电气控制与PLC技术课件第4章.pptVIP

4.1 电气设计的基本原则 4.2 机床电力拖动电动机的选择 4.3 电气控制线路设计 ≤ Seb——电源变压器额定容量（kVA） Ig ——电动机全压起动电流（A） Ie ——电动机额定电流（A） Pe——电动机额定功率（kW） （2）对于正反转控制方式，应防止误操作而引起的电源相间短路，必须在控制电路中考虑互锁保护。 （3）必须注意主电路的熔断保护、过载保护及其它保护元件的选择与设置。 （4）主电路与控制电路应保持严格的对应关系。 三、经验设计法的步骤和特点 1．经验设计法的基本步骤 （1）收集分析现有国内外同类型机床的电气控制电路，使控制系统满足设计原则。 （2）根据生产机械对电气控制电路的要求，首先设计各个独立环节的控制电路，然后由各个控制环节之间的关系进一步拟定联锁控制电路及辅助电路的设计。一般的机床电气控制电路设计包括主电路、控制电路和辅助电路等设计。 a. 主电路设计主要考虑电动机的起动、正反转、制动、点动及多速电动机的调速等。 （3）合理选择各种电器元件，符合人机关系，便于使用和维修。 （4）全面检查所设计电路，在条件允许的情况下，进行模拟试验，克服在工作过程中因误动作而产生的事故因素，逐步完善整个电器控制电路的设计。 b. 控制电路设计主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生产工艺要求，包括实现加工过程自动化或半自动化的控制等。 c. 辅助电路设计主要考虑如何完善整个控制电路的设计，包括短路、过载、超程、零压、联锁、光电测试、信号、照明等各种保护环节。 2．经验设计法的基本特点 （1）其设计过程是逐步完善的，一般不易获得最佳设计方案。但该方法简单易行，使用很广。 （2）需反复修改草案，故会影响设计速度。 （3）需要一定的经验才能进行设计，在设计中往往会因考虑不周而影响电路的可靠性。 （4）一般需要进行模拟试验。 四、控制线路的设计规律 继电器控制线路有一个共同的特点，就是通过触点的“通”和“断”控制电动机或其他电气设备来完成运动机构的动作的。即使是复杂的控制线路，很大一部分也是动合和动断触点组合而成的。为了设计方便把它们的相互关系归纳为以下几个方面。 1．常开触点串联 当要求几个条件同时具备时，才使电器线圈得电动作，可用几个常开触点与线圈串联的方法实现。如图中K1、K2、Ｋ3都动作接通时继电器KM才动作，这种关系在逻辑线路中称“与”逻辑。 K1 K2 K3 KM 2．常开触点并联 当在几个条件中，只要求具备其中任一条件，所控制的继电器线圈就能得电，这时，可用几个常开触点并联来实现。这种关系在逻辑线路中叫“或”逻辑。 SB1 SB3 SB5 SB4 SB6 KM KM SB2 3．常闭触点串联 当几个条件仅具备一个时，继电器线圈就断电，可用几个常闭触点与控制的电器线圈串联的方法来实现。 SB1 SB3 SB5 SB2 SB4 SB6 KM KM 4．常闭触点并联 当要求几个条件都具备时，电器线圈才断电，可用几个常闭触点并联，再与控制的继电器线圈串联的方法来实现。 5．保护电器的作用 一般保护电器应既能保证控制线路长期正常运行，又能起到保护电动机及其它电器设备的作用。一旦线路出现故障，它的触点就应以“通”转为“断”。 五、控制线路设计的一般问题 1．简化电路、减少触头，提高电路工作的可靠性 从可靠性设计的观点看，在满足功能要求的前提下，电路应尽可能简化。电气元件越少，触头数量就越少，发生故障的机率降低，从而工作可靠性提高。 1）合并同类触头 如图所示，在获得同样功能的情况下，b）图比a）图在电路上少了一个触头。但在合并触头时应注意触头所允许通过的额定电流值的限制。 应尽量避免多个触头依次动作才接通另一个电器的现象。 合并同类触头 K1 K2 K2 K3 K1 K2 K3 b) a) 2）利用转换触头 利用具有转换触头的中间电器，将两个触头（属于同一个电器的一个常开触头、一个常闭触头）合并成一个转换触头。 利用转换触头 K1 K2 K3 K4 K5 K1 SA K4 K3 K2 K5 3）在直流电路中利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触头数目 如图所示电路是等效的，对于弱电电器控制电路是行之有效的方法，目前在自动磨床上得到应用。 利用二极管等效 K1 K2 KM1 KM2 K1 K1 K2 KM1 KM2 VD 4）利用逻辑代数进行电路化简 5）触点化简与合并举例 触点化简与合并 K1 K2 K K1 K1 K K1 K K1 K2 K3 K4 K1 K K2 K3 K4