某機(jī)床加工零件的電氣控制及工作監(jiān)控設(shè)計(jì)參考模板范本

1、某機(jī)床加工零件的電氣控制及工作監(jiān)控設(shè)計(jì) 摘 要車床是機(jī)械加工中使用最廣泛的金屬切削機(jī)床，它可以用于切削各種工件的外圓.內(nèi)孔.端面.螺紋.螺桿以及車削定型表面等。現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械多采用機(jī)械.電氣.液壓.氣動(dòng)相結(jié)合的控制技術(shù)。其中電氣控制技術(shù)起聯(lián)接中樞作用，應(yīng)用最為廣泛。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，是保證機(jī)械設(shè)備按生產(chǎn)工藝要求，完成各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與協(xié)調(diào)工作，并保證機(jī)械設(shè)備安全可靠工作以及實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是依據(jù)車床的工作情況確定其傳動(dòng)形式和控制方案，從而選擇所用的電動(dòng)機(jī)和電氣元件，進(jìn)一步設(shè)計(jì)其電氣控制線路，并能對(duì)控制線路進(jìn)行分析維護(hù)。本文通過對(duì)電氣控制的概述.數(shù)字電路（組合邏

2、輯電路設(shè)計(jì)）概述.Multisim9應(yīng)用的概述，介紹了在設(shè)計(jì)中用到的常用低壓電器（包括電器符號(hào)），其中有：組合開關(guān).按鈕.交流接觸器.中間繼電器，熔斷器的功能與工作原理。還有在設(shè)計(jì)數(shù)字電路中所用到得與門.或門.非門（電路符號(hào).邏輯功能.真值表.邏輯表達(dá)式）.與非門.或非門.集成邏輯門電路TTL的介紹，設(shè)計(jì)中所用到Multisim9應(yīng)用的。還有對(duì)整個(gè)零件加工生產(chǎn)流水線及安全監(jiān)控電路的設(shè)計(jì)說明。關(guān)鍵詞：電氣控制，電氣元件，電路圖，電子監(jiān)控 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328751072 摘 要1 HYPERLINK l _Toc328751073 第一章

3、.機(jī)床電氣控制概述1 HYPERLINK l _Toc328751074 1.1常用低壓電器元件的選擇1 HYPERLINK l _Toc328751075 1.1.1低壓電器的分類2 HYPERLINK l _Toc328751076 1.1.2低壓電氣介紹2 HYPERLINK l _Toc328751077 1.1.3繼電器5 HYPERLINK l _Toc328751087 1.1.4接觸器8 HYPERLINK l _Toc328751101 1.1.5低壓開關(guān)9 HYPERLINK l _Toc328751104 1.1.6低壓斷路器10 HYPERLINK l _Toc3287

4、51105 1.1.7熔斷器10 HYPERLINK l _Toc328751105 1.1.8主令電器11 HYPERLINK l _Toc328751106 1.2 HYPERLINK / t _blank 電氣控制系統(tǒng)知識(shí)簡(jiǎn)介11 HYPERLINK l _Toc328751075 1.2.1電氣控制系統(tǒng)14 HYPERLINK l _Toc328751075 1.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制15 HYPERLINK l _Toc328751075 1.2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)控制16 HYPERLINK l _Toc328751075 1.2.4電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)環(huán)節(jié)18

5、HYPERLINK l _Toc328751116 第二章.數(shù)字電路概述18 HYPERLINK l _Toc328751117 2.1基本邏輯門電路18 HYPERLINK l _Toc328751117 2.2.復(fù)合門電路18 HYPERLINK l _Toc328751118 2.2.1與非門19 HYPERLINK l _Toc328751119 2.2.2或非門20 HYPERLINK l _Toc328751124 第三章. Multisim9軟件應(yīng)用20 HYPERLINK l _Toc328751126 3.1.1 Multisim9簡(jiǎn)介20 HYPERLINK l _Toc3

6、28751127 3.1.2 Multisim9的基本界面21 HYPERLINK l _Toc328751128 3.1.3 Multisim9的基本應(yīng)用23 HYPERLINK l _Toc328751131 第四章.電氣控制設(shè)計(jì)23 HYPERLINK l _Toc328751132 4.1設(shè)計(jì)題目23 HYPERLINK l _Toc328751133 4.2設(shè)計(jì)分析23 HYPERLINK l _Toc328751134 4.3設(shè)計(jì)所需器材的選用與明細(xì)單24 HYPERLINK l _Toc328751135 4.4電氣控制原理圖24 HYPERLINK l _Toc32875113

7、6 4.5電氣控制原理圖說明24 HYPERLINK l _Toc328751131 第五章.電子監(jiān)控設(shè)計(jì)部分29 HYPERLINK l _Toc328751138 5.1設(shè)計(jì)題目與分析29 HYPERLINK l _Toc328751126 5.1.1設(shè)計(jì)題目29 HYPERLINK l _Toc328751126 5.1.2設(shè)計(jì)分析：29 HYPERLINK l _Toc328751139 5.2邏輯電路設(shè)計(jì)：29 HYPERLINK l _Toc328751126 5.2.1電路控制設(shè)計(jì)29 HYPERLINK l _Toc328751126 5.2.2根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)：

8、30 HYPERLINK l _Toc328751126 5.2.3根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖30 HYPERLINK l _Toc328751139 5.3優(yōu)化設(shè)計(jì)30 HYPERLINK l _Toc328751126 5.3.1優(yōu)化原因30 HYPERLINK l _Toc328751126 5.3.2優(yōu)化過程：31 HYPERLINK l _Toc328751139 5.4電子軟件仿真：31 HYPERLINK l _Toc328751126 5.4.1仿真步驟31 HYPERLINK l _Toc328751126 5.4.2仿真：31 HYPERLINK l _Toc32875113

9、9 總結(jié)33 HYPERLINK l _Toc328751147 參考文獻(xiàn)34 HYPERLINK l _Toc328751148 致謝35第 頁(yè)第一章 電氣控制與電氣技術(shù)1.1 常用低壓電器元件的選擇1.1.1低壓電器的分類1.按用途分類(1)控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。(2)主令電器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關(guān)等。(3)保護(hù)電器：用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。(4)配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。(5)執(zhí)行電器：用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。2.按

10、工作原理分類：(1)電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器，如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。(2)非電量控制器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器，如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器壓力繼電器、溫度繼電器等。3.按操作方式分類：(1)自動(dòng)電器：時(shí)間繼電器、速度繼電器等。(2)手動(dòng)電器：按鈕、刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。4.按觸點(diǎn)類型：(1)有觸點(diǎn)電器：繼電器、接觸器、行程開關(guān)等。(2)無觸點(diǎn)電器：固態(tài)繼電器、接近開關(guān)等。5.低壓電器的發(fā)展方向目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關(guān)、光電開關(guān)、電子式時(shí)間繼電器、固態(tài)繼電器

11、與接觸器等以第 頁(yè)適應(yīng)控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。 1.1.2低壓電器介紹電器是接通和斷開電路或調(diào)節(jié).控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具。由控制電器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱電器控制系統(tǒng)。低壓電器用于交流 50Hz（或 60Hz），額定電壓為 1200V 以下；直流額定電壓1500V 及以下的電路中的電器。例如接觸器.繼電器等。1.低壓電器的作用低壓電器能夠依據(jù)操作信號(hào)或外界現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的要求，自動(dòng)或手動(dòng)地改變電路的狀態(tài).參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或被控對(duì)象的控制.保護(hù).測(cè)量.指示.調(diào)節(jié)。低壓電器的作用有：(1)控制作用 如控制電梯的上下移動(dòng).快慢速自動(dòng)切換與自動(dòng)停層等。(2)保護(hù)作

12、用 能根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備.環(huán)境.以及人身實(shí)行自動(dòng)保護(hù)，如電機(jī)的過熱保護(hù).電網(wǎng)的短路保護(hù).漏電保護(hù)等。(3)測(cè)量作用 利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對(duì)設(shè)備.電網(wǎng)或其他非電參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如電流.電壓.功率.轉(zhuǎn)速.溫度.濕度等。(4)調(diào)節(jié)作用 低壓電器可對(duì)一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求，如柴油機(jī)油門的調(diào)整.房間溫濕度的調(diào)節(jié).照度的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。(5)指示作用 利用低壓電器的控制.保護(hù)等功能，檢測(cè)出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監(jiān)測(cè).保護(hù)指示等。(6)轉(zhuǎn)換作用 在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖?控制電路分時(shí)投入運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)功能切換，如勵(lì)磁裝置手動(dòng)與自動(dòng)的轉(zhuǎn)換，供電的市電與自備電的切換

13、等。當(dāng)然，低壓電器器的作用遠(yuǎn)不止這些，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新功能.新設(shè)備會(huì)不斷出現(xiàn)。1.1.3繼電器繼電器是一種利用電流、電壓、時(shí)間、溫度等信號(hào)的變化來接通或斷開所控制的電路，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制或完成保護(hù)任務(wù)的自動(dòng)電器。繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的 觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。繼電器的種類很多，按輸入量可分為中間繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器。1.中間繼電器中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別：接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。

14、所以，繼電器一般用于機(jī)床的控制電路中。中間繼電器JZ7系列-1如圖1-1所示圖1-1中間繼電器列-1 中間繼電器JZ7系列-3如圖1-2所示圖1-2中間繼電器JZ7系列-3中間繼電器JZ14系列-1如圖1-3所示 JZ14系列交直流中間繼電器，適用于交流50赫茲電壓380伏及以下；直流電壓220伏及以下的控制電路中作為增加信號(hào)大小及數(shù)量之用。 圖1-3中間繼電器JZ14系列-12.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是從得到輸入信號(hào)(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)后觸頭才動(dòng)作的繼電器。適用于定時(shí)控制。按工作原理分空氣阻尼式、電磁式、電動(dòng)式、電子式等。按延時(shí)方式分通電延時(shí)型、斷電延時(shí)型。a)b)c)d)e

15、)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKT時(shí)間繼電器的文字符號(hào)和圖形符號(hào)如圖1-4所示。 圖1-4時(shí)間繼電器的文字符號(hào)和圖形符號(hào)a) 一般線圈符號(hào) b) 通電延時(shí)線圈 c) 斷電延時(shí)線圈 d) 延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn) e) 延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn) f) 延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn) g) 延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn) h) 瞬時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn) i) 瞬時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)時(shí)間繼電器JS11系列-1如圖1-5所示。JS11系列數(shù)字式時(shí)間繼電器 JS11系列數(shù)字式時(shí)間繼電器是JS11系列電動(dòng)式時(shí)間繼更新?lián)Q代產(chǎn)品。它采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，用集成電路和LED顯示器件取供電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。JS11系列時(shí)間繼電器相比。除兼有電動(dòng)式長(zhǎng)延時(shí)的

16、優(yōu)點(diǎn)外，交具有無機(jī)械磨損、工作穩(wěn)定、可靠、精度高；計(jì)數(shù)清晰悅目、準(zhǔn)確直觀和結(jié)構(gòu)新穎等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于自動(dòng)程序控制系統(tǒng)，及各種生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)，作為時(shí)間控制器件使用。圖1-5時(shí)間繼電器JS11系列-13.速度繼電器 電器符號(hào)KS速度繼電器是測(cè)量轉(zhuǎn)速的元件。它能反映轉(zhuǎn)動(dòng)的方向以及是否停轉(zhuǎn)、因此廣泛用于異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)中。其結(jié)構(gòu)和工作原理與籠型電動(dòng)機(jī)類似，主要有轉(zhuǎn)子、定子和觸點(diǎn)三部分。其中轉(zhuǎn)子是圓柱形永磁鐵，與被控旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸連接，同步旋轉(zhuǎn)。定子是籠形空心圓環(huán)，內(nèi)裝有籠形繞組、它套在轉(zhuǎn)子上，可以轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)和電流，此電流和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生扭矩使定子柄向旋

17、轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)、撥動(dòng)簧片使觸點(diǎn)閉合或斷開。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零(約100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力觸點(diǎn)系統(tǒng)恢復(fù)原態(tài)。JYl速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1.1.4接觸器1.接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成。1常開觸頭；2常閉輔助觸頭；3常開輔助觸頭；4銜鐵；5吸引線圈；6鐵芯圖1-6交流接觸器外形和結(jié)構(gòu)示意圖(1)電磁系統(tǒng)。交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成，其作用是利用電磁線圈的通電或斷電，產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵和鐵心吸合或釋放，從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?，?shí)現(xiàn)接通或斷開電路的目的。(2)觸頭系統(tǒng)。觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行部分，根據(jù)用途

18、的不同，觸頭可以分為動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸頭；按功能不同可分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)；按照結(jié)構(gòu)型式，可分為橋式和指式觸頭。(3)滅弧裝置。接觸器的觸頭在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，觸頭間隙中由電子流產(chǎn)生弧狀的火花，稱為電弧。電弧會(huì)燒傷觸頭，并使電路的切斷時(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸲搪?、觸電或其他事故。10A以上的接觸器都有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強(qiáng)磁吹弧回路。(4)其他部件。包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等。交流接觸器工作原理、各部件的電氣符號(hào)如圖1-7、1-8所示。圖1-7交流接觸器工作原理圖圖1-8接觸器電氣符號(hào) （a）線圈；（b）主觸頭；（c）輔助觸頭2交流接觸器的型號(hào)

19、和參數(shù)常用的交流接觸器有CJ0、CJ10及CJ20等系列，有國(guó)外引進(jìn)的B系列、3TB系列。另外，還有CJK1系列真空接觸器及CJW1-200A/N型晶閘管接觸器。(1)額定電壓和額定電流。額定電壓指主觸點(diǎn)額定工作電壓，應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。額定電流指接觸器觸點(diǎn)在額定工作條件下的電流值。(2)額定工作制。長(zhǎng)期工作制、間斷長(zhǎng)期工作制、反復(fù)短時(shí)工作制、短時(shí)工作制。(3)通斷能力。可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏?。最大接通電流是指觸點(diǎn)閉合時(shí)不會(huì)造成觸點(diǎn)熔焊時(shí)的最大電流值；最大分?jǐn)嚯娏魇侵赣|點(diǎn)斷開時(shí)能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的510倍。(4)動(dòng)作值?？煞譃槲想妷汉歪尫烹妷骸Ｎ想妷菏?/p>

20、指接觸器吸合前，緩慢增加吸合線圈兩端的電壓，接觸器可以吸合時(shí)的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后，緩慢降低吸合線圈的電壓，接觸器釋放時(shí)的最大電壓。 (5)操作頻率。一般為每小時(shí)允許操作次數(shù)的最大值。 3接觸器的選擇(1)根據(jù)接觸器所控制的負(fù)載性質(zhì)來選擇接觸器的類型，如交流負(fù)載選用交流接觸器，直流負(fù)載選用直流接觸器。(2)接觸器的觸頭數(shù)量和種類應(yīng)滿足主電路和控制線路的要求。(3)根據(jù)被控對(duì)象和工作參數(shù)如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。1.1.5低壓開關(guān)1.刀閘開關(guān)如圖1-9所示控制對(duì)象：380V， 5.5kW 以下小電機(jī) 圖1-9電路符號(hào)圖1-9 開啟式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)和電路符

21、號(hào)2.組合開關(guān)功能：常用在機(jī)床的控制電路中，作為電源的引入開關(guān)或是自我控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關(guān)等。類型：組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分。結(jié)構(gòu)：它由動(dòng)觸片、靜觸片、轉(zhuǎn)軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，每層的動(dòng)觸片隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使動(dòng)觸片分別和靜觸片保持接通和分?jǐn)?。為了使組合開關(guān)在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)迅速熄弧，在開關(guān)的轉(zhuǎn)軸上裝有彈簧，能使開關(guān)快速閉合和分?jǐn)唷?.按鈕開關(guān) 一般用：紅色表示停止和急停；綠色表示起動(dòng)；黑色表示點(diǎn)動(dòng)；藍(lán)色表示復(fù)位；另外還有黃、白等顏色，供不同場(chǎng)合使用。按鈕LA19系列-1如圖1-10所示 LA19系列按鈕適用于交流50Hz電壓至380V及

22、直流電壓至220V的磁力起動(dòng)器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠(yuǎn)控制之用。圖1-10 按鈕開關(guān)的符號(hào)說明及實(shí)物圖表1.1 LA19系列-1按鈕參數(shù)表1.1.6低壓斷路器低壓斷路器簡(jiǎn)稱斷路器，又叫自動(dòng)空氣開關(guān)。低壓斷路器具有多種保護(hù)功能，故障動(dòng)作后不需要更換元件，動(dòng)作電流可按需要整定，工作可靠，安裝方便，分?jǐn)嗄芰?qiáng)。如圖1-11所示。 1按鈕 2電磁脫扣器 3自由脫扣器 4動(dòng)觸頭 5靜觸頭 6接線柱 7熱脫扣器圖1-11低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)1.1.7熔斷器1.熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要包括熔體和熔座兩部分。2.熔斷器分類(1)瓷插式熔斷器。多用于低壓分支電路的短路保護(hù)。(2)螺旋式熔斷器。多用

23、于機(jī)床電氣控制線路的短路保護(hù)。 (3)密閉管式熔斷器。封閉管式熔斷器可分為有填料、無填料、快速和自復(fù)式。3.熔斷器的選擇(1)類型。根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的線路要求、使用場(chǎng)合和安裝條件等選擇熔斷器的類型。(2)額定電壓。熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于線路的工作電壓。(3)額定電流。熔斷器的額定電流大于或等于所裝熔體的額定電流。(4)熔體額定電流。熔體額定電流的選擇應(yīng)遵循以下原則： 保護(hù)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，熔體的額定電流要求 保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，熔體應(yīng)在出現(xiàn)尖峰電流時(shí)不致于熔斷。通常將容量最大電動(dòng)機(jī) 的起動(dòng)，其他電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流視為尖峰電流。熔體的額定電流要求 電路上下級(jí)都設(shè)短路保護(hù)時(shí)，兩級(jí)熔體額定電流的

24、比值不小于1.6：1。 照明、電阻等電阻性負(fù)載時(shí)，熔體額定電流要求1.1.8主令電器1.控制按鈕 控制按鈕簡(jiǎn)稱為按鈕，是最常用的主令電器，是一種手動(dòng)控制電器。只能短時(shí)接通和分?jǐn)?A以下的小電流電路，控制其他電器動(dòng)作。帶燈按鈕鈕帽內(nèi)裝有指示燈，可以顯示按鈕的通斷。如圖1-12所示。1按鈕帽2復(fù)位彈簧3動(dòng)觸頭4常閉觸頭5常開觸頭 圖1-12 按鈕的結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖2.控制按鈕結(jié)構(gòu)示意圖按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖1-13所示。（a）常開觸頭（b）常閉觸頭（c）復(fù)式觸頭圖1-13 按鈕的圖形和文字符號(hào)3.按鈕的顏色規(guī)定(1)停止和急停按鈕：紅色。(2)起動(dòng)按鈕：綠色。(3)點(diǎn)動(dòng)按鈕：黑色。(4

25、)起動(dòng)/停止交替按鈕：黑色、白色或灰色，不能是紅色和綠色。(5)復(fù)位按鈕：藍(lán)色，當(dāng)兼有停止作用時(shí)，必須用紅色。1.2 HYPERLINK / t _blank 電氣控制系統(tǒng)知識(shí)簡(jiǎn)介1.2.1電氣控制系統(tǒng)1.圖形符號(hào)圖形符號(hào)通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個(gè)設(shè)備或概念的圖形.標(biāo)記或字符。電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)必須按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制，附錄一繪出了電氣控制系統(tǒng)的部分圖形符號(hào)。圖形符號(hào)含有符號(hào)要素.一般符號(hào)和限定符號(hào)。(1)符號(hào)要素它是一種具有確定意義的簡(jiǎn)單圖形，必須同其他圖形組合才構(gòu)成一個(gè)設(shè)備或概念的完整符號(hào)。如接觸器常開主觸點(diǎn)的符號(hào)就由接觸器觸點(diǎn)功能符號(hào)和常開觸點(diǎn)符號(hào)組合而成。(2)一般符號(hào)用以

26、表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡(jiǎn)單的符號(hào)。如電動(dòng)機(jī)可用一個(gè)圓圈表示。(3)限定符號(hào)用于提供附加信息的一種加在其他符號(hào)上的符號(hào)。運(yùn)用圖形符號(hào)繪制電氣系統(tǒng)圖時(shí)應(yīng)注意：1）符號(hào)尺寸大小.線條粗細(xì)依國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可放大與縮小，但在同一張圖樣中，同一符號(hào)的尺寸應(yīng)保持一致，各符號(hào)間及符號(hào)本身比例應(yīng)保持不變。2）標(biāo)準(zhǔn)中示出的符號(hào)方位，在不改變符號(hào)含義的前提下，可根據(jù)圖面布置的需要旋轉(zhuǎn)，或成鏡象位置，但文字和指示方向不得倒置。 3）大多數(shù)符號(hào)都可以附加上補(bǔ)充說明標(biāo)記。4）有些具體器件的符號(hào)由設(shè)計(jì)都根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)要素.一般符號(hào)和限定符號(hào)組合而成。5）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的圖形符號(hào)，可根據(jù)實(shí)際需要，按突出特征.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

27、.便于識(shí)別的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，但需報(bào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局備案。當(dāng)采用其他來源的符號(hào)或代號(hào)時(shí)，必須在圖解和文件上說明其含義.2.文字符號(hào)文字符號(hào)適用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，用以標(biāo)明電氣設(shè)備.裝置和元器件的名稱及電路的功能.狀態(tài)和特征。文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。常用文字符號(hào)見附錄一。(1)基本文字符號(hào)基本文字符號(hào)有單字母符號(hào)與雙字母符號(hào)兩種。單字母符號(hào)按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備.裝置和元器件劃分為23大類，每一類用一個(gè)專用單字母符號(hào)表示，如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類等。雙字母符號(hào)由一個(gè)表示種類的單字母符號(hào)與另一個(gè)字母組成，且以單字母符號(hào)在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表

28、示保護(hù)器件類，“FU”則表示為熔斷器。(2)輔助文字符號(hào)輔助文字符號(hào)是用來表示電氣設(shè)備.裝置和元器件以及電路的功能.狀態(tài)和特征的。如“RD”表示紅色，“L”表示限制等。輔助文字符號(hào)也可以放在表示種類的單字母符號(hào)之后組成雙字母符號(hào)，如“SP”表示壓力傳感器，“YB”表示電磁制動(dòng)器等。為簡(jiǎn)化文字符號(hào)，若輔助文字符號(hào)由兩個(gè)以上字母組成時(shí)，允許只采用其第一位字母進(jìn)行組合，如“MS”表示同步電動(dòng)機(jī)。輔助文字符號(hào)還可以單獨(dú)使用，如“ON”表示接通，“M”表示中間線等。(3)補(bǔ)充文字符號(hào)的原則規(guī)定的基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)如不夠使用，可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號(hào)組成規(guī)律和下述原則予以補(bǔ)充。1）在不違背國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文

29、字符號(hào)編制原則的條件下，可采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電氣技術(shù)文字符號(hào)。2）在優(yōu)先采用基本和輔助文字符號(hào)的前提下，可補(bǔ)充國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未列出的雙字母文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。3）使用文字符號(hào)時(shí)，應(yīng)按電氣名詞術(shù)語(yǔ)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)縮寫而成。4）基本文字符號(hào)不得超過兩位字母，輔助文字符號(hào)一般不超過三位字母。文字符號(hào)采用拉丁字母大寫正體字，且拉丁字母中“I”和“O”不允許單獨(dú)作為文字符號(hào)使用。3.主電路各接點(diǎn)標(biāo)記三相交流電源引入線采用L1.L2.L3標(biāo)記。電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U.V.W順序標(biāo)記。分級(jí)三相交流電源主電路采用三相文字代號(hào)U.V.W的前邊加上阿拉伯?dāng)?shù)字1.2.3.等

30、來標(biāo)記，如1U.1V.1W；2U.2V.2W等。各電動(dòng)機(jī)分支電路各接點(diǎn)標(biāo)記采用三相文字代號(hào)后面加數(shù)字來表示，數(shù)字中的個(gè)位數(shù)表示電動(dòng)機(jī)代號(hào)，十位數(shù)字表示該支路各接點(diǎn)的代號(hào)，從上到下按數(shù)值大小順序標(biāo)記。如U11表示M1電動(dòng)機(jī)的第一相的第一個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，U21為第一相的第二個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，以此類類推。電動(dòng)機(jī)繞組首端分別用U.V.W標(biāo)記，尾端分別用U.V.W標(biāo)記。雙繞組的中點(diǎn)則用U.V.W標(biāo)記?？刂齐娐凡捎冒⒗?dāng)?shù)字編號(hào)，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。標(biāo)注方法按“等電位”原則進(jìn)行，在垂直繪制的電路中，標(biāo)號(hào)順序一般由上而下編號(hào)，凡是被線圈.繞組.觸點(diǎn)或電阻.電容等元件所間隔的線段，都應(yīng)標(biāo)以不同的電路標(biāo)號(hào)。4

31、.電氣原理圖用圖形符號(hào)和項(xiàng)目代號(hào)表示電路各個(gè)電器元件連接關(guān)系和電氣工作原理的圖稱為電氣原理圖。由于電氣原理圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.層次分明.適用于研究和分析電路工作原理，在設(shè)計(jì)部門和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛的應(yīng)用，其繪制原則是：(1)電器應(yīng)是未通電時(shí)的狀態(tài)；二進(jìn)制邏輯元件應(yīng)是置零時(shí)的狀態(tài)；機(jī)械開關(guān)應(yīng)是循環(huán)開始前的狀態(tài)。(2)原理圖上的動(dòng)力電路.控制電路和信號(hào)電路應(yīng)分開繪出。(3)原是圖上應(yīng)標(biāo)出各個(gè)電源電路的電壓值.極性或頻率及相數(shù)；某些元.器件的特性（如電阻.電容的數(shù)值等）；不常用電器（如位置傳感器.手動(dòng)觸點(diǎn)等）的操作方式和功能。(4)原理圖上各電路的安排應(yīng)便于分析.維修和尋找故障，原理圖應(yīng)按功能分開畫出。(5)

32、動(dòng)力電路的電源電路繪成水平線，受電的動(dòng)力裝置（電動(dòng)機(jī)）及其保護(hù)電器支路，應(yīng)垂直電源電路畫出。(6)控制和信號(hào)電路應(yīng)垂直地繪在兩條或幾條水平電源線之間。耗能元件（如線圈.電磁鐵.信號(hào)燈等），應(yīng)直接接在接地的水平電源線上。而控制觸點(diǎn)應(yīng)連在另一電源線。(7)為閱圖方便，圖中自左至右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。(8)在原理圖上將圖分成若干圖區(qū)，標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用；在繼電器.接觸器線圈下方列有觸點(diǎn)表以說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系。1.2.2.三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制按鈕控制的正反轉(zhuǎn)控制電路如圖1-14所示。圖1-14按鈕控制的正反轉(zhuǎn)控制電路圖1-14為兩個(gè)按鈕分別控制兩個(gè)

33、接觸器來改變電動(dòng)機(jī)相序，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)的控制電路。圖1-14a最為簡(jiǎn)單，按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，KM1線圈通電并自鎖，接通正序電源，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。此時(shí)若按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3，KM2線圈也通電，由于KM1.KM2同時(shí)通電，其主觸點(diǎn)閉合，將造成電源兩相短路，因此，這種電路不能采用。圖1-14b是在圖1-14a基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成，將KM1.KM2常閉輔助觸點(diǎn)串接在對(duì)方線圈電路中，形成相互制約的控制，稱為互鎖或聯(lián)鎖控制。這種利用接觸器（或繼電器）常閉觸點(diǎn)的互鎖又稱為電氣互鎖。該電路欲使電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)，或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)必須先按下停止按鈕，而后再反向起動(dòng)。對(duì)于要求頻繁實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，可用圖1-14

34、c控制電路控制，它是在圖圖1-14b電路基礎(chǔ)上將正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2與反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)串接在對(duì)方常開觸點(diǎn)電路中，利用按鈕的常開.常閉觸點(diǎn)的機(jī)械聯(lián)接，在電路中互相制約的接法，稱為機(jī)械互鎖。這種具有電氣.機(jī)械雙重互鎖的控制電路是常用的.可靠的電動(dòng)機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)控制電路，它既可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)-停止的控制，又可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)-停止的控制。1.2.3.三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)控制星形三角形降壓起動(dòng)控制線路。如圖1-15所示。星形三角形（ Y ）降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，減小起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)圖1-15Y 降壓起動(dòng)控制

35、線路機(jī)全壓運(yùn)行。 Y 起動(dòng)只能用于正常運(yùn)行時(shí)為形接法的電動(dòng)機(jī)。1.按鈕.接觸器控制 Y 降壓起動(dòng)控制線路圖 1-15（ a ）為按鈕.接觸器控制 Y 降壓起動(dòng)控制線路。線路的工作原理為：按下起動(dòng)按鈕 SB1 ， KM1 . KM2 得電吸合， KM1 自鎖，電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，按下 SB2 ， KM2 斷電. KM3 得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成三角形全壓運(yùn)行。2.時(shí)間 HYPERLINK /tag/jidianqi_206_1.html t _blank 繼電器控制 Y 降壓起動(dòng)控制線路圖 1-15（ b ）為時(shí)間繼電器自動(dòng)控制 Y 降壓起動(dòng)控制線路，電路的工作原理為：按

36、下起動(dòng)按鈕 SB1 ， KM1 . KM2 得電吸合，電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)，同時(shí) KT 也得電，經(jīng)延時(shí)后時(shí)間繼電器 KT 常閉觸頭打開，使得 KM2 斷電，常開觸頭閉合，使得 KM3 得電閉合并自鎖，電動(dòng)機(jī)由星形切換成三角形正常運(yùn)行。1.2.4電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)環(huán)節(jié) 電動(dòng)機(jī)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)，過電流保護(hù)，過熱保護(hù)，零電壓和欠電壓保護(hù)，弱磁場(chǎng)保護(hù)及超速保護(hù)等。 1.短路保護(hù) 電路中產(chǎn)生短路電流，或在數(shù)值上出現(xiàn)接近短路電流的情況，將產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力破壞絕緣和機(jī)械設(shè)備，此時(shí)應(yīng)迅速.可靠地切斷電路進(jìn)行保護(hù)，這種保護(hù)裝置不應(yīng)受起動(dòng)電流的影響而誤動(dòng)作。常用的短路保護(hù)裝置為熔斷器。 2.過電流保護(hù) 過電流

37、一般比短路電流要小得多，它主要是由于不正確起動(dòng)和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩引起電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過電流。如電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng).正反轉(zhuǎn)運(yùn)行等都會(huì)使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過電流短時(shí)過電流會(huì)引起電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械性損壞。常用過電流繼電器來進(jìn)行過電流保護(hù)。對(duì)于限流起動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)的過電流繼電器，其整定值一般為起動(dòng)電流的1.2倍，對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)不采用過電流繼電器。 3.過熱保護(hù) 電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)，因電動(dòng)機(jī)處于長(zhǎng)期過載運(yùn)行；將使電機(jī)繞組溫升過高而損壞電動(dòng)機(jī)。常用的過熱保護(hù)裝置為熱繼電器。 4.零電壓和欠電壓保護(hù) 當(dāng)某種原因電源電壓突然消失，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，一旦電壓恢復(fù)后電動(dòng)機(jī)將自行起動(dòng)，往往將造成人身及設(shè)備事故

38、。因此，在電網(wǎng)電壓消失時(shí)，要立即切斷電源，實(shí)現(xiàn)零壓保護(hù)。由于外部原因引起電源電壓過分降低，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)；在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的情況下，電動(dòng)機(jī)電流增大，造成繞組過熱而損壞；此外，還將使控制電器不能正常吸合，甚至發(fā)生誤動(dòng)作造成故障。當(dāng)電壓降低到一定值時(shí)切斷電源的保護(hù)為欠電壓保護(hù)。常用 的零電壓與欠電壓保護(hù)裝置有按鈕與接觸器，欠電壓繼電器等。 5.弱磁場(chǎng)保護(hù) 對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，其在運(yùn)行時(shí)若磁場(chǎng)減弱或消失，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高，換向惡化，損壞機(jī)械，甚至發(fā)生飛車現(xiàn)象。直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，若發(fā)生弱磁場(chǎng)，將會(huì)出現(xiàn)很大的起動(dòng)電流。為此，必須設(shè)置弱磁場(chǎng)保護(hù)，及時(shí)切斷電源。常用的弱磁場(chǎng)保護(hù)裝置為欠電

39、流繼電器。 6.超速保護(hù) 生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行速度超過允許的規(guī)定速度時(shí)，將造成設(shè)備損壞和不安全，為此，必設(shè)置超速保護(hù)裝置來控制轉(zhuǎn)速或切斷電源。電力拖動(dòng)系統(tǒng)中根據(jù)不同的工作情況，對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)置一種或幾種保護(hù)措施。第二章.數(shù)字電路概述2.1基本邏輯門電路在數(shù)字電路中，門電路就是實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間邏輯關(guān)系的電路。最基本的邏輯關(guān)系只有與.或非三種，其它任何復(fù)雜的邏輯關(guān)系都可以用這三種邏輯關(guān)系來表示。所以，最基本的邏輯門是與門.或門和非門。2.2 復(fù)合門 DTL與非門的電路和邏輯符號(hào)與門.或門.非門是三種基本邏輯門，二極管與門和或門電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是存在電平偏移.帶負(fù)載能力差.工作速度低.可靠性差。非門

40、的優(yōu)點(diǎn)恰好是沒有電平偏移.帶負(fù)載能力強(qiáng).工作速度高。因此常將二極管與門.或門和三極管非門連接起來，構(gòu)成二極管.三極管復(fù)合邏輯門電路。這種門電路稱為與非門和或非門，簡(jiǎn)稱DTL電路。2.2.1 與非門圖2-1為DTL與非門的電路和邏輯符號(hào)。電路由兩部分組成，虛線左邊是二極管與門，右邊是三極管非門。因此，輸入和輸出之間是與非關(guān)系，其真值表如表2.1所示。邏輯表達(dá)式為：。表2.1雙輸入與非門的真值表A BY001011101110圖2-1 與非門電路圖及其邏輯符號(hào)2.2.2 或非門圖2-2為或非門的電路和邏輯符號(hào)。電路由兩部分組成，虛線左邊是二極管或門，右邊是三極管非門。因此，輸入和輸出之間是或非關(guān)系

41、，其真值表如2.2表所示。邏輯表達(dá)式為：表2.2雙輸入或非門的真值表001010100110圖2-2 與非門電路圖及其邏輯符號(hào)第三章 Multisim9應(yīng)用3.1.1 Multisim9簡(jiǎn)介Multisim9是一款完整的工具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，提供了一個(gè)非常大的元件數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供原理圖輸入接口.全部的數(shù)模Spice仿真功能.VHDL和Verilog HDL 設(shè)計(jì)接口和仿真功能.FPGACPLD綜合.RF設(shè)計(jì)能力和處理功能，還可以從原理圖到PCB數(shù)據(jù)包的無縫隙數(shù)據(jù)傳輸。它提供單一易用的圖形輸入接口可以滿足設(shè)計(jì)者的需求。Multisim9提供全部的先進(jìn)設(shè)計(jì)功能，滿足從設(shè)計(jì)參數(shù)到產(chǎn)品需求Multisim9是加

42、拿 大 Interactive Image Technologies(II T)公司于1988年推出了一個(gè)專門用于電子線路仿真和設(shè)計(jì)的EDA工具軟件Electronics Workbench (EWB) ,EWB具有數(shù)字.模擬及數(shù)字/模擬混合電路的仿真能力，以界面直觀操作方便.分析功能強(qiáng)大.易學(xué)易用等突出優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速的推廣及使用隨著技術(shù)的發(fā)展，EBW 軟件也經(jīng)過了多個(gè)版本的衍變。V5以前的版本稱為Electronics Workbench，從V6開始改為Multisim。在教育界比較流行的Multisim 2001版屬于V6版本，目前Multisim的最新版本是V8。Multisim從V5

43、到V6的功能有很大的擴(kuò)充，特別是增加了VHDL和Verilog HDL模塊，使它成為真正的“數(shù)模VHDL Verilog”的混合電路模擬軟件。2001年IIT公司又推出了Multisim的最新版本Multisim2001，直至2003年8月，該公司又對(duì)Multisim2001進(jìn)行了較大的改進(jìn)，升級(jí)為Multisim 7，增加了3D元件以及安捷倫的萬(wàn)用表，示波器，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器等仿真實(shí)物的虛擬儀表，似的虛擬電子工作平臺(tái)更加接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。迄今為止，Multisim 軟件已升級(jí)到Multisim 9版本，相較之各版本功能更強(qiáng)大。3.1.2 Multisim9的基本界面如圖3-1所示。圖3-1

44、Multisim9的基本界面3.1.3 Multisim9的主要功能及特點(diǎn)(1)用戶界面直觀 Multisim9沿襲了EWB界面的特點(diǎn)，提供了一個(gè)靈活的.直觀的工作界面來創(chuàng)建和定位電路。Multisim9（教育版）考慮到學(xué)生的特點(diǎn)，允許教師根據(jù)自身需要.課程內(nèi)容和學(xué)生水平設(shè)置軟件的用戶界面，以創(chuàng)建具有個(gè)性化的菜單.工具欄和快捷鍵。還可以使用密碼來控制學(xué)生所接觸的功能.儀器和分析項(xiàng)目。(2)種類繁多的元件和模型 Multisim9提供的元件庫(kù)擁有13000個(gè)元件。盡管元件庫(kù)很大，但由于元件被分為不同的“系列”，所以可以方便地找到所需要的元件。Multisim9元件庫(kù)含有所有的標(biāo)準(zhǔn)器件及當(dāng)今最先進(jìn)

45、的數(shù)字集成電路。數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一個(gè)器件都有具體的符號(hào).仿真模型和封裝，用于電路圖的建立.仿真和印刷電路板的制作。Multisim9還含有大量的交互元件.指示元件.虛擬元件.額定元件和三維立體元件。交互元件可以在仿真過程中改變?cè)骷膮?shù)，避免為改變?cè)骷?shù)而停止仿真，節(jié)省了時(shí)間，也使仿真的結(jié)果能直觀反映元件參數(shù)的變化；指示元件可以通過改變外觀來表示電平大小，給用戶一個(gè)實(shí)時(shí)視覺反饋；虛擬元件的數(shù)值可以任意改變，有利于說明某一概念或理論觀點(diǎn)；額定元件通過“熔斷”來加強(qiáng)用戶對(duì)所設(shè)計(jì)的參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)的理解；3D元件的外觀與實(shí)際元件非常相似，有助于理解電路原理圖與實(shí)際電路之間的關(guān)系。除了Multisim9

46、軟件自帶的主元件庫(kù)外，用戶還可以建立“公司元件庫(kù)”，有助于一個(gè)團(tuán)隊(duì)的使用，簡(jiǎn)化仿真實(shí)驗(yàn)室的練習(xí)和工程設(shè)計(jì)。Multisim9與其他軟件相比，能提供更多方法向元件庫(kù)中添加個(gè)人建立的元件模型。元件放置迅速和連線簡(jiǎn)捷方便在虛擬電子工作平臺(tái)上建立電路的仿真，相對(duì)比較費(fèi)時(shí)的步驟是放置元件和連線，Multisim9可以使使用者不需要指導(dǎo)就可以輕易地完成元件的放置。元件的連接也非常簡(jiǎn)單，只需單擊源引腳和目的引腳就可以完成元件的連接。當(dāng)元件移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)時(shí)，Multisim9仍可以保持它們的連接。連線可以任意拖動(dòng)和微調(diào)。進(jìn)行SPICE仿真對(duì)電子電路進(jìn)行SPICE（SimulationProgramwithInte

47、grated CircuitEmphasis）仿真可以快速了解電路的功能和性能。Multisim9為模擬.數(shù)字以及模擬/數(shù)字混合電路提供了快速并且精確的仿真。Multisim9的核心是基于使用帶XSPICE擴(kuò)展的伯克利SPICE的強(qiáng)大的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE引擎來加強(qiáng)數(shù)字仿真的。Multisim9的界面對(duì)最為陌生的用戶來說都是非常直觀的。這使用戶運(yùn)用SPICE的功能而不必去擔(dān)心SPICE復(fù)雜的句法。虛擬儀器 Multisim9提供了邏輯分析儀.安捷倫儀器.波特圖儀.失真分析儀.頻率計(jì)數(shù)器.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器.數(shù)字萬(wàn)用表.網(wǎng)絡(luò)分析儀.頻譜分析儀.瓦特表和字信號(hào)發(fā)生器等18種虛擬儀器，其功能與實(shí)際儀表相同

48、。特別是安捷倫的54622D示波器.34401A數(shù)字萬(wàn)用表和33120A信號(hào)發(fā)生器，它們的面板與實(shí)際儀表完全相同，各旋鈕和按鍵的功能也與實(shí)際一樣。通過這些虛擬器件，免去昂貴的儀表費(fèi)用，用戶們可以毫無風(fēng)險(xiǎn)地接觸所有儀器，掌握常用儀表的使用。強(qiáng)大的電路分析功能Multisim9除了提供虛擬儀表，為了更好地掌握電路的性能，還提供了直流工作點(diǎn)分析.交流分析.敏感度分析.3dB點(diǎn)分析.批處理分析.直流掃描分析.失真分析.傅里葉分析.模型參數(shù)掃描分析.蒙特卡羅分析.噪聲分析.噪聲系數(shù)分析.溫度掃描分析.傳輸函數(shù)分析.用戶自定義分析和最壞情況分析等19種分析，這些分析在現(xiàn)實(shí)中有可能是無法實(shí)現(xiàn)的。強(qiáng)大的作圖功

49、能 Multisim9提供了強(qiáng)大的作圖功能，可將仿真分析結(jié)果進(jìn)行顯示.調(diào)節(jié).儲(chǔ)存.打印和輸出。使用作圖器還可以對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行測(cè)量.設(shè)置標(biāo)記.重建坐標(biāo)系以及添加網(wǎng)格。所有顯示的圖形都可以被微軟Excel.MathsoftMathcad以及LABVIEW等軟件調(diào)用。 第四章 電氣控制設(shè)計(jì)說明書4.1設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)某生產(chǎn)流水線的電氣控制線路有A B C D四臺(tái)電動(dòng)機(jī)完成電路的控制。要求如下 A電機(jī)為主軸電機(jī)，控制主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，要求實(shí)現(xiàn)要求實(shí)現(xiàn)電氣正反轉(zhuǎn)和Y降壓?jiǎn)?dòng)控制（Y運(yùn)行5S）。 B電機(jī)為橫向進(jìn)給電機(jī)，控制工作臺(tái)橫向進(jìn)給，要求實(shí)現(xiàn)電氣正反轉(zhuǎn)。 C電機(jī)為縱向進(jìn)給電機(jī)，控制工作臺(tái)縱向進(jìn)給，要求實(shí)現(xiàn)電

50、氣正反轉(zhuǎn)；橫向進(jìn)給電機(jī)和縱向進(jìn)給電機(jī)還要求互鎖（即橫向進(jìn)給時(shí)不能縱向進(jìn)給，縱向進(jìn)給時(shí)不能橫向進(jìn)給）并且有行程保護(hù)。 D電機(jī)為刀架電動(dòng)機(jī)，刀架電動(dòng)機(jī)采用點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)混合控制。 要求有照明系統(tǒng)(36V安全電壓)機(jī)床通電指示燈（6V安全電壓）。 電氣控制系統(tǒng)要求有零壓保護(hù).欠電壓保護(hù).短路保護(hù).過載保護(hù)等。4.2設(shè)計(jì)分析：此題目經(jīng)過分析，可利用交流接觸器進(jìn)行控制各個(gè)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制.工作臺(tái)移動(dòng)控制和長(zhǎng)點(diǎn)動(dòng)控制，以及進(jìn)行對(duì)電路的聯(lián)鎖控制.各種定量控制和零壓及欠壓保護(hù)。利用用繼電器完成各個(gè)控制電路的接通和分?jǐn)嗫刂疲约袄秒娏鞯臒嵝?yīng)原理制成的熱繼電器來保護(hù)工作電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)超載保護(hù)及其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀

51、態(tài)的控制，以及互鎖保護(hù)來實(shí)現(xiàn)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制。利用低壓短路器配合漏電保護(hù)裝置于熔斷器所組成的保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成漏電保護(hù).短路保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)電路或設(shè)備出現(xiàn)對(duì)地漏電或人身觸點(diǎn)時(shí)，能迅速自常閉開電路，從而有效地保證人身和線路安全.熔斷器串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過電流時(shí)，熔體自身熔斷，切斷電路，從而起到短路保護(hù)作用；最后利用變壓器與整流器對(duì)三相動(dòng)力電源進(jìn)行變壓.整流，提供照明用電所需電源.安全監(jiān)控電路所需低壓直流電源。4.3設(shè)計(jì)所需器材的選用與明細(xì)單： 如表4.1所示編號(hào)名稱型號(hào)用途數(shù)量1三相開關(guān)DZ47-3P接通或分?jǐn)嚯娏?2熔斷器RL1-60/15短路保護(hù)器33交流接觸器SRMC10-

52、20接通或分短電路94熱繼電器JR36-20熱過載保護(hù)器45電動(dòng)機(jī)Y112M-4動(dòng)力源4復(fù)合按鈕LA-10-1S手動(dòng)指令電器96單獨(dú)按鈕LA38-209/B手動(dòng)指令電器17中間繼電器JZ7-5間接控制18時(shí)間繼電器JS14-2延時(shí)自動(dòng)控制電器19小型控制變壓器BK-500提供低壓安全電110照明燈提供光線111指示燈AD16-6/3顯示工作狀態(tài)412表4.1設(shè)計(jì)所需的器材明細(xì)單4.4分電氣控制原理圖：詳見附件：4.5電氣控制原理圖說明（一）主電路分析：M1電動(dòng)機(jī)為主軸正反轉(zhuǎn)和Y降壓控制電動(dòng)機(jī)，其正轉(zhuǎn)通過交流接觸器KM1主觸點(diǎn)來進(jìn)行換相切換，KM2.KM3來進(jìn)行Y降壓換接控制；其反轉(zhuǎn)通過交流接觸

53、器KM4主觸點(diǎn)來進(jìn)行換相切換；M2電動(dòng)機(jī)為工作臺(tái)的橫向移動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)，交流接觸器KM5的主觸點(diǎn)來控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)控制；交流接觸器KM6的主觸點(diǎn)來控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)控制。M3電動(dòng)機(jī)為控制工作臺(tái)縱向移動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)，其電路部分為兩部分：正反轉(zhuǎn)通過交流接觸器KM8主觸點(diǎn)來進(jìn)行換相切換；交流接觸器KM7的主觸點(diǎn)來控制電源的接入與切斷；M4電動(dòng)機(jī)為刀架電動(dòng)機(jī)，交流接觸器KM9的主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)；同樣，為保證主電路的正常運(yùn)行，分別由空氣斷路器QS對(duì)電動(dòng)機(jī)M1.M2.M3.M4進(jìn)行開關(guān)控制與漏電保護(hù)；熱繼電器FR1.FR2.FR3.FR4對(duì)電動(dòng)機(jī)M1.M2.M3.M4進(jìn)行過載保護(hù)，由熔斷器FU1對(duì)電動(dòng)機(jī)

54、M1.M2.M3.M4實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。（二）控制電路分析：控制電路由控制變壓器TC提供所需交.交流電源，控制電路主要包括主軸正反轉(zhuǎn)和Y降壓控制電動(dòng)機(jī)M1.工作臺(tái)橫向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2.工作臺(tái)縱向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3.刀架電機(jī)M4。下面對(duì)各個(gè)局部控制電路逐一進(jìn)行分析。1.主軸正反轉(zhuǎn)和Y降壓控制電動(dòng)機(jī)的控制該控制電路要求電動(dòng)機(jī)滿足直接啟動(dòng)控制.正反轉(zhuǎn)控制和Y降壓控制。下面進(jìn)行逐一分析。(1).電動(dòng)機(jī)M1的正向啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕SB2后得出：SB2按鈕常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。交流接觸器KM1線圈得電，主觸點(diǎn)KM1閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM1閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM1斷開。由得電動(dòng)機(jī)M1的正向啟動(dòng)，KM2線圈得

55、電主觸點(diǎn)閉合KM2輔助常閉觸點(diǎn)KM2斷開KM3線圈失電，同時(shí)時(shí)間繼電器KT的線圈得電開始計(jì)時(shí)，5s后時(shí)間繼電器KT輔助常開觸點(diǎn)閉合常閉觸點(diǎn)斷開KM2的線圈失電，KM2的輔助常閉回復(fù)閉合狀態(tài)KM3線圈得電主觸點(diǎn)閉合完成正向降壓?jiǎn)?dòng)。由得電動(dòng)機(jī)M1的正向啟動(dòng)，輔助常閉觸點(diǎn)KM1斷開，使交流接觸器KM4線圈失電，將電動(dòng)機(jī)M1的反向啟動(dòng)控制電路斷開，形成電氣互鎖。(2).電動(dòng)機(jī)M1的反向啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕SB3后得出：SB3按鈕常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。交流接觸器KM4線圈得電，主觸點(diǎn)KM4閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM4閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM4斷開，KM1線圈失電主觸點(diǎn)斷開電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止，線圈KM2得

56、電同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈得電開始計(jì)時(shí)，5s后時(shí)間繼電器KT輔助常開觸點(diǎn)閉合常閉觸點(diǎn)斷開KM2的線圈失電，KM2的輔助常閉回復(fù)閉合狀態(tài)KM3線圈得電主觸點(diǎn)閉合完成反向降壓?jiǎn)?dòng)。由得電動(dòng)機(jī)M1的反向啟動(dòng)，輔助常閉觸點(diǎn)KM4斷開，使交流接觸器KM1線圈失電，將電動(dòng)機(jī)M1的正向啟動(dòng)控制電路斷開，形成電氣互鎖。由得電動(dòng)機(jī)M1的正向啟動(dòng)控制及Y降壓控制。由得電動(dòng)機(jī)M1的反向啟動(dòng)控制及Y降壓控制。按鈕SB1為電動(dòng)機(jī)M1獨(dú)立停車按鈕。當(dāng)按下停止按鈕SB1后電動(dòng)機(jī)M1的控制電路斷電，電動(dòng)機(jī)M1直接停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2.工作臺(tái)橫向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制該控制電路要求電動(dòng)機(jī)滿足正反轉(zhuǎn)控制及互鎖保護(hù)。(1).電動(dòng)機(jī)M2的正向啟動(dòng)控

57、制：按下啟動(dòng)按鈕SB5后得出：SB5按鈕常開觸點(diǎn)閉合。交流接觸器KM5線圈得電，主觸點(diǎn)KM5閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM5閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM5斷開。電動(dòng)機(jī)M2正向啟動(dòng)。反向啟動(dòng)電路斷電形成互鎖?？v向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制線路斷開形成互鎖。(2).電動(dòng)機(jī)M2的反向啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕SB6后得出：SB6按鈕常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。交流接觸器KM6線圈得電，主觸點(diǎn)KM6閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM6閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM6斷開。電動(dòng)機(jī)M2反向啟動(dòng)。正向啟動(dòng)電路斷開形成互鎖。縱向進(jìn)給電動(dòng)控制線路斷開形成互鎖。3.工作臺(tái)縱向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制該控制電路要求電動(dòng)機(jī)滿足正反轉(zhuǎn)控制及互鎖保護(hù).(1).電動(dòng)機(jī)M3的正向啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕SB8后得出：SB8按鈕常開觸點(diǎn)閉合。交流接觸器KM7線圈得電，主觸點(diǎn)KM7閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM7閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM7斷開。電動(dòng)機(jī)M3正向啟動(dòng)。反向啟動(dòng)電路斷電形成互鎖。橫向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制線路斷開形成互鎖。(2).電動(dòng)機(jī)M3的反向啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕SB9后得出：SB9按鈕常開觸點(diǎn)閉合。交流接觸器KM8線圈得電，主觸點(diǎn)KM8閉合，輔助常開觸點(diǎn)KM8閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM8斷開。電動(dòng)機(jī)M3反向啟動(dòng)。正向啟動(dòng)電路斷開形成互鎖。橫向進(jìn)給電動(dòng)控制線路斷開形成互鎖。4.刀架電動(dòng)機(jī)的控制該控制電路要求電動(dòng)機(jī)滿足電動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)混合控制。(1).電動(dòng)機(jī)M4的長(zhǎng)動(dòng)啟動(dòng)控制：按下啟動(dòng)按鈕