電氣控制原理圖的設(shè)計是電力拖動方案和控制方案的具體化。電氣控制原理圖的設(shè)計沒有固定的方法和模式,作為設(shè)計人員,應(yīng)開闊思路,不斷總結(jié)經(jīng)驗,豐富自己的知識,設(shè)計出合理的、性價比高的電氣控制原理圖。
電器原理圖是用來表明設(shè)備的基礎(chǔ)原理、各電器元件問的相互工作關(guān)系的作用,一般由主電路進(jìn)行控制、并且執(zhí)行電路檢測與保護(hù)電路等組成,這種電氣原理是直接體現(xiàn)在電路結(jié)構(gòu)上,并以其相互間的邏輯關(guān)系相互作用進(jìn)行T作,一般在設(shè)計電路中會進(jìn)行詳細(xì)的分解,電路時通過識別圖紙上體現(xiàn)出的各種電路元件以及相互作用的方式是了解電路工作的詳細(xì)情況的依據(jù)。電原理圖又可分為整機(jī)原理圖單元部分電路原理圖整機(jī)原理圖是指所有電路集合在一起的分部電路圖。當(dāng)電力拖動方案和控制方案確定后,就可以進(jìn)行電氣控制原理圖的設(shè)計。電氣控制原理圖的設(shè)計是電力拖動方案和控制方案的具體化。電氣控制原理圖的設(shè)計沒有固定的方法和模式,作為設(shè)計人員,應(yīng)開闊思路,不斷總結(jié)經(jīng)驗,豐富自己的知識,設(shè)計出合理的、性價比高的電氣控制原理圖。
1 應(yīng)**限度地實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對控制電路的要求
生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求是電氣原理圖設(shè)計的主要依據(jù),這些要求常常以工作循環(huán)圖、各部件之間的關(guān)系表、檢測元件狀態(tài)表等形式提供,對于有調(diào)速要求的場合,把具體的技術(shù)指標(biāo)明確到位。其他元件的起動、轉(zhuǎn)向、制動、照明、保護(hù)等要求,應(yīng)具體問題具體考慮。出現(xiàn)事故時需要有必要的保護(hù)及信號預(yù)報以及各部分運動要求有一定的配合和聯(lián)鎖關(guān)系等。如果已經(jīng)有類似設(shè)備,還應(yīng)了解現(xiàn)有控制電路的特點以及操作者對它們的反映。這些都是在設(shè)計之前應(yīng)該調(diào)查清楚的。生產(chǎn)工藝要求一般是由機(jī)械設(shè)計人員提供,可能有時所提供的僅是一般性原則和意見,這時電氣設(shè)計人員就需要對同類或接近產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查、分析、綜合,然后提出具體、詳細(xì)的要求,征求機(jī)械設(shè)計人員意見后,作為設(shè)計電氣控制原理圖的依據(jù)。另外,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,對電氣控制系統(tǒng)的要求越來越高,而新的電器元件和電氣裝置,新的控制方法層出不窮,如智能式的斷路器、軟啟動器、變頻器等。電氣控制系統(tǒng)的先進(jìn)性是大部分元件發(fā)展的體現(xiàn)、更新緊密地聯(lián)系在一起的,電氣設(shè)計人員應(yīng)不斷密切關(guān)心電機(jī)、電器元件、電子技術(shù)的新發(fā)展,不斷收集新產(chǎn)品資料,更新自己的知識,以便更及時應(yīng)用于控制系統(tǒng)的設(shè)計中,使控制系統(tǒng)在技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性等方面得到進(jìn)一步提高。
2 在滿足控制要求的前提下,控制方案應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)
1)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過實際考驗過的電路和環(huán)節(jié)。2)盡量縮減連接導(dǎo)線的數(shù)量和長度。設(shè)計電氣控制原理圖時,應(yīng)考慮到各元件之間的實際接線特別要注意電氣柜、操作臺和限位開關(guān)之間的連接線,接線是不合理的。3)盡量縮減電器元件的品種、規(guī)格和數(shù)量。盡可能采用性能優(yōu)良、價格便宜的新型器件和標(biāo)準(zhǔn)件,同一用途盡可能選用相同型號。
3 保證控制電路工作的可靠和安全
為了保證控制電路工作可靠,最主要的是選用可靠的元件,如盡量選用機(jī)械和電氣壽命長、結(jié)構(gòu)堅實、動作可靠、抗干擾性能好的電器。同時在具體電路設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點。
3.1 正確連接電器元件及觸頭位置
對一個串聯(lián)回路,各電器元件或觸頭位置互換,并不影響其T作原理,但從實際連線上卻影plan安全、節(jié)省導(dǎo)線等方面的問題。兩者工作原理相同,但是采用接法既不安全而且浪費導(dǎo)線。因為同一電器限位開關(guān)sQ的常開和常閉輔助觸頭靠得很近,開關(guān)根據(jù)不同的情況接在電源的不同位置,限位開關(guān)sQ的常開觸頭和常閉觸頭是不一樣的,在不同的情況下當(dāng)觸頭斷開產(chǎn)生電弧時很可能在兩觸頭間形成飛弧而造成電源短路。
3.2 正確連接電器線圈
在交流控制電路中電壓線圈通常不串聯(lián)使用,即使是兩個同型號電壓線圈也不能將其進(jìn)行串聯(lián)使用,而每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比,兩個電器動作是不一致的,這就會出現(xiàn)不能同時吸合的現(xiàn)象。如交流接觸器KM1先吸合,由于KM1的磁路閉合,線圈的電感顯著增加,因而在該線圈上的電壓降也相應(yīng)增大,從而使另一個接觸器KM2的線圈電壓達(dá)不到規(guī)定的要求,因此,多個電器并聯(lián)連接可以避免這一問題。
3.3 在控制電路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路
電路控制過程是一個循環(huán)的過程,那種意外接通的電路叫寄生電路(或叫假回路)。是一個具有指示燈和熱保護(hù)的正反向電路。正常工作時,能完成正反向起動、停止和信號指示。但當(dāng)熱繼電器FR動作時,電路就出現(xiàn)了寄生電路如圖中虛線所示,使正向接觸器KM1不能釋放,起不了保護(hù)作用。
3.4 防止電路出現(xiàn)觸頭競爭現(xiàn)象
電器元件動作時間配合不良會引起沖突,一個復(fù)雜的控制電路如果遇到某個不匹配的信號,會將電路從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài),幾個元件在不同的的狀態(tài)下,電器元件的操作過程是不一樣的,總有一定的動作時間,對時序電路來說,就會得到幾個不同的輸出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為電路的“競爭”。另外,對于開關(guān)電路,由于部分元件會出現(xiàn)延時作用,并且會因開關(guān)元件要求,出現(xiàn)邏輯功能輸出的可能性,這就為我們稱這種現(xiàn)象為“冒險” 。 “競爭”與“冒險”現(xiàn)象都將造成控制回路不能按要求動作,引起控制失靈。
3.5 設(shè)計的電路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)情況
根據(jù)電網(wǎng)容量的大小,電壓、頻率的波動范圍以及允許的沖擊電流數(shù)值等決定電動機(jī)采用直接起動還是間接起動方式。
4 應(yīng)盡量使操作和維修方便
電路設(shè)計要考慮操作、使用、調(diào)試與維修的方便。能迅速、方便地由一種控制形式轉(zhuǎn)換到另一種控制形式。電控設(shè)備應(yīng)力求維修方便。使用安全,并有隔離電器,以免帶電維修。例如設(shè)置必要的顯示,隨時反映系統(tǒng)的運行狀態(tài)與關(guān)鍵參數(shù),考慮到刀具調(diào)整與運動機(jī)構(gòu)修理必要的單機(jī)點動、單步及單循環(huán)動作,還要考慮必要的照明、易損觸頭及電器元件的備用等等。
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