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1、第四章电气掌握系统的设计生产机械电气掌握系统的设计，包含两个基本内容：一是原理设计，就是要满意生产机械和工艺的各种掌握要求，二是工艺设计，就是要满意电气掌握装置本身的制造、使用和修理的需要；原理设计打算着生产机械设备的合理性与先进性，工艺设计打算了电气掌握系统是否具有生产可行性、经济性、美观、使用修理便利等特点，所以电气掌握系统设计要全面考虑这两方面的内容；娴熟把握典型环节掌握电路、对一般电气掌握电路具有肯定的分析才能之后，我们应能举一反三，对受控生产机械进行电气掌握系统的设计并供应一套完整的技术资料；第一节电气掌握系统设计的一般原就、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气掌握方案各不相同
2、，但电气掌握系统的设计原就和设计方法是基本相同；设计工作的首要问题就是树立正确的设计思想和工程实践的观点，这是高质量完成设计任务的基本保证；一、电气掌握系统设计的一般原就1. 最大限度地满意生产机械和生产工艺对电气掌握系统的要求；电气掌握系统设计的主要依据来源于生产机械和生产工艺的要求；2. 设计方案的合理性；在满意掌握要求的前提下，设计方案应力求简洁、经济、便于操作和修理，不要盲目追求高指标和自动化；3. 机械设计与电气设计要相互协作；很多生产机械采纳机电结合掌握的方式来实现掌握要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用爱护便利等方面和谐处理好机械和电气的关系；4. 确保掌握系统工作
3、安全牢靠；二、电气掌握系统设计的基本任务、内容电气掌握系统设计的基本任务是依据掌握要求设计、编制出设备制造和使用修理过程中所必需的图纸、资料等；图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、掌握面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外仍 要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料；电气掌握系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动掌握设备为例，设计内容主要有：1. 原理设计内容电气掌握系统原理设计的主要内容包括：61第四章电气掌握系统的设计(1) 拟订电气设计任务书；(2) 确定电力拖动方案，挑选电动机；(3) 设计电气
4、掌握原理图，运算主要技术参数；(4) 挑选电器元件，制订元器件明细表；(5) 编写设计说明书；电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料供应依据；2. 工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气掌握系统的制造，从而实现原理设计提出的各 项技术指标， 并为设备的调试、爱护与使用供应相关的图纸资料；工艺设计的主要内容有：(1) 设计电气总布置图、总安装图与总接线图；(2) 设计组件布置图、安装图和接线图；(3) 设计电气箱、操作台及非标准元件；(4) 列出元件清单；(5) 编写使用爱护说明书；其次节电气掌握原理电路设计的方法与步骤电气掌握原理电路设计是原理设计的核心内容，各
5、项设计指标通过它来实现，它又是工艺设计和各种技术资料的依据；一、电气掌握原理电路的基本设计方法电气掌握原理电路设计的方法主要有分析体会 设计法和规律设计法两种；1分析 体会 设计法分析 体会 设计法是依据生产工艺的要求挑选适当的基本掌握环节单元电路 或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满意掌握要求的完整线路；当没有现成的典型环节时，可依据掌握要求边分析边设计；分析 体会 设计法的优点是设计方法简洁，无固定的设计程序，它是在娴熟把握各种电气掌握电路的基本环节和具备肯定的阅读分析电气掌握电路才能的基础进行的，简洁为初学者所把握，对于具备肯定工作体会的电气技术人员来说，
6、能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采纳；其缺点是设计出的方案不肯定是最正确方案，当体会不足或考虑不周全时会影响线路工作的牢靠性；为此，应反复审核电路工作情形，有条件时仍应进行模拟试验，发觉问题准时修改，直到电路动作精确无误，满意生产工艺要求为止；2规律设计法规律设计法是利用规律代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求动身， 将掌握电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成规律变量，依据掌握要求将它们之间的关系用规律关系式来表达，然后再化简， 做出相应的电路图；规律设计法的优点是能获得抱负、经济的方案，但这种方法设计难度较大，整个设计过
7、程较复杂，仍要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采纳；其详细设计过程可参阅特地论述资料，这里不再作进一步介绍；二、电气原理图设计的基本步骤电气原理图设计的基本步骤是：l依据确定的拖动方案和掌握方式设计系统的原理框图；(2) 设计出原理框图中各个部分的详细电路；设计时按主电路、掌握电路、帮助电路、联锁与爱护、总体检查反复修改与完善的先后次序进行；(3) 绘制总原理图；(4) 恰当选用电器元件，并制订元器件明细表；设计过程中，可依据掌握电路的简易程度适当地选用上述步骤；三、原理图设计中的一般要求一般来说，电气掌握原理图应满意生产机械加工工艺的要求，电路要具有安全牢靠， 操作和修理便利
8、，设备投资少等特点，为此，必需正确地设计掌握电路，合理地挑选电器元件；原理图设计应满意以下要求：1. 电气掌握原理应满意工艺的要求在设计之前必需对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情形有充分的明白，并在此基础上来考虑掌握方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及爱护装置；2. 掌握电路电源种类与电压数值的要求对于比较简洁的掌握电路，而且电器元件不多时， 往往直接采纳沟通380V 或 220V 电源，不用掌握电源变压器；对于比较复杂的掌握电路，应采纳掌握电源变压器，将掌握电压降到 110V 或 48V 、 24V ；这种方案对修理、操作以及电器元件的工作牢靠均有利；对于操作比较频繁的
9、直流电力传动的掌握电路，常用 220V 或 110V 直流电源供电； 直流电磁铁及电磁离合器的掌握电路，常采纳24V 直流电源供电；沟通掌握电路的电压必需是以下规定电压的一种或几种： 6V ， 24V ， 48V ， 110V 优选值 ，220V ， 380V ， 50Hz；直流掌握电路的电压必需是以下规定电压的一种或几种： 6V ， 12V ， 24V ， 48V ， 110V ， 220V ；3. 确保电气掌握电路工作的牢靠性、安全性为保证电气掌握电路牢靠地工作，应考虑以下几个方面：(1) 电器元件的工作要稳固牢靠，符合使用环境条件，并且动作时间的协作不致引起竞争；(2) 电器元件的线圈和
10、触点的连接应符合国家有关标准规定电器元件图形符号应符合GB4728 中的规定，绘制时要合理支配版面；例如，主电路一般支配在左面或上面，掌握电路或帮助电路排在右面或下面，元器件目录表支配在标题上方；为读图便利，有时以动作状态表或工艺过程图形式将主令开关的通断、电磁阀动作要求、掌握流程等表示在图面上，也可以在掌握电路的每一支路边上标注出掌握目的；在实际连接时，应留意以下几点： 正确连接电器线圈； 沟通电压线圈通常不能串联使用，即使是两个同型号电压线圈也不能采纳串联后，接在两倍线圈额定电压的沟通电源上，以免电压安排不均引起工作不行靠；在直流掌握电路中，对于电感较大的电器线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电
11、机励磁线圈等，不宜与同电压等级的接触器或中间继电器直接并联使用； 合理支配电器元件和触点的位置；对于串联回路，电器元件或触点位置互换时，并不响其工作原理，但在实际运行中，影响电路安全并关系到导线长短； 防止显现寄生电路； 寄生电路是指在掌握电路的动作过程中，意外显现不是由于误操作而产生的接通电路；4. 应具有必要的爱护环节掌握电路在事故情形下，应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全，并能有效地禁止事故的扩大；为此，在掌握电路中应实行肯定的爱护措施；常用的有漏电开关爱护、过载、短路、过流、过压、失压、联锁与行程爱护等措施；必要时仍可设置相应的指示信 号；5. 操作、修理便利掌握电路应从操作与
12、修理人员的工作动身，力求操作简洁、修理便利；6. 掌握电路力求简洁、经济在满意工艺要求的前提下，掌握电路应力求简洁、经济；尽量选用标准电气掌握环节和电路，缩减电器的数量，采纳标准件和尽可能选用相同型号的电器；第三节设 计 实 例【例】 抽水机的电器掌握要求如下：以以下图是农村中常用的抽水机电气原理图，它由主电路和掌握电路两部分组成；抽水机的电气原理图(1) 阅读主电路；主电路上有一台笼型异步电动机，它是带动水泵的电动机，由接触器 KMl 、 KM2 的主触头掌握；当 KM1 的主触头闭合时，通过电阻R 把电动机与电源接通；当KM2 主触头闭合时，电动机直接与电源接通；至于KM1 和 KM2 到
13、底在什么条件下动作，就应看掌握电路；电动机的短路爱护由熔断器FU1 完成，过载爱护由热继电器FR 完成，失压和欠压爱护由接触器 KM1 或 KM2 完成；(2) 阅读掌握电路；掌握电路有接触器KMl 、 KM2 和时间继电器 KT 三条回路；接触器KM1 和时间继电器 KT 是由按钮 SB2 掌握的，接触器 KM2 就由时间继电器 KT 的延时闭合常开触头掌握；当合上电源开关 QS，按下起动按钮 SB2 时，接触器 KM1 线圈通电，其主触头闭合，电流经电阻 R 流向电动机， 使电动机起动， KM1 的帮助触头自锁， 同时时间继电器的线圈通电；经肯定时间延时后，其常开触头 KT 闭合，使接触器
14、 KM2 线圈通电并自锁， KM2 主触头闭合，把电阻 R 短接，使电动机直接接入电源；同时 KM2 的常闭触头切断 KM1 的线圈回路，使 KM1 的主触头和自锁触头断开，于是时间继电器 KT 也断电释放；通过以上对电路的分析可知水泵的工作情形：先是 KM1 通电，电动机串入电阻 R 起动，这时 R 上有肯定电压降，使加到定子绕组端的电压降低，从而限制起动电流使之在答应范畴之内；经过肯定时间后，KM2 通电，再将电动机直接与电源接通，使电动机在额定电压下正常运转； 电动机进入正常运转后， KM1 和 KT 都不起作用了， 故让它们断电释放，以节省用电；这是一种简洁的降压起动方法，缺点是起动时电阻R 上要消耗肯定电能，所以常用于不常常起动停止的场合；摸索题与习题1. 电气掌握系统的设计原就及设计内容是什么？2. 简述电气掌握系统的设计步骤；