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电气控制系统设计介绍


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图3-11 减少通电电器数量 a)不合理 b)合理
四、应设置必要的保护环节
1.短路保护 2.过电流保护 3.过载保护 4.断相保护 5.零(欠)压保护
四、应设置必要的保护环节 1.短路保护
电路发生短路时会引起电气设备绝缘损坏和 产生强大的电动力,使电路中的各种电气设备发 生机械性损坏。因此当电路出现短路电流时,必 须迅速、可靠地切断电源,以防止短路电流流过 电动机,使电动机发生严重损坏。常用的短路保 护方法是采用熔断器和自动空气开关。
特别是安装在不同地点的电器元件之间的连线更应予以充分 的考虑,否则不但会造成导线的浪费,甚至还会影响线路工 作的安全。
SB 1 KM
KM SB2
SB 2
KM SB1
KM
a)
b)
图3-10 减少连接导线 a)不合理 b)合理
三、在满足工艺要求前提下,线路力求经济、简单
4.控制线路在工作时,除必要的电器元件外,其余电器应尽 量不长期通电,以延长电器元件的使用寿命和节约电能。
2.正确连接电器的线圈
对于直流电磁线圈,最好不直接并联连接,尤其是 二者电感量相差悬殊时。如图3-2a所示,正确的连接 如图3-2b所示,将电磁铁线圈和继电器线圈分别由接 触器KM的动合触头控制。
KM a)
YA
KM
Rd
K
KM
b)
图3-2 直流电磁线圈的连接 a)不正确 b)正确
YA Rd K
二、保证控制线路的工作安全、可靠
1.尽量减少电器元件的品种、规格和数量,同一用途的器件尽 可能选用相同品牌、相同型号的产品,以减少备品备件的种 类和数量。 2.尽量减少不必要的触头,这样不但可以简化线路,而且可以 减少出故障的机会。
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图3-9 减少触头数量
三、在满足工艺要求前提下,线路力求经济、简单
3.尽量缩减连接导线的数量和长度。 设计控制线路时,各个电器元件之间的接线应合理布局,
7.避免电路竞争 “竞争”现象的存在将造成电气控制线路不能按照设 计的要求完成既定动作,有可能引起控制失灵,或发 生误动作,因此在设计中应尽量避免。 8.电气联锁和机械联锁共用
SB 2
SB 1
KM2
KM1
KM1
KT
KT
KM2
KM2
图3-8 电路竞争现象
三、在满足工艺要求前提下,控制线路力求经济、简单
四、应设置必要的保护环节 2.过电流保护
过电流会使电动机流过过大的冲击电流而损 坏电动机的换向器,同时过大的电动机转矩也会 使机械传动部件受到损坏,因此要及时切断电源。 在电动机运行过程中,过电流出现的可能性比短 路要大,特别是在频繁启动和正反转运行、重复 短时工作制的电动机中更是如此。
过电流保护常用于限流启动的直流电动机和 绕线式异步电动机中,采用过电流继电器作保护 器件。
四、应设置必要的保护环节
3.过载保护
与短路保护和过电流保护相同,过载保护也 属于电流型保护。通常采用热继电器作长期过载 保护元件。但是由于热惯性的关系,热继电器不 会在短路电流的冲击下而瞬时动作,当有8~10倍 额定电流通过时,热继电器需经过1~3s的时间才 能动作,这样在热继电器尚未动作时,其热元件 就可能已经烧损。因此,在使用热继电器作过载 保护时,应与短路保护装置配合使用。
四、应设置必要的保护环节
4.断相保护
电源缺相、一相熔断器熔断、开关或接触器 的一对触头接触不良或者电动机内部断线等都会 引起电动机缺相运行。缺相运行时,电动机转速 降低甚至堵转,使电动机严重发热,甚至烧损电 动机的绝缘和绕组。
此时必须用带有专门为断相运行而设计的断 相保护机构的三相热继电器才能达到保护目的。
四、应设置必要的保护环节
5.零(欠)压保护
零压保护的作用就在于防止电源电压恢复时 电动机的自行启动。在电动机运转时,过低的电 源电压会使电动机转速下降甚至堵转,从而出现 数倍于额定电流值的过电流,因此需要在电源电 压下降到0.5~0.7URT时自动将电动机电源切除,这 种保护称为欠电压保护。
通常直接利用线路中并联在启动按钮两端的 接触器自锁触头来实现零(欠)压保护。
3.正确连接电器的触头
同一电器的动合触头和动断触头相距很近,如果分 别接在电源的不同相上,如图3-3a所示,有可能在两 个触头之间形成飞弧而造成电源短路。如果按图3-3b 接线,提高了线路工作的可靠性。
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2
2
图3-3 触头的连接 a)不合理 b)合理
二、保证控制线路的工作安全、可靠
4.避免多个电器元件依次接通 如图3-4a所示,继电器K3线圈的接通要经过K、K1、 K2三对动合触头,如果其中一对触头接线不牢,都会 造成K3无法正常工作。应改为图3-4b。
K
K1
K1
K2
K2
K3
K
K1
K1
K2
K2
K3
a)
b)
图3-4 避免多个电器元件依次接通 a)不合理 b)合理
二、保证控制线路的工作安全、可靠
5.电器线圈回路不能串接自身的触头
SB KM
KM
SB KM3 KM1
KM2 a)
b)
图3-5 电器线圈回路串接自身动断触头
KM1 KM2 KM3
二、保证控制线路的工作安全、可靠
6.控制线路中应避免出现寄生电路
在电气控制线路工作过程中意外接通的电路称为寄 生电路。寄生电路的出现将影响控制线路的正常工作, 造成误动作,应尽可能避免。
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1 2
1 1
2 2
图3-7 防止寄生电路
有寄生电路
) 无寄生电路
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2 2
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二、保证控制线路的工作安全、可靠
第四章 电气控制线路的设计
第一节 电气控制线路设计的一般原则
一、最大限度地满足生产机械和工艺对电气控制线路的要求 二、保证控制线路的工作安全、可靠
1.电器元件的选择 为了保证电气控制线路工作的安全性和可靠性,首先要
选用可靠的电器元件,也就是说应尽可能选用机械和电气 寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电器。
二、保证控制线路的工作安全、可靠
2.正确连接电器的线圈
在交流控制线路中,不能通过串联两个电器的线圈 (如图3-1a所示)达到使其同时动作的目的。其线圈 应并联连接,如图3-1b所示。
KM1
KM2
K
a) K
KM1 KM2
b)
图3-1 线圈的连接 a)不合理 b)合理
二、保证控制线路的工作安全、可靠
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