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1、建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 第第3章章 电气控制系统的设计电气控制系统的设计l电气原理图设计电气原理图设计 为满足生产机械及工艺要求进行的电为满足生产机械及工艺要求进行的电气控制电路的设计气控制电路的设计l电气工艺设计电气工艺设计 为电气控制装置的制造、使用、运行、为电气控制装置的制造、使用、运行、维修的需要进行的生产施工设计维修的需要进行的生产施工设计 建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 第一节第一节 电气控制系统设计的基本原则电气控制系统设计的基本原则3.1 电气控制系统设计的基本原则电气控制系统设计的基本原则 在最大限度满足生产设备和生产工艺对电在最大
2、限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全可靠、气控制系统要求的前提下，力求运行安全可靠、简单、经济，电器元件选用合理、便于操作、简单、经济，电器元件选用合理、便于操作、维修方便。维修方便。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 第一节第一节 电气控制系统设计的基本原则电气控制系统设计的基本原则1.1.1.1.最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求的要求的要求的要求3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求 首先要对生产要求、机
3、械设备的工作性能、结构特点和首先要对生产要求、机械设备的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分了解。实际加工情况有充分了解。在此基础上考虑控制方式，启动、反向、制动及调速的在此基础上考虑控制方式，启动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置。要求，设置各种联锁及保护装置。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院2.2.2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠理、便于操作、维修方便、安全可靠理、便于操作、维
4、修方便、安全可靠理、便于操作、维修方便、安全可靠（2 2）尽量缩短连接导线的长度与导线数量）尽量缩短连接导线的长度与导线数量（1 1）尽量选用标准的、成熟的环节和线路）尽量选用标准的、成熟的环节和线路3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院a)a)实际接线图实际接线图b)b)实际接线图实际接线图4 4根线根线3 3根线根线（2 2）尽量缩短连接导线的长度与导线数量）尽量缩短连接导线的长度与导线数量3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求SB1SB2SB2SB1建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（3 3
5、）尽量减少电器元件的品种、数量和规格）尽量减少电器元件的品种、数量和规格（4 4）尽量减少电器元件触点的数目）尽量减少电器元件触点的数目 合并同类触点合并同类触点合并同类触点合并同类触点3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求主要有主要有四种方四种方法法2.2.2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电
6、气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（4 4）尽量减少电器元件触点的数目）尽量减少电器元件触点的数目 利用转换触点利用转换触点利用转换触点利用转换触点3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（4 4）尽量减少电器元件触点的数目）尽量减少电器元件触点的数目 利用半导体二极管利用半导体二极管利用半导体二极管利用半导体二极管3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要
7、求2.2.2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院利用逻辑代数进行化简利用逻辑代数进行化简（4 4）尽量减少电器元件触点的数目）尽量减少电器元件触点的数目K4=(k1+k2)K4=(k1+k2)(k1+k3)(k1+k3)=K1+K2K3 =K1+K2K3 逻辑逻辑逻辑逻辑与或非
8、与或非与或非与或非3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 利用逻辑代数进行化简利用逻辑代数进行化简（4 4）尽量减少电器元件触点的数目）尽量减少电器元件触点的数目用用用用“原状态原状态原状态原状态”表表表表示常开触点，示常开触点，示常开触点，示常开触点，“逻辑非逻辑非逻辑非逻辑非”表示常表示常表示常表示常闭触点。闭触点。闭触点。闭触点。3.2 3.2 电气控制系统设计要求
9、电气控制系统设计要求2.2.2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（5 5）尽量减少通电电器的数目）尽量减少通电电器的数目3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求2.2.2.2.在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简
10、单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠操作、维修方便、安全可靠建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.3.确保控制电路工作的可靠性确保控制电路工作的可靠性（2 2 2 2）正确连接电器元件的触点）正确连接电器元件的触点）正确连接电器元件的触点）正确连接电器元件的触点（1 1 1 1）正确连接电器的线圈）正确连接电器的线圈）正确连接电器的线圈）正确连接电器的线圈3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求建筑设备电气
11、控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（4 4）在控制电路中控制触点应合理布置）在控制电路中控制触点应合理布置（3 3）防止寄生电路）防止寄生电路3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求3.3.确保控制电路工作的可靠性确保控制电路工作的可靠性建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（6 6）避免触点）避免触点“竞争竞争”、“冒险冒险”现象现象 竞争竞争：当控制电路状态发生变换时，常伴随电路中的电器当控制电路状态发生变换时，常伴随电路中的电器元件的触点状态发生变换。由于电器元件总有一定的固有元件的触点状态发生变换。由于电器元件总有一定的固有动作时间，对于一个时序电路来说，往
12、往发生不按时序动动作时间，对于一个时序电路来说，往往发生不按时序动作的情况，触点争先吸合，就会得到几个不同的输出状态，作的情况，触点争先吸合，就会得到几个不同的输出状态，这种现象称为电路的这种现象称为电路的“竞争竞争”。冒险：冒险：对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出，这种现象称为会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出，这种现象称为“冒险冒险”。（7 7）采用）采用电气互锁电气互锁与与机械互机械互锁锁的双重连锁的双重连锁（5 5）考虑触点的接通与分断能力）考虑触点的接通与分断能力3.2 3.2 电气控制系统设
13、计要求电气控制系统设计要求3.3.确保控制电路工作的可靠性确保控制电路工作的可靠性（6 6）避免触点）避免触点“竞争竞争”、“冒险冒险”现象现象 (P81 (P81 图图3-103-10）竞争竞争：当控制电路状态发生变换时，常伴随电路中的电器当控制电路状态发生变换时，常伴随电路中的电器元件的触点状态发生变换。由于电器元件总有一定的固有元件的触点状态发生变换。由于电器元件总有一定的固有动作时间，对于一个时序电路来说，往往发生不按时序动动作时间，对于一个时序电路来说，往往发生不按时序动作的情况，触点争先吸合，就会得到几个不同的输出状态，作的情况，触点争先吸合，就会得到几个不同的输出状态，这种现象称
14、为电路的这种现象称为电路的“竞争竞争”。冒险：冒险：对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出，这种现象称为会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出，这种现象称为“冒险冒险”。（5 5）考虑触点的接通与分断能力）考虑触点的接通与分断能力建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院4.4.确保控制线路工作的安全性确保控制线路工作的安全性短路保护短路保护过载保护过载保护过流保护过流保护失压及欠压保护失压及欠压保护弱磁保护弱磁保护极限保护极限保护其他保护其他保护 对于做直线运动对于做直线运动的生产机械常设有限的生产机械
15、常设有限位保护环节，如上、位保护环节，如上、下极限位置保护、前下极限位置保护、前后极限位置保护等。后极限位置保护等。极限位置保护是极限位置保护是由行程开关的常闭触由行程开关的常闭触点实现的。点实现的。3.2 3.2 电气控制系统设计要求电气控制系统设计要求 过载的原因：过载的原因：（1）不正确的启动方式导致）不正确的启动方式导致电动机启动时间过长。电动机启动时间过长。（2）电动机经常处于启动状）电动机经常处于启动状态。态。（3）电网电压低于额定值，）电网电压低于额定值，电动机长期带负载欠压运行。电动机长期带负载欠压运行。（4）电动机所带负载超过其）电动机所带负载超过其额定功率。额定功率。（5）
16、设备所在场地环境温度）设备所在场地环境温度过高。过高。（6）三相电动机缺相运行。）三相电动机缺相运行。（7）电动机经常处于反接制）电动机经常处于反接制动状态。动状态。过载保护的实质：过载保护的实质：防止绕防止绕组或线路温度过高的保护。组或线路温度过高的保护。通常采用热继电器和低压断通常采用热继电器和低压断路器的热脱扣器。路器的热脱扣器。防止电网电压恢复防止电网电压恢复时电动机自启动的保护称时电动机自启动的保护称为失压保护，它通过接触为失压保护，它通过接触器的自锁触点，或通过并器的自锁触点，或通过并联在万能转换开关零位闭联在万能转换开关零位闭合触点的电压继电器的常合触点的电压继电器的常开触点实现
17、，后者又称为开触点实现，后者又称为“零位保护零位保护”。欠电压保护常应用于欠电压保护常应用于控制器比较多且要求有一控制器比较多且要求有一定的顺序控制关系的电路定的顺序控制关系的电路中。欠电压保护指在电网中。欠电压保护指在电网电压降低到一定程度时，电压降低到一定程度时，立即切断控制系统总电源立即切断控制系统总电源回路。回路。当直流并励电动当直流并励电动机、复励电动机的励机、复励电动机的励磁电流太小、磁场太磁电流太小、磁场太弱时，直流电动机可弱时，直流电动机可能发生能发生“飞车飞车”事故。事故。弱磁保护一般采弱磁保护一般采用欠电流继电器实现。用欠电流继电器实现。在对主电路采用在对主电路采用三相四线
18、制或对变压三相四线制或对变压器采用中性点接地的器采用中性点接地的三相三线制的供电电三相三线制的供电电路中，必须采用三相路中，必须采用三相短路保护。短路保护。当电动机容量较当电动机容量较小时，允许主、辅电小时，允许主、辅电路合用熔断器进行短路合用熔断器进行短路保护，否则应分别路保护，否则应分别设置，控制电路的熔设置，控制电路的熔断器一般为断器一般为46A。不正确的启动方法和不正确的启动方法和不正确的启动方法和不正确的启动方法和过大的负载转矩常引起过大的负载转矩常引起过大的负载转矩常引起过大的负载转矩常引起电动机的过电流，此电电动机的过电流，此电电动机的过电流，此电电动机的过电流，此电流一般比过负
19、载电流大流一般比过负载电流大流一般比过负载电流大流一般比过负载电流大而比短路电流小。而比短路电流小。而比短路电流小。而比短路电流小。发生发生发生发生大的过电流时，应瞬时大的过电流时，应瞬时大的过电流时，应瞬时大的过电流时，应瞬时切断电源。切断电源。切断电源。切断电源。过电流常常应用在绕过电流常常应用在绕过电流常常应用在绕过电流常常应用在绕线转子电动机或直流电线转子电动机或直流电线转子电动机或直流电线转子电动机或直流电动机的主电路中。动机的主电路中。动机的主电路中。动机的主电路中。利用过电流继电器和利用过电流继电器和利用过电流继电器和利用过电流继电器和低压断路器的过电流脱低压断路器的过电流脱低压
20、断路器的过电流脱低压断路器的过电流脱扣器实现扣器实现扣器实现扣器实现建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.3 3.3 电气控制设计的基本内容电气控制设计的基本内容1.1.电气原理图设计内容电气原理图设计内容拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书选择电力拖动方案和控制方式选择电力拖动方案和控制方式确定电动机的类型、型号、容量、转速确定电动机的类型、型号、容量、转速设计并绘制电气控制原理图设计并绘制电气控制原理图选择电器元件及清单选择电器元件及清单编写设计计算说明书编写设计计算说明书建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 2.2.电气工艺设计内容电气工艺设计内容 设计电气设备
21、的总体配置，绘制总设计电气设备的总体配置，绘制总装配图和总接线图装配图和总接线图绘制各组件电器元件布置图与安装绘制各组件电器元件布置图与安装接线图，标明安装方式、接线方式接线图，标明安装方式、接线方式编写使用维护说明书编写使用维护说明书3.3 3.3 电气控制设计的基本内容电气控制设计的基本内容建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.4 3.4 电气控制系统设计步骤电气控制系统设计步骤拟定电气控制系统设计任务书拟定电气控制系统设计任务书选择电力拖动方案和控制方式选择电力拖动方案和控制方式确定电动机的类型、型号、容量、转速确定电动机的类型、型号、容量、转速设计电气控制原理图设计电气控
22、制原理图选择电器元件及清单选择电器元件及清单设计电机和电器元件的总体布置图设计电机和电器元件的总体布置图绘制电气控制线路装配图及接线图绘制电气控制线路装配图及接线图编写设计计算说明书编写设计计算说明书建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.5 3.5 电气控制系统的设计方法电气控制系统的设计方法设计的步骤：设计的步骤：设计的步骤：设计的步骤：主电路主电路主电路主电路控制电路控制电路控制电路控制电路辅助电路辅助电路辅助电路辅助电路联锁与保护联锁与保护联锁与保护联锁与保护检查、修改、完善检查、修改、完善检查、修改、完善检查、修改、完善电气设计的基本步骤电气设计的基本步骤l l根据选定的
23、拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。的主要技术要求和主要技术参数。的主要技术要求和主要技术参数。的主要技术要求和主要技术参数。l l根据各部分要求设计出原理框图中各个部分的具体电路根据各部分要求设计出原理框图中各个部分的具体电路根据各部分要求设计出原理框图中各个部分的具体电路根据各部分要求设计出原理框图中各个部分的具体电路l绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。
24、绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。l正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院电气控制电路设计方法电气控制电路设计方法分析设计法（经验设计法）分析设计法（经验设计法）分析设计法（经验设计法）分析设计法（经验设计法）根据生产工艺的要求，选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基根据生产工艺的要求，选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基根据生产工艺的要求，选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基根据生产工艺的要求，选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基本要求，而后再逐步完
25、善其功能，并适当配置联锁和保护等环节，使其本要求，而后再逐步完善其功能，并适当配置联锁和保护等环节，使其本要求，而后再逐步完善其功能，并适当配置联锁和保护等环节，使其本要求，而后再逐步完善其功能，并适当配置联锁和保护等环节，使其组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。分析设计法分析设计法分析设计法分析设计法逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法步骤：步骤：步骤：步骤：l按工艺要求提出的起动、制动、反向和调速等要求按工艺要求提出的起动、制动、反向和调速等要求设
26、计主电路设计主电路设计主电路设计主电路。l根据所设计出的主电路，根据所设计出的主电路，设计控制电路的基本环节设计控制电路的基本环节设计控制电路的基本环节设计控制电路的基本环节，即满足设计要求，即满足设计要求的起动、制动、反向和调速等的基本控制环节。的起动、制动、反向和调速等的基本控制环节。l根据各部分运动要求的配合关系及联锁关系，根据各部分运动要求的配合关系及联锁关系，确定控制参量并设计控确定控制参量并设计控确定控制参量并设计控确定控制参量并设计控制电路的特殊环节制电路的特殊环节制电路的特殊环节制电路的特殊环节。l分析电路工作中可能出现的故障，加入必要的分析电路工作中可能出现的故障，加入必要的
27、保护环节保护环节保护环节保护环节。l综合审查，仔细检查电气控制电路动作是否正确综合审查，仔细检查电气控制电路动作是否正确 关键环节可做必要关键环节可做必要实验，进一步实验，进一步完善和简化电路完善和简化电路完善和简化电路完善和简化电路。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院分析设计法的基本特点分析设计法的基本特点(1)(1)易于掌握，使用很广，但一般不易获得最佳设易于掌握，使用很广，但一般不易获得最佳设计方案。计方案。(2)(2)要求设计者具有一定的实际经验，在设计过程中要求设计者具有一定的实际经验，在设计过程中往往会因考虑不周发生差错，影
28、响电路的可靠性。往往会因考虑不周发生差错，影响电路的可靠性。(3)(3)当线路达不到要求时，多用增加触点或电器数量当线路达不到要求时，多用增加触点或电器数量的方法来加以解决，所以设计出的线路常常不是最的方法来加以解决，所以设计出的线路常常不是最简单经济的。简单经济的。(4)(4)需要反复修改设计草图，设计速度较慢。需要反复修改设计草图，设计速度较慢。(5)(5)一般需要进行模拟试验。一般需要进行模拟试验。(6)(6)设计程序不固定。设计程序不固定。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院一、冷库氨泵的电气控制一、冷库氨泵的电气控制一、冷库氨泵
29、的电气控制一、冷库氨泵的电气控制 （1 1）氨泵在常态下为运转状态。当氨泵进出口两端压差）氨泵在常态下为运转状态。当氨泵进出口两端压差低于整定值，延时低于整定值，延时7-8s7-8s后仍不能建立压差时，停止氨泵，后仍不能建立压差时，停止氨泵，以防止氨泵产生气蚀，并发出警报。以防止氨泵产生气蚀，并发出警报。（2 2）当低压循环储液器中液位低于正常液位时，电磁主）当低压循环储液器中液位低于正常液位时，电磁主阀打开，指示灯亮，加液。补液完毕，停止供液，电磁阀阀打开，指示灯亮，加液。补液完毕，停止供液，电磁阀关闭，指示灯熄灭。关闭，指示灯熄灭。（3 3）当低压循环储液器中液位升高至高限位时，发出报）当
30、低压循环储液器中液位升高至高限位时，发出报警信号。工作人们人员排除故障后，能恢复正常工作。警信号。工作人们人员排除故障后，能恢复正常工作。（4 4）控制线路应具有氨泵运行信号、停止信号及过载信）控制线路应具有氨泵运行信号、停止信号及过载信号指示。号指示。（5 5）两台泵一用一备。）两台泵一用一备。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例冷库氨泵的电气控制冷库氨泵的电气控制要求要求:建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（一）基本控制电路设计（一）基本控制电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例冷库
31、氨泵的电气控制冷库氨泵的电气控制 由于氨泵电动机为由于氨泵电动机为3.0kW3.0kW的三相笼型异步电动机，可采的三相笼型异步电动机，可采用直接启动方式。因此，单台氨泵的基本控制环节为用直接启动方式。因此，单台氨泵的基本控制环节为“异异异异步电动机的启、保、停步电动机的启、保、停步电动机的启、保、停步电动机的启、保、停”控制环节。控制环节。L1NSBST1KAKM1FRKM1KM1KM1FRHR1HG1HY1控制电源控制电源控制接触器控制接触器运行信号运行信号停止信号停止信号过载信号过载信号氨氨泵泵电电动动机机控控制制电电路路建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（二）信号控制电路设
32、计（二）信号控制电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例冷库氨泵的电气控制冷库氨泵的电气控制 用用用用两两两两套套套套液液液液位位位位控控控控制制制制器器器器分分分分别别别别作作作作正正正正常常常常液液液液位位位位和和和和超超超超限限限限液液液液位位位位控控控控制制制制，由由由由于于于于液液液液位位位位控控控控制制制制器器器器的的的的额额额额定定定定电电电电压压压压较较较较低低低低（36V36V36V36V）、电电电电流流流流较较较较小小小小，所所所所以以以以选选选选用用用用一一一一台台台台220/36V220/36V220/36V220/36V
33、，50VA50VA50VA50VA的的的的控控控控制制制制变变变变压压压压器器器器，配配配配合合合合中中中中间间间间继继继继电电电电器器器器将将将将控控控控制制制制信信信信号引出。号引出。号引出。号引出。L1NKA1KPcKA20-0-KPhTC220V/36V,50VA控制变压器控制变压器220V/36V,50VA高限液位信号高限液位信号中间继电器中间继电器液液位位控控制制电电路路正常液位信号正常液位信号中间继电器中间继电器低于正常液位时低于正常液位时，KPcKPc闭合，闭合，KA1 KA1 得电，得电，送出送出电磁阀打开信号电磁阀打开信号；反之，；反之，电磁阀失电闭合。当低电磁阀失电闭合。
34、当低压循环储液器中的液位压循环储液器中的液位高于正常液位、高于正常液位、达到高达到高限位时限位时，KPhKPh闭合，闭合，KA2 KA2 得电闭合，得电闭合，发出报发出报警信号警信号。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（三）信号报警电路设计（三）信号报警电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例 利用压差控制其利用压差控制其KYKY进行压差控制、压差正常时，进行压差控制、压差正常时，KYKY常闭常闭触点打开，时间继电器触点打开，时间继电器KTKT不起作用。不起作用。当压差过低当压差过低、且低于、且低于压差控制器整定值时，压差控制器整定
35、值时，KYKY常闭触点复位闭合，常闭触点复位闭合，将时间继电将时间继电器器KTKT线圈介入电源线圈介入电源，经过，经过7-8s7-8s延时，延时，KTKT的通电延时常开触的通电延时常开触点闭合，中间继电器点闭合，中间继电器KAKA线圈通电，串接在氨泵控制接触器线圈通电，串接在氨泵控制接触器线圈电路中的触点打开，切断氨泵控制电路，氨泵电动机线圈电路中的触点打开，切断氨泵控制电路，氨泵电动机停止。停止。利利用用中中间间继继电电器器进进行行触触点点扩扩展展。通通常常，一一台台时时间间继继电电器器仅仅有有常常闭闭延延时时开开、常常开开延延时时闭闭触触点点各各一一对对，需需要要多多处处使使用用时，要采取
36、时，要采取KAKA进行数量扩展。进行数量扩展。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（三）信号报警电路设计（三）信号报警电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例L1NKA1KTYVKA1KM1HYHAAHRKA2KAKM2PKYKT控制电源控制电源进液电磁阀进液电磁阀高限位报警警铃高限位报警警铃低压差信号低压差信号时间继电器时间继电器信信号号报报警警电电路路进液指示灯进液指示灯高限位报警指示高限位报警指示低压差信号低压差信号中间继电器中间继电器建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（四）完善电路设计（四）完善电路设计3.5.1
37、 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例冷库氨泵的电气控制冷库氨泵的电气控制 根据控制要求，两台氨泵为一备一用。为了保证两台根据控制要求，两台氨泵为一备一用。为了保证两台根据控制要求，两台氨泵为一备一用。为了保证两台根据控制要求，两台氨泵为一备一用。为了保证两台氨泵不同时工作，可采用转换开关对两台氨泵进行控制。氨泵不同时工作，可采用转换开关对两台氨泵进行控制。氨泵不同时工作，可采用转换开关对两台氨泵进行控制。氨泵不同时工作，可采用转换开关对两台氨泵进行控制。选择三档位转换开关选择三档位转换开关选择三档位转换开关选择三档位转换开关SASA，SASA的左档位为的左档位
38、为的左档位为的左档位为1 1号泵工作，右档号泵工作，右档号泵工作，右档号泵工作，右档位为位为位为位为2 2号泵工作；号泵工作；号泵工作；号泵工作；SASA位于中间档位时，两台泵均停泵。也位于中间档位时，两台泵均停泵。也位于中间档位时，两台泵均停泵。也位于中间档位时，两台泵均停泵。也可采用两档位的转换开关配合自定位旋转开关进行控制，可采用两档位的转换开关配合自定位旋转开关进行控制，可采用两档位的转换开关配合自定位旋转开关进行控制，可采用两档位的转换开关配合自定位旋转开关进行控制，转换开关的左档位为转换开关的左档位为转换开关的左档位为转换开关的左档位为1 1号泵工作，右档位为号泵工作，右档位为号泵
39、工作，右档位为号泵工作，右档位为2 2号泵工作；而号泵工作；而号泵工作；而号泵工作；而自定位旋转开关打开时，该泵处于检修状态。自定位旋转开关打开时，该泵处于检修状态。自定位旋转开关打开时，该泵处于检修状态。自定位旋转开关打开时，该泵处于检修状态。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（四）完善电路设计（四）完善电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例冷库氨泵的电气控制冷库氨泵的电气控制控制电源控制电源控制接触器控制接触器1#氨氨泵泵控控制制L1N SA1 0 2ST1KAKM1FR1KM1 SA1 0 2ST2KAKM2FR2KM2控制
40、电源控制电源控制接触器控制接触器2#氨氨泵泵控控制制建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院1.1.1.1.接触器接触器接触器接触器 根据电动机的技术数据，额定电压为根据电动机的技术数据，额定电压为AC380V、额定电、额定电流为流为6.5A时，就可以确定有关控制电器的型号及参数。时，就可以确定有关控制电器的型号及参数。电动机直接启动时，应按其额定电流选择热继电器。电动机直接启动时，应按其额定电流选择热继电器。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法（五）选择控制电器元件（五）选择控制电器元件 根据电动机的额定电流，可选择主触点额定电流不小于根据电动机的额定电流，可选择主触点额定电
41、流不小于10A10A的接触器，控制线圈电压可选用的接触器，控制线圈电压可选用AC220VAC220V或或AC380VAC380V电压等级。电压等级。2.2.2.2.热继电器热继电器热继电器热继电器 本例中，由于设备所在场所环境较为潮湿，且要求延时精本例中，由于设备所在场所环境较为潮湿，且要求延时精度不高，故选用空气阻尼式时间继电器，其线圈电压可选用度不高，故选用空气阻尼式时间继电器，其线圈电压可选用AC220VAC220V或或AC380VAC380V。3.3.3.3.时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院4.4.4.4.中间继电器中间继电器中间
42、继电器中间继电器 按钮的选择主要是确定颜色、触点数和结构型式。根据控按钮的选择主要是确定颜色、触点数和结构型式。根据控制要求本例中自复位按钮选用具有常开、常闭触点各一对的基制要求本例中自复位按钮选用具有常开、常闭触点各一对的基本型按钮本型按钮LA30-11LA30-11，自定位按钮选择，自定位按钮选择LA18-22LA18-22型。型。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法（五）选择控制电器元件（五）选择控制电器元件 选择要点是确定其触点种类、数量及控制线圈的电压等级。选择要点是确定其触点种类、数量及控制线圈的电压等级。5.5.5.5.控制按钮控制按钮控制按钮控制按钮 选择电源断路器主要
43、是根据负载电流确定其型号规格（种选择电源断路器主要是根据负载电流确定其型号规格（种类和电流等级），并综合考虑环境等因素。类和电流等级），并综合考虑环境等因素。6.6.6.6.电源断路器电源断路器电源断路器电源断路器建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（一）横梁升降机构的工艺要求（一）横梁升降机构的工艺要求 （1）横梁上升时，自动按照先放松横梁）横梁上升时，自动按照先放松横梁横梁上横梁上升升夹紧横梁的顺序进行。夹紧横梁的顺序进行。（2）横梁下降时，自动按照放松横梁）横梁下降时，自动按照放松横梁横梁下降横梁下降夹紧横梁的顺序进行。夹紧横梁的顺序进行。（3）横梁夹紧后，夹紧电动机自动停止
44、转动。）横梁夹紧后，夹紧电动机自动停止转动。（4）横梁升降应设有上下行程的限位保护，夹紧）横梁升降应设有上下行程的限位保护，夹紧电动机应设有夹紧力保护。电动机应设有夹紧力保护。3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法分析设计法设计举例分析设计法设计举例横梁升降机构的电气控制横梁升降机构的电气控制建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（二）电气控制电路设计过程（二）电气控制电路设计过程l主电路设计主电路设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法升降升降升降升降松紧松紧松紧松紧建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（二）电气控制电路设计过程（二）电气控制电路设计过程l
45、控制电路基本环节设计控制电路基本环节设计3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法横梁升降电气控制电路设计草图之一横梁升降电气控制电路设计草图之一建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.5.1 3.5.1 分析设计法分析设计法l设计连锁保护环节设计连锁保护环节横梁升降电气控制电路横梁升降电气控制电路建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.5 3.5 电气控制系统的设计方法电气控制系统的设计方法电气控制电路设计方法电气控制电路设计方法逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法逻辑设计法 在继电接触器控制电路中，把表示触点状态的逻辑变量在继电接触器控制电路中，把表示触点状态的逻辑变量
46、称为称为输入逻辑变量输入逻辑变量输入逻辑变量输入逻辑变量，把表示继电器接触器线圈等受控元件的，把表示继电器接触器线圈等受控元件的逻辑变量称为逻辑变量称为输出逻辑变量输出逻辑变量输出逻辑变量输出逻辑变量。输入、输出逻辑变量之间的相互关系称为输入、输出逻辑变量之间的相互关系称为逻辑函数关系逻辑函数关系逻辑函数关系逻辑函数关系，这种相互关系这种相互关系表明了电气控制电路的结构表明了电气控制电路的结构表明了电气控制电路的结构表明了电气控制电路的结构。因此，根据控制要求，将这些逻辑变量关系写出其逻辑因此，根据控制要求，将这些逻辑变量关系写出其逻辑函数关系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律对逻辑函函数关
47、系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律对逻辑函数式进行化简，然后根据化简了的逻辑关系式画出相应的电数式进行化简，然后根据化简了的逻辑关系式画出相应的电路结构图，最后再作进一步的检查和优化，以获得较为完善路结构图，最后再作进一步的检查和优化，以获得较为完善的设计方案。的设计方案。利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路。利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路。利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路。利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院3.5.2 3.5.2 逻辑设计法逻辑设计法l l利用逻辑代数这一工具进行电路设计。利用逻辑代数这一工具进
48、行电路设计。一、基本思路一、基本思路1 1 1 1、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状、首先将控制系统的输入、输出电器元件的状态态态态用状态变量用状态变量用状态变量用状态变量进行表示。进行表示。进行表示。进行表示。2 2 2 2、然后根据控制要求列出状态变量的、然后根据控制要求列出状态变量的、然后根据控制要求列出状态变量的、然后根据控制要求列出状态变量的逻辑表达逻辑表达逻辑表达逻辑表达式式式式。3 3 3 3、简化简化简化简化逻辑表达式。逻辑表达式。逻辑表达式。逻辑表达式。4 4 4 4、最后根据逻辑表达式、最
49、后根据逻辑表达式、最后根据逻辑表达式、最后根据逻辑表达式绘制控制线路绘制控制线路绘制控制线路绘制控制线路。建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院 二、预备知识二、预备知识（一）状态变量的假定（一）状态变量的假定l输入量：输入量：触点触点A=1，表示触点动作（常开触点闭合、常闭触点断开），表示触点动作（常开触点闭合、常闭触点断开）触点触点A=0，表示触点复位（常开触点断开、常闭触点闭合），表示触点复位（常开触点断开、常闭触点闭合）l输出量：输出量：l线圈线圈K=1，表示线圈通电。，表示线圈通电。l线圈线圈K=0，表示线圈失电。，表示线圈失电。3.5.2 3.5.2 逻辑设计法逻辑设计法
50、建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院（二）基本逻辑表达式与控制电路（二）基本逻辑表达式与控制电路（二）基本逻辑表达式与控制电路（二）基本逻辑表达式与控制电路1、“与与”电路电路A B KABK0011010100012 2）真值表）真值表）真值表）真值表ABK1113 3）状态表）状态表）状态表）状态表 4 4）逻辑表达式）逻辑表达式）逻辑表达式）逻辑表达式 K=AB K=AB 注：只把注：只把K=1K=1的状态列出的状态列出3.5.2 3.5.2 逻辑设计法逻辑设计法1 1）电路图）电路图）电路图）电路图建筑设备电气控制建筑设备电气控制天津城市建设学院2、“或或”电电路路1 1）