电机与电气控制第7盏穆.ppt

第7章 电气控制系统设计 ;7.1 电气控制设计的一般原则和基本内容;　　简单、经济原则，即在满足控制要求的前提下，设计方案力求简单、经济，不宜盲目追求自动化和高指标。  　　合理选用原则， 即要正确合理地选用各种电器元件。 　　安全可靠原则， 即要确保使用安全、 可靠。  　　实用原则， 即造型美观、 使用维护方便。 ;7.1.2 电气控制设计的基本任务与内容 ;　　2. 工艺设计的内容 　　(1) 根据设计的原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。  　　(2) 按照原理图或划分的组件，对总原理图进行编号， 绘制各组件原理图，列出各部分的元件目录表，并根据总图编号统计出各组件的进/出线号。 　　(3) 根据组件原理电路及选定的元件目录表，设计组件装配图（电器元件布置与安装图）和接线图。 ;　　(4) ???据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准电器安装零件图纸，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，设置安装支架，标明安装尺寸、面板安装方式、各组件的连接方式、通风散热以及开门方式。在电气箱设计中，应注意操作、维护方便与造型美观。  　　(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) 编写使用维护说明书。 　;7.2 电气控制系统设计的一般步骤 ;　　1． 拖动方式的选择 　　电力拖动方式有单独拖动与集中拖动两种。电力传动发展的趋势是电动机逐步接近工作机构，形成多电动机的拖动方式， 如有些机床，除必需的内在联系外，主轴、刀架、工作台及其它辅助运动机构都分别由单独的电动机拖动，这样不仅缩短了机械传动链，提高了传动效率，便于实现自动控制，而且还可使机床总体结构得到简化。在具体选择时，应根据工艺及结构具体情况决定电动机数量。 ;　　2．调速方案的选择 　　一般金属切削机床的主运动和进给运动都要求具有一定的调速范围。为此，可采用齿轮变换调速、 液压调速、 双速或多速电动机及电气的无级调速等。 在选择调速方案时， 可从以下几点考虑：  　（1） 重型或大型设备的主运动及进给运动，应尽可能采用无级调速。这有利于简化机械结构，减小齿轮箱体积，降低制造成本，提高机床效率。  　（2）精密机械设备如坐标镗床、精密磨床、数控机床等， 为保证加工精度，便于自动控制，应采用电气无级调速。 　;　　（3） 一般中小型设备如普通机床，在没有特殊要求时， 可选用经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，因为这种电动机结构简单、运行可靠、价格经济、维护方便， 配以适当级数的齿轮变速箱，便能满足一般机床的调速要求。有时为简化结构、 扩大调速范围，也可采用双速或多速笼型感应电动机。  　　在选用笼型感应电动机的额定转速时，应满足工艺条件要求，选用二极、四极或更低的同步转速，以便简化机械传动链， 降低齿轮减速箱的制造成本。 ;　　3． 电动机调速性质的确定 　　机械设备中的各个工作机构具有各自不同的负载特性， 如机床的主运动为恒功率负载，而进给运动为恒转矩负载。 选择电动机的调速性质应与生产机械的负载特性相适应，以使电动机获得充分合理的使用，如双速笼型感应电动机，当定子绕组由三角形连接改成双星形连接时， 转速增加一倍，功率却增加很少，它适用于恒功率传动；对于低速、星形连接的双速电动机，改成双星形连接后，转速和功率都增加一倍，而电动机所输出的转矩却保持不变，它适用于恒转矩传动。 ;7.2.2 电动机的选择 　　拖动方案确定后，下一步就要确定拖动用的电动机了， 选择电动机主要是确定其种类、结构型式、 电动机额定转速和额定功率(容量)等， 但主要是容量的选择。 电动机选择的基本原则、 方法和具体要求在本书6.1节已讲过，这里不再重复。 ;7.2.3 电气控制方案的确定 　　拖动方案及拖动电动机确定之后，采用什么方法去实现这些控制要求就是控制方式的选择问题了。 随着电气技术， 电子技术，计算机技术，检测技术以及自动控制理论的迅速发展和机械结构与工艺水平的不断提高，机械设备电力拖动的控制方式发生了深刻的变革，从传统的继电接触控制向顺序控制、可编程逻辑控制、计算机联网控制等方面发展， 各种新型的工业控制器及标准系列控制系统也不断出现，可供选择的控制方式较多，系统复杂程度差异也很大。因此， 合理选择电气控制方案是可靠、经济、简便地实现工艺要求的重要步骤。 ;　　选择控制方案时应遵循以下原则：  　　(1) 控制方式应与设备通用化和专用化的程度相适应： 以金属切削机床为例，对于一般普通机床和专用机床， 其工作程序往往是固定的，使用中并不需要经常改变原有的程序。 因此，可采用继电