电力传动系统控制线路的设计.pdf

科技观察 电气传动系统控制线路的设计 1 5 0 0 2 5 黑龙江信 息 技 术职业学院 ( 黑龙江哈 尔滨) 艾铁伟 【 摘 要】电气传动技术广泛应用于现代工农业生产的方方面 面， 如何使其更为经济、 可靠的服 务于现代社会的生产与生活， 直 是广大相关技术人 员关注的焦 点。 故笔者结合多年实践， 对 电气传 动系统控制线路设计的原则、 要求及步骤 进行了 详细的总结， 以供参 考。 【 关键词】电气传动； 控制线路； 设计 1 引言 电气传动是用电动机作原动机带动各种机器或部件运动， 将 电能转换成机械能， 来完成一定的工作任务。 由于电动机具有性 能优良、 高效可靠、 控制方便等优点， 现在大多数设备都采用电气 传动， 例如： 工农业生产、 交通运输、 家用电器等。 总之， 电气传动 已经广泛应用于现代化生产和生活的方方面面。 2 电气控制线路的设计原则与要求 2 1应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的 要求 设计之前首先要调查清楚生产要求， 因为控制线路是为整个 设备和工艺服务的。 一 般控制线路只要求满足起动、 反向和制动。 有些还要求在 一 定范围内平滑调速和按规定改变转速， 当出现事故时需要必要 的保护及信号预报。 各部分运动要求有一定的配合和联锁关系等 等。 如果已有类似设备， 还应了解现有控制线路的特点以及操作 者对它们的反映。 这些都是在设计之前应该调查清楚的。 2 2在满足生产要求的前提下， 控制线路应力求简单和经济 ( 1 ) 尽量选用标准的、 常用的或经过考验的线路和环节。 ( 2 ) 尽量缩短连接导线的长度和数量， 设计控制线路时， 应 考虑到各个元件之间的实际接线。 特别是要注意电气柜、 操作台 和限位开关之间的连接线。 ( 3 ) 应减少不必要的触点或电气元件， 以简化线路。 在控制 线路图设计完成后， 可将线路化成逻辑表达式， 进行化简。 ( 4 ) 控制线路在工作时， 除必要的电气必须通电外， 其余的 尽量不通电， 以节约电能。 2 3保证控制线路工作的可靠和安全 为了保证控制线路工作可靠， 应选用可靠的电气元件， 同时在 具体的线路设计中还要注意以下要点： ( 1 ) 正确选择电气的触点 同一电气的常开和常闭辅助触点靠得很近， 如果分别接在电 源的不同相上， 如图2 3 1 所示， 限位开关S T的常开触点和常闭 触 点 由于电位不等， 当触点断开产生 电弧 时， 很可 能在触 点间形 成飞弧而早晨电源短路。若按照图2 3 - 2 接线，由于两触点电位 相同， 就不会造成飞弧， 即使引入线的绝缘损坏也不会使电源短 路。 ( 2 ) 正确连接电气的线圈 在交流控制电路中， 电气线圈最好不要串联连接， 因为两个 交流接触器线圈串联， 即使外加电压是这两个线圈额定电压之 图2 B - l电气触点的不合理连接 图 和 ， 由于它们 的动 作总 是 有先后 之 分， 通 电后 先动作的接触器磁路闭 合使其线圈电感增大， 即压降增大， 导致另一 线 圈达不 到动作 电压 ， 因此 ， 两个 电气需要 同 时 动作 ， 其 线圈应并 联 接入电路。 当两个电磁线圈电感量相差很大时， 一般的并联连接仍存在 问题， 如图2 3 3 所示 图中直流电磁铁DT 与继电气J 并联， 在接 通电源时可正常工作， 但在断开电源时， 由于电磁铁线圈的电感比 继电气线圈的电感大得多， 所以断电时， 继电气很快释放， 但电磁 铁线圈产生的自感电势可能使继电气又动作， 一直到继电气电压 再次下降到释放值为止， 这就造成继电气的误动作。 解决方法是 可各用一个接触器的触点来控制。 ( 3 ) 在控制线路中应避免出现寄生电路 在控制线路动作过程中， 由于意外接通的电路叫寄生电路 ( 又称为假回路) ， 这是一个具有指示灯和热保护的正反方向起 动电路， 在正常工作时能完成正反方向起动、 停止和信号指示等 功能； 但当热继电气KI t 动作时， 线路就出现了如图中点划线所示 的寄生电路， 使正向接触器KM不能释放， 起不了保护作用。 ( 4 ) 在线路中应尽量避免由许多电气依次动作后才能接通另 一 个电气的控制线路。 ( 5 ) 在频繁操作的可逆线路中， 正、 反向接触器之间不仅需 要电气联锁， 而且要有机械联锁。 ( 6 ) 设计的线路应与所在电网匹配。 如电网容量的大小， 电 压、 频率的波动范围； 电网允许的冲击电流数值等等， 并据此来选 择电动机的起动方式。 ( 7 ) 应具有完善的保护环境， 使在误操作情况下也不致造成 事故。 一般应具有过载、 短路、 过流、 过压、 欠压等保护环节， 同 时还应设合闸、 断开、 事故等必须的指示信号。 2 4应尽量使操作和维修方便 控制机构的操作应简单和便利， 能迅速和方便地由一种控制 形式转换到另一种控制形式， 例如由自动控制转换到手动控制。 同时希望能实现多点控制和自动转换程序， 减少人工操作。 电控 设备应力求维修方便、 使用安全， 并应有隔离电气， 以避免带电检 修。 3 电气控制线路设计的基本步骤 通常， 对于电气控制线路设计的基本步骤主要有以下几点： 根据生产要求设计主电路； 根据主电路设计控制电路； 按 工艺要求选择控制参量 ( 行程、 时间等) ， 确定控制原则， 改进控 制电路； 设计联锁保护环节， 确保线路工作可靠、 安全； 控制 线路的校核和完善， 即线路的校核可采用逻辑代数公式进一步化 简， 使线路更合理。 这些步骤仅供参考， 同时还特别要注意积累实践经验， 掌握 和积累更多 典型线路环节， 这对于设计大有益处 对于复杂线路， 可利用一定的数学工具如逻辑代数， 采用逻辑设计法进行设计； 在现代电气传动系统中， 还可以运用可编程控制器、 单片机、 DS P 信号处理器或其它计算机控制技术实现对主电路的控制， 满足生 产要求 。 参考文献 1 陶凯， 刘向东， 陈振 ， 廖 丽娟 阀门摩擦 测试 系统的电气传 动 系统设 计 电气技 术 ， 2 0 0 7 0 l I| i 磐 i ； 1 2 7 万方数据 电气传动系统控制线路的设计电气传动系统控制线路的设计 作者：艾铁伟 作者单位：黑龙江信息技术职业学院,黑龙江哈尔滨,150025 刊名： 科技与企业 英文刊名：Science-Technology Enterprise 年，卷(期)：2011(10) 本文链接：http:/