第3章 电气设计 PPT

控制电路
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电路的完善：
➢ 电路初步设计完后，可能还有不够合理的地方，因此需仔细校核。一 共用了三个KMl的常开辅助触点，而一般的接触器只有两个常开辅助 触点。因此，必须进行修改。从电路的工作情况可以看出，KM3的常 开辅助触点完全可以代替KM1的常开辅助触点去控制电磁铁YA.
修改后的控制电路
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控制电路设计时应注意的问题 ：
(SQ2动作,延时产生作用→KM2得电)
▪ 逻辑与：
KM K1A K2A
真值表
KA1 KA2 KM
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
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▪ 逻辑或：
KM K1A K2A
真值表
KA1 KA2 KM
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
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▪ 逻辑非： 常闭触头用其线圈的非表示
KMKA
真值表
KA KM
0
1
1
0
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逻辑设计法 举例
逻辑电路基本类型： ▪ 逻辑组合电路 √ （无反馈，如自锁电路） ▪ 逻辑时序电路 （有反馈，有记忆功能）
➢ 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。
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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大家有疑问的，可以询问和交流
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主电路设计：
➢ 动力头拖动电动机只要 求单方向旋转，为使两 台电动机同步起动，可 用一只接触器KM3控制。 滑台拖功电动机需要正 转、反转，可用两只接 触器KM1、KM2接制。 滑台的快速移动由电磁 铁YA改变机械传动链来 实现，由接触器KM4来 控制。
主电路
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➢ 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车； 用限位开关SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自 动停车。接触器KMl与KM2之间应互相联锁，三台电动机均 应用热继电器作过载保护。
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例题：某机床有左、右两个动力头，用以铣削加工，它们各由一 台交流电动机拖动；另外有一个安装工件的滑台，由另一台交流电 动机拖动。加工工艺是在开始工作时，要求滑台先快速移动到加工 位置，然后自动变为慢速进给，进给到指定位置自动停止，再由操 作者发出指令使滑台快速返回，回到原位后自动停车。要求两动力 头电动机在滑台电动机正向起动后起动，而在滑台电动机正向停车 时也停车。
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▪ 设计思路 • 自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1， 实现1－2之间自动位置循环
﹡电动机须正、反向运转，故采用两个接触器， 以改变电源相序 (典型的正反转控制环节)
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﹡加限位，控制自动循环2时不再进给，钻头继续
旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度
KA2
0 0 1 1 0 0 1 1
KA3
0 1 0 1 0 1 0 1
KM
0 1 1 1 1 1 1 0
K M K 1K A 2K A3 A K 1K A 2K A3A K M (K 1 K A 2 A K 3 )K A (1 K A 2 A K 3 )A
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K M (K 1 K A 2 A K 3 )K A (1 K A 2 A K 3 )A
二 电气控制电路设计方法
• 经验设计法 • 逻辑设计法
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1. 经验设计法
根据生产机械的工艺要求和加工过程，利用 各种典型的基本控制环节,加以修改、补充、完善， 最后得出最佳方案。 试探的方法，无固定模式 ，设计结果不唯一
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• 设计主电路 • 设计控制电路 • 设计联锁与保护环节 • 电路的完善
以课本P56的例题为例，介绍经验设计法。
b)电感量相差悬殊的两个电器线圈，也不要并联连接。
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➢ 控制电路中应避免出现寄生电路: 寄生电路是电路动作过程中意外接通的电路。如图所示具有指示
灯HL和热保护的正反向电路.
正常工作时，能 完成正反向起动、 停止和信号指示。
寄生电 路
当热继电器FR动作时，电 路就出现了寄生电路，如 图中虚线所示，使正向接 触器KM1不能有效释放， 起不了保护作用。
可以互相讨论下，但要小声点
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➢ 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。
控制线路要求： 某电动机只有在继电器KA1、KA2、KA3中任何一个或
任何两个继电器动作时才能运转，而在其它任何情况下 都不运转。电动机的运转由接触器KM控制 根据题目的要求，列出接触器通电状态的真值表
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﹡根据题目的要求，列出接触器通电状态的真值表 接触器通电状态的真值表
KA1
0 0 0 0 1 1 1 1
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二.逻辑设计法
逻辑设计法：利用逻辑代数方法，设计电器控制线路， 或对线路简化
逻辑变量：接触器、继电器的线圈、触头 线圈：通电时,为 1 断电时,为 0 触头：闭合时,为 1 断开时,为 0
电器控制线路中，线圈的状态可用逻辑表达式表示， 因而可用逻辑代数方法，设计或化简电器控制线路
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电器控制线路与基本逻辑表达式的关系
KA1
KA1
KM
KA2
KA2
KA3
KA3
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﹡化简 (按基本公式和运算规律)
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▪ 经验设计法 实例
控制要求： • 自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1，
实现1－2之间自动位置循环 • 无进给切削 钻头到达位置2时不再进给。但钻头继续
旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度 • 快速停车 停车时，要求快速以减少辅助工时
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➢ 尽可能减少电器数量，采用标准件和相同型号的电器:如图所示。
当控制的支路数较多， 而触点数目不够时， 可采用中间继电器增 加控制支路的数量。
去掉不必要的 KM1，简化电路， 提高电路可靠性
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应具有必要的保护环节
▪ 短路保护 熔断器或断路器 ▪ 过流保护 过流继电器和接触器配合
起动方法不正确 & 负载转矩过大常引起电动机的过电流 故障,过电流一般比短路电流要小。 (直流电机和绕线式异步电机) ▪ 过载保护 热继电器