电气原理图设计原则

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3.2 电气原理图设计的一般原则
（3）尽量缩减电器元件的品种、规格和数量 ）尽量缩减电器元件的品种、 尽可能采用性能优良、 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。 标准件，同一用途尽可能选用相同型号。 （4）应减少不必要的触头以简化电路 ） 在复杂的继电接触控制电路中， 各类接触器 、 在复杂的继电接触控制电路中 ， 各类接触器、 继电器数量较多， 使用的触头也多， 继电器数量较多 ， 使用的触头也多 ， 电路设计应注 意： 主辅触头的使用量不能超过限定对数， 主辅触头的使用量不能超过限定对数 ， 因为各 类接触器、 继电器的主副触头数量是一定的。 类接触器 、 继电器的主副触头数量是一定的 。 设计 时应注意尽可能减少触头使用数量。 时应注意尽可能减少触头使用数量。
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3.2 电气原理图设计的一般原则
3.2.2
在满足控制要求的前提下， 在满足控制要求的前提下，控
制方案应力求简单、经济 制方案应力求简单、
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3.2 电气原理图设计的一般原则
（1）尽量选用标准的、常用的或经过实际考验 ）尽量选用标准的、 过得电路和环节 （2）尽量缩减连接导线的数量和长度 ） 设计电气控制原理图 图3-1（a）所示的接线是 一般都将起动按钮和停止 （ ） 时，应考虑到各元件之间 不合理的。 ，这样就可 按钮直接连接， 不合理的。因为按钮在操 按钮直接连接 的实际接线特别要注意电 作台上， 以减少一次出线，如图3作台上，而接触器在电气 以减少一次出线，如图 气柜、操作台和限位开关 气柜，这样接线就需要由 柜内， 所示。 1（b） 柜内 、 所示。 （ ） 之间的连接线， 如图 电气柜二次引出接线到操 之间的连接线 ， 如图3-1 作台的按钮上。 作台的按钮上。 所示。 所示。
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利用半导体二极管的单向导电性来有效地减少 触头数， 对于弱电控制电路， 这样做既经济又可靠。 触头数 ， 对于弱电控制电路 ， 这样做既经济又可靠 。 如图3-3所示。 如图 所示。 所示 在控制电路图设计完成后， 在控制电路图设计完成后 ， 宜将电路化成逻辑 代数式验算，以得到最简化的电路。 代数式验算，以得到最简化的电路。 （5）控制电路在 ） 工作时，除必要的电 器必须通电外，其余 的尽量不通电
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继电器或接触器线圈在 时接通， 点1时接通，但其触头要到点 时接通 2才闭合（或打开）： 才闭合（或打开） 才闭合 t1 = 1~2 — 吸引时间 而线圈在3断电，触头到 才打开 或闭合） 才打开（ 而线圈在 断电，触头到4才打开（或闭合）： 断电 t2 = 3~4 — 释放时间 考虑电器元件的动作时间， 考虑电器元件的动作时间 ， 同一信号控制几个 电器，对时序电路来说， 电器，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”。 这种现象称为电路的“竞争”
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3.2.3 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， 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、 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。 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。 体电路设计时应注意以下几点。 （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， 对一个串联回路 ， 各电器元件或触头位置互换 ， 并不影响其工作原理， 并不影响其工作原理 ， 但从实际连线上却影响到安 全、节省导线等方面的问题。 节省导线等方面的问题。
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生产工艺要求一般是由机械设计人员提供， 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， 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、 计人员就需要对同类或接近产品进行调查、分析、综 然后提出具体、详细的要求， 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。 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， 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， 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、 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。 变频器等。
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（4） 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 如图3-8（ ）所示， 如图 （a）所示，正确 接线如图3-8（b）所示。 接线如图3-8（b）所示。 （5）防止电路出现触头 ） 竞争现象 电器动作过程与时间关 系图称为时间图, 如图3-9所 系图称为时间图 , 如图 所 示。
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3.2.1 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， 原理图设计的主要依据 ， 这些要求常常以工作循环 执行元件动作节拍表、 图 、 执行元件动作节拍表 、 检测元件状态表等形式 提供， 对于有调速要求的场合， 提供 ， 对于有调速要求的场合 ， 还应给出调速技术 指标。 其它如起动、 转向、 制动、 照明、 指标 。 其它如起动 、 转向 、 制动 、 照明 、 保护等要 应根据生产需要充分考虑。 求 ， 应根据生产需要充分考虑 。 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。 的配合和联锁关系等。
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（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， 在交流控制电路中电压线圈通常不串联使用 ， 如图3-6所示 所示。 如图 所示。假如交流 对于电感较大的电器线 即使是两个同型号电压线圈也不能采用串联施加额 接触器KMl先吸合，电磁铁或 先吸合， 接触器 先吸合 例如电磁阀、 由于KMl 圈 ， 例如电磁阀 、 由于 定电压之和， 线圈的电感显著 定电压之和 ， 而每个线圈上所分配到的电压与线圈 的磁路闭合， 的磁路闭合， 直流电机励磁线圈等则不宜 阻抗成正比， 两个电器动作总是有先有后 ， 不可能 阻抗成正比 ， 两个电器动作总是有先有后， 增加， 增加，因而在该线圈上的电压 与相同电压等级的接触器或 同时吸合，引起工作不可靠。 同时吸合，引起工作不可靠。 降也相应增大， 降也相应增大，从而使另一个 中间继电器直接并联工作， 中间继电器直接并联工作 ， 接触器KM2的线圈电压达不 的线圈电压达不 接触器 否则在接通或断开电源时会 到动作电压，因此，多个电器 到动作电压，因此， 造成后者的误动作。 造成后者的误动作。 需要同时动作时其线圈应该并 联连接。 联连接。
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如图3-5两种接法所示。两者工作原理相同， 如图 两种接法所示。两者工作原理相同，采 两种接法所示 用图3-5（ ） 接法，同一SQ的常开和常闭触头靠得 用图 （ a）接法 ， 同一 的常开和常闭触头靠得 很近， 如果分别接在电源的不同相在触头断开时， 很近 ， 如果分别接在电源的不同相在触头断开时 ， 产生电弧时很可能在两触头间形成飞弧而造成电源 短路，此外绝缘不好 短路， 时也会引起电源短路。 时也会引起电源短路。 而且这种接法电气箱 到现场要引出四根线， 到现场要引出四根线， 很不合理， 很不合理，图3-5（b） （ ） 所示的接法较合理。 所示的接法较合理。
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电器处在短时工 作制， 作制，延长电器的使用寿命 和减少故障。 和减少故障。 以异步电动机降压起动 的控制电路为例（参看图1的控制电路为例（参看图 60）。 ）。 如图3-4（ ）所示， 如图 （a）所示，在电动机起动后时间继电器 KT就失去了作用 ， 接成图 （ b） 电路时可以在起 就失去了作用 接成图3-4（ ） 就失去 了作用， 动后切除KT的电源。 动后切除 的电源。 的电源
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3.2 电气原理图设计的一般原则
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当电力拖动方案和控制方案确定后， 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。 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 是电力拖动方案和控制方案的具体化 。 理图的设计没有固定的方法和模式， 作为设计人员， 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， 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。 计出合理的、性价比高的电气控制原理图。 一般在设计时应遵循以下原则： 一般在设计时应遵循以下原则：
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（3）在控制电路中应避免出现寄生电路 ） 在控制电路的动作过程中， 在控制电路的动作过程中 ， 那种意外接通的电 路叫寄生电路（或叫假回路） 路叫寄生电路（或叫假回路）。 图3-7所示是一个具有指示 所示是一个具有指示 灯和热保护的正反向电路。 灯和热保护的正反向电路 。 正 常工作时， 能完成正反向起动、 常工作时 ， 能完成正反向起动 、 停止和信号指示。 停止和信号指示 。 但当热继电 动作时， 器 FR动作时 ， 电路就出现了寄 动作时 生电路如图中虚线所示， 生电路如图中虚线所示 ， 使正 向接触器KMl不能释放 ， 起不 不能释放 向接触器 了保护作用。 了保护作用。