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1、第六章 电气操纵线路的设计第一节 学习目的和要求一、学习目的1.理解电气操纵线路的设计要求。2.纯熟掌握电气操纵线路的一般设计方法。3.掌握电气操纵线路设计拖动方案和电动机的选择依照。4.纯熟掌握电气操纵线路设计中电器元件的选择方法。5.理解电气设备施工设计的内容和过程。二、参考课时第一章授课内容总学时理论学时实训学时第一节设计的根本原则和内容116第二节电气操纵线路的设计方法3第三节电气操纵线路设计中的电动机选择3第四节电气操纵线路设计中的元器件选择3第五节消费机械电气设备施工设计2合 计281216三、学习要求1学会灵敏运用所学知识，在满足消费机械工艺要求的前提下，设计出运转平安可靠的电气
2、操纵线路。2能考虑调试与维修的要求，设计方案能操作容易、维修方便。3学会线路优化，使设备投资费用节约。 第二节 学习与训练指导本章要点l 电气操纵线路设计的原则和内容l 电气操纵线路设计的方法l 拖动方案和操纵方案确实定原则l 元器件的选择方法本章难点l 电气操纵线路的设计与优化一、设计的根本原则和内容（一） 重点内容：本节重点学习电气操纵线路设计的根本内容，即确定电力拖动方案、设计消费机械电力拖动自动操纵线路、选择拖动电机及电气元件、进展消费机械电力装备施工设计、编写消费机械电气操纵系统的电气说明书与设计文件。在进展电力拖动方案确实定时，应遵照有关原则进展选择。应当考虑电动机的调速特性与负载
3、特性相习惯，以求得电动机充分合理的应用；依照消费机械的调速要求如调速范围、调速平滑性、机械特性硬度、转速调理级数及工作可靠性等方面来选择适宜的拖动方案；在满足技术指标的前提下，进展经济比拟，最后确定最正确方案。设备的电气操纵方法非常多，有继电器接触器的有触点操纵，有无触点逻辑操纵，有可编程序操纵器操纵、计算机操纵等。总之，合理地确定操纵方案，设计实现、简便、可靠、经济、适用的电力拖动操纵系统的重要前提。应考虑以下几个方面：1操纵方式与拖动需要相习惯。操纵方式并非越先进越好，而应该以经济效益为标准。2操纵方式与通用化程度相习惯。关于某些加工一种或几种零件的专用机床，它的通用化程度非常低，但它能够
4、有较高的自动化程度。3操纵方式应最大限度满足工艺要求。依照加工对象的工艺要求，操纵线路应具有自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性连锁、信号指示和毛病诊断等功能，以最大限度满足工艺要求。4操纵电路的电源应当可靠。简单的操纵电路可直截了当用电网电源，元件较多、电路较复杂的操纵装置，可将电网电压隔离降压，以降低毛病率。妨碍方案确定的要素非常多，最后选定方案的技术水平和经济水平，取决于设计人员的设计经历和设计方案的灵敏运用。（二） 学习方法：1以满足消费过程中机械加工工艺的要求为切入点，理解设计前必须做的预备工作，即对消费设备的主要工作功能、构造特点、实际工作情况做充分的理解，做到心中有数
5、。2明确电气操纵线路设计所包含的工作。3在总体方案正确的前提下，确定电力拖动方案和操纵方案。借鉴已经获得成功的通过消费实践检验的设备或消费工艺列出几种可选方案，依照条件和工艺要求进展选择。（三） 训练要点：依照给定课题，练习在设计前对课题中的设备操纵系统作全面的理解，认真作好调查研究工作，按所学内容，遵照给定原则，进展电力拖动方案和操纵方案确实定。（四）、考前须知：1在尽可能满足机械设备和工艺要求的根底上，保证电气操纵系统稳定、可靠地工作。消费过程中，对机械设备电气操纵系统的可靠性和稳定性提出非常高的要求，在强弱电结合的操纵系统中，应充分考虑各种干扰的妨碍。2考虑设置各种必要的保护装置和连锁环
6、节，以确保操作人员和设备的平安。机械设备在运转中，由于电网毛病、电气元件损坏、操纵失灵或者误操作等要素，都可能造成人身事故或设备的损坏。在操纵方式选择和线路设计中必须充分预防这些要素造成的毛病。3充分考虑机械设备的调试与维修要求。比拟复杂、自动化程度高的操纵系统，含有非常多互相关联的运动部件和较多的信号检测与主令电器，既需要单独检查调整各个部分的动作，又需要检查一个工作周期中各个动作的配合情况，因而某些操纵系统需要考虑手动、自动循环操作、点动与长动操纵以及必要的信号显示，既便于调试，又有利于操作和维护。4尽量减少操纵线路的电流品种，操纵电源的电压等级应符合标准。操纵线路比拟简单的情况下，可直截
7、了当利用电网电压，即交流220V、380V供电，以省去操纵变压器，当操纵系统所用电器数量较多时，应采纳操纵变压器降低电压进展供电。照明、显示、及报警等电路应采纳平安电压。二、电气操纵线路的设计方法（一） 重点内容： 本节重点学习分析设计法，依照机械设备的工艺要求和工作过程，将现有的典型环节加以集聚，作适当的补充和修正，综合成所需要的电气操纵线路。要重点掌握设计时应当留意的咨询题，尽量防止发生过失，妨碍操纵线路的可靠性和工作功能。电气线路的一般设计顺序是：首先设计主电路，然后设计操纵电路。继电器-接触器操纵系统的操纵线路设计，常用的设计方法有逻辑设计法和分析设计法。分析设计法是依照机械设备的工艺
8、要求和工作过程，将现有的典型环节集聚起来，依照经历加以补充和修正，综合成所需要的操纵线路。有时候再找不到现成电路的情况下要进展部分电路或全部电路的自行设计。这种设计方法的主要缺点如下：（1）在发觉试画出来的线路达不到要求时，往往用增加电器元件或触点数量的方法加以处理，因而设计的线路往往不一定是最简单、最经济的。（2）设计中可能由于考虑不周发生过失，妨碍线路的可靠性或工作功能。尽管如此，关于一些比拟简单的操纵线路仍然采纳分析设计法，但关于一些比拟复杂的操纵线路则多用逻辑设计法。逻辑设计法是用真值表与逻辑代数式相结合对操纵线路进展综合分析，确实是参照在操纵要求中由设计人员给出的执行元件及主令电器的
9、工作状态表，找出执行元件线圈同主令电器触点间的逻辑关系，将主令电器的触点作为逻辑自变量，执行元件线圈作为逻辑应变量，写出有关逻辑代数式，最后依照逻辑式作出对应电路，由于逻辑代数式能够通过有关计算法则进展运算和化简，因而，逻辑设计法往往能得到功能一样，但简单优化的操纵电路。（二） 学习方法：1学习电气操纵线路设计常用的两种方法：经历设计法和逻辑设计法，掌握这两种设计法的内容和实际应用。2理解设计电路的反复修正和屡次优化的必要性、体会操纵线路不仅简单易行而且精确可靠的重要性。3通过学习电气操纵线路设计中各种必须引起留意的咨询题，防止在实际应用中重犯一样的错误。(三) 训练要点：1选择相对简单的设计
10、课题，进展设计练习。2对自行设计的操纵线路，进展电路的连接和调试，直至完成所要求的操纵功能。(四) 考前须知： 1关于比拟简单的操纵线路，而且电器元件也不多时，往往采纳交流380V或220V电压供电，不附加操纵电源变压器。如今动力电源电路中的过电压将直截了当引进操纵线路，不利于操纵电路中电器元件的可靠工作。同时操纵电路电压较高，也不利于维护与平安操作。 2电路设计中考虑完善的保护环节。3电路设计完成后，一定要反复分析检查，防止产生寄生回路，妨碍电路工作的可靠性。三、电气操纵线路设计中的电动机选择（一） 重点内容： 本节重点学习选择电动机的原则，即经济、合理、平安。选择指标包括电动机的品种、构造
11、方式、电动机的额定电流、电动机的额定转速、电动机的额定电压、电动机的额定功率，要考虑消费机械的调速要求，还要考虑电动机的工作环境。电动机的机械特性的选择中，应能满足机械设备提出的要求，要与负载机械特性相习惯，以保证一定负载下的转速稳定，并具有一定的调速范围和良好的起动、制动功能；在电动机的工作过程中，其额定功率能得到充分利用，即温升到达额定温升值。在电动机类型的选择中，优先考虑采纳构造简单、价格廉价、使用维护方便的三相交流异步电动机，如一般机床、自动消费线、传送带、风机及各类机泵等电力拖动场合，大量选用一般三相鼠笼式异步电动机；高起动转矩的三相鼠笼式异步电动机适用于某些纺织机械的压缩机及皮带运
12、输机等；关于调速要求不高的有级调速机械，可选用双速或三速鼠笼式异步电动机。近年来随着晶闸管变频调速技术的迅速开展，三相异步电动机在无级调速机械上的应用越来越多，使鼠笼式异步电动机的应用范围更加广泛。起动转矩大并有一定调速要求的机械设备，宜选用绕线式异步电动机；拖动功率大，又不要求调速的机械设备，一般采纳交流同步电动机，它具有效率高并能改善电网功率因数的优点。在要求调速范围大，调速功能好，并具有硬机械特性和起动转矩大的拖动系统中，一般都选用直流电动机。随着晶闸管交流技术的迅速开展和高功能大功率晶体管器件的不断出现，进一步扩大了直流电机的应用范围，数字化直流调速系统获得越来越多的使用。（二） 学习
13、方法：学习运用相关经历公式，对不同的设备确定合理的电动机的功率和转速。通过网络在线查找、使用手册、查看产品样本等多种方法进展比拟，正确选择电动机。（三） 训练要点：细心研究给定课题中的相关条件，尝试作相关计算，从有关指标、参数着手，考虑工作环境、供电电压等诸多要素合理选择电动机。（四） 考前须知：考虑工作环境选择电动机时，要特别留意在有爆炸危险、腐蚀性气体的场合，应选择防爆型和防腐型的电动机。四、 电气操纵线路设计中的元器件选择（一） 重点内容： 本节主要学习常用低压电器元件的选择方法。能够认识到正确合理地选择低压电器是电气系统平安运转、可靠工作的保证。依照各类电器在设备电器操纵系统中所处的不
14、同位置、所起的不同的作用，采纳不同的选择方法。1熔断器的选择熔断器的类型应满足电路要求；熔断器的额定电压应大于或等于电路的额定电压；熔断器的额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。熔体的额定电流能够有以下几种选择：（1）关于阻性负载的保护，应使熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流，即： ；（2）关于一台电动机的短路保护，考虑到电动机的起动冲击电流的妨碍，可按下式选择：；（3）关于多台电动机应按下式计算：IN使用熔断器时，关于螺旋式熔断器，将带色标的熔断管一端插入瓷帽，再将瓷帽连同熔管一起拧入瓷套，负载端接到金属螺纹壳的上接线端，电源线接到瓷座上的下接线端，并保证各处接触良好。还应当考虑熔体
15、材料，铅锡锌为低熔点材料，所制成的熔体不易熄弧，一般用在小电流电路中；银、铜、铝为高熔点材料，所制成的熔体容易熄弧，一般用在大电流电路中，当熔体已熔断或已严峻氧化，需要更换熔体时，还应留意使新换熔体和原来熔体的规格保持一致。接触器的选择正确地选择接触器确实是要使得所选用的接触器的技术数据，能满足操纵线路对它提出的要求，选择接触器可按以下步骤进展：（） 依照接触器的任务，确定用哪一系列的接触器；（）依照接触器所操纵电路的额定电压确定接触器的额定电压；（）依照被操纵电路的额定电流及接触器安装的条件来确定接触器的额定电流。如接触器在长期工作制下使用时，其负载才能应适当降低。这是由于在长期工作制下，触
16、点的氧化膜得不到去除，使接触电阻增大，因而必须降低电流值以保持锄头的同意升温；（）一般情况下关于操纵主电路为交流的应采纳交流的操纵电路。电磁线圈的额定电压要与所接的电源电压相符，且要考虑平安和工作的可靠性。交流电磁线圈的电压等级有：36V、110 V、127 V、220 V和380V等；直流电磁线圈的电压等级有：24V、48 V、110 V、220 V和440V等；（）关于某些机械设备对接触器的固有吸合时间、固有释放时间及释放电压所提出的要求也应予以考虑。时间继电器的选择时间继电器的品种非常多，选择时主要考虑操纵线路提出的技术要求，如电源电压等级、电压品种（交流依然直流）以及触点的型式（瞬时触
17、点依然延时触点）、数量、延时时间等。此外在满足技术要求的前提下尽可能选择构造简单、价格廉价的型号。目前在工业上经常使用一些质优价廉的数字化时间继电器，其核心一般是单片机或高精度的数字电路，具有精度高、使用灵敏、毛病率低等优点，是时间继电器开展的主流。热继电器的选择一般情况下，可选用两相构造的热继电器；对电网电压严峻不平衡、工作环境恶劣或较少有人照管的电动机，可选用三相式构造的热继电器；关于三角形接线的电动机，为了进展断相保护，可选用带断相保护的装置的热继电器。工作时间较短、停歇时间较长的电动机，如机床的刀架或工作台快速挪动所用的电机及恒定负载下长期运转的电动机（如风扇、油泵等），可不必设置热过
18、载保护。热继电器的详细选择如下：（）保护电动机的额定电流，一般选用热继电器额定电流的0.951.05倍。（）依照需要的整定电流值选择热继电器热元件的编号和额定电流。选择时应使热元件的整定电流等于电动机的额定电流，同时整定电流应留有一定限度的上、下调整范围。在重载起动以及起动时间较长时，为防止热继电器误动作，可将热元件在起动期间予以短路。（二） 学习方法：1学习掌握有关计算公式，进展有关低压电器如熔断器、热继电器、自动空气开关的参数的选择。2分析在不同的使用场合，进展同一种低压电器的不同品种和不同型式的选择。如按钮，它的品种有开启式、保护式、防水式、防腐式等；它的型式有手把旋转式、钥匙式、紧急式
19、、带灯式等。3学会依照不同的操纵对象选择同一低压电器的不同系列，如行程开关分一般用处的行程开关和起重设备中用的行程开关。4按照电气操纵线路的需要，选择的低压电器要具有适宜的触点数量或触点类型，如交流接触器的辅助触点中需要的常开触点和常闭触点的数量；是否需要带扩展触点的接触器。 （三） 训练要点：依照电气操纵线路要求、设备使用环境、及其他必要条件，合理选择相关的低压电器，练习查找和比拟电器产品目录上的各项指标或数据。（四） 考前须知：选择低压电器时，留意某些电器之间的区别。有的电器在一定条件下能够互相替代，如在通断电流较小的情况下，中间继电器能够代替接触器起动电动机；有的电器在电动机负载的情况下
20、不能互相替代，如热继电器和熔断器，都是保护电器，都是串接于电路中对非额定电流施行保护，但是短路电流太大，热继电器由于热惯性不能立即动作，不能进展短路电流的保护，因而不能代替熔断器；而过载电流远小于短路电流，缺乏以使熔断器动作，但一定时间后将破坏电动机的绝缘，因而熔断器不能代替热继电器。五、 消费机械电气设备施工设计（一） 重点内容： 本节主要学习电气设备施工设计的有关内容和设计步骤。包括：电气设备的总体布置、绘制电器操纵装置的电器布置图、电器操纵装置的电器接线图、电气设备的内部接线图和外部接线图。电气操纵系统在完成电气操纵电路设计、电气元件选择后，就应该进展电气设备的施工设计。电气设备施工设计
21、的依照是电气操纵电路图和所选定的电器元件明细表。在进展电气设备的总体布置时，按照国标规定，首先要依照设备电气操纵电路图和设备操纵操作要求，决定采纳哪些电气操纵装置，如操纵柜、操纵台或悬挂操纵箱等，然后确定设备电气装置的安放位；尽可能把电气设备组装在一起，使其成为一台或几台操纵装置。只有那些必须安装在特定位置的部件，如按钮、手动操纵开关、行程开关、离合器、电动机等才同意分散安装在设备的各处。所有电气设备应该能够靠近安放，便于更换、识别与检测。绘制电气操纵装置的电器布置图时，电源开关最好安装在电气柜内右上方，其操作手柄应装在电气柜前面或侧面。电源开关上方最好不安装其他电器，否则，应把电源开关用绝缘
22、材料盖住，以防电击；除了人工操纵开关、信号和测量部件，电气柜的门上不得安装任何器件。由电源电压直截了当供电的电器最好装在一起，从而与操纵电压供电的电器分开。一般可通过实物陈列来进展电气柜的设计。操纵台及悬挂操纵箱则可采纳标准构造设计，也可依照要求选择，或适当进展补充加工和单单独行设计。 依照电气操纵原理图与电气装置布置图，可进一步绘制电气操纵装置接线图。接线图的接线关系有两种画法：一是直截了当接线法，即直截了当画出两元件之间的接线。它适用于电气系统简单、电器元件少、接线关系简单的场合。二是符号标准接线法，即仅在电器元件接线端处标注符号，以说明互相连接关系。它适用于电气系统复杂、电器元件多、接线
23、关系较为复杂的场合。设备内部接线图应标明分线盒进线与出线的接线关系。接线柱排上的线号应标清，以便配线施工；设备外部接线图表示设备外部的电动机或电器元件的接线关系。它主要供用户单位安装配线用，应按电气设备的实际相应位置绘制、其要求与设备内部接线图一样。（二） 学习方法：1理解电气设备的总体布置的原则如下：（1）功能类似的元件尽量组合在一起。用于操作的各类按钮、开关、键盘、指示检测、调理等元件集中为操纵面板组件；各种继电器、接触器、熔断器、照明变压器等操纵电器集中为电气板组件；各类操纵电源、整流、滤波元件集中为电源组件等。（2）尽可能减少组件之间的连线数量。接线关系亲密的操纵电器置于同一组件中，强
24、弱电操纵器尽量别离，以减少互相干扰。（3）力求整齐美观外形尺寸、重量相近的电器组合在一起。电器在电气柜体内要做到规划合理和美观，柜体不能做得太大或太小。（4）电器在电气柜体内的安装要便于检修。为便于检查与调试，将需要经常调理、维护和易损元件组合在一起，置于电气柜中容易触及到的位置。2学习安排电器元件的位置的原则，学会通过实物陈列进展电气柜内电器元件合理分布，安排好后绘制电器布置图。3依照电气原理图和电气操纵装置的电器布置图，绘制电气操纵装置的接线图，电气系统简单、电器元件少、接线关系简单的场合可采纳直截了当接线法，即直截了当画出两元件之间的接线；电气系统复杂、电器元件多、接线关系较为复杂的场合
25、，宜采纳标准接线法，在电器元件接线端处标注符号，以说明互相连接关系。（三） 训练要点：按实际例子，熟悉电气设备的总体布置的原则，学习绘制电气操纵装置的电器布置图和电气操纵装置的接线图。（四） 考前须知：1与电气原理图不同，在接线图中同一电器元件的各个部分如触点、线圈等必须画在一起。2除了人工操纵开关、信号显示、测量器件外，电气柜门上不得安装任何器件。 3将交流或直流淌力电路、交流操纵电路、直流操纵电路分别用黑色、红色、蓝色等不同颜色的导线加以区分，保护导线采纳黄绿双色线，使电气操纵柜内的各部分电路一目了然。第三节 习题与考虑题选解一、教材中的习题解答6-1什么叫寄生电路？设计电路时应如何防止产
26、生寄生电路？并举例说明。答：在操纵电路的毛病情况下或动作过程中，意外接通或非正常接通的电路叫寄生电路。由于它会破坏电器元件和操纵电路的动作顺序，损坏电器，因而在设计电路时要防止出现寄生电路，通常的做法是：细心分析构成电路的各组成部分，不仅要确认工作时相应部分的电器元件和电路都能正常反响，而且要确认电路指示部分或保护部分工作时是否会接通不该通的电路，甚至停顿时是否会有意外接通的电路。如下述电路：操纵电路的线电压为380V， KM1和KM2的线圈额定电压分别为380V和220V，当按下按钮SB2后，KM1和KM2线圈得电正常工作，但是按下按钮SB1后，即电路应该处于断电状态时，却产生了寄生回路，如
27、图中虚线所示，使KM1和KM2线圈不正常得电而烧毁。6-2接触器两个线圈为何不同意串联后接于操纵电路？答：电压线圈通常不能串联使用，如图（a）所示为不正确的连接。由于他们的阻抗不尽一样，造成两个线圈上的电压分配不等。即便是两个同型号线圈，外加电压是他们的额定电压之和，也不同意如此连接，由于电器动作总有先后，当有一个接触器先动作时，其线圈阻抗增大，该线圈上的电压降增大，使另一个接触器不能吸合，严峻时将使线圈烧毁。 （a）接触器线圈的错误连接 （b）电磁铁与继电器线圈错误的连接在直流操纵电路中，关于电感较大的电磁线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电动机励磁线圈等不宜与一样电压等级的继电器直截了当并联工作
28、。如图（b）所示直流电磁铁YA与继电器KA并联，在KM触点闭合，接通电源时，可正常工作，但在KM触点断开后，由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大得多，因而断电时，继电器非常快释放，但电磁铁线圈产生的自感电动势可能时继电器又吸合一段时间，从而造成继电器的误动作。图（c）所示的两个电路能够可靠工作。 图（c）6-3如何选用熔断器和热继电器？答： 熔断器选择内容主要是熔断器品种、额定电压、额定电流等级和熔体的额定电流确实定。(1) 熔断器类型与额定电压选择。依照负载保护特性和短路电流大小、各类熔断器的适用范围来选用熔断器的类型。依照被保护电路的电压来决定熔断器的额定电压。(2) 熔体与熔断器额定
29、电流选择。 熔断器熔体的额定电流大小与负载大小、负载性质有关。关于负载平稳、无冲击电流，如一般照明电路、电热电路可按照负载电流大小来确定的熔体额定电流。关于有冲击电流的电动机负载为到达短路保护目的，又保证电动机正常起动，对三相鼠笼式异步电动机其熔断器熔体的额定电流为：单台电动机 式中 IR -为熔体额定电流，A；IN -为电动机额定电流，A；多台电动机共用一个熔断器保护 式中 IR -为熔体额定电流，A；INMAX -为容量最大的电动机的额定电流，A；IN -其他电动机额定电流之和，A轻载起动或起动时间较短时，式中系数取1.5；重载起动或起动时间较长时，式中系数取2.5。熔断器的额定电流大于或
30、等于熔体额定电流。(3)熔断器上下级的配合为满足选择性保护的要求，应留意熔断器上下级之间的配合，一般要求上一级熔断器的熔断时间至少是下一级的3倍，不然将会发生越级动作，扩大停电范围。为此，当上下级采纳同一种型号的熔断器时，其电流等级以相差两级为宜；假设上下级所采纳的熔断器型号不同时，则应依照保护特性上给出的熔断时间选取。热继电器主要用于电动机的过载保护，因而必须理解电动机的工作环境、起动情况、负载性质、工作制及同意过载才能等要素之后再来综合考虑。应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能接近，以便充分发挥电动机的过载才能，同时对电动机在短时过载与起动瞬间不受妨碍。(1) 热继电器
31、构造方式的选择。星形连接的电动机能够选择两相或三相构造的热继电器，三角形连接的电动机应中选择带断相保护装置的三相构造热继电器。(2) 热元件额定电流的选择。一般可按下式选取： 式中 IR-热元件的额定电流。A；IN-电动机的额定电流。A；关于工作环境恶劣、起动频繁的电动机，则按下式选取 （3）依照需要的整定电流值选择热继电器的发热元件的编号和额定电流。选择时应使发热元件的整定电流等于电动机的额定电流，同时整定电流应流有一定限度的上、下调整范围。在重载起动以及起动时间较长时，为防止热继电器产生误动作，可将热元件在起动期间予以短接。6-4如何确定变压器的容量？答：操纵变压器一般用于降低操纵电路或辅
32、助电路的电压，以保证操纵电路平安可靠。选择操纵变压器的原则为：（1）操纵变压器原、副边电压应与交流电源电压、操纵电路电压、与辅助电路电压要求相符。（2）应保证接于变压器副边的交流电磁器件在通电时能可靠地吸合。（3）电路正常运转时，变压器温升不应超过同意温升。（4）操纵变压器可按长期运转的稳升来考虑，这时变压器的容量应大于或等于最大工作负载的功率，即： 式中 S- 操纵变压器容量。VA；S1- 电磁器件的吸持功率。VA；S2- 接触器、继电器起动功率。VA；S3- 电磁铁起动功率。VA；K- 电磁铁工作行程L与额定行程LN之比的修正系数。满足上式时，既可保证已吸合的电器在起动其他电器时仍能保持些
33、状态，且正在起动的电器也能可靠地吸合。二、补充习题及解答选择熔断器时，应如何考虑所选用的熔体的材料？答：熔断器有不同的熔体材料，铅锡锌为低熔点材料，所制成的熔体不易熄弧，一般用在小电流电路中；银、铜、铝为高熔点材料，所制成的熔体容易熄弧，一般用在大电流电路中，当熔体已熔断或已严峻氧化，需要更换熔体时，还应留意使新换熔体和原来熔体的规格保持一致。在电气操纵线路设计中，什么情况下选用三相鼠笼式异步电动机？答：在电动机类型的选择中，优先考虑采纳构造简单、价格廉价、使用维护方便的三相交流异步电动机，如一般机床、自动消费线、传送带、风机及各类机泵等电力拖动场合，大量选用一般三相鼠笼式异步电动机；高起动转
34、矩的三相鼠笼式异步电动机适用于某些纺织机械的压缩机及皮带运输机等；关于调速要求不高的有级调速机械，可选用双速或三速鼠笼式异步电动机。在电气操纵线路设计中，选择操纵方式时是不是越先进越好？答：操纵方式并非越先进越好，而应该以经济效益为标准，操纵方式应当与拖动需要相习惯，操纵方式与通用化程度相习惯，操纵方式依照加工对象的工艺要求，操纵线路应具有自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性连锁、信号指示和毛病诊断等功能，以最大限度满足工艺要求。第五节 实训范例一、实训目的1练习采纳分析设计法对给定课题的电气操纵线路的设计。 2熟悉设计的详细步骤。3练习进展操纵线路优化的工作。 二、实训要求1依照
35、标题做出设计。2画出主电路和操纵电路。3进展电路优化，完成操纵要求。4写出操纵线路的设计过程。三、实训内容设计龙门刨床横梁升降的电气操纵线路。 横梁升降机构的工艺要求（1）由于刨床工件加工位置高低不同，要求横梁沿立柱能作上升、下降的调整运动。（2）为确保切削加工的进展，正常情况下横梁应夹紧在立柱上，夹紧装置由夹紧电动机拖动，而横梁的上、下挪动由另一台横梁升降电动机拖动。（3）在动作配合上，当横梁升降时应该按照以下顺序进展：横梁上升：横梁松开上升挪动横梁夹紧 横梁下降：横梁松开下降挪动横梁夹紧并上升 由此可知横梁下降时，多了一个短时上升动作，其目的在于消除多动螺母上端面与丝杠下端面的间隙，防止加
36、工过程中将横梁上抬，造成横梁歪斜，妨碍加工精度。（4）横梁升降应设有限位保护，而夹紧电动机应设有夹紧力保护。 四、电气操纵线路的设计过程。初步设计（1）主电路的设计:从横梁运动要求出发, 横梁挪动由横梁升降电动机M1和横梁夹紧放松电动机M2拖动，且都有正反转。 夹紧电动机需要的夹紧力保护，用过电流继电器KI来实现。（2）操纵电路的设计: 由于横梁升降运动为调整运动，因而对M1采纳点动操纵。M2则按一定的顺序自动操纵。依照横梁挪动时的操纵程序要求，M2与M1之间有一定的顺序关系：当发出“上升”指令后，M2电动机起开工作，将横梁松开，待横梁完全松开后，发出信号，使M2电动机停顿工作，并使M电动机起
37、动，拖动横梁上升。横梁松开信号的发出由复合行程开关SQ1完成，当横梁处于夹紧状态时，SQ1不受压，当横梁完全松开时，夹紧机构经杠杆将SQ1压下，因而发出“松开”信号。当横梁上升到位时，撤除“上升”指令，M电动机立即停顿工作，同时接通M2电动机，使M2反向运转，拖动夹紧机构使横梁夹紧。在夹紧过程中，开关行程开关SQ1复原，为下次发出放松信号作预备。当横梁夹紧到一定程度时，夹紧电动机M2主电路的电流升高，借助于M2定子电路中的过电流继电器发出“夹紧”信号，切断M2电动机的电路，使夹紧过程完毕。横梁下降在不考虑短时上升时，其动作过程与上升时一样。综上所述，设计出草图之一，如图所示：图 横梁升降电气操
38、纵线路设计草图之一横梁升降电气操纵线路中的操纵电路部分的修正（1）图所示的设计草图之一中，操纵电路需要具有两组常开触点的按钮，而常用按钮为一组常开触点、一组常闭触点，为此可引入一个中间继电器KA，用按钮SB1、SB2去操纵KA，再由KA来操纵横梁的升、降和放松。（2）用SB1、SB2按钮的常闭触点完成横梁上升与下降的机械互锁。综上所述，修正后的设计草图之二，如图所示： 图2 横梁升降电气操纵线路设计草图之二横梁升降电气操纵线路中的操纵电路部分的优化进一步考虑横梁下降时的上升操纵。由于上升时间短，因而可采纳时间继电器来操纵，选择断电延时时间继电器KT，将其通电瞬时闭合、断电延时断开的触点与夹紧接
39、触器KM4的常开触点串联后，再与KA常开触点并联，去操纵上升接触器KM1。而KT则由下降接触器KM2触点操纵，构成设计草图之三，如图所示：图 横梁升降电气操纵线路设计草图之三横梁升降电气操纵线路中的操纵电路部分的进一步完善考虑电路各种保护与联锁，有必要设置如下环节：SQ2横梁与侧刀架运动的极限保护；SQ3横梁上升极限保护；SQ4横梁下降极限保护；KM1 和KM2的常闭触点横梁上升与下降的电气互锁；KM3 和KM4的常闭触点横梁放松与夹紧的电气互锁；至此，龙门刨床横梁升降的电气操纵线路设计完成，电气原理图如图所示。图 龙门刨床横梁升降的电气原理图 对电气原理图进展校核设计完成后，必须认真进展校核，看其是否满足消费工艺要求，电路是否合理，有无需要进一步简化之处，是否存在寄生电路，电路工作是否平安可靠等。