電氣控制電路設計方法解析

　　前言：設計電氣控制線路時，首先要了解生產(chǎn)工藝對控制線路提出的要求，其次要了解生產(chǎn)機械的結(jié)構、工作環(huán)境和操作人員的要求等。 ?

　　在進行具體線路的設計時，一般先設計主電路，然后設計控制電路、信號電路及局部照明電路等。初步設計完成后，應仔細檢查，看線路是否符合設計要求，并盡可能使之完善和簡化，最后進行電器型號和規(guī)格的選擇。

　　1. 控制系統(tǒng)設計的一般要求

　　對于不同用途的控制系統(tǒng)，往往有其特殊的要求，這里所介紹的是設計控制系統(tǒng)的一般要求。

　　1）控制系統(tǒng)應滿足生產(chǎn)機械的工藝要求，能按照工藝的順序準確而可靠地工作；

　　2）控制電路應安全可靠（盡量選用標準的常用的且經(jīng)過實際考驗過的電路）、簡單經(jīng)濟；

　　3）符合人機關系，操作、調(diào)整和檢修要方便；

　　4）具有各種必要的保護裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時也不會發(fā)生重大有故。

　　2. 控制線路的設計方法

　　電器控制線路的設計方法有兩種，一種是經(jīng)驗設計法，本文主要講解經(jīng)驗設計法。即根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按照電動機的控制方法與典型環(huán)節(jié)線路直接進行設計。這種方法比較簡單，但對比較復雜的線路，設計人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗，需繪制大量的線路圖并經(jīng)多次修改后才能得到符合要求的線路，而所得到的方案往往還不是最佳方案。

　　分析已介紹過的各種控制線路，可發(fā)現(xiàn)有—個共同的規(guī)律，即電動機的啟動與停止是由接觸器主觸頭來控制的，而主觸頭的動作是由控制回路中接觸器線圈的“得電”與“失電”來決定的。線圈的“得電”與“失電”則是由線圈所在控制回路中一些常開、常閉觸點組成的“與”、“或”、“非”等條件來控制。分析、總結(jié)可得出以下結(jié)論：

　　1）當幾個條件同時滿足才使線圈得電動作時，可用幾個常開觸點串聯(lián)。

　　2）幾個條件中只要具備其中任一條件，線圈就能得電動作時，可用幾個常開觸點并聯(lián)。

　　3）幾個條件中只要具備其中任一條件，線圈就能失電復位時，可用幾個常閉觸點串聯(lián)。

　　4）要求幾個條件同時滿足才使線圈失電復位時，可用幾個常閉觸點并聯(lián)。

　　下面給出一個經(jīng)驗設計法設計的例。

　　某機床有左右兩個動力頭，用以銑削加工，它們各由一臺交流電動機拖動。另外有一滑臺，可以安裝被加工的工件，它由另一臺交流電動機拖動。

　　加工工藝要求：開始工作時，滑臺先快速移動到加工位置，然后自動變?yōu)槁龠M給，進給到指定位置自動停止，再由操作者發(fā)出指令使滑臺快速返回，當回到原位時自動停車。兩動力頭電動機在滑臺電動機正向啟動后才能啟動，而在滑臺電動機正向停車時亦停車。要求具有各種必要的保護裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使在誤操作時也不會發(fā)生重大有故。試設計該機床的控制電路。

　　1、主電路設計

　　動力頭驅(qū)動電機只要求單方向旋轉(zhuǎn)，為使兩臺電動機同步啟動，可用一臺接觸器KM3控制。滑臺拖動電動機需正、反轉(zhuǎn)，因而用兩臺接觸器KM1、KM2控制?；_的快速移動由電磁鐵YA改變機械傳動鏈來實現(xiàn)，由接觸器KM4來控制。主電路如圖4.1所示。

　　2、控制電路設計

　　滑臺電動機的正、反轉(zhuǎn)分別用兩個按鈕SB1與SB2控制，停車則分別用SB3與SB4控制。由于動力頭電動機在滑臺電動機正轉(zhuǎn)后啟動，停車時也停車，故可用接觸器KM1的常開輔助觸點控制KM3的線圈，如圖4.2a）所示。　　滑臺的快速移動采用電磁鐵YA通電時，改變齒輪的變速比來實現(xiàn)?；_在開始前進和返回時都需要快速，所以分別用KM1與KM2的輔助觸點控制KM4，再由KM4去通斷電磁鐵YA。由于滑臺快速前進到加工位置時，要求慢速進給，因而在 KM1觸點控制KM4的支路上，設置行程開關SQ3的常閉觸點。這部分的輔助電路如圖4.2b）所示。

　　3、聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設計

　　用行程開關SQ1的常閉觸點控制滑臺慢速進給終了時的停車；用行程開關SQ2的常閉觸點控制滑臺快速返回至原位時的自動停車；接觸器KM1、KM2互串在對方線圈回路中以實現(xiàn)互鎖；三臺電動機均用熱繼電器作過載保護。完整電路如圖4.3所示。

　　4、線路的完善

　　線路初步設計完畢后，可能還有不合理的地方，因此須仔細校核。如在圖4.3中，一共用了三個KM1的常開輔助觸點，而一般的接觸器只有兩個常開輔助觸點。因此，必須進行修改。從線路的工作情況可以看出，KM3的常開輔助觸點完全可以代替KM1的常開輔助觸點去控制電磁鐵YA，修改后的輔助電路如圖4.4所示。