第四章--电气控制系统设计.ppt

电电气控制与气控制与PLC应应用用 王王红红梅梅第第4章章 电电气控制系气控制系统设计统设计 4.1 电电气原理气原理图图的的设计设计4.1.1 设计设计原原则则 满满足技足技术术、经济经济指指标标要求，操作、要求，操作、维维修修方便的基本要求。通方便的基本要求。通过优选过优选器件，提高可靠器件，提高可靠性，延性，延长长寿命，提高寿命，提高产产品的品的竞竞争力。争力。第第4章章 电电气控制系气控制系统设计统设计 4.1.2 电电气气设计设计的基本内容的基本内容1）拟订设计拟订设计的任的任务书务书。2）选择选择拖拖动动方案和控制方式。方案和控制方式。3）设计电设计电气原理气原理图图及合理及合理选择选择元件（原理元件（原理设计设计）。）。4）绘绘制制电电气安装接气安装接线图线图（工（工艺设计艺设计）。）。5）汇总资汇总资料，料，编编写写说说明明书书。4.2 电电气控制气控制线线路路设计设计的一般的一般规规律律1.选选用典型用典型环节环节2.合理合理设计电设计电路路 设计电设计电气原理气原理图时图时，还还要考要考虑虑工程工程施工的要求。施工的要求。2.合理合理设计电设计电路路 例如：例如：图图b与与图图a相比，具有相比，具有节节省省连连接接导线导线，可靠，可靠性高等性高等优优点。点。3.减少减少线线圈通圈通电电电电流所流所经过经过的触点点数的触点点数 例例1：3.减少减少线线圈通圈通电电电电流所流所经过经过的触点点数的触点点数l例例2：合并同：合并同类类触点触点3.减少减少线线圈通圈通电电电电流所流所经过经过的触点点数的触点点数l例例3：利用二极管的：利用二极管的单单向向导电导电性减少触点性减少触点数目。在自数目。在自动动磨床上得到使用。磨床上得到使用。4.2 电电气控制气控制线线路路设计设计的一般的一般规规律律l4.减少不必要的触点或减少不必要的触点或电电器的通器的通电时间电时间。l5.正确正确连连接接电电磁磁线线圈：圈：同同时动时动作的作的电压线电压线圈只圈只能并能并联联，同，同时动时动作的作的电电流流线线圈只能串圈只能串联联。6.避免出避免出现现寄生回路寄生回路l寄寄生生回回路路：在在控控制制电电路路动动作作过过程程中中或或事事故故情情况况下下，意意外外接接通通的的电电路称路称为为寄生回路。寄生回路。l解解释释：正正常常情情况况下下，电电路路能能够够满满足足要要求求，但但是是当当电电机机过过热热FR断断开开后后，电电机机便便出出现现虚虚线线所所示示的的寄寄生生回回路路，KM1无无法法断断电电，电动电动机不能得到机不能得到过热过热保保护护。7.防止防止竞竞争争现现象象 如如图图所示：当所示：当时间继电时间继电器器动动断触点断触点延延时时断开后，断开后，时间继电时间继电器器线线圈断圈断电电，使得，使得经过经过ts秒断开的秒断开的动动断延断延时时断开触点恢复断开触点恢复闭闭合，以及合，以及经过经过t1秒瞬秒瞬时动时动合触点断开。合触点断开。若若tst1，则电则电路能反身关路能反身关闭闭。若若tst1，则继电则继电器器KT线线圈将再次圈将再次通通电电，这这种种现现象叫象叫触点触点竞竞争争。结论结论：继电继电、接触器控制、接触器控制电电路不得路不得用自身触点切断用自身触点切断线线圈的圈的导电电导电电路。路。8.正确正确选择选择控制控制电电源源 1）主）主电电路一般采用交流路一般采用交流电电器。器。2）控制）控制电电路有多种路有多种选择选择：对对于于简单简单的控制的控制线线路，可直接用交流路，可直接用交流电电网供网供电电；线线路路比比较较复复杂杂，电电器器较较多多，电电路路的的可可靠靠性性较较高高，且且有有照照明明要要求求，则则采采用用控控制制变变压压器器隔隔离离并并降降压压（127V、110V、36V）的低）的低压压供供电电。控控制制电电路路复复杂杂，电电器器数数目目很很多多，对对每每一一个个电电器器的的可可靠靠性性要要求求较较高高，以以及及带带有有直直流流负负载载（如如直直流流电电磁磁铁铁）时时，可采用低可采用低压压直流直流电电源供源供电电。4.3 电电气控制原理气控制原理设计设计方法方法l 电电气控制原理气控制原理设计设计方法有两种，方法有两种，经验设经验设计计法和法和逻辑逻辑代数代数设计设计法法。l1.经验设计经验设计法法 电电气控制气控制设计设计的内容包括主的内容包括主电电路、控路、控制制电电路和路和辅辅助助电电路的路的设计设计。1.经验设计经验设计法步法步骤骤主主电电路：主要考路：主要考虑电动虑电动机起机起动动、点、点动动、正反、正反转转、制、制动动及及多速控制的要求。多速控制的要求。控制控制电电路：路：满满足足设备设备和和设计设计任任务务要求的各种自要求的各种自动动、手、手动动的的电电气控制气控制电电路。路。辅辅助助电电路：完善控制路：完善控制电电路要求的路要求的设计设计，包括短路、，包括短路、过过流、流、过载过载、零、零压压、连锁连锁（互（互锁锁）、限位等）、限位等电电路保路保护护措施，以措施，以及信号指示、照明等及信号指示、照明等电电路。路。反复反复审审核：根据核：根据设计设计原原则审则审核核电电气气设计设计原理原理图图，有必要，有必要时时可以可以进进行模行模拟实验拟实验，修改和完善，修改和完善电电路路设计设计，直至符合，直至符合设计设计要求。要求。2.经验设计经验设计法步法步骤骤步步骤骤：根据生根据生产产机械的要求，机械的要求，选选用典型用典型环节环节，将它，将它们们有有机的机的组组合起来，并加以合起来，并加以补补充修改，充修改，综综合成所需的合成所需的控制控制电电路。路。没有典型没有典型环节环节，可以根据工，可以根据工艺艺要求自行要求自行设计设计，采，采用用边边分析分析边边画画图图的方法，不断增加的方法，不断增加电电器元件和控器元件和控制触点，以制触点，以满满足足给给定的工作条件和要求。定的工作条件和要求。2.经验设计经验设计法的特点法的特点经验设计经验设计的特点：的特点：设计设计方法方法简单简单易于掌握，使用广泛。易于掌握，使用广泛。要求要求设计设计者有一定的者有一定的设计经验设计经验，需要反复修改，需要反复修改图图纸纸，设计设计速度速度较较慢。慢。设计设计程序不固定，一般需要程序不固定，一般需要进进行模行模拟实验拟实验。不宜不宜获获得最佳得最佳设计设计方案。方案。设计练习设计练习l1.试试设设计计一一控控制制电电路路，可可控控制制一一台台笼笼型型异异步步电电动动机机正正、反反转转 转转换换，其主，其主电电路如路如图图所示，要求：所示，要求：（1）电电路中有短路及路中有短路及过载过载保保护护；（2）可控制停止；）可控制停止；（3）可可正正转转 启启动动，也也可可反反转转 启启动动；（4）用用继继电电器器接接触触器器控控制制电电路路完完成上述控制成上述控制过过程。程。设计练习设计练习l2.设计设计一控制一控制线线路，控制三台路，控制三台联联控控电动电动机，在机，在电电控上要控上要满满足下列要求：足下列要求：（1）M1、M2同同时时启启动动；（2）M1、M2启启动动后，后，M3才能启才能启动动；（3）停止）停止时时，M3必必须须先停，隔先停，隔6s后，后，M1和和M2才同才同时时停止。停止。（4）画出主）画出主电电路和控制路和控制线线路；路；（5）电电路中路中应应有必要的保有必要的保护护措施。措施。