电气控制线路的一般设计方法

时间：2023-03-11作者：佚名

电气控制线路的设计方法一般有两种，即一般设计法和逻辑设计法。
一般设计法又称经验设计法，是根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节组合设计而成。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制线路，具有丰富的设计经验。在设计过程中往往需要经过反复修改，即使这样设计出来的线路可能不是最简、最佳方案。
逻辑设计法是根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、设计线路的。用这种方法设计的线路比较合理，特别适合完成较复杂的生产工艺所要求的控制线路。但是逻辑设计法难度较大，不易掌握。这里仅介绍一般设计法。
用一般设计方法设计控制线路时的设计思路和应注意的几个原则如下：
1．用一般设计方法设计控制线路时的设计思路
1)应最大限度地了解生产机械和工艺对电气控制线路的要求。设计之前，电气设计人员要调查清楚生产要求、工艺要求、每一程序的工作情况和运动变化规律，所需要的保护措施、并对同类或接近产品进行调查、分析、综合，作为具体设计电气控制线路的依据。
2)根据工艺要求和工作程序，逐一画出运动部件或执行元件的控制电路。合理运用各控制原则；将成熟的常用环节组合应用于控制电路中，对需要保持元件状态的电路，要加自锁环节；对于电磁阀和电磁铁等无记忆功能的元件，应利用中间继电器进行记忆。
3)根据控制要求将手动与自动选择、点动控制、各种保护环节等分别接入线路。
4)线路完善，简化线路，去除多余线路和触点。
5)选择电器件，确定动作整定值。
6)设计接线图，编写设计文件。
2．在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济
1)尽量选用标准、常用或经过实际考验过的线路和环节。

图1 电气元件的合理接线
2)减少连接导线的数量和长度。图1所示两线路在原理上完全相同，但在实际接线时所需连接导线的数量和长度却不同。c）、d）的接线是不合理的，因为按钮在操作台上，而电器在电气柜内，这样a）中操作台和电气柜的实际引线为三条，c）中的实际引线则为四条；对于多点控制的b）、d）而言，因需两地操作，b）比d）也少用连接导线。

图2 触点化简与合并图3 线路中线圈的位置
3)尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号。
4)应减少不必要的触点以简化线路，这样也可以提高可靠性。在简化过程中，主要着眼于同类性质的合力，同时应注意触点的额定电流是否允许。固2给出了线路简化的例子。
5）控制线路在工作时，除必要的电器必须通电外，其余的尽量不通电以节约能源。
3．保证控制线路工作的可靠和安全
为了保证控制线路工作可靠，应尽量选用机械和电器寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电器。同时应注意以下几点：
1)设计电路时，应正确连接电器的线圈。在设计控制电路时，电器线圈的一端应统一接在电源的同一端。使所有电器的触点在电源的另一端、这样当电器的触点发生短路故障时，不致引起电源短路，同时安装接线也方便。否则如图3所示，因同一电器的常开和常闭辅助触点靠得很近，如果分别接在电源的不同端，同—电器的常开触点和常闭触点，由于不是等电位，当触点断开产生电弧时，很可能在两触点间形成飞弧而造成电源短路。此外绝缘不好，也会引起电源短路。
2)在交流控制电路中不能串联接入两个电器的线圈。当两个交流线圈串联使用时，其中某一个至多只能得到一半的电源电压．由于电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不可能同时吸合。（http://www.gdzrlj.com/版权所有）假如交流接触器KM1先吸合，由于KMl的磁路闭合，线圈的电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，从而使另一个接触器KM2的线圈电压达不动作电压。因此两个电器需要同时动作时其线圈应该并联连接。
3)在控制线路中应避免出现寄生电路。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)。图4是一个具有指示灯和热保护的电路。在正常工作时，能完成起动、停止和信号显示。接触器KM 2工作时，苦热继电器KR动作，线路就出现了寄生电路，如图4中虚线所示，使接触器KM2有可能继续保持而不能释放，起不了保护作用。
4)在线路中尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制电路。
5)设计的线路应能适应所在电网的情况。根据电网容量的大小、电压、频率的波动范围以及允许的冲击电流数值等决定电动机的起动方式是直接起动还是减压起动。