电气控制线路设计举例
二、设计电气控制线路举例
设计电气控制线路举例
现用某专用机床给一箱体加工两侧平面。
加工方法是将箱体夹紧在可前后移动的滑台上，两侧平面用左右动力头铣削加工。
其要求如下：
第一，加工前滑台应快速移动到加工位置，然后改为慢速进给。
第二，滑台从快速移动到慢速进给应自动变换，铣削完毕要自动停车，然后由人工操作滑台快速退回原位后自动停车。
第三，具有短路、过载、欠压及失压保护。
1.选择基本控制线路
根据滑台电动机Ml需正反转，左右动力头电动机M2、M3只需单向运转的控制要求，选择接触器联锁正反转控制线路和接触器自锁正转控制线路，并进行有机地组合。
2.修改完善线路
3.校核完成线路。
机床电气控制线路的设计
三、热继电器的选用
– 作用：用于电动机的过载保护 – 选用依据：根据电动机的额定电流来确定其
型号与规格 IRT=（0.95~1.05）Ied
– 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电
流超过此值的20%时，热继电器应当在 20min内动作。
– 选型：
一般情况下可选用两相结构的热继电器。 在电网严重不平衡条件下工作的电机可选用三相结构 的热继电器。 三角形接线电动机可选用带断相保护装置的热继电器。 – 下列情况 IRT=2 Ied以便保护 1．电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长 2．电动机所带动的设备，不允许任意停电 3．电动机拖动的为冲击性负载，如冲床、剪床等 – 常用系列： JR1 JR2 JR0 JR16 JR16B：由JR0改进而来，双金属片式，有温度补偿 和断相运转保护装置。适于长期工作或间歇工作的交 流电动机。
第四章 机床电气控制线路的设计 及电气元件的选择
重点：控制线路的设计过程，元器件参数的确定。 难点：如何正确选择控制环节来满足控制要求。
继电器—接触器控制，也称常规控制或传统控制 机床组成： – 机械 – 电气
§2 机床电气设计的一般内容
一、电气设计的基本原则：
– 1．最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。 – 2．在满足控制要求的前提下，设计方案力求简 – 3．把电气系统的安全性和可靠性放在首位，确
数字程序控制——数控机床 – 特点：生产率高、精度高，可加工复杂零件， 发展前景广阔。
–5．明确有关操作方面的要求：
操纵台的设计、测量显示、故障自诊断、 保护措施等的要求。
– 6．设计时应考虑用户供电电网情况
电网容量、电流种类、电压、频率等。
电气控制线路设计实例
电气控制线路设计实例下面通过一个实例介绍电气掌握线路的一般设计方法。
拟设计某机床主电动机掌握线路。
要求：1)可正反转；2)双向点动掌握13)双向反接制4)有短路和过载爱护。
1．电路设计(1)主电路设计点动时要频繁起动，定子回路应串入限流电阻，反接制动时为削减制动电流，定子回路也应串入限流电阻。
而在正常正反转运转时，应旁路限流电阻。
故主电路应具有正反转选择和是否串入限流电阻选择功能、如图1所示，正常正反转运转时，KM主触点应闭合；点动或制动时，KM主触点应断开。
图1 车床电气原理图(2)掌握电路设计图2 点动掌握线路图3 正反向及制动掌握线路1)点动掌握点动时定子回路应串入限流电阻，按下按钮SB4，接触器KM1得电吸台。
它的主触点闭合，KM 4不得电，电动机的定子绕组经限流电阻R和电源接通．电动机在较低速度下正向起动。
松开按钮SB4，KMl断电，电动机停止转动。
在点动过程中．继电器KM线圈不通电，KMl线圈不会自锁。
反方向时类同。
见图2。
2)主轴电动机的反接制动掌握反接制动时定子回路也应串人限流电阻。
速度继电器与被控电动机是同轴联结的，当电动机正转时．速度继电器正转动合触点KSl闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2闭合。
当电动机正向旋转时，接触器KMl和KM都处于得电动作状态，速度继电器正转动合触点KS1闭合，这样就为电动机正转时的反接制动做好了预备。
当要停车制动时，按下制动按钮SBI，各接触器都失电；松开按钮SB1，经正转动合触点KSl接通反转接触器KM2。
当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KSl动合触点断开，切断了接触器KM2线圈的通电回路，电动机停止。
电动机反转时的制动与正转时的制动相像，见图3。
3)主电动机的正反转掌握电路主电动机正转由正向起动按钮SB2掌握，按下按钮SB2时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接。
接触器KM的帮助触点闭合使接触器KM1得电吸合，电动机在满电压下正向起动。
电气控制线路的流程图设计法PPT课件
1）设计步骤
第1步：绘制电器工作流程图。电器工作流 程图的绘制是按照电器工作次序从左到右进行 的首先在左侧列出控制图中全部电器，如按钮、 接触器、继电器等，每一个电器占一行。
然后按照电器工作的时间顺序从左到右依 次画出各电器的状态框，每个电器的状态框与 左侧相同电器画在同一行上，并且框内写入相 应电器的文字符号。
.
15
启动工作要求：
1）能够进行手动或自动两 种启动控制；
2）手动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，启 动完成后，手动按按钮3使 KA通电，然后KM2通电
3）自动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，延 时一定时间后，自动使KA通 电，然后KM2通电；
4）停机：按停机按钮，KM1 释放，延时T后，KM2释放。
工作要求： 启动：按按钮SB1、KM1动作、 接通主电路、电机启动并工 作、KV工作； 停机：按按钮SB2、KM1释放、 KM2动作、电机转速下降、 当转速接近零时，KV释放、 KM2释放、断开主电路。
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4
根据控制要求，绘制电器工作流程图：
注意：区分停机状态下和电机转动状态下的KM1白框
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5
根据电器工作流程图写各电器初步逻辑表达式：
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2
第3步：绘制电器控制线路图；即将逻辑表 达式等号左边的一个文字符号画成线圈，右边 的一行每个文字符号画成按要求连接的触点。 在画触点时，不带求反符号的画成常开触点， 带求反符号的画成常闭触点。每个含线圈的的 总线路都是并联接在电源线之间，左右两侧分 别接到两个竖线上，这两条竖线为三相电路中 的两相、或一相和地线，所以控制线路两端是 380V的线电压、或220V相电压。
R、L与转子电流频率有关，频敏变阻器能接
电气控制线路设计及实例分析教材模板ppt
2、线圈的分析顺序应尽量与控制过程的动作顺序一致。 以此例学习条件分析法的应用： 1、分析动作过程：
原位→起动按钮↓→快进（KM1+）→SQ2↓→工进（KM3+）→ SQ3↓→工 退（KM4+）→SQ2↑→快退（KM2+）→原位SQ1↓→停止
➢ 多个电器的依次动作问题 在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。
➢ 可逆电路的联锁 在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要 有电气联锁，而且 还有机械联锁。
➢ 要有完善的保护措施 常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过 电压、失电压等保 护 环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必 须的指示信号。
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3
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
控制电路设计时应注意的问题 ：
➢ 尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电 器元件的实际位
置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不 合理的。
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4
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电 器柜内，这样接线就需要由电器柜二次引出连接线 到操作台上，所以一般都将起动按钮和停止按钮直 接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
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《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
➢ 正确连接电器的线圈 。 a)电压线圈通常不能串联使用，如图a所示。由于它 们的阻抗不尽相同，会造成两个线圈上的电压分配 不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额定电压 之和，也不允许。因为电器动作总有先后，当有一 个接触器先动作时，则其线圈阻抗增大,该线圈上的 电压降增大，使另一个接触器不能吸合，严重时将 使电路烧毁。
ZHANG电气控制线路设计
KM2
KI KA2
KM2
FU3 当横梁移动到所需 位置时，松开上升点 SB1 动按钮SB1，KA1线 圈失电，KM1线圈失 电，升降电动机M1停 止工作； 由于横梁处于放松 状态，SQ1的常开触 点一直闭合，KA1常 闭触点闭合，KM3线 圈得电，使M2反向工 作，从而进入夹紧阶 FU3 段。 KA1
夹紧机构放松到位
KA1
KA2 KM4
KM3
KM1
KM2
夹紧到何时为止？始终 夹紧，电动机电流会持续 增大，损害电动机。
QS
电流参量
电流继电器，过电流。 过电流继电器线圈放在 何地？ 放在此处，则放松、夹 紧时均检测，KI线圈始终 有电。不妥。 放在此处，不夹紧时， KI线圈无电。节省电能。
M 3~
SQ1
SQ1
KM2
SB2
KI SQ2 SQ3 KA1 KA2 KA1 KA2 KA1 KA2 KA1 KA2
KA2 KM4
KM3
KM1
KM2
FU3 SQ1 M2刚启动时，启动电 SQ1 流较大，过电流继电器KI SB1 SB2 动作。 但是由于SQ1的常开触 点闭合，KM3线圈仍然 KA1 KA2 KA1 得电；横梁继续夹紧，电 SQ3 SQ2 流减小，过电流继电器KI KA1 复位； 当夹紧到一定程度时， KA2 KA1 过电流继电器KI的常闭触 KA2 点断开．KM3线圈失电， 夹紧结束，整个上升过程 到此结束。 FU3 KA1 KA2 KM4 KM3 KM1
KM2 KM1 KM3
KM2、KM3:电动机接为双Y 形，极对数为为1，高速运转
FU1
FU2
KM1
KM2
TKD-A 提升机电气控制线路设计
TKD-A 提升机电气控制线路设计概述TKD-A 电气控制系统是为单绳缠绕式交流提升机配套设计。
该系统在加速阶段采用转子附加电阻调速，减速阶段采用动力制动等减速方式，可实现六阶段提升。
转子回路切电阻采用电流附加时间原则。
该系统主要包括主回路（定子回路、转子回路）、测速回路、安全回路、控制回路、辅助回路、可调闸回路等。
第一节主回路设计一、主回路工作原理1、定子回路提升电动机M的定子绕组经高压隔离开关QS1、高压油断路器QFG和高压换向器（正向接触器KMZ或反向接触器KMF）及线路接触器KML与高压6KV 电源相连。
接触器KML及KMZ或KMF控制电动机的通断和转向。
高压油断路器设有失压脱扣器LSY及过流脱扣器LGL1 、LGL2 ，当电源电压过低或电动机过载时，QFG断开以保护电动机，同时串接在安全回路的常开触头断开，实现安全制动；与LSY串接了两个保护开关的闭锁触头：紧急情况下供司机控制的脚踏开关SJT的常开触头，高压换向室栏栅门闭锁开关SHL的常开触头。
后者的作用是，在提升机正常工作时，为保障生产和人身安全，防止人员误入换向室。
当采用动力制动时，控制回路将断开KMF或KMZ及KML，却保证动力制动接触器KMD有电，提升机电动机定子改由可控硅变流装置送入直流电。
QS2 和QS3 分别为6KV电源进线和备用线的高压隔离开关。
2、转子回路转子回路外接8段电阻，在加速和动力制动过程中，由加速接触器KM1-KM8分段切除，来改变电动机的起动和制动特性，以满足提升机对速度的要求，并限制转子电流。
第二节测速回路设计测速回路反映了提升系统的实际速度和提升机旋转方向。
测速回路的核心部件是他激直流发电机TG。
由主电动机拖动，测速发电机电枢电压与提升电动机转速成正比。
其励磁线圈LTG由稳压电源V WY及可控硅整流装置VG9单独供电。
当提升机以最大速度V M运转时，TGF的电枢电压为220V，电压的极性决定于提升机的转向。
电气控制线路设计及实例分析
电气控制线路设计及实例分析一、简介二、电气控制线路设计步骤1、了解设备工作原理和要求：首先需要了解所控制的设备的工作原理和控制要求，包括输入输出信号的特点和范围，以及设备的工作模式等。
这是设计电气控制线路的基础。
2、选择控制元件：根据设备的工作原理和要求，选择合适的控制元件，如开关、继电器、传感器等。
需要考虑元件的电气特性和可靠性。
3、确定控制回路结构：根据设备的控制要求和元件的特性，确定控制回路的结构。
通常包括控制信号的产生、传输、处理和继电器等元件的选择和安装。
4、绘制电气控制图：根据控制回路的结构，使用电气图符和符号，绘制电气控制图。
电气控制图应清晰、准确地表达控制回路的结构和各个元件之间的连接关系。
5、进行电气控制线路的布线和接线：根据电气控制图，进行电气控制线路的布线和接线。
布线和接线应符合电气安全规范，减少干扰和误操作的可能。
6、进行电气控制线路的调试和测试：完成电气控制线路的布线和接线后，需要进行电气控制线路的调试和测试，以确保线路的正常工作和稳定性。
可以通过模拟信号和实际设备进行测试。
7、对电气控制线路进行优化和改进：在实际使用中，对电气控制线路进行优化和改进，提高设备的控制效率和安全性。
可以通过改变控制元件和参数，优化控制策略等方式实现。
三、电气控制线路设计实例分析以一个自动化生产线的电气控制线路设计为例，进行实例分析。
该自动化生产线由多个工作站组成，每个工作站需要进行自动控制。
整个生产线的主要任务是将原材料进行分配和加工，最终得到成品。
1、了解设备工作原理和要求：每个工作站的具体工作原理和控制要求不同，需要了解每个工作站的输入输出信号特点和范围，以及工作模式等。
2、选择控制元件：对于每个工作站，根据其控制要求选择适合的控制元件，如开关、继电器等。
比如，在装配工作站中可以使用继电器实现电机的正反转控制。
3、确定控制回路结构：根据每个工作站的控制要求和元件的特性，确定每个工作站的控制回路结构。
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电器，热元件电流为0.5A，工作时将额定电流调整
为0.43A。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.4选择电器元件
由于M2、M3电动机额定电流很小，故KM2、KM3
选用JZ7-44交流中间继电器代替，线圈电压为127V，
触点额定电流5A，4对动合触点，4对动断触点。
§3.5 电气控制线路设计举例
3.5.1 CW6163卧式车床电气传动的特点及 控制要求
3.5.2 电动机的选择 3.5.3 电气控制线路设计 3.5.4 选择电器元件 3.5.5 制定电气元件明细表 3.5.6 绘制电气元件安装布置及接线图
第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.1 CW6163卧式车床电气传动的特点及 控制要求
其余各元件选用见表3-3所示。
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第4章 电工测量Байду номын сангаас工厂输配电和安全用电
3.5.5制定电气元件明细表
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.4选择电器元件
如表3-3，明细表中应注明各元器件名称、型号、 规格及数量等。
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3.5.1 CW6163卧式车床电气传动的特点及控制要求 1）车床主运动和进给由电动机M1集中传动，主轴
正反转由两组摩擦片离合器来完成。 2）主轴制动采用液压制动器。 3）冷却泵由电动机M2拖动。
4）刀架快速移动由单独快速移动电动机M3拖动。 5）进给运动的纵向左右运动，横向前后运动， 以及快速移动，都集中由一个手柄操纵。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.2电动机的选择
3.5.2 电动机的选择 由工艺及控制要求选择电动机如下：
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.3电气控制线路设计
3.5.3电气控制线路设计 1，主电路设计
根据电气传动的要求，考虑由三个接触器KM1、 KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3 如图3-20（a）。
3.5.3电气控制线路设计
2控制电路设计 如图3-20(b)，考虑到操作方便，主电动机M1可 在床头操作板上和刀架拖板上分别设启动按钮SB1、 SB2，停止按钮SB3、SB4进行两地控制操作。
接触器KM1线圈与控制按钮SB1~SB4组成带 自锁的起、保、停控制线路。
冷却泵电动机M2由按钮SB5、SB6进行起、停 操作，按钮装在床头操作板上。
由控制要求及设计选择，画出电气原理图，如图3-21.
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.3电气控制线路设计
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.4选择电器元件
3.5.4选择电器元件
1电源引入开关QS
选择时可按三台电动机的额定电流来选择。
接线图表示各元件相互接线关系，同一电器的各元件
应画在一起。元件的文字符号要与原理图一致。
线路之间接线和对外部接线都应通过端子板进行，
还应注明外部接线的电线电缆的去向。
走向一致的多根导线可合并画成单线，
接线图还应标明接线用导线的种类和规格，
以及电线穿管的管型号、规格尺寸。
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5控制变压器TC
变压器最大负载时是KM1、KM2、KM3同时工作，
根据式3-9可得：
PB≥KB∑Pm=1.2（12x2+33）VA=68.4VA
根据式3-10可得
PB≥[0.6∑Pm+1.5∑PQ=52.2VA
选择变可选用BK-100型或BK-150型控制变压器。
电压等级：380V/127V-36V -6.3V。
机床的三相电源由开关QS引入。主电动机M1的短路 保护，由熔断器FU1完成，过载及缺相保护由热继电器
FR1实现。冷却泵电动机M2的过载保护由热继电器 FR2实现。快速移动电动机M3由于是短时工作，故
不设过载保护。电动机M2、M3共同设短路保护 为熔断器FU2.
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.6绘制电气元件安装布置及接线图
3.5.6绘制电气元件安装布置及接线图
电气元件布置图表示各电器在设备或控制柜中实际安
装位置。注意体积大和较重的电器安装在控制柜下方；
发热元件应留有足够的空间散热，弱电部分应加屏蔽与
隔离。需经常维修及调整的电器位置不宜过高或过低。
中、小型机床常用组合开关，选用HZ10-25/3型，
额定电流25A，三极组合开关。
2热继电器FR1、FR2
主电动机M1额定电流为23.0A，FR1选用
JR16-60/3型热继电器，热元件电流为32A，
整定电流调节范围为20~32A ,工作时将额定电流
调整为23.0A。同理，FR2选用JR16-20型热继
动机工作指示灯HL1（绿色）。由KM1辅助触点进行
控制。并设置带钮子开关机床安全照明灯FL
（36V安全电压）。
操作板上设置交流电流表A，它串联在电动机主电路
中，以指示电动机的工作电流。
4控制电路电源
采用控制变压器对控制电路和照明供电。供电电压为：
控制线路127V，车床照明36V，指示灯6.3V .
5绘制电气原理图
快速移动电动机M3由于工作时间短，为了操作灵活， 设计由按钮SB7组成点动控制。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.3电气控制线路设计
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
3.5.3电气控制线路设计
3信号指示与照明电路
考虑安全警示，设置电源指示灯HL2（红色）。主电