电器控制线路的设计方法讲稿

电器控制线路的设计方法,设计方法通常有两种：经验设计法逻辑设计法,经验设计法：根据生产机械的工艺要求和加工过程，利用各种典型的基本控制环节，加以修改、补充、完善，最后得出最佳方案。 试探的方法，没有固定模式 ，设计结果不是唯一的。采用经验设计法，应注意以下几个问题：,一、经验设计法,1、保证控制线路工作的安全和可靠性,线圈的连接 交流控制线路中，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。,吸合快慢不一致，导致先吸合电器的线圈电感增加，两个同时动作的线圈应并联连接,触点的连接,同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠得很近，不能分别接在电源的不同相上。,电位不等,飞弧,等电位, ,避免多个电器元件依次动作后才能接通另一个电器元件,应考虑电器触头的接通和分断能力,若触头容量不够，可在线路中增加中间继电器或增加线路中触头数目；增加接通能力用多触头并联连接，增加分断能力用多触头串联连接。,应考虑电器电器元件触头竞争”问题,“先断后合”型：通电时常闭触头先断开，常开触头后闭合；断电时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。 “先合后断”型：通电时常开触头先闭合，常闭触头后断开；断电时常闭触头先闭合。常开触头后断开。,同一继电器的常开触头和常闭触头有“先断后合”型和“先合后断”型。,应考虑电器电器元件触头竞争”问题,KA“先断后合”型：自锁不能进行。 KA“先合后断”型：自锁可以进行。,2、控制线路力求简单、经济,尽量减少触头的数目 经济，故障机会少。,尽量减少连接导线,图中，KM在控制柜，启停按钮在操作台。,线路在工作时除必要的电器元件必须长期通电外，其余电器应尽量不长期通电，以延长电器元件的使用寿命和节约电能。,3、防止寄生电路,控制线路在工作中出现意外接通的电路叫寄生电路。寄生电路会破坏线路的正常工作，造成误动作。,热继电器动作时会出现寄生电路，使KM1不能断电,4、应具有必要的保护环节,短路保护 电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器作短路保护。 过流保护 不正确起动方法和过大的负载转矩常引起电动机的过电流故障。过电流一般比短路电流要小，过电流保护常用于直流电动机和绕线式异步电动机的控制线路中。采用过电流继电器和接触器配合使用。 过载保护 常采用热继电器作笼型电动机的长期过载保护,零电压保护 零电压保护通常采用并联在起动按钮两端的接触器的自锁触头来实现。,零电压继电器,多功能保护器,正常情况分析 断相保护 过载保护（热保护）,互感器在电动机运行时磁路处于饱和状态。 (MX0-2000型锰锌磁环),经验设计法 实例,系统具体要求： 自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1，实现12之间自动位置循环。 无进给切削 即钻头到达位置1时不再进给。但钻头继续旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度。 快速停车 停车时，要求快速停车以减少辅助工时。,设计思路,自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1，实现12之间自动位置循环。,电动机须正、反向运转，故采用两个接触器，以改变电源相序。 采用典型的正反转控制环节。,自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1，实现12之间自动位置循环。 加限位，控制自动循环 ，改电路。,无进给切削 即钻头到达位置1时不再进给，钻头继续旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度。SQ2 （起动）延时产生作用KM2得电，故改电路如上。,快速停车 停车时，要求快速停车以减少辅助工时。,采用反接制动方式,最后设置必要的保护（FU，FR）,逻辑设计法：利用逻辑代数方法，设计电器控制线路，或对线路简化。线圈、触头 逻辑变量：接触器、继电器等电器元件线圈： 通电：线圈1； 断电：线圈0 触头： 闭合：触头1； 断开：触头0电器控制线路中，线圈的状态可用逻辑表达式表示，因而可用逻辑代数方法，设计或化简电器控制线路。,二、逻辑设计法,逻辑与：,电器控制线路与基本逻辑表达式的关系,真值表,逻辑或：,真值表,常闭触头用其线圈的非表示,逻辑非：,真值表,逻辑电路有两种基本类型： 逻辑组合电路 （无反馈，如自锁电路） 逻辑时序电路 （有反馈，有记忆功能）,逻辑设计法 设计例,例：某电动机只有在继电器KA1、KA2、KA3中任何个或任何两个继电器动作时才能运转，而在其它任何情况下都不运转。电动机的运转由接触器KM控制，试设计其控制线路。根据题目的要求，列出接触器通电状态的真值表,接触器通电状态的真值表,KA1,KA2,KA3,KA1,KA2,KA3,KM,或按书中化简为,第三章 生产机械的电器控制,3_1 卧式机床的电气控制,卧式车床外观及工作要求,床身,主轴,刀架,溜板箱,主轴转动，带动装夹在其端头的工件转动； 刀具安装在刀架上，随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动； 加工的工件转动惯量比较大，不易停车，须采用电气制动； 在加工的过程中，还需提供切削液； 为减轻劳动强度和节省工作时间，带动刀架移动的溜板箱能够快速移动。,对电力拖动控制系统要求,床身,主轴,刀架,溜板箱,主电动机M1 完成主轴主运动的驱动，直接起动方式，可正反转，电气停车制动，具有点动功能。 电动机M2 拖动冷却泵，在加工时提供切削液，直接起动停止方式，连续工作。 快速移动电动机M3 根据需要，随时手动控制起停。,冷却泵电动机M2 KM3控制 刀架快速移动：由转动刀架手柄压动位置开关SQ控制驱动溜板箱带动刀架快速移动。,点动控制,正转启、停过程 反转启、停过程,3_5 桥式起重机的电气控制,30/5T桥吊（交流）,桥式起重机结构（桥吊）,桥架（大车） 小车 提升机构（主、副起升机构）,提升,大车,小车,电力拖动控制要求,空钩能快速升降，以提高生产率，轻载起升速度大于额定负载时起升速度。 具有一定的调速范围。 起升或下放重物至预定位置附近时，都需低速。 起升的第一级是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击，所以起动转矩不能大，一般在额定转矩的50以下。 任何负载下降，起升电动机发出之转矩，可以是电动或制动的，二者的转换是自动进行。 采用电气制动以减轻机械抱闸的负担，机械抱闸用以防止因电源故障停电使重物自由下落造成事故。,主起升电动机机械特性,交流电力拖动控制系统中的电机,M1：主起升电机（主令控制器SA1控制） M2：副起升电机（凸轮控制器SA2控制） M3：小车电机 （凸轮控制器SA3控制） M4、M5：桥架电机（凸轮控制器SA4控制） 每台电机均配电磁抱闸机构,副起升,小车,大车,主起升,门安全开关,大车限位,小车限位,副起升限位,超过限位，保护；回零，再调整,副起升凸轮控制器SA2触头闭合表,主起升控制,主起升主令控制器触点闭合表,起升1档,SQ9：上升极限限位,起升2档,SQ9：上升极限限位,起升3档,SQ9：上升极限限位,起升4档,SQ9：上升极限限位,起升5档,SQ9：上升极限限位,起升6档,SQ9：上升极限限位,下降（制动）C档,状态：抱闸，正转KM1接通。作用：手柄由下降回零位时，电气上反接制动，机械制动，防止溜钩（下滑）单是机械抱闸力不够。,下降（制动）1档,状态：抱闸松，正转KM1接通。重物拖动电机反转，电机制动。,下降（制动）2档,状态：抱闸松，正转KM1接通。重物拖动电机反转，电机制动。,下降（强力）3档,状态：抱闸松，反转KM2接通。空载或轻钩下放，电机电动反转，克服摩擦