵控制等，是自动化控制的鼻祖。本章将介绍各种低压电器控制元件、控制电路以及机械控制系统设计。3第1节常用低压电器第2节电机的基本控制电路第3节机电控制系统设计第16章

机械控制系统设计4第1节常用低压电器

电器是电气控制的重要元件，是所有电工器械的简称，凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节作用的电气设备统称为电器。

随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高，电器的应用范围日益扩大，品种不断增加。按照我国现行标准规定，低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器。5组合开关按钮开关接触器中间继电器热继电器时间继电器第2节电机的基本控制回路

图16.12接触器直接启动控制电路图16.13定子绕组串接电阻降压启动控制电路图16.15Y-△降压启动控制电路图16.16接触器互锁正反转控制电路图16.17按钮互锁正反转控制电路图16.23电动与长动控制电路图16.25能耗制动控制电路第3节机电控制系统设计一方面，随着生产工艺的不断进步，生产设备的使用功能、动作程序、自动化程序也相应越来越复杂；另一方面，随着电气技术、电子技术、计算机技术、检测技术及自动控制理论构迅速发展和机械结构、工艺水平的不断提高,各类机械电力拖动的控制方式发生了深刻的变革。如可编程控制器、嵌入式系统的原理及设计可参阅专门教材。但是，传统的继电器-接触器控制系统设计的理论与方法仍然是可编程控制、数控装置及计算机联网控制等方法的基础。事实上，中、小型机械设备的电气控制系统大多数都采用继电器-接触器控制系统。继电器-接触器控制系统设计的内容可以分为两大部分，即电气原理图设计和工艺设计。电气原理图设计是继电器-接触器控制系统设计的核心，是工艺设计和制定其他技术资料的依据，主要包括以下设计内容。（1）制定电气设计技术条件，即任务书。（2）主选择电气传动方案与控制方式。（3）确定或核对电动机的类型及技术参数。（4）绘制电气控制系统原理图，确定各部分之间的关系，计算主要技术参数。（5）选择电气元件，制定元器件目录清单。（6）编写电气控制系统设计说明书。工艺设计的主要目的是便于组织电气控制装置的制造与施工，实现电气原理图设计的功能和各项技术指标，为设备的制造、调试、维护和使用提供必要的图纸资料，主要包括以下设计内容。（1）根据电气原理图及选定的电器元件，设计、绘制电气控制系统的总装配图及接线图。（2）按照电气原理图或划分的组件进行统一编号，编写各部分元件目录表，并根据总图编号统计出各组件的进出线号。（3）根据组件电气原理及选定的元件目录表，设计组件装配图（元件安装方式）、接线图，以便组件装配和生产管理。（4）根据组件装配要求，绘制电气安装板和非标准的电器安装零件图，标明技术要求，以便制造、加工。（5）根据组件尺寸及安装要求，确定电气控制柜结构与外形尺寸、安装支架、安装尺寸、面板安装方式、各组件的连接方式、通风散热以及维修操作位置、方式等。（6）汇总电气控制系统原理图、总装