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电气原理图设计的一般原则

发表时间:2017-09-05 作者: 赵红涛   来源: 互联网
关键字: 电气 原理图 设计 
电气控制原理图的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化。电气控制原理图的设计没有固定的方法和模式,作为设计人员,应开阔思路,不断总结经验,丰富自己的知识,设计出合理的、性价比高的电气控制原理图。

    电器原理图是用来表明设备的基础原理、各电器元件问的相互工作关系的作用,一般由主电路进行控制、并且执行电路检测与保护电路等组成,这种电气原理是直接体现在电路结构上,并以其相互间的逻辑关系相互作用进行T作,一般在设计电路中会进行详细的分解,电路时通过识别图纸上体现出的各种电路元件以及相互作用的方式是了解电路工作的详细情况的依据。电原理图又可分为整机原理图单元部分电路原理图整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。当电力拖动方案和控制方案确定后,就可以进行电气控制原理图的设计。电气控制原理图的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化。电气控制原理图的设计没有固定的方法和模式,作为设计人员,应开阔思路,不断总结经验,丰富自己的知识,设计出合理的、性价比高的电气控制原理图。

    1 应最大限度地实现生产机械和工艺对控制电路的要求

    生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气原理图设计的主要依据,这些要求常常以工作循环图、各部件之间的关系表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,把具体的技术指标明确到位。其他元件的起动、转向、制动、照明、保护等要求,应具体问题具体考虑。出现事故时需要有必要的保护及信号预报以及各部分运动要求有一定的配合和联锁关系等。如果已经有类似设备,还应了解现有控制电路的特点以及操作者对它们的反映。这些都是在设计之前应该调查清楚的。生产工艺要求一般是由机械设计人员提供,可能有时所提供的仅是一般性原则和意见,这时电气设计人员就需要对同类或接近产品进行调查、分析、综合,然后提出具体、详细的要求,征求机械设计人员意见后,作为设计电气控制原理图的依据。另外,在科学技术飞速发展的今天,对电气控制系统的要求越来越高,而新的电器元件和电气装置,新的控制方法层出不穷,如智能式的断路器、软启动器、变频器等。电气控制系统的先进性是大部分元件发展的体现、更新紧密地联系在一起的,电气设计人员应不断密切关心电机、电器元件、电子技术的新发展,不断收集新产品资料,更新自己的知识,以便更及时应用于控制系统的设计中,使控制系统在技术指标、稳定性、可靠性等方面得到进一步提高。

    2 在满足控制要求的前提下,控制方案应力求简单、经济

    1)尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的电路和环节。2)尽量缩减连接导线的数量和长度。设计电气控制原理图时,应考虑到各元件之间的实际接线特别要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线,接线是不合理的。3)尽量缩减电器元件的品种、规格和数量。尽可能采用性能优良、价格便宜的新型器件和标准件,同一用途尽可能选用相同型号。

    3 保证控制电路工作的可靠和安全

    为了保证控制电路工作可靠,最主要的是选用可靠的元件,如尽量选用机械和电气寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电器。同时在具体电路设计时应注意以下几点。

    3.1 正确连接电器元件及触头位置

    对一个串联回路,各电器元件或触头位置互换,并不影响其T作原理,但从实际连线上却影plan安全、节省导线等方面的问题。两者工作原理相同,但是采用接法既不安全而且浪费导线。因为同一电器限位开关sQ的常开和常闭辅助触头靠得很近,开关根据不同的情况接在电源的不同位置,限位开关sQ的常开触头和常闭触头是不一样的,在不同的情况下当触头断开产生电弧时很可能在两触头间形成飞弧而造成电源短路。

    3.2 正确连接电器线圈

    在交流控制电路中电压线圈通常不串联使用,即使是两个同型号电压线圈也不能将其进行串联使用,而每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比,两个电器动作是不一致的,这就会出现不能同时吸合的现象。如交流接触器KM1先吸合,由于KM1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的线圈电压达不到规定的要求,因此,多个电器并联连接可以避免这一问题。

    3.3 在控制电路中应避免出现寄生电路

    电路控制过程是一个循环的过程,那种意外接通的电路叫寄生电路(或叫假回路)。是一个具有指示灯和热保护的正反向电路。正常工作时,能完成正反向起动、停止和信号指示。但当热继电器FR动作时,电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。

    3.4 防止电路出现触头竞争现象

    电器元件动作时间配合不良会引起冲突,一个复杂的控制电路如果遇到某个不匹配的信号,会将电路从一种状态转换到另一种状态,几个元件在不同的的状态下,电器元件的操作过程是不一样的,总有一定的动作时间,对时序电路来说,就会得到几个不同的输出状态。这种现象称为电路的“竞争”。另外,对于开关电路,由于部分元件会出现延时作用,并且会因开关元件要求,出现逻辑功能输出的可能性,这就为我们称这种现象为“冒险” 。 “竞争”与“冒险”现象都将造成控制回路不能按要求动作,引起控制失灵。

    3.5 设计的电路应能适应所在电网情况

    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采用直接起动还是间接起动方式。

    4 应尽量使操作和维修方便

    电路设计要考虑操作、使用、调试与维修的方便。能迅速、方便地由一种控制形式转换到另一种控制形式。电控设备应力求维修方便。使用安全,并有隔离电器,以免带电维修。例如设置必要的显示,随时反映系统的运行状态与关键参数,考虑到刀具调整与运动机构修理必要的单机点动、单步及单循环动作,还要考虑必要的照明、易损触头及电器元件的备用等等。