電氣控制線路設(shè)計

1、第4章 電氣控制線路設(shè)計生產(chǎn)機械種類繁多，電氣控制設(shè)備各不相同，本章將以生產(chǎn)機械電力裝置設(shè)計的基本原則及內(nèi)容為主線，敘述電力拖動方案的確定，電氣控制線路設(shè)計的一般要求。電氣控制線路的設(shè)計以及生產(chǎn)機械電氣設(shè)備的施工設(shè)計等。以求通過本章的學(xué)習(xí)能讓學(xué)生舉一反三，掌握電氣控制線路的設(shè)計方法和常用控制電器的選擇，掌握生產(chǎn)機械電氣設(shè)備的施工設(shè)計、安裝和調(diào)試。第一節(jié) 生產(chǎn)機械電力裝備設(shè)計的基本原則和內(nèi)容生產(chǎn)機械的機械結(jié)構(gòu)、加工工藝、操作方式與其電氣化程度密切相關(guān)，故生產(chǎn)機械電力裝置的設(shè)計應(yīng)與機械設(shè)計同時進行密切配合，并應(yīng)樹立工程實踐的觀點，最大限度地滿足生產(chǎn)機械及工藝流程對電氣控制的要求，使設(shè)計的產(chǎn)品經(jīng)濟實

2、用、安全可靠、性能先進、使用及維修方便等。機床電力裝備設(shè)計的基本內(nèi)容：（1）確定電力拖動方案；（2）選擇電動機種類、結(jié)構(gòu)形式和容量；（3）設(shè)計機床電氣控制電路圖；（4）選擇機床電器，制訂電器元件一覽表；（5）進行機床電力裝備施工設(shè)計；（6）編寫設(shè)計計算說明書和使用說明書。第二節(jié) 電力拖動方案確定原則和電動機選擇一、電力拖動方案的確定原則確定電力拖動方案時，首先應(yīng)根據(jù)機床工藝要求及結(jié)構(gòu)來選擇電力拖動方式，確定電動機的數(shù)量，然后根據(jù)機床各運動機構(gòu)要求的調(diào)速范圍來選擇調(diào)速方案，使電動機能得到充分合理的利用。(一)拖動方式的選擇電力拖動方式有單獨拖動與分立拖動兩種。電氣傳動發(fā)展的趨向是電動機逐步接近工

3、作機構(gòu)，形成多電動機的拖動方式。在具體選擇時，應(yīng)根據(jù)工藝及結(jié)構(gòu)具體情況決定電動機的數(shù)量。（二）調(diào)速方案的選擇一般金屬切削機床的主運動和進給運動，以及要求具有快速平穩(wěn)的動態(tài)性能和準(zhǔn)確定位的設(shè)備如龍門刨床、鏜床、數(shù)控機床等，都要求具有一定的調(diào)速范圍。為此，可采用齒輪變速箱、液壓調(diào)速裝置、雙速或多速電動機及電氣的無級調(diào)速方案。在選擇調(diào)速方案時，可參考以下幾點：（1）重型或大型設(shè)備的主運動及進給運動，應(yīng)盡可能采用無級調(diào)速。（2）精密機械設(shè)備如坐標(biāo)鏜床、精密磨床、數(shù)控機床等，為了保證加工精度，便于自動控制，也應(yīng)采用電氣無級調(diào)速方案。（3）一般中小型設(shè)備如普通機床沒有特殊要求時，可選用經(jīng)濟、簡單、可靠的三

4、相籠型感應(yīng)電動機，配以適當(dāng)級數(shù)的齒輪變速箱。為簡化結(jié)構(gòu)，擴大調(diào)速范圍，也可采用雙速或多速籠型感應(yīng)電動機。（三）電動機調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負載特性相適應(yīng)機械設(shè)備的各個工作機構(gòu)，具有各自不同的負載特性，如機床的主運動為恒功率負載，而進給運動為恒轉(zhuǎn)矩負載。在選擇電動機調(diào)速方案時，要使電動機的調(diào)速性質(zhì)與生產(chǎn)機械的負載特性相適應(yīng)，以使電動機獲得充分合理的使用。二、拖動電動機的選擇電動機的選擇包括電動機種類、結(jié)構(gòu)形式、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓和額定功率的選擇。1根據(jù)生產(chǎn)機械調(diào)速要求選擇電動機種類感應(yīng)電動機結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維護工作量小，但起動及調(diào)速等方面不能滿足要求時才考慮選用直流電動機。具體選擇原則是：（1）不需調(diào)

5、速的機械應(yīng)首先考慮采用感應(yīng)電動機。（2）對于周期性波動負載的長期工作機械，為消平尖峰負載，一般采用電動機帶飛輪工作，這時應(yīng)考慮起動條件和充分利用飛輪的作用而采用繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機。（3）需要補償電網(wǎng)功率因數(shù)及穩(wěn)定的工作速度時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用同步電動機。（4）對于只需幾種速度，但不要求調(diào)速的生產(chǎn)機械，選用多速感應(yīng)電動機。（5）要求大的起動轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速時，常選用直流串勵電動機，如電車、牽引車等。（6）對起動、調(diào)速及制動要求較高的機械，常選用直流電動機或帶調(diào)速裝置的感應(yīng)電動機。（7）對于要求調(diào)速范圍大的場合，常采用機械與電氣聯(lián)合調(diào)速。2根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機結(jié)構(gòu)型式GB/T5226-1985機床

6、電氣設(shè)備通用技術(shù)條件中規(guī)定：應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機的結(jié)構(gòu)型式。（1）在正常環(huán)境條件下，一般采用防護式電動機；在人員及設(shè)備安全有保證的前提下，也可采用開啟式電動機。（2）在空氣中存在較多粉塵的場所，宜用封閉式電動機。（3）在濕熱帶地區(qū)或比較潮濕的場所，應(yīng)盡量選用濕熱帶型電動機，若用普通型電動機，應(yīng)采取相應(yīng)的防潮措施。（4）在露天場所，宜選用戶外型電動機，若有防護措施的也可采用封閉型或防護型電動機。（5）在高溫車間，應(yīng)根據(jù)周圍環(huán)境溫度，選用相應(yīng)絕緣等級的電動機，并加強通風(fēng)，改善電動機的工作條件，提高電動機的工作容量。（6）在有爆炸危險及有腐蝕性氣體的場所，應(yīng)相應(yīng)地選用隔爆型及防腐型電動機。3電動

7、機額定轉(zhuǎn)速的選擇對于額定功率相同的電動機，額定轉(zhuǎn)速越高的電動機成本越小，越經(jīng)濟，但電動機轉(zhuǎn)速越高，傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)速比愈大，傳動機構(gòu)愈復(fù)雜。因此，應(yīng)綜合考慮電動機的工作特點及生產(chǎn)機械結(jié)構(gòu)兩方面多種因素來確定電動機的額定轉(zhuǎn)速。4電動機額定電壓的選擇電動機額定電壓應(yīng)與供電電源電壓相一致。5電動機額定功率的選擇 依據(jù)生產(chǎn)實踐驗證，選擇電動機容量時，電動機的額定功率一般比拖動的機械所需之功率大10%左右為宜。第三節(jié)電氣控制線路設(shè)計的一般要求電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械的重要組成部分，對生產(chǎn)機械能否正確可靠地工作起著決定性的作用。因此必須正確設(shè)計電氣控制電路，合理選擇電器元件，使電氣控制系統(tǒng)滿足以下要求：一、電氣控

8、制線路要滿足生產(chǎn)機械的工藝要求設(shè)計前，應(yīng)充分了解生產(chǎn)機械的工作性能、基本結(jié)構(gòu)、運動情況、實際加工工藝過程，然后再考慮控制方式、啟動、制動、正反轉(zhuǎn)及調(diào)速等控制方案設(shè)計，并設(shè)置必要的保護聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，以保證生產(chǎn)機械工藝要求的實現(xiàn)。二、 控制電路中對電壓的要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB/T52261985機床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件規(guī)定：對于具有5個以上的電磁線圈（例如：接觸器、繼電器、電磁閥等）或電柜外還具有控制器件或儀表的機床，必須采用分離繞組的變壓器給控制和信號電路供電。當(dāng)機床有幾個控制變壓器時，每個變壓器盡可能只給機床一個單元的控制電路供電。只有這樣，才能使得不工作的那個控制電路不會危及人身、機床和工件

9、的安全。如果電源具有接地中線時，在不要求專門保護措施情況下，可以把控制電路直接接到電源上，在此情況下，控制電路必須聯(lián)接在相線和接地中線之間。對于電磁線圈5個以下的電氣設(shè)備，控制電路可以直接接到電源上，即接在兩相線之間或相線與中性線之間，這種控制電路電壓不作規(guī)定，由電源電壓而定。由變壓器供電的交流控制電路，二次電壓為：24V或48V，50Hz。對于觸點外露在空氣中的電路，由于電壓過低而使電路工作不可靠時，應(yīng)采用48V或更高的電壓：110V（優(yōu)越值）和220V，50Hz。直流控制電路的電壓為：24V、48V、110V、220V。只能使用低電壓的電子電路和電子裝置可以采用其它的低電壓。對于大型機床線

10、路長，串聯(lián)的觸點多，壓降大，故不推薦使用24V或48V。三、 控制線路工作的可靠性控制線路工作的可靠性主要包括以下方面：（1）電器元件應(yīng)完好無損且符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，工作時應(yīng)穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件的要求。（2）電器元件在實際運行中，由于電磁線圈的電磁慣性、機械慣性、機械位移量等因素，使接觸器或繼電器線圈從通電（斷電）到觸點的動作有一段吸引（釋放）時間，稱其為電器元件的動作時間。要求電器元件的動作時間要?。ㄐ柩訒r的除外），不影響電路正常工作。（3）電器元件的線圈和觸點的連接要符合GB/T52261985的規(guī)定：每個電磁動作器件的線圈、信號燈或向信號燈供電的變壓器的一次線圈，必須連接在控

11、制電路接地的一邊，各個器件的觸點應(yīng)接在線圈和控制電路的另一邊之間。如果保護繼電器的觸點與被它所控制的器件線圈之間的導(dǎo)線是在同一個電柜或壁龕內(nèi)，則該保護繼電器的觸點可以連接在控制電路接地邊和線圈之間。圖4-1 錯誤的線圈連接凡觸點不同于上述接法且能使外部控制附件（觸輪、卷線機構(gòu)、多路插件等）簡化時，可以接在線圈和控制電路另一邊之間，但必須設(shè)法避免出現(xiàn)故障時所產(chǎn)生的危險。在實際連接時，應(yīng)注意正確連接電器的電磁線圈：交流電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使是兩個同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)后接在兩倍線圈額定電壓的交流源上，如圖4-1所示。因電器動作有先有后，若KM1先動作，KM2后動作，造成KM1磁路氣隙

12、先減小，使該線圈電感量增大，阻抗加大，KM1線圈分配到的電壓增大，而KM2線圈電壓將低于其額定電壓，若低于吸動電壓時，KM2將不能吸合，影響電路正常工作；同時電路電流增大，可能燒毀接觸器線圈。 （4）在電器控制電路中，應(yīng)盡量將所有電器的聯(lián)接觸點接在線圈的左端，線圈的右端直接接到電源，這樣可以減少在線路內(nèi)產(chǎn)生虛假回路，防止產(chǎn)生寄生電路。（5）應(yīng)考慮電器觸點的接通與分斷能力，如果觸點容量不夠，可加大繼電器容量或增加中間繼電器。（6）盡量減少電器數(shù)量，合理安排觸點位置，減少導(dǎo)線的數(shù)目和縮短導(dǎo)線的長度，以減少故障可能性節(jié)約電能。四、 保證電氣控制線路工作的安全性電氣控制線路在正常工作和事故情況下，應(yīng)能

13、保障操作人員、電氣設(shè)備、生氣機械的安全，并能有效地制止事故的擴大。常用的保護措施有漏電開關(guān)保護、過載、短路、欠（失）壓、過壓、過流、聯(lián)鎖與行程保護等。五、 保證操作和維修方便電氣控制線路應(yīng)從操作與維修人員工作出發(fā)，力求操作簡單，維修方便。第四節(jié)電氣控制線路的設(shè)計生產(chǎn)機械電力拖動方案及拖動電動機確定以后，在明確控制系統(tǒng)設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，就可進行電氣控制線路的設(shè)計。設(shè)計方法通常有：一、經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法又稱分析設(shè)計法，是根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求和生產(chǎn)過程，參考各種電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)，或?qū)⒈容^成熟的電路設(shè)計按其聯(lián)鎖條件組合起來，加以修改和完善，最后得出最為合理的方案。1經(jīng)驗設(shè)計法的基本步驟：（1

14、）設(shè)計主電路。主要考慮電動機的啟動、調(diào)速、制動等。（2）設(shè)計控制電路。主要考慮實現(xiàn)電動機的各種運轉(zhuǎn)功能和生產(chǎn)工藝要求。（3）設(shè)計聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)。主要考慮如何完善整個控制線路的設(shè)計。（4）線路的綜合審查。反復(fù)審查設(shè)計或進行模擬實驗來檢驗。2經(jīng)驗設(shè)計法舉例例4-1 龍門刨床橫梁升降電氣控制電路圖的設(shè)計（1）橫梁升降機構(gòu)的工藝要求 。橫梁升降機構(gòu)的工藝要求包括：隨加工工件位置高低的變化，橫梁應(yīng)能沿立柱作升降移動。橫梁升降與橫梁夾緊之間按順序進行操作并能自動轉(zhuǎn)換。橫梁升降設(shè)有限位保護，夾緊電動機通過過電流繼電器KOC來實現(xiàn)夾緊力保護。.橫梁夾緊與移動以及其它相關(guān)動作之間的聯(lián)鎖保護。（2）電氣控制線路圖的

15、設(shè)計過程 設(shè)計主電路：從橫梁運動要求出發(fā)，需兩臺異步電動機M1和M2，且都具有正反轉(zhuǎn)，來實現(xiàn)橫梁的上升與下降、夾緊與放松。所以分別用接觸器KM1、KM2控制橫梁升降電動機M1的正反轉(zhuǎn)。因為橫梁升降為短時調(diào)整運動，所以M1可采用點動控制；M2則按一定的順序自動控制。設(shè)計控制電路：根據(jù)工藝要求，用點動按鈕SB1和SB2控制橫梁的上升與下降。按下SB1或SB2后，電動機M2啟動并開始松開橫梁。當(dāng)橫梁完全松開后，經(jīng)機械傳動機構(gòu)壓下行程開關(guān)SQ1以發(fā)出橫梁松開完成信號，則電動機M2停轉(zhuǎn)，M1開始啟動并拖動橫梁移動。當(dāng)橫梁移動到所需位置時，松開按鈕，則電動機M1停轉(zhuǎn)，M2反方向運轉(zhuǎn)并拖動夾緊機構(gòu)將橫梁夾緊

16、，夾緊的同時SQ1復(fù)位。當(dāng)橫梁夾緊到一定程度時，M2主電路電流升高，過電流繼電器KOC動作，切斷M2電路，則橫梁移動操作結(jié)束。應(yīng)當(dāng)注意的是橫梁升降移動時，不能進行夾緊工作，應(yīng)采用將接觸器KM1、KM2的各一對常閉觸頭串接在接觸器KM4的線圈電路中來保證?？刂齐娐返母倪M與完善：圖中，控制按鈕SB1、SB2均需具有兩對動合觸點，而正規(guī)按鈕為一對動合觸點和一對動斷觸點。為此引入一個中間繼電器KA，用按鈕的動合觸點控制KA，再由KA來控制橫梁的放松和升降；用按鈕的動斷觸點來實現(xiàn)橫梁升降移動的互鎖控制。進一步考慮到電路的各種保護與完善，還應(yīng)采取以下措施：SQ2橫梁與側(cè)刀架運動的限位保護；SQ3橫梁上升極

17、限保護；SQ4橫梁下降極限保護；橫梁上升與下降、夾緊與放松的互鎖；電動機的保護接地線（PE線）。至此，得到了較為完善的橫梁升降控制電路。（3）設(shè)計電路校核。電氣控制電路設(shè)計完成后，必須仔細校核，查看電路是否合理，是否還有需要進一步簡化和完善之處。最后根據(jù)實際生產(chǎn)工藝要求，逐步分析所設(shè)計線路是否能實現(xiàn)全部控制，電路工作是否安全可靠。二、 邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法是利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具來設(shè)計電氣控制線路，并用于線路的簡化。從生產(chǎn)機械電氣設(shè)備的生產(chǎn)工藝要求出發(fā)，把接觸器、繼電器等電器元件線圈的通電和斷電，觸點的閉合和斷開，看成是邏輯變量，根據(jù)控制線路中各邏輯變量之間所要滿足的邏輯關(guān)系，按照一定的方法

18、和步驟設(shè)計出符合生產(chǎn)工藝要求的電氣控制線路。下面我們以實例簡單介紹邏輯設(shè)計法的方法和步驟。例4-2 設(shè)計一控制電路，當(dāng)三個控制繼電器K1、K2、K3中任何一個或兩個吸合時，接觸器KM得電吸合，當(dāng)三個繼電器均吸合或釋放時，KM斷電釋放。根據(jù)題目要求，列出接觸器通電狀態(tài)的真值表： K1K2K3KM 00000011010101111001101111011110 根據(jù)真值表，KM通電的邏輯表達式為KM=K1K2K3+ K1K2K3+ K1K2K3+ K1K2K3+ K1K2K3+ K1K2K3化簡得KM= K1K3+ K1K2+ K2K3 第五節(jié) 常用控制電器的選用正確合理地選擇電器元件是控制電路

19、安全可靠工作的先決條件和重要保證。下面僅對常用控制電器的選擇作簡單介紹。一、接觸器的選用隨使用場合及控制對象不同，接觸器的操作條件與工作繁重程度也不同。為了盡可能經(jīng)濟正確地使用接觸器，必須對控制對象的工作情況及接觸器的性能有較全面的了解，不能只看產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)，因為銘牌上所標(biāo)定的電壓、電流、控制功率等參數(shù)均為某一使用條件下的額定值，選用時應(yīng)根據(jù)具體使用條件正確選擇。通常接觸器選用的方法步驟是：1根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別 即交流負載應(yīng)選用交流接觸器，直流負載應(yīng)選用直流接觸器。交流接觸器使用類別有AC-0AC-4五類：（1）AC-0類用于感性負載或阻性負載，接通和分斷額定電

20、壓和額定電流。（2）AC-1類用于啟動和運轉(zhuǎn)中斷開繞線轉(zhuǎn)子電動機。在額定電壓下，接通和分斷2.5倍額定電流。（3）AC-2類用于啟動、反接制動、反向與頻繁通斷繞線轉(zhuǎn)子電動機。在額定電壓下，接通和分斷2.5倍額定電流。（4）AC-3類用于啟動和運轉(zhuǎn)中斷開籠型異步電動機。額定電壓下接通6倍額定電流，在0.17倍額定電壓下分斷額定電流。（5）AC-4類用于啟動、反接制動、反向與頻繁通斷籠型異步電動機。在額定電壓下接通和分斷6倍額定電流。若電動機承擔(dān)一般任務(wù)，其控制接觸器可選AC3類；若承擔(dān)重任務(wù)，應(yīng)選取AC4類。后一情形如選用了AC3類，則應(yīng)降級使用。直流接觸器使用類別有控制電動機和電磁鐵兩類：（1

21、）控制直流電動機時的選用。選用時，應(yīng)先弄清電動機實際運行的主要技術(shù)參數(shù)。接觸器的額定電壓、額定電流（或額定控制功率）均不得低于電動機的相應(yīng)值。當(dāng)用于反復(fù)短時工作制或短時工作制時，接觸器的額定發(fā)熱電流應(yīng)不低于電動機實際運行的等效有效電流，接觸器的額定操作頻率也不應(yīng)低于電動機實際運行的操作頻率。然后根據(jù)電動機的使用類別，選擇相應(yīng)使用類別的接觸器系列。若接觸器提供有DC2使用類別的技術(shù)數(shù)據(jù)，當(dāng)用于DC3或DC2、DC3混合使用時，則可降低一半容量使用。同理，有DC4技術(shù)數(shù)據(jù)的接觸器，用于DC5或DC4、DC5混合使用時，也可降容量使用。但不宜將只有DC2技術(shù)數(shù)據(jù)而無DC4或DC5使用系列的接觸器用于

22、DC4或DC5使用場合中，因為這有可能會出現(xiàn)不能分斷甚至發(fā)生短路的事故。（2）控制直流電磁鐵時的選用?？刂浦绷麟姶盆F時，應(yīng)根據(jù)額定電壓、額定電流、通電持續(xù)率和時間常數(shù)等主要技術(shù)參數(shù)，選用合適的直流接觸器。由于直流電磁鐵中的起重電磁鐵負載屬于大電感性負載，時間常數(shù)特別大，為保證可靠使用，往往在電磁鐵線圈兩端并聯(lián)一電阻，其阻值一般不大于線圈電阻值的6倍。2根據(jù)接觸器控制對象的工作參數(shù)確定接觸器的容量等級工作參數(shù)有工作電壓、工作電流、控制功率、操作頻率、工作制度等。接觸器主觸點的額定電壓應(yīng)不小于負載的額定電壓；主觸點的額定電流應(yīng)不小于負載電路的額定電流，也可根據(jù)所控制電動機的最大功率進行選擇。3根據(jù)

23、控制回路電壓來決定接觸器線圈電壓如果控制線路比較簡單，所用接觸器的數(shù)量較少，則交流接觸器線圈的額定電壓一般直接選用380V或220V。如果控制線路比較復(fù)雜，使用的電器又比較多，為了安全起見，線圈的額定電壓可選低一些，這時需要加一個控制變壓器。直流接觸器線圈的額定電壓應(yīng)視控制回路的情況而定。同一系列、同一容量等級的接觸器，其線圈的額定電壓有好幾種，可以選線圈的額定電壓和直流控制電路的電壓一致。對于特殊環(huán)境條件下工作的接觸器應(yīng)選用派生型產(chǎn)品。二、熱繼電器的選用熱繼電器主要用于電動機的過載保護，選用時應(yīng)遵循下列原則：（1）根據(jù)被保護電動機的實際啟動時間選取6IN下具有相應(yīng)可返回時間的熱繼電器。一般可

24、返回時間大約為動作時間的（0.50.7）倍。（2）熱繼電器整定電流范圍的中間值為電動機的額定工作電流。使用時，熱繼電器的旋鈕應(yīng)調(diào)到該值，否則將不能起到保護作用。（3）一般情況下可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但對于電源電壓顯著不平衡、電動機定子繞組一相斷線、多臺電動機的功率差別比較顯著、Y（或Y）聯(lián)結(jié)的電源變壓器一次側(cè)斷線的情況以選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器為宜。（4）定子繞組Y型聯(lián)結(jié)的電動機，可使用不帶斷相保護的三相熱繼電器，而定子繞組作型聯(lián)結(jié)的電動機，應(yīng)采用有斷相保護裝置的熱繼電器作過載和斷相保護。（5）頻繁正反轉(zhuǎn)及重載重復(fù)短時工作的電動機不宜采用雙金屬片式熱繼電器，可用延時動作型的過電流繼電器作過載

25、和短路保護。三、熔斷器的選用熔斷器的選擇主要包括熔斷器類型、額定電壓、額定電流與熔體額定電流的確定。（1）熔斷器的類型選擇。熔斷器的類型應(yīng)根據(jù)負載保護特性和短路電流大小，各類熔斷器的適用范圍來選用。（2）熔斷器的額定電壓選擇。熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于線路的額定電壓。（3）熔斷器的額定電流選擇。熔斷器的額定電流應(yīng)不小于熔體的額定電流。（4）熔體額定電流的選擇。有以下兩種情況：對于照明電路和電熱電路等阻性負載，熔斷器可用作過載保護和短路保護，熔斷器的額定電流應(yīng)稍大于或等于負載的額定電流。對于有啟動沖擊電流的電動機負載，熔斷器只宜做短路保護而不能作過載保護。單臺電動機容量選擇為：INF（1.52.5

26、）NM式中 NF熔體額定電流（）；NM電動機額定電流。多臺電動機共用一個熔斷器保護的熔體選擇為： NF(1.52.5)INMmax+INM式中 NMmax容量最大一臺電動機的額定電流（）；NM其余各臺電動機額定電流之和。輕載啟動及啟動時間較短，式中系數(shù)取1.5；重載啟動及啟動時間較長時，式中系數(shù)取2.5。（5）熔斷器的保護特性，應(yīng)與保護對象的過載特性有良好的配合，使在整個曲線范圍內(nèi)獲得可靠的保護。同時，熔斷器極限分斷能力應(yīng)大于或等于所保護電路可能出現(xiàn)的短路電流值，這樣才能得到可靠的短路保護。四、自動開關(guān)的選用塑料外殼式斷路器（自動開關(guān)的一種）常用來作電動機的過載與短路保護，其選用原則是：（1）

27、斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)等于或大于電路正常工作電壓和電流。（2）熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制的電動機額定電流或負載額定電流相等。（3）對保護籠型感應(yīng)電動機，斷路器的電磁脫機器的瞬時脫扣整定電流為（815）倍電動機額定電流，而保護繞線式電動機時為（36）倍。五、控制變壓器的選用控制變壓器一般用于降低控制電路或輔助電路電壓，以保證控制電路安全可靠。選擇控制變壓器的原則為：（1）控制變壓器一、二次側(cè)電壓應(yīng)與交流電源電壓、控制電路電壓與輔助電路電壓要求相一致。（2）應(yīng)保證接于變壓器二次側(cè)的交流電磁器件在啟動時能可靠地吸合。（3）電路正常運行時，變壓器溫升不應(yīng)超過允許溫升。（4）控制變壓器的容量可按

28、長期運行的溫升來考慮，其容量應(yīng)大于或等于最大工作負荷的功率，即式中為電磁器件吸持功率（VA）；為變壓器容量的儲備系數(shù)，一般1.51.25。六、其它控制電器選用其它控制電器的選用有：1轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇（1）轉(zhuǎn)換開關(guān)的層數(shù)和接線圖應(yīng)符合電路要求。（2）轉(zhuǎn)換開關(guān)的額定電壓和額定電流必須符合電路要求。2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇可按下列要求進行選用：（1）按額定電壓和工作電流選用合適的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)系列。（2）按操作需要選定手柄型式和定位特征。（3）按控制要求參照轉(zhuǎn)換開關(guān)樣本確定觸點數(shù)量和接線圖編號。（4）選擇面板型式及標(biāo)志。3控制按鈕選擇應(yīng)根據(jù)用途、控制回路和使用場合來選擇按鈕的型式、按鈕數(shù)、按鈕種類和按鈕顏色，根

29、據(jù)GB/T5226-1985的規(guī)定，按鈕、信號燈的顏色的含義與典型用途分別見表4-1和表4-2。表41按鈕顏色及其含義顏色顏色含義 典 型 應(yīng) 用紅急情出現(xiàn)時動作急停停止或斷開總停；停止一臺或幾臺電動機；停止機床的一部分；停止循環(huán)（如果操作者在循環(huán)期間按此按鈕，機床在有關(guān)循環(huán)完成后停止）；斷開開關(guān)裝置；兼有停止作用的復(fù)位。黃干預(yù)排除反常情況或避免不希望的變化，當(dāng)循環(huán)尚未完成，把機床部件返回到循環(huán)起始點按壓黃色按鈕可以超越預(yù)選的其他功能綠起動或接通總啟動；開動一臺或幾臺電動機；開動機床的一部分；開動輔助功能；閉合開關(guān)裝置；接通控制電路。藍紅藍綠三種顏色未包含的任何特定含義紅、黃、綠含義未包括的特

30、殊情況，可以用藍色；藍色：復(fù)位。黑灰白除專用“停止”功能按鈕外，可用于任何功能，如：黑色為點動，白色為控制與工作循環(huán)無直接關(guān)系的輔助功能 表42指示燈的顏色及其含義顏色燈亮的含義說 明典型應(yīng)用紅危險或報警警報潛在危險或要求立刻行動的情況潤滑系統(tǒng)壓力出故障；溫度超過規(guī)定（安全）極限；命令立即停止機床（如因為過載）；主要設(shè)備因保護器件動作而停止；有容易接觸的帶電或運動部件的危險。黃警告情況發(fā)生變化呈即將發(fā)生變化溫度（壓力）不正常；出現(xiàn)短時的有限過載；自動循環(huán)正在運行。綠安全表示安全，授權(quán)開始工作，表示無障礙冷卻液循環(huán)正常 ： 機床準(zhǔn)備就緒可以工作，所有必須的輔助工作完畢，各種機構(gòu)處于起動狀態(tài)，液壓

31、或電動發(fā)電機組輸出電壓在給定范圍內(nèi)等循環(huán)完畢，機床準(zhǔn)備重新啟動。藍按照情況需要賦予的特定含義上述紅、黃、綠三色未包括的任何特定含義都可由藍色表示遙控指示；選擇開關(guān)處于“整定狀態(tài)”；裝置處于“正向”狀態(tài)；刀架或裝置微量進給。白未賦予特定含義使用紅、綠黃三色存在問題時，可以用白色，如作證明用開關(guān)電源接通；正在選擇速度或轉(zhuǎn)向；與工作循環(huán)無關(guān)的輔助設(shè)備正在工作。第六節(jié) 生產(chǎn)機械電氣設(shè)備施工設(shè)計生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)在完成電氣控制線路的設(shè)計及選擇常用控制電器之后，就應(yīng)進行電氣設(shè)備的施工設(shè)計。 一、機床電氣設(shè)備的總體布置按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5226-1985機床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件規(guī)定：盡可能把電氣設(shè)備組裝

32、在一起，使其成為一臺或幾臺控制裝置。只有那些必須安裝在特定裝置上的器件，如按鈕、手動控制開關(guān)、位置傳感器（限位開關(guān)）、離合器、電動機等，才允許分散安裝在機床的其它部位。大型機床各個部分可以有其獨立的控制裝置。將發(fā)熱元件（如電阻器）安放在控制柜中，必須使柜中所有元件的溫升在其容許極限內(nèi)。對于散熱大的元件，如電動機的啟動電阻器等，必須隔開安裝，必要時可采用風(fēng)冷。所有電器安裝位置必須妥當(dāng)，便于識別、檢測與更換。二、繪制電氣控制裝置的電器布置圖按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5226-1985規(guī)定，所有器件的接線端子和互連端子，必須位于維修站臺之上至少0.2m處，以便裝拆導(dǎo)線。安裝器件時，必須遵守規(guī)定的間隔和安全凈

33、距，并考慮到有關(guān)的維修條件。電柜和壁龕中的裸露、無電弧的帶電零件與電柜或壁龕導(dǎo)體壁板之間必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙。對于250V以下的電壓，間隙不小于15mm；對于250500的電壓，間隙不小于25mm。為了便于維修或調(diào)整，電柜內(nèi)電氣元件必須位于維修臺之上0.42m之間。按照用戶技術(shù)要求制作的電氣裝置，最少留有10%的備用面積，以供對控制裝置進行改進或局部修改時用。除手動控制開關(guān)、信號和測量器件外，電柜門上不得安裝任何器件。由電源電壓直接供電的電器裝在一起，并與由控制電壓供電的電器分開。電源開關(guān)最好裝在電柜內(nèi)上方，其操作手柄應(yīng)裝在電柜前后或側(cè)面，并且在其上方最好不安裝其他電器。否則，應(yīng)把電源開關(guān)用絕緣

34、材料蓋住，防止電擊?？刂破骷?yīng)盡可能地安裝在干燥和清潔的地方，便于操作維護和檢修。三、繪制電氣控制裝置的接線圖繪制電氣控制裝置接線圖的原則是：（1）接線圖的繪制應(yīng)符合GB6988中5-86電氣制圖接線圖和接線表的規(guī)定。（2）各電器元件的圖形符號、文字符號均應(yīng)以電氣控制原理圖為準(zhǔn)，并且要保持一致。（3）同一電器元件和部件必須畫在一起，而且各部件的位置盡量符合實際情況。（4）接線圖中各電器元件的位置應(yīng)與實際安裝位置一致。（5）不在同一控制柜或配電屏上的電器元件的電氣連接必須通過接線端子板進行。（6）當(dāng)控制電路和信號電路進入電柜導(dǎo)線超過10根時，必須經(jīng)接線端子板連接。（7）應(yīng)詳細標(biāo)明配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及連接導(dǎo)