電氣控制電路設(shè)計(jì)方法解析

　　前言：設(shè)計(jì)電氣控制線路時(shí)，首先要了解生產(chǎn)工藝對(duì)控制線路提出的要求，其次要了解生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境和操作人員的要求等。 ?

　　在進(jìn)行具體線路的設(shè)計(jì)時(shí)，一般先設(shè)計(jì)主電路，然后設(shè)計(jì)控制電路、信號(hào)電路及局部照明電路等。初步設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)仔細(xì)檢查，看線路是否符合設(shè)計(jì)要求，并盡可能使之完善和簡(jiǎn)化，最后進(jìn)行電器型號(hào)和規(guī)格的選擇。

　　1. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求

　　對(duì)于不同用途的控制系統(tǒng)，往往有其特殊的要求，這里所介紹的是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的一般要求。

　　1）控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，能按照工藝的順序準(zhǔn)確而可靠地工作；

　　2）控制電路應(yīng)安全可靠（盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的常用的且經(jīng)過(guò)實(shí)際考驗(yàn)過(guò)的電路）、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；

　　3）符合人機(jī)關(guān)系，操作、調(diào)整和檢修要方便；

　　4）具有各種必要的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時(shí)也不會(huì)發(fā)生重大有故。

　　2. 控制線路的設(shè)計(jì)方法

　　電器控制線路的設(shè)計(jì)方法有兩種，一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，本文主要講解經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。即根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按照電動(dòng)機(jī)的控制方法與典型環(huán)節(jié)線路直接進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種方法比較簡(jiǎn)單，但對(duì)比較復(fù)雜的線路，設(shè)計(jì)人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，需繪制大量的線路圖并經(jīng)多次修改后才能得到符合要求的線路，而所得到的方案往往還不是最佳方案。

　　分析已介紹過(guò)的各種控制線路，可發(fā)現(xiàn)有—個(gè)共同的規(guī)律，即電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止是由接觸器主觸頭來(lái)控制的，而主觸頭的動(dòng)作是由控制回路中接觸器線圈的“得電”與“失電”來(lái)決定的。線圈的“得電”與“失電”則是由線圈所在控制回路中一些常開、常閉觸點(diǎn)組成的“與”、“或”、“非”等條件來(lái)控制。分析、總結(jié)可得出以下結(jié)論：

　　1）當(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)滿足才使線圈得電動(dòng)作時(shí)，可用幾個(gè)常開觸點(diǎn)串聯(lián)。

　　2）幾個(gè)條件中只要具備其中任一條件，線圈就能得電動(dòng)作時(shí)，可用幾個(gè)常開觸點(diǎn)并聯(lián)。

　　3）幾個(gè)條件中只要具備其中任一條件，線圈就能失電復(fù)位時(shí)，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。

　　4）要求幾個(gè)條件同時(shí)滿足才使線圈失電復(fù)位時(shí)，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)并聯(lián)。

　　下面給出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的例。

　　某機(jī)床有左右兩個(gè)動(dòng)力頭，用以銑削加工，它們各由一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。另外有一滑臺(tái)，可以安裝被加工的工件，它由另一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。

　　加工工藝要求：開始工作時(shí)，滑臺(tái)先快速移動(dòng)到加工位置，然后自動(dòng)變?yōu)槁龠M(jìn)給，進(jìn)給到指定位置自動(dòng)停止，再由操作者發(fā)出指令使滑臺(tái)快速返回，當(dāng)回到原位時(shí)自動(dòng)停車。兩動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)在滑臺(tái)電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)后才能啟動(dòng)，而在滑臺(tái)電動(dòng)機(jī)正向停車時(shí)亦停車。要求具有各種必要的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時(shí)也不會(huì)發(fā)生重大有故。試設(shè)計(jì)該機(jī)床的控制電路。

　　1、主電路設(shè)計(jì)

　　動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)只要求單方向旋轉(zhuǎn)，為使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步啟動(dòng)，可用一臺(tái)接觸器KM3控制。滑臺(tái)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)需正、反轉(zhuǎn)，因而用兩臺(tái)接觸器KM1、KM2控制。滑臺(tái)的快速移動(dòng)由電磁鐵YA改變機(jī)械傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)，由接觸器KM4來(lái)控制。主電路如圖4.1所示。

　　2、控制電路設(shè)計(jì)

　　滑臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)分別用兩個(gè)按鈕SB1與SB2控制，停車則分別用SB3與SB4控制。由于動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)在滑臺(tái)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)后啟動(dòng)，停車時(shí)也停車，故可用接觸器KM1的常開輔助觸點(diǎn)控制KM3的線圈，如圖4.2a）所示。　　滑臺(tái)的快速移動(dòng)采用電磁鐵YA通電時(shí)，改變齒輪的變速比來(lái)實(shí)現(xiàn)?；_(tái)在開始前進(jìn)和返回時(shí)都需要快速，所以分別用KM1與KM2的輔助觸點(diǎn)控制KM4，再由KM4去通斷電磁鐵YA。由于滑臺(tái)快速前進(jìn)到加工位置時(shí)，要求慢速進(jìn)給，因而在 KM1觸點(diǎn)控制KM4的支路上，設(shè)置行程開關(guān)SQ3的常閉觸點(diǎn)。這部分的輔助電路如圖4.2b）所示。

　　3、聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

　　用行程開關(guān)SQ1的常閉觸點(diǎn)控制滑臺(tái)慢速進(jìn)給終了時(shí)的停車；用行程開關(guān)SQ2的常閉觸點(diǎn)控制滑臺(tái)快速返回至原位時(shí)的自動(dòng)停車；接觸器KM1、KM2互串在對(duì)方線圈回路中以實(shí)現(xiàn)互鎖；三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)。完整電路如圖4.3所示。

　　4、線路的完善

　　線路初步設(shè)計(jì)完畢后，可能還有不合理的地方，因此須仔細(xì)校核。如在圖4.3中，一共用了三個(gè)KM1的常開輔助觸點(diǎn)，而一般的接觸器只有兩個(gè)常開輔助觸點(diǎn)。因此，必須進(jìn)行修改。從線路的工作情況可以看出，KM3的常開輔助觸點(diǎn)完全可以代替KM1的常開輔助觸點(diǎn)去控制電磁鐵YA，修改后的輔助電路如圖4.4所示。