电气控制线路设计时应注意的问题

为使电气控制线路设计简单且准确可靠，在设计具体的线路时，应注意以下几个问题：
1．简化电路、减少触头、提高可靠性
　　从可靠性设计的观点看，在满足功能要求的前提下，电路越简单、电气元件越少、触点越少，则控制电路故障慨率就越低，工作可靠性越高。因此，在设计中应尽量减少不必要的联动动作现象。
　　1）合并同类触头

　　如图4.8所示，在获得同样功能的情况下，图b)比图a)在电路上少了—对触头。但是在合并触头时应当注意触头额定电流的限制。
　　2）利用转换触头
　　利用具有转换触头的中间继电器，将两对触头合并成一对转换触头（图4.9）。
　　3）在直流电路中利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少触头数。图4.10所示的电路是等效的，对于弱电控制电路是行之有效的，目前在自动化磨床上得到应用。
　　4）利甩逻辑代数法进行电路简化。
2．电器的线圈最好不要串联连接

　　交流线圈不能串联使用，即使两个线圈额定电压之和等于外加电压也不允许串联使用。对于直流电磁线圈，只要其电阻相等，一般是可以串联的。
　　图4.11a)中两个交流接触器的线圈相串联，由于它们的阻抗不同，使两个线圈上的电压分配不均匀。特别是交流电磁线圈，当衔铁未吸合时，其气隙较大，电感很小，因而吸合电流很大。因此当有一个接触器先动作时，该接触器的阻抗要比末吸合接触器的阻抗大，因此，未吸合的接触器可能会因线圈电压达不到其额定电压而不吸合，同时使电路电流增加，严重时将使线圈烧毁。
　　电感量相差悬殊的两个电磁线圈也不要并联。图4.11b)中直流电磁铁YA与继电器KA并联，在接通电源时可正常工作，但在断开电源时，由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大得多，所以断电时，继电器很快释放，但电磁铁线圈产生的自感电势可能使继电器又动作，一直到继电器电压再次下降到释放值时为止，这就造成继电器的误动作。解决的方法可各用一个接触器的触点来控制。如图4.11c)所示。
　　图4.12所示电路，也是一种直流电磁铁线路与直流中间继电器线圈不正确的电路联接。当触头KM断开时，电磁铁线圈YA电感量较大，产生的感应电势加在中间继电器KA上，使流经中间继电器的感应电流有可能大于其工作电流而使KA重新吸合，且要经过一段时间后KA才释放。这种误动作是不允许的。因此，一般可在KA的线圈电路内单独串联一个常开触头KM1。
　　大容量的直流电磁铁线圈不要与继电器的线圈直接并联（图4.13）。

3．在控制线路中应避免出现寄生电路
　　寄生电路（或叫假回路）是在线路动作过程中意外接通的电路。
　　图4.14a)所示是一个具有指示灯HL和热保护的正反向电路。在正常工作时，能完成正反向启动、停止和信号指示。但当热电器FR动作时，线路就出现了寄生电路如图中虚线所示，使正向接触器KM1不能释放，起不了保护作用。

　　同样的情况见图4.14b)、c)。
4．尽量减少连接导线
　　设计控制电路时，应考虑各电器元件的实际位置，尽可能地减少配线时的连接导线。图4.15a)是不合理的。因为按钮—般装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内的，这样接线需要4根从控制柜向按钮站的连线，所以一般都将启动按钮和停止按钮直接连接，这样就只需要三根从控制柜到按钮站的连线，如图4.15b)所示。

　　图4.15b)所示线路不仅连接导线少，更主要的是它工作可靠，因为如果按钮SB1、SB2（或接的是行程开关等）发生短路故障时，图4.15a)的线路将造成电源短路，而图4.15b)则不会。
5．尽量减少电器不必要的通电时间
　　图4.16a)中，KM2接触器动作后，KM1和KT就失去了作用，不必继续通电。因此，图b）线路较为合理，可节约电能和延长该电器寿命。

　　6．设计控制电路，应考虑电器触点的断流容量
　　如容量不够时，可增加触点数目。即在接通电路时用几个触点并联；在断开电路时用几个触点串联。当控制的支路数较多，而触点数目不够时，可采用中间继电器借以增加控制支路的数量。
　　7．避免许多电器依次动作，才能接通另一个电器的控制线路（图4.17）。

　　8．可逆线路的联锁
　　在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器之间不仅要有电气联锁，而且要有机械联锁。
　　9．要有完善的保护措施
　　在电气控制线路中，为保证操作人员、电气设备及生产机械的安全，一定要有完善的保护措施。常用的保护环节有漏电保护、短路保护、过载、过流、过压、失压保护等，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必须的指示信号。