电气控制设备的设计基础课件.ppt

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1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材目目 录录p该子项目的知识点及教学目标该子项目的知识点及教学目标p课题课题1 1 电气控制线路的设计原则、内容和程序电气控制线路的设计原则、内容和程序p课题课题2 2 控制线路的设计要求、步骤和方法控制线路的设计要求、步骤和方法p课题课题3 3 主要参数计算及常用元件的选择主要参数计算及常用元件的选择p课题课题4 4 控制设备的工艺设计控制设备的工艺设计 p课题课题5 5 电气控制系统的安装与调试电气控制系统的安装与调试p小结小结 p作业与能力训练作业与能力训练普通高等教育“十一五”国家级规划教材l【知识点】【知识点】l电

2、气控制设备的设计电气控制设备的设计原则、内容和程序；原则、内容和程序；电气原理图、电气布电气原理图、电气布置图、电气安装接线置图、电气安装接线图的设计步骤和方法；图的设计步骤和方法；电气控制设备的安装电气控制设备的安装与调试。与调试。l【教学目标】【教学目标】l掌掌握握电电气气原原理理图图、电电气气布布置置图图、电电气气安安装装接接线线图图的的设设计计步步骤骤和和方方法法；具具有有电电气气控控制制设设备备的的安安装装与与调调试试的的基基本本能能力力。为为从从事事相相关关设设计计、安安装装与调试打好基础。与调试打好基础。普通高等教育“十一五”国家级规划教材课题课题1 1 电气控制线路的设计原则、

3、内容和程序电气控制线路的设计原则、内容和程序一、电气控制设计的原则一、电气控制设计的原则1、满足设备和工艺对电气控制所提出的各项要求、满足设备和工艺对电气控制所提出的各项要求（1）用户供电电网的种类、电压、频率及容量；）用户供电电网的种类、电压、频率及容量；（2）电气传动的基本特性，如运动部件的数量和用途、负）电气传动的基本特性，如运动部件的数量和用途、负 载特性、调速范围和平滑性、电动机的启动、反向和载特性、调速范围和平滑性、电动机的启动、反向和 制动要求等等；制动要求等等；（3）电气控制的特性，控制的基本方式、自动工作循环的）电气控制的特性，控制的基本方式、自动工作循环的 组成、动作程序、

4、电气保护、联锁条件等；组成、动作程序、电气保护、联锁条件等；（4）操作方面的要求，操作台的布置、操作按钮的设置和）操作方面的要求，操作台的布置、操作按钮的设置和 作作用用、测测量量仪仪表表的的种种类类以以及及显显示示、报报警警和和照照明明等等。普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材二、电气控制设计的基本内容二、电气控制设计的基本内容由由原理设计原理设计与与工艺设计工艺设计两部分组成，内容如下：两部分组成，内容如下：1、原理设计内容、原理设计内容 （1）拟订电气设计任务书；）拟订电气设计任务书；（2）确定电力拖动方案与控制方式；）确定电力拖动方案与控制方式；（3

5、）选择电动机：类型、容量、转速及电压等级，并选）选择电动机：类型、容量、转速及电压等级，并选 择具体型号；择具体型号；（4）设计电气原理框图，确定各部分之间的关系，拟定）设计电气原理框图，确定各部分之间的关系，拟定 各部分技术要求；各部分技术要求；（5）设计并绘制电气原理图，设计主要技术参数；）设计并绘制电气原理图，设计主要技术参数；（6）选择电气元件，制定元器件材料表；）选择电气元件，制定元器件材料表；（7）编写设计说明书。）编写设计说明书。普通高等教育“十一五”国家级规划教材 2、工艺设计内容、工艺设计内容（1）在原理设计的基础上，考虑电气设备的总体配置，绘）在原理设计的基础上，考虑电气设

6、备的总体配置，绘 制电气控制系统的总装配图及总接线图。应反映电动制电气控制系统的总装配图及总接线图。应反映电动 机、执行电器、电器箱各组件、操作台布置、电源以机、执行电器、电器箱各组件、操作台布置、电源以 及检测元件的分布状况和各部分之间的接线关系与连及检测元件的分布状况和各部分之间的接线关系与连 接方式。接方式。（2）对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列出）对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列出 各部分的元件目录表，根据总图编号统计出各组件的各部分的元件目录表，根据总图编号统计出各组件的 进出线号。进出线号。（3）设计组件装配图、接线图。）设计组件装配图、接线图。普通高等教育

7、“十一五”国家级规划教材（4）绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图）绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图 纸纸,标明技术要求。标明技术要求。（5）设计电气控制柜（箱或盘）。确定其结构及）设计电气控制柜（箱或盘）。确定其结构及 外形尺寸，设计安装支架，标明安装尺寸、外形尺寸，设计安装支架，标明安装尺寸、面板安装方式、各组件的连接方式、通风散面板安装方式、各组件的连接方式、通风散 热及开门方式。热及开门方式。（6）汇总并列出外购部件清单，标准件清单以及）汇总并列出外购部件清单，标准件清单以及 主要材料消耗定额。主要材料消耗定额。（7）编写使用维护说明书。）编写使用维护说明书。普通高等教育“十一

8、五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材（二二）电电力力拖拖动动方方案案及及控控制制方方式式的的确确定定 l根根据据综综合合条条件件，作作好好调调研研，列列出出几几种种方方案案进进行行对对比比、研研探探，最最后后确确定定一一种种可可行行性性方方案案l确确定定出出电电动动机机的的类类型型、台台数数、拖拖动动方方式式及及电电动动机机启启动动、制制动动、转转向向、调调速速等等要要求求l电电力力拖拖动动方方案案的的选选择择是是以以后后各各部部分分设设计计内内容容的的基基础础和和先先决决条条件件。普通高等教育“十一五”国家级规划教材（三）电动机的选择（三）电动机的选择1 1 1 1、根据环

9、境条件选择电动机的结构形式、根据环境条件选择电动机的结构形式、根据环境条件选择电动机的结构形式、根据环境条件选择电动机的结构形式l l 在正常环境条件下，选防护式电动机；在安全有保证在正常环境条件下，选防护式电动机；在安全有保证在正常环境条件下，选防护式电动机；在安全有保证在正常环境条件下，选防护式电动机；在安全有保证 的条件下，也可采用开启式电动机。的条件下，也可采用开启式电动机。的条件下，也可采用开启式电动机。的条件下，也可采用开启式电动机。l l 在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施也在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施也在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施也在露

10、天场所，宜选用户外型电动机，若有防护措施也 可采用封闭式或防护式电动机。可采用封闭式或防护式电动机。可采用封闭式或防护式电动机。可采用封闭式或防护式电动机。l l 在有爆炸危险或有腐蚀性气体的场所，选用防爆安全在有爆炸危险或有腐蚀性气体的场所，选用防爆安全在有爆炸危险或有腐蚀性气体的场所，选用防爆安全在有爆炸危险或有腐蚀性气体的场所，选用防爆安全 型或防腐式电动机。型或防腐式电动机。型或防腐式电动机。型或防腐式电动机。l l 在潮湿场所，应尽量选用湿热带型电动机。在潮湿场所，应尽量选用湿热带型电动机。在潮湿场所，应尽量选用湿热带型电动机。在潮湿场所，应尽量选用湿热带型电动机。l l 在高温场所

11、，选用相应绝缘等级的电动机。在高温场所，选用相应绝缘等级的电动机。在高温场所，选用相应绝缘等级的电动机。在高温场所，选用相应绝缘等级的电动机。普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材选择电动机的容量按以下四种类型进行选择电动机的容量按以下四种类型进行:（1）对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证）对于恒定负载长期工作制的电动机，应保证 电动机的额定功率大于等于负载所需要的功电动机的额定功率大于等于负载所需要的功 率；率；（2）对于变动负载长期工作制的电动机，应保证）对于变动负载长期工作制的电动机，应保证 当负载变到最大时，电动机仍能给出所需要当负载变到最大时，电

12、动机仍能给出所需要 的功率，同时电动机的温升不超过允许值；的功率，同时电动机的温升不超过允许值；（3）对于短时工作制的电动机，应按照电动机的）对于短时工作制的电动机，应按照电动机的 过载能力来选择；过载能力来选择；（4）对于重复短时工作制的电动机，可按照电动）对于重复短时工作制的电动机，可按照电动 机在一个工作循环内的平均功耗来选择。机在一个工作循环内的平均功耗来选择。普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材选择电气控制方案的主要原则有如下几点：选择电气控制方案的主要原则有如下几点：1、自动化程度与国情相适应、自动化程度与国情相适应 2、控制方式应与设备的通用及

13、专用化相适应、控制方式应与设备的通用及专用化相适应3、控制方式随控制过程的复杂程度而变化、控制方式随控制过程的复杂程度而变化 采用分散或集中控制方案采用分散或集中控制方案4、控制系统的工作方式，应满足工艺要求、控制系统的工作方式，应满足工艺要求5、控制方案的选择还应考虑的其他方面、控制方案的选择还应考虑的其他方面 采用自动半自动循环，工序变更、联锁、安全采用自动半自动循环，工序变更、联锁、安全 保护、故障诊断、信号指示、照明等。保护、故障诊断、信号指示、照明等。普通高等教育“十一五”国家级规划教材（四）控制方式的选择（四）控制方式的选择 随着电气技术发展和机械结构与工艺水平的不断提高，随着电气

14、技术发展和机械结构与工艺水平的不断提高，电力拖动的控制方式越来越多电力拖动的控制方式越来越多,在确定控制方式时，应考在确定控制方式时，应考 虑在确保拖动方案实施的情况下选择最合理的一种。虑在确保拖动方案实施的情况下选择最合理的一种。（五）设计电气原理图、选择元件、列材料表（五）设计电气原理图、选择元件、列材料表 设计电气原理图、选择元件是一个较复杂、工作量最大设计电气原理图、选择元件是一个较复杂、工作量最大 的环节，具体情况下面详述。的环节，具体情况下面详述。（六）设计安装施工所必须的各种图纸（六）设计安装施工所必须的各种图纸 完成安装接线图、设备零部件图等，以供电气设备制完成安装接线图、设备

15、零部件图等，以供电气设备制 造、安装及调试用。造、安装及调试用。（七）编写设计说明书（七）编写设计说明书普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材减少触点数目和连接导线的方法为：减少触点数目和连接导线的方法为：减少被控制的负载或电器在接通时所经过的触头数，减少被控制的负载或电器在接通时所经过的触头数，以避免任一电器触头发生故障时而影响其他电器，如以避免任一电器触头发生故障时而影响其他电器，如 图（图（a a）不如图（）不如图（b b）合理。）合理。普通高等教育“十一五”国家级规划教材p合并同类触头，注意触头额定电流是否允许。合并同类触头，注意触头额定电流是否允许。

16、p利用转换触头，仅适用于有转换触头的中间继电器。利用转换触头，仅适用于有转换触头的中间继电器。普通高等教育“十一五”国家级规划教材减少连接导线减少连接导线p合合理理布布置置电电器器或或同同一一电电器器的的不不同同触触头头在在线线路路中中尽尽可可能能具具有有更更多多的的公公共共连连接接线线，减减少少导导线线长长度度或根数。或根数。普通高等教育“十一五”国家级规划教材3、操作调整和检修应方便、操作调整和检修应方便 运行过程中难免有故障，应考虑检修和调整的方便。运行过程中难免有故障，应考虑检修和调整的方便。4、应确定相应的电流种类与电压数值、应确定相应的电流种类与电压数值 简单的线路直接用交流简单的

17、线路直接用交流380V或或220V电压，当电磁线圈电压，当电磁线圈 过过5个时，控制电路应采用控制电源变压器，将控制电个时，控制电路应采用控制电源变压器，将控制电 压降到压降到110V或或48V、24V。这对维修与操作及电气元件。这对维修与操作及电气元件 工作可靠均有利。工作可靠均有利。对于直流传动的控制线路，电压常用对于直流传动的控制线路，电压常用220V或或110V直流直流 电源供电，必要时也可以用电源供电，必要时也可以用6V、12V、24V、36V、48V 等直流电压。等直流电压。普通高等教育“十一五”国家级规划教材5、保证线路的安全可靠性、保证线路的安全可靠性（1 1）电器应符合使用条

18、件，其电气元件动作时间电器应符合使用条件，其电气元件动作时间 要短要短,，如线圈的吸引和释放时间应不影响线路的工作。，如线圈的吸引和释放时间应不影响线路的工作。（2 2）电器元件要正确连接。电器元件要正确连接。线圈连接：线圈连接：串连串连,电压依线圈阻抗大小正比分配电压依线圈阻抗大小正比分配 的，当一个先动作后，这阻抗要比没吸合的阻抗大，的，当一个先动作后，这阻抗要比没吸合的阻抗大，没吸合的因电压小而不吸合，电流增大，将线圈烧没吸合的因电压小而不吸合，电流增大，将线圈烧 毁。毁。普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材故障保护环节和机械之间与电气间的联锁与互锁环

19、节。故障保护环节和机械之间与电气间的联锁与互锁环节。防防止止寄寄生生回回路路：控控制制回回路路在在正正常常工工作作或或事事故故情情况况下下，发发生生意意外外接接通通的的电电路路。当当电电机机过过热热FR动动作作时时，会会产产生生虚虚线线所所示示寄寄生生回回路路，因因电电机机正正转转时时KM已已吸吸引引，故故KM1不不能能释释放，电机得不到过载保护止。放，电机得不到过载保护止。普通高等教育“十一五”国家级规划教材二、控制线路的设计步骤二、控制线路的设计步骤（1）根据总体方案确定的拖动方案，拟定出各）根据总体方案确定的拖动方案，拟定出各 环节的主要技术要求和主要技术参数。环节的主要技术要求和主要技

20、术参数。（2）设计各环节的具体电路，对每一环节）设计各环节的具体电路，对每一环节设计设计 时的顺序时的顺序是：是：主电路主电路控制电路控制电路辅助电辅助电 路路联锁与保护联锁与保护总体检查与完善电路。总体检查与完善电路。（3）绘制原理总图。应按构图结构将各环节连）绘制原理总图。应按构图结构将各环节连 接成一体。接成一体。（4）选择图中电器元件，填写元件明细表（清）选择图中电器元件，填写元件明细表（清 单）。单）。普通高等教育“十一五”国家级规划教材三、电气控制原理图的设计方法三、电气控制原理图的设计方法p一一种种方方法法是是分分析析设设计计法法，又又称称经经验验设设计计法法。它它是是根根据据生

21、生产产工工艺艺要要求求，利利用用各各种种典典型型的的线线路路环环节节，直直接接设设计计控控制制线线路路。方方案案不不一一定定是是最最佳佳方方案。案。p另另一一种种方方法法是是逻逻辑辑设设计计法法。它它是是根根据据生生产产工工艺艺的的要要求求，利利用用逻逻辑辑代代数数来来分分析析、设设计计线线路路的的。设设计计的的线线路路比比较较合合理理，特特别别适适合合完完成成较较复复杂杂的的生生产产工工艺艺所所要要求求的的控控制制线线路路。但但是是相相对对而而言言逻逻辑设计法难度较大，不易掌握。辑设计法难度较大，不易掌握。普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材 课题课题3

22、3 主要参数计算及常用元件的选择主要参数计算及常用元件的选择一、异步电动机的启动、制动电阻计算一、异步电动机的启动、制动电阻计算1、三相绕线转子异步电动机启动电阻计算、三相绕线转子异步电动机启动电阻计算 为为减减小小启启动动电电流流，增增加加启启动动转转矩矩并并获获得得一一定定的的调调速速要要求求，采采用用绕绕线线转转子子异异步步电电动动机机转转子子串串接接电电阻阻方方法法实实现现。为为此此要要确确定定外外加加电电阻阻的的级级数数，以以及及各各级级电电阻阻的的大大小小。电电阻阻的的级级数数越越多多，启启动动或或调调速速时时转转矩矩波波动动就就越越小小，但但控控制制线线路路也也就越复杂。通常电阻

23、级数可以根据表来选取。就越复杂。通常电阻级数可以根据表来选取。普通高等教育“十一五”国家级规划教材l对于平衡短接法，转子绕组中每相串联的各级电阻值：对于平衡短接法，转子绕组中每相串联的各级电阻值：Rn=km-nrl式中：式中：m为启动电阻级数；为启动电阻级数；n为各级启动电阻的序号，为各级启动电阻的序号，n1表示第一级，表示第一级，即最先被接的电阻；即最先被接的电阻；k为常数；为常数；r为最后被短接的那一级电阻值。为最后被短接的那一级电阻值。k、r值可分别由下列两个公式计算：值可分别由下列两个公式计算：普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、笼型异步电动机反

24、接制动电阻的计算、笼型异步电动机反接制动电阻的计算反接制动时，三相定子中各相串联的限流电阻反接制动时，三相定子中各相串联的限流电阻R：式中：式中：U为电动机定子绕组相电压（为电动机定子绕组相电压（V）；）；Is为全压启动电流（为全压启动电流（A）；）；K为系数，当要求最大反接制动电流为系数，当要求最大反接制动电流Im Is 时，时，k0.13，当要求，当要求Im1/2IS时，时，k1.5。若仅在两相定子绕相中串接电阻，电阻值应若仅在两相定子绕相中串接电阻，电阻值应为上述计算值的为上述计算值的1.5倍，而制动电阻的功率为：倍，而制动电阻的功率为：式中：式中：Ie为电动机额定电流；为电动机额定电流

25、；R为每一相串接的限流电阻值。为每一相串接的限流电阻值。在实际中应根据制动频繁程度适当选取前面系数。在实际中应根据制动频繁程度适当选取前面系数。普通高等教育“十一五”国家级规划教材二、笼型异步电动机能耗制动参数计算二、笼型异步电动机能耗制动参数计算1、能耗制动电流与电压的计算、能耗制动电流与电压的计算（1）制动时直流电流计算：）制动时直流电流计算：ID（24）I0或或ID（12）IN 式中式中 I0电动机空载电流；电动机空载电流；IN电动机额定电流。电动机额定电流。（2）制动时直流电压为：）制动时直流电压为：UDIDR 式中式中 R两相串联定子绕组的冷电阻。两相串联定子绕组的冷电阻。普通高等教

26、育“十一五”国家级规划教材2、整流变压器参数计算、整流变压器参数计算 对于单相桥式整流电路有：对于单相桥式整流电路有：（1）变压器二次交流电压为）变压器二次交流电压为 U2UD/0.9（2）变压器容量计算。）变压器容量计算。只只有有在在能能耗耗制制动动时时变变压压器器才才工工作作，故故容量可小些，取计算容量的容量可小些，取计算容量的1/214。普通高等教育“十一五”国家级规划教材三、控制变压器容量计算三、控制变压器容量计算 控制变压器容量：应根据控制线路在最大工作负载控制变压器容量：应根据控制线路在最大工作负载 时所需要的功率考虑，并留有一定余量，即时所需要的功率考虑，并留有一定余量，即ST=

27、KTSC 式中式中 ST变压器控制容量（变压器控制容量（VA）；）；ScSc控控制制电电路路在在最最大大负负载载时时所所有有吸吸持持电电器器消消耗耗功功率率的的总总和和（VAVA），对对于于交交流流电电磁磁式式电电器器，SC应应取取其其吸吸取视在功率（取视在功率（VA）；）；KT变压器容量储备系数，一般取变压器容量储备系数，一般取1.11.25。普通高等教育“十一五”国家级规划教材四、常用电器元件的选择四、常用电器元件的选择（）按钮、刀开关、组合开关、限位开关）按钮、刀开关、组合开关、限位开关 及自动开关的选择及自动开关的选择 1 1、按钮、按钮 选用依据主要是以下几方面：选用依据主要是以下几

28、方面：（1）根据需要的触点对数；）根据需要的触点对数；（2）动作要求；）动作要求；（3）是否需要带指示灯；）是否需要带指示灯；（3）使用场所；）使用场所；（4）对颜色的要求。）对颜色的要求。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、刀开关、刀开关主要是根据如下几点：主要是根据如下几点：（1）电源种类；）电源种类；（2）电压等级；）电压等级；（3）断流容量；）断流容量；（4）需要极数；）需要极数；（5）额定电流：当用刀开关来控制电动机时，）额定电流：当用刀开关来控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的其额定电流要大于电动机额定电流的3倍。倍。普通高等教育“十一五”国家级规划教材3、组合开关、

29、组合开关选用依据是：选用依据是：（1）电源种类；）电源种类；（2）电压等级；）电压等级；（3）触头数量；）触头数量；（4）断流容量。）断流容量。当采用组合开关来控制当采用组合开关来控制5kW以下小容量异步电动机以下小容量异步电动机 时，其额定电流一般为（时，其额定电流一般为（155）在，接通次数）在，接通次数 小于（小于（1520）次）次/h，常用的组合开关为，常用的组合开关为HZ10系列。系列。普通高等教育“十一五”国家级规划教材4、限位开关、限位开关主要根据如下条件：主要根据如下条件：（1）机械位置对开关型式的要求；）机械位置对开关型式的要求；（2）控制线路对触头数量的要求；）控制线路对触

30、头数量的要求；（3）电流、电压等级。）电流、电压等级。普通高等教育“十一五”国家级规划教材5、自动开关的选择、自动开关的选择（1 1）根据要求确定类型，框架、塑料外壳、限流式等。）根据要求确定类型，框架、塑料外壳、限流式等。（2 2）额定电压和电流不小于正常工作电压和电流。）额定电压和电流不小于正常工作电压和电流。（3 3）热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电）热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电 流或负载额定电流一致。流或负载额定电流一致。（4 4）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正 常工作时的峰值电流。对于电动机来说，

31、常工作时的峰值电流。对于电动机来说，DZDZ型自动型自动 开关电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流值开关电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流值IZIZ可按下式可按下式 计算：计算：IZKIQIZKIQ 式中式中K K为安全系数，可取为安全系数，可取1.71.7；IQIQ为电动机的启动电流。为电动机的启动电流。（5 5）初选参数后，还要和其上、下级开关作保护特性的）初选参数后，还要和其上、下级开关作保护特性的 协调配合，从总体上满足系统对选择性保护要求。协调配合，从总体上满足系统对选择性保护要求。普通高等教育“十一五”国家级规划教材（二）接触器的选择（二）接触器的选择1、主触头额定电流、主触头额定电流Ie的选择

32、的选择 应大于、等于负载电流应大于、等于负载电流 式中：式中：Pe为被控制电动机额定功率（为被控制电动机额定功率（kW）；）；Ue为电动机额定线电压（为电动机额定线电压（v）；）；K为经验系数，取为经验系数，取11.4。在在选选用用接接触触器器额额定定电电流流时时，应应大大于于计计算算值值，也也可可以以参参照表，按被控制电动机的容量进行选取。照表，按被控制电动机的容量进行选取。对对于于频频繁繁启启动动，制制动动与与频频繁繁正正反反转转工工作作情情况况，为为了了防防止止主主触触头头的的烧烧蚀蚀和和过过早早损损坏坏，应应将将接接触触器器的的额额定定电电流流降降低一个等级使用，或将表中的控制容量减半

33、选用。低一个等级使用，或将表中的控制容量减半选用。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、主触头额定电压的选择、主触头额定电压的选择 应大于控制线路的额定电压。应大于控制线路的额定电压。3、接触器控制线圈电压种类与电压等级的选择、接触器控制线圈电压种类与电压等级的选择 简单可直接选用交流简单可直接选用交流380V,220V。复杂应选用。复杂应选用 127v、110v或更低的控制电压或更低的控制电压.4、接触器触点数量、种类的选择、接触器触点数量、种类的选择 直流接触器的选择方法与交流接触器相似。直流接触器的选择方法与交流接触器相似。普通高等教育“十一五”国家级规划教材（三）继电器的选择（三）继

34、电器的选择1、电磁式继电器的选用、电磁式继电器的选用 中间继电器、电流继电器、电压继电器等都属中间继电器、电流继电器、电压继电器等都属 于这一类型。选用的依据主要是：于这一类型。选用的依据主要是：（1）被控制或被保护对象的特性；）被控制或被保护对象的特性；（2）触头的种类、数量；）触头的种类、数量；（3）控制电路的电压、电流、负载性质；）控制电路的电压、电流、负载性质；（4）线圈电压、电流应满足控制线路的要求，如）线圈电压、电流应满足控制线路的要求，如 果控制电流超过继电器触头额定电流，可将果控制电流超过继电器触头额定电流，可将 触头并联使用，也可以采用触头串联使用方触头并联使用，也可以采用触

35、头串联使用方 法来提高触头的分断能力。法来提高触头的分断能力。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、时间继电器的选用、时间继电器的选用选用时应考虑以下几方面：选用时应考虑以下几方面：（1）延时方式（通电延时或断电延时）；）延时方式（通电延时或断电延时）；（2）延时范围）延时范围（3）延时精度要求；）延时精度要求；（4）外形尺寸；）外形尺寸；（5）安装方式；）安装方式；（6）价格等因素。）价格等因素。普通高等教育“十一五”国家级规划教材3、热继电器的选用、热继电器的选用对对于于星星形形接接法法的的电电动动机机及及电电源源对对称称性性较较好好的的情情况况可可采采用用两相结构的热继电器。两相结构的

36、热继电器。对对于于三三角角形形接接法法的的电电动动机机或或电电源源对对称称性性不不够够好好的的情情况况则则应选用三相结构或带断相保护的三相结构热继电器。应选用三相结构或带断相保护的三相结构热继电器。而而在在重重要要场场合合或或容容量量较较大大的的电电动动机机，可可选选用用半半导导体体温温度度继电器来进行过载保护。继电器来进行过载保护。发发热热元元件件额额定定电电流流，原原则则上上按按被被控控制制电电动动机机的的额额定定电电流流选取，并依此去选择发热元件编号和一定的调节范围。选取，并依此去选择发热元件编号和一定的调节范围。普通高等教育“十一五”国家级规划教材（四）熔断器选择（四）熔断器选择选择内

37、容：选择内容：类型、额定电压、熔撕器额定电流等级类型、额定电压、熔撕器额定电流等级 与熔体额定电流。与熔体额定电流。单台电动机长期工作单台电动机长期工作 IR=（1.55）Ie多台电动机长期共用一个熔断器保护多台电动机长期共用一个熔断器保护 IR（1.52.5）IemaxIe 式式中中，Iemax为为容容量量最最大大卞卞台台电电动动机机的的额额定定电电流流；Ie是是除容量最大的电动机之外，其余电动机额定电流之和。除容量最大的电动机之外，其余电动机额定电流之和。熔熔体体额额定定电电流流的的选选择择还还要要照照顾顾到到上上下下级级保保护护的的配配合合，以以满满足足选选择择性性保保护护要要求求，使使

38、下下一一级级熔熔断断器器的的分分断断时时间间较较上上一一级级熔熔断断器器熔熔体体的的分分断断时时间间要要小小，否否则则将将会会发发生生越越级级动动作作，扩大停电范围。扩大停电范围。普通高等教育“十一五”国家级规划教材课题课题4 4 控制设备的工艺设计控制设备的工艺设计、电气设备总体配置设计、电气设备总体配置设计 各各种种电电动动机机及及各各类类电电器器元元件件根根据据各各自自的的作作用用，都都有有一一定定的的装装配配位位置置，由由于于各各种种电电器器元元件件安安装装位位置置不不同同，在在构构成成一一个个完完整整的的自自动动控控制制系系统统时时，必必须须划划分分组组件件，同同时时要要解解决决组组

39、件件之之间间、电电气气箱箱之之间间以以及及电电气气箱箱与与被被控控制制装装置置之之间间的的连连线问题。线问题。普通高等教育“十一五”国家级规划教材1、划分组件的原则、划分组件的原则（1）功能类似的元件组合在一起。）功能类似的元件组合在一起。（2）力求整齐美观，外形尺寸、重量相近的电）力求整齐美观，外形尺寸、重量相近的电 器组合在一起；器组合在一起；（3）便于检查与调试；）便于检查与调试；（4）尽可能减少组件之间的连线数量；）尽可能减少组件之间的连线数量；（5）强弱电控制器分离，以减少干扰。）强弱电控制器分离，以减少干扰。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、电气控制设备的各部分及组件之间的、

40、电气控制设备的各部分及组件之间的 接线方式接线方式 （1）电器板、控制板、电器的进出线一般采用）电器板、控制板、电器的进出线一般采用 接线端子。接线端子。（2）被控制设备与电气箱之间采用多孔接插）被控制设备与电气箱之间采用多孔接插 件，便于拆装、搬运。件，便于拆装、搬运。（3）印制电路板及弱电控制组件之间宜采用各）印制电路板及弱电控制组件之间宜采用各 种类型标准接插件。种类型标准接插件。普通高等教育“十一五”国家级规划教材二、元件布置图的设计与绘制二、元件布置图的设计与绘制l（1）体积大和较重的电器元件应安装在电器板的下面，）体积大和较重的电器元件应安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电器板

41、的上面。而发热元件应安装在电器板的上面。l（2）应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的）应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的 电器安放在一起。电器安放在一起。l（3）不宜过密，有间距，采用板前走线槽配线方式，应）不宜过密，有间距，采用板前走线槽配线方式，应 适当加大各排电器间距。适当加大各排电器间距。l（4）强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰。）强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰。l（5）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不 宜过高或过低。宜过高或过低。在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量和采用导线规在电器布置图

42、设计中，还要根据本部件进出线的数量和采用导线规格，选择进出线方式，并选用适当接线端子板或接插件，按一定顺格，选择进出线方式，并选用适当接线端子板或接插件，按一定顺序标上进出线的接线号。序标上进出线的接线号。普通高等教育“十一五”国家级规划教材四、电控箱及非标准零件图的设计四、电控箱及非标准零件图的设计1、外形设计、外形设计 控制箱形状、尺寸、门、控制面板、底板、支架等，控制箱形状、尺寸、门、控制面板、底板、支架等，注明加工要求。注明加工要求。2、其他因素的考虑、其他因素的考虑（1）通风散热良好；）通风散热良好；（2）结构紧凑，外形美观；）结构紧凑，外形美观；（3）应设起吊孔、起吊钩等，以利搬动

43、；）应设起吊孔、起吊钩等，以利搬动；（4）满足安装、调试及维修要求）满足安装、调试及维修要求。普通高等教育“十一五”国家级规划教材 在在电电气气控控制制系系统统原原理理设设计计及及工工艺艺设设计计结结束束后后，应应根根据据各各种种图图纸纸，对对本本设设备备需需要要的的各各种种零零件件及及材材料料进进行行综综合合统统计计，列列出出外外购购成成件件清清单单表表、标标准准件件清清单单表表、主主要要材材料料消消耗耗定定额额表表及及辅辅助助材材料消耗定额表料消耗定额表,做好生产准备工作。做好生产准备工作。五、材料清单汇总五、材料清单汇总普通高等教育“十一五”国家级规划教材六、编写设计说明书及使用说明书六

44、、编写设计说明书及使用说明书设计及使用说明书应包含以下主要内容。设计及使用说明书应包含以下主要内容。1）拖动方案选择依据及本设计的主要特点；）拖动方案选择依据及本设计的主要特点；2）主要参数的计算过程；）主要参数的计算过程；3）设计任务书中要求各项技术指标的核算与评）设计任务书中要求各项技术指标的核算与评 价；价；4）设备调试要求与调试方法；）设备调试要求与调试方法；5）使用、维护要求及注意事项。）使用、维护要求及注意事项。普通高等教育“十一五”国家级规划教材课题5 电气控制系统的安装与调试一、一、安装与调试的基本要求安装与调试的基本要求l必须满足生产机械的生产工艺要求。必须满足生产机械的生产

45、工艺要求。l动作顺序应准确，安装位置要合理动作顺序应准确，安装位置要合理 l各各环环节节之之间间应应具具有有必必要要的的联联锁锁和和各各种种保保护护措措施施。以防止发生故障时，对设备和人身造成伤害以防止发生故障时，对设备和人身造成伤害.l 布线要经济合理布线要经济合理l在在保保证证工工作作安安全全、可可靠靠前前提提下下，尽尽量量使使线线路路简简单单，以确保布线要经济合理性。以确保布线要经济合理性。l维护和检修方便。维护和检修方便。普通高等教育“十一五”国家级规划教材二、电气控制系统的安装步骤及要求二、电气控制系统的安装步骤及要求（一）安装前的准备（一）安装前的准备1、了解所需安装设备情况、了解

46、所需安装设备情况（1）生产机械的主要结构和运动形式；）生产机械的主要结构和运动形式；（2）电气原理图由几部分构成，各部分又有哪几）电气原理图由几部分构成，各部分又有哪几 个控制环节，各部分之间的相互关系如何；个控制环节，各部分之间的相互关系如何；（3）各种电器元件之间的控制及连接关系；）各种电器元件之间的控制及连接关系；（4）电气控制线路的动作顺序；）电气控制线路的动作顺序；（5）电器元件的种类和数量、规格等。）电器元件的种类和数量、规格等。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、各种电器元件的检查、各种电器元件的检查（1）根据明细表，检查各电器元件和电气设备是否短缺，）根据明细表，检查各电器

47、元件和电气设备是否短缺，规格是否符合设计要求。规格是否符合设计要求。（2）有延时作用的电器元件的功能能否保证。）有延时作用的电器元件的功能能否保证。（3）各电器元件的外观是否损坏，各接线端子及紧固件有）各电器元件的外观是否损坏，各接线端子及紧固件有 无短缺、生锈等。尤其是电器元件中触点的质量，如无短缺、生锈等。尤其是电器元件中触点的质量，如 触点是否光滑，接触面是否良好等。触点是否光滑，接触面是否良好等。（4）用兆欧表检查电器元件及电气设备的绝缘电阻是否符）用兆欧表检查电器元件及电气设备的绝缘电阻是否符 合要求，用万用表或电桥检查一些电器或电气设备线合要求，用万用表或电桥检查一些电器或电气设备

48、线 圈通断情况，以及各操作机构和复位机构是否灵活。圈通断情况，以及各操作机构和复位机构是否灵活。普通高等教育“十一五”国家级规划教材3、导线的选择、导线的选择 根据电动机的额定功率、控制电路的电根据电动机的额定功率、控制电路的电 流、控制回路的子回路数及配线方式选择流、控制回路的子回路数及配线方式选择 导线。导线。4、绘制电气安装接线图、绘制电气安装接线图5、准备好安装工具和检查仪表、准备好安装工具和检查仪表普通高等教育“十一五”国家级规划教材（二）电气控制柜（箱或板）的安装（二）电气控制柜（箱或板）的安装1、安装电器元件、安装电器元件 按产品说明书和电气接线图进行电器元件的安装，做到按产品说

49、明书和电气接线图进行电器元件的安装，做到 安全可靠，排列整齐。电器元件可按下列步骤进行安安全可靠，排列整齐。电器元件可按下列步骤进行安 装：装：（1）底板选料）底板选料。选择。选择2.55mm厚的钢板或厚的钢板或5mm的层压板等。的层压板等。（2）底板剪裁）底板剪裁。按电器元件的数量和大小，位置和安装接线图确定板。按电器元件的数量和大小，位置和安装接线图确定板 面的尺寸。面的尺寸。（3）电器元件的定位）电器元件的定位。按电器产品说明书的安装尺寸，在底板上确定。按电器产品说明书的安装尺寸，在底板上确定 元件安装孔的位置并固定钻孔中心。元件安装孔的位置并固定钻孔中心。（4）钻孔）钻孔。选择合适的钻

50、头对准钻孔中心进行冲眼。此过程中，钻孔。选择合适的钻头对准钻孔中心进行冲眼。此过程中，钻孔 中心应保持不变。中心应保持不变。（5）电器元件的固定）电器元件的固定。用螺栓加以适当的垫圈，将电器元件按各自的。用螺栓加以适当的垫圈，将电器元件按各自的 位置在底板上进行固定。位置在底板上进行固定。普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、电器元件之间的导线连接、电器元件之间的导线连接 （1）接线方法：）接线方法：所所有有导导线线的的连连接接必必须须牢牢固固，不不得得松松劲劲，在在任任何何情情况况下下，连连接接器器件件必必须须与与连连接接的的导导线线截截面面和和材材料料性性质质相相适适应应，导导线线与与端