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電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的詳述

來(lái)源:未知 發(fā)布時(shí)間:2020-10-10 ?點(diǎn)擊量:

一.電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法與步驟
1、電氣控制原理電路的基本設(shè)計(jì)方法
電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法有分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。
(1)分析設(shè)計(jì)法
分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來(lái),并經(jīng)補(bǔ)充和修改,將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)沒有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí),可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計(jì)。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單,無(wú)固定的設(shè)計(jì)程序,它容易為初學(xué)者所掌握,在電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用。缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)出的方案不一定是最佳方案,當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周全時(shí)會(huì)影響線路工作的可靠性。
(2)邏輯設(shè)計(jì)法
邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來(lái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì),從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求和工藝要求出發(fā),將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電,觸點(diǎn)的閉合與斷開,主令電器的接通與斷開看成邏輯變量,根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來(lái)表達(dá),然后再化簡(jiǎn),做出相應(yīng)的電路圖。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案。缺點(diǎn)是這種方法設(shè)計(jì)難度較大,整個(gè)設(shè)計(jì)過程較復(fù)雜,還要涉及一些新概念,因此,在一般常規(guī)設(shè)計(jì)中,很少單獨(dú)采用。
 
2、電氣原理圖設(shè)計(jì)的基本步驟
(l)根據(jù)確定的拖動(dòng)方案和控制方式設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖。
(2)設(shè)計(jì)出原理框圖中各個(gè)部分的具體電路。設(shè)計(jì)時(shí)按主電路、控制電路 、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)行。
(3)繪制總原理圖。
(4)恰當(dāng)選用電器元件,并制訂元器件明細(xì)表。
3、原理圖設(shè)計(jì)的一般要求
(1)電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求
在設(shè)計(jì)之前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解,并在此基礎(chǔ)上來(lái)考慮控制方式,起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的要求,設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。
(2)控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求
對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制電路,往往直接采用交流380V或220V電源,不用控制電源變壓器。對(duì)于比較復(fù)雜的控制電路,應(yīng)采用控制電源變壓器,將控制電壓降到110V或48V、24V。對(duì)于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)的控制電路,常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路,常采用24V直流電源供電。
(3)確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性
電器元件的工作要穩(wěn)定可靠,符合使用環(huán)境條件,并且動(dòng)作時(shí)間的配合不致引起競(jìng)爭(zhēng)。 復(fù)雜控制電路中,在某一控制信號(hào)作用下,電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài),常常有幾個(gè)電器元件的狀態(tài)同時(shí)變化,考慮到電器元件總有一定的動(dòng)作時(shí)間,對(duì)時(shí)序電路來(lái)說,就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài)。
 
而對(duì)于開關(guān)電路,由于電器元件的釋放延時(shí)作用,也會(huì)出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性。 這兩種現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動(dòng)作,當(dāng)電器元件的動(dòng)作時(shí)間可能影響到控制電路的動(dòng)作時(shí),需要用能精確反映元件動(dòng)作時(shí)間及其互相配合的方法來(lái)準(zhǔn)確分析動(dòng)作時(shí)間,從而保證電路正常工作。
 
電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 電器元件圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定,繪制時(shí)要合理安排版面。 在實(shí)際連接時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ① 正確連接電器線圈。 交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用,即使是兩個(gè)同型號(hào)電壓線圈也不能采用串聯(lián)后,接在兩倍線圈額定電壓的交流電源上,以免電壓分配不均引起工作不可靠。在直流控制電路中,對(duì)于電感較大的電器線圈,如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵(lì)磁線圈等,不宜與同電壓等級(jí)的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。如圖,當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時(shí),電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),加在中間繼電器KA的線圈上,造成KA的誤動(dòng)作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R,并在KA支路串入KM常開觸點(diǎn),如圖b)就能可靠工作。
 
②合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。
對(duì)于某些回路,電器元件或觸點(diǎn)位置互換時(shí),并不影響其工作原理,但在實(shí)際運(yùn)行中,影響電路安全并關(guān)系到導(dǎo)線長(zhǎng)短,如圖a)接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。圖b)所示的接法較為合理。
③防止出現(xiàn)寄生電路。
寄生電路是指在控制電路的動(dòng)作過程中,意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個(gè)具有指示燈和過載保護(hù)的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時(shí),能完成正反向起動(dòng)、停止與信號(hào)指示。但當(dāng)FR動(dòng)作斷開后,電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路,使接觸器KM1不能可靠釋放而得不到過載保護(hù)。如果將FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避免產(chǎn)生寄生電路。
④盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量,縮短連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度。
⑤控制電路工作時(shí),應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量,以降低故障的可能性并節(jié)約電能。
⑥在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來(lái)斷開或接通大容量接觸器線圈時(shí),要分析觸點(diǎn)容量的大小,若不夠時(shí),必須加大繼電器容量或增加中間繼電器,否則工作不可靠。
4、應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)
控制電路在事故情況下,應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械的安全,并能有效地制止事故的擴(kuò)大。為此,在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施,必要時(shí)還可設(shè)置相應(yīng)的指示信號(hào)。
5、操作、維修方便
控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā),力求操作簡(jiǎn)單、維修方便。
6、控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)
7、在滿足工藝要求的前提下,控制電路應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路,縮減電器的數(shù)量,采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號(hào)的電器。
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