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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 4．1 电气控制线路设计的主要内容 4．2 电气控制线路的设计 4．3 常用电器元件的选择 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 本章介绍:继电接触器电控线路设计方法，包括设计内容、一般程序、设计原则、设计方法和步骤，电控系统的安装、调试方法。 4.1 设计的主要内容 基本任务：根据控制要求，设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料，包括电气原理图、元件布置图、电气安装接线图、电气箱图及控制面板等，编制外购件目录、单台消耗清单、设备说明书等资料。 设计：原理设计、工艺设计。 以电力拖动控制系统为例说明。 4.1.1 原理设计内容 1.拟定电气设计任务书(技术条件)； 2.确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案； 3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型号； 4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，确定各部分间关系，拟订各部分技术要求。 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数； 6.选择电器元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件清单； 7.编写设计说明书。 4.1.2 工艺设计内容 主要目的：便于组织电气控制装置的制造，实现所要求的各项技术指标，为设备使用、维修提供必要的图纸资料。 主要内容： 1.根据原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制系统的总装配图及总接线图。 2.按照电气原理框图或划分的组件，对总原理图编号、绘制各组件原理电路图，列出元件目录表，标出各组件进出线号； 3.根据各组件原理电路及选定元件目录表，设计各组件装配图(包括电器元件布置图和安装图)、接线图. 4.根据组件安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求. 5.设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸. 6.根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分别列 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 出外购件清单、标准件清单以及主要材料消耗定额. 7.编写使用说明书。 实际操作时，根据总体技术要求和系统复杂程度,对上述步骤适当调整。 4.2 电气控制线路的设计 4.2.1设计的基本原则 在电力拖动方案和控制方案确定后，即可着手进行电控线路具体设计。 电控系统设计一般应遵循以下原则： 1．最大限度满足生产机械和工艺对电控系统的要求 首先弄清设备需满足的生产工艺要求，对设备工作情况作全面了解。深入现场调研，收集资料，结合技术人员及现场操作人员经验，作为设计基础。 2．在满足生产工艺要求前提下，力求使控制线路简单、经济 （1）尽量选用标准电器元件，减少电器元件数量,选用同型号电器元件以减少备用品数量。 （2）尽量选用标准的、常用的或经过实践考验的典型环节或基本电控线路。 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 （3）尽量减少不必要的触点，以简化线路。 在满足工艺要求前提下，元件越少，触点数量越少，线路越简单。可提高工作可靠性，降低故障率。 常用减少触点数目的方法： ① 合并同类触点 见图4-1示. ② 利用转换触点方式 见图4-2示。 图4-1 同类触点合并 图4-2具有转换触点的中间继电器的应用 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 ③ 利用二极管的单向导电性减少触点数目。 见图4-3示. ④ 利用逻辑代数的方法减少触点数目。 如图4-4(a)示. 图4-3 利用二极管简化控制电路 图4-4 利用逻辑代数减少触点 （4）尽量缩短连接导线的数量和长度 设计时，应根据实际情况，合理考虑并安排电气设备和元件的位置及实际连线，使连接导线数量最少，长度最短。 图4-5中，图(a)接线不合理，从电气柜到操作台需4根导线。图(b)接线合理，从电气柜到操作台只需3根导线。 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 注意：同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有公共连接线。以减少导线段数和缩短导线长度，如图4-6示. 图4-5 线路的合理连接 图4-6 节省连接导线的方法 （5）线路工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余尽量不通电以节约电能。如图4-7示. 3．保证电控线路工作可靠 最主要的是选择可靠的电器元件。同时，设计时要注意几点： （1）正确连接电器元件的触点 第4章 电气控制线路的设计及元器件选择 图4-7 减少通电电器的线路 图4-8 触点的正确连接 同一电器元件的常开和常闭触点靠得很近，如果分别接在电源不同相上，当触点断开产生电弧时，可能在两触点间形成飞弧造成电源短路。 图4-8(a)中SQ的接法错误,应改成图4-8(b)形式. （2）正确连接电器