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1、第三章电气控制线路设计,电气信息学院,第三章电气控制线路设计,3.1 电气控制方案的确定及控 制方式的选择,一、电气控制系统综述,按直接过程变化参量来进行控制,或按间接过程变化参量来进行控制,第三章电气控制线路设计,二、刀架自动控制循环控制系统分析与设计 1、工艺要求：1）自动循环：位置12并自动退回位置1；2）无进给切削：在位置2时无进给切削；3）快速停车：退回位置1后快速停车。,第三章电气控制线路设计,2、电路设计步骤 1）主电路设计：因要求电动机实现正反向运转，故采用正反两个接触器KM1和KM2以通断电路和改变电源相序；2）确定控制电路的基本部分：如起、停及自保环节等；3）设计控制电路的
2、特殊部分：在本线路中特殊部分是指自动循环的控制；4）设置必要的保护环节：这里采用了熔断器和热继电器分别实现短路和过载保护；5）综合审查与简化设计线路。,第三章电气控制线路设计,3、具体电路设计,1）自动循环,行程原则控制原则（采用行程开关S1和S2）,第三章电气控制线路设计,2）无进给切削：刀架移动到位置2时无进切削，达到要求后刀架再开始退回控制原则？,切削表面的粗糙度情况进行控制,间接参数切削时间表征无进给切削过程。,第三章电气控制线路设计,第三章电气控制线路设计,3）快速停车 为提高生产效率，要求快速停车。,最简便的方法是采用反接制动。,第三章电气控制线路设计,三、控制方法综述 联锁控制
3、控制过程变化参量进行控制 正确选用控制方式：时间间控制 速度控制 电流控制 行程控制 可通过物理量的相互转换，灵活使用。要注意在直接参量转变为间接参量的过程中，二者之间的对应关系。,第三章电气控制线路设计,3.2 电气设计的一般原则 一、应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求 二、在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单经济 1、尽量选用标准的、常用的、或经过实际考验过的线路和环节；2、尽量缩连接导线的数量 和长度。3、尽量缩减电器元件的品种、规格和数量，尽可能采用标准件，同一用途尽可能选用相同型号。,第三章电气控制线路设计,4、应减少不必要的触点以简化线路 1)合并同类触点2)
4、利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触点数3）逻辑代数式验算以得到最简化的线路,第三章电气控制线路设计,5、尽量减少通电电器的数量,第三章电气控制线路设计,三、保证控制线路工作的可靠和安全 尽量选用高质量电器。同时在具体线路设计时应注意以下几点：1、正确连接电器的触点。同一电器的常开和常闭辅助触点要等电位连接。2、正确连接电器的线圈。交流控制电路中不能串联接入多个电器的线圈，并联连接。,第三章电气控制线路设计,3、在控制线路中应避免出现寄生电路寄生电路：在控制线路的动作过程中，那种意外接通的电路叫寄生电路（或叫假回路）。,第三章电气控制线路设计,4、尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电
5、器的控制线路；5、防止线路出现触点竞争现象；6、防止误操作带来的危害。仔细考虑每一控制程序之间必要的联锁。,第三章电气控制线路设计,一、电流型保护 1.短路保护FU2.过电流保护KI电流值一般不超过2.5Ie；3.过载保护FR电流通常在1.5 Ie以内。4、欠电流保护：例如弱磁保护。,KM,3.3 电器保护类型及实现方法,第三章电气控制线路设计,KI2,KI1,KM,KT,SB2,FU1,FU2,KI1,FR,SB1,KM,KT,I,KM,KT,FR,M3,控制电路的欠流、过流、过载、短路保护,KI2,I,KT,第三章电气控制线路设计,电压型保护1.失压保护2.欠电压保护3.过电压保护另外，直
6、流电磁机构、电感量大的一类负载如电磁铁、电磁吸盘等，需设置相应的泄放回路来进行过电压保护。4.其它保护,SB2,FU1,FU2,KV1,FR,SB1,KM,KM,KT,V,KM,FR,M3,图3.15 控制电路的欠压、过流、过载、短路保护,KV2,KV1,第三章电气控制线路设计,第三章电气控制线路设计,第三章电气控制线路设计,一、概述：电器控制线路的设计方法通常有两种：1、一般设计法（经验设计法）：利用典型环节直接设计控制线路，根据生产工艺要求逐步完善其功能。特点：不是最简，所用的电器及触点不一定最少，所得出的方案也不一定是最佳方案。没有固定模式，灵活性很大，简单。2、逻辑设计法：利用逻辑代数
7、来分析、设计线路的。合理，最优，但难度较大，不易掌握。,3.4 电气控制系统的一般设计方法,第三章电气控制线路设计,二、起保停的两种形式,为了安全起见，应尽可能地选用关断优先,第三章电气控制线路设计,三、一般设计法举例1 龙门刨床横梁升降自动控制线路设计,第三章电气控制线路设计,1、横梁机构对电气控制系统提出的要求 1）保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁的夹紧或放松。2）横梁夹紧与横梁移动之间必须有一定的操作程序：a 按向上或向下移动按钮后，首先使夹紧机构自动放松；b 横梁放松后，自动转换到向上或向下移动；c 移动到需要位置后，松开按钮，横梁自动夹紧；d 夹紧后电机自动停止运动。3）具有上
8、下行程的限位保护。4）横梁夹紧与横梁移动之间及正反向运动之间具有必要的联锁。,第三章电气控制线路设计,2、横梁机构电气控制线路设计 1）设计主电路横梁移动：M1横梁夹紧：M2上移：KM1下移：KM2夹紧：KM3放松：KM4,第三章电气控制线路设计,2）设计基本控制电路,通过K1、K2扩展按钮触点,功能缺陷：不能实现在横梁放松后才能自动向上或向下；不能在横梁夹紧后使夹紧电机自动停止。,第三章电气控制线路设计,3）选择控制参量、确定控制原则,横梁放松参量：直接参量：行程间接参量：时间采用行程开关S1（直接反映放松程度）,第三章电气控制线路设计,直接参量：行程间接参量1：时间间接参量2：夹紧电流 选
9、用电流继电器K3，其动作电流可整定在两倍额定电流左右。,夹紧程度参量：,第三章电气控制线路设计,4）设计联锁保护环节 M1和M2的互锁；S2和S3分别实现向上和向下限位保护。,第三章电气控制线路设计,5）线路的完善和校核,第三章电气控制线路设计,第三章电气控制线路设计,四、一般设计法举例2,第三章电气控制线路设计,皮带运输机电气控制线路设计1、特点：长期工作，不需要调速，无反转，起动转矩较大2、皮带运输机对电气控制系统提出的要求 1）有延时起动预警功能：蜂鸣器YV发出警报信号，之后方允许主机起动。2）起动要求为：a 起动顺序：皮带机3#，2#，1#；b 每个皮带机起动之间要有一定的时间间隔。3
10、）停机要求为：a 停机顺序：皮带机；1#，2#，3#；b 每个皮带机停机之间要有一定的时间间隔。,第三章电气控制线路设计,3、皮带运输机的电气控制线路设计1）主电路的设计 采用鼠笼型异步电动机拖动，直接起动，自由停车即可。M1：KM1M2：KM2M3：KM3,第三章电气控制线路设计,2）设计基本控制电路 该电路只能分别手动控制电动机的起停，不能实现自动控制的要求。,第三章电气控制线路设计,3）设计控制电路的特殊部分a 选择过程参量，确定控制原则 起动控制：直接参量行程 间接参量时间 采用时间原则控制。b 时间继电器数量的选择 预警KT1 起动KT2，KT3 停车KT4，KT5c 延时起点和延时
11、时间的确定,第三章电气控制线路设计,KT2、KT3的延时整定值为工艺所定的延时值,第三章电气控制线路设计,KT3的延时整定值：KT2的延时值+KT3的工艺所定的延时值,第三章电气控制线路设计,d 通电延时与断电延时的选择 KT2，KT3：通电延时 KT4，KT5：断电延时,第三章电气控制线路设计,如全选用通电延时时间继电器，进行停车控制时还需要一个中间继电器方能完成控制任务。,第三章电气控制线路设计,KT3,KT1,KT1,KT1,KT4,SB2,KM2,KM3,KT4,KT5,KT2,KT1,KT1,KT1,YV,KM1,KM2,KM3,KT2,KT3,KT4,KT5,SB1,SB1,KM3,如全选用通电延时时间继电器，进行停车控制时还需要一个中间继电器方能完成控制任务。,校核：,作业 P813.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9,电子信息及电气工程系,
