《电气控制系统设计》PPT课件

(4) 在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施的 也可采用封闭型或防护型电动机。
(5) 在高温车间，应根据周围环境温度，选用相应绝缘等 级的电动机，并加强通风，改善电动机的工作条件，提高 电动机的工作容量。
(6) 在有爆炸危险及有腐蚀性气体的场所，应相应地选用 隔爆型及防腐型电动机。
3.2.2 拖动电动机的选择
3．电动机调速性质应与负载特性相适应
3.2.2 拖动电动机的选择
1．根据生产机械调速要求选择电动机种类
(1) 不需调速的机械应首先考虑采用感应电动机。
(2) 对于周期性波动负载的长期工作机械，为消平尖峰负 载，一般采用电动机带飞轮工作，这时应考虑启动条件和 充分利用飞轮的作用可采用绕线转子感应电动机。
(3) 需要补偿电网功率因数及稳定的工作速度时，应优先 考虑采用同步电动机。
(4) 对于只需几种速度，但不要求调速的生产机械，选用 多速感应电动机。
(5) 要求大的启动转矩和恒功率调速时，常选用直流串励 电动机，如电车、牵引车等。
3.2.2 拖动电动机的选择
(6) 对启动、调速及制动要求较高的机械，常选用直流电 动机或带调速装置的感应电动机。
3.1.2 电气控制设计的基本内容 1．电气原理图设计内容 (1) 拟定电气设计任务书。 (2) 选择电力拖动方案和控制方式。 (3) 确定电动机的类型、型号、容量、转速。 (4) 设计电气控制原理图。 (5) 选择电气元件及清单。 (6) 编写设计计算说明书。
2．电气工艺设计内容 (1) 设计电气设备的总体配置，绘制总装配图和总接线图。 (2) 绘制各组件电气元件布置图与安装接线图，标明安装方式、接线方式。 (3) 编写使用维护说明书。
3.1.1 电气控制设计的原则 电气控制设计的原则包括以下几项。 (1) 最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。 (2) 在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、
安全可靠。 (3) 电气元件选用合理、正确，使系统能正常工作。 (4) 为适应工艺的改进，设备能力应留有裕量。
3.2 电力拖动方案的确定和电动机的选择
确定电力拖动方案时，首先应根据机床工艺要求 及结构来选择电力拖动方式，确定电动机的数量， 然后根据机床各运动机构要求的调速范围来选择 调速方案，使电动机能得到充分合理的利用。
3.2.1 电力拖动方案的确定
1．拖动方式的选择
2．调速方案的选择
(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。
2．对控制电路电流、电压的要求 应选择标准的控制电压等级，尽量减少控制电路中电压、
电流的种类。 3．控制电路力求简单、经济 1) 尽量缩短连接导线的长度与导线数量
2) 尽量减少电气元件的品种、数量和规格 3) 尽量减少电气元件触点的数目 4) 尽量减少通电电器的数目
4．确保控制电路工作的安全与可靠
(7) 对于要求调速范围大的场合，常采用机械与电气联合 调速。
3.2.2 拖动电动机的选择
2．根据工作环境选择电动机结构形式
(1) 在正常环境条件下，一般采用防护式电动机；在人员 及设备安全有保证的前提下，也可采用开启式电动机。
(2) 在空气中存在较多粉尘的场所，宜用封闭式电动机。
(3) 在湿热带地区或比较潮湿的场所，应尽量选用湿热带 型电动机，若用普通型电动机，应采取相应的防潮措施。
目录
3.1 电气控制设计的原则和内容 3.2 电力拖动方案的确定和电动机的选择 3.3 电气控制电路设计的一般要求 3.4 电气控制电路设计的方法与步骤 3.5 常用控制电气的选择 3.6 电气控制的施工设计与施工
本章要点
电气原理图设计
电气工艺设计
本章难点
电气原理图设计
本章主要讲述为满足生产机械及工艺要求进行的电气控制线路设计，和为满 足电气控制装置的制造、使用、运行、维修需要而进行的生产施工设计的一 般方法。
(2) 精密机械设备如坐标镗床、精密磨床、数控机床等， 为了保证加工精度，便于自动控制，也应采用电气无级调 速方案。
(3) 一般中小型设备如普通机床没有特殊要求时，可选用 经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，配以适当级数 的齿轮变速箱。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。
3.3 电气控制电路设计的一般Байду номын сангаас求
1．电气控制应最大限度满足生产机械加工工艺要求
在设计之前，必须与机械设计人员充分沟通，应对生产机 械的工作性能、结构特点和加工工艺过程有充分的了解； 并对同类或接近产品进行调研、分析和综合；然后提出控 制方案，考虑控制方式、启动、制动、反向及调速的要求， 设置必要的联锁与保护，以便最大限度地满足生产机械加 工工艺的要求。
1) 正确连接电器的线圈
2) 正确连接电器元件的触点 3) 防止寄生电路
4) 在控制电路中控制触点应合理布置 5) 考虑触点的接通与分断能力 6) 避免触点“竞争”、“冒险”现象 7) 采用电气互锁与机械互锁的双重互锁
3.4.1 电气控制电路设计方法简介
分析设计法：根据生产工艺的要求，选择一些成熟的典型 基本环节来实现这些基本要求，而后再逐步完善其功能， 并适当配置联锁和保护等环节，使其组合成一个整体，成 为满足控制要求的完整电路。
逻辑设计法：利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电 路。
在继电接触器控制电路中，把表示触点状态的逻辑变量称 为输入逻辑变量，把表示继电器接触器线圈等受控元件的 逻辑变量称为输出逻辑变量。输入、输出逻辑变量之间的 相互关系称为逻辑函数关系，这种相互关系表明了电气控 制电路的结构。所以，根据控制要求，将这些逻辑变量关 系写出其逻辑函数关系式，再运用逻辑函数基本公式和运 算规律对逻辑函数式进行化简，然后根据化简了的逻辑关 系式画出相应的电路结构图，最后再做进一步的检查和优 化，以期获得较为完善的设计方案。
3．电动机额定转速的选择 对于额定功率相同的电动机，额定转速越高的电动机成本
越小，越经济，但电动机转速越高，传动机构转速比越大， 传动机构越复杂。因此，应综合考虑电动机的工作特点及 生产机械结构两方面多种因素来确定电动机的额定转速。 4．电动机额定电压的选择 电动机额定电压应与供电电源电压相一致。 5．电动机额定功率的选择 依据生产实践验证，选择电动机容量时，电动机的额定功 率一般比拖动的机械所需之功率大10%左右为宜。