PLC電氣控制系統(tǒng)電氣設計講解課件

電氣控制系統(tǒng)分析注意的幾個問題：了解系統(tǒng)的主要技術性能及機械傳動、液壓和氣動的工作原理。弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。掌握各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關、控制按鈕的功能和操縱方法。注意了解與機械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用。如：行程開關、撞塊、壓力繼電器、電磁離合器、電磁鐵等。分析電氣控制系統(tǒng)時，要結合說明書或有關的技術資料將整個電氣線路劃分成幾個部分逐一進行分析。例如：各電動機的起動、停止、變速、制動、保護及相互間的聯(lián)鎖等。內容與目的：分析幾種典型電氣控制電路，進一步掌握控制電路的組成，典型環(huán)節(jié)的應用及分析控制電路的方法。找出規(guī)律，逐步提高閱讀電氣原理圖的能力，為獨立設計打下基礎。電氣控制系統(tǒng)分析注意的幾個問題：了解系統(tǒng)的主要技術性能及機械第一節(jié)臥式車床的電氣控制電路第一節(jié)臥式車床的電氣控制電路多采用不變速的異步電動機拖動，變速靠齒輪箱的有級調速來實現(xiàn)，控制電路比較簡單。主軸正轉或反轉的旋轉運動：通過改變主軸電動機的轉向或采用離合器實現(xiàn)。進給運動：多半是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳給進給箱來實現(xiàn)刀具的進給。為了提高效率，刀架的快速運動由一臺快速電動機單獨拖動。車床設有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時冷卻。有的還專設一臺潤滑泵對系統(tǒng)進行潤滑。主電動機直接起動和降壓起動的選?。嚎紤]電動機的容量；考慮電網的容量。不經常起動的電動機可直接起動的容量為變壓器容量的30％，經常起動的電動機可直接起動的容量一般要小于變壓器容量的20％。主電動機的制動方式：電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和反接制動；機械的摩擦離合器制動。多采用不變速的異步電動機拖動，變速靠齒輪箱的有級調速來實現(xiàn)，主電路：主電動機M1冷卻泵電動機M2快速移動電動機M3斷路器QF交流接觸器KM3、KM4熱繼電器FR1熔斷器FU1交流接觸器KM限流電阻R交流接觸器KM1熱繼電器FR2交流接觸器KM2熔斷器FU2互感器TA電流表AC650臥式車床的電氣控制電路主電路：C650臥式車床的電氣控制電路主電動機點動調整控制：主電動機點動調整控制：主電動機正反轉控制：主電動機正反轉控制：主軸電動機反接制動控制：電動機正轉時，速度繼電器的正轉常開觸點KS1(17-23)閉合；電動機反轉時，速度繼電器的反轉動合觸點KS2(17-7)閉合。當電動機正向旋轉時，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電動作狀態(tài)，速度繼電器的正轉動合觸點KS1(17-23)也是閉合的，這樣就為電動機正轉時的反接制動做好了準備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸點斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM3也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。在松開SB4后就使反轉接觸器KM4的線圈通過1-3-5-17-23-25電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當電動機的轉速下降到速度繼電器的復位轉速時，速度繼電器KS的正轉動合觸點KS1(17-23)斷開，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。當電動機反轉時，速度繼電器的反轉動合觸點KS2是閉合的，這時按一下停止按鈕SB4，在SB4松開后正轉接觸器線圈通過1-3-5-17-7-11電路得電，正轉接觸器KM3吸合將電源反接使電動機制動后停止。主軸電動機反接制動控制：刀架的快速移動和冷卻泵控制：刀架的快速移動第一節(jié)電氣控制電路設計基礎電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容：擬定電氣設計任務書確定電氣傳動控制方案，選擇電動機設計電氣控制原理圖選擇電氣元件，制定明細表設計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件設計電氣設備布置總圖、電氣安裝圖以及電氣接線圖編寫電氣說明書和使用操作說明書第一節(jié)電氣控制電路設計基礎電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容：1.擬定電氣設計任務書機械設備的型號，用途工藝過程技術性能傳動參數(shù)現(xiàn)場工作條件用戶供電電網類型（電壓、頻率及容量）1.擬定電氣設計任務書機械設備的型號，用途2.電力拖動方案確定的原則：（1）傳動方式：單獨拖動，分立拖動（2）調速性能：齒輪變速箱，液壓調速，多速電機，無機調速無電氣調速要求電力拖動方案確定:籠型異步電動機：起動不頻繁的場合繞線轉子異步電動機：負載靜轉矩大的拖動裝置要求電氣調速電力拖動方案確定:調速范圍D＝2～3、調速級數(shù)≤2～4：改變極對數(shù)的雙速或多速籠型異步電動機調速范圍D<3，且不要求平滑調速：繞線轉子異步電動機，短時或重復短時負載調運范圍D＝3～10，且要求平滑調速：容量不大時可采用帶滑差離合器的異步電動機。長期運轉在低速時，也可考慮采用晶閘管直流拖動系統(tǒng)。調速范圍D＝10～100：直流拖動系統(tǒng)或交流調速系統(tǒng)三相異步電動機：變更定子繞組的極數(shù)和改變轉子電路的電阻2.電力拖動方案確定的原則：要求電氣調速電力拖動方案確定:（3）電動機調速性質的確定:與生產機械的負載特性相適應雙速籠型異步電動機，當定子繞組由三角形聯(lián)結改為雙星形聯(lián)結時，轉速由低速升為高速，功率卻變化不大，適用于恒功率傳動。由星形聯(lián)結改為雙星形聯(lián)結時，電動機輸出轉矩不變，適用于恒轉矩傳動。直流他勵電動機，改變電樞電壓調速為恒轉矩調速；而改變勵磁調速為恒功率調速。（4）起動，制動和反向要求（3）電動機調速性質的確定:與生產機械的負載特性相適應（4）3.電動機的選擇：選擇電動機時，要考慮電動機的功率、轉速、結構型式、額定電壓等

a)

電動機功率的選擇:依據的是負載功率。選擇電動機功率的一種實用方法是調查統(tǒng)計類比法。目前采用的拖動電動機功率的統(tǒng)計分析公式如下：(1)臥式車床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。

3.電動機的選擇：(2)立式車床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。(3)搖臂鉆床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為最大鉆孔直徑（mm）。(4)臥式鏜床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為鏜桿直徑（mm）。(5)龍門銑床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；B為工作臺寬度（mm）。

(2)立式車床主電動機的功率b)

電動機額定電壓的選擇交流電動機額定電壓應與供電電網電壓一致。

中小型異步電動機額定電壓為220V/380V（三角形/Y聯(lián)結）及380V/660V（三角形/Y聯(lián)結）兩種，后者可用Y/三角形起動；

當電動機功率較大時，可選用相應電壓的高壓電動機。直流電動機的額定電壓也要與電源電壓相一致。c)電動機額定轉速的選擇從電動機制造角度來講，對于額定功率相同的電動機，額定轉速愈高，電動機尺寸、質量愈小，成本愈低，選用高速電動機較為經濟。由于生產機械所需轉速一定，電動機轉速愈高，傳動機構轉速比愈大，傳動機構愈復雜。因此應通過綜合分析來確定電動機的額定轉速。d)電動機結構型式的選擇電動機的結構型式按其安裝位置的不同可分為臥式（軸是水平的）和立式（軸是垂直的）兩種，應以電動機與工作機構的連接方便、緊湊為原則來選擇。電動機具有不同的防護型式，如防護式、封閉式、防爆式等，具體要根據電動機的工作條件來選擇。

b)電動機額定電壓的選擇e)籠型異步電動機有關電阻的計算(1)籠型異步電動機起動電阻的計算：在電動機減壓起動方式中，定子回路串聯(lián)的限流電阻可按下式近似計算：

式中，Rst為每相啟動限流電阻值（Ω）；IN為電動機額定電流（A）；Kst為不加電阻時，電動機的起動電流與額定電流之比，可由手冊查出；Ksrt為加入起動限流電阻后，電動機的起動電流與額定電流之比、可根據需要選取。(2)籠型異步電動機反接制動電阻的計算：電動機在反接制動瞬間，定子的旋轉磁場已經反向旋轉，而轉子的轉向尚未來得及改變，轉差率s接近2，因此反接制動時的電流比起動電流大。為了限制制動電流，在電動機定子回路中也應串入限流電阻。反接制動的限流電阻可按下式近似計算：

式中，Rrb為每相反接制動限流電阻阻值（Ω）；Krbr為接入限流電阻后，反接制動電流與額定電流之比。如果只在電動機的兩相中串入制動限流電阻，Rrb值可取計算值的1.5倍。

e)籠型異步電動機有關電阻的計算4.控制回路的方案確定:控制方式與拖動需要相適應：以經濟效益為標準?？刂七壿嫼唵?、加工程序基本固定，采用繼電器接點控制方式較為合理；經常改變加工程序或控制邏輯復雜，采用可編程序控制器較為合理；數(shù)字程序控制；計算機群控系統(tǒng)等?？刂品绞脚c通用化程度相適應：加工一種或幾種零件的專用設備，通用化程度低，可以有較高的自動化程度，宜采用固定的控制電路；單件、小批量且可加工形狀復雜零件的通用設備，采用數(shù)字程序控制或可編程序控制器控制，可以根據不同加工對象設定不同的加工程序，有較好的通用性和靈活性。控制方式應最大限度滿足工藝要求：自動循環(huán)、半自動循環(huán)、手動調整、緊急快退、保護性聯(lián)鎖、信號指示和故障診斷等功能?？刂齐娐返碾娫磻煽浚汉唵慰刂齐娐房芍苯佑秒娋W電源；電路較復雜的控制裝置，可將電網電壓隔離降壓，以降低故障率；自動化程度較高的生產設備，可采用直流電源，有助于節(jié)省安裝空間，便于同無觸點元件連接，元件動作平穩(wěn)，操作維修也較安全。4.控制回路的方案確定:5.設計電氣控制原理圖6.選擇電氣元件，制定明細表7.設計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件8.設計電氣設備布置總圖、電氣安裝圖以及電氣接線圖9.編寫電氣說明書和使用操作說明書5.設計電氣控制原理圖電氣控制電路設計方法：設先設計主電路，再設計控制電路、信號電路及局部照明電路等控制電路設計要求：滿足生產機械的工藝要求，能按照工藝的順序準確而可靠地工作。電路結構力求簡單，盡量選用常用的且經過實際考驗過的電路。操作、調整和檢修方便。具有各種必要的保護裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)?？刂齐娐吩O計方法：經驗設計法：根據生產工藝的要求，按照電動機的控制方法，采用典型環(huán)節(jié)電路直接進行設計。邏輯設計法：采用邏輯代數(shù)進行設計。通過下面的例子來說明如何用經驗設計法來設計控制電路：例題：某機床有左、右兩個動力頭，用以銑削加工，它們各由一臺交流電動機拖動；另外有一個安裝工件的滑臺，由另一臺交流電動機拖動。加工工藝是在開始工作時，要求滑臺先快速移動到加工位置，然后自動變?yōu)槁龠M給，進給到指定位置自動停止，再由操作者發(fā)出指令使滑臺快速返回，回到原位后自動停車。要求兩動力頭電動機在滑臺電動機正向起動后起動，而在滑臺電動機正向停車時也停車。

電氣控制電路設計方法：控制電路設計要求：控制電路設計方法：通主電路主電路設計：動力頭拖動電動機只要求單方向旋轉，為使兩臺電動機同步起動，可用一只接觸器KM3控制?；_拖功電動機需要正轉、反轉，可用兩只接觸器KM1、KM2接制?；_的快速移動由電磁鐵YA改變機械傳動鏈來實現(xiàn)，由接觸器KM4來控制。主電路主電路設計：控制電路設計滑臺電動機的正轉、反轉分別用兩個按鈕SBl與SB2控制，停車則分別用SB3與SB4控制。由于動力頭電動機在滑臺電動機正轉后起動，停車時也停車，故可用接觸器KM1的常開輔助觸點控制KM3的線圈，如圖a所示?；_的快速移動可采用電磁鐵YA通電時，改變凸輪的變速比來實現(xiàn)?；_的快速前進與返回分別用KM1與KM2的輔助觸點控制KM4，再由KM4觸點去通斷電磁鐵YA?；_快速前進到加工位置時，要求慢速進給，因而在KM1觸點控制KM4的支路上串聯(lián)限位開關SQ3的常閉觸點。此部分的輔助電路如圖b所示。

控制電路草圖控制電路設計控制電路草圖聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設計：用限位開關SQ1的常閉觸點控制滑臺慢速進給到位時的停車；用限位開關SQ2的常閉觸點控制滑臺快速返回至原位時的自動停車。接觸器KMl與KM2之間應互相聯(lián)鎖，三臺電動機均應用熱繼電器作過載保護?？刂齐娐仿?lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設計：控制電路電路的完善：電路初步設計完后，可能還有不夠合理的地方，因此需仔細校核。一共用了三個KMl的常開輔助觸點，而一般的接觸器只有兩個常開輔助觸點。因此，必須進行修改。從電路的工作情況可以看出，KM3的常開輔助觸點完全可以代替KM1的常開輔助觸點去控制電磁鐵YA，修改后的輔助電路如圖所示。修改后的控制電路電路的完善：修改后的控制電路控制線路設計規(guī)律1.常開觸點串聯(lián)當要求n個條件同時具備時，才使電器線圈動作。2.常開觸點并聯(lián)當n個條件中，一個條件滿足，線圈得電動作。3.常閉觸點串聯(lián)當一個條件具備時，線圈斷電。4.常閉觸點并聯(lián)所有條件都具備時，線圈斷電?？刂凭€路設計規(guī)律1.常開觸點串聯(lián)控制電路設計時應注意的問題：盡量減少連接導線。設計控制電路時，應考慮電器元件的實際位置，盡可能地減少配線時的連接導線，如圖a是不合理的。按鈕一般是裝在操作臺上，而接觸器、線圈則是裝在電器柜內，這樣接線就需要由電器柜二次引出連接線到操作臺上，所以一般都將起動按鈕和停止按鈕直接連接，就可以減少一次引出線，如圖b所示。

電器連接圖控制電路設計時應注意的問題：按鈕一般是裝在操作臺上，正確連接電器的線圈。a)電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，如圖a所示。由于它們的阻抗不盡相同，會造成兩個線圈上的電壓分配不等。即使外加電壓是同型號線圈電壓的額定電壓之和，也不允許。因為電器動作總有先后，當有一個接觸器先動作時，則其線圈阻抗增大,該線圈上的電壓降增大，使另一個接觸器不能吸合，嚴重時將使電路燒毀。電磁線圈的串并聯(lián)正確連接電器的線圈。電磁線圈的串并聯(lián)控制電路中應避免出現(xiàn)寄生電路:

寄生電路是電路動作過程中意外接通的電路。如圖所示具有指示燈HL和熱保護的正反向電路.正常工作時，能完成正反向起動、停止和信號指示。當熱繼電器FR動作時，電路就出現(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，起不了保護作用。寄生電路控制電路中應避免出現(xiàn)寄生電路:正常工作時，能完成正反向起動、PLC電氣控制系統(tǒng)電氣設計講解課件盡可能減少電器數(shù)量，采用標準件和相同型號的電器:如圖所示。當控制的支路數(shù)較多，而觸點數(shù)目不夠時，可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。簡化電路去掉不必要的KM1，簡化電路，提高電路可靠性盡可能減少電器數(shù)量，采用標準件和相同型號的電器:如圖所示。當除必要的電器通電外，其它應不通電除必要的電器通電外，其它應不通電正確連接電路的觸點常開和常閉觸點靠的很近，當觸點斷開時產生電弧，如果兩觸點間不等電位，可能會造成弧光短路。電氣觸點正確連接方式正確連接電路的觸點電氣觸點正確連接方式避免發(fā)生觸點“競爭”與“冒險”現(xiàn)象避免發(fā)生觸點“競爭”與“冒險”現(xiàn)象多個電器的依次動作問題在電路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制電路?？赡骐娐返穆?lián)鎖

在頻繁操作的可逆電路中，正反向接觸器之間不僅要有電氣聯(lián)鎖，而且還有機械聯(lián)鎖。要有完善的保護措施常用的保護措施有漏電流、短路、過載、過電流、過電壓、失電壓等保護環(huán)節(jié)，有時還應設有合閘、斷開、事故、安全等必須的指示信號。選用高可靠性的元器件選用機械和電氣壽命長，結構合理，動作可靠，抗干擾性能好的電器，同時要考慮成本。多個電器的依次動作問題2.常用低壓電器的選擇a)接觸器的選用選擇接觸器主要依據以下數(shù)據：電源種類（直流或交流）；主觸點額定電流；輔助觸點的種類、數(shù)量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機床應用最多的是交流接觸器。

交流接觸器的選擇主要考慮主觸點的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。(1)主觸點額定電流IN可根據下面經驗公式進行選擇：

式中，IN為接觸器主觸點額定電流（A）;K為比例系數(shù)，一般取1-1.4；PN為被控電動機額定功率（kW）；UN為被控電動機額定線電壓（V）。(2)交流接觸器主觸點額定電壓一般按高于電路額定電壓來確定。(3)根據控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓(4)接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類應滿足電路的需要。

2.常用低壓電器的選擇b)繼電器的選擇一般繼電器的選擇一般繼電器也叫電磁繼電器。選用時，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應按照控制需要分別選用過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器、中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應注意。時間繼電器的選擇從以下幾方面考慮：1)根據控制電路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型。2)根據延時準確度要求和延時長、短要求來選擇。3)根據使用場合、工作環(huán)境選擇合適的時間繼電器。熱繼電器的選擇按照電動機的工作環(huán)境、起動情況、負載性質等因素來考慮。(1)熱繼電器結構形式的選擇。星形聯(lián)結的電動機可選用兩相或三相結構熱繼電器，三角形聯(lián)結的電動機應選用帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器(2)熱元件額定電流的選擇。一般可按下式選?。?/p>

式中，IR為熱元件的額定電流；IN為電動機的額定電流。對于工作環(huán)境惡劣、起動頻繁的電動機，則按下式選取：

熱元件選好后，還需根據電動機的額定電流來調整它的整定值。b)繼電器的選擇c)熔斷器的選擇熔斷器選擇內容主要是熔斷器種類、額定電壓、額定電流等級和熔體額定電流。熔體額定電流IR的選擇是主要參數(shù)。單臺長期工作的異步電動機

式中，IN為異步電動機額定電流。用一組熔斷器保護多臺電動機

式中，Imax為容量最大的電動機的額定電流；ΣIN為其他電動機額定電流之和。d)其他電器的選擇(1)斷路器的選擇

(2)控制變壓器容量的選擇

(3)控制按鈕的選擇(4)行程開關的選擇(5)萬能轉換開關的選擇(6)接近開關的選擇

c)熔斷器的選擇電氣控制系統(tǒng)中的保護環(huán)節(jié)

1.短路保護電路發(fā)生短路時的危害，短路電流會引起電氣設備絕緣損壞和產生強大的電動力，使電動機和電路中的各種電氣設備產生機械性損壞，圖a為采用熔斷器作短路保護的電路。圖b為采用斷路器作為短路保護和過載保護的電路。若主電動機容量較小，主電路中的熔斷器可同時作為控制電路的短路保護若主電動機容量較大，則控制電路一定要單獨設置短路保護熔斷器。若主電路采用三相四線制或對變壓器采用中性點接地的三相三線制的供電電路中，必須采用三相短路保護。短路電路電氣控制系統(tǒng)中的保護環(huán)節(jié)短路電路2.過電流保護不正確的起動和過大的沖擊負載，常常引起電動機出現(xiàn)很大的過電流。過電流的危害，導致電機損壞，引起過大的電動機轉矩，使機械的轉動部件受到損壞。

圖a所示是過電流保護用在繞線轉子異步電動機的限流起動電路。圖b為籠型電動機工作時的過電流保護電路。過流保護2.過電流保護圖a所示是過電流保護用在繞線轉子異步電動機3.過載保護電動機長期超載運行的危害，使其繞組的溫升將超過額定值而損壞，常采用熱繼電器作為過載保護元件。單相、兩相、三相過載保護由于熱慣性的關系，熱繼電器不會受短路電流的沖擊而瞬時動作。但當有8～10倍額定電流通過熱繼電器時，有可能使熱繼電器的發(fā)熱元件燒壞。

在使用熱繼電器作過載保護時，還必須裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。原因3.過載保護單相、兩相、三相過載保護由于熱慣性的關系，熱繼4.失電壓保護失電壓保護:是指防止電壓恢復時電動機自起動的保護。通常采用接觸器的自鎖控制電路來實現(xiàn)，按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動合觸點閉合。SB2按鈕松開后，接觸器線圈由于動合觸點的閉合仍然得電。當電源斷開，接觸器線圈失電，其動合觸點斷開，故當恢復通電時，接觸器線圈便不可能得電。要使接觸器工作，必須再次按壓起動按鈕SB2。失電壓保護5.欠電壓保護

欠電壓保護:當電動機正常運轉時，由于電壓過分降低，將引起一些電器釋放，造成控制電路工作失調，可能產生事故。因此，必須在電源電壓降到一定值以下時切斷電源，即為欠電壓保護。一般常用電磁式電壓繼電器實現(xiàn)欠電壓保護。當電源電壓過低或消失時，電壓繼電器就釋放，從而切斷控制回路，電壓再恢復時，要重新起動才能工作。4.失電壓保護按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動合觸點閉第三節(jié)電氣設計的內容工況企業(yè)供配電電氣自動化控制三個研究階段方案設計（可行性研究）是對建設項目在技術經濟以及其他方面是否可行，對多個方案做最終選擇的研究論證，是建設項目投資決策的依據。初步設計（擴初設計）

是根據設計任務書的要求和有關設計基礎資料所做出的具體實施方案初稿，是基本建設前期工作的重要組成部分，是工程設計程序中的重要階段。當項目無方案設計階段時，初步設計為擴大了的初步設計，簡稱擴初設計。經批準的初步設計（含概算書）是工程施工圖設計的依據。施工圖設計是技術設計和施工圖繪制的總稱。本階段首先是技術設計，即把經審批的初步設計原則性方案做細致全面的分析和計算，取得確切的技術數(shù)據后，再繪制施工安裝圖樣。建筑強電與弱電智能建筑

電氣設計的四個方向第三節(jié)電氣設計的內容工況企業(yè)供配電三個研究階段建筑強電與方案設計階段:征得主管部門同意的電源設施及外部條件、供電負荷等級、供電措施。列表說明全廠裝機容量、用電負荷、負荷等級和供電參數(shù)?？傋兣潆娝牟季趾臀恢眉八ㄒ?guī)模，確定負荷的大小。供電系統(tǒng)的選擇、干線敷設方式防雷等級及措施，環(huán)境保護及節(jié)能措施。列表說明主要設備選型及進度。需要時應對不同方案提出必要的經濟概算指標對比。整個電氣設計技術文件應包括設計（文字）說明書、設計計算書及設計圖樣三大部分。

設計說明書設計依據摘錄設計總說明所列批準文件和依據性資料中與本專業(yè)設計有關的內容、其他專業(yè)提供的本工程設計的條件等。設計范圍根據設計任務書要求和有關設計資料，說明本專業(yè)設計的內容和分工（當有其他單位共同設計時）。設計技術方案不同類型工程的設計技術方案不同。待解決問題需提請在設計審批時解決或確定的主要問題。主要設備及材料表按子項列出主要設備、材料的名稱、型號、規(guī)格、單位和數(shù)量初步設計階段:

方案設計階段:整個電氣設計技術文件應包括設計（文字）說施工圖設計階段

此設計階段的設計說明已按專業(yè)劃分，并作為設計圖樣的一部分，包括設計說明、施工要求、主要設備材料表及圖例。不同類型的工程，設計技術方案說明的內容如下：供電工程電力工程照明工程自動控制與自動調節(jié)工程建筑設備電腦管理工程建筑與構筑物防雷保護工程

電話站工程通信線路網絡工程共用天線電視工程閉路電視工程有線廣播工程擴聲和同聲傳譯工程呼叫信號工程公共顯示工程時鐘工程電腦經營管理工程火災自動報警及消防聯(lián)動控制工程保安工程

電氣類工程

弱電類工程施工圖設計階段此設計階段的設計說明已按專業(yè)劃設計計算書各類用電設備的負荷計算。短路電流及繼電保護計算。電力、照明配電系統(tǒng)保護配合計算。避雷針保護范圍及大、中型公用建筑主要場所照度計算及特殊部分的計算設計圖樣方案設計階段初步設計階段

供電總平面規(guī)劃工程變配電站工程電力工程照明工程自動控制與自動調節(jié)工程建筑設備電腦管理工程建筑防雷工程各弱電項目系統(tǒng)框圖主要弱電項目控制室設備平面布置圖弱電總平面布置圖，繪出各類弱電機房位置、用戶設備分布、線路敷設方式及路由大型或復雜子項宜繪制主要設備平面布置圖電話站內各設備連接系統(tǒng)圖電話交換機同市內電話局的中繼接續(xù)方式和接口關系圖電話電纜系統(tǒng)圖電氣工程

總變配電所位置示意圖（廠區(qū)平面圖）。供電連接線簡圖（系統(tǒng)圖）。供電主要設備表。弱電工程

設計計算書設計圖樣初步設計階段供電總平面規(guī)劃工程各弱施工圖設計階段

圖樣目錄:先列新繪制圖樣，后列選用的標準圖或重復利用圖。首頁及設計說明:應包括設計說明、施工要求、主要設備材料表及圖例圖樣主體:(包括以下幾點)

變配電工程電力工程電氣照明工程自動控制與自動調節(jié)工程建筑設備電腦管理系統(tǒng)建筑與構筑物防雷保護弱電工程施工圖設計階段圖樣目錄:先列新繪制圖樣，后列選用的標準圖CAD的基本概念：CAD:計算機輔助設計(ComputerAidedDesign)。將計算機硬件、軟件合理組合以輔助設計人員實施設計的整個體系。電氣設計CAD是CAD內容中的一個重要部分—計算機繪圖。

CAD的本質意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

有機結合人與計算機，可發(fā)揮各自特長，彌補對方不足。資料、別人的經驗、歷史的積累以數(shù)據形式迅速調用。CAD將設計人員從繁重的重復性工作中解脫出來，使設計人員能迅速、準確、有效、保質、自動完成工作。CAD的發(fā)展：第四節(jié)電氣設計CAD準備階段開發(fā)階段實用階段產業(yè)化階段網絡集成階段

CAD的主要功能：

建立幾何模型

模型分析自動繪圖

CAD的基本概念：CAD的本質意義主要體現(xiàn)在以下幾個硬件系統(tǒng)主機系統(tǒng)圖形工作站:用于動畫合成、電影三維制作、教學影像合成量大且計算復雜的圖形制作它支持多CPU配置、外掛硬件加速卡及多種合成硬件僅使用于大公司、大集團繪圖專用機:用于圖像處理、廣告設計、電腦繪圖,適合于專業(yè)性強的用戶系統(tǒng):分為高、中、低三檔配置高檔:配置主要在繪圖的個人專門用戶、設計單位和廣告公司，做CAD、Photoshop三維建模；中檔:配置是針對多媒體、廣告及游戲用戶；低檔:配置為商業(yè)及一般家用，主要用于文檔處理及商務管理圖形輸入設備鍵盤;鼠標;操縱桿、軌跡球;光筆;掃描儀;數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機。硬件系統(tǒng)主機系統(tǒng)圖形顯示設備:CRT、液晶顯示器圖形顯示設備:打印機、繪圖儀圖形硬拷貝設備：打印機、繪圖儀

計算機系統(tǒng)軟件計算機設計方提供的使用和管理計算機本身的程序。包括計算機監(jiān)控系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、磁盤管理程序、調試診斷系統(tǒng)、開發(fā)編程工具等，如匯編語言和高級語言等的匯編程序、解釋程序、翻譯程序以及為各程序服務的裝配、連接、編輯程序，還有系統(tǒng)模擬器仿真、移植程序、信息處理的文字、資料檢索及數(shù)字管理程序等。CAD系統(tǒng)軟件

●圖形處理軟件●幾何造型軟件●有限元分析軟件●CAD數(shù)據庫及其管理軟件●CAD應用軟件CAD應用軟件

為解決各專業(yè)設計而二次開發(fā)的程序軟件包，各種電專業(yè)設計軟件均屬于這種類型。軟件系統(tǒng)圖形顯示設備:CRT、液晶顯示器計算機系統(tǒng)軟件●軟件系統(tǒng)的基本功能電氣設計CAD軟件包的構成：內容繪圖編輯觀察與輸出擴展與數(shù)據庫的接口漢化功能圖形系統(tǒng)數(shù)據應用程序庫人機接口系統(tǒng)圖原理圖平面圖變、配電所圖設計計算圖紙外框軟件系統(tǒng)的基本功能電氣設計CAD軟件包的構成：內容繪圖功能第五節(jié)計算機輔助設計通用CAD繪圖AutoCAD用得最廣泛的軟件是美國AutoDESK公司的AutoCAD其特點:人機對話的方式。易學易用，可任意繪二維或三維圖形。功能強大，可在多種操作系統(tǒng)和外設的支持下運行。適用面廣，還可與高級語言、數(shù)據庫進行數(shù)據交換。內含AutoLISP便于二次開發(fā)。良好的用戶界面和開放體系結構。提供二次開發(fā)和功能擴展的多種方法和手段。AutoCAD各版本AutoCAD2000:方便的圖形設計環(huán)境、簡化使用環(huán)境、新型的輸出方式、設計共享、更強大了用戶化和擴展性功能強大的技術體系結構。AutoCAD2002:設計數(shù)據盡在掌握之中、網上發(fā)布、標準識別、內容發(fā)送、兼容性好、與DWG兼容性、速度更快。第五節(jié)計算機輔助設計通用CAD繪圖AutoCAD電氣設計通用CAD常規(guī)繪圖方法創(chuàng)建條件繪系統(tǒng)圖平面布置圖框、表及說明整理出圖注意事項主要保留軸網尺寸和總尺寸標注，房間功能和標準說明。對圖層和線色進行必要的合并處理，以避免圖層太多和線色太亂電氣圖圖層、線形和線色規(guī)劃電氣圖的圖層可以規(guī)劃為設備層、導線層和標注層等。自建圖庫

巧用Copy命令可以編制一些小程序，用于輔助繪圖和計算。及時存盤及復制AutoCAD計算機繪圖常用命令：略電氣設計通用CAD常規(guī)繪圖方法注意事項AutoC第六節(jié)電氣專業(yè)設計CAD軟件EES系列特點

ABD－E新增功能良好的兼容性突出的實用性準確的材料統(tǒng)計全面開放性動態(tài)設計模糊操作智能化專家設計系統(tǒng)共享Windows資源Windows操作界面一次方案采用對話框，便于使用擴充一次方案編輯增加直接由庫中取新方案插入系統(tǒng)圖功能動力照明在通用布線中具有“觀察相同回路”功能標注功能新增3根導線標注方式配電箱回路標注電氣工具中的條件圖處理功能第六節(jié)電氣專業(yè)設計CAD軟件EES系列特點ABD－E新增INTER－DQ重要功能:系統(tǒng)圖原理圖平面圖弱電設計圖設備材料表電氣資料庫計算功能輔助工具Telec主要特點:集電氣繪圖、計算和信息查詢、統(tǒng)計于一體。繪制采用基本工具和智能化模塊相互配合的方式，提供了與其他建筑軟件的接口。首創(chuàng)設置多種導線線寬和以顏色代表寬度的功能方便的圖庫管理功能靈活的表格、文字繪制修改功能計算程序的數(shù)據輸入采用與圖中搜索、列表選定等多種手段相結合的方式，使數(shù)據輸入工作不再使人厭煩可利用計算結果對系統(tǒng)圖中的元件和導線進行標注INTER－DQ重要功能:系統(tǒng)圖設備材料表Telec主電氣控制系統(tǒng)分析注意的幾個問題：了解系統(tǒng)的主要技術性能及機械傳動、液壓和氣動的工作原理。弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。掌握各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關、控制按鈕的功能和操縱方法。注意了解與機械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用。如：行程開關、撞塊、壓力繼電器、電磁離合器、電磁鐵等。分析電氣控制系統(tǒng)時，要結合說明書或有關的技術資料將整個電氣線路劃分成幾個部分逐一進行分析。例如：各電動機的起動、停止、變速、制動、保護及相互間的聯(lián)鎖等。內容與目的：分析幾種典型電氣控制電路，進一步掌握控制電路的組成，典型環(huán)節(jié)的應用及分析控制電路的方法。找出規(guī)律，逐步提高閱讀電氣原理圖的能力，為獨立設計打下基礎。電氣控制系統(tǒng)分析注意的幾個問題：了解系統(tǒng)的主要技術性能及機械第一節(jié)臥式車床的電氣控制電路第一節(jié)臥式車床的電氣控制電路多采用不變速的異步電動機拖動，變速靠齒輪箱的有級調速來實現(xiàn)，控制電路比較簡單。主軸正轉或反轉的旋轉運動：通過改變主軸電動機的轉向或采用離合器實現(xiàn)。進給運動：多半是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳給進給箱來實現(xiàn)刀具的進給。為了提高效率，刀架的快速運動由一臺快速電動機單獨拖動。車床設有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時冷卻。有的還專設一臺潤滑泵對系統(tǒng)進行潤滑。主電動機直接起動和降壓起動的選?。嚎紤]電動機的容量；考慮電網的容量。不經常起動的電動機可直接起動的容量為變壓器容量的30％，經常起動的電動機可直接起動的容量一般要小于變壓器容量的20％。主電動機的制動方式：電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和反接制動；機械的摩擦離合器制動。多采用不變速的異步電動機拖動，變速靠齒輪箱的有級調速來實現(xiàn)，主電路：主電動機M1冷卻泵電動機M2快速移動電動機M3斷路器QF交流接觸器KM3、KM4熱繼電器FR1熔斷器FU1交流接觸器KM限流電阻R交流接觸器KM1熱繼電器FR2交流接觸器KM2熔斷器FU2互感器TA電流表AC650臥式車床的電氣控制電路主電路：C650臥式車床的電氣控制電路主電動機點動調整控制：主電動機點動調整控制：主電動機正反轉控制：主電動機正反轉控制：主軸電動機反接制動控制：電動機正轉時，速度繼電器的正轉常開觸點KS1(17-23)閉合；電動機反轉時，速度繼電器的反轉動合觸點KS2(17-7)閉合。當電動機正向旋轉時，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電動作狀態(tài)，速度繼電器的正轉動合觸點KS1(17-23)也是閉合的，這樣就為電動機正轉時的反接制動做好了準備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸點斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM3也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。在松開SB4后就使反轉接觸器KM4的線圈通過1-3-5-17-23-25電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當電動機的轉速下降到速度繼電器的復位轉速時，速度繼電器KS的正轉動合觸點KS1(17-23)斷開，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。當電動機反轉時，速度繼電器的反轉動合觸點KS2是閉合的，這時按一下停止按鈕SB4，在SB4松開后正轉接觸器線圈通過1-3-5-17-7-11電路得電，正轉接觸器KM3吸合將電源反接使電動機制動后停止。主軸電動機反接制動控制：刀架的快速移動和冷卻泵控制：刀架的快速移動第一節(jié)電氣控制電路設計基礎電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容：擬定電氣設計任務書確定電氣傳動控制方案，選擇電動機設計電氣控制原理圖選擇電氣元件，制定明細表設計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件設計電氣設備布置總圖、電氣安裝圖以及電氣接線圖編寫電氣說明書和使用操作說明書第一節(jié)電氣控制電路設計基礎電氣控制系統(tǒng)設計的基本內容：1.擬定電氣設計任務書機械設備的型號，用途工藝過程技術性能傳動參數(shù)現(xiàn)場工作條件用戶供電電網類型（電壓、頻率及容量）1.擬定電氣設計任務書機械設備的型號，用途2.電力拖動方案確定的原則：（1）傳動方式：單獨拖動，分立拖動（2）調速性能：齒輪變速箱，液壓調速，多速電機，無機調速無電氣調速要求電力拖動方案確定:籠型異步電動機：起動不頻繁的場合繞線轉子異步電動機：負載靜轉矩大的拖動裝置要求電氣調速電力拖動方案確定:調速范圍D＝2～3、調速級數(shù)≤2～4：改變極對數(shù)的雙速或多速籠型異步電動機調速范圍D<3，且不要求平滑調速：繞線轉子異步電動機，短時或重復短時負載調運范圍D＝3～10，且要求平滑調速：容量不大時可采用帶滑差離合器的異步電動機。長期運轉在低速時，也可考慮采用晶閘管直流拖動系統(tǒng)。調速范圍D＝10～100：直流拖動系統(tǒng)或交流調速系統(tǒng)三相異步電動機：變更定子繞組的極數(shù)和改變轉子電路的電阻2.電力拖動方案確定的原則：要求電氣調速電力拖動方案確定:（3）電動機調速性質的確定:與生產機械的負載特性相適應雙速籠型異步電動機，當定子繞組由三角形聯(lián)結改為雙星形聯(lián)結時，轉速由低速升為高速，功率卻變化不大，適用于恒功率傳動。由星形聯(lián)結改為雙星形聯(lián)結時，電動機輸出轉矩不變，適用于恒轉矩傳動。直流他勵電動機，改變電樞電壓調速為恒轉矩調速；而改變勵磁調速為恒功率調速。（4）起動，制動和反向要求（3）電動機調速性質的確定:與生產機械的負載特性相適應（4）3.電動機的選擇：選擇電動機時，要考慮電動機的功率、轉速、結構型式、額定電壓等

a)

電動機功率的選擇:依據的是負載功率。選擇電動機功率的一種實用方法是調查統(tǒng)計類比法。目前采用的拖動電動機功率的統(tǒng)計分析公式如下：(1)臥式車床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。

3.電動機的選擇：(2)立式車床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。(3)搖臂鉆床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為最大鉆孔直徑（mm）。(4)臥式鏜床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；D為鏜桿直徑（mm）。(5)龍門銑床主電動機的功率

式中，P為主拖動電動機功率（kW）；B為工作臺寬度（mm）。

(2)立式車床主電動機的功率b)

電動機額定電壓的選擇交流電動機額定電壓應與供電電網電壓一致。

中小型異步電動機額定電壓為220V/380V（三角形/Y聯(lián)結）及380V/660V（三角形/Y聯(lián)結）兩種，后者可用Y/三角形起動；

當電動機功率較大時，可選用相應電壓的高壓電動機。直流電動機的額定電壓也要與電源電壓相一致。c)電動機額定轉速的選擇從電動機制造角度來講，對于額定功率相同的電動機，額定轉速愈高，電動機尺寸、質量愈小，成本愈低，選用高速電動機較為經濟。由于生產機械所需轉速一定，電動機轉速愈高，傳動機構轉速比愈大，傳動機構愈復雜。因此應通過綜合分析來確定電動機的額定轉速。d)電動機結構型式的選擇電動機的結構型式按其安裝位置的不同可分為臥式（軸是水平的）和立式（軸是垂直的）兩種，應以電動機與工作機構的連接方便、緊湊為原則來選擇。電動機具有不同的防護型式，如防護式、封閉式、防爆式等，具體要根據電動機的工作條件來選擇。

b)電動機額定電壓的選擇e)籠型異步電動機有關電阻的計算(1)籠型異步電動機起動電阻的計算：在電動機減壓起動方式中，定子回路串聯(lián)的限流電阻可按下式近似計算：

式中，Rst為每相啟動限流電阻值（Ω）；IN為電動機額定電流（A）；Kst為不加電阻時，電動機的起動電流與額定電流之比，可由手冊查出；Ksrt為加入起動限流電阻后，電動機的起動電流與額定電流之比、可根據需要選取。(2)籠型異步電動機反接制動電阻的計算：電動機在反接制動瞬間，定子的旋轉磁場已經反向旋轉，而轉子的轉向尚未來得及改變，轉差率s接近2，因此反接制動時的電流比起動電流大。為了限制制動電流，在電動機定子回路中也應串入限流電阻。反接制動的限流電阻可按下式近似計算：

式中，Rrb為每相反接制動限流電阻阻值（Ω）；Krbr為接入限流電阻后，反接制動電流與額定電流之比。如果只在電動機的兩相中串入制動限流電阻，Rrb值可取計算值的1.5倍。

e)籠型異步電動機有關電阻的計算4.控制回路的方案確定:控制方式與拖動需要相適應：以經濟效益為標準?？刂七壿嫼唵?、加工程序基本固定，采用繼電器接點控制方式較為合理；經常改變加工程序或控制邏輯復雜，采用可編程序控制器較為合理；數(shù)字程序控制；計算機群控系統(tǒng)等?？刂品绞脚c通用化程度相適應：加工一種或幾種零件的專用設備，通用化程度低，可以有較高的自動化程度，宜采用固定的控制電路；單件、小批量且可加工形狀復雜零件的通用設備，采用數(shù)字程序控制或可編程序控制器控制，可以根據不同加工對象設定不同的加工程序，有較好的通用性和靈活性?？刂品绞綉畲笙薅葷M足工藝要求：自動循環(huán)、半自動循環(huán)、手動調整、緊急快退、保護性聯(lián)鎖、信號指示和故障診斷等功能?？刂齐娐返碾娫磻煽浚汉唵慰刂齐娐房芍苯佑秒娋W電源；電路較復雜的控制裝置，可將電網電壓隔離降壓，以降低故障率；自動化程度較高的生產設備，可采用直流電源，有助于節(jié)省安裝空間，便于同無觸點元件連接，元件動作平穩(wěn)，操作維修也較安全。4.控制回路的方案確定:5.設計電氣控制原理圖6.選擇電氣元件，制定明細表7.設計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件8.設計電氣設備布置總圖、電氣安裝圖以及電氣接線圖9.編寫電氣說明書和使用操作說明書5.設計電氣控制原理圖電氣控制電路設計方法：設先設計主電路，再設計控制電路、信號電路及局部照明電路等控制電路設計要求：滿足生產機械的工藝要求，能按照工藝的順序準確而可靠地工作。電路結構力求簡單，盡量選用常用的且經過實際考驗過的電路。操作、調整和檢修方便。具有各種必要的保護裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)?？刂齐娐吩O計方法：經驗設計法：根據生產工藝的要求，按照電動機的控制方法，采用典型環(huán)節(jié)電路直接進行設計。邏輯設計法：采用邏輯代數(shù)進行設計。通過下面的例子來說明如何用經驗設計法來設計控制電路：例題：某機床有左、右兩個動力頭，用以銑削加工，它們各由一臺交流電動機拖動；另外有一個安裝工件的滑臺，由另一臺交流電動機拖動。加工工藝是在開始工作時，要求滑臺先快速移動到加工位置，然后自動變?yōu)槁龠M給，進給到指定位置自動停止，再由操作者發(fā)出指令使滑臺快速返回，回到原位后自動停車。要求兩動力頭電動機在滑臺電動機正向起動后起動，而在滑臺電動機正向停車時也停車。

電氣控制電路設計方法：控制電路設計要求：控制電路設計方法：通主電路主電路設計：動力頭拖動電動機只要求單方向旋轉，為使兩臺電動機同步起動，可用一只接觸器KM3控制?；_拖功電動機需要正轉、反轉，可用兩只接觸器KM1、KM2接制。滑臺的快速移動由電磁鐵YA改變機械傳動鏈來實現(xiàn)，由接觸器KM4來控制。主電路主電路設計：控制電路設計滑臺電動機的正轉、反轉分別用兩個按鈕SBl與SB2控制，停車則分別用SB3與SB4控制。由于動力頭電動機在滑臺電動機正轉后起動，停車時也停車，故可用接觸器KM1的常開輔助觸點控制KM3的線圈，如圖a所示?；_的快速移動可采用電磁鐵YA通電時，改變凸輪的變速比來實現(xiàn)?；_的快速前進與返回分別用KM1與KM2的輔助觸點控制KM4，再由KM4觸點去通斷電磁鐵YA?；_快速前進到加工位置時，要求慢速進給，因而在KM1觸點控制KM4的支路上串聯(lián)限位開關SQ3的常閉觸點。此部分的輔助電路如圖b所示。

控制電路草圖控制電路設計控制電路草圖聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設計：用限位開關SQ1的常閉觸點控制滑臺慢速進給到位時的停車；用限位開關SQ2的常閉觸點控制滑臺快速返回至原位時的自動停車。接觸器KMl與KM2之間應互相聯(lián)鎖，三臺電動機均應用熱繼電器作過載保護?？刂齐娐仿?lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設計：控制電路電路的完善：電路初步設計完后，可能還有不夠合理的地方，因此需仔細校核。一共用了三個KMl的常開輔助觸點，而一般的接觸器只有兩個常開輔助觸點。因此，必須進行修改。從電路的工作情況可以看出，KM3的常開輔助觸點完全可以代替KM1的常開輔助觸點去控制電磁鐵YA，修改后的輔助電路如圖所示。修改后的控制電路電路的完善：修改后的控制電路控制線路設計規(guī)律1.常開觸點串聯(lián)當要求n個條件同時具備時，才使電器線圈動作。2.常開觸點并聯(lián)當n個條件中，一個條件滿足，線圈得電動作。3.常閉觸點串聯(lián)當一個條件具備時，線圈斷電。4.常閉觸點并聯(lián)所有條件都具備時，線圈斷電。控制線路設計規(guī)律1.常開觸點串聯(lián)控制電路設計時應注意的問題：盡量減少連接導線。設計控制電路時，應考慮電器元件的實際位置，盡可能地減少配線時的連接導線，如圖a是不合理的。按鈕一般是裝在操作臺上，而接觸器、線圈則是裝在電器柜內，這樣接線就需要由電器柜二次引出連接線到操作臺上，所以一般都將起動按鈕和停止按鈕直接連接，就可以減少一次引出線，如圖b所示。

電器連接圖控制電路設計時應注意的問題：按鈕一般是裝在操作臺上，正確連接電器的線圈。a)電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，如圖a所示。由于它們的阻抗不盡相同，會造成兩個線圈上的電壓分配不等。即使外加電壓是同型號線圈電壓的額定電壓之和，也不允許。因為電器動作總有先后，當有一個接觸器先動作時，則其線圈阻抗增大,該線圈上的電壓降增大，使另一個接觸器不能吸合，嚴重時將使電路燒毀。電磁線圈的串并聯(lián)正確連接電器的線圈。電磁線圈的串并聯(lián)控制電路中應避免出現(xiàn)寄生電路:

寄生電路是電路動作過程中意外接通的電路。如圖所示具有指示燈HL和熱保護的正反向電路.正常工作時，能完成正反向起動、停止和信號指示。當熱繼電器FR動作時，電路就出現(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，起不了保護作用。寄生電路控制電路中應避免出現(xiàn)寄生電路:正常工作時，能完成正反向起動、PLC電氣控制系統(tǒng)電氣設計講解課件盡可能減少電器數(shù)量，采用標準件和相同型號的電器:如圖所示。當控制的支路數(shù)較多，而觸點數(shù)目不夠時，可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。簡化電路去掉不必要的KM1，簡化電路，提高電路可靠性盡可能減少電器數(shù)量，采用標準件和相同型號的電器:如圖所示。當除必要的電器通電外，其它應不通電除必要的電器通電外，其它應不通電正確連接電路的觸點常開和常閉觸點靠的很近，當觸點斷開時產生電弧，如果兩觸點間不等電位，可能會造成弧光短路。電氣觸點正確連接方式正確連接電路的觸點電氣觸點正確連接方式避免發(fā)生觸點“競爭”與“冒險”現(xiàn)象避免發(fā)生觸點“競爭”與“冒險”現(xiàn)象多個電器的依次動作問題在電路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制電路?？赡骐娐返穆?lián)鎖

在頻繁操作的可逆電路中，正反向接觸器之間不僅要有電氣聯(lián)鎖，而且還有機械聯(lián)鎖。要有完善的保護措施常用的保護措施有漏電流、短路、過載、過電流、過電壓、失電壓等保護環(huán)節(jié)，有時還應設有合閘、斷開、事故、安全等必須的指示信號。選用高可靠性的元器件選用機械和電氣壽命長，結構合理，動作可靠，抗干擾性能好的電器，同時要考慮成本。多個電器的依次動作問題2.常用低壓電器的選擇a)接觸器的選用選擇接觸器主要依據以下數(shù)據：電源種類（直流或交流）；主觸點額定電流；輔助觸點的種類、數(shù)量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機床應用最多的是交流接觸器。

交流接觸器的選擇主要考慮主觸點的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。(1)主觸點額定電流IN可根據下面經驗公式進行選擇：

式中，IN為接觸器主觸點額定電流（A）;K為比例系數(shù)，一般取1-1.4；PN為被控電動機額定功率（kW）；UN為被控電動機額定線電壓（V）。(2)交流接觸器主觸點額定電壓一般按高于電路額定電壓來確定。(3)根據控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓(4)接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類應滿足電路的需要。

2.常用低壓電器的選擇b)繼電器的選擇一般繼電器的選擇一般繼電器也叫電磁繼電器。選用時，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應按照控制需要分別選用過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器、中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應注意。時間繼電器的選擇從以下幾方面考慮：1)根據控制電路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型。2)根據延時準確度要求和延時長、短要求來選擇。3)根據使用場合、工作環(huán)境選擇合適的時間繼電器。熱繼電器的選擇按照電動機的工作環(huán)境、起動情況、負載性質等因素來考慮。(1)熱繼電器結構形式的選擇。星形聯(lián)結的電動機可選用兩相或三相結構熱繼電器，三角形聯(lián)結的電動機應選用帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器(2)熱元件額定電流的選擇。一般可按下式選取：

式中，IR為熱元件的額定電流；IN為電動機的額定電流。對于工作環(huán)境惡劣、起動頻繁的電動機，則按下式選取：

熱元件選好后，還需根據電動機的額定電流來調整它的整定值。b)繼電器的選擇c)熔斷器的選擇熔斷器選擇內容主要是熔斷器種類、額定電壓、額定電流等級和熔體額定電流。熔體額定電流IR的選擇是主要參數(shù)。單臺長期工作的異步電動機

式中，IN為異步電動機額定電流。用一組熔斷器保護多臺電動機

式中，Imax為容量最大的電動機的額定電流；ΣIN為其他電動機額定電流之和。d)其他電器的選擇(1)斷路器的選擇

(2)控制變壓器容量的選擇

(3)控制按鈕的選擇(4)行程開關的選擇(5)萬能轉換開關的選擇(6)接近開關的選擇

c)熔斷器的選擇電氣控制系統(tǒng)中的保護環(huán)節(jié)

1.短路保護電路發(fā)生短路時的危害，短路電流會引起電氣設備絕緣損壞和產生強大的電動力，使電動機和電路中的各種電氣設備產生機械性損壞，圖a為采用熔斷器作短路保護的電路。圖b為采用斷路器作為短路保護和過載保護的電路。若主電動機容量較小，主電路中的熔斷器可同時作為控制電路的短路保護若主電動機容量較大，則控制電路一定要單獨設置短路保護熔斷器。若主電路采用三相四線制或對變壓器采用中性點接地的三相三線制的供電電路中，必須采用三相短路保護。短路電路電氣控制系統(tǒng)中的保護環(huán)節(jié)短路電路2.過電流保護不正確的起動和過大的沖擊負載，常常引起電動機出現(xiàn)很大的過電流。過電流的危害，導致電機損壞，引起過大的電動機轉矩，使機械的轉動部件受到損壞。

圖a所示是過電流保護用在繞線轉子異步電動機的限流起動電路。圖b為籠型電動機工作時的過電流保護電路。過流保護2.過電流保護圖a所示是過電流保護用在繞線轉子異步電動機3.過載保護電動機長期超載運行的危害，使其繞組的溫升將超過額定值而損壞，常采用熱繼電器作為過載保護元件。單相、兩相、三相過載保護由于熱慣性的關系，熱繼電器不會受短路電流的沖擊而瞬時動作。但當有8～10倍額定電流通過熱繼電器時，有可能使熱繼電器的發(fā)熱元件燒壞。

在使用熱繼電器作過載保護時，還必須裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。原因3.過載保護單相、兩相、三相過載保護由于熱慣性的關系，熱繼4.失電壓保護失電壓保護:是指防止電壓恢復時電動機自起動的保護。通常采用接觸器的自鎖控制電路來實現(xiàn)，按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動合觸點閉合。SB2按鈕松開后，接觸器線圈由于動合觸點的閉合仍然得電。當電源斷開，接觸器線圈失電，其動合觸點斷開，故當恢復通電時，接觸器線圈便不可能得電。要使接觸器工作，必須再次按壓起動按鈕SB2。失電壓保護5.欠電壓保護

欠電壓保護:當電動機正常運轉時，由于電壓過分降低，將引起一些電器釋放，造成控制電路工作失調，可能產生事故。因此，必須在電源電壓降到一定值以下時切斷電源，即為欠電壓保護。一般常用電磁式電壓繼電器實現(xiàn)欠電壓保護。當電源電壓過低或消失時，電壓繼電器就釋放，從而切斷控制回路，電壓再恢復時，要重新起動才能工作。4.失電壓保護按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動合觸點閉第三節(jié)電氣設計的內容工況企業(yè)供配電電氣自動化控制三個研究階段方案設計（可行性研究）是對建設項目在技術經濟以及其他方面是否可行，對多個方案做最終選擇的研究論證，是建設項目投資決策的依據。初步設計（擴初設計）

是根據設計任務書的要求和有關設計基礎資料所做出的具體實施方案初稿，是基本建設前期工作的重要組成部分，是工程設計程序中的重要階段。當項目無方案設計階段時，初步設計為擴大了的初步設計，簡稱擴初設計。經批準的初步設計（含概算書）是工程施工圖設計的依據。施工圖設計是技術設計和施工圖繪制的總稱。本階段首先是技術設計，即把經審批的初步設計原則性方案做細致全面的分析和計算，取得確切的技術數(shù)據后，再繪制施工安裝圖樣。建筑強電與弱電智能建筑

電氣設計的四個方向第三節(jié)電氣設計的內容工況企業(yè)供配電三個研究階段建筑強電與方案設計階段:征得主管部門同意的電源設施及外部條件、供電負荷等級、供電措施。列表說明全廠裝機容量、用電負荷、負荷等級和供電參數(shù)?？傋兣潆娝牟季趾臀恢眉八ㄒ?guī)模，確定負荷的大小。供電系統(tǒng)的選擇、干線敷設方式防雷等級及措施，環(huán)境保護及節(jié)能措施。列表說明主要設備選型及進度。需要時應對不同方案提出必要的經濟概算指標對比。整個電氣設計技術文件應包括設計（文字）說明書、設計計算書及設計圖樣三大部分。

設計說明書設計依據摘錄設計總說明所列批準文件和依據性資料中與本專業(yè)設計有關的內容、其他專業(yè)提供的本工程設計的條件等。設計范圍根據設計任務書要求和有關設計資料，說明本專業(yè)設計的內容和分工（當有其他單位共同設計時）。設計技術方案不同類型工程的設計技術方案不同。待解決問題需提請在設計審批時解決或確定的主要問題。主要設備及材料表按子項列出主要設備、材料的名稱、型號、規(guī)格、單位和數(shù)量初步設計階段:

方案設計階段:整個電氣設計技術文件應包括設計（文字）說施工圖設計階段

此設計階段的設計說明已按專業(yè)劃分，并作為設計圖樣的一部分，包括設計說明、施工要求、主要設備材料表及圖例。不同類型的工程，設計技術方案說明的內容如下：供電工程電力工程照明工程自動控制與自動調節(jié)工程建筑設備電腦管理工程建筑與構筑物防雷保護工程

電話站工程通信線路網絡工程共用天線電視工程閉路電視工程有線廣播工程擴聲和同聲傳譯工程呼叫信號工程公共顯示工程時鐘工程電腦經營管理工程火災自動報警及消防聯(lián)動控制工程保安工程

電氣類工程

弱電類工程施工圖設計階段此設計階段的設計說明已按專業(yè)劃設計計算書各類用電設備的負荷計算。短路電流及繼電保護計算。電力、照明配電系統(tǒng)保護配合計算。避雷針保護范圍及大、中型公用建筑主要場所照度計算及特殊部分的計算設計圖樣方案設計階段初步設計階段

供電總平面規(guī)劃工程變配電站工程電力工程照明工程自動控制與自動調節(jié)工程建筑設備電腦管理工程建筑防雷工程各弱電項目系統(tǒng)框圖主要弱電項目控制室設備平面布置圖弱電總平面布置圖，繪出各類弱電機房位置、用戶設備分布、線路敷設方式及路由大型或復雜子項宜繪制主要設備平面布置圖電話站內各設備連接系統(tǒng)