機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-論工廠照明及電氣控制設(shè)計(jì).doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說 明 書）題 目： 論工廠照明及電氣 控制設(shè)計(jì) 姓 名： 范 睢 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書姓名 范 睢 專業(yè) 機(jī)電一體化 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）開始日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）題目： 論工廠照明及電氣控制設(shè)計(jì) A編制設(shè)計(jì) B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 馬桂榮 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 機(jī)械工程 系 機(jī)電一體化 專業(yè)，學(xué)生 范 睢 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 論工廠照明及電氣控制設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 論工廠照明及電氣控制設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 馬桂榮 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第 頁(yè)共 頁(yè)學(xué)生姓名： 范 睢 專業(yè) 機(jī)電一體化 年級(jí) 08級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 論工廠照明及電氣控制設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我國(guó)的機(jī)器制造業(yè)也突飛猛進(jìn)，迅速崛起，工廠照明系統(tǒng)也越加完善。工廠，因?yàn)榄h(huán)境和連續(xù)生產(chǎn)的原因，對(duì)于良好的照明一直有著很高的要求。良好的照明往往就意味著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的保證，對(duì)于生產(chǎn)人員的安全與健康也起到重要的作用。本文通過介紹工廠照明及電氣控制的設(shè)計(jì)，分析照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇與照明參數(shù)的計(jì)算，闡明照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、照明燈具選擇方式及電氣控制設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題。1.1工業(yè)照明設(shè)計(jì)范圍及其種類 工廠是生產(chǎn)既定產(chǎn)品的場(chǎng)所，一般由廠房，辦公及其他附屬用房，各類戶外裝置，站、場(chǎng)、道路等組成。工廠照明設(shè)計(jì)范圍包括室內(nèi)照明，戶外裝置照明，站、場(chǎng)照明，地下照明，道路照明，警衛(wèi)照明，障礙照明等。1.2工業(yè)廠房的特點(diǎn)及其分類 1.工業(yè)廠房特點(diǎn) 工業(yè)廠房按其建筑結(jié)構(gòu)型式可分為單層工業(yè)建筑和多層工業(yè)建筑。2.工業(yè)廠房的分類 根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)，工業(yè)廠房大致可分為以下三種類型。(1)一般性生產(chǎn)廠房：正常環(huán)境下生產(chǎn)的廠房。(2)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性生產(chǎn)廠房：正常生產(chǎn)或儲(chǔ)存有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)物的廠房。(3)處在惡劣環(huán)境下的生產(chǎn)廠房：多塵、潮濕、高溫或有蒸汽、振動(dòng)、煙霧、酸堿腐蝕性氣體或物質(zhì)、有輻射性物質(zhì)的生產(chǎn)廠房。1.3工廠照明設(shè)計(jì)的一般要求 工廠照明應(yīng)遵循下列一般原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.照明方式的選擇 2.照度標(biāo)準(zhǔn) 3.照明質(zhì)量 4.工業(yè)照明光源選擇 2.1在按環(huán)境條件選擇燈具的型式時(shí)，需注意環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、污穢、塵埃、腐蝕、有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)介質(zhì)等情況。3.1大部分工廠都擁有以大型機(jī)器或設(shè)備構(gòu)成的生產(chǎn)線。工廠的照明控制，關(guān)乎到生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效益問題。工廠是用電的大戶，節(jié)能要從小處抓起，照明控制是可行的辦法。采用智能照明控制系統(tǒng)，能達(dá)到時(shí)間控制，場(chǎng)景控制等效果，但實(shí)際操作要通過智能系統(tǒng)完成，使用維護(hù)復(fù)雜，不便于廠房的生產(chǎn)應(yīng)用。 采用傳統(tǒng)照明控制的廠房，通過使用節(jié)能燈或無(wú)極燈來(lái)節(jié)能。但這不是最有效的節(jié)能方法，還存在巨大的節(jié)電空間，遠(yuǎn)沒有達(dá)到最節(jié)能的效果。 節(jié)能，是責(zé)任；省電，是利潤(rùn)。照明控制是工廠節(jié)能的可行辦法，但選擇何種照明控制方式更有效更具經(jīng)濟(jì)效益是要考慮的關(guān) 鍵 詞：工廠照明設(shè)計(jì)電氣控制設(shè)計(jì)論文類型：應(yīng)用研究ABSTRACTWith the sustained rapid economic development, China machine manufacturing also advance by leaps and bounds, rapid rise, plant lighting system makes perfect. Factory, because the environment and continuous production of reason, for good lighting has a high requirement. Good lighting often means production efficiency and product quality assurance, production personnel for the safety and health also play an important role. The article introduces plant lighting and electric control design, analysis lighting design standard selection and lighting parameters, clarify lighting quality standards, lighting lamps and lanterns chooses way and electrical control design of some problems should be paid attention to. 1.1 industrial lighting design range and kinds of products factory is producing established by plant, venues, general office and other affiliate housing, all kinds of outdoor device, standing, field, road etc. Plant lighting design scope includes indoor lighting, outdoor lighting, standing, field device underground lighting, lighting, road lighting, lighting, lighting the guard obstacles. 1.2 industrial plant characteristics and classification 1. Industrial workshop characteristic industrial workshop according to the architectural structure types can be divided into single industrial building and multistory industrial architecture. 2. Industrial plant classification according to production characteristics, industrial workshop can be roughly divided into three types. (1) general production workshop: normal circumstances production workshop. (2) explosion and fire hazard production workshop: normal production or store have explosion and fire hazards workshop. (3) in the adverse circumstance, production workshop: more dust, moisture and high temperature or steam, vibration, smog, acid and alkali corrosive gas or material, have the radioactive material production workshop. 130 plant lighting design general requirement of plant lighting should follow the following principles to carry on the design. 1. Lighting the choice of the ways of 2. Illumination standard 3. Lighting quality 4. Industrial lighting source choice according to the environmental conditions in 2.1 choice lamps and lanterns, need to pay attention to the type of environmental temperature, humidity, vibration, filthy, dust, corrosion, have explosion and fire danger medium, etc. 3.1 most factories have with the large machine or equipment composition of the product line. The factory lighting control is closely related to the production cost, production efficiency. The factory is the large energy to electricity, small grabbed, lighting control is feasible method. Using intelligent lighting control system to achieve time control, scene control effect, but the actual operation to finish through intelligent system, use, do not facilitate maintenance of plant production application. Adopts the traditional lighting control of factories, through the use of energy-saving lamps or electrodeless lamp to energy conservation. But this is not the most effective energy saving method, there is also tremendous power saving space, far from reach most energy-saving effect. Energy saving, which are responsibility; To save on electricity, is profit. Lighting control is a factory, but the feasible methods of energy saving lighting control mode choice of more economic benefit is more effective to consider. Shut key words: plant lighting design electrical control design Paper types: applied research 目 錄目 錄4第一章 前言61.1工業(yè)照明的重要性6第二章 工業(yè)照明72.1工業(yè)廠房的特點(diǎn)及其分類72.2.1工業(yè)廠房特點(diǎn)72.2.2工業(yè)廠房的分類72.2.3工業(yè)照明設(shè)計(jì)范圍及其種類8第三章 工廠照明設(shè)計(jì)的一般要求93.1照明方式的選擇93.2照度標(biāo)準(zhǔn)93.3照明質(zhì)量93.3工業(yè)照明光源選擇103.3.1工廠照明的下列場(chǎng)所適合使用無(wú)極燈103.3.2工廠照明的下列場(chǎng)所可使用白熾燈103.4燈具選擇103.5工廠照明線路的敷設(shè)方式113.5.1電氣設(shè)備的總體布置11第四章 電氣控制裝置的電器布置124.1繪制電氣控制裝置的接線圖124.2設(shè)備內(nèi)部接線圖和外部接線圖134.2.1設(shè)備內(nèi)部接線圖134.2.2設(shè)備外部接線圖13第五章 電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法145.1控制線路的設(shè)計(jì)要求145.2控制線路的設(shè)計(jì)方法145.2.1設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)注意的問題145.2.2完善的保護(hù)措施165.3控制電器的選用175.3.1自動(dòng)空氣開關(guān)的選擇175.3.2控制按鈕的選用175.3.3行程開關(guān)的選用175.3.4萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇175.3.5接近開關(guān)的選用185.4電力拖動(dòng)方案確定的原則185.5控制方案的確定原則195.6電氣控制線路中設(shè)計(jì)中的電動(dòng)機(jī)選擇205.6.1電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的選擇205.6.2電動(dòng)機(jī)類型的選擇205.6.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇205.6.4電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇215.6.5電動(dòng)機(jī)功率的選擇215.7電氣控制線路中設(shè)計(jì)中的元器件選擇225.7.1接觸器的選用225.7.2繼電器的選擇235.7.3熱繼電器的選擇235.7.4熔斷器的選擇235.7.5熔斷器上下級(jí)的配合245.7.6控制變壓器的選用24第六章 燈具的選擇266.1一般性工業(yè)廠房的燈具選擇266.2照明方案26第七章 工廠的照明系統(tǒng)287.1工廠照明的發(fā)展趨勢(shì)28第八章 小 結(jié)29參考文獻(xiàn)30致謝31第一章 前言1.1工業(yè)照明的重要性工廠，因?yàn)榄h(huán)境和連續(xù)生產(chǎn)的原因，對(duì)于良好的照明一直有著很高的要求。良好的照明往往就意味著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的保證，對(duì)于生產(chǎn)人員的安全與健康也起到重要的作用。本文通過介紹工廠照明及電氣控制的設(shè)計(jì)，分析照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇與照明參數(shù)的計(jì)算，闡明照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、照明燈具選擇方式及電氣控制設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題。第二章 工業(yè)照明2.1工業(yè)廠房的特點(diǎn)及其分類2.2.1工業(yè)廠房特點(diǎn)工業(yè)廠房按其建筑結(jié)構(gòu)型式可分為單層工業(yè)建筑和多層工業(yè)建筑。多層工業(yè)建筑的廠房絕大多數(shù)見于輕工、電子、儀表、通信、醫(yī)藥等行業(yè)，此類廠房樓層一般不是很高，其照明設(shè)計(jì)與常見的科研實(shí)驗(yàn)樓等相似，多采用熒光燈照明方案。機(jī)械加工、冶金、紡織等行業(yè)的生產(chǎn)廠房一般為單層工業(yè)建筑，并且根據(jù)生產(chǎn)的需要，更多的是多跨度單層工業(yè)廠房，即緊挨著平行布置的多跨度廠房，各跨跨度視需要可相同或不同。單層廠房在滿足一定建筑模數(shù)要求的基礎(chǔ)上視工藝需要確定其建筑寬度(跨度)、長(zhǎng)度和高度。廠房的跨度B：一般為6、9、12、15、18、21、24、27、30、36m。廠房的長(zhǎng)度L：少則幾十米，多則數(shù)百米。廠房的高度H：低的一般56m，高的可達(dá)3040m，甚至更高。廠房的跨度和高度是廠房照明設(shè)計(jì)中考慮的主要因素。另外，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性及工段間產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)男枰?，多?shù)工業(yè)廠房?jī)?nèi)設(shè)有吊車，其起重量輕的可為35t，大的可達(dá)數(shù)百噸(目前機(jī)械行業(yè)單臺(tái)吊車起重量最大可達(dá)800t)。因此，工廠照明通常采用裝在屋架上的燈具來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.2.2工業(yè)廠房的分類根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)，工業(yè)廠房大致可分為以下三種類型。(1)一般性生產(chǎn)廠房：正常環(huán)境下生產(chǎn)的廠房。(2)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性生產(chǎn)廠房：正常生產(chǎn)或儲(chǔ)存有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)物的廠房。(3)處在惡劣環(huán)境下的生產(chǎn)廠房：多塵、潮濕、高溫或有蒸汽、振動(dòng)、煙霧、酸堿腐蝕性氣體或物質(zhì)、有輻射性物質(zhì)的生產(chǎn)廠房。根據(jù)上述的分類，應(yīng)嚴(yán)格遵照生產(chǎn)條件的不同來(lái)進(jìn)行工廠照明設(shè)計(jì)。2.2.3工業(yè)照明設(shè)計(jì)范圍及其種類 工廠是生產(chǎn)既定產(chǎn)品的場(chǎng)所，一般由廠房，辦公及其他附屬用房，各類戶外裝置，站、場(chǎng)、道路等組成。工廠照明設(shè)計(jì)范圍包括室內(nèi)照明，戶外裝置照明，站、場(chǎng)照明，地下照明，道路照明，警衛(wèi)照明，障礙照明等。(1)室內(nèi)照明：廠房?jī)?nèi)部照明及辦公等附屬用房?jī)?nèi)部照明。(2)戶外裝置照明：為戶外各種裝置而設(shè)置的照明。例如造船工業(yè)的露天作業(yè)場(chǎng)，石油化工企業(yè)的釜、罐、反應(yīng)塔，建材企業(yè)的回轉(zhuǎn)窯、皮帶通廊，冶金企業(yè)的高爐爐體、走梯、平臺(tái)，動(dòng)力站的煤氣柜，總降壓變電站的戶外變、配電裝置，戶外式水泵站冷卻架(塔)和戶外式通風(fēng)除塵設(shè)備等的照明。(3)站場(chǎng)照明：車站、鐵道編組站、停車場(chǎng)、露天堆場(chǎng)等設(shè)置的照明。 (4)地下照明：地下室、電纜隧道、綜合管廊及坑道內(nèi)的照明。(5)道路照明：工廠廠區(qū)公路及其他道路的照明。(6)警衛(wèi)照明：沿廠區(qū)周邊及重點(diǎn)場(chǎng)所周邊警衛(wèi)區(qū)設(shè)置的照明。(7)障礙照明：廠區(qū)內(nèi)設(shè)有特高的建、構(gòu)筑物，如煙囪等，根據(jù)地區(qū)航空條件，按有關(guān)規(guī)定需要裝設(shè)的標(biāo)志照明。本文重點(diǎn)在工業(yè)廠房?jī)?nèi)部照明及電氣控制設(shè)計(jì)。 第三章 工廠照明設(shè)計(jì)的一般要求3.1照明方式的選擇(1)對(duì)于照度要求較高，工作位置密度不大，單獨(dú)采用一般照明不合理的場(chǎng)所宜采用混合照明。(2)對(duì)作業(yè)的照度要求不高，或當(dāng)受生產(chǎn)技術(shù)條件限制，不適合裝設(shè)局部照明，或采用混合照明不合理時(shí)，宜單獨(dú)采用一般照明。(3)當(dāng)某一工作區(qū)需要高于一般照明照度時(shí)可采用分區(qū)一般照明。(4)當(dāng)分區(qū)一般照明不能滿足照度要求時(shí)應(yīng)增設(shè)局部照明。(5)在工作區(qū)內(nèi)不應(yīng)只裝設(shè)局部照明。3.2照度標(biāo)準(zhǔn)工廠照明設(shè)計(jì)的照度值應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了十六大類工業(yè)建筑的一般照明的照度值。各類工廠更為具體的工作場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)按相關(guān)行業(yè)的規(guī)定。3.3照明質(zhì)量照明質(zhì)量是衡量工廠照明設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)志。它主要包括以下內(nèi)容：(1)選用效率高和配光曲線合適的燈具。根據(jù)燈具在廠房房架上懸掛高度按室形指數(shù)尺，值選取不同配光的燈具。當(dāng)RI=0.50.8時(shí)，宜選用窄配光燈具；當(dāng)RI=0.81.65時(shí)，宜選用中配光燈具；當(dāng)RI=1.655時(shí)，宜選用寬配光燈具。(2)選用色溫適當(dāng)和顯色指數(shù)符合生產(chǎn)要求的照明光源。(3)達(dá)到規(guī)定的照度均勻度：作業(yè)區(qū)域內(nèi)一般照明照度均勻度不應(yīng)小于0.7，作業(yè)區(qū)鄰近周圍的照度均勻度不應(yīng)小于0.5。(4)滿足照明直接眩光限制的質(zhì)量要求：統(tǒng)一眩光值(UGR)按GB 50034-2004之規(guī)定。即一般允許值為22，精細(xì)加工值為19。(5)采取措施減小電壓波動(dòng)、電壓閃變對(duì)照明的影響和防止頻閃效應(yīng)。(6)照明裝置應(yīng)在允許的工作電壓下工作，在采用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈的場(chǎng)所應(yīng)采用補(bǔ)償電容器，以提高其功率因數(shù)。3.3工業(yè)照明光源選擇光源應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)和要求選擇。照明光源宜采用無(wú)極燈（無(wú)極燈祥情請(qǐng)參照此詞條）、三基色細(xì)管徑直管熒光燈、金屬鹵化物燈或高壓鈉燈。光源點(diǎn)距地高度在4m及以下時(shí)宜選用無(wú)極燈和細(xì)管熒光燈；高度較高的廠房(6m以上)可采用無(wú)極燈和金屬鹵化物燈，無(wú)顯色要求的可用高壓鈉燈。3.3.1工廠照明的下列場(chǎng)所適合使用無(wú)極燈：1. 燈具要頻繁開關(guān)、瞬時(shí)啟動(dòng)的場(chǎng)所；2. 有行車作業(yè)，需要避免產(chǎn)生眩光的場(chǎng)所；3. 用燈時(shí)間長(zhǎng)，用電量大，需要節(jié)能、節(jié)電、省錢的場(chǎng)所；4. 需要嚴(yán)格識(shí)別顏色的場(chǎng)所(如光譜分析室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等)。3.3.2工廠照明的下列場(chǎng)所可使用白熾燈： (1)對(duì)防止電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所。 (2)開關(guān)燈頻繁的場(chǎng)所。 (3)照度要求不高，照明時(shí)間較短的場(chǎng)所。 (4)局部照明及臨時(shí)使用照明的場(chǎng)所。 在需要嚴(yán)格識(shí)別顏色的場(chǎng)所(如光譜分析室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等)宜采用高顯色三基色熒光燈。3.4燈具選擇工廠照明用燈具應(yīng)按環(huán)境條件、滿足工作和生產(chǎn)條件來(lái)選擇，并適當(dāng)注意外形美觀，安裝方便和與建筑物的協(xié)調(diào)，以做到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。3.5工廠照明線路的敷設(shè)方式廠房照明支線一般采用絕緣導(dǎo)線沿(或跨)屋架用絕緣子(或瓷柱)明敷的方式。當(dāng)大跨度廠房屋面結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)架型式時(shí)，除上述方式外，還可采用絕緣導(dǎo)線或電纜穿鋼管沿網(wǎng)架敷設(shè)。爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性廠房的照明線路一般采用銅芯絕緣導(dǎo)線穿水煤氣鋼管明敷。在受化學(xué)性(酸、堿、鹽霧)腐蝕物質(zhì)影響的地方可采用穿硬塑料管敷設(shè)。根據(jù)具體情況，在有些場(chǎng)所也可采用線槽或?qū)Ｓ谜彰髂妇€吊裝敷設(shè)。 電氣控制系統(tǒng)在完成電氣控制電路設(shè)計(jì)、電氣元件選擇后，就應(yīng)該進(jìn)行電氣設(shè)備的施工設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備施工設(shè)計(jì)的依據(jù)是電氣控制電路圖和所選頂?shù)碾姎庠骷?xì)表。電氣設(shè)備施工設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟如下：（1）電氣設(shè)計(jì)總體方案的擬定。（2）電氣控制裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（3）繪制電氣控制裝置的電器布置圖。（4）繪制電氣控制裝置的接線圖。（5）繪制各部件的電氣布置圖。（6）繪制電氣設(shè)備內(nèi)部接線圖。（7）繪制電氣設(shè)備外部接線圖。（8）編制電氣設(shè)備技術(shù)資料。下面選擇幾個(gè)步驟作簡(jiǎn)要說明。3.5.1電氣設(shè)備的總體布置 按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，盡可能把電氣設(shè)備組裝在一起，使其成為一臺(tái)或幾臺(tái)控制裝置。只有那些必須安裝在特定位置的部件，如按鈕、手動(dòng)控制開關(guān)、行程開關(guān)、離合器、電動(dòng)機(jī)等才允許分散安裝在設(shè)備的各處。安放發(fā)熱元件，如電阻器，必須使電氣柜內(nèi)其它元件的溫升不超過它們各自的允許極限。對(duì)于發(fā)熱量大的元件，如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻等，必須隔開安放，必要時(shí)，還可采用風(fēng)冷。所有電氣設(shè)備應(yīng)該可以靠近安放，便于更換、識(shí)別與檢測(cè)。再上述規(guī)定指導(dǎo)下，首先要根據(jù)設(shè)備電氣控制電路圖和設(shè)備控制操作要求，決定采用哪些電氣控制裝置，如控制柜、操縱臺(tái)或懸掛操縱箱等，然后確定設(shè)備電氣裝置的安放位置。需經(jīng)常操作和監(jiān)視的部分應(yīng)放在操作方便、通觀全局的位置；懸掛箱應(yīng)置于操作者附近，接近加工工件且有一定移動(dòng)方位處；發(fā)熱或振動(dòng)噪音大的電氣設(shè)備要置于遠(yuǎn)離操作者的地方。第四章 電氣控制裝置的電器布置按國(guó)標(biāo)規(guī)定，電氣柜內(nèi)電氣元件必須位于維修站臺(tái)之上0.4 2m。所有器件的接線端子和互聯(lián)端子，必須位于位于維修站臺(tái)之上至少0.2m處，以便裝拆導(dǎo)線。安排器件時(shí)，必須隔開規(guī)定的間隔，并考慮有關(guān)的維修條件。電氣柜和壁龕中裸露、無(wú)電弧的帶電零件與電氣柜和壁龕導(dǎo)體壁板間必須有適當(dāng)?shù)拈g隙，一般250V以下電壓，不小于15mm；250 500V電壓，不小于25mm。電氣柜內(nèi)電器的安排：按照用戶技術(shù)要求制作的電氣裝置，最少要留出10%的備用面積，以供控制裝置改進(jìn)或局部修改。除了人工控制開關(guān)、信號(hào)和測(cè)量部件，門上不得安裝任何器件。由電源電壓直接供電的電器最好裝在一起，從而與控制電壓供電的電器分開。電源開關(guān)最好安裝在電氣柜內(nèi)右上方，其操作手柄應(yīng)裝在電氣柜前面或側(cè)面。電源開關(guān)上方最好不安裝其他電器，否則，應(yīng)把電源開關(guān)用絕緣材料蓋住，以防電擊。遵循上述規(guī)定，電氣柜內(nèi)電器可按下述原則布置：（1）體積大或較重的電器置于控制柜下方。（2）發(fā)熱元件安裝在電氣柜的上方，并注意將發(fā)熱元件與感溫元件隔開。（3）弱電部分應(yīng)加屏蔽和隔離，以防強(qiáng)電及外界電磁干擾。（4）應(yīng)盡量將外形與結(jié)構(gòu)尺寸相同的電氣元件安裝在一起，既便于安裝和布線處理，又使布置整齊美觀。（5）布置的電器應(yīng)便于維修。（6）布置電器時(shí)應(yīng)盡量考慮對(duì)稱性。一般可通過實(shí)物排列來(lái)進(jìn)行控制柜的設(shè)計(jì)。操縱臺(tái)及懸掛操縱箱則可采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也可根據(jù)要求選擇，或適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)充加工和單獨(dú)自行設(shè)計(jì)。4.1繪制電氣控制裝置的接線圖 根據(jù)電氣控制原理圖與電氣裝置布置圖，可進(jìn)一步繪制電氣控制裝置接線圖。 （1）圖中所有電器元件圖形，應(yīng)按實(shí)物，依對(duì)稱原則繪制。 （2）圖中各電器元件，均應(yīng)注明與電氣控制原理圖上一致的文字符號(hào)、接線編號(hào)。 （3）圖中一律用細(xì)實(shí)線繪制，應(yīng)清楚地表示出各電氣元件的接線關(guān)系和接線走向。接線圖的接線關(guān)系有兩種畫法：一是直接接線法，即直接畫出兩元件之間的接線。它適用于電氣系統(tǒng)簡(jiǎn)單、電器元件少、接線關(guān)系簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。二是符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)接線法，即僅在電器元件接線端處標(biāo)注符號(hào)，以表明相互連接關(guān)系。它適用于電氣系統(tǒng)復(fù)雜、電器元件多、接線關(guān)系較為復(fù)雜的場(chǎng)合。（4）按規(guī)定清楚標(biāo)注配線導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、截面積和顏色。（5）圖中各電氣元件應(yīng)按實(shí)際位置繪制。（6）板后配線的接線圖應(yīng)按控制板翻轉(zhuǎn)后的方位繪制電器元件，以便施工配線，但觸點(diǎn)方向不能倒置。 （7）接線板或控制柜的進(jìn)出線，除面積較大外，都應(yīng)經(jīng)接線板外接。（8）接線板上各接點(diǎn)按接線號(hào)順序排列，并將動(dòng)力線、交流控制線、直流控制線等分類排開。4.2設(shè)備內(nèi)部接線圖和外部接線圖4.2.1設(shè)備內(nèi)部接線圖（1）根據(jù)設(shè)備上各電器的布置的位置，繪制內(nèi)部接線圖。（2）設(shè)備上各處電器元件、組件、部件間的接線應(yīng)通過管路進(jìn)行。（3）圖上應(yīng)標(biāo)明分線盒進(jìn)線與出線的接線關(guān)系。接線柱排上的線號(hào)應(yīng)標(biāo)清，以便配線施工。4.2.2設(shè)備外部接線圖（1）設(shè)備外部接線圖表示設(shè)備外部的電動(dòng)機(jī)或電器元件的接線關(guān)系。它主要供用戶單位安裝配線用。（2）設(shè)備外部接線圖應(yīng)按電氣設(shè)備的實(shí)際相應(yīng)位置繪制、其要求與設(shè)備內(nèi)部接線圖相同。 第五章 電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法5.1控制線路的設(shè)計(jì)要求 1.不同用途的電氣控制線路，其控制要求有所不同，一般應(yīng)滿足以下要求： （1）應(yīng)能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，能按照工藝的順序準(zhǔn)確而可靠地工作。 （2）線路結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，盡量選用常用的且經(jīng)過實(shí)際考驗(yàn)過的線路。操作、調(diào)整和檢修方便。 （3）具有各種必要的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時(shí)也不會(huì)發(fā)生重大事故。 （4）工作穩(wěn)定，安全可靠，符合使用環(huán)境條件。5.2控制線路的設(shè)計(jì)方法電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法有兩種，一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，另一種是邏輯設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，它是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按照電動(dòng)機(jī)的控制方法，采用典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)立的控制電路，然后根據(jù)設(shè)備的工藝要求決定各部分電路的聯(lián)鎖或聯(lián)系。這種方法比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)于比較復(fù)雜的線路，設(shè)計(jì)人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，需繪制大量的線路圖，并經(jīng)多次修改后才能得到符合要求的控制線路。邏輯設(shè)計(jì)法，采用邏輯代數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按此方法設(shè)計(jì)的線路結(jié)構(gòu)合理，可節(jié)省所用元件的數(shù)量。5.2.1設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)注意的問題設(shè)計(jì)具體線路時(shí)，為了使線路設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確可靠，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。1盡量減少連接導(dǎo)線設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，應(yīng)考慮各元器件的實(shí)際位置，盡可能減少配線時(shí)的連接導(dǎo)線。如圖5.1（a）所示電路是不合理的。因?yàn)榘粹o一般是安裝在操作臺(tái)上的，而接觸器是安裝在電氣柜內(nèi)的，這樣接線就需要由電氣柜內(nèi)二次引出連接線到操作臺(tái)上，所以一般都將起動(dòng)按鈕與停止按鈕直接連接，這樣就可以減少一次引出線，如圖5.1（b）所示為合理的連接。(a)不合理 (b)合理 圖5.1電器連接圖2正確連接電器的線圈電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，如圖5.2（a）所示為不正確的連接。由于他們的阻抗不盡相同，造成兩個(gè)線圈上的電壓分配不等。即使是兩個(gè)同型號(hào)線圈，外加電壓是他們的額定電壓之和，也不允許這樣連接，因?yàn)殡娖鲃?dòng)作總有先后，當(dāng)有一個(gè)接觸器先動(dòng)作時(shí)，其線圈阻抗增大，該線圈上的電壓降增大，使另一個(gè)接觸器不能吸合，嚴(yán)重時(shí)將使線圈燒毀。電感量相差懸殊的兩個(gè)電器線圈，也不要并聯(lián)連接。圖5.2（b）中直流電磁鐵YA與繼電器KA并聯(lián)，在接通電源時(shí)可正常工作，但在斷開電源時(shí)，由于電磁鐵線圈的電感比繼電器線圈的電感大得多，所以斷電時(shí)，繼電器很快釋放，但電磁鐵線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)可能時(shí)繼電器又吸合一段時(shí)間，從而造成繼電器的誤動(dòng)作。解決的方法是可以各用一個(gè)接觸器的觸點(diǎn)來(lái)控制。如圖5.2（c）所示。(a)錯(cuò)誤 (b)錯(cuò)誤(c)正確圖5.2電磁線圈連接圖3控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路寄生電路是線路動(dòng)作過程中意外接通的電路。如圖5.3 HL和熱保護(hù)的正反向電路。正常工作時(shí)，能完成正反向起動(dòng)、停止和信號(hào)指示。當(dāng)熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，線路就出現(xiàn)了寄生電路如圖中虛線所示，使正向接觸器KM1不能有效釋放，起不了保護(hù)作用；反轉(zhuǎn)時(shí)亦然。圖5.3寄生電路4盡可能減少電器數(shù)量、采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號(hào)的電器盡量減少不必要的觸點(diǎn)以簡(jiǎn)化線路，提高線路可靠性如將圖5.4（a）中線路改成圖5.4（b）所示的線路后，可減少一個(gè)觸點(diǎn)。 圖5.4簡(jiǎn)化線路當(dāng)控制的支路數(shù)較多，而觸點(diǎn)數(shù)目不夠時(shí)，可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。5多個(gè)電器的依次動(dòng)作問題在線路中應(yīng)盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制線路。6可逆線路的聯(lián)鎖在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器之間不僅要由電氣聯(lián)鎖而且要有機(jī)械聯(lián)鎖。5.2.2完善的保護(hù)措施在電氣控制線路中，為保證操作人員、電氣設(shè)備及生產(chǎn)機(jī)械的安全，一定要有完善的保護(hù)措施。常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有漏電流、短路、過載、過流、過壓、失壓等保護(hù)環(huán)節(jié)。有時(shí)還應(yīng)設(shè)有合閘、斷開、事故、安全等必需的指示信號(hào)。5.3控制電器的選用5.3.1自動(dòng)空氣開關(guān)的選擇自動(dòng)空氣開關(guān)可按下列條件選用 ：（1）根據(jù)線路的計(jì)算電流和工作電壓，確定自動(dòng)空氣開關(guān)的額定電流和額定電壓。顯然，自動(dòng)空氣開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流。（2）確定熱脫扣器的整定電流。其數(shù)值應(yīng)與被控制的電動(dòng)機(jī)的額定電流或負(fù)載的額定電流一致。（3）確定過電流脫扣器瞬時(shí)動(dòng)作的整定電流 式中 IZ- 瞬時(shí)動(dòng)作的整定電流； Ipk- 線路中的尖峰電流； K- 考慮整定誤差和起動(dòng)電流允許變化的安全系數(shù)。對(duì)于動(dòng)作時(shí)間在0.02s以上的自動(dòng)空氣開關(guān)，取K=1.35；對(duì)于動(dòng)作時(shí)間在0.02s以下的自動(dòng)空氣開關(guān)，取K=1.75.3.2控制按鈕的選用控制按鈕可按下列要求進(jìn)行選用：（1）根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇控制按鈕的種類。如開啟式、保護(hù)式、防水式、防腐式等。（2）根據(jù)用途，選用合適的型式。如手把旋轉(zhuǎn)式、鑰匙式、緊急式、帶燈式等。（3）按控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。（4）按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕及指示燈的顏色。5.3.3行程開關(guān)的選用行程開關(guān)可按下列要求進(jìn)行選用：（1）根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合及控制對(duì)象選擇。如一般用途行程開關(guān)和起重設(shè)備用行程開關(guān)。根據(jù)安裝環(huán)境選擇防護(hù)形式。如開啟式或保護(hù)式。（2）根據(jù)控制回路的電壓和電流選擇開關(guān)系列。（3）根據(jù)機(jī)械與行程開關(guān)的傳力與位移關(guān)系選擇合適的頭部型式。5.3.4萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)可按下列要求進(jìn)行選擇：（1）按額定電壓和工作電流選用合適的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)系列。（2）按操作需要選定手柄形式和定位特征。（3）按控制要求參照轉(zhuǎn)換開關(guān)樣本確定觸點(diǎn)數(shù)量和接線圖編號(hào)。（4）選擇面板形式及標(biāo)志。5.3.5接近開關(guān)的選用接近開關(guān)可按下列要求選用：（1）接近開關(guān)的價(jià)格高于行程開關(guān)的價(jià)格，因此僅用于工作頻率高、可靠性及精度要求均較高的場(chǎng)合。（2）按應(yīng)答距離要求選擇型號(hào)和規(guī)格。（3）按輸出要求是有觸點(diǎn)還是無(wú)觸點(diǎn)以及觸點(diǎn)數(shù)量，選擇合適的輸出型式5.4電力拖動(dòng)方案確定的原則對(duì)各類生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首要的是選擇和確定合適的拖動(dòng)方案。主要根據(jù)設(shè)備的工藝要求及結(jié)構(gòu)來(lái)選用電動(dòng)機(jī)的數(shù)量，然后根據(jù)各生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速要求來(lái)確定調(diào)速方案，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng)，以求得電動(dòng)機(jī)充分合理的應(yīng)用。1無(wú)電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械在不需要電氣調(diào)速和起動(dòng)不頻繁的場(chǎng)合，應(yīng)首先考慮采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。在負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩很大的拖動(dòng)裝置中，可考慮采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于負(fù)載很平穩(wěn)、容量大、且起停次數(shù)很少時(shí)，則采用同步電動(dòng)機(jī)更為合理，不僅可以充分發(fā)揮同步電動(dòng)機(jī)效率高、功率因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，還可以調(diào)節(jié)勵(lì)磁使它工作在過勵(lì)情況下，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。2要求電氣調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速要求（如調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、機(jī)械特性硬度、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)及工作可靠性等）來(lái)選擇拖動(dòng)方案，在滿足技術(shù)指標(biāo)的前提下，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。最后確定最佳拖動(dòng)方案。調(diào)速范圍D23，調(diào)速級(jí)數(shù)24。一般采用改變磁極對(duì)數(shù)的雙速或多速籠式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。調(diào)速范圍D3，且不要求平滑調(diào)速時(shí)，采用繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。但只適用于短時(shí)負(fù)載和重復(fù)短時(shí)負(fù)載的場(chǎng)合。調(diào)速范圍D310，且要求平滑調(diào)速時(shí)，在容量不大的情況下，可采用帶滑差離合器的異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。若需長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)在低速時(shí)，也可考慮采用晶閘管直流拖動(dòng)系統(tǒng)。調(diào)速范圍D10100時(shí)，可采用直流拖動(dòng)系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，以前主要依靠改變定子繞組的極數(shù)和改變轉(zhuǎn)子電路的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，變頻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速已得到廣泛的應(yīng)用。3電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)的確定電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)。對(duì)于雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)定子繞組由聯(lián)接改為YY接法時(shí)，轉(zhuǎn)速由低速轉(zhuǎn)為高速，功率卻變化不大，適用于恒功率傳動(dòng)；當(dāng)定子繞組由Y聯(lián)接改為YY接法時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。對(duì)于直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，改變電樞電壓調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩輸出；而改變勵(lì)磁調(diào)速為恒功率調(diào)速。若采用不對(duì)應(yīng)調(diào)速，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載采用恒功率調(diào)速或恒功率負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，都講使電動(dòng)機(jī)額定功率增大D倍（D 為調(diào)速范圍），且部分轉(zhuǎn)矩未得到充分利用。所以電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)是指電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。究竟是容許恒功率輸出還是恒轉(zhuǎn)矩輸出，在選擇條蘇方法是，應(yīng)盡可能使它與負(fù)載性質(zhì)相同。 5.5控制方案的確定原則設(shè)備的電氣控制方法很多，由繼電器接觸器的有觸點(diǎn)控制，有無(wú)觸點(diǎn)邏輯控制，有可編程序控制器控制、計(jì)算機(jī)控制等?？傊?，合理地確定控制方案，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、簡(jiǎn)便、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的重要前提?？刂品桨傅拇_定，應(yīng)遵循以下原則：1控制方式與拖動(dòng)需要相適應(yīng)?？刂品绞讲⒎窃较冗M(jìn)越好，而應(yīng)該以經(jīng)濟(jì)效益為標(biāo)準(zhǔn)?？刂七壿嫼?jiǎn)單、加工程序基本固定的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，采用繼電器接觸器控制方式比較合理；對(duì)于經(jīng)常改變加工程序或控制邏輯復(fù)雜的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，則采用可編程序控制器較為合理。2控制方式與通用化程度相適應(yīng)。通用化是指生產(chǎn)機(jī)械加工不同對(duì)象的通用化程度，它與自動(dòng)化是兩個(gè)概念。對(duì)于某些加工一種或幾種零件的專用機(jī)床，它的通用化程度很低，但它可以有較高的自動(dòng)化程度，這種機(jī)床宜采用固定的控制電路；對(duì)于單件、小批量且可以加工形狀復(fù)雜零件的通用機(jī)床，則采用數(shù)字程序控制，或采用可編程序控制器控制，因?yàn)樗麄兛梢愿鶕?jù)不同的加工對(duì)象而設(shè)定不同的加工程序，因而有較好的通用性和靈活性。3控制方式應(yīng)最大限度滿足工藝要求。根據(jù)加工哦年工藝要求，控制線路應(yīng)具有自動(dòng)循環(huán)、半自動(dòng)循環(huán)、手動(dòng)調(diào)整、緊急快退、保護(hù)性連鎖、信號(hào)指示和故障診斷等功能，以最大限度滿足工藝要求。4控制電路的電源應(yīng)當(dāng)可靠。簡(jiǎn)單的控制電路可直接用電網(wǎng)電源，元件較多、電路較復(fù)雜的控制裝置，可將電網(wǎng)電壓隔離降壓，以降低故障率。對(duì)于自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)設(shè)備可采用直流電源，這有助于節(jié)省安