电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序

时间:2023-03-15作者:佚名
生产机械种类繁多,其电气控制方案各异,但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点,它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则
1.最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2.设计方案要合理。在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修,不要盲目追求高指标和自动化。
3.机械设计与电气设计应相互配合。许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求,因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4.确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容
电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等,另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分,以电力拖动控制设备为例,设计内容主要有:
1、原理设计内容
电气控制系统原理设计的主要内容包括:
(l)拟订电气设计任务书。
(2)确定电力拖动方案,选择电动机。
(3)设计电气控制原理图,计算主要技术参数。
(4)选择电器元件,制订元器件明细表。
(5)编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节,它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容
进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造,从而实现原理设计提出的各项技术指标,并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。工艺设计的主要内容有:
(l)设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
(2)设计组件布置图、安装图和接线图。
(3)设计电气箱、操作台及非标准元件。
(4)列出元件清单。
(5)编写使用维护说明书。
三、电气控制系统设计的一般步骤
1、拟订设计任务书
设计任务书是整个电气控制系统的设计依据,又是设备竣工验收的依据。设计任务的拟定一般由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等几方面共同完成的。
电气控制系统的设计任务书中,主要包括以下内容:
(1)设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。
(2)电力拖动的方式及控制要求等。
(3)联锁、保护要求。
(4)自动化程度、稳定性及抗干扰要求。
(5)操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。
(6)设备验收标准。
(7)其它要求。
2、确定电力拖动方案
电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一,也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。
所谓电力拖动方案是指根据零件加工精度、加工效率要求、生产机械的结构、运动部件的数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电动机的类型、数量、传动方式以及拟订电动机起动、运行、调速、转向、制动等控制要求。
电力拖动方案的确定要从以下几个方面考虑:
(1)拖动方式的选择
电力拖动方式分独立拖动和集中拖动。电气传动的趋势是多电动机拖动,这不仅能缩短机械传动链,提高传动效率,而且能简化总体结构,便于实现自动化。具体选择时,可根据工艺与结构决定电动机的数量。
(2)调速方案的选择
大型、重型设备的主运动和进给运动,应尽可能采用无级调速,有利于简化机械结构、降低成本;精密机械设备为保证加工精度也应采用无级调速;对于一般中小型设备,在没有特殊要求时,可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。
(3)电动机调速性质要与负载特性适应
对于恒功率负载和恒转矩负载,在选择电动机调速方案时,要使电动机的调速特性与生产机械的负载特性相适应,这样可以使电动机得到充分合理的应用。
3、拖动电动机的选择
电动机的选择主要有电动机的类型、结构型式、容量、额定电压与额定转速。
电动机选择的基本原则是:
(1)根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。
(2)工作过程中电动机容量要得到充分利用。
(3)根据工作环境选择电动机的结构型式。
应该强调,在满足设计要求情况下优先考虑采用结构简单,价格便宜,使用维护方便的三相交流异步电动机。
正确选择电动机容量是电动机选择中的关键问题。电动机容量计算有两种方法,一种是分析计算法,另一种是统计类比法。分析计算法是按照机械功率估计电动机的工作情况,预选一台电动机,然后按照电动机实际负载情况做出负载图,根据负载图校验温升情况,确定预选电动机是否合适,不合适时再重新选择,直到电动机合适为止。
电动机容量的分析计算在有关论著中有详细介绍,这里不再重复。
在比较简单、无特殊要求、生产数量又不多的电力拖动系统中,电动机容量的选择往往采用统计类比法,或者根据经验采用工程估算的方法来选用,通常选择较大的容量,预留一定的裕量。
4、选择控制方式
控制方式要实现拖动方案的控制要求。随着现代电气技术的迅速发展,生产机械电力拖动的控制方式从传统的继电接触器控制向plc控制、CNC控制、计算机网络控制等方面发展,控制方式越来越多。控制方式的选择应在经济、安全的前提下,最大限度地满足工艺的要求。
5、设计电气控制原理图,并合理选用元器件,编制元器件明细表。
6、设计电气设备的各种施工图纸。
7、编写设计说明书和使用说明书。

相关阅读

电气电线根数不会判断?掌握这个原理1分钟搞定

电气照明线路导线根数几根线?如何确定?一般,单联单控开关为:单联单控开关2根,双联单控开关为3根,依次类推。 1、火线先进开关,再进灯具,地线、零线不进开关,直接连灯具...
2023-06-11
电气电线根数不会判断?掌握这个原理1分钟搞定

单相交流电的计算方法,让我们重温一下

正弦交流电的波形及相量图如图1所示。 图1 正弦交流电的波形及相量图 频率 角频率 ω =2πf 式中 f ——频率,Hz; ω ——角频率,rad/s; T ——周期,s。 有效值与最大值的关系: 相位...
2023-06-13
单相交流电的计算方法,让我们重温一下

带RL负载的单相半桥逆变电路图 单相负载半桥逆变器的工作原理

今天给大家分享的是:单相半桥逆变器。 在上一篇文章给大家分享了单相全桥逆变器。 一、单相半桥逆变器 单相半桥逆变器的结构非常简单,由 2 个晶闸管 T1 和 T2 和 2 个反馈二极管...
2023-08-29
带RL负载的单相半桥逆变电路图 单相负载半桥逆变器的工作原理

现场用电 电气安全 规范电力施工 电气操作 值得电气人借鉴的电气规范操作做法图文解析

室外配电箱 当施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上时,应编制临时用电施工组织设计。临时用电施工组织设计应由电气工程技术人员组织编制,经企业技术负责...
2024-08-21
现场用电 电气安全 规范电力施工 电气操作 值得电气人借鉴的电气规范操作做法图文解析

号称能省电20%~50%的节电神器是否真的省电?

最近,网上有种节电神器,号称用了之后,能省电20%~50%!卖得还不错。 可有人发现,用了节电神器后,并没有省电20%~50%。 使用节电神器前的电费账单: 使用节电神器后的电费账单...
2023-06-11
号称能省电20%~50%的节电神器是否真的省电?

热销商品

手术衣一次性防护服打农药防尘实验服参观服加厚透气无纺布隔离衣

手术衣一次性防护服,作为一种重要的医疗防护用品,广泛应用于医院、实验室等场所。它采用加厚透气无纺布制成,具有优良的防尘、防污、防病毒能力,能有效保护医护人员免...
14

欧普照明led灯泡e27/e14大小螺口超亮家用节能灯螺旋暖白光球泡

欧普照明LED灯泡,适用于E27和E14两种常见螺口,是您家用照明的理想选择。这款灯泡采用先进LED技术,亮度超群,瞬间点亮,无需等待,为您提供明亮舒适的光环境。同时,它节能环...
3.59

LED柜内照明灯 AC220V 4W 7W配电箱导轨式 LL10-W 高压柜内照明灯

LED柜内照明灯AC220V 4W/7W配电箱导轨式LL10-W是一款专为高压柜、配电箱等封闭电气设备设计的紧凑型照明产品。采用高效LED光源,功耗低(4W/7W可选),亮度高,寿命长,节能...
7

密封胶条包邮耐磨耐高温耐腐蚀圆柱棒丁晴/氟胶实心硅胶胶条红色

本品采用优质丁腈橡胶(NBR)或氟橡胶(FKM)及实心硅胶材质制成,呈红色圆柱棒状,具备卓越的耐磨、耐高温(-40℃至+200℃以上,氟胶可达250℃)、耐腐蚀性能,适用于酸、碱、油类等...
1

小木锤木锤子实木木榔头圆头木锤实木棰木头锤子木柄锤黄檀手工锤

小木锤采用优质黄檀木精心打造,通体实木结构,质地坚硬、纹理细腻,手感温润舒适。圆头设计兼顾敲击与整形功能,适用于木工、雕刻、家具组装及日常维修等场景。木柄经精...
3.4

网站栏目