一．電氣控制原理電路設(shè)計的方法與步驟
1、電氣控制原理電路的基本設(shè)計方法
電氣控制原理電路設(shè)計的方法有分析設(shè)計法和邏輯設(shè)計法。
（1）分析設(shè)計法
分析設(shè)計法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電路）或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來，并經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)沒有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計。
優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計方法簡單，無固定的設(shè)計程序，它容易為初學(xué)者所掌握，在電氣設(shè)計中被普遍采用。缺點(diǎn)是設(shè)計出的方案不一定是最佳方案，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周全時會影響線路工作的可靠性。
（2）邏輯設(shè)計法
邏輯設(shè)計法是利用邏輯代數(shù)來進(jìn)行電路設(shè)計，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動要求和工藝要求出發(fā)，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸點(diǎn)的閉合與斷開，主令電器的接通與斷開看成邏輯變量，根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來表達(dá)，然后再化簡，做出相應(yīng)的電路圖。
優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案。缺點(diǎn)是這種方法設(shè)計難度較大，整個設(shè)計過程較復(fù)雜，還要涉及一些新概念，因此，在一般常規(guī)設(shè)計中，很少單獨(dú)采用。
 
2、電氣原理圖設(shè)計的基本步驟
（l）根據(jù)確定的拖動方案和控制方式設(shè)計系統(tǒng)的原理框圖。
（2）設(shè)計出原理框圖中各個部分的具體電路。設(shè)計時按主電路、控制電路 、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)行。
（3）繪制總原理圖。
（4）恰當(dāng)選用電器元件，并制訂元器件明細(xì)表。
3、原理圖設(shè)計的一般要求
（1）電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求
在設(shè)計之前必須對生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來考慮控制方式，起動、反向、制動及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。
（2）控制電路電源種類與電壓數(shù)值的要求
對于比較簡單的控制電路，往往直接采用交流380V或220V電源，不用控制電源變壓器。對于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到110V或48V、24V。對于操作比較頻繁的直流電力傳動的控制電路，常用220V或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路，常采用24V直流電源供電。
（3）確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性
電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動作時間的配合不致引起競爭。 復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常常有幾個電器元件的狀態(tài)同時變化，考慮到電器元件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)。
 
而對于開關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時作用，也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性。 這兩種現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動作，當(dāng)電器元件的動作時間可能影響到控制電路的動作時，需要用能精確反映元件動作時間及其互相配合的方法來準(zhǔn)確分析動作時間，從而保證電路正常工作。
 
電器元件的線圈和觸點(diǎn)的連接應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 電器元件圖形符號應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時要合理安排版面。 在實(shí)際連接時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 正確連接電器線圈。 交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使是兩個同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)后，接在兩倍線圈額定電壓的交流電源上，以免電壓分配不均引起工作不可靠。在直流控制電路中，對于電感較大的電器線圈，如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵磁線圈等，不宜與同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)使用。如圖，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時，電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，加在中間繼電器KA的線圈上，造成KA的誤動作。為此在YA線圈兩端并聯(lián)放電電阻R，并在KA支路串入KM常開觸點(diǎn)，如圖b）就能可靠工作。
 
②合理安排電器元件和觸點(diǎn)的位置。
對于某些回路，電器元件或觸點(diǎn)位置互換時，并不影響其工作原理，但在實(shí)際運(yùn)行中，影響電路安全并關(guān)系到導(dǎo)線長短，如圖a）接法既不安全又浪費(fèi)導(dǎo)線。圖b）所示的接法較為合理。
③防止出現(xiàn)寄生電路。
寄生電路是指在控制電路的動作過程中，意外出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的接通電路。圖是一個具有指示燈和過載保護(hù)的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。正常工作時，能完成正反向起動、停止與信號指示。但當(dāng)FR動作斷開后，電路出現(xiàn)了如圖中虛線所示的寄生電路，使接觸器KM1不能可靠釋放而得不到過載保護(hù)。如果將FR觸點(diǎn)位置移到SB1上端就可避免產(chǎn)生寄生電路。
④盡量減少連接導(dǎo)線的數(shù)量，縮短連接導(dǎo)線的長度。
⑤控制電路工作時，應(yīng)盡量減少通電電器的數(shù)量，以降低故障的可能性并節(jié)約電能。
⑥在電路中采用小容量的繼電器觸點(diǎn)來斷開或接通大容量接觸器線圈時，要分析觸點(diǎn)容量的大小，若不夠時，必須加大繼電器容量或增加中間繼電器，否則工作不可靠。
4、應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)
控制電路在事故情況下，應(yīng)能保證操作人員、電氣設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械的安全，并能有效地制止事故的擴(kuò)大。為此，在控制電路中應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，必要時還可設(shè)置相應(yīng)的指示信號。
5、操作、維修方便
控制電路應(yīng)從操作與維修人員的工作出發(fā)，力求操作簡單、維修方便。
6、控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)
7、在滿足工藝要求的前提下，控制電路應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電氣控制環(huán)節(jié)和電路，縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號的電器。
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