第四章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

第四章

電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和一般原則4.2電力拖動方案確定原則和電機(jī)的選擇4.3電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法4.4常用電器元件的選擇4.5電氣控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)

*4．6電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試4．7電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例

電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)出符合要求的、經(jīng)濟(jì)的電氣控制線路；并編制出設(shè)備制造、安裝和維修使用過程中必須的圖紙和資料，包括電氣原理圖、布置圖和接線圖以及設(shè)備清單和說明書等。

由于設(shè)計(jì)是靈活多變的，即使是同一功能，不同人員設(shè)計(jì)出來的線路結(jié)構(gòu)可能完全不同。因此，作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該隨時(shí)發(fā)現(xiàn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷豐富自己的知識，開闊思路，才能做出最為合格的設(shè)計(jì)。

生產(chǎn)機(jī)械電氣控制裝置的設(shè)計(jì)包含兩個(gè)基本方面：一個(gè)是滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制要求，另一個(gè)是滿足電氣控制裝置本身的制造、使用及維修的需要。因此，電氣控制裝置設(shè)計(jì)包括：原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。前者決定一臺設(shè)備的使用效能和自動化程度，即決定著生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)性、合理性。而后者，即工藝設(shè)計(jì)的合理性、先進(jìn)性決定電氣控制設(shè)備的生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、造型美觀和使用、維護(hù)方便與否。生產(chǎn)機(jī)械的種類繁多，其電氣設(shè)備也各不相同，但電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法基本相同。

4.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和一般原則

一、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

設(shè)計(jì)一臺電氣控制系統(tǒng)的新設(shè)備，一般包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）擬定電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件（任務(wù)書）；（2）選擇電氣傳動形式與控制方案；

（3）確定電動機(jī)的容量；（4）設(shè)計(jì)電氣控制原理圖；

（5）選擇電氣元件，制訂電機(jī)和電氣元件明細(xì)表；

（6）畫出電動機(jī)、執(zhí)行電磁鐵、電氣控制部件以及檢測元件的總布置圖；（7）設(shè)計(jì)電氣柜、操作臺、電氣安裝板以及非標(biāo)準(zhǔn)電器和專用安裝零件；

（8）繪制裝配圖和接線圖；（9）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和使用說明書。根據(jù)機(jī)電設(shè)備的總體技術(shù)要求和電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度不同，以上步驟可以有增有減，某些圖紙和技術(shù)文件也可適當(dāng)合并或增刪。

電氣控制設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)基本部分即：

（一）原理設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：1）擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書；2）選擇拖動方案與控制方式；3）確定電動機(jī)的類型、容量、轉(zhuǎn)速，選擇具體型號；4）設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各部分之間的關(guān)系，擬訂各部分技術(shù)要求；5）設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)；

6）選擇電氣元件，制定元器件目錄清單；7）編寫設(shè)計(jì)說明書。

電氣原理圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，是工藝設(shè)計(jì)和制定其他技術(shù)資料的依據(jù)。（二）工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容

工藝設(shè)計(jì)的主要目的是便于組織電氣控制裝置的制造，實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的調(diào)試、維護(hù)、使用提供必要的圖紙資料。其主要內(nèi)容：1）根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及總接線圖。總圖應(yīng)反映出電動機(jī)、執(zhí)行電器、電氣箱各組件、操作臺布置、電源及檢測元件的分布狀況和個(gè)部分之間的接線關(guān)系與聯(lián)接方式。這部分設(shè)計(jì)資料提供給總裝、調(diào)試和維護(hù)使用。2）按照原理框圖或劃分的組件，對總原理圖進(jìn)行編號，繪制各組件原理圖，列出各部分的元件目錄表，并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計(jì)出各組件的進(jìn)出線號。3）根據(jù)組件原理圖及選定的元件目錄表，設(shè)計(jì)組件裝配圖（電器元件布置與安裝圖）、接線圖，圖中應(yīng)反映各電器元件的安裝方式與接線方式。這些資料是組件裝配和生產(chǎn)管理的依據(jù)。4）根據(jù)組件裝配要求，繪制電器安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件圖紙，標(biāo)明技術(shù)要求。這些圖紙是機(jī)械加工和外協(xié)作加工所必須的技術(shù)資料。5）設(shè)計(jì)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，設(shè)置安裝支架，標(biāo)明安裝尺寸、面板安裝方式、各組件的連接方式、通風(fēng)散熱及開門方式。在電氣箱設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意操作維護(hù)方便與造型美觀。6）根據(jù)總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖等資料，進(jìn)行匯總，分別列出外購件清單，標(biāo)準(zhǔn)件清單及主要材料消耗定額。這些資料是生產(chǎn)管理（如采購、調(diào)度、配料等）和成本核算所必須具備的技術(shù)資料。7）編寫使用維護(hù)說明書。在原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)完成后，最后進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。二、電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則

當(dāng)機(jī)械設(shè)備的電力拖動方案和控制方案已經(jīng)確定后，就可以進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計(jì)。

電氣控制線路的設(shè)計(jì)是電力拖動方案和控制方案的具體化，一般在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：（一）最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制線路的要求

控制線路是為整個(gè)設(shè)備和工藝過程服務(wù)的。09.5.6.(機(jī)械06A)因此，在設(shè)計(jì)之前，要調(diào)查清楚生產(chǎn)要求，對機(jī)械設(shè)備的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解。

電氣設(shè)計(jì)人員深入現(xiàn)場對同類或接近的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查，收集資料，加以分析和綜合，并在此基礎(chǔ)上考慮控制方式，起動、反向、制動及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置，最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制線路的要求。

（二）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、常用的或經(jīng)過實(shí)際考驗(yàn)過的環(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，考慮到各個(gè)元件之間的實(shí)際接線，要注意電氣柜、操作臺和限位開關(guān)之間的連接線。

例如:圖4-1是電氣柜接線，要求起動按鈕SB1和停止按鈕SB2裝在操作臺上，接觸器K裝在電氣柜內(nèi)。09.4.29.(自動化06A)(a)不合理的線路(b)合理的線路圖4-1電氣柜接線

圖4-1（a）所示的接線不合理，按（a）圖接線就需要由電氣柜引出4根導(dǎo)線到操作臺的按鈕上。

圖4-1（b）所示線路是合理的，它將起動按鈕SB1和停止按鈕SB2直接連接，兩個(gè)按鈕之間距離最小，所需連接導(dǎo)線最短。這樣，只需要從電氣柜內(nèi)引3根導(dǎo)線到操作臺上，節(jié)省了一根導(dǎo)線。

(3)盡量減少電氣元件的品種、規(guī)格和數(shù)量，并盡可能采用性能優(yōu)良，價(jià)格便宜的新型器件和標(biāo)準(zhǔn)件，同一用途盡量選用相同型號的電氣元件。

(4)盡量減少不必要的觸點(diǎn)以簡化電路。在滿足動作要求的條件下，電氣元件觸點(diǎn)愈少，控制線路的故障機(jī)會率就愈低，工作的可靠性愈高。常用的方法有：

①在獲得同樣功能情況下，合并同類觸點(diǎn)。

如圖4-2所示，（b）圖將兩個(gè)線路中同一觸點(diǎn)合并，比（a）圖在電路上少了一對觸點(diǎn)。

但是在合并觸點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)對額定電流值的限制。

圖4-2(a)(b)合并同類觸點(diǎn)

圖4-3(a)不加二極管(b)加二極管

②利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦詠碛行У販p少觸點(diǎn)數(shù)，如圖4-3所示。對于弱電電氣控制電路，這樣做既經(jīng)濟(jì)又可靠。③在設(shè)計(jì)完成后，利用邏輯代數(shù)進(jìn)行化簡，得到最簡化的線路。

(5)盡量減少電器不必要的通電時(shí)間，使電氣元件在必要時(shí)通電，不必要時(shí)盡量不通電，可以節(jié)約電能并延長電器的使用壽命。(a)不合理線路(b)合理線路圖4-4以時(shí)間原則控制的電動機(jī)降壓起動線路

圖4-4為以時(shí)間原則控制的電動機(jī)降壓起動線路圖。

（a）圖中接觸器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)。

（b）圖線路比較合理，在KM2得電后，切斷了

KM1和KT的電源。

（三）保證控制線路工作的可靠性和安全性（1）選用的電氣元件要可靠、牢固、動作時(shí)間短，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4-5所示。

圖4-5中每個(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動作總是有先有后，不可能同時(shí)吸合。若接觸器KM2先吸合，線圈電感顯著增加，其阻抗比未吸合的接觸器KM1的阻抗大，因而在該線圈上的電壓降增大，使KM1的線圈電壓達(dá)不到動作電壓。

因此，若需兩個(gè)電器同時(shí)動作時(shí)，其線圈應(yīng)該并聯(lián)連接。圖4-5兩個(gè)接觸器線圈串聯(lián)產(chǎn)生飛弧(b)消除飛弧圖4-6電氣觸點(diǎn)正確連接方式

（3）正確連接電器的觸點(diǎn)。同一電氣元件的常開和常閉觸點(diǎn)靠得很近，若分別接在電源不同的相上，由于各相的電位不等，當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)，會產(chǎn)生電弧形成短路。如圖4-6所示。

圖4-6（a）所示的開關(guān)S1的常開和常閉觸點(diǎn)間由于飛弧而短路；

圖4-6（b）所示開關(guān)S1的電位相等，就不會由于飛弧而造成短路。

（4）在控制線路中，采用小容量繼電器的觸點(diǎn)來斷開或接通大容量接觸器的線圈時(shí)，要計(jì)算繼電器觸點(diǎn)斷開或接通容量是否足夠？不夠時(shí)必須加大容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。

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。

（5）在線路中應(yīng)盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個(gè)電器的控制線路，如圖4-7電器正確連接方式，（a）圖所示為不合理的，（b）圖為正確線路。

(a)不合理(b)減少元件依次動作圖4-7電器正確連接方式（6）避免發(fā)生觸點(diǎn)“競爭”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象。

通常我們分析控制回路的電器動作及觸點(diǎn)的接通和斷開，都是靜態(tài)分析，沒有考慮其動作時(shí)間。

實(shí)際上，由于電磁線圈的電磁慣性、機(jī)械慣性、機(jī)械位移量等因素，通斷過程中總存在一定的固有時(shí)間（幾十毫秒～幾百毫秒），這是電氣元件的固有特性，它的延時(shí)通常是不確定、不可調(diào)的。

在電氣控制電路中，在某一控制信號作用下，電路從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，常常有幾個(gè)電器的狀態(tài)發(fā)生變化，由于電氣元件總有一定的固有動作時(shí)間，往往會發(fā)生不按預(yù)定時(shí)序動作的情況，觸點(diǎn)爭先吸合，發(fā)生振蕩，這種現(xiàn)象稱為電路的“競爭”。另外，由于電氣元件的固有釋放延時(shí)作用，也會出現(xiàn)開關(guān)電器不按要求的邏輯功能轉(zhuǎn)換狀態(tài)的可能性，稱這種現(xiàn)象為“冒險(xiǎn)”。

“競爭”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象都將造成控制回路不能按要求動作，引起控制失靈。例如圖4-8是時(shí)間繼電器組成的反身關(guān)閉電路中觸點(diǎn)競爭與解決的方法。如圖4-8（a）所示為用時(shí)間繼電器組成的反身關(guān)閉電路。當(dāng)時(shí)間繼電器KT的常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開后，時(shí)間繼電器KT線圈失電，經(jīng)ts秒延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，而經(jīng)t1秒常開觸點(diǎn)瞬時(shí)動作斷開。如果ts>t1

則電路能反身關(guān)閉；如果ts

<

t1

則繼電器KT就再次閉合……這種現(xiàn)象就是觸點(diǎn)競爭。

在此電路中增加中間繼電器KA就可以解決觸點(diǎn)競爭，如圖4-8（b）所示。“競爭”與“冒險(xiǎn)”(b)合理電路圖4-8時(shí)間繼電器組成的反身關(guān)閉電路

要避免發(fā)生觸點(diǎn)“競爭”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象的方法有：

應(yīng)盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個(gè)電器的控制線路；

防止電路中因電氣元件固有特性引起配合不良后果，當(dāng)電氣元件的動作時(shí)間可能影響到控制線路的動作程序時(shí)，就需要用時(shí)間繼電器配合控制，這樣可清晰地反映元件動作時(shí)間及它們之間的互相配合；若不可避免，則應(yīng)將產(chǎn)生“競爭”與“冒險(xiǎn)”現(xiàn)象的觸點(diǎn)加以區(qū)分、聯(lián)鎖隔離或采用多觸點(diǎn)開關(guān)分離。

（7）在控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路。在電氣控制線路的動作過程中，意外接通的電路叫寄生電路（或假電路）。

圖4-9所示是一個(gè)具有指示燈和熱繼電器保護(hù)的正反向控制電路。

在正常工作時(shí)，能完成正反向起動、停止和信號指示；

但當(dāng)熱繼電器FR動作時(shí)，線路就出現(xiàn)了寄生電路（如圖4-9中虛線所示），使正向接觸器KM1不能釋放，起不了保護(hù)作用。

圖4-9具有指示燈和熱繼電器保護(hù)的正反向控制電路中的寄生電路

避免產(chǎn)生寄生電路的方法有：

在設(shè)計(jì)電氣控制線路時(shí)，嚴(yán)格按照“線圈、耗能元件下邊接電源（零線），上邊接觸點(diǎn)”的原則，降低產(chǎn)生寄生回路的可能性；

還應(yīng)注意消除兩個(gè)電路之間產(chǎn)生聯(lián)系的可能性，若不可避免應(yīng)加以區(qū)分、聯(lián)鎖隔離或采用多觸點(diǎn)開關(guān)分離。

如將圖中的指示燈分別用KM1、KM2的另外常開觸點(diǎn)直接連接到左邊控制母線上，就可消除寄生電路。（8）設(shè)計(jì)的線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)情況，根據(jù)現(xiàn)場的電網(wǎng)容量、電壓、頻率，以及允許的沖擊電流值等，決定電動機(jī)應(yīng)直接或間接（降壓）起動。（四）操作和維修方便

電氣設(shè)備應(yīng)力求維修方便，使用安全。電氣元件應(yīng)留有備用觸點(diǎn)，必要時(shí)應(yīng)留有備用電氣元件，以便檢修、改接線用，為避免帶電檢修應(yīng)設(shè)置隔離電器。

控制機(jī)構(gòu)應(yīng)操作簡單、便利，能迅速而方便地由一種控制形式轉(zhuǎn)換到另一種控制形式，例如由手動控制轉(zhuǎn)換到自動控制。

4.2電力拖動方案確定原則和電機(jī)的選擇

電力拖動方案是指確定電動機(jī)的類型、數(shù)量、傳動方式及電動機(jī)的起動、運(yùn)行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動等控制要求，是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，為電氣控制原理圖設(shè)計(jì)及電氣元件選擇提供依據(jù)。

確定電力拖動方案必須依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的精度、工作效率、結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動部件的數(shù)量、運(yùn)動要求、負(fù)載性質(zhì)、調(diào)速要求以及投資額等條件。

09.5.8.(機(jī)械06B)一、確定拖動方式

電動機(jī)的拖動方式有：單獨(dú)拖動，即一臺設(shè)備只有一臺電動機(jī)拖動；分立拖動，即一臺設(shè)備由多臺電動機(jī)分別驅(qū)動各個(gè)工作機(jī)構(gòu)，通過機(jī)械傳動鏈連接各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。

電氣傳動發(fā)展的趨向是縮短機(jī)械傳動鏈，電動機(jī)逐步接近工作機(jī)構(gòu)，以提高傳動效率。因而在確定拖動方式時(shí)應(yīng)根據(jù)工藝及結(jié)構(gòu)的具體情況決定電機(jī)的數(shù)量。

二、確定調(diào)速方案

不同的對象有不同的調(diào)速要求，為了達(dá)到一定的調(diào)速范圍，可采用齒輪變速箱、液壓調(diào)速裝置、雙速或多速電動機(jī)以及電氣的無級調(diào)速傳動方案。在選擇調(diào)速方案時(shí)，可參考以下幾點(diǎn)：（1）重型或大型設(shè)備主運(yùn)動及進(jìn)給運(yùn)動，應(yīng)盡可能采用電氣無級調(diào)速。這有利于簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，縮小體積，降低制造成本。

（2）精密機(jī)械設(shè)備如坐標(biāo)鏜床、精密磨床、數(shù)控機(jī)床以及某些精密機(jī)械手，為了保證加工精度和動作的準(zhǔn)確性，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(jī)床沒有特殊要求時(shí)，可選用經(jīng)濟(jì)、簡單、可靠的三相鼠籠式異步電動機(jī)，配以適當(dāng)級數(shù)的齒輪變速箱。為了簡化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大調(diào)速范圍，也可采用雙速或多速的鼠籠式異步電動機(jī)。在選用三相鼠籠式異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)滿足工藝條件要求。

在選擇電動機(jī)調(diào)速方案時(shí)，要使電動機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng)，否則將會引起拖動工作的不正常，電動機(jī)不能充分合理的使用。

例如，雙速鼠籠式異步電動機(jī)，當(dāng)定子繞組由低速為Δ連接改接成YY連接時(shí)，轉(zhuǎn)速增加1倍，功率卻增加很少，因此它適用于恒功率傳動。

對于低速為Y連接的雙速電動機(jī)改接成YY后，轉(zhuǎn)速和功率都增加1倍，而電動機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)矩卻保持不變，它適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動。分析調(diào)速性質(zhì)和負(fù)載特性，找出電機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，以確定負(fù)載需要恒功率調(diào)速還是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，為合理確定拖動方案和控制方案以及電機(jī)和電機(jī)容量的選擇提供必要的依據(jù)。三、電動機(jī)的選擇和電動機(jī)的起動、制動和反向要求

1．電動機(jī)的選擇

電動機(jī)的選擇包括電動機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)形式、額定轉(zhuǎn)速和額定功率。電動機(jī)的種類和轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速要求選擇，一般都應(yīng)采用感應(yīng)電動機(jī)，僅在起動、制動和調(diào)速不滿足要求時(shí)才選用直流電動機(jī)；感應(yīng)電動機(jī)采用變頻調(diào)速一般可滿足要求。電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)適應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場環(huán)境，可選用開啟式、防護(hù)式、封閉式、防腐式甚至是防爆式電動機(jī)；

電動機(jī)的額定功率根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載功率和負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇，使電動機(jī)容量得到充分利用。

一般情況下為了避免復(fù)雜的計(jì)算過程，電動機(jī)容量的選擇往往采用統(tǒng)計(jì)類比或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用工程估算方法，但這通常具有較大的裕度。2．電動機(jī)起動、制動和反向要求

一般說來，由電動機(jī)完成設(shè)備的起動、制動和反向要比機(jī)械方法簡單容易。

設(shè)備主軸的起動、停止、正反轉(zhuǎn)運(yùn)動和調(diào)整操作，只要條件允許最好由電動機(jī)完成。

機(jī)械設(shè)備主運(yùn)動傳動系統(tǒng)的起動轉(zhuǎn)矩一般都比較小，因此，原則上可采用任何一種起動方式。

對于它的輔助運(yùn)動，在起動時(shí)往往要克服較大的靜轉(zhuǎn)矩，必要時(shí)也可選用高起動轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)，或采用提高起動轉(zhuǎn)矩的措施。

另外，還要考慮電網(wǎng)容量，對電網(wǎng)容量不大而起動電流較大的電動機(jī)，一定要采取限制起動電流的措施，如串電阻降壓起動等，以免電網(wǎng)電壓波動較大而造成事故。傳動電動機(jī)是否需要制動，應(yīng)視機(jī)電設(shè)備工作循環(huán)的長短而定。

對于某些高速高效金屬切削機(jī)床，宜采用電動機(jī)制動。

如果對于制動的性能無特殊要求而電動機(jī)又需要反轉(zhuǎn)時(shí)，則采用反接制動可使線路簡化。

在要求制動平穩(wěn)、準(zhǔn)確，即在制動過程中不允許有反轉(zhuǎn)可能性時(shí)，則宜采用能耗制動方式。

在起吊運(yùn)輸設(shè)備中也常采用具有連鎖保護(hù)功能的電磁機(jī)械制動（斷電電磁抱閘），有些場合也采用回饋制動。

4.3電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法

電氣控制線路有兩種設(shè)計(jì)方法，一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，另一種是邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法。一、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求直接設(shè)計(jì)出控制線路。

在具體的設(shè)計(jì)過程中常有兩種做法：

一種是根據(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，綜合成所需要的控制線路；

另一種是根據(jù)工藝要求，自行設(shè)計(jì)，隨時(shí)增加所需的電氣元件和觸點(diǎn)，以滿足給定的工作條件。

（一）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)包括主電路和輔助電路等的設(shè)計(jì)。1．主電路設(shè)計(jì)

主要考慮電動機(jī)的起動、點(diǎn)動、正反轉(zhuǎn)、制動及多速電動機(jī)的調(diào)速，另外還考慮包括短路、過載、欠壓等各種保護(hù)環(huán)節(jié)以及聯(lián)鎖、照明和信號等環(huán)節(jié)。2．輔助電路設(shè)計(jì)

主要考慮如何滿足電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求。

設(shè)計(jì)步驟是：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對電氣控制電路的要求，首先設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)的控制電路，然后再根據(jù)各個(gè)控制環(huán)節(jié)之間的相互制約關(guān)系，進(jìn)一步擬定聯(lián)鎖控制電路等輔助電路的設(shè)計(jì)，最后再考慮根據(jù)線路的簡單、經(jīng)濟(jì)和安全、可靠，修改線路。

3．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)，逐步完善整個(gè)電氣控制電路的設(shè)計(jì)，直至電路動作準(zhǔn)確無誤。（二）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)1．易于掌握，使用很廣，但一般不易獲得最佳設(shè)計(jì)方案。2．要求設(shè)計(jì)者具有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過程中往往會因考慮不周發(fā)生差錯，影響電路的可靠性。3．當(dāng)線路達(dá)不到要求時(shí)，多用增加觸點(diǎn)或電器數(shù)量的方法來加以解決，所以設(shè)計(jì)出的線路常常不是最簡單經(jīng)濟(jì)的。

4．需要反復(fù)修改草圖，一般需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，設(shè)計(jì)速度慢。（三）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法舉例*下面以設(shè)計(jì)龍門刨床橫梁升降控制線路為例來說明經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。

龍門刨床（或立車）上裝有橫梁機(jī)構(gòu)，刀架裝在橫梁上，隨著加工工件大小不同橫梁機(jī)構(gòu)需要沿立柱上下移動，在加工過程中，橫梁又需要保證夾緊在立柱上不松動。橫梁的上升與下降由橫梁升降電動機(jī)來驅(qū)動；橫梁的夾緊與放松由橫梁夾緊放松電動機(jī)來驅(qū)動。

橫梁升降電動機(jī)裝在龍門頂上，通過蝸輪傳動，使立柱上的絲杠轉(zhuǎn)動，通過螺母使橫梁上下移動。

橫梁夾緊電動機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)傳動夾緊螺桿，通過杠桿作用使壓塊夾緊或放松。龍門刨床橫梁夾緊放松示意圖如圖4-10所示。

圖4-10龍門刨床橫梁夾緊放松示意圖

橫梁機(jī)構(gòu)對電氣控制系統(tǒng)的工藝要求：（1）刀架裝在橫梁上，要求橫梁能沿立柱作上升、下降的調(diào)整移動。（2）在加工過程中，橫梁必須緊緊地夾在立柱上，不許松動。夾緊機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)橫梁的夾緊和放松。（3）在動作配合上，橫梁夾緊與橫梁移動之間必須有一定的操作程序：

按向上或向下移動按鈕后，首先使夾緊機(jī)構(gòu)自動放松；

橫梁放松后，自動轉(zhuǎn)換成向上或向下移動；

移動到所需要位置后松開按鈕，橫梁自動夾緊；

夾緊后夾緊電動機(jī)自動停止運(yùn)動。（4）橫梁在上升與下降時(shí)，應(yīng)有上下行程的限位保護(hù)。（5）正反向運(yùn)動之間，以及橫梁夾緊與移動之間要有必要的聯(lián)鎖。

在了解清楚生產(chǎn)工藝要求之后，可進(jìn)行控制線路的設(shè)計(jì)。1．設(shè)計(jì)主電路

根據(jù)橫梁能升降移動和能夾緊放松的工藝要求，需要用兩臺電動機(jī)來驅(qū)動，且電動機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。

因此采用4個(gè)接觸器KMl、KM2和KM3、KM4，分別控制升降電機(jī)M1和夾緊放松電動機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)，如圖4-11（a）所示。因此，主電路就是控制兩臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路。2．設(shè)計(jì)基本控制電路

由于橫梁的升降和夾緊放松均為調(diào)整運(yùn)動，故都采用點(diǎn)動控制。

采用兩個(gè)點(diǎn)動按鈕分別控制升降和夾緊放松運(yùn)動，僅靠兩個(gè)點(diǎn)動按鈕控制4個(gè)接觸器線圈是不夠的，需要增加兩個(gè)中間繼電器KAl和KA2。根據(jù)工藝要求可以設(shè)計(jì)出如圖4-11(b)所示的草圖。

圖4-11(a)橫梁控制的主電路圖(b)橫梁控制的輔助電路草圖

經(jīng)仔細(xì)分析可知，該線路存在以下問題：

①按上升點(diǎn)動按鈕SB1后，接觸器KM1和KM4同時(shí)得電吸合，橫梁的上升與放松同時(shí)進(jìn)行；按下降點(diǎn)動按鈕SB2，也出現(xiàn)類似情況。不滿足“夾緊機(jī)構(gòu)先放松，橫梁后移動”的工藝要求。

②放松接觸器線圈KM4一直通電，使夾緊機(jī)構(gòu)持續(xù)放松，沒有設(shè)置檢測元件檢查橫梁放松的程度。③松開按鈕SB1，橫梁不再上升，橫梁夾緊線圈得電吸合，橫梁持續(xù)夾緊，不能自動停止。

根據(jù)以上問題，需要恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過程中的變化參量，實(shí)現(xiàn)上述自動控制要求。

3．選擇控制參量，確定控制原則（1）反映橫梁放松程度的參量?？梢圆捎眯谐涕_關(guān)SQl檢測放松程度。

見圖4-12。當(dāng)橫梁放松到一定程度時(shí)，其壓塊壓動SQ1，使常閉觸點(diǎn)SQ1斷開，表示已經(jīng)放松，接觸器KM4線圈失電；同時(shí)，常開觸點(diǎn)SQ1閉合，使上升或下降接觸器KM1和KM2通電，橫梁向上或向下移動。（2）反映橫梁夾緊程度的參量可以有時(shí)間參量、行程參量和反映夾緊力的電流量。

若用時(shí)間參量，不易調(diào)整準(zhǔn)確；若用行程參量，當(dāng)夾緊機(jī)構(gòu)磨損后，測量也不準(zhǔn)確。

本例選用反映夾緊力的電流參量是適宜的，夾緊力大，電流也大，故可以借助過電流繼電器來檢測夾緊程度。

在圖4-12中，夾緊電機(jī)M2的主電路中串聯(lián)過電流繼電器KI，將其動作電流整定在2IN。KI的常閉觸點(diǎn)串接在KM3控制支路中。當(dāng)夾緊橫梁時(shí)，M2的電流逐漸增大，當(dāng)電流超過KI整定值時(shí)，KI的常閉觸點(diǎn)斷開，KM3線圈失電，M2自動停止夾緊的工作。

4．設(shè)計(jì)聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)

采用行程開關(guān)SQ2和SQ3分別實(shí)現(xiàn)橫梁上升、下降行程的限位保護(hù)。圖4-12為修改后的完整控制線路圖。采用熔斷器FUl和FU2作短路保護(hù)。

行程開關(guān)SQ1不僅反映了放松信號，而且還起到了橫梁升降和橫梁夾緊之間的聯(lián)鎖作用。

中間繼電器KAl、KA2的常閉觸點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)橫梁升降電動機(jī)和夾緊電動機(jī)正反向運(yùn)動的聯(lián)鎖保護(hù)。

圖4-12完整的控制線路圖

（1）按下橫梁上升點(diǎn)動按鈕SB1，由于行程開關(guān)SQ1的常開觸點(diǎn)沒有壓合，升降電動機(jī)M1不工作；中間繼電器KA1線圈得電，KM4線圈得電，夾緊放松電動機(jī)M2工作，將橫梁放松。（2）當(dāng)橫梁放松到一定程度時(shí)，夾緊裝置將SQ1壓下，其常閉觸點(diǎn)斷開，KM4線圈失電，夾緊放松電動機(jī)停止工作；SQ1常開觸點(diǎn)閉合，KM1線圈得電，升降電動機(jī)M1起動，驅(qū)動橫梁在放松狀態(tài)下向上移動。

（3）當(dāng)橫梁移動到所需位置時(shí)，松開上升點(diǎn)動按鈕SB1，KA1線圈失電，KM1線圈失電，使升降電動機(jī)M1停止工作；由于橫梁處于放松狀態(tài)，SQ1的常開觸點(diǎn)一直閉合，KA1常閉觸點(diǎn)閉合，KM3線圈得電，使M2反向工作，從而進(jìn)入夾緊階段。（4）當(dāng)夾緊電動機(jī)M2剛起動時(shí)，起動電流較大，過電流繼電器KI動作，但是由于SQ1的常開觸點(diǎn)閉合，KM3線圈仍然得電；橫梁繼續(xù)夾緊，電流減小，過電流繼電器KI復(fù)位；在夾緊過程中，行程開關(guān)SQ1復(fù)位，為下次放松作準(zhǔn)備。

當(dāng)夾緊到一定程度時(shí)，過電流繼電器KI動作，其的常閉觸點(diǎn)斷開，KM3線圈失電，切斷夾緊放松電動機(jī)M2，整個(gè)上升過程到此結(jié)束。

橫梁下降的操作過程與橫梁上升操作過程類同。5．線路的完善和校核

控制線路設(shè)計(jì)完畢后，往往還有不合理的地方，或者還有需要進(jìn)一步簡化之處，應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地校核。

對圖4-12所示線路審核是對照生產(chǎn)機(jī)械工藝要求，反復(fù)分析所設(shè)計(jì)線路是否能逐條實(shí)現(xiàn)，是否會出現(xiàn)誤動作，是否保證了設(shè)備和人身安全，是否還要進(jìn)一步簡化以減少觸點(diǎn)或節(jié)省連線等。

圖4-12修正后的完善的控制線路圖

分四個(gè)階段對橫梁升／降移動和夾緊／放松進(jìn)行分析：（1）按下橫梁上升點(diǎn)動按鈕SB1→中間繼電器KA1線圈得電→KM4線圈得電→夾緊電動機(jī)M2工作→將橫梁放松。（2）當(dāng)橫梁放松到一定程度時(shí)，夾緊裝置將SQ1壓下→SQ1常閉觸點(diǎn)斷開→KM4線圈失電→M2停止工作；

而SQ1常開觸點(diǎn)閉合→KM1線圈得電→升降電動機(jī)M1起動→橫梁在放松狀態(tài)下向上移動。（3）當(dāng)橫梁移動到所需位置時(shí)，松開SB1→KA1線圈失電→KA1常開觸點(diǎn)復(fù)原→KM1線圈失電→使M1停止工作；

由于橫梁處于放松狀態(tài)，SQ1的常開觸點(diǎn)一直是閉合的→KA1常閉觸點(diǎn)復(fù)原→KM3線圈得電→使M2反轉(zhuǎn)→從而進(jìn)入夾緊階段。（4）當(dāng)M2剛起動時(shí)→IQ較大，KI動作,常閉觸點(diǎn)雖斷開了→但SQ1的常開觸點(diǎn)閉合→KM3線圈仍然得電→橫梁繼續(xù)夾緊→當(dāng)IQ較小時(shí)→KI常閉觸點(diǎn)復(fù)位→在夾緊過程中→SQ1復(fù)位，為下次放松作準(zhǔn)備。

當(dāng)夾緊到一定程度時(shí)→KI的常閉觸點(diǎn)斷開→KM3線圈失電→M2停止→夾緊結(jié)束。

橫梁下降的操作過程與橫梁上升操作過程類同。

以上分析初看無問題，但仔細(xì)分析第二階段即橫梁上升或下降階段，其條件是橫梁放松到位。如果按下SB1后SB2的時(shí)間很短，橫梁放松還未到位就已松開按下的按鈕，致使橫梁既不能放松又不能進(jìn)行夾緊，容易出現(xiàn)事故。改進(jìn)的方法是將KM4的輔助觸點(diǎn)并聯(lián)在KM1、KM2兩端，使橫梁一旦放松，就必然繼續(xù)工作至放松到位，然后可靠地進(jìn)入夾緊階段。

電氣原理圖設(shè)計(jì)實(shí)例（經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法）：

以皮帶運(yùn)輸機(jī)的電氣控制電路為例來說明經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)過程。

皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種連續(xù)平移運(yùn)輸機(jī)械，常用于糧食、礦山等生產(chǎn)流水線上將糧食、礦石等從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方。它一般由多條皮帶組成，這樣可以改變運(yùn)輸?shù)姆较蚝托倍取?9.5.8.(自動化06B)

皮帶運(yùn)輸機(jī)屬于長期工作制。不需要調(diào)速，沒有特殊要求也不需要反轉(zhuǎn)。所以其拖動電動機(jī)多采用籠型異步電動機(jī)。

在考慮事故的情況下，可能有重載起動，需要起動轉(zhuǎn)矩大，所以可以由雙籠型異步電動機(jī)或繞線式異步電動機(jī)拖動。

如圖所示為三條皮帶機(jī)的工作示意圖。1．皮帶運(yùn)輸機(jī)的工藝要求（1）起動時(shí)，順序?yàn)?#、2#、1#，并要求有一定的時(shí)間間隔，以免貨物在皮帶機(jī)上堆積，造成后面的皮帶重載起動。（2）停止時(shí)，順序?yàn)?#、2#、3#，以保證停車后皮帶機(jī)上不殘存貨物；（3）不論2#、3#哪一個(gè)出故障，1#必須停車，以免繼續(xù)進(jìn)料造成貨物堆積。（4）有必要的保護(hù)裝置。2．主電路的設(shè)計(jì)

三條皮帶機(jī)由三臺電動機(jī)拖動，均采用籠型異步電動機(jī)。由于電網(wǎng)容量相對于電動機(jī)的容量足夠大，而且三臺電動機(jī)又不同時(shí)起動，所以不會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊，采用直接起動。由于皮帶機(jī)不經(jīng)常起動、制動，且對于制動時(shí)間和停車準(zhǔn)確度也沒有特殊要求，所以制動時(shí)采用自由停車。

三臺電動機(jī)都用熔斷器做短路保護(hù)，用熱繼電器做過載保護(hù)。設(shè)計(jì)出的主電路如圖4.12所示。3．基本控制電路的設(shè)計(jì)

三臺電動機(jī)由三個(gè)接觸器控制其起、停。

起動時(shí)的順序?yàn)?#、2#、1#，可以通過3#的接觸器動合觸點(diǎn)去控制2#的接觸器線圈，用2#的接觸器動合觸點(diǎn)去控制1#的接觸器線圈來實(shí)現(xiàn)。

制動時(shí)，可以通過1#的接觸器動合觸點(diǎn)與控制2#的接觸器的動斷按鈕并聯(lián)，用2#的接觸器動合觸點(diǎn)與控制3#的接觸器的動斷按鈕并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。

其基本控制電路如圖所示?？梢?，只有按下SB5，KM3動作后，按下SB3，KM2線圈才能得電動作，然后按下SB1，KM1線圈得電動作，實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)的順序起動。

同理，只有按下SB2，KM1斷電釋放后，按下SB4，KM2線圈才能斷電，然后按下SB6，KM3線圈斷電，實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)的順序停車。

啟動時(shí)，依次按下SB5、SB3、SB1；停止時(shí)，依次按下SB2、SB4、SB6。4．控制電路特殊部分的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)自動控制，皮帶機(jī)的起動和停車過程可以用行程參量和時(shí)間參量來加以控制。由于皮帶是回轉(zhuǎn)運(yùn)動，檢測行程比較困難，而用時(shí)間參量控制比較方便。所以采用時(shí)間為變化參量，利用時(shí)間繼電器作為輸出器件的控制信號，以通電延時(shí)的動合觸點(diǎn)作為起動信號，以斷電延時(shí)的動合觸點(diǎn)作為停車信號。

為了使三條皮帶自動地按順序進(jìn)行工作，采用中間繼電器KA，如圖所示。工作原理：

啟動時(shí)：

按下啟動按鈕SB2→KA動作，自鎖、聯(lián)鎖→KT1、KT2延時(shí)動作，KT3、KT4瞬時(shí)動作→KM3動作，自鎖→電動機(jī)M3啟動。

KT1延時(shí)時(shí)間到，動作→KM2動作，自鎖→電動機(jī)M2啟動。

KT2延時(shí)時(shí)間到，動作→KM1動作，自鎖→電動機(jī)M1啟動。

KM3瞬時(shí)動作。停止時(shí)：

按下停止按鈕SB1→KA斷電復(fù)位→KT1、KT2瞬時(shí)復(fù)位，KT3、KT4延時(shí)復(fù)位→KM1斷電復(fù)位→電動機(jī)M1停止。

KT3延時(shí)時(shí)間到，動作→KM2斷電復(fù)位→電動機(jī)M2停止。

KT4延時(shí)時(shí)間到，動作→KM3斷電復(fù)位→電動機(jī)M3停止。

KM1瞬時(shí)復(fù)位。5．聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

按下SB1發(fā)出停車指令時(shí)，KT1、KT2、KA同時(shí)斷電，其動合觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開，接觸器KM2、KM3若不加自鎖，KT3、KT4的延時(shí)將不起作用，KM2、KM3線圈將瞬時(shí)斷開，電動機(jī)不能按順序停車，所以需要加上自鎖環(huán)節(jié)。

三臺熱繼電器的保護(hù)觸點(diǎn)均串聯(lián)在KA的線圈電路中，這樣無論哪一個(gè)皮帶發(fā)生過載，都能按1#、2#、3#順序停車。電路的失壓保護(hù)由繼電器KA實(shí)現(xiàn)。6．電路的綜合審查

完整的控制電路如圖所示。

按下起動按鈕SB2，中間繼電器KA得電吸合并自鎖，KA的一個(gè)動合觸點(diǎn)閉合，接通時(shí)間繼電器KT1~KT4，其中KT1、KT2為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器，KT3、KT4為斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。所以KT3、KT4的動合觸點(diǎn)立即閉合為接觸器KM2和KM3的線圈得電做好準(zhǔn)備。

KT1通電延時(shí)時(shí)間比KT2短，KT3斷電延時(shí)時(shí)間比KT4短。

KA另一個(gè)動合觸點(diǎn)閉合，與KT4一起接通接觸器KM3，使電動機(jī)M3首先起動，經(jīng)過一段時(shí)間后若達(dá)到KT1的整定時(shí)間，則時(shí)間繼電器KT1的動合觸點(diǎn)閉合，使KM2得電吸合，電動機(jī)M2起動，在經(jīng)過一段時(shí)間后若達(dá)到KT2的整定時(shí)間，則時(shí)間繼電器KT2的動合觸點(diǎn)閉合，使KM1得電吸合，電動機(jī)M1起動。

按下停止按鈕SB1，中間繼電器KA斷電釋放，4個(gè)時(shí)間繼電器同時(shí)斷電，KT1、KT2的動合觸點(diǎn)立即斷開，KM1失電，電動機(jī)M1停車。由于KM2自鎖，所以只有達(dá)到KT3的整定時(shí)間，KT3的動合觸點(diǎn)斷開，使KM2斷電，電動機(jī)M2停車，最后達(dá)到KT4的整定時(shí)間，KT4的動合觸點(diǎn)斷開，使KM3斷電，電動機(jī)M3停車。*二、邏輯分析設(shè)計(jì)法

邏輯設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)來分析、化簡、設(shè)計(jì)線路的方法。這種設(shè)計(jì)方法是將控制線路中的繼電器、接觸器線圈的通、斷，觸點(diǎn)的斷開、閉合等看成邏輯變量，并根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯函數(shù)關(guān)系式來表達(dá)，然后再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行簡化，根據(jù)最簡式畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，最后再作進(jìn)一步的檢查和完善，即能獲得需要的控制線路。

邏輯設(shè)計(jì)法較為科學(xué)，能夠用必須的最少的中間記憶元件（中間繼電器）的數(shù)目確定實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動控制線路，以達(dá)到使邏輯電路最簡單的目的，設(shè)計(jì)的線路比較簡化、合理。

但是當(dāng)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，這種方法就顯得十分繁瑣，工作量也大。

因此，如果將一個(gè)較大的、功能較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)分成若干個(gè)互相聯(lián)系的控制單元，用邏輯設(shè)計(jì)方法先完成每個(gè)單元控制線路的設(shè)計(jì)，然后再用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法把這些單元電路組合起來，各取所長，也是一種簡捷的設(shè)計(jì)方法。

1．利用邏輯函數(shù)化簡來簡化電路

邏輯函數(shù)的化簡可以使繼電接觸器控制電路簡化。對于較簡單的邏輯函數(shù)，可以利用邏輯代數(shù)的基本定律和運(yùn)算法則，并綜合運(yùn)用并項(xiàng)、擴(kuò)項(xiàng)、提取公因子等方法進(jìn)行化簡。

有關(guān)邏輯代數(shù)化簡的基本定理見教材。例：對圖4-13(a)所示線路寫出邏輯函數(shù)并進(jìn)行簡化,F=ABC+ABC+BC+AC+BC=AC（1+B）+BC（1+A）+BC=AC+BC+BC=AC+B

化簡后的線路如圖4-13(b)所示。

圖4-13(a)未化簡電路圖(b)化簡后的簡化電路

利用邏輯函數(shù)來簡化電路需要注意以下問題：（1）注意觸點(diǎn)容量的限制。檢查化簡后觸點(diǎn)的容量是否足夠，尤其是擔(dān)負(fù)關(guān)斷任務(wù)的觸點(diǎn)。（2）注意線路的合理性和可靠性。一般繼電器和接觸器有多對觸點(diǎn)，在有多余觸點(diǎn)的情況下，不必強(qiáng)求化簡，而應(yīng)考慮充分發(fā)揮元件的功能，讓線路的邏輯功能更明確。2．繼電接觸器線路的邏輯函數(shù)

繼電器、接觸器線路是開關(guān)線路，符合邏輯規(guī)律。它以按鈕、觸點(diǎn)和中間繼電器等作為輸入邏輯變量，進(jìn)行邏輯函數(shù)運(yùn)算后得出以執(zhí)行元件為輸出變量。通過下面簡單線路對其邏輯函數(shù)表達(dá)式的規(guī)律加以說明。

例：圖4-14（a）、（b）為兩個(gè)簡單的起、保、停電路。按2-1-2小節(jié)的規(guī)定，常開觸點(diǎn)（動合觸點(diǎn)）的狀態(tài)用相同字符來表示，而常閉觸點(diǎn)（動斷觸點(diǎn)）的狀態(tài)以邏輯非表示。則SB1為起動信號（開啟），SB2為停止信號（關(guān)斷），KM的動合觸點(diǎn)為KM。

對圖（a）和圖（b）可分別寫出邏輯函數(shù)為：

fKM=SB1+SB2·KM（4-1）fKM=SB2·（SB1+KM） （4-2）

圖4-14(a)、(b)為兩個(gè)簡單的起、保、停電路

將圖4-14中SB1作為開啟信號X開；SB2作為關(guān)斷信號X關(guān)；KM為自鎖信號；則接觸器KM的邏輯函數(shù)fKM的一般形式為：

fKM=X開+X關(guān)·KM （4-3）

fKM=X關(guān)·(X開+KM） （4-4）

圖4-14中的兩個(gè)電路圖邏輯功能相似，但從邏輯函數(shù)表達(dá)式來看:

式（4-3）中的X開=1時(shí)，fKM=1，X關(guān)這時(shí)不起控制作用，因此這種電路稱為開啟從優(yōu)形式；式（4-4）中的X關(guān)=0時(shí)，fKM=0，X開這時(shí)不起控制作用，因此這種電路稱為關(guān)斷從優(yōu)形式。一般為了安全起見，選擇圖4-14（b）的關(guān)斷從優(yōu)形式。

實(shí)際的起、保、停電路往往有很多相互限制的條件，因此需要添加起、保、停電路的聯(lián)鎖條件，對開啟信號和關(guān)斷信號增加約束條件。例如，動力頭主軸電動機(jī)必須在滑臺停在原位時(shí)才能起動，滑臺進(jìn)給到需要位置時(shí)，才允許主軸電動機(jī)停止。因此，對開啟信號及關(guān)斷信號都增加了約束條件。（1）開啟信號：當(dāng)開啟的轉(zhuǎn)換主令信號不止一個(gè)，要求具備其它條件才能開啟時(shí)，則開啟信號用X開主表示，其它條件稱開啟約束信號，用X開約表示。顯然，只有條件都具備才能開啟，說明X開主與X開約是“與”的邏輯關(guān)系。因而X開=X開主·X開約。

（2）關(guān)斷信號：當(dāng)關(guān)斷信號不止一個(gè)，要求具備其它條件才能關(guān)斷時(shí)，則關(guān)斷信號用X關(guān)主表示，其它條件稱為關(guān)斷的約束信號，以X關(guān)約表示。顯然，X關(guān)主與X關(guān)約全為“0”時(shí)，才能關(guān)斷，所以X關(guān)主與X關(guān)約是“或”的關(guān)系。因而X關(guān)=X關(guān)主＋X關(guān)約?？蓪⑹剑?-3）和式（4-4）擴(kuò)展成式（4-5）和式（4-6）。

fKM=X開主·X開約+（X關(guān)主＋X關(guān)約）KM （4-5）

fKM=（X關(guān)主＋X關(guān)約)（X開主·X開約+KM）（4-6）

根據(jù)式（4-5）和（4-6）可設(shè)計(jì)具有開啟條件和關(guān)斷條件的動力頭主軸電動機(jī)起動線路。若滑臺在原位，壓行程開關(guān)SQ1運(yùn)行；若滑臺進(jìn)給到需要位置時(shí)，壓行程開關(guān)SQ2停止。而起動按鈕為SB1，停止按鈕為SB2。

其中：X開主＝SB1，X開約＝SQ1，X關(guān)主＝SB2X關(guān)約＝SQ2。

fKM＝SB1·SQ1＋（SB2＋SQ2）KM （4-7）

fKM＝（SB2＋SQ2）（SB1·SQ1＋KM）（4-8）

上述兩式對應(yīng)的線路如圖4-15（a）、（b）所示。

圖4-15(a)、(b)動力頭控制電路（一）邏輯設(shè)計(jì)方法的一般步驟

邏輯設(shè)計(jì)法可以使線路簡化，充分利用電氣元件來得到較合理的線路。對復(fù)雜線路的設(shè)計(jì)，特別是生產(chǎn)自動線、組合機(jī)床等控制線路的設(shè)計(jì)，采用邏輯設(shè)計(jì)法比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法更為方便、合理。

邏輯設(shè)計(jì)法的一般步驟：（1）充分研究加工工藝過程，作出工作循環(huán)圖或工作示意圖；（2）按工作循環(huán)圖作出執(zhí)行元件及檢測元件狀態(tài)表；

（3）根據(jù)狀態(tài)表，設(shè)置中間記憶元件，并列寫中間記憶元件及執(zhí)行元件邏輯函數(shù)式；

（4）根據(jù)邏輯函數(shù)式建立電路結(jié)構(gòu)圖；（5）進(jìn)一步完善電路，增加必要的連鎖、保護(hù)等輔助環(huán)節(jié)，檢查電路是否符合原控制要求，有無寄生回路，是否存在觸點(diǎn)競爭現(xiàn)象等。

完成以上五步，則可得到一張完整的控制原理圖。

（二）用邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行線路設(shè)計(jì)

下面仍以龍門刨床橫梁升降介紹邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)自動控制線路。龍門刨床橫梁升降移動是按上升或下降按鈕SBl或SB2實(shí)現(xiàn)，首先橫梁夾緊電機(jī)M2由接觸器KM4控制向放松方向運(yùn)行，完全放松后碰行程開關(guān)SQl，控制接觸器KMl或KM2動作，然后升降電機(jī)M1驅(qū)動橫梁上升或下降；當(dāng)?shù)竭_(dá)需要位置時(shí)手松開按鈕SBl或SB2，橫梁停止升降移動，由接觸器KM3控制自動夾緊，SQ1復(fù)位；當(dāng)夾緊力達(dá)到一定程度時(shí)，過電流繼電器KI動作，夾緊電機(jī)停止工作。以下按前面介紹的五個(gè)步驟內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1．按上述工藝過程可列出工藝循環(huán)圖如圖4-16所示

圖中：SBl／SB2中的“／”表示“或”。

2．根據(jù)工作循環(huán)圖列出狀態(tài)表

狀態(tài)表是按照工藝循環(huán)圖的順序把各程序輸入信號（檢測元件）的狀態(tài)、中間元件狀態(tài)和輸出的執(zhí)行元件狀態(tài)用“0”，“1”表示出來，列成表格形式。元件處于原始狀態(tài)為“0”狀態(tài)，受激狀態(tài)（開關(guān)受壓動作，電器吸合）為“1”狀態(tài)。將各程序元件狀態(tài)一一填入，若一個(gè)程序之內(nèi)狀態(tài)有1～2次變化，則用1/0、0/1或1/0/1、0/1/0。根據(jù)上面規(guī)定列出狀態(tài)表4-2。

表4-2龍門刨床橫梁升降狀態(tài)表程序名稱執(zhí)行元件狀態(tài)檢測元件狀態(tài)轉(zhuǎn)換主令信號KM1／KM2KM3KM4SQ1KISB1／SB20原位0/000000/01放松0/001001/1SB1/SB22上升/下降1/100101/1SQ13夾緊0/0100/0SB1/SB24停止0/00000/0KI

3．根據(jù)狀態(tài)表設(shè)置中間記憶元件，并列寫中間記憶元件邏輯函數(shù)式及執(zhí)行元件邏輯函數(shù)式

（1）找出特征數(shù)

特征數(shù)是在各個(gè)程序中由檢測元件狀態(tài)構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)，檢測元件分別為SQ1、KI和SB1/SB2。

根據(jù)表4-2，各程序特征數(shù)如下表4-3。

表4-3特征數(shù)表*程序名稱SQ1KISB1／SB2特征數(shù)0原位000/00001放松001/10012上升/下降101/11013夾緊0/01101000100004停止00/0010000

（2）決定待相區(qū)分組

特征數(shù)決定了檢測元件的狀態(tài)也決定了線路的輸出狀態(tài)。不同的程序之間，特征數(shù)不能相同。從表4-3可知，如果程序與程序之間的特征數(shù)相同，就意味著相同的輸入，對應(yīng)于不同的輸出結(jié)果，且這些不同的結(jié)果是不確定的，這是進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不允許存在的現(xiàn)象。本例中第三程序的000與第四程序的000特征數(shù)相同，程序與程序間的特征數(shù)相同稱為待相分區(qū)組，特征數(shù)互不相同的程序叫做相分區(qū)組。因此，必須將待相分區(qū)組增加新的特征數(shù)，使其成為相分區(qū)組。

（3）設(shè)置中間記憶元件——中間繼電器Ｋ，使待相區(qū)分組成為相區(qū)分組

第三程序和第四程序中都有特征數(shù)000，為待相分區(qū)組，因此必須設(shè)置中間繼電器K來增加特征數(shù)。

若第三程序K為1，第四程序K為0，則將待相區(qū)分組轉(zhuǎn)化為相區(qū)分組。 原特征數(shù) K 新特征數(shù)第三程序 000 1 0001第四程序 000 0 0000

由于KM3本身就具有記憶功能，可用KM3替代K，以省去一中間繼電器。由表4-2可知，由KM3、SQ1、KA3和SB1/SB2組成1000特征數(shù)，因而第三程序一定要自鎖。

（4）列出中間元件和輸出元件的邏輯函數(shù)式在前面已經(jīng)介紹過兩種邏輯函數(shù)表達(dá)式（4-5）、（4-6）如下：

fKM=X開主·X開約+（X關(guān)主＋X關(guān)約）KM

fKM=（X關(guān)主＋X關(guān)約）（X開主·X開約+KM）

列出邏輯函數(shù)首先應(yīng)根據(jù)狀態(tài)表，找出該輸出元件工作的區(qū)域，輸出元件的工作區(qū)域以開啟邊界線和關(guān)斷邊界線為界。由表4-2可知，輸出元件在某程序開啟通電，則對應(yīng)該程序的上橫線為開啟邊界線；在某程序關(guān)斷，則對應(yīng)該程序的下橫線為關(guān)斷邊界線，元件在開關(guān)邊界線內(nèi)應(yīng)為“1”，在邊界線外應(yīng)為“0”。

列寫邏輯函數(shù)表達(dá)式的關(guān)鍵是找出開啟線和關(guān)斷線、X開主和X開約信號、X關(guān)主和X關(guān)約信號。

X開主信號如果主令信號由常態(tài)變成受激，則取其常開（動合）觸點(diǎn)，若相反則取其常閉（動斷）觸點(diǎn)；

X關(guān)主信號如果主令信號由常態(tài)變成受激，則取其常閉（動斷）觸點(diǎn)，若相反則取其常開（動合）觸點(diǎn)；

X開約信號原則上應(yīng)取開啟線近旁的“1”狀態(tài)而開關(guān)邊界線外盡量為“0”狀態(tài)的輸入變量；

X關(guān)約信號原則上應(yīng)取關(guān)斷線近旁的“0”狀態(tài)而開關(guān)邊界線外盡量為“1”狀態(tài)的輸入變量。

列出的邏輯函數(shù)必須保證輸出元件在開關(guān)邊界線內(nèi)應(yīng)為“1”，在邊界線外應(yīng)為“0”，這是確定邏輯函數(shù)的依據(jù)。至于是否加自鎖環(huán)節(jié)則應(yīng)根據(jù)X開主·X開約為“1”的范圍而定:

若在開關(guān)邊界線內(nèi)X開主·X開約不能保持“1”狀態(tài)（即為短信號），則要加自鎖環(huán)節(jié)；若在開關(guān)邊界線內(nèi)X開主·X開約始終保持“1”狀態(tài)（即為長信號）則不需要自鎖。

下面對四個(gè)輸出元件KM1、KM2、KM3和KM4寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。

①輸出元件KM4，功能為橫梁放松。

根據(jù)表4-2得出工作區(qū)域?yàn)榈谝怀绦?。開啟邊界線上SB1或SB2，開啟狀態(tài)由常態(tài)到受激，因此取其常開觸點(diǎn)，X開主=（SB1+SB2）。關(guān)斷邊界線上為SQl受激，因此取其常閉觸點(diǎn)為X關(guān)主＝。SB1或SB2為長信號，無須自鎖,即KM4=0。則由4-6式得出：fKM4＝(X關(guān)主+X關(guān)約)(X開主.

X開約+KM)

＝

(SBl十SB2)·

（4-9）

②輸出元件KMl／KM2，功能為橫梁上升／下降。工作區(qū)域?yàn)榈诙绦?。橫梁上升的開啟邊界線上SQ1處于受激狀態(tài)，所以取SQ1常開觸點(diǎn)（動合）狀態(tài)，即X開主＝SQ1；為了防止升、降按鈕同時(shí)按壓的誤操作，將SB2的常閉觸點(diǎn)（動斷）的狀態(tài)作為X開約＝SB2

。在開關(guān)邊界線內(nèi)X開主·X開約＝SQ1·SB2＝1，因此不需要自鎖環(huán)節(jié),KM=0；關(guān)斷邊界線上SB1受激變?yōu)槌B(tài)，取其常開觸點(diǎn)（動合）狀態(tài)，即X關(guān)主＝SB1。KM2的邏輯函數(shù)式原理上與此相同，只是選擇SB2為下降按鈕。得出以下兩式：

fKMl＝

SQ1·SB2·SB1 （4-10）

fKM2＝SQ1·SB1·SB2 （4-11）

③輸出元件KM3，功能為橫梁夾緊。工作區(qū)域?yàn)榈谌绦?。橫梁上升開啟邊界線上SBl由受激轉(zhuǎn)為常態(tài)，取常閉觸點(diǎn)，即X開主＝SBl，X開約＝SQ1·SB2；同理，橫梁下降時(shí)開啟邊界線上SB2由受激轉(zhuǎn)為常態(tài)，取常閉觸點(diǎn)，即X開主＝SB2，X開約=SQ1·SBl。

由于SQl在開關(guān)邊界內(nèi)由1變0，因此需要KM3自鎖。在關(guān)斷邊界線上KI由常態(tài)到受激，因此取常閉觸點(diǎn)，即X關(guān)主=KI

。分別根據(jù)式（4-5）和（4-6）可得fKM3＝SB1·SB2·SQ1＋KI·KM3 （4-12）fKM3＝KI·(SB1·SB2·SQ1+KM3) （4-13）

在式（4-13）關(guān)斷優(yōu)先形式中，夾緊電機(jī)M2起動時(shí)KI動作，KI的常閉觸點(diǎn)斷開而使X開主·X開約不起作用，fKM3

為“0”。只有選擇式（4-12）開啟優(yōu)先形式方可使fKM3在開啟線內(nèi)為“1”。

對式（4-12）進(jìn)行化簡。由狀態(tài)表可知SB1·SB2在開關(guān)線內(nèi)一直為“1”值的變化，因此將上式演變?yōu)椋?/p>

fKM3＝SQ1·SB1·SB2+KI·KM3·SB1·SB2

＝(SQ1+·KIKM3)·SB1·SB2 （4-14）

4．畫電路圖

按上面求出的邏輯函數(shù)式畫電路圖，這時(shí)應(yīng)注意元件的觸點(diǎn)數(shù)。

例如，以上4式中有3個(gè)式中都有SQ1，一個(gè)行程開關(guān)可能沒有這么多觸點(diǎn)，這時(shí)可利用中間繼電器增加等效觸點(diǎn)，或者分析可否找到等位點(diǎn)。對于上面的式子只要將SQl置于最上面位置，成為KMl、KM2、KM3公共通路，則SQ1將包含在這三個(gè)邏輯函數(shù)式內(nèi)。因?yàn)閷Q1合并，也就是將KM2的關(guān)斷信號KI·KM3與SQ1并聯(lián)，并聯(lián)后要分析其影響。由于KM1、KM2不工作時(shí)，SB1、SB2為0，因此這樣并聯(lián)對KM1、KM2無影響，但可節(jié)省SQ1的一對常閉觸點(diǎn)。其電路如圖4-17所示。

圖4-17橫梁升降電路圖

圖4-17中SB1、SB2的觸點(diǎn)是兩對常開、兩對常閉，數(shù)量太多，元件難以滿足要求，同時(shí)控制按鈕到開關(guān)柜的距離也很遠(yuǎn)，穿線太多，應(yīng)予簡化。若K＝SB1＋SB2

則K＝SB1＋SB2＝SB1·SB2

fKM1＝SQ1·SB2·SB1＝SQ1·（SB1＋SB2·SB2）·SB2＝SQ1·（SB1＋SB2）·SB2＝SQ1·K·SB2

（4-15）

同理可得：

fKM2＝SQ1·K·SB1 （4-16）

fKM3＝（SQ1+KI·KM3）·SB1·SB2＝（SQ1+KI·KM3）·K （4-17）

fKM4＝（SB1＋SB2）·SQ1＝K·SQ1 （4-18）根據(jù)以上關(guān)系作電路如圖4-18所示。

圖4-18橫梁升降電路圖

5．進(jìn)一步完善電路

加上必要的連鎖保護(hù)等輔助措施，校驗(yàn)電路在各種狀態(tài)下是否滿足工藝要求，其他保護(hù)、聯(lián)鎖、互鎖等在經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中已敘述。最后得到完整控制電路圖如圖4-19所示。

學(xué)習(xí)邏輯設(shè)計(jì)法能加深對電路的分析與理解，有助于弄清電氣控制系統(tǒng)中輸入與輸出的作用與相互關(guān)系，認(rèn)識到繼電接觸器控制線路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)，對以后學(xué)習(xí)可編程控制器打下良好的基礎(chǔ)。

圖4-19完整的橫梁升降電路圖4．4常用電器元件的選擇

在設(shè)計(jì)好電氣原理圖后，就可以進(jìn)行電器元件的選擇。電器元件的選擇是屬于原理設(shè)計(jì)的內(nèi)容。正確、合理地選用各種電器元件是控制電路安全、可靠工作的保證，也是使電氣控制設(shè)備具有一定的先進(jìn)性和良好經(jīng)濟(jì)性的重要環(huán)節(jié)。4．4．1主令電器及開關(guān)的選擇1．按鈕

09.5.6.(自動化06A)09.5.8.(機(jī)械06A)按鈕通常是用來短時(shí)接通或斷開小電流控制電路的一種主令電器。它的選用主要是根據(jù)需要的觸點(diǎn)對數(shù)、動作要求、是否需要帶指示燈、使用場合及顏色等要求。按鈕有多種結(jié)構(gòu)形式、多種觸頭組合及多種顏色，以供不同使用條件選用。

如緊急操作一般選用蘑菇形，停止按鈕通常選用紅色，起動按鈕通常選用綠色等。

其額定電壓為交流500V，直流440V，額定電流為5A。常用的按鈕型號有LA2、LA10、LA19、LA20等系列。2．刀開關(guān)

又稱為閘刀，主要用于接通和切斷長期工作的設(shè)備的電源及不經(jīng)常起動和制動的容量小于7.5kW的異步電動機(jī)。

刀開關(guān)選用時(shí)的主要根據(jù)是：電源種類、電壓等級、斷流容量及所需極數(shù)。

當(dāng)用刀開關(guān)來控制電動機(jī)時(shí)，其額定電流要大于電動機(jī)額定電流的3倍。常用的刀開關(guān)型號為HD、HS系列。3．組合開關(guān)

由于組合開關(guān)主要用于電源的引入，又稱為電源隔離開關(guān)。

組合開關(guān)選用時(shí)的主要根據(jù)是：電源種類、電壓等級、斷流容量及觸頭數(shù)量。

當(dāng)采用組合開關(guān)來控制5kW以下的小容量異步電動機(jī)時(shí)，其額定電流一般為（1.5~2.5）IN，接通次數(shù)小于（15~20）次/h。

常用的組合開關(guān)型號為HZ10系列。4．限位開關(guān)

限位開關(guān)主要用于位置控制或有位置保護(hù)要求的場合。其種類很多，常用的型號有LX2、LX19、JLXK1等系列限位開關(guān)及LXW-11、JLXW-11系列微動開關(guān)。

限位開關(guān)選用時(shí)，主要根據(jù)機(jī)械位置對開關(guān)形式的要求和控制電路對觸頭數(shù)量的要求、電流和電壓等級。5．?dāng)嗦菲?/p>

由于斷路器具有較好的保護(hù)作用，所以應(yīng)用廣泛。它分為框架式、塑料外殼式、限流式、手動操作式和電動操作式等類型。

斷路器選用時(shí)，主要從保護(hù)特性要求（幾段保護(hù)）、分?jǐn)嗄芰?、電網(wǎng)電壓類型、電壓等級、長期工作負(fù)載的平均電流、操作頻繁程度等方面去確定它的型號。

在初步確定了斷路器的類型和等級后，還必須注意各級保護(hù)動作值的整定和上、下級開關(guān)保護(hù)的協(xié)調(diào)配合，從總體上滿足系統(tǒng)對選擇性保護(hù)的要求。

萬能式低壓斷路器主要型號有DW10和DW15兩個(gè)系列。塑料外殼式低壓斷路器主要型號有DZ5、DZ10、DZ20等系列。4．4．2接觸器的選擇

接觸器的使用很廣泛，其額定電流或額定控制功率是隨使用條件的不同而變化的，只有根據(jù)不同的使用條件去正確選用，才能保證它在控制系統(tǒng)中長期可靠運(yùn)行，并充分發(fā)揮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

接觸器分為：直流接觸器和交流接觸器。

在一般情況下，交流接觸器的選用主要是依據(jù)其主觸頭的額定電壓、電流的要求，輔助觸頭的種類、數(shù)量及其額定電流，控制線圈的電源種類、頻率與額定電壓，操作頻繁程度及負(fù)載類型等因素。

具體選用的方法為：（1）主觸點(diǎn)的額定電流IN大于或等于負(fù)載電流；對于電動機(jī)負(fù)載可以按下式計(jì)算：

IN=PN*103/(kUN)

式中，PN為被控制電動機(jī)的額定功率（kW），UN為被控制電動機(jī)的額定電壓（V），k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取值范圍為1~1.4。

在選用接觸器時(shí)，其額定電流應(yīng)大于計(jì)算值，按被控制電動機(jī)的容量進(jìn)行選取。對于頻繁起動、制動和正反轉(zhuǎn)的工作情況，為了防止主觸點(diǎn)燒蝕和過早損壞，應(yīng)將接觸器的額定電流降低一個(gè)等級使用。（2）主觸點(diǎn)的額定電壓UN應(yīng)大于被控制電路的額定電壓。（3）接觸器觸點(diǎn)數(shù)量、種類應(yīng)滿足控制需要，當(dāng)輔助觸點(diǎn)的對數(shù)不能滿足要求時(shí)，可以增設(shè)中間繼電器來解決。（4）接觸器控制線圈的電壓種類和電壓等級應(yīng)根據(jù)控制電路的要求選用。對簡單的控制電路可以直接選用交流電壓380V或220V進(jìn)行控制。

對線路復(fù)雜或使用電器較多的控制電路，應(yīng)選用127V、110V或更低的控制電壓。常