現(xiàn)代電氣控制技術(shù)課件第2章線路

第二章電氣控制線路定義：由各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等低壓控制電器組成的控制線路。作用：實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、制動(dòng)、正反向運(yùn)動(dòng)和調(diào)速等運(yùn)行性能的控制；實(shí)現(xiàn)對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)；滿足生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工自動(dòng)化。2—1概述一、電氣控制線路---繼電(器)接觸(器)控制主電路：由交流接觸器主觸頭，電動(dòng)機(jī)的定子等組成的通過大電流的電路輔助電路：包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等。輔助電路中通過的電流較小?？刂齐娐罚河山佑|器和繼電器的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器和其他控制電器的觸頭以及自動(dòng)裝置的其他部件組成。二、電氣控制線路的繪制應(yīng)根據(jù)簡明易懂的原則，用規(guī)定的方法和符號(hào)進(jìn)行繪制。這樣才能清楚地表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖，也便于電器元件的安裝、調(diào)試、使用和維護(hù)。(一)電氣控制線路的繪制形式１．安裝圖---按電器的實(shí)際位置和實(shí)際接線，用規(guī)定的符號(hào)畫出。特點(diǎn)：是屬于同一電器的不同的部件(如交流接觸器的主觸頭，輔助觸頭，線圈)全部按實(shí)際位置畫在一起。作用：表示各電氣設(shè)備之間實(shí)際接線情況，安裝、調(diào)試與檢修２．原理圖----根據(jù)工作原理繪制(b)點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路安裝接線圖特點(diǎn)：是屬于同一電器的不同的部件，依據(jù)原理分別畫在相應(yīng)的電路中(如交流接觸器的主觸頭畫在主電路上，輔助觸頭及線圈畫在控制電路上)。作用：能夠清楚地表明電路的功能，便于分析工作原理。在電氣控制線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)、檢修中都要用到原理圖。舉例:(a)點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路原理圖(二)原理圖的若干繪制原則①表示導(dǎo)線、信號(hào)通路、連接線等的圖線可水平或垂直地布置，也可以用斜的交叉線，但應(yīng)是交叉和折彎最少的線段。②電路或元件應(yīng)按功能布置，并盡可能地按工作順序排列，對(duì)于次序清楚的簡圖，尤其是電路圖和邏輯圖，其布局順序應(yīng)該是從左到右、從上到下。③為了突出或區(qū)分某些電路、功能等，導(dǎo)線符號(hào)、信號(hào)通路、連接線等可采用粗細(xì)不同的線條來表示。④元件、器件和設(shè)備的可動(dòng)部分通常應(yīng)表示在非激勵(lì)或不工作的狀態(tài)或位置。⑤所用圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728—84、85《電氣圖用圖形符號(hào)》的規(guī)定。當(dāng)采用非國標(biāo)規(guī)定的圖形符號(hào)時(shí)，必須加以說明。⑥同一電器元件的不同部分的線圈和觸點(diǎn)均采用同一文字符號(hào)標(biāo)明。電工設(shè)備文字符號(hào)應(yīng)符合GB7159—87《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)規(guī)定通則》的規(guī)定。另外：1、在表達(dá)清楚的前提下，盡量減少線條，盡量避免交叉線的出現(xiàn)。兩線交叉連接時(shí)需用黑色實(shí)心圓點(diǎn)表示，兩線交叉不連接時(shí)需用空心圓圈表示。2、原理圖上應(yīng)標(biāo)注出各個(gè)電氣電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；某些元器件的特性；常用電氣的操作方式和功能。舉例:(a)點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路原理圖(b)點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路安裝接線圖2—2異步電動(dòng)機(jī)控制線路一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)控制線路(一)籠型異步電動(dòng)機(jī)的簡單啟、?？刂凭€路主電路：由刀閘開關(guān)S、熔斷器FU、接觸器KM的常開觸頭、熱繼電器FR與三相異步電動(dòng)機(jī)M構(gòu)成?？刂齐娐罚河蓡?dòng)按鈕SB2、停止按鈕SB1、接觸器KM的線圈和常開輔助觸頭、熱繼電器FR的常閉觸頭構(gòu)成。工作過程線路保護(hù)環(huán)節(jié)

自鎖觸頭:當(dāng)松手?jǐn)嚅_SB2后，KM線圈通過其輔助觸頭繼續(xù)保持通電，維持吸合狀態(tài)。這個(gè)輔助觸頭通常稱為自鎖觸頭。電路主觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)

即使松開SB2按鈕，（KM）繼續(xù)通電

（KM）常開輔助閉合觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)(二)籠型異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制線路可逆運(yùn)行：實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)方向相反的單向運(yùn)行，因此，只需改變異步電動(dòng)機(jī)定子電源的相序就可實(shí)現(xiàn)?？山柚聪蚪佑|器KM1、KM2來改變定子電源的相序。主電路有正—?！纯刂凭€路和正—反—停控制線路“互鎖”：為了避免同時(shí)按下正反向按鈕SB1和SB2的誤操作造成主電路線間短路故障，必須設(shè)置二者相互制約的聯(lián)鎖關(guān)系。(1)正—停—反控制線路(2)帶有雙重互鎖的正—反—?？刂凭€路KM1SB1KM1SB2FRKM2KM2KM2KM1SB3SB2SB3電氣互鎖機(jī)械互鎖互鎖可通過接觸器的輔助觸頭來實(shí)現(xiàn)，也可采用按鈕來實(shí)現(xiàn)。動(dòng)作原理觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)主電路(三)籠型電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路)1.點(diǎn)動(dòng)控制某些生產(chǎn)機(jī)械常常要求既能夠正常啟、制動(dòng)，又能夠在調(diào)整時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)控制的關(guān)鍵是沒有自鎖電路。2.點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制線路(四)具有自動(dòng)停止及自動(dòng)往返的控制線路行程開關(guān)作控制元件----行程原則在實(shí)際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返。因?yàn)橛行谐滔拗疲猿Ｓ眯谐涕_關(guān)做控制元件來控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。圖1.15為電動(dòng)機(jī)往返運(yùn)行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護(hù)用限位開關(guān)。(五)聯(lián)鎖控制既互相聯(lián)系又互相制約的控制１．順序控制控制對(duì)象對(duì)控制線路提出了按順序工作的聯(lián)鎖要求在機(jī)床的控制線路中，常常要求電動(dòng)機(jī)的起停要有一定的順序。例如，銑床的主軸旋轉(zhuǎn)后，工作臺(tái)方可移動(dòng)；龍門刨床在工作臺(tái)移動(dòng)前，導(dǎo)軌潤滑油泵要先起動(dòng)等等。順序起?？刂凭€路，有順序起動(dòng)、同時(shí)停止控制線路；有順序起動(dòng)、順序停止控制線路；還有順序起動(dòng)、逆序停止控制線路。圖中接觸器KM1、KM2分別控制電動(dòng)機(jī)M1和M2。圖（a）為順序起動(dòng)、同時(shí)停止控制線路。在該線路中，只有接觸器KM1先得電吸合后，接觸器KM2才能得電；即M1先起動(dòng)，M2后起動(dòng)。按停止按鈕SB1時(shí)，KM1和KM2同時(shí)失電，即M1和M2同時(shí)停轉(zhuǎn)。圖（b）為順序起動(dòng)、順序停止控制線路。在該線路中，當(dāng)KM1得電吸合后，KM2才能通電，即M1先起動(dòng)，M2后起動(dòng)。斷電時(shí)，KM1先復(fù)位，KM2后復(fù)位，即先停M1再停M2。圖（c）為順序起動(dòng)、逆序停止控制線路。起動(dòng)時(shí)，先KM1后KM2順序得電，即先M1后M2的順序起動(dòng)。斷電時(shí)，先KM2后KM1順序復(fù)位，即按先M2后M1的順序。２．制約控制互鎖環(huán)節(jié)就是一種互相制約的聯(lián)鎖控制(六)多地點(diǎn)控制兩組按鈕的連接原則必須是各地啟動(dòng)的常開按鈕要并聯(lián)，各地停機(jī)的常閉按鈕要串聯(lián)二、籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制線路較大容量的異步電動(dòng)機(jī)或經(jīng)常啟、制動(dòng)的中容量的異步電動(dòng)機(jī)必須采用降壓啟動(dòng)方式，以防止過大的啟動(dòng)電流引起電源電壓、轉(zhuǎn)矩下降(一)定子串接對(duì)稱電阻降壓啟動(dòng)控制線路啟動(dòng)時(shí)在定子電路中串入對(duì)稱電阻R，從而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓。待啟動(dòng)后，再將電阻R切除，電動(dòng)機(jī)就可在額定電壓下正常運(yùn)行。通常都是采用時(shí)間原則定時(shí)切除降壓電阻以完成啟動(dòng)過程。時(shí)間繼電器KT2—3電氣控制線路的分析方法一、基本控制規(guī)律(環(huán)節(jié))(一)根據(jù)邏輯關(guān)系實(shí)際的電氣控制線路雖然復(fù)雜，但很大一部分都是常開與常閉觸頭的組合。掌握了這些觸頭的組合規(guī)律，就可以給分析電路提供一定的方便，這些觸頭的組合規(guī)律實(shí)際上反映繼電器或接觸器線圈與這些觸頭之間的某種邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)這種關(guān)系的控制環(huán)節(jié)就是一種基本控制環(huán)節(jié)。(b)控制線路實(shí)例1．邏輯“與”關(guān)系當(dāng)幾個(gè)條件都必須具備，接觸器線圈才得電時(shí)，可采用常開按鈕(或觸頭)串聯(lián)接法來組成控制線路（如順序控制等）圖（b）顯示出了繼電控制線路中“與”運(yùn)算的實(shí)例，它表示觸點(diǎn)的串聯(lián)。若規(guī)定觸點(diǎn)接通為“1”，斷開為“0”，線圈通電為“1”，斷電為“0”，則可以寫出KM＝KA1×KA2，只有觸點(diǎn)KA1、KA2均接通，接觸器線圈KM能通電。（b）控制線路實(shí)例（b）顯示出了繼電控制線路中“或”運(yùn)算的實(shí)例，它表示觸點(diǎn)的并聯(lián)，可寫成KM＝KA1+KA2，當(dāng)觸點(diǎn)KA1或KA2接通，或者KA1和KA2都接通時(shí)，接觸器線圈都可通電。2．邏輯“或”關(guān)系當(dāng)幾個(gè)條件中有一個(gè)條件滿足控制要求，接觸器線圈就可得電時(shí)，可以采用幾個(gè)常開按鈕(或觸頭)并聯(lián)接法來組成控制線路（如自鎖、多點(diǎn)啟動(dòng)環(huán)節(jié)等）３．邏輯“非”關(guān)系若當(dāng)某個(gè)條件滿足時(shí)，接觸器線圈不得電(失電)，則可采用常閉按鈕(或觸頭)串聯(lián)接入該線圈電路中的接法來組成控制線路（如互鎖、制約控制等）b）示出了繼電控制線路中“非”運(yùn)算的實(shí)例，通常稱KA為原變量，為反變量，它們是一個(gè)變量的兩種形式，如同一個(gè)繼電器的一對(duì)常開、常閉觸點(diǎn)，在向各自相補(bǔ)的狀態(tài)切換時(shí)同步動(dòng)作。圖（b）中，觸點(diǎn)KA的取值與線圈KM的取值相同，而KM1與繼電器的常閉觸點(diǎn)的取值相同，所以，故實(shí)現(xiàn)了非運(yùn)算。（b）控制線路實(shí)例(二)根據(jù)控制原則根據(jù)變化參量進(jìn)行控制——“根據(jù)控制原則”就形成了一些典型的基本控制環(huán)節(jié)１．行程原則２．時(shí)間原則３．速度原則４．電流原則二、電氣控制線路的分析步驟首先要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)型式、工藝要求及操作過程等進(jìn)行全面的了解然后由此出發(fā)，明確對(duì)其控制線路的要求，在此基礎(chǔ)上去分析控制線路?？刂凭€路的分析，應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行①主電路分析：看生產(chǎn)機(jī)械由幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，各拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)作何用，負(fù)責(zé)何種運(yùn)動(dòng)，它們的拖動(dòng)特點(diǎn)是什么，有何要求，各電動(dòng)機(jī)的保護(hù)情況如何，等等。②根據(jù)對(duì)主電路的分析，按“化整為零看電路”的方法找出各“典型的基本控制環(huán)節(jié)”，然后再進(jìn)行逐一分析。因?yàn)槿魏螐?fù)雜的電氣控制線路，基本上都是由若干個(gè)“典型的基本控制環(huán)節(jié)”組成的。③分析清楚各“基本控制環(huán)節(jié)”后，再根據(jù)機(jī)械、液壓、電氣三者的配合及運(yùn)動(dòng)順序的要求，分析其各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)鎖關(guān)系，即：機(jī)械手柄與電器元件的關(guān)系；液壓系統(tǒng)與電氣控制的關(guān)系；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與電器元件的關(guān)系等。④根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的必要保護(hù)功能，分析其相應(yīng)的保護(hù)電路，如，短路保護(hù)，過載保護(hù)，過流保護(hù)，失壓過壓保護(hù)，極限保護(hù)，誤操作保護(hù)等。⑤按照“積零為整看全部”的方法縱觀全電路，進(jìn)行整體分析。抓住電氣控制的特點(diǎn)，深刻理解并分析各電器元件的作用，以期完全掌握分析的基本方法，養(yǎng)成分析的習(xí)慣。例1:2.4.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則就是：在最大程度滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)要求的前提下，力求運(yùn)行安全、可靠、動(dòng)作準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)，電動(dòng)機(jī)及電氣元件選用合理，操作、安裝、調(diào)試和維修方便。2—4電氣控制線路原理圖的設(shè)計(jì)1.最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制線路的要求

2.在滿足生產(chǎn)要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟(jì)

(1)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、成熟的環(huán)節(jié)和線路。(2)盡量縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長度。設(shè)計(jì)控制線路時(shí)，應(yīng)合理安排各電器的位置、考慮各個(gè)元件之間的實(shí)際接線。要注意電氣柜、操作臺(tái)和限位開關(guān)之間的連接線，如圖3.1(a)和圖3.1(b)所示，僅從控制線路上分析，沒有什么不同，但若考慮實(shí)際接線，圖3.1(a)就明顯不合理，因?yàn)榘粹o在操作臺(tái)上，而接觸器在電氣柜內(nèi)，這樣就需要由電氣柜二次引出較長的連接線到操作臺(tái)的按鈕上。而圖

3.1(b)的連接是將啟動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，這樣就可以減少一次引出線，減少布線的麻煩和導(dǎo)線的使用數(shù)量。特別要注意，同一電器的不同觸頭在線路中應(yīng)盡可能具有更多的公共接線，這樣可以減少導(dǎo)線數(shù)和縮短導(dǎo)線的長度。圖電器連接圖

(3)盡量減少電器數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件，盡可能選用相同型號(hào)的電器元件，以減少備用量。

(4)盡量減少不必要的觸頭，簡化控制線路以減小控制線路的故障率，提高系統(tǒng)工作的可靠性。為此可采用以下4種方法。①合并同類觸頭。如圖3.2所示，在獲得同樣功能的情況下，圖3.2(b)比圖3.2(a)在電路中減少了一對(duì)觸頭。但是在合并觸頭時(shí)應(yīng)注意觸頭對(duì)額定電流值的限制。圖3.2同類觸頭的合并②利用轉(zhuǎn)換觸頭。利用具有轉(zhuǎn)換觸頭的中間斷電器，將兩觸頭合并成一對(duì)轉(zhuǎn)換觸頭，如圖3.3所示。圖3.3轉(zhuǎn)換觸頭的應(yīng)用圖3.4利用二極管等效③利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦詠碛行p少觸頭數(shù)，如圖3.4所示。對(duì)于弱電電氣控制電路，這樣做既經(jīng)濟(jì)又可靠。

④利用邏輯代數(shù)進(jìn)行化簡，以便得到最簡化的線路。(5)線路在工作時(shí)，除必要的電路必須通電外，其余的盡量不通電以節(jié)約電能，并延長電路的使用壽命。由圖3.5(a)可知，接觸器KM2得電后，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT就失去了作用，不必繼續(xù)通電，但它們?nèi)蕴幱趲щ姞顟B(tài)。圖3.5(b)線路比較合理。在KM2得電后，就切斷了KM1和KT的電源，節(jié)約了電能，并延長了該電器的壽命。圖3.53.保證控制線路工作的可靠性

(1)選用的電器元件要可靠、抗干擾性能好。(2)正確連接電器的線圈。在交流控制電路中不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器的線圈，即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的，如圖3.6(a)所示。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總是有先有后，不能同時(shí)吸合。若接觸器KM1先吸合，線圈電感顯著增加，其阻抗比未吸合的接觸器KM2的阻抗大，因而在該線圈上的電壓降增大，使KM2的電壓達(dá)不到動(dòng)作電壓。因此，若需兩個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作時(shí)，其線圈應(yīng)該并聯(lián)連接，如圖

3.6(b)所示。

圖3.6線圈在交流控制線路中的連接

(4)在控制線路中，采用小容量繼電器的觸頭來斷開或接通大容量接觸器的線路時(shí)，要計(jì)算繼電器觸頭斷開或接通容量是否足夠，不夠時(shí)必須加小容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。(5)在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器應(yīng)選加重型的接觸器，同時(shí)應(yīng)有電氣和機(jī)械的聯(lián)鎖。(6)在線路中應(yīng)盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制線路。圖3.9(a)中的繼電器K4需要在K1、K2、K3相繼動(dòng)作后才接通。改為如圖3.9(b)所示的接線形式，每一繼電器的接通只需經(jīng)過一對(duì)觸頭，工作可靠性大大提高了。圖3.9觸頭的連接

(7)設(shè)計(jì)的線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)容量的大小，電壓頻率的波動(dòng)范圍，以及允許的沖擊電流數(shù)值等。據(jù)此決定電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式是直接啟動(dòng)還是間接(降壓)啟動(dòng)。(8)防止寄生電路?？刂齐娐吩谡９ぷ骰蚴鹿是闆r下，發(fā)生意外接通的電路叫寄生電路。若控制電路中存在寄生電路，將破壞電器和線路的工作順序，造成誤動(dòng)作。圖3.11所示電路在正常工作時(shí)能完成正、反向啟動(dòng)，停止時(shí)信號(hào)指示，但當(dāng)熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，線路出現(xiàn)了寄生電路，如圖3.11中虛線所示，使正向接觸器KMl不能釋放，起不了保護(hù)作用。圖3.11寄生電路4.控制線路工作的安全性

電氣控制線路應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，用以保護(hù)電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)、控制電器以及其他電器元件，消除不正常工作時(shí)的有害影響，避免因誤操作而發(fā)生事故。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路、過流、過載、過壓、失壓、弱磁、超限、極限等。這些內(nèi)容已在第2章中作了介紹。5.保證操作、安裝、調(diào)整、維修方便和安全。2.4.2.1分析設(shè)計(jì)法

所謂分析設(shè)計(jì)法指根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或?qū)⒔?jīng)過考驗(yàn)的成熟電路按各部分的聯(lián)鎖條件組合起來并加以補(bǔ)充和修改，以綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制要求邊分析邊設(shè)計(jì)，將主令信號(hào)經(jīng)過適當(dāng)?shù)慕M合與變換，在一定條件下得到執(zhí)行元件所需要的工作信號(hào)。設(shè)計(jì)過程中，要隨時(shí)增減元器件和改變觸頭的組合方式，以滿足拖動(dòng)系統(tǒng)的工作條件和控制要求，經(jīng)過反復(fù)修改得到理想的控制線路。

2.4.2電氣控制原理設(shè)計(jì)方法1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本步驟一般的生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路設(shè)計(jì)包括主電路、控制電路和輔助電路等的設(shè)計(jì)。1)主電路的設(shè)計(jì)主要考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)及多速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。2)控制電路的設(shè)計(jì)主要考慮如何滿足電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求，包括實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)或半自動(dòng)的控制等。

3)輔助電路的設(shè)計(jì)主要考慮如何完善整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)，包括短路、過載、零壓、聯(lián)鎖、照明、信號(hào)、充電測試等各種保護(hù)環(huán)節(jié)。4)反復(fù)審核電路是否滿足設(shè)計(jì)原則在條件允許的情況下，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，直至電路動(dòng)作準(zhǔn)確無誤，并逐步完善整個(gè)電器控制電路的設(shè)計(jì)。2.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體設(shè)計(jì)方法(1)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，適當(dāng)選用現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)。將它們有機(jī)地組合起來，并加以補(bǔ)充修改，綜合成所需要的控制線路。(2)在找不到現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)工藝要求自行設(shè)計(jì)電器元件和觸頭，以滿足給定的工作條件。以龍門刨床橫梁升降控制線路為例說明(一)橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求①由于機(jī)床加工工件位置的高低不同，因此，要求橫梁能作上升、下降的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。②為了保證機(jī)床能夠進(jìn)行加工，橫梁在立柱上必須有夾緊裝置，在移動(dòng)前，首先將橫梁放松，然后再移動(dòng)到所需位置，到位后，隨即自動(dòng)夾緊。所以，橫梁的上升、下降和夾緊、放松應(yīng)分別由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。③橫梁的夾緊與橫梁移動(dòng)之間必須遵循以下操作程序：·橫梁上升時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)按照橫梁放松→橫梁上升→橫梁夾緊的順序動(dòng)作?！M梁下降時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)按照橫梁放松→橫梁下降→橫梁夾緊的順序動(dòng)作?！M梁夾緊后電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。④橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間及正反向運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有必要的聯(lián)鎖。（二）主電路設(shè)計(jì)橫梁移動(dòng)和橫梁夾緊需用兩臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)采用接觸器KM1和KM2來控制電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)橫梁的上升、下降的運(yùn)動(dòng)。采用接觸器KM3和KM4來控制電動(dòng)機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)橫梁的夾緊與放松，（三）控制電路設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行1.設(shè)計(jì)基本控制電路２．選擇控制參量，確定控制原則４．電路的完善和校核由以上設(shè)計(jì)過程可知，掌握較多的典型環(huán)節(jié)和具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)工作會(huì)大有益處，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐是能較快地掌握該設(shè)計(jì)方法的。因此一般設(shè)計(jì)法的優(yōu)點(diǎn)是易于掌握，但存在以下的缺點(diǎn)：①在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)畫出來的線路達(dá)不到要求時(shí)，往往用增加電器元件或觸點(diǎn)數(shù)量的方法加以解決，所以設(shè)計(jì)的線路不一定是最簡單、最經(jīng)濟(jì)的。②設(shè)計(jì)中可能因?yàn)榭紤]不周而發(fā)生錯(cuò)誤，影響線路的可靠性和工作性能。③設(shè)計(jì)中需要反復(fù)修改草圖，設(shè)計(jì)速度慢，工作效率低。④設(shè)計(jì)程序不固定。所以一般設(shè)計(jì)法只適用于簡單控制線路的設(shè)計(jì)2.4.2.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中的簡單設(shè)計(jì)法1.簡單設(shè)計(jì)法的介紹簡單設(shè)計(jì)法遵從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的主要原則,利用邏輯設(shè)計(jì)法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù),把控制對(duì)象的啟動(dòng)信號(hào)、關(guān)斷信號(hào)及約束條件找出,即可設(shè)計(jì)控制電路.2.邏輯設(shè)計(jì)法中的繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)是電氣控制對(duì)象的典型代表邏輯函數(shù)為若把KA替換成一般控制對(duì)象K,啟動(dòng)/關(guān)斷信號(hào)換成一般形式X,則開關(guān)邏輯函數(shù)的一般形式為擴(kuò)展到一般控制對(duì)象:X開為控制對(duì)象的開啟信號(hào),應(yīng)該取在開啟邊界線上發(fā)生狀態(tài)改變的邏輯變量X關(guān)為控制對(duì)象的關(guān)斷信號(hào),應(yīng)該取在關(guān)閉邊界線上發(fā)生狀態(tài)改變的邏輯變量在線路圖中使用觸點(diǎn)K為輸出對(duì)象本身的常開觸點(diǎn),屬于控制對(duì)象的內(nèi)部反饋邏輯變量,起自鎖作用.注意:X開和X關(guān)一般選短信號(hào),這樣可以有效防止啟/停信號(hào)的波動(dòng),保證系統(tǒng)的可靠性簡單設(shè)計(jì)法舉例2:現(xiàn)在三臺(tái)電機(jī)M1、M2、M3,要求啟動(dòng)順序?yàn)?先啟動(dòng)M1,經(jīng)過5秒后啟動(dòng)M2,再經(jīng)過10秒后啟動(dòng)M3;停車要求:先停M3,經(jīng)過8秒后再停M2,再經(jīng)過6秒后停M1。三臺(tái)電機(jī)使用的接觸器分別為KM1、KM2和KM3。試設(shè)計(jì)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟/?？刂凭€路。題目分析:該系統(tǒng)有一個(gè)啟動(dòng)按鈕(SB1)和一個(gè)停止按鈕(SB2),另外要用四個(gè)時(shí)間繼電器KT1、KT2、KT3和KT4.其定時(shí)時(shí)間依次為5S、10S、8S和6S.工作順序圖為:解題分析:從上圖中可以看出:M1的啟動(dòng)信號(hào)為SB1,停止信號(hào)為KT4計(jì)時(shí)到;M2的啟動(dòng)信號(hào)為KT1計(jì)時(shí)到,停止信號(hào)為KT3計(jì)時(shí)到;M3的啟動(dòng)信號(hào)為KT2計(jì)時(shí)到,停止信號(hào)為SB2。KT1的啟動(dòng)信號(hào)為SB1,斷電信號(hào)為KM2得電;KT2的啟動(dòng)信號(hào)為KT1計(jì)時(shí)到,停止信號(hào)為KM2得電;KT3的啟動(dòng)信號(hào)為SB2,停止信號(hào)為KT3計(jì)時(shí)到;KT4的啟動(dòng)信號(hào)為KT3計(jì)時(shí)到,KT4的啟動(dòng)信號(hào)為KT4計(jì)時(shí)到.注意:在設(shè)計(jì)時(shí),考慮到啟、停信號(hào)要用短信號(hào)以及本著節(jié)約原則,所以要注意對(duì)定時(shí)器及時(shí)復(fù)位。簡單設(shè)計(jì)法例2:思考題與習(xí)題

2.1將圖3.17中的線路進(jìn)行簡化。圖2.17題2-1圖2-2電路如圖3.18所示，回答下列問題。圖2.18題2-2圖

(1)試分析其工作原理。(2)若要使時(shí)間繼電器的線圈KT在KM2得電后自動(dòng)斷電而又不影響其正常工作，對(duì)線路應(yīng)作怎樣的改動(dòng)？2-3設(shè)計(jì)鉆削加工時(shí)刀架的自動(dòng)循環(huán)線路