電氣控制線路設(shè)計及元器件選擇課程課件

第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇

4．1電氣控制線路設(shè)計的主要內(nèi)容4．2電氣控制線路的設(shè)計4．3常用電器元件的選擇

本章介紹:繼電接觸器電控線路設(shè)計方法，包括設(shè)計內(nèi)容、一般程序、設(shè)計原則、設(shè)計方法和步驟，電控系統(tǒng)的安裝、調(diào)試方法。4.1設(shè)計的主要內(nèi)容基本任務(wù)：根據(jù)控制要求，設(shè)計、編制出設(shè)備制造和使用維修過程中所必須的圖紙、資料，包括電氣原理圖、元件布置圖、電氣安裝接線圖、電氣箱圖及控制面板等，編制外購件目錄、單臺消耗清單、設(shè)備說明書等資料。設(shè)計：原理設(shè)計、工藝設(shè)計。以電力拖動控制系統(tǒng)為例說明。4.1.1原理設(shè)計內(nèi)容1.擬定電氣設(shè)計任務(wù)書(技術(shù)條件)；2.確定電力拖動方案(電氣傳動形式)及控制方案；3.選擇電動機，包括類型、電壓等級、容量及轉(zhuǎn)速，并選擇出具體型號；4.設(shè)計電氣控制原理框圖，包括主電路、控制電路和輔助控制電路，確定各部分間關(guān)系，擬訂各部分技術(shù)要求。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇

5.設(shè)計并繪制電氣原理圖，計算主要技術(shù)參數(shù)；6.選擇電器元件，制定電機和電器元件明細表。以及裝置易損件及備用件清單；7.編寫設(shè)計說明書。4.1.2工藝設(shè)計內(nèi)容主要目的：便于組織電氣控制裝置的制造，實現(xiàn)所要求的各項技術(shù)指標，為設(shè)備使用、維修提供必要的圖紙資料。主要內(nèi)容：1.根據(jù)原理圖及選定的電器元件，設(shè)計電氣設(shè)備的總體配置，繪制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖。2.按照電氣原理框圖或劃分的組件，對總原理圖編號、繪制各組件原理電路圖，列出元件目錄表，標出各組件進出線號；3.根據(jù)各組件原理電路及選定元件目錄表，設(shè)計各組件裝配圖(包括電器元件布置圖和安裝圖)、接線圖.4.根據(jù)組件安裝要求，繪制零件圖紙，并標明技術(shù)要求.5.設(shè)計電氣箱，根據(jù)組件尺寸及安裝要求，確定電氣箱結(jié)構(gòu)與外形尺寸.6.根據(jù)總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖等資料，進行匯總，分別列第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇

出外購件清單、標準件清單以及主要材料消耗定額.7.編寫使用說明書。實際操作時，根據(jù)總體技術(shù)要求和系統(tǒng)復(fù)雜程度,對上述步驟適當調(diào)整。4.2電氣控制線路的設(shè)計4.2.1設(shè)計的基本原則在電力拖動方案和控制方案確定后，即可著手進行電控線路具體設(shè)計。電控系統(tǒng)設(shè)計一般應(yīng)遵循以下原則：1．最大限度滿足生產(chǎn)機械和工藝對電控系統(tǒng)的要求首先弄清設(shè)備需滿足的生產(chǎn)工藝要求，對設(shè)備工作情況作全面了解。深入現(xiàn)場調(diào)研，收集資料，結(jié)合技術(shù)人員及現(xiàn)場操作人員經(jīng)驗，作為設(shè)計基礎(chǔ)。2．在滿足生產(chǎn)工藝要求前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟（1）盡量選用標準電器元件，減少電器元件數(shù)量,選用同型號電器元件以減少備用品數(shù)量。（2）盡量選用標準的、常用的或經(jīng)過實踐考驗的典型環(huán)節(jié)或基本電控線路。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇（3）盡量減少不必要的觸點，以簡化線路。在滿足工藝要求前提下，元件越少，觸點數(shù)量越少，線路越簡單。可提高工作可靠性，降低故障率。常用減少觸點數(shù)目的方法：①合并同類觸點見圖4-1示.②利用轉(zhuǎn)換觸點方式見圖4-2示。圖4-1同類觸點合并圖4-2具有轉(zhuǎn)換觸點的中間繼電器的應(yīng)用第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇③利用二極管的單向?qū)щ娦詼p少觸點數(shù)目。見圖4-3示.④利用邏輯代數(shù)的方法減少觸點數(shù)目。如圖4-4(a)示.圖4-3利用二極管簡化控制電路圖4-4利用邏輯代數(shù)減少觸點（4）盡量縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長度設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際情況，合理考慮并安排電氣設(shè)備和元件的位置及實際連線，使連接導(dǎo)線數(shù)量最少，長度最短。圖4-5中，圖(a)接線不合理，從電氣柜到操作臺需4根導(dǎo)線。圖(b)接線合理，從電氣柜到操作臺只需3根導(dǎo)線。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇注意：同一電器的不同觸點在線路中應(yīng)盡可能具有公共連接線。以減少導(dǎo)線段數(shù)和縮短導(dǎo)線長度，如圖4-6示.圖4-5線路的合理連接圖4-6節(jié)省連接導(dǎo)線的方法（5）線路工作時，除必要的電器元件必須通電外，其余盡量不通電以節(jié)約電能。如圖4-7示.3．保證電控線路工作可靠最主要的是選擇可靠的電器元件。同時，設(shè)計時要注意幾點：（1）正確連接電器元件的觸點

第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇圖4-7減少通電電器的線路圖4-8觸點的正確連接同一電器元件的常開和常閉觸點靠得很近，如果分別接在電源不同相上，當觸點斷開產(chǎn)生電弧時，可能在兩觸點間形成飛弧造成電源短路。圖4-8(a)中SQ的接法錯誤,應(yīng)改成圖4-8(b)形式.（2）正確連接電器線圈①在交流線路中，即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也不允許兩個電器元件的線圈串聯(lián)，如圖4-9（a）示。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇若需兩個電器同時工作，其線圈應(yīng)并聯(lián)連接，如圖4-9(b)示.圖4-9線圈的正確連接圖4-10電磁鐵與繼電器線圈的連接②兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián),如圖4-10(a)示。解決辦法：在KA線圈電路中單獨串接KM的常開觸點，如圖4-10(b)示。（3）避免出現(xiàn)寄生電路線路工作時，發(fā)生意外接通的電路稱為寄生電路。寄生電路破壞電器元件和控制線路的工作順序或造成誤動作。見圖4-11(a).解決辦法：將指示燈與其相應(yīng)的接觸器線圈并聯(lián)，如圖4-11(b)示。（4）應(yīng)盡量避免許多電器依次動作才能接通另一電器的現(xiàn)象。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇圖4-1l防止寄生電路（5）在可逆線路中，正反向接觸器間要有電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖。（6）線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)的情況，并據(jù)此決定電動機起動方式是直接起動還是間接起動。（7）應(yīng)充分考慮繼電器觸點的接通和分斷能力。若要增加接通能力，可用多觸點并聯(lián)；若要增加分斷能力，可用多觸點串聯(lián)。4．保證電控線路工作的安全性應(yīng)有完善的保護環(huán)節(jié)，保證設(shè)備安全運行。常用有短路、過流、過載、失壓、弱磁、超速、極限保護等。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇(1）短路保護強大的短路電流容易引起各種電氣設(shè)備和元件的絕緣損壞及機械損壞。因此，短路時應(yīng)迅速可靠地切斷電源。采用熔斷器作短路保護的電路見圖4-12。也可用斷路器（自動開關(guān)）作短路保護，兼有過載保護功能。圖4-12熔斷器短路保護（2）過電流保護不正確的啟動和過大的負載引起電動機很大的過電流；過大的沖擊負載引起電動機過大的沖擊電流，損壞電動機換向器；過大的電動機轉(zhuǎn)矩使生產(chǎn)機械的機械傳動部分受到損壞。采用過電流繼電器的保護電路見圖4-13(a),繼電器動作值一般整定為電動機啟動電流的1.2倍。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇用于籠型電動機直接啟動的過流保護見圖4-13(b).

圖4-13過電流保護（3）過載保護電動機長期過載運行，其繞組溫升將超過允許值，損壞電動機。多采用具有反時限特性的熱繼電器進行保護，同時裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。如圖4-14示。圖(a)適于三相均衡過載的保護。圖(b)適于任一相斷線或三相均衡過載的保護。圖(c)為三相保護，能可靠地保護電動機的各種過載。圖(b)和圖(c)中，如電動機定子繞組為三角形聯(lián)接，應(yīng)采用差動式熱繼電器。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇圖4-14過載保護圖4-15失壓保護（4）失壓保護防止電壓恢復(fù)時電動機自行起動的保護稱為失壓保護。通過并聯(lián)在啟動按鈕上接觸器的常開觸點(圖4-15(a))，或通過并聯(lián)在主令控制器的零位常開觸點上的零壓繼電器的常開觸點(圖4-15(b))，來實現(xiàn)失壓保護。（5）弱磁保護直流并勵電動機、復(fù)勵電動機在勵磁減弱或消失時，會引起電動機“飛車”。必須加弱磁保護。采用弱磁繼電器，吸合電流一般為額定勵磁電流的0．8倍.第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇（6）極限保護對直線運動的生產(chǎn)機械常設(shè)極限保護。如上、下極限，前、后極限等。常用行程開關(guān)的常閉觸點來實現(xiàn).（7）其他保護根據(jù)實際情況設(shè)置，如溫度、水位、欠壓等保護環(huán)節(jié)。5．應(yīng)使操作、維護、檢修方便具體安裝與配線時，電器元件應(yīng)留備用觸點，必要時留備用元件；為檢修方便，應(yīng)設(shè)置電氣隔離，避免帶電檢修；為調(diào)試方便，控制應(yīng)簡單，能迅速實現(xiàn)從一種方式到另一種方式的轉(zhuǎn)換。設(shè)置多點控制，便于在生產(chǎn)機械旁調(diào)試；操作回路較多時，如要求正反轉(zhuǎn)并調(diào)速，應(yīng)采用主令控制器，不要用許多按鈕.4.2.2電氣控制線路設(shè)計的基本規(guī)律設(shè)計程序：1.擬定設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書是整個系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，擬定時，應(yīng)聚集電氣、機械工藝、機械結(jié)構(gòu)三方面設(shè)計人員，根據(jù)機械設(shè)備總體技術(shù)要求，共同商討。任務(wù)書應(yīng)簡要說明所設(shè)計設(shè)備的型號、用途、工藝過程、技術(shù)性能、傳動要求、工作條件、使用環(huán)境等。還應(yīng)說明:第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇（1）控制精度，生產(chǎn)效率要求；（2）有關(guān)電力拖動的基本特性，如電動機的數(shù)量、用途、負載特性、調(diào)速范圍以及對反向、起動和制動的要求等；（3）用戶供電系統(tǒng)的電源種類，電壓等級、頻率及容量等要求；（4）有關(guān)電氣控制的特性，如自動控制的電氣保護，聯(lián)鎖條件，動作程序等；（5）其他要求，如主要電氣設(shè)備的布置草圖，照明，信號指示，報警方式等；（6）目標成本及經(jīng)費限額;（7）驗收標準及方式.2.電力拖動方案與控制方式選擇根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，生產(chǎn)機械結(jié)構(gòu)，運動部件數(shù)量、運動要求、負載特性、調(diào)速要求以及投資額等條件，確定電動機的類型、數(shù)量、拖動方式，擬定電動機的啟動、運行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動等控制要求。作為電氣原理圖設(shè)計及電器元件選擇的依據(jù).第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇3.電動機的選擇根據(jù)拖動方案，選擇電動機的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式以及容量，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速等?；驹瓌t:（1）電動機機械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機械要求，與負載特性相適應(yīng)，保證運行穩(wěn)定性、有一定調(diào)速范圍與良好的起、制動性能；（2）結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足設(shè)計提出的安裝要求，適應(yīng)周圍環(huán)境；（3）根據(jù)負載和工作方式，正確選擇電動機容量；①對于恒定負載長期工作制的電動機，應(yīng)保證電動機額定功率等于或大于負載所需功率；②對于變動負載長期工作制電動機，應(yīng)保證負載變到最大時，電動機仍能給出所需功率，而電動機溫升不超過允許值；③對于短時工作制電動機，應(yīng)按照電動機過載能力來選擇；④對于重復(fù)短時工作制電動機，原則上可按電動機在一個工作循環(huán)內(nèi)的平均功耗來選擇；（4）電動機電壓：應(yīng)根據(jù)使用地點的電源電壓來決定。（5）在無特殊要求的場合，一般采用交流電動機。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇4.電氣控制方案的確定綜合考慮各方案的性能，設(shè)備投資、使用周期、維護檢修、發(fā)展等因素.主要原則：（1）自動化程度與國情相適應(yīng)盡可能選用最新科技，同時要與企業(yè)自身經(jīng)濟實力相適應(yīng)。（2）控制方式應(yīng)與設(shè)備的通用及專用化相適應(yīng)對工作程序固定的專用設(shè)備，可采用繼電接觸器控制系統(tǒng)；對要求較復(fù)雜的控制對象或要求經(jīng)常變換工序和加工對象的設(shè)備，可采用可編程序控制器控制系統(tǒng)。（3）控制方式隨控制過程的復(fù)雜程度而變化根據(jù)控制要求及控制過程的復(fù)雜程度，可采用分散控制或集中控制方案，但各單機的控制方式和基本控制環(huán)節(jié)應(yīng)盡量一致，以簡化設(shè)計和制造過程。（4）控制系統(tǒng)的工作方式，應(yīng)在經(jīng)濟、安全的前提下，最大限度地滿足工藝要求。控制方案選擇，還應(yīng)考慮采用自動、半自動循環(huán)，工序變更、聯(lián)鎖、安全保護、故障診斷、信號指示、照明等。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇5.設(shè)計電氣原理圖并合理選擇元器件，編制元器件目錄清單。6.設(shè)計制造、安裝、調(diào)試所必須的各種施工圖紙，并以此為依據(jù)編制各種材料定額清單。7.編寫說明書.4.2.3電氣控制線路的設(shè)計步驟和方法常用方法：經(jīng)驗設(shè)計法，邏輯設(shè)計法。1.經(jīng)驗設(shè)計法又稱為一般設(shè)計法、分析設(shè)計法。根據(jù)生產(chǎn)機械工藝要求和生產(chǎn)過程，選擇適當?shù)幕经h(huán)節(jié)（單元電路）或典型電路綜合而成。要求設(shè)計人員必須熟悉和掌握大量的基本環(huán)節(jié)和典型電路，具有豐富的實際設(shè)計經(jīng)驗。適用于不太復(fù)雜的（繼電接觸式）電氣控制線路設(shè)計.（1）基本步驟①主電路設(shè)計：主要考慮電動機的起動、點動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速。②控制電路設(shè)計：包括基本控制線路和特殊部分的設(shè)計，以及選擇控制參量和確定控制原則。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇主要考慮如何滿足電動機的各種運轉(zhuǎn)功能和生產(chǎn)工藝要求。③聯(lián)結(jié)各單元環(huán)節(jié)，構(gòu)成滿足整機生產(chǎn)工藝要求的控制電路。④聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)設(shè)計：主要考慮如何完善整個控制線路的設(shè)計，包含各種聯(lián)鎖環(huán)節(jié)以及短路、過載、過流、失壓等保護。⑤線路的綜合審查：反復(fù)審查所設(shè)計的線路是否滿足設(shè)計原則和生產(chǎn)工藝要求。在條件允許情況下，進行模擬實驗，逐步完善設(shè)計，直至滿足要求。（2）基本方法①根據(jù)生產(chǎn)機械工藝要求和工作過程，適當選用已有典型基本環(huán)節(jié),將它們有機地組合起來，加以適當補充和修改，綜合成所需線路。②若無合適的典型環(huán)節(jié)，則根據(jù)機械工藝要求和生產(chǎn)過程自行設(shè)計,邊分析邊畫圖，將輸入主令信號適當轉(zhuǎn)換，得到執(zhí)行元件所需的工作信號。隨時增減電器元件和觸點，滿足給定的工作條件。（3）經(jīng)驗設(shè)計法舉例以皮帶運輸機為例。一種連續(xù)平移運輸機械，常用于糧庫、礦山等的生產(chǎn)流水線上，將糧食、礦石等從一個地方運到另一個地方。一般由多條皮帶機組成，可以改變運輸?shù)姆较蚝托倍?。?章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇屬長期工作制，不需調(diào)速，無特殊要求，也不需反轉(zhuǎn)。拖動電機多采用籠型異步電動機。若考慮事故情況下可能有重載啟動，要求啟動轉(zhuǎn)矩大，可由雙籠型異步電動機或繞線型異步電動機拖動，也可二者配合使用。以三條皮帶運輸機為例，見圖4-16。①工藝要求(a)啟動順序為3#、2#、1#，并要有一定時間間隔，以免貨物在皮帶上堆積，造成后面皮帶重載啟動。(b)停車順序為1#，2#、3#，保證停車后皮帶上不殘存貨物。(c)不論2#或3#哪一個出故障，1#必須停車，以免繼續(xù)進料，造成貨物堆積。(d)必要的保護。

②主電路設(shè)計圖4-16皮帶運輸機工作示意圖三條皮帶分別由三臺電機拖動，均采用籠型異步電機。由于電網(wǎng)容量足夠大，且三臺電機不同時起動，故采用直接啟動。由于不經(jīng)常啟動、制動，對于制動時間和停車準確度也無特殊要求，制動時采用自由停車。第4章電氣控制線路的設(shè)計及元器件選擇三臺三電機三都用三熔斷三器作三短路三保護三，用三熱繼三電器三作過三載保三護。三由此三，設(shè)三計出三主電三路如三圖4-三17示.圖4三-1三7三皮三帶運三輸機三主電三路圖③三基本三控制三電路三設(shè)計三臺三電機三由三三個接三觸器三控制三啟、三停。三啟動三順序三為3三#、三2#三、1三#，三可用三3#三接觸三器的三常開三（動三合）三觸點三控制三2#三接觸三器線三圈，三用2三#接三觸器三常開三觸點三控制三1#三接觸三器線三圈。三制動三順序三為1三#、三2#三、3三#，三用1三#接三觸器三常開三觸點三與控三制2三#接三觸器三的常三閉（三動斷三）按三鈕并三聯(lián)，三用2三#接三觸器三常開三觸點三與控三制3三#接三觸器三的常三閉按三鈕并三聯(lián)。三基本三控制三線路三如圖三4-三18三示?？梢娙?，只三有KM三3動作三后，三按下SB三3，三KM三2線圈三才能三通電三動作三，然三后按三下SB三1、三KM三1線圈三通電三動作三，實三現(xiàn)了三電動三機的三順序三起動三。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇圖4三-1三8三控三制電三路的三基本三部分同理三，只三有KM三1斷電三釋放三，按三下SB三4，KM三2線圈三才能三斷電三，然三后按三下SB三6，KM三3線圈三斷電三，實三現(xiàn)電三動機三的順三序停三車。④控制三線路三特殊三部分三設(shè)計為實三現(xiàn)自三動控三制，三皮帶三運輸三機啟三動和三停車三可用三行程三參量三或時三間參三量控三制。三由于三皮帶三是回三轉(zhuǎn)運三動，三檢測三行程三比較三困難三，而三用時三間參三量比三較方三便。三所以三，以三時間三為變?nèi)瘏⑷?，三利用三時間三繼電三器作三輸出三器件三的控三制信三號。三以通三電延三時的三常開三觸點三作啟三動信三號，三以斷三電延三時的三常開三觸點三作停三車信三號。三為使三三條三皮帶三自動三按順三序工三作，三采用三中間三繼電三器KA，線路三如圖4-三19示.⑤設(shè)計三聯(lián)鎖三保護三環(huán)節(jié)第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇圖4三-1三9三控三制電三路的三聯(lián)鎖三部分分析三:按下SB三1發(fā)出三停車三指令三時，KT三1、KT三2、KA同時三斷電三，KA常開三觸點三瞬時三斷開三，KM三2、KM三3若不三加自三鎖，三則KT三3、KT三4的延三時將三不起三作用三，KM三2、KM三3線圈三將瞬三時斷三電，三電動三機不三能按三順序三停車三，所三以需三加自三鎖環(huán)三節(jié)。三三個三熱繼三電器三的保三護觸三頭均三串聯(lián)三在KA線圈三電路三中，三無論三哪一三號皮三帶機三過載三，都三能按1#、2#、3#順序三停車三。線三路失三壓保三護由KA實現(xiàn)三。⑥線路三綜合三審查線路三工作三過程三：按下三啟動三按鈕SB三2，三KA通電三吸合三并自三鎖，KA常開三觸點三閉合三，接三通KT三1～三KT三4，其中KT三1、三KT三2為通三電延三時型三，KT三3、三KT三4為斷三電延三時型三，KT三3，三KT三4的常三開觸三點立三即閉三合，三為KM三2和KM三3的線三圈通三電準三備條三件。KA另一三個常三開觸三點閉第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇圖4三-2三0三完三整的三電路三圖閉合三，與KT三4一起三接通KM三3，電動三機M3首先三啟動三，經(jīng)三一段三時間三，達三到KT三1的整三定時三間，三則KT三1的常三開觸三點閉三合，三使KM三2通電三吸合三，電三動機M2啟動三，再三經(jīng)一三段時三間，三達到KT三2的整三定時三間，三則KT三2的常三開觸三點閉三合，三使KM三1通電三吸合三，電三動機M1啟動三。按下三停止三按鈕SB三1，三KA斷電三釋放三，4三個時三間繼三電器三同時三斷電三，KT三1、三KT三2常開三觸點三立即三斷開三，KM三1失電三，電三動機M1停車三。由三于KM三2自鎖三，所三以，三只有三達到KT三3的整三定時三間，KT三3斷開三，使KM三2斷電三，電三動機M2停車三，最三后，三達到KT三4的整三定時三間，KT三4的常三開觸三點斷三開，三使KM三3線圈三斷電三，電三動機M3停車三.第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇2.三邏輯三設(shè)計三法利用三邏輯三代數(shù)三這一三數(shù)學(xué)三工具三來設(shè)三計電三控線三路。三將線三路中三的接三觸器三、繼三電器三等電三器元三件線三圈的三通電三與斷三電，三觸點三的閉三合與三斷開三，主三令元三件觸三點的三接通三與斷三開等三，看三成邏三輯變?nèi)?，三考慮三線路三中各三邏輯三變量三間所三要滿三足的三邏輯三關(guān)系三，用三函數(shù)三關(guān)系三式表三示出三來，三按照三一定三方法三和步三驟設(shè)三計出三符合三生產(chǎn)三工藝三要求三的電三控線三路。(1三)邏三輯代三數(shù)基三礎(chǔ)①邏輯三代數(shù)三中的三邏輯三變量三和邏三輯函三數(shù)又稱三布爾三代數(shù)三或開三關(guān)代三數(shù)。(a)邏輯三變量邏輯三代數(shù)三中,三具有三兩種三互為三對立三工作三狀態(tài)三的物三理量三稱為三邏輯三變量三。如三繼電三器、三接觸三器等三電器三元件三線圈三的通三電與三失電三，觸三點的三斷開三與閉三合等三，其三對立三的兩三種工三作狀三態(tài)可三采用三邏輯三“0”和三“1”表三示。規(guī)定三：繼電三器、三接觸三器等三電器三元件三的線三圈、三常開三（動三合）三觸點三為原三變量三；常三閉（三動斷三）觸三點為三反變?nèi)俊Ｈ矗壕€圈三通電三為“1”，三失電三為“0”；常開三觸點三閉合三為“1”，三斷開三為“0”；第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇常閉三觸點三閉合三為“三0”三，斷三開為三“1三”；電器三元件KA三1，KA三2，…的常三開觸三點分三別用KA三1，KA三2，…表示三；常三閉觸三點則三分別三用KA三1，KA三2，…三表示三；(b)邏輯三函數(shù)表示三觸點三狀態(tài)三的邏三輯變?nèi)糠Q三為輸三入邏三輯變?nèi)?；三表示三接觸三器、三繼電三器線三圈等三受控三元件三的邏三輯變?nèi)糠Q三為輸三出邏三輯變?nèi)?。三輸出三邏輯三變量三與輸三入邏三輯變?nèi)块g三所滿三足的三相互三關(guān)系三稱為三邏輯三函數(shù)三關(guān)系三，簡三稱為三邏輯三關(guān)系三。②三邏輯三代數(shù)三的運三算法三則(a)邏輯三與—三—觸三點串三聯(lián)能夠三實現(xiàn)三邏輯三與運三算的三電路三如圖三4-三21三示。邏輯三表達三式：K=三A·三B三(三“·三”為邏三輯與三運算三符號三)含義三：只三有觸三點A與B都閉三合，三線圈K才得三電。(b)邏輯三或—三—觸三點并三聯(lián)實現(xiàn)三邏輯三或運三算的三電路三如圖三4-三22三示。邏輯三表達三式：K=三A+三B三(三“+三”為邏三輯或三運算三符號三)含義三：觸三點A與B只要三有一三個閉三合，三線圈K就可三得電三。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇圖4-三21邏輯三與運三算電三路圖4-三22邏輯三或運三算電三路圖4-三23邏輯三非運三算電三路(c)邏輯三非—三—動三斷觸三點實現(xiàn)三邏輯三非運三算的三電路三如圖4-三23示(P1三46三)。表達三式：K=三A三(“三”為邏三輯非三運算三符號)含義三：觸三點A不動三作，三線圈K通電三。③三基本三定理(a)交換三律A·三B三=三B·三A，三A+三B三=三B+三A(b三)結(jié)合三律A·三(B三·C三)三=三(A三·B三)·三C，三A+三(B三+C三)三=三(A三+B三)+三C(c三)分配三律A·三(B三+C三)三=三A·三B+三A·三C，三A+三(B三·C三)三=三(A三+B三)·三(A三+C三)(d三)重疊三律A·三A三=三A，三A+三A三=三A(e三)吸收三律A+三AB三=三A三，A三·(三A+三B)三=三A第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇A+三A三B=三A+三B，A+A三B三=A三+B(f三)非非三律A三=三A(g三)反演三律A+三B三=三A*三B，A*三B三=三A三+三B④邏輯三代數(shù)三化簡在保三證邏三輯功三能(生產(chǎn)三工藝三要求)不變?nèi)那叭嵯氯?，運三用邏三輯代三數(shù)的三定理三和法三則將三原始三表達三式化三簡，三得到三簡化三的電三控線三路圖三?；喨龝r經(jīng)三常用三到的三常量三和變?nèi)筷P(guān)三系為三：A+三0三=三A三A·0三=三0A+三1三=三l三A·1三=三AA+三A三=三1三A·三A=三0化簡三時經(jīng)三常用三到的三方法三：(a)合并三項法利用AB三+A三B三=三A，將兩三項合三為一三項例：AB三C三+A三BC三=三A三B(b三)吸收三法利用A+三AB三=三A消去三多余三的因三子。例：B+三AB三DF三=三B(c三)消去三法利用A+三A三B三=三A+三B消去三多余三的因三子。例：A+A三B+三DE三F三=三A+三B+三DE三F第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇(d三)配項三法利用三邏輯三表達三式乘三以一三個“1”和三加上三一個三“0”其三邏輯三功能三不變?nèi)齺磉M三行化三簡，三即利三用A+三A三=三1和A·A三=三0。⑤三繼電三接觸三器開三關(guān)的三邏輯三函數(shù)繼電三接觸三器開三關(guān)的三邏輯三電路三，是三以檢三測信三號、三主令三信號三、中三間單三元及三輸出三邏輯三變量三的反三饋觸三點作三為輸三入變?nèi)?，三以?zhí)三行元三件作三為輸三出變?nèi)慷龢?gòu)成三的電三路。通過三圖4三-2三4的三啟、三停自三鎖電三路說三明組三成繼三電接三觸器三開關(guān)三的邏三輯函三數(shù)規(guī)三律.圖4三-2三4三啟、三停自三鎖電三路圖4三-2三4(a)邏輯三函數(shù)：Fk=三SB三1+三SB三2·三K一般三形式三：Fk=X開+X關(guān)·K三(三4-三1)第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇圖4-三24三(b)邏輯三函數(shù)三：Fk=三SB三2·(S三B1三+K三)一般三形式三：Fk=三X關(guān)(X開+K)三(4三-2三)式中三,X開代表三開啟三信號三，X關(guān)代表三關(guān)閉三信號三.實際三啟動三、停三止、三自鎖三線路三，控三制一三個線三圈通三、斷三電的三條件三往往三不止三一個三。對三開啟三信號三，當三不只三一個三主令三信號三，還三必須三有其三它條三件才三能開三啟時三，則三開啟三主令三信號三用X開主表示三，其三它條三件稱三為開三啟約三束信三號，三用X開約表示三。只三有當三條件三都具三備時三，開三啟信三號才三能開三啟，三則X開主與X開約是邏三輯與三的關(guān)三系，三用X開主·X開約去代三替式(4三-1三)、(4三-2三)中的X開.當關(guān)三斷信三號不三只一三個主三令信三號，三還必三須有三其它三條件三才能三關(guān)斷三時，三則關(guān)三斷主三令信三號用X關(guān)主表示三，其三它條三件稱三關(guān)斷三約束三信號三，用X關(guān)約表示三。只三有當三信號三全為三“0”時三，信三號才三能關(guān)三斷，三則X關(guān)主與X關(guān)約是邏三輯或三的關(guān)三系，三用X關(guān)主+X關(guān)約代替三式(4三-1三)、(4三-2三)中的X關(guān)。啟動三、停三止、三自鎖三線路三擴展三公式三：FK=三X開主X開約+三(X關(guān)主+X關(guān)約)K三(4三-3三)FK=三(X關(guān)主+X關(guān)約)(X開主X開約+K)三(4三-4三)第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇（2）邏三輯設(shè)三計基三本步三驟：①根據(jù)三生產(chǎn)三工藝三要求三，作三出工三作循三環(huán)示三意圖三。②確定三執(zhí)行三元件三和檢三測元三件，三并根三據(jù)工三作循三環(huán)示三意圖三作出三執(zhí)行三元件三的動三作節(jié)三拍表三和檢三測元三件狀三態(tài)表三。③根據(jù)三主令三元件三和檢三測元三件狀三態(tài)表三寫出三各程三序的三特征三數(shù)，三確定三待相三區(qū)分三組，三增設(shè)三必要三的中三間記三憶元三件，三使待三相區(qū)三分組三的所三有程三序區(qū)三分開三。④列出三中間三記憶三元件三的開三關(guān)邏三輯函三數(shù)和三執(zhí)行三元件三的邏三輯函三數(shù)。⑤根據(jù)三邏輯三函數(shù)三式設(shè)三計電三控線三路圖三。⑥進一三步檢三查、三化簡三、完三善電三路，三增加三必要三的保三護和三聯(lián)鎖三環(huán)節(jié)三。（3）邏三輯設(shè)三計法三舉例以皮三帶運三輸機三電控三線路三設(shè)計三為例三。①皮帶三運輸三機工三作循三環(huán)示三意圖見圖4-三16（P1三43）.按生三產(chǎn)工三藝要三求，三啟動三信號三給出三后，3#皮帶三機啟三動，三經(jīng)一三定時三間，三由控三制元三件—三—時三間繼三電器KT三1發(fā)出三啟動2#皮帶三機的三信號三，2#皮帶三機啟三動；三再經(jīng)三一定三時間三，由三控制三元件三——三時間三繼電三器KT三2發(fā)出三啟動1#皮帶三機的三信號三，1#皮帶三機啟三動。三發(fā)出三停止三信號三時，1#皮帶三機停三車，三經(jīng)一三定時三間，三由控三制元三件—三—KT三3發(fā)出三停止2#皮帶三機的三信號三，2#皮帶三機停三車；三再經(jīng)三一定三時間三，由三控制三元件三——KT三4發(fā)出三停止3#皮帶三機的三信號三，3#皮帶三機停三車。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇②作出三執(zhí)行三元件三動作三節(jié)拍三表和三檢測三元件三狀態(tài)三表執(zhí)行三元件:KM三1、KM三2、KM三3；檢測三元件:KT三1、KT三2、KT三3、KT三4；其中KT三1、KT三2為啟三動用三時間三繼電三器，三用于三通電三延時三；KT三3、KT三4為停三止用三時間三繼電三器，三用于三斷電三延時三。主令三元件:啟三動按三鈕SB三2和停三止按三鈕SB三l。接觸三器和三時間三繼電三器線三圈狀三態(tài)見三表4-三1（P1三50），時間三繼電三器及三按鈕三觸點三狀態(tài)三見表4-三2（P1三50）。表中三“1”代三表線三圈通三電或三觸點三閉合三，“0”代三表線三圈斷三電或三觸點三斷開三。表中1/三0和0/三1表示三短信三號。三例如三，按三下SB三2時，三常開三觸點三閉合三；松三開時三，觸三點即三斷開三。所三產(chǎn)生三的信三號為三短信三號，三在表三中用1/三0表示三。③三決定三待相三區(qū)分三組，三設(shè)置三中間三記憶三元件根據(jù)三控制三或檢三測元三件狀三態(tài)表三得程三序特三征數(shù)三如表三4-三3示三（P1三50）。只有三“1”程三序和三“4”程三序有三相同三特征三數(shù)00三11三10，但SB三2為短三信號三，需三加自三鎖。三因此三，“1”程三序和三“4”程三序?qū)偃诳扇齾^(qū)分三組。三因為三沒有三待相三區(qū)分三組，三所以三不需三設(shè)置三中間三記憶三元件三。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇④列出三輸出三元件三邏輯三函數(shù)三式KM三3工作三區(qū)間三是程三序1～5，程三序0、l間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是SB三2，由0→三1取X開主為SB三2，程序5、6間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是KT三4，由1→三0，取X關(guān)主為KT三4，且SB三2為短三信號三，需三自鎖三。故三：KM三3三=三(S三B2三+K三M3三)K三T4KM三2工作三區(qū)間三是程三序2～4，程三序l、2間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是KT三1，由0→三1,取X開主為KT三1，程序4、5間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是KT三3，由1→三0，取X關(guān)主為KT三3，但在三開關(guān)三邊界三內(nèi)X開主·X關(guān)主不全三為1，需三自鎖三。故三：KM三2三=三(K三T1三+K三M2三)K三T3KM三1工作三程序三是程三序3，程三序2、3間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是KT三2，由0→三1取X開主為KT三2，程序3、4間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是SB三1，由1→三0→三1，取X關(guān)主為，三故：KM三1=·S三B1三*KT三2KT三1～KT三4工作三區(qū)間三是程三序1～3，程三序0、1間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是SB三2，由0→三1，且SB三2是短三信號三，需三加自三鎖，三取X開主為SB三2。程序3、4間轉(zhuǎn)三換主三令信三號是SB三1，由1→三0→三1，取X關(guān)主為SB三1，故：KT三1三=三(S三B2三+K三T1三)S三B1三KT三2三=三(S三B2三+K三T2三)S三B1第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇KT三3三=三(S三B2三+K三T3三)S三B1三KT三4三=三(S三B2三+K三T4三)S三B1由于KT三1～KT三4線圈三的通三、斷三電信三號相三同，三自鎖三信號三可用KT三1的瞬三動觸三點代三替，三上面三四個三公式三可用三一個三公式三代替三:KT三1～KT三4三=三(S三B2三+K三T1三)S三B1。⑤按邏三輯函三數(shù)式三畫出三電控三線路三圖按上三面邏三輯函三數(shù)式三畫出三電控三線路三圖,三見圖三4-三25三示.圖4三-2三5三按三邏輯三函數(shù)三畫出三的控三制線三路第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇考慮SB三1、SB三2需兩三常開三、兩三常閉三，對三按鈕三來說三難以三滿足三，改三用：KA三=(三SB三2+三K)三SB三1和KT三1～KT三4=三KA利用SB三2和SB三1控制三中繼KA線圈三，再三由KA常開三觸點三控制KT三1～KT三4線圈三，由三此畫三出圖4-三26電路三。圖4三-2三6三完三善的三控制三線路⑥進一三步完三善電三路，三增加三必要三的聯(lián)三鎖和三保護三環(huán)節(jié)三。得到三與圖4-三20（P1三45）相同三電路三。二種三設(shè)計三方法三比較三:對一三般不三太復(fù)三雜的三線路三可按三經(jīng)驗三設(shè)計三法設(shè)三計。對較三復(fù)雜三的線三路，三宜采三用邏三輯設(shè)三計法三設(shè)計.第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇4.三3三常三用電三器元三件的三選擇正確三、合三理選三用元三器件三，是三電路三安全三、可三靠工三作的三保證三。基本三原則三：①按對三電器三元件三的功三能要三求確三定電三器元三件的三類型三。②確定三電器三元件三承載三能力三的臨三界值三及使三用壽三命。三根據(jù)三電器三控制三的電三壓、三電流三及功三率的三大小三確定三電器三元件三的規(guī)三格。③確定三電器三元件三預(yù)期三的工三作環(huán)三境及三供應(yīng)三情況三，如三防油三防塵三、防三水、三防爆三及貨三源情三況。④確定三電器三元件三在應(yīng)三用中三所要三求的三可靠三性。⑤確定三電器三元件三的使三用類三別。4.三3.三1按鈕三、開三關(guān)類三電器三選擇1.三按鈕主要三根據(jù)三所需三要的三觸點三數(shù)、三使用三場合三、顏三色標三注、三以及三額定三電壓三、額三定電三流進三行選三擇。按鈕三顏色三及其三含義三：見國三標GB三52三26—85《機床三電氣三設(shè)備三通用三技術(shù)三條件三》規(guī)三定,三如:第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇（1）“三停止三”和三急停三按鈕三必須三是紅三色。（2）“三啟動三”按三鈕的三顏色三是綠三色。（3）“三啟動三”與三“停三止”三交替三動作三的按三鈕必三須是三黑色三、白三色或三灰色三。（4）點三動按三鈕必三須是三黑色三。（5）復(fù)三位按三鈕（三如保三護繼三電器三的復(fù)三位按三鈕）三必須三是藍三色。三當復(fù)三位按三鈕還三有停三止作三用時三，則三必須三是紅三色.按鈕三顏色三的含三義及三應(yīng)用三見表三4—三5（P1三54三）。2.三行程三開關(guān)主要三根據(jù)三機械三設(shè)備三運動三方式三與安三裝位三置，三擋鐵三的形三狀、三速度三、工三作力三、工三作行三程、三觸點三數(shù)量三、及三額定三電壓三、額三定電三流來三選擇三。3.三萬能三轉(zhuǎn)換三開關(guān)根據(jù)三控制三對象三的接三線方三式、三觸點三型式三與數(shù)三量、三動作三順序三和額三定電三壓、三額定三電流三等參三數(shù)進三行選三擇。4.三電源三引入三控制三開關(guān)機械三設(shè)備三常選三用刀三開關(guān)三、組三合開三關(guān)和三斷路三器等三。(1三)刀開三關(guān)與三鐵殼三開關(guān)第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇根據(jù)三電源三種類三、電三壓等三級、三電動三機容三量及三控制三極數(shù)三進行三選擇三。用于三照明三電路三時，三額定三電壓三、額三定電三流應(yīng)三等于三或大三于電三路最三大工三作電三壓與三工作三電流三。用于三電動三機直三接啟三動時三，額三定電三壓為38三0V或50三0V、額定三電流三應(yīng)等三于或三大于三電動三機額三定電三流的3倍。(2三)組合三開關(guān)根據(jù)三電流三種類三、電三壓等三級、三所需三觸點三數(shù)量三及電三動機三容量三進行三選擇三。用于三控制7kW以下三電動三機的三啟動三、停三止時三，額三定電三流應(yīng)三等于三電動三機額三定電三流的三三倍三。若不三直接三用于三啟動三和停三機，三額定三電流三只需三稍大三于電三動機三額定三電流三。(3三)斷三路器包括三正確三選用三開關(guān)三類型三、容三量等三級和三保護三方式三。①三額定三電壓三和額三定電三流應(yīng)三不小三于電三路正三常工三作電三壓和三工作三電流三。②三熱脫三扣器三的整三定電三流應(yīng)三與所三控制三電動三機的三額定三電流三或負三載額三定電三流一三致。③三電磁三脫扣三器瞬三時脫三扣整三定電三流應(yīng)三大于三負載三電路三正常三工作三時的三峰值三電流三。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇對電三動機三，斷三路器三電磁三脫扣三器的三瞬時三脫扣三整定三電流三值I按下三式計三算I≥K·IST(4—5)式中K——安全三系數(shù)三，可三取K=三1.三7；IST——電動三機啟三動電三流。4.三3.三2熔斷三器選三擇先確三定熔三體額三定電三流，三再根三據(jù)熔三體規(guī)三格，三選擇三熔斷三器規(guī)三格，三根據(jù)三被保三護電三路的三性質(zhì)三，選三擇熔三斷器三的類三型。1.三熔體三額定三電流三的選三擇(1三)三電阻三性負三載，三如照三明電三路、三信號三電路三、電三阻爐三電路三等。IFU三N≥I（4三—6三）式中IFU三N——熔體三額定三電流三；I——負載三額定三電流三。(2三)三沖擊三性負三載（三出現(xiàn)三尖峰三電流三），三如籠三型電三動機三起動三電流三為(三4～三7)Ied(Ied為電三機額三定電三流)三。單臺三不頻三繁起三、停三，且三長期三工作三的電三動機三：IFU三N＝(1三.5～2.三5)Ied（4—7）第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇單臺三頻繁三起動三、長三期工三作的三電動三機：IFU三N=(三3～3.三5)Ied（4三—8三）多臺三長期三工作三的電三動機三共用三熔斷三器：IFU三N≥(1三.5～2.三5)Iem三ax+∑Ied（4—9）或IFU三N≥Im／2.三5三(三4—10）式中Iem三ax——容量三最大三一臺三電動三機的三額定三電流三；∑Ied其余三電動三機額三定電三流之三和；Im——電路三中可三能出三現(xiàn)的三最大三電流三。當幾三臺電三動機三不同三時起三動時三，電三路中三最大三電流:Im＝7Iem三ax+∑Ied（4—11）(3三)三采用三降壓三方法三起動三的電三動機三：IFU三N≥Ied（4三—1三2）2.三熔斷三器規(guī)三格選三擇額定三電壓三大于三電路三工作三電壓三，額三定電三流等三于或三大于三所裝三熔體三額定三電流三。3.熔斷三器類三型選三擇應(yīng)根三據(jù)負三載保三護特三性的三短路三電流三大小三及安三裝條三件選三擇.第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇4.三3.三3交流三接觸三器選三擇主要三考慮三主觸三點額三定電三壓與三額定三電流三、輔三助觸三點數(shù)三量、三吸引三線圈三電壓三等級三、使三用類三別、三操作三頻率三等。主觸三點額三定電三流應(yīng)三等于或大三于負載三或電三動機三的額三定電三流。1.三額定三電壓三與額三定電三流主要三考慮三接觸三器主三觸點三的額三定電三壓與三額定三電流三。UKM三N≥UCN（4三—1三3）IKM三N≥IN=（4三—1三4）式中UKM三N——接觸三器額三定電三壓；UCN——負載三額定三線電三壓；IKM三N——接觸三器額三定電三流；IN——接觸三器主三觸點三電流三；PMN——電動三機功三率；UMN——電動三機額三定線三電壓三；K——經(jīng)驗三常數(shù)三，K＝三1～三1.三4。PMN×1三03KUMN第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇2.吸引三線圈三的電三流種三類及三額定三電壓對頻三繁動三作場三合，三宜選三用直三流勵三磁方三式;三一般三情況三下采三用交三流控三制。線圈三額定三電壓三:根三據(jù)控三制電三路復(fù)三雜程三度，三維修三、安三全要三求，三設(shè)備三采用三控制三電壓三等級三考慮三。3.其它三方面（1三）輔三助觸三點的三額定三電流三、種三類和三數(shù)量三。（2三）根三據(jù)使三用環(huán)三境選三擇有三關(guān)接三觸器三或特三殊用三接觸三器。（3）考三慮電三器的三固有三動作三時間三,電三器的三使用三壽命三和操三作頻三率。4.三3.三4三繼三電器三的選三擇1.三電磁三式通三用繼三電器先考三慮交三流類三型或三直流三類型三，而三后考三慮采三用電三壓繼三電器三還是三電流三繼電三器，三或是三中間三繼電三器。保護三用繼三電器:考三慮過三電壓三(或三過電三流)三、欠三電壓三(或三欠電三流)三繼電三器的三動作三值和三釋放三值；中間三繼電三器:考三慮觸三點類三型和三數(shù)量三，勵三磁線三圈的三額定三電壓三或額三定電三流。第4三章三電氣三控制三線路三的設(shè)三計及三元器三件選三擇2.三時間三繼電三器根據(jù)三延時三方式三、延三時精三度、三延時三范圍三、觸三點形三式及三數(shù)量三、工三作環(huán)三境等三因素三確定三類型三，再三選擇三線圈三額定三電壓三。3.熱繼三電器結(jié)構(gòu)三型式：主三要決三定于三電動三機繞三組接三法及三是否三要求三斷相三保護三。熱元三件整三定電三流按三下式三選取:IFR三N＝(0三.9三5～1.三05三)Ied（4—15）式中IFR三N——熱元三件整三定電三流。對工三作環(huán)三境惡三劣、三啟動三頻繁三的電三動機三按下三式選三取：IFR三N＝(1三.1三5～1.三5)Ied（4—16）對過三載能三力較三差的三電動三機，三熱元三