電氣控制裝置設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、 正確選定電動(dòng)機(jī)容量是電動(dòng)機(jī)選擇中的關(guān)鍵問(wèn)題。正確選定電動(dòng)機(jī)容量是電動(dòng)機(jī)選擇中的關(guān)鍵問(wèn)題。 電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算的基本步驟是：電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算的基本步驟是：首先根據(jù)生產(chǎn)機(jī)首先根據(jù)生產(chǎn)機(jī) 械提供的械提供的 功率負(fù)載圖功率負(fù)載圖 P=f（t）或或 轉(zhuǎn)矩負(fù)載圖轉(zhuǎn)矩負(fù)載圖 ML=f（t） 預(yù)選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，然后根據(jù)負(fù)載進(jìn)行發(fā)預(yù)選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，然后根據(jù)負(fù)載進(jìn)行發(fā) 校驗(yàn)，將校驗(yàn)結(jié)果與預(yù)選電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行比較，若發(fā)校驗(yàn)，將校驗(yàn)結(jié)果與預(yù)選電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行比較，若發(fā) 現(xiàn)預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定容量太大或太小，再重新選擇，現(xiàn)預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定容量太大或太小，再重新選擇， 直到電動(dòng)機(jī)容量得到充分利用，最后再校驗(yàn)其過(guò)載能直到電動(dòng)機(jī)容量得到充分

2、利用，最后再校驗(yàn)其過(guò)載能 力與起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否滿足拖動(dòng)要求。力與起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否滿足拖動(dòng)要求。 由于分析計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，在比較簡(jiǎn)單、無(wú)特由于分析計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，在比較簡(jiǎn)單、無(wú)特 殊要求、生產(chǎn)數(shù)量又不多的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)殊要求、生產(chǎn)數(shù)量又不多的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī) 容量選擇往往采用統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法，或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用工容量選擇往往采用統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法，或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用工 程估算的方法來(lái)選用。程估算的方法來(lái)選用。 并并 制訂元器件目錄清單。制訂元器件目錄清單。 圖圖9-1 9-1 主電路與控制電路草圖之一主電路與控制電路草圖之一 圖圖9-2 9-2 控制電路設(shè)計(jì)草圖之二控制電路設(shè)計(jì)草圖之二 圖圖9-3 控制

3、電路設(shè)計(jì)草圖之三控制電路設(shè)計(jì)草圖之三 KA1KA1KA2KA2KA3KA3KMKM 0 00 00 00 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 表表9-1 狀態(tài)表狀態(tài)表 123(4)3 123123123 KMKAKAKAKAKMRMLMKM KAKAKAKAKAKAKAKAKA 1(232323) 1(232323) 13(22)231322)23 1(323)1(323) 1(23)1(32) KMKA

4、 KAKAKAKAKAKA KA KAKAKAKAKAKA KA KAKAKAKAKAKA KAKAKAKAKA KA KAKAKAKA KAKAKA KA KAKAKA KAKA KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3+ KA1KA2KA3 圖圖9-4控制電路控制電路 KA1KA1 KA2KA3 KA2KA3 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出狀態(tài)不僅與同一時(shí)刻的輸入狀輸出狀態(tài)不僅與同一時(shí)刻的輸入狀 態(tài)有關(guān)，而且還與輸出量的原有狀態(tài)及其組態(tài)有關(guān)，而且還與輸出量的原有狀態(tài)及其組 合順序有關(guān)，即輸出量通過(guò)反饋?zhàn)饔茫瑢?duì)輸合順序有關(guān)，即輸出量通過(guò)反饋?zhàn)饔?，?duì)輸 入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路

5、設(shè)計(jì)要設(shè)置入狀態(tài)產(chǎn)生影響。這種邏輯電路設(shè)計(jì)要設(shè)置 中間記憶元件（如中間繼電器等），記憶輸中間記憶元件（如中間繼電器等），記憶輸 入信號(hào)的變化，以達(dá)到各程度兩兩區(qū)分的目入信號(hào)的變化，以達(dá)到各程度兩兩區(qū)分的目 的。其設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜。的。其設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜。 控制線路類(lèi)型控制線路類(lèi)型常用電壓值常用電壓值/V/V電源設(shè)備電源設(shè)備 交流電力傳動(dòng)交流電力傳動(dòng) 控制線路較簡(jiǎn)單控制線路較簡(jiǎn)單 交交 流流 380380、220220不用控制電不用控制電 源變壓器源變壓器 交流電力傳動(dòng)交流電力傳動(dòng) 控制線路較復(fù)雜控制線路較復(fù)雜 110110（127127） 4848 采用控制采用控制 電源變壓器電源變壓器 照明

6、及信號(hào)照明及信號(hào) 指示路線指示路線 4848、2424、6 6采用控制采用控制 電源變壓器電源變壓器 直流電力傳直流電力傳 動(dòng)控制線路動(dòng)控制線路直直 流流 220220、110110整流器或整流器或 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī) 直流電磁鐵及電直流電磁鐵及電 磁磁 離合器的控制線離合器的控制線 路路 4848、2424、1212整流器整流器 表表9-2 常用控制電壓等級(jí)常用控制電壓等級(jí) 4 4）合理使用電器觸頭與觸點(diǎn)合理使用電器觸頭與觸點(diǎn) 在復(fù)雜的繼電接觸控制線路中，各類(lèi)接觸在復(fù)雜的繼電接觸控制線路中，各類(lèi)接觸 器、繼電器數(shù)量較多，使用的觸頭、觸點(diǎn)也器、繼電器數(shù)量較多，使用的觸頭、觸點(diǎn)也 多，線路設(shè)計(jì)

7、多，線路設(shè)計(jì)應(yīng)注意：應(yīng)注意： 主觸頭與副觸點(diǎn)的使用量不能超過(guò)限定主觸頭與副觸點(diǎn)的使用量不能超過(guò)限定 對(duì)數(shù)，因?yàn)楦黝?lèi)接觸器、繼電器的主觸頭與副對(duì)數(shù)，因?yàn)楦黝?lèi)接觸器、繼電器的主觸頭與副 觸點(diǎn)數(shù)量是一定的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡可能減少觸點(diǎn)數(shù)量是一定的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡可能減少 其使用量，如圖其使用量，如圖9-5b9-5b比圖比圖9-5a9-5a就節(jié)省一對(duì)觸就節(jié)省一對(duì)觸 點(diǎn)。因控制需要觸點(diǎn)數(shù)量不夠時(shí)，可以采用邏點(diǎn)。因控制需要觸點(diǎn)數(shù)量不夠時(shí)，可以采用邏 輯設(shè)計(jì)化簡(jiǎn)方法，改變觸點(diǎn)的組合方式以減少輯設(shè)計(jì)化簡(jiǎn)方法，改變觸點(diǎn)的組合方式以減少 觸點(diǎn)使用數(shù)量或增加中間繼電器來(lái)解決。觸點(diǎn)使用數(shù)量或增加中間繼電器來(lái)解決。 a

8、a）不合理）不合理 b b）合理）合理 圖圖9-59-5減少觸頭使用量減少觸頭使用量 SB4SB4 檢查觸頭容量是否滿足控制要檢查觸頭容量是否滿足控制要 求，避免使用不當(dāng)而出現(xiàn)觸頭燒壞、求，避免使用不當(dāng)而出現(xiàn)觸頭燒壞、 粘滯和釋放不了的故障。要合理安排粘滯和釋放不了的故障。要合理安排 接觸器主觸頭與副觸點(diǎn)的位置，避免接觸器主觸頭與副觸點(diǎn)的位置，避免 用小容量繼電器觸點(diǎn)去切斷大容量負(fù)用小容量繼電器觸點(diǎn)去切斷大容量負(fù) 載?？傊?jì)算觸頭斷流容量是否載。總之，要計(jì)算觸頭斷流容量是否 滿足被控制負(fù)載的要求，以保證觸頭滿足被控制負(fù)載的要求，以保證觸頭 工作壽命和可靠性。工作壽命和可靠性。 a）不正確）

9、不正確 b）正確）正確 圖圖9-6 線圈連接線圈連接 a）不合理）不合理 b）合理）合理 圖圖9-7 合理安排觸點(diǎn)位置合理安排觸點(diǎn)位置 圖圖9-8寄生回路寄生回路 圖圖9-9 時(shí)間圖時(shí)間圖 a）起動(dòng)控制線路）起動(dòng)控制線路 b）動(dòng)作時(shí)間配合不好）動(dòng)作時(shí)間配合不好 c）動(dòng)作時(shí)間配合好）動(dòng)作時(shí)間配合好 圖圖9-10 時(shí)間圖分析電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程時(shí)間圖分析電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程 圖圖9-11 電磁吸盤(pán)的吸收保護(hù)電磁吸盤(pán)的吸收保護(hù) 電動(dòng)機(jī)容電動(dòng)機(jī)容 量量/kW/kW 起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù) 半負(fù)荷起動(dòng)半負(fù)荷起動(dòng)全負(fù)荷起動(dòng)全負(fù)荷起動(dòng) 平衡短接法平衡短接法不平衡短不平衡短 接法接法 平衡短接平衡短接 法法 不平衡

10、短不平衡短 接法接法 100100以下以下2 23 34 4級(jí)以上級(jí)以上3 34 44 4級(jí)以上級(jí)以上 1001004004003 34 44 4級(jí)以上級(jí)以上4 45 55 5級(jí)以上級(jí)以上 4004006006004 45 55 5級(jí)以上級(jí)以上5 56 66 6級(jí)以上級(jí)以上 表表9-3 電阻級(jí)數(shù)及選擇電阻級(jí)數(shù)及選擇 m n n Rkr 1 m k s 2 2 11 13 m Esk r kI 2 E 2 I 2 2 11 23 s PI R 2s I 2s I s U Rk I U s I ms II 1 2 ms II 2 11 24 N PI R N I 圖圖9-12 能耗制動(dòng)整流裝置的原

11、理圖能耗制動(dòng)整流裝置的原理圖 00 2 4II 1 2 DN II N I U DD I R 2 0.9 D U U TTC SkS T S C S C S T k / s SVA/ c SVA電器型號(hào)電器型號(hào) JZ7JZ7 CJ10-5CJ10-5 CJ10-10CJ10-10 CJ10-20CJ10-20 CJ10-40CJ10-40 7575 3535 6565 140140 230230 1212 6 6 1111 2222 3232 CJ0-10CJ0-10 CJ0-20CJ0-20 CJ0-40CJ0-40 7777 156156 280280 1414 3333 3333 MQ1

12、-5101MQ1-5101 MQ1-5111MQ1-5111 MQ1-5121MQ1-5121 MQ1-5131MQ1-5131 MQ1-5141MQ1-5141 450450 10001000 17001700 22002200 100000100000 5050 8080 9595 130130 480480 表表9-4 起動(dòng)與吸持功率起動(dòng)與吸持功率 常用交流電磁式電器的起動(dòng)與吸持功率（均為視在功率）列常用交流電磁式電器的起動(dòng)與吸持功率（均為視在功率）列 于表于表9-4中。中。 3 10 N N N P I kU 型號(hào)型號(hào)額定電流額定電流 /A/A 可控制的籠型異步電動(dòng)機(jī)的可控制的籠型異步

13、電動(dòng)機(jī)的 最大容量最大容量/kW/kW 220V220V380V380V500V500V CJ10-5CJ10-5 CJ10-10CJ10-10 CJ10-20CJ10-20 CJ10-40CJ10-40 CJ10-60CJ10-60 CJ10-100CJ10-100 CJ10-150CJ10-150 5 5 1010 2020 4040 6060 100100 150150 1.21.2 2.22.2 5.55.5 1111 1717 3030 4343 2.22.2 4.04.0 10.010.0 20.020.0 30.030.0 5050 7575 2.22.2 4.04.0 10.0

14、10.0 20.020.0 30.030.0 5050 7575 表表9-5 接觸器額定電流的選取接觸器額定電流的選取 (1.5 2.5) RN II max (1.52.5) RNN III maxN I N I 本章小結(jié)本章小結(jié) 各種電氣控制裝置設(shè)計(jì)的基本要求、內(nèi)容、設(shè)計(jì)各種電氣控制裝置設(shè)計(jì)的基本要求、內(nèi)容、設(shè)計(jì) 方法及設(shè)計(jì)程序是類(lèi)似的。電氣控制設(shè)計(jì)的主要原則方法及設(shè)計(jì)程序是類(lèi)似的。電氣控制設(shè)計(jì)的主要原則 是在最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝要求的基礎(chǔ)上，力是在最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝要求的基礎(chǔ)上，力 求可靠、安全、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。電氣設(shè)計(jì)的主要任務(wù)求可靠、安全、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。電氣設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 是，選擇拖動(dòng)方案及控制方式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行原理是，選擇拖動(dòng)方案及控制方式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行原理 圖設(shè)計(jì)和一系列工藝圖樣資料的設(shè)計(jì)工作。電氣控制圖設(shè)計(jì)和一系列工藝圖樣資料的設(shè)計(jì)工作。電氣控制 原理設(shè)計(jì)的任務(wù)是保證生產(chǎn)機(jī)械拖動(dòng)要求、控制要求原理設(shè)計(jì)的任務(wù)是保證生產(chǎn)機(jī)械拖動(dòng)要求、控制要求 和系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。和系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 而工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容則是電氣設(shè)備制造、裝配、調(diào)而工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容則是電氣設(shè)備制造、裝配、調(diào) 試、使用、維護(hù)以及生產(chǎn)管理所必須的各種技術(shù)資試、使用、維護(hù)以及生產(chǎn)管理所必須的各種技術(shù)資 料，包括繪制電氣設(shè)備總裝配圖、總接線圖、各主要料，包括繪制電氣設(shè)備總裝配