当前课程知识点：电气控制技术与PLC > 第2章 继电器-接触器控制的基本控制线路 > 2.11 电气控制线路的设计方法 > 电气控制线路的设计方法
大家好
前面我们学习了三相异步电动机的
常用控制单元电路
本次课我们来学习电气控制线路的设计方法
人们希望在掌握了电气控制的
基本原则和基本控制环节后
不仅能分析生产机械的电气控制线路的工作原理
而且还能根据生产工艺的要求
设计电气控制线路
电气控制线路的设计方法通常有两种
经验设计法和逻辑设计法
我们先来学习经验设计法
采用经验设计法
一般应注意四个问题
第一问题是保护控制线路工作的安全性和可靠性
第二问题是控制线路力求简单 经济
第三问题是防止寄生电路
第四问题是应具有必要的保护环节
对以上四个问题我们来逐个分析
首先学习保护控制线路工作的
安全性和可靠性问题
如图所示
在交流控制线路中
不能串联接入两个电气线圈
即使外加电压是两个线圈额定电压之和
也是不允许的
如图所示
同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠得很近
不能分别接在电源的不同相上
如图所示
线路中应尽量减少多个电器元件依次动作后
才能接通另一个电气元件
如图所示
在图a中
线圈KA3的接通要经过KA KA1 KA2
三对常开触头
若改为图b
则每一线圈的通电只需经过一对常开触头
工作较可靠
在实际应用中
还应考虑电器触头的接通和分断能力
若容量不够
可在线路中增加中间继电器
或增加线路中触头数目
增加接通能力用多触头并联连接
增加分断能力用多触头串联连接
同样我们还应考虑电器元件触头竞争问题
同一继电器的常开触头和常闭触头有
先断后合型和先合后断型
对于先断后合型控制电路
通电时常闭触头先断开
常开触头后闭合
断电时常开触头先断开
常闭触头后闭合
对于先合后断型控制电路
通电时常开触头先闭合
常闭触头后断开
断电时常闭触头先闭合
常开触头后断开
否则如果触头动作先后发生竞争的话
电路工作则不可靠
我们在掌握了保护控制线路工作的
安全性和可靠性问题之后
再来学习控制线路力求简单 经济问题
这个问题主要从三个方面来阐述
第一是尽量减少电器元件和触头的数目
所用的电器触头越少
则越经济
出故障的机会也越少
如图所示
第二是尽量减少连接导线
将电器元件触头的位置合理安排
可减少导线根数和缩短导线的长度
以简化接线
如图所示
起动按钮和停止按钮同放置在操作台上
而接触器放置在电气柜内
从按钮到接触器要经过较远的距离
所以必须把起动按钮和停止按钮直接连接
这样可减少连接线
第三是控制线路在工作时
除必要的电器元件必须长期通电外
其余电器应尽量不长期通电
以延长电器元件的使用寿命和节约电能
学习了前两个要注意的问题
接下来要学习第三个要注意的问题
也就是防止寄生电路的问题
控制线路在工作中出现意外接通的电路
叫寄生电路
如图所示
电动机正转时过载
则热继电器动作时会出现寄生电路
图中红色所示
使接触器KM1不能断电
起不了保护作用
最后一个要注意的问题就是
应具有必要的保护环节
也就是说进行控制电路设计的时候要有
短路保护
过流保护
过载保护和零电压保护
在控制电路中通常采用熔断器
或断路器作短路保护
由于过电流一般比短路电流要小
所以通常采用过电流继电器和接触器配合使用
笼型电动机的长期过载保护
通常采用热继电器来完成
零电压保护通常采用并联在起动按钮两端的
接触器的自锁触头来实现
以上我们学习的经验设计法要注意的问题
下面我们来学习逻辑设计法
逻辑设计法就是利用逻辑代数这一数学工具
来设计电气控制线路
同时也可以用于线路的简化
把电气控制线路中的接触器
继电器等电器元件线圈的通电和断电
触头的闭合和断开看成是逻辑变量
通过简单的逻辑与 逻辑或 逻辑非等基本运算
得出其运算结果
此结果即表明电气控制线路的结果
对逻辑函数式进行化简
然后由简化的逻辑函数式画出相应的电气原理图
最后再进一步检查 完善
以期得到既满足工艺要求
又经济合理 安全可靠的最佳设计线路
最常见的逻辑控制形式也就是
逻辑与 逻辑或 逻辑非
逻辑与代表电路串联关系
逻辑或代表电路的并联关系
逻辑非代表电路的取反关系
逻辑函数的化简可以使电气控制线路简化
可运用逻辑运算的基本公式和运算规律进行化简
本讲到此结束
谢谢大家
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