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1、第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n41 电气控制线路设计的主要内容n n42 电气控制线路的设计n n43 常用电器元件的选择 n n本章介绍本章介绍:继电接触器电控线路设计方法，包括设计内容、一般程序、继电接触器电控线路设计方法，包括设计内容、一般程序、继电接触器电控线路设计方法，包括设计内容、一般程序、继电接触器电控线路设计方法，包括设计内容、一般程序、设计原则、设计方法和步骤，电控系统的安装、调试方法。设计原则、设计方法和步骤，电控系统的安装、调试方法。设计原则、设计方法和步骤，电控系统的安装、调试方法。设计原则、设计方法和步骤，电控系统的安
2、装、调试方法。n n4.1 4.1 设计的主要内容设计的主要内容n n基基本本任任务务：根根根根据据据据控控控控制制制制要要要要求求求求，设设设设计计计计、编编编编制制制制出出出出设设设设备备备备制制制制造造造造和和和和使使使使用用用用维维维维修修修修过过过过程程程程中中中中所所所所必必必必须须须须的的的的图图图图纸纸纸纸、资资资资料料料料，包包包包括括括括电电电电气气气气原原原原理理理理图图图图、元元元元件件件件布布布布置置置置图图图图、电电电电气气气气安安安安装装装装接接接接线线线线图图图图、电电电电气气气气箱箱箱箱图图图图及及及及控控控控制制制制面面面面板板板板等等等等，编编编编制制制制
3、外外外外购购购购件件件件目目目目录录录录、单单单单台台台台消消消消耗耗耗耗清清清清单单单单、设设设设备备备备说明书等资料。说明书等资料。说明书等资料。说明书等资料。n n设计：设计：原理设计、工艺设计。原理设计、工艺设计。原理设计、工艺设计。原理设计、工艺设计。n n以电力拖动控制系统为例说明。以电力拖动控制系统为例说明。n n4.1.1 4.1.1 原理设计内容原理设计内容n n1.1.1.1.拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书拟定电气设计任务书(技术条件技术条件技术条件技术条件)；n n2.2.2.2.确定电力拖动方案确定电力拖动方案确定电力拖动方案确定电力拖动方案(电
4、气传动形式电气传动形式电气传动形式电气传动形式)及控制方案；及控制方案；及控制方案；及控制方案；n n3.3.3.3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型号；号；号；号；n n4.4.4.4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，设计电气控制原理框图，包括主电路、控制
5、电路和辅助控制电路，确定各部分间关系，拟订各部分技术要求。确定各部分间关系，拟订各部分技术要求。确定各部分间关系，拟订各部分技术要求。确定各部分间关系，拟订各部分技术要求。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n5.5.5.5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数；设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数；设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数；设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数；n n6.6.6.6.选选选选择择择择电电电电器器器器元元元元件件件件，制制制制定定定定电电电电机机机机和和和和电电电电器器器器元元元元件件件件明明明明细细细细表表表表。以
6、以以以及及及及装装装装置置置置易易易易损损损损件件件件及及及及备备备备用用用用件件件件清清清清单；单；单；单；n n7.7.7.7.编写设计说明书。编写设计说明书。编写设计说明书。编写设计说明书。n n4.1.2 4.1.2 工艺设计内容工艺设计内容n n主主要要目目的的：便便便便于于于于组组组组织织织织电电电电气气气气控控控控制制制制装装装装置置置置的的的的制制制制造造造造，实实实实现现现现所所所所要要要要求求求求的的的的各各各各项项项项技技技技术术术术指指指指标标标标，为为为为设备使用、维修提供必要的图纸资料。设备使用、维修提供必要的图纸资料。设备使用、维修提供必要的图纸资料。设备使用、维
7、修提供必要的图纸资料。n n主要内容：主要内容：n n1.1.1.1.根据根据根据根据原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制系统的总原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制系统的总原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制系统的总原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制系统的总装配图及总接线图。装配图及总接线图。装配图及总接线图。装配图及总接线图。n n2.2.2.2.按按按按照照照照电电电电气气气气原原原原理理理理框框框框图图图图或或或或划划划划分分分分的的的的组组组组件件件件，对对对对总总总总原原原原理理理理图图图图编编编编号号号号、绘绘绘绘
8、制制制制各各各各组组组组件件件件原原原原理理理理电电电电路路路路图，列出元件目录表，标出各组件进出线号；图，列出元件目录表，标出各组件进出线号；图，列出元件目录表，标出各组件进出线号；图，列出元件目录表，标出各组件进出线号；n n3.3.3.3.根根根根据据据据各各各各组组组组件件件件原原原原理理理理电电电电路路路路及及及及选选选选定定定定元元元元件件件件目目目目录录录录表表表表，设设设设计计计计各各各各组组组组件件件件装装装装配配配配图图图图(包包包包括括括括电电电电器器器器元元元元件件件件布置图和安装图布置图和安装图布置图和安装图布置图和安装图)、接线图、接线图、接线图、接线图.n n4.
9、4.4.4.根据组件安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求根据组件安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求根据组件安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求根据组件安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求.n n5.5.5.5.设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸.n n6.6.6.6.根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分别列根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分
10、别列根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分别列根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分别列第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n出外购件清单、标准件清单以及主要材料消耗定额出外购件清单、标准件清单以及主要材料消耗定额出外购件清单、标准件清单以及主要材料消耗定额出外购件清单、标准件清单以及主要材料消耗定额.n n7.7.7.7.编写使用说明书。编写使用说明书。编写使用说明书。编写使用说明书。n n实际操作时，根据总体技术要求和系统复杂程度实际操作时，根据总体技术要求和系统复杂程度实际操作时，根据总体技术要求和系统复杂程度
11、实际操作时，根据总体技术要求和系统复杂程度,对上述步骤适当调整。对上述步骤适当调整。对上述步骤适当调整。对上述步骤适当调整。n n4.2 4.2 电气控制线路的设计电气控制线路的设计n n4.2.14.2.1设计的基本原则设计的基本原则n n在电力拖动方案和控制方案确定后，即可着手进行电控线路具体设计。在电力拖动方案和控制方案确定后，即可着手进行电控线路具体设计。在电力拖动方案和控制方案确定后，即可着手进行电控线路具体设计。在电力拖动方案和控制方案确定后，即可着手进行电控线路具体设计。n n电控系统设计一般应遵循以下原则：电控系统设计一般应遵循以下原则：电控系统设计一般应遵循以下原则：电控系统
12、设计一般应遵循以下原则：n n1 1最大限度满足生产机械和工艺对电控系统的要求最大限度满足生产机械和工艺对电控系统的要求n n首首首首先先先先弄弄弄弄清清清清设设设设备备备备需需需需满满满满足足足足的的的的生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求，对对对对设设设设备备备备工工工工作作作作情情情情况况况况作作作作全全全全面面面面了了了了解解解解。深深深深入入入入现现现现场场场场调调调调研研研研，收收收收集集集集资资资资料料料料，结结结结合合合合技技技技术术术术人人人人员员员员及及及及现现现现场场场场操操操操作作作作人人人人员员员员经经经经验验验验，作作作作为为为为设设设设计计计计基础。基
13、础。基础。基础。n n2 2在满足生产工艺要求前提下，力求使控制线路简单、经济在满足生产工艺要求前提下，力求使控制线路简单、经济n n（1 1 1 1）尽尽尽尽量量量量选选选选用用用用标标标标准准准准电电电电器器器器元元元元件件件件，减减减减少少少少电电电电器器器器元元元元件件件件数数数数量量量量,选选选选用用用用同同同同型型型型号号号号电电电电器器器器元元元元件件件件以减少备用品数量。以减少备用品数量。以减少备用品数量。以减少备用品数量。n n（2 2 2 2）尽尽尽尽量量量量选选选选用用用用标标标标准准准准的的的的、常常常常用用用用的的的的或或或或经经经经过过过过实实实实践践践践考考考考验
14、验验验的的的的典典典典型型型型环环环环节节节节或或或或基基基基本本本本电电电电控控控控线路。线路。线路。线路。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n（3 3 3 3）尽量减少不必要的触点，以简化线路。）尽量减少不必要的触点，以简化线路。）尽量减少不必要的触点，以简化线路。）尽量减少不必要的触点，以简化线路。n n在满足工艺要求前提下，元件越少，触点数量越少，线路越简单。可提在满足工艺要求前提下，元件越少，触点数量越少，线路越简单。可提在满足工艺要求前提下，元件越少，触点数量越少，线路越简单。可提在满足工艺要求前提下，元件越少，触点数量越少，线路越简单。
15、可提高工作可靠性，降低故障率。高工作可靠性，降低故障率。高工作可靠性，降低故障率。高工作可靠性，降低故障率。n n常用减少触点数目的方法：常用减少触点数目的方法：n n 合并同类触点合并同类触点合并同类触点合并同类触点n n见图见图见图见图4-14-14-14-1示示示示.n n 利用转换触点方式利用转换触点方式利用转换触点方式利用转换触点方式n n见图见图见图见图4-24-24-24-2示示示示。n n图图图图4-1 4-1 4-1 4-1 同类触点合并同类触点合并同类触点合并同类触点合并 图图图图4-24-24-24-2具有转换触点的中间继电器的应用具有转换触点的中间继电器的应用具有转换触
16、点的中间继电器的应用具有转换触点的中间继电器的应用第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n 利用二极管的单向导电性减少触点数目。利用二极管的单向导电性减少触点数目。利用二极管的单向导电性减少触点数目。利用二极管的单向导电性减少触点数目。n n见图见图见图见图4-34-34-34-3示示示示.n n 利用逻辑代数的方法减少触点数目。利用逻辑代数的方法减少触点数目。利用逻辑代数的方法减少触点数目。利用逻辑代数的方法减少触点数目。n n如图如图如图如图4-4(4-4(4-4(4-4(a)a)a)a)示示示示.n n图图图图4-3 4-3 4-3 4-3 利用二
17、极管简化控制电路利用二极管简化控制电路利用二极管简化控制电路利用二极管简化控制电路 图图图图4-4 4-4 4-4 4-4 利用逻辑代数减少触点利用逻辑代数减少触点利用逻辑代数减少触点利用逻辑代数减少触点n n（4 4 4 4）尽量缩短连接导线的数量和长度）尽量缩短连接导线的数量和长度）尽量缩短连接导线的数量和长度）尽量缩短连接导线的数量和长度n n设计时，应根据实际情况，合理考虑并安排电气设备和元件的位置及实设计时，应根据实际情况，合理考虑并安排电气设备和元件的位置及实设计时，应根据实际情况，合理考虑并安排电气设备和元件的位置及实设计时，应根据实际情况，合理考虑并安排电气设备和元件的位置及实
18、际连线，使连接导线数量最少，长度最短。际连线，使连接导线数量最少，长度最短。际连线，使连接导线数量最少，长度最短。际连线，使连接导线数量最少，长度最短。n n图图图图4-54-54-54-5中中中中，图图图图(a)a)a)a)接线不合理，从电气柜到操作台需接线不合理，从电气柜到操作台需接线不合理，从电气柜到操作台需接线不合理，从电气柜到操作台需4 4 4 4根导线。图根导线。图根导线。图根导线。图(b)b)b)b)接线接线接线接线合理，从电气柜到操作台只需合理，从电气柜到操作台只需合理，从电气柜到操作台只需合理，从电气柜到操作台只需3 3 3 3根导线。根导线。根导线。根导线。第第4章章 电气
19、控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n注意：注意：同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有公共连接线。以减少同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有公共连接线。以减少同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有公共连接线。以减少同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有公共连接线。以减少导线段数和缩短导线长度，如图导线段数和缩短导线长度，如图导线段数和缩短导线长度，如图导线段数和缩短导线长度，如图4-64-64-64-6示示示示.n n图图图图4-5 4-5 4-5 4-5 线路的合理连接线路的合理连接线路的合理连接线路的合理连接 图图图图4-6 4-6 4-6 4-6 节省连接导
20、线的方法节省连接导线的方法节省连接导线的方法节省连接导线的方法n n（5 5 5 5）线路工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余尽量不通电以）线路工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余尽量不通电以）线路工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余尽量不通电以）线路工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余尽量不通电以节约电能。如图节约电能。如图节约电能。如图节约电能。如图4-74-74-74-7示示示示.n n3 3保证电控线路工作可靠保证电控线路工作可靠n n最主要的是选择可靠的电器元件。同时，设计时要注意几点：最主要的是选择可靠的电器元件。同时，设计时要注意几点：最主要的是选择可靠的电器元件
21、。同时，设计时要注意几点：最主要的是选择可靠的电器元件。同时，设计时要注意几点：n n（1 1）正确连接电器元件的触点）正确连接电器元件的触点 第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n 图图图图4-7 4-7 4-7 4-7 减少通电电器的线路减少通电电器的线路减少通电电器的线路减少通电电器的线路 图图图图4-8 4-8 4-8 4-8 触点的正确连接触点的正确连接触点的正确连接触点的正确连接 n n同一电器元件的常开和常闭触点靠得很近，如果分别接在电源不同相上，同一电器元件的常开和常闭触点靠得很近，如果分别接在电源不同相上，同一电器元件的常开和常闭触点
22、靠得很近，如果分别接在电源不同相上，同一电器元件的常开和常闭触点靠得很近，如果分别接在电源不同相上，当触点断开产生电弧时，可能在两触点间形成飞弧造成电源短路。当触点断开产生电弧时，可能在两触点间形成飞弧造成电源短路。当触点断开产生电弧时，可能在两触点间形成飞弧造成电源短路。当触点断开产生电弧时，可能在两触点间形成飞弧造成电源短路。n n图图图图4-8(4-8(4-8(4-8(a)a)a)a)中中中中SQSQSQSQ的接法错误的接法错误的接法错误的接法错误,应改成图应改成图应改成图应改成图4-8(4-8(4-8(4-8(b)b)b)b)形式形式形式形式.n n（2 2）正确连接电器线圈）正确连接
23、电器线圈n n 在交流线路中，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也不允许在交流线路中，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也不允许在交流线路中，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也不允许在交流线路中，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也不允许两个电器元件的线圈串联，如图两个电器元件的线圈串联，如图两个电器元件的线圈串联，如图两个电器元件的线圈串联，如图4-94-94-94-9（a a a a）示示示示。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n若需两个电器同时工作，其线圈应并联连接，如图若需两个电器同时工作，其线圈应并联连接，如图若需两个电器同时工作
24、，其线圈应并联连接，如图若需两个电器同时工作，其线圈应并联连接，如图4-9(4-9(4-9(4-9(b)b)b)b)示示示示.n n 图图图图4-9 4-9 4-9 4-9 线圈的正确连接线圈的正确连接线圈的正确连接线圈的正确连接 图图图图4-10 4-10 4-10 4-10 电磁铁与继电器线圈的连接电磁铁与继电器线圈的连接电磁铁与继电器线圈的连接电磁铁与继电器线圈的连接n n 两电感量相差悬殊的直流电压线圈不能直接并联两电感量相差悬殊的直流电压线圈不能直接并联两电感量相差悬殊的直流电压线圈不能直接并联两电感量相差悬殊的直流电压线圈不能直接并联,如图如图如图如图4-10(4-10(4-10(
25、4-10(a)a)a)a)示示示示。n n解决办法：在解决办法：在解决办法：在解决办法：在KAKAKAKA线圈电路中单独串接线圈电路中单独串接线圈电路中单独串接线圈电路中单独串接KMKMKMKM的常开触点，如图的常开触点，如图的常开触点，如图的常开触点，如图4-10(4-10(4-10(4-10(b)b)b)b)示。示。示。示。n n（3 3）避免出现寄生电路）避免出现寄生电路n n线路工作时，发生意外接通的电路称为寄生电路。线路工作时，发生意外接通的电路称为寄生电路。线路工作时，发生意外接通的电路称为寄生电路。线路工作时，发生意外接通的电路称为寄生电路。n n寄生电路破坏电器元件和控制线路的
26、工作顺序或造成误动作。见图寄生电路破坏电器元件和控制线路的工作顺序或造成误动作。见图寄生电路破坏电器元件和控制线路的工作顺序或造成误动作。见图寄生电路破坏电器元件和控制线路的工作顺序或造成误动作。见图4-4-4-4-11(11(11(11(a).a).a).a).n n解决办法：将指示灯与其相应的接触器线圈并联，如图解决办法：将指示灯与其相应的接触器线圈并联，如图解决办法：将指示灯与其相应的接触器线圈并联，如图解决办法：将指示灯与其相应的接触器线圈并联，如图4-11(4-11(4-11(4-11(b)b)b)b)示。示。示。示。n n（4 4）应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一电器的现象。
27、）应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一电器的现象。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n 图图图图4-14-14-14-1l l l l 防止寄生电路防止寄生电路防止寄生电路防止寄生电路n n（5 5）在可逆线路中，正反向接触器间要有电气联锁和机械联锁。）在可逆线路中，正反向接触器间要有电气联锁和机械联锁。n n（6 6）线线路路应应能能适适应应所所在在电电网网的的情情况况，并并并并据据据据此此此此决决决决定定定定电电电电动动动动机机机机起起起起动动动动方方方方式式式式是是是是直直直直接接接接起起起起动还是间接起动。动还是间接起动。动还是间接起动。动
28、还是间接起动。n n（7 7）应应充充分分考考虑虑继继电电器器触触点点的的接接通通和和分分断断能能力力。若若若若要要要要增增增增加加加加接接接接通通通通能能能能力力力力，可可可可用用用用多触点并联；若要增加分断能力，可用多触点串联。多触点并联；若要增加分断能力，可用多触点串联。多触点并联；若要增加分断能力，可用多触点串联。多触点并联；若要增加分断能力，可用多触点串联。n n4 4保证电控线路工作的安全性保证电控线路工作的安全性n n应有完善的保护环节，保证设备安全运行。常用有短路、过流、过载、失压、应有完善的保护环节，保证设备安全运行。常用有短路、过流、过载、失压、应有完善的保护环节，保证设备
29、安全运行。常用有短路、过流、过载、失压、应有完善的保护环节，保证设备安全运行。常用有短路、过流、过载、失压、弱磁、超速、极限保护等。弱磁、超速、极限保护等。弱磁、超速、极限保护等。弱磁、超速、极限保护等。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n(1 1）短路保护）短路保护n n强大的短路电流容易引起各种电气设备和元件的绝缘损坏及机械损坏。强大的短路电流容易引起各种电气设备和元件的绝缘损坏及机械损坏。强大的短路电流容易引起各种电气设备和元件的绝缘损坏及机械损坏。强大的短路电流容易引起各种电气设备和元件的绝缘损坏及机械损坏。因此，短路时应迅速可靠地切断电源。
30、因此，短路时应迅速可靠地切断电源。因此，短路时应迅速可靠地切断电源。因此，短路时应迅速可靠地切断电源。n n采用熔断器作短路保护的电路见图采用熔断器作短路保护的电路见图采用熔断器作短路保护的电路见图采用熔断器作短路保护的电路见图4-124-124-124-12。n n也可用断路器（自动开关）作短路保护，也可用断路器（自动开关）作短路保护，也可用断路器（自动开关）作短路保护，也可用断路器（自动开关）作短路保护，n n兼有过载保护功能。兼有过载保护功能。兼有过载保护功能。兼有过载保护功能。n n 图图图图4-12 4-12 4-12 4-12 熔断器短路保护熔断器短路保护熔断器短路保护熔断器短路保
31、护n n（2 2）过电流保护）过电流保护n n不正确的启动和过大的负载引起电动机很大的过电流；过大的冲击负载不正确的启动和过大的负载引起电动机很大的过电流；过大的冲击负载不正确的启动和过大的负载引起电动机很大的过电流；过大的冲击负载不正确的启动和过大的负载引起电动机很大的过电流；过大的冲击负载引起电动机过大的冲击电流，损坏电动机换向器；过大的电动机转矩使引起电动机过大的冲击电流，损坏电动机换向器；过大的电动机转矩使引起电动机过大的冲击电流，损坏电动机换向器；过大的电动机转矩使引起电动机过大的冲击电流，损坏电动机换向器；过大的电动机转矩使生产机械的机械传动部分受到损坏。生产机械的机械传动部分受到
32、损坏。生产机械的机械传动部分受到损坏。生产机械的机械传动部分受到损坏。n n采用过电流继电器的保护电路见图采用过电流继电器的保护电路见图采用过电流继电器的保护电路见图采用过电流继电器的保护电路见图4-13(4-13(4-13(4-13(a),a),a),a),继电器动作值一般整定为电继电器动作值一般整定为电继电器动作值一般整定为电继电器动作值一般整定为电动机启动电流的动机启动电流的动机启动电流的动机启动电流的1.21.21.21.2倍。倍。倍。倍。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n用于笼型电动机直接启动的过流保护见图用于笼型电动机直接启动的过流保护
33、见图用于笼型电动机直接启动的过流保护见图用于笼型电动机直接启动的过流保护见图4-13 4-13 4-13 4-13(b)b)b)b).n n 图图图图4-13 4-13 4-13 4-13 过电流保护过电流保护过电流保护过电流保护n n（3 3）过载保护）过载保护n n电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值，损坏电动机。电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值，损坏电动机。电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值，损坏电动机。电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值，损坏电动机。n n多多多多采采采采用用用用具具具具有有有有反反反反时时时时限限限限特特特特性性性性的的的的热热热热继继
34、继继电电电电器器器器进进进进行行行行保保保保护护护护，同同同同时时时时装装装装有有有有熔熔熔熔断断断断器器器器或或或或过过过过流流流流继继继继电器配合使用。如图电器配合使用。如图电器配合使用。如图电器配合使用。如图4-144-144-144-14示示示示。n n图图图图(a)a)a)a)适于三相均衡过载的保护。图适于三相均衡过载的保护。图适于三相均衡过载的保护。图适于三相均衡过载的保护。图(b)b)b)b)适于任一相断线或三相均衡过载适于任一相断线或三相均衡过载适于任一相断线或三相均衡过载适于任一相断线或三相均衡过载的保护。图的保护。图的保护。图的保护。图(c)c)c)c)为三相保护，能可靠地
35、保护电动机的各种过载。为三相保护，能可靠地保护电动机的各种过载。为三相保护，能可靠地保护电动机的各种过载。为三相保护，能可靠地保护电动机的各种过载。n n图图图图(b)b)b)b)和图和图和图和图(c)c)c)c)中，如电动机定子绕组为三角形联接，应采用差动式热继中，如电动机定子绕组为三角形联接，应采用差动式热继中，如电动机定子绕组为三角形联接，应采用差动式热继中，如电动机定子绕组为三角形联接，应采用差动式热继电器。电器。电器。电器。第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n 图图图图4-14 4-14 4-14 4-14 过载保护过载保护过载保护过载保护
36、 图图图图4-15 4-15 4-15 4-15 失压保护失压保护失压保护失压保护n n（4 4）失压保护）失压保护n n防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。n n通过并联在启动按钮上接触器的常开触点通过并联在启动按钮上接触器的常开触点通过并联在启动按钮上接触器的常开触点通过并联在启动按钮上接触器的常开触点(图图图图4-15(4-15(4-15(4-15(a)a)a)a)，或通过并联在或通过并联在或通过并联在或通过并联在主令控制器的零位常开
37、触点上的零压继电器的常开触点主令控制器的零位常开触点上的零压继电器的常开触点主令控制器的零位常开触点上的零压继电器的常开触点主令控制器的零位常开触点上的零压继电器的常开触点(图图图图4-15(4-15(4-15(4-15(b)b)b)b)，来实现失压保护。来实现失压保护。来实现失压保护。来实现失压保护。n n（5 5）弱磁保护）弱磁保护n n直直直直流流流流并并并并励励励励电电电电动动动动机机机机、复复复复励励励励电电电电动动动动机机机机在在在在励励励励磁磁磁磁减减减减弱弱弱弱或或或或消消消消失失失失时时时时，会会会会引引引引起起起起电电电电动动动动机机机机“飞飞飞飞车车车车”。必须加弱磁保护
38、。必须加弱磁保护。必须加弱磁保护。必须加弱磁保护。n n采用弱磁继电器，吸合电流一般为额定励磁电流的采用弱磁继电器，吸合电流一般为额定励磁电流的采用弱磁继电器，吸合电流一般为额定励磁电流的采用弱磁继电器，吸合电流一般为额定励磁电流的0 0 0 08 8 8 8倍倍倍倍.第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n（6 6）极限保护）极限保护n n对对对对直直直直线线线线运运运运动动动动的的的的生生生生产产产产机机机机械械械械常常常常设设设设极极极极限限限限保保保保护护护护。如如如如上上上上、下下下下极极极极限限限限，前前前前、后后后后极极极极限限限限等等等等
39、。常用行程开关的常闭触点来实现常用行程开关的常闭触点来实现常用行程开关的常闭触点来实现常用行程开关的常闭触点来实现.n n（7 7）其他保护）其他保护n n根据实际情况设置，如温度、水位、欠压等保护环节。根据实际情况设置，如温度、水位、欠压等保护环节。根据实际情况设置，如温度、水位、欠压等保护环节。根据实际情况设置，如温度、水位、欠压等保护环节。n n5 5应使操作、维护、检修方便应使操作、维护、检修方便n n具具具具体体体体安安安安装装装装与与与与配配配配线线线线时时时时，电电电电器器器器元元元元件件件件应应应应留留留留备备备备用用用用触触触触点点点点，必必必必要要要要时时时时留留留留备备备
40、备用用用用元元元元件件件件；为为为为检检检检修修修修方方方方便便便便，应应应应设设设设置置置置电电电电气气气气隔隔隔隔离离离离，避避避避免免免免带带带带电电电电检检检检修修修修；为为为为调调调调试试试试方方方方便便便便，控控控控制制制制应应应应简简简简单单单单，能迅速实现从一种方式到另一种方式的转换。能迅速实现从一种方式到另一种方式的转换。能迅速实现从一种方式到另一种方式的转换。能迅速实现从一种方式到另一种方式的转换。n n设置多点控制，便于在生产机械旁调试；操作回路较多时，如要求正反设置多点控制，便于在生产机械旁调试；操作回路较多时，如要求正反设置多点控制，便于在生产机械旁调试；操作回路较多
41、时，如要求正反设置多点控制，便于在生产机械旁调试；操作回路较多时，如要求正反转并调速，应采用主令控制器，不要用许多按钮转并调速，应采用主令控制器，不要用许多按钮转并调速，应采用主令控制器，不要用许多按钮转并调速，应采用主令控制器，不要用许多按钮.n n4.2.2 4.2.2 电气控制线路设计的基本规律电气控制线路设计的基本规律n n设计程序：设计程序：n n1.1.拟定设计任务书拟定设计任务书n n设计任务书是整个系统设计的依据，拟定时，应聚集电气、机械工艺、设计任务书是整个系统设计的依据，拟定时，应聚集电气、机械工艺、设计任务书是整个系统设计的依据，拟定时，应聚集电气、机械工艺、设计任务书是
42、整个系统设计的依据，拟定时，应聚集电气、机械工艺、机械结构三方面设计人员，根据机械设备总体技术要求，共同商讨机械结构三方面设计人员，根据机械设备总体技术要求，共同商讨机械结构三方面设计人员，根据机械设备总体技术要求，共同商讨机械结构三方面设计人员，根据机械设备总体技术要求，共同商讨。n n任务书应简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传任务书应简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传任务书应简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传任务书应简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传动要求、工作条件、使用环境等。还应说明动要求、工作条件、使用环
43、境等。还应说明动要求、工作条件、使用环境等。还应说明动要求、工作条件、使用环境等。还应说明:第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n（1 1 1 1）控制精度，生产效率要求；）控制精度，生产效率要求；）控制精度，生产效率要求；）控制精度，生产效率要求；n n（2 2 2 2）有有有有关关关关电电电电力力力力拖拖拖拖动动动动的的的的基基基基本本本本特特特特性性性性，如如如如电电电电动动动动机机机机的的的的数数数数量量量量、用用用用途途途途、负负负负载载载载特特特特性性性性、调速范围以及对反向、起动和制动的要求等；调速范围以及对反向、起动和制动的要求等；调速
44、范围以及对反向、起动和制动的要求等；调速范围以及对反向、起动和制动的要求等；n n（3 3 3 3）用户供电系统的电源种类，电压等级、频率及容量等要求；）用户供电系统的电源种类，电压等级、频率及容量等要求；）用户供电系统的电源种类，电压等级、频率及容量等要求；）用户供电系统的电源种类，电压等级、频率及容量等要求；n n（4 4 4 4）有有有有关关关关电电电电气气气气控控控控制制制制的的的的特特特特性性性性，如如如如自自自自动动动动控控控控制制制制的的的的电电电电气气气气保保保保护护护护，联联联联锁锁锁锁条条条条件件件件，动动动动作程序等；作程序等；作程序等；作程序等；n n（5 5 5 5）
45、其其其其他他他他要要要要求求求求，如如如如主主主主要要要要电电电电气气气气设设设设备备备备的的的的布布布布置置置置草草草草图图图图，照照照照明明明明，信信信信号号号号指指指指示示示示，报报报报警方式等；警方式等；警方式等；警方式等；n n（6 6 6 6）目标成本及经费限额）目标成本及经费限额）目标成本及经费限额）目标成本及经费限额;n n（7 7 7 7）验收标准及方式）验收标准及方式）验收标准及方式）验收标准及方式.n n2.2.电力拖动方案与控制方式选择电力拖动方案与控制方式选择n n根据生产工艺要求，生产机械结构，运动部件数量、运动要求、负根据生产工艺要求，生产机械结构，运动部件数量、
46、运动要求、负根据生产工艺要求，生产机械结构，运动部件数量、运动要求、负根据生产工艺要求，生产机械结构，运动部件数量、运动要求、负载特性、调速要求以及投资额等条件，确定电动机的类型、数量、载特性、调速要求以及投资额等条件，确定电动机的类型、数量、载特性、调速要求以及投资额等条件，确定电动机的类型、数量、载特性、调速要求以及投资额等条件，确定电动机的类型、数量、拖动方式，拟定电动机的启动、运行、调速、转向、制动等控制要拖动方式，拟定电动机的启动、运行、调速、转向、制动等控制要拖动方式，拟定电动机的启动、运行、调速、转向、制动等控制要拖动方式，拟定电动机的启动、运行、调速、转向、制动等控制要求。作为
47、电气原理图设计及电器元件选择的依据求。作为电气原理图设计及电器元件选择的依据求。作为电气原理图设计及电器元件选择的依据求。作为电气原理图设计及电器元件选择的依据.第第4章章 电气控制线路的设计及元器件选择电气控制线路的设计及元器件选择 n n3.3.电动机的选择电动机的选择n n根根根根据据据据拖拖拖拖动动动动方方方方案案案案，选选选选择择择择电电电电动动动动机机机机的的的的类类类类型型型型、数数数数量量量量、结结结结构构构构形形形形式式式式以以以以及及及及容容容容量量量量，额额额额定定定定电电电电压，额定转速等。压，额定转速等。压，额定转速等。压，额定转速等。n n基本原则基本原则:n n（
48、1 1 1 1）电电电电动动动动机机机机机机机机械械械械特特特特性性性性应应应应满满满满足足足足生生生生产产产产机机机机械械械械要要要要求求求求，与与与与负负负负载载载载特特特特性性性性相相相相适适适适应应应应，保保保保证证证证运行稳定性、有一定调速范围与良好的起、制动性能；运行稳定性、有一定调速范围与良好的起、制动性能；运行稳定性、有一定调速范围与良好的起、制动性能；运行稳定性、有一定调速范围与良好的起、制动性能；n n（2 2 2 2）结构形式应满足设计提出的安装要求，适应周围环境；）结构形式应满足设计提出的安装要求，适应周围环境；）结构形式应满足设计提出的安装要求，适应周围环境；）结构形
49、式应满足设计提出的安装要求，适应周围环境；n n（3 3 3 3）根据负载和工作方式，正确选择电动机容量；）根据负载和工作方式，正确选择电动机容量；）根据负载和工作方式，正确选择电动机容量；）根据负载和工作方式，正确选择电动机容量；n n 对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证电动机额定功率等于或对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证电动机额定功率等于或对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证电动机额定功率等于或对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证电动机额定功率等于或大于负载所需功率；大于负载所需功率；大于负载所需功率；大于负载所需功率；n n 对对对对于于于于变变变变动动动动负负负负载载载载
50、长长长长期期期期工工工工作作作作制制制制电电电电动动动动机机机机，应应应应保保保保证证证证负负负负载载载载变变变变到到到到最最最最大大大大时时时时，电电电电动动动动机机机机仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值；仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值；仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值；仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值；n n 对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择；对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择；对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择；对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择；n n 对于重复短时工作制电动机，原则上可按