电气控制线路经验设计方法

  设计控制线路时,首先要了解生产工艺对控制线路提出的要求,其次要了解生产机械的结构、工作环境和操作人员的要求等。

  在进行具体线路的设计时,一般先设计主电路,然后设计控制电路、信号电路及局部照明电路等。初步设计完成后,应仔细检查,看线路是否符合设计要求,并尽可能使之完善和简化,最后进行电器型号和规格的选择。

  1. 控制系统设计的一般要求

  对于不同用途的控制系统,往往有其特殊的要求,这里所介绍的是设计控制系统的一般要求。

  1)控制系统应满足生产机械的工艺要求,能按照工艺的顺序准确而可靠地工作;

  2)控制电路应安全可靠(尽量选用标准的常用的且经过实际考验过的电路)、简单经济;

  3)符合人机关系,操作、调整和检修要方便;

  4)具有各种必要的保护装置和联锁环节,即使在误操作时也不会发生重大有故。

  2. 控制线路的设计方法

  电器控制线路的设计方法有两种,一种是经验设计法,本文主要讲解经验设计法。即根据生产工艺的要求,按照的控制方法与典型环节线路直接进行设计。这种方法比较简单,但对比较复杂的线路,设计人员必须具有丰富的工作经验,需绘制大量的线路图并经多次修改后才能得到符合要求的线路,而所得到的方案往往还不是最佳方案。

  分析已介绍过的各种控制线路,可发现有—个共同的规律,即电动机的启动与停止是由主触头来控制的,而主触头的动作是由控制回路中接触器线圈的“得电”与“失电”来决定的。线圈的“得电”与“失电”则是由线圈所在控制回路中一些常开、常闭触点组成的“与”、“或”、“非”等条件来控制。分析、总结可得出以下结论:

  1)当几个条件同时满足才使线圈得电动作时,可用几个常开触点串联。

  2)几个条件中只要具备其中任一条件,线圈就能得电动作时,可用几个常开触点并联。

  3)几个条件中只要具备其中任一条件,线圈就能失电复位时,可用几个常闭触点串联。

  4)要求几个条件同时满足才使线圈失电复位时,可用几个常闭触点并联。

  下面给出一个经验设计法设计的例。

  某机床有左右两个动力头,用以铣削加工,它们各由一台交流电动机拖动。另外有一滑台,可以安装被加工的工件,它由另一台交流电动机拖动。

  加工工艺要求:开始工作时,滑台先快速移动到加工位置,然后自动变为慢速进给,进给到指定位置自动停止,再由操作者发出指令使滑台快速返回,当回到原位时自动停车。两动力头电动机在滑台电动机正向启动后才能启动,而在滑台电动机正向停车时亦停车。要求具有各种必要的保护装置和联锁环节,即使在误操作时也不会发生重大有故。试设计该机床的控制电路。

1、主电路设计

  动力头驱动电机只要求单方向旋转,为使两台电动机同步启动,可用一台接触器KM3控制。滑台拖动电动机需正、反转,因而用两台接触器KM1、KM2控制。滑台的快速移动由电磁铁YA改变机械传动链来实现,由接触器KM4来控制。主电路如图4.1所示。

2、控制电路设计
  滑台电动机的正、反转分别用两个按钮SB1与SB2控制,停车则分别用SB3与SB4控制。由于动力头电动机在滑台电动机正转后启动,停车时也停车,故可用接触器KM1的常开辅助触点控制KM3的线圈,如图4.2a)所示。
  滑台的快速移动采用电磁铁YA通电时,改变齿轮的变速比来实现。滑台在开始前进和返回时都需要快速,所以分别用KM1与KM2的辅助触点控制KM4,再由KM4去通断电磁铁YA。由于滑台快速前进到加工位置时,要求慢速进给,因而在 KM1触点控制KM4的支路上,设置行程开关SQ3的常闭触点。这部分的辅助电路如图4.2b)所示。

3、联锁与保护环节设计
  用行程开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给终了时的停车;用行程开关SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车;接触器KM1、KM2互串在对方线圈回路中以实现互锁;三台电动机均用作过载保护。完整电路如图4.3所示。

4、线路的完善
  线路初步设计完毕后,可能还有不合理的地方,因此须仔细校核。如在图4.3中,一共用了三个KM1的常开辅助触点,而一般的接触器只有两个常开辅助触点。因此,必须进行修改。从线路的工作情况可以看出,KM3的常开辅助触点完全可以代替KM1的常开辅助触点去控制电磁铁YA,修改后的辅助电路如图4.4所示。

电气控制线路经验设计方法

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