《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》PPT課件

《《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》PPT課件（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電氣控制技術(shù)與技能訓(xùn)練 電氣控制技術(shù)與技能訓(xùn)練 電子教案 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.1 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 概 述 5.1.1 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 內(nèi) 容 1. 電 氣 原 理 圖 設(shè) 計 內(nèi) 容 （ 1） 擬 定 電 氣 設(shè) 計 任 務(wù) 書 。 （ 2） 確 定 電 力 拖 動 方 案 及 控 制 方 案 。 （ 3） 確 定 電 動 機 類 型 、 電 壓 等 級 、 容 量 、 轉(zhuǎn) 速 及 具 體 型 號 。 （ 4） 設(shè) 計 電 氣 控 制 原 理 框 圖 ， 擬 定 各 部 分 的 技 術(shù) 指 標 與 要 求 。 （ 5） 設(shè) 計 并 繪 制

2、 電 氣 控 制 原 理 圖 ， 計 算 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 。 （ 6） 選 擇 元 器 件 ， 制 定 元 器 件 目 錄 清 單 ， 易 損 件 、 備 用 件 清 單 。 （ 7） 編 寫 設(shè) 計 說 明 書 。 2. 電 氣 工 藝 設(shè) 計 內(nèi) 容 （ 1） 設(shè) 計 并 繪 制 系 統(tǒng) 的 總 裝 配 圖 及 總 接 線 圖 。 （ 2） 設(shè) 計 并 繪 制 組 件 的 裝 配 圖 及 接 線 圖 。 （ 3） 繪 制 電 器 安 裝 板 和 非 標 準 的 電 器 安 裝 零 件 圖 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 （ 4） 確 定 電 氣 箱 結(jié) 構(gòu) 及 外 形

3、 尺 寸 。 （ 5） 編 制 標 準 件 清 單 、 外 購 件 清 單 、 主 要 材 料 消 耗 定 額 。 （ 6） 編 寫 使 用 維 護 說 明 書 。5.1.2 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 的 一 般 規(guī) 律 及 其 要 求 1.擬 訂 設(shè) 計 任 務(wù) 書 2.電 力 拖 動 方 案 的 選 擇 （ 1） 無 電 氣 調(diào) 速 要 求 的 生 產(chǎn) 機 械 籠 型 異 步 電 動 機 用 于 啟 動 ， 制 動 不 頻 繁 的 場 合 。 繞 線 型 異 步 電 動機 用 于 負 載 靜 轉(zhuǎn) 矩 很 大 的 場 合 。 同 步 電 動 機 用 于 負 載 大 或 需 提 高 功

4、率因 數(shù) 的 場 合 。 （ 2） 有 電 氣 調(diào) 速 要 求 的 生 產(chǎn) 機 械 調(diào) 速 范 圍 D=2 3， 調(diào) 速 級 數(shù) 2 4者 ， 用 雙 速 或 多 速 籠 型 異 步 電 動 機 。 調(diào) 速 范 圍 D3， 不 要 平 滑 調(diào) 速 ， 短 時 或 斷 續(xù) 周 期 負 載 ， 用 繞 線 型 異步 電 動 機 。 調(diào) 速 范 圍 D=3 10， 且 要 求 平 滑 調(diào) 速 ， 用 變 頻 調(diào) 速 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 調(diào) 速 范 圍 D=10 100， 要 求 平 滑 調(diào) 速 ， 系 統(tǒng) 容 量 大 ， 用 晶 閘 管 直 流調(diào) 速 系 統(tǒng) 或 變 頻 調(diào)

5、 速 。 （ 3） 電 動 機 調(diào) 速 性 質(zhì) 應(yīng) 與 負 載 特 性 相 適 應(yīng) 3.拖 動 電 動 機 的 選 擇 4.電 氣 控 制 方 案 的 決 定 工 作 程 序 固 定 的 專 用 機 械 設(shè) 備 用 繼 電 器 接 觸 器 控 制 系 統(tǒng) 。 經(jīng) 常 變 換 工 序 和 加 工 對 象 的 設(shè) 備 ， 用 可 編 程 序 控 制 器 控 制 系 統(tǒng) 。 按 控 制 要 求 及 控 制 過 程 復(fù) 雜 程 度 不 同 可 分 散 控 制 或 集 中 控 制 。 5.設(shè) 計 電 氣 原 理 圖 并 合 理 選 擇 元 器 件 ， 編 制 元 器 件 目 錄 清 單 。 6.設(shè) 計

6、各 種 施 工 圖 紙 ， 編 制 各 種 材 料 定 額 清 單 。 7.編 寫 說 明 書 。5.2 電 氣 原 理 圖 的 設(shè) 計5.2.1 電 氣 原 理 圖 設(shè) 計 方 法 1.分 析 設(shè) 計 法 （ 經(jīng) 驗 設(shè) 計 法 ） 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 此 法 簡 單 、 易 學(xué) ， 但 不 易 獲 得 最 佳 設(shè) 計 方 案 ， 多 用 。 2.邏 輯 設(shè) 計 法 此 法 易 得 理 想 的 設(shè) 計 方 案 ， 但 難 度 較 大 ， 復(fù) 雜 ， 一 般 常 規(guī) 設(shè) 計 少 用 。5.2.2 設(shè) 計 電 氣 原 理 圖 的 基 本 規(guī) 則 1.最 大 限 度 滿 足

7、生 產(chǎn) 機 械 和 工 藝 對 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 要 求 2.控 制 電 壓 選 擇 標 準 電 壓 等 級 。 3.力 求 使 控 制 電 路 簡 單 、 經(jīng) 濟 。 (1)選 標 準 元 器 件 ， 選 同 型 號 元 器 件 ，減 少 備 品 。 (2)選 標 準 、 常 用 的 基 本 控 制 環(huán) 節(jié) 或電 路 。 (3)盡 量 減 少 不 必 要 的 觸 點 ， 簡 化 控制 電 路 a)合 并 同 類 觸 點 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計b)利 用 轉(zhuǎn) 換 觸 點 。 C） 利 用 二 極 管 減 少 觸 點 數(shù) 目(4)盡 量 縮 短 連 接 導(dǎo) 線 的 數(shù)

8、 量 和 長 度 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 (5)控 制 電 路 工 作 時 ， 除 必 要 的 元 器 件 必 須 通 電 外 ， 其 余 的 盡 量 不通 電 以 節(jié) 約 電 能 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 4.保 證 控 制 電 路 工 作 的 可 靠 性 。 (1)正 確 連 接 元 器 件 的 觸 點 。 (2)正 確 連 接 電 器 的 線 圈 a)不 允 許 兩 個 電 器 線 圈 串 聯(lián) 只 能 并 聯(lián) b)兩 電 感 量 相 差 懸 殊 的 直 流 電 壓 線 圈 不能 直 接 并 聯(lián) 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 (3)避

9、免 出 現(xiàn) 寄 生 電 路 (4)避 免 多 個 元 器 件 依 次 動 作 后 才 能 接 通 另 一 個 元 器 件 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 (5)正 反 向 接 觸 器 之 間 要 有 電 氣 聯(lián) 鎖 和 機 械 聯(lián) 鎖 。 (6)由 電 網(wǎng) 與 電 動 機 的 容 量 決 定 ， 設(shè) 計 全 壓 啟 動 或 減 壓 啟 動 的 控 制 電路 。 (7)應(yīng) 充 分 考 慮 繼 電 器 觸 點 的 接 通 和 分 斷 能 力 。 如 要 增 加 接 通 能 力 ，可 用 多 觸 點 并 聯(lián) ； 如 要 增 加 分 斷 能 力 ， 可 用 多 觸 點 串 聯(lián) 。 5. 保

10、證 控 制 電 路 工 作 的 安 全 性 常 用 的 保 護 環(huán) 節(jié) 有 ： 短 路 、 過 流 、 過 載 、 失 壓 、 弱 磁 、 超 速 、 極 限保 護 等 。 6. 操 作 、 維 護 、 檢 測 方 便5.3 常 用 控 制 電 器 的 選 擇5.3.1 電 器 選 擇 的 基 本 原 則 1.按 電 器 的 功 能 要 求 確 定 電 器 的 類 型 2.確 定 電 器 承 載 能 力 的 臨 界 值 及 使 用 壽 命 。 根 據(jù) 電 器 的 工 作 電 壓 、工 作 電 流 、 控 制 功 率 確 定 電 器 的 規(guī) 格 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 3.

11、確 定 電 器 的 工 作 環(huán) 境 。 4.按 可 靠 性 選 擇 電 器 。 5.確 定 電 器 的 使 用 類 別 。5.3.2 接 觸 器 的 選 擇 1. 交 流 接 觸 器 的 選 擇 (1)控 制 電 動 機 負 載 時 ， 接 觸 器 的 選 擇 按 接 觸 器 所 控 制 負 載 的 工 作 任 務(wù) 選 擇 使 用 類 別 。 主 觸 點 額 定 電 流 I N可 按 經(jīng) 驗 公 式 計 算 PN、 UN分 別 為 電 動 機 額 定 功 率 和 額 定 線 電 壓 ， k=1 1.4為 經(jīng) 驗 系 數(shù) 。 吸 引 線 圈 電 壓 與 控 制 電 路 電 壓 相 等 (2)控

12、制 非 電 動 機 負 載 時 ， 接 觸 器 的 選 擇 a)電 熱 設(shè) 備 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 主 觸 點 的 額 定 電 流 應(yīng) 等 于 或 大 于 1.2倍 電 熱 設(shè) 備 的 額 定 電 流 。 b)電 容 器 必 須 考 慮 電 容 器 的 合 閘 電 流 、 持 續(xù) 電 流 和 負 載 下 的 電 壽 命 。 可 按表 5-2選 擇 。 c) 變 壓 器 可 按 表 5-3選 擇 。 d) 照 明 裝 置 按 啟 動 電 流 、 長 期 工 作 電 流 等 因 素 選 擇 。 2. 直 流 接 觸 器 的 選 擇 (1)控 制 電 動 機 負 載 時 接 觸

13、 器 的 選 擇 按 控 制 負 載 工 作 任 務(wù) 選 使 用 類 別 長 期 工 作 制 電 動 機 ： 接 觸 器 額 定 電 壓 電 流 大 于 等 于 電 動 機 額 定 值 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 或 短 時 工 作 制 電 動 機 ： 接 觸 器 額 定 電 流 大 于 或 等于 電 動 機 等 效 有 效 電 流 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 (2)電 磁 鐵 按 直 流 電 磁 鐵 額 定 電 壓 、 電 流 、 通 電 持 續(xù) 率 、 時 間 常 數(shù) 選 擇 。5.3.3 繼 電 器 的 選 擇 1.類 型 的 選 擇 2.使 用 環(huán) 境 的 選 擇 3

14、.使 用 類 別 的 選 擇 4.額 定 工 作 電 壓 、 電 流 的 選 擇 5.工 作 制 的 選 擇5.3.4 控 制 變 壓 器 的 選 擇 1.控 制 變 壓 器 一 、 二 次 側(cè) 電 壓 應(yīng) 與 交 流 電 源 電 壓 、 控 制 電 路 和 輔 助電 路 電 壓 要 求 相 符 。 2.保 證 交 流 電 磁 器 件 在 啟 動 時 能 可 靠 地 吸 合 。 3.變 壓 器 容 量 S可 按 經(jīng) 驗 公 式 計 算 S 0.6 S1+0.25 S2+0.125K S3 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 S1電 磁 器 件 的 吸 持 容 量 ， S2接 觸 器 繼

15、電 器 啟 動 容 量 ， S3電 磁 鐵 啟 動容 量 ， K 修 正 系 數(shù) 。 或 S k1 S1 S 0.6 S1+1.5 S2 k1 變 壓 器 容 量 儲 備 系 數(shù) ， K1=1.1 1.25。5.4 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 工 藝 設(shè) 計 5.4.1 電 氣 設(shè) 備 總 體 配 置 設(shè) 計 組 件 的 劃 分 電 氣 控 制 設(shè) 備 的 各 部 分 及 組 件 間 的 連 接 方 式 。 電 器 板 、 控 制 板 進 出 線 用 接 線 端 子 。 被 控 設(shè) 備 與 電 器 箱 之 間 采 用 多 孔 接 插 件 。 印 刷 電 路 板 與 弱 電 控 制 組 件 之 間

16、用 各 種 類 型 接 插 件 。 5.4.2 電 器 元 件 布 置 圖 的 設(shè) 計 見 第 2章 第 1節(jié) 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.4.3 電 器 組 件 安 裝 接 線 圖 的 設(shè) 計 見 第 2章 第 1節(jié)5.4.4 電 器 箱 及 非 標 準 零 件 圖 的 設(shè) 計5.4.5 編 制 各 類 元 器 件 及 材 料 清 單5.4.6 編 寫 設(shè) 計 說 明 及 使 用 說 明 書5.5 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 舉 例 以 皮 帶 運 輸 機 為 例 ， 其 工 作 示意 圖 見 圖 5-12. 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.5.1 皮 帶 運

17、 輸 機 的 工 藝 要 求 1. 三 條 皮 帶 運 輸 機 啟 動 順 序 為 3 、 2 、 1 。 2. 三 條 皮 帶 運 輸 機 停 車 順 序 為 1 、 2 、 3 。 3. 2 或 3 機 出 故 障 ， 1 機 必 須 停 車 。 4. 必 要 的 保 護 。5.5.2 主 電 路 設(shè) 計 由 于 電 網(wǎng) 容 量 大 ， 皮 帶運 輸 機 不 經(jīng) 常 啟 制 動 ， 所 以選 用 籠 型 異 步 電 動 機 ， 全 壓啟 動 ， 自 由 停 車 （ 無 電 氣 制動 ） ， 采 用 熱 繼 電 器 作 過 載 保 護 ， 熔 斷 器 作 短 路 保 護 。主 電 路 見 圖

18、 5-13。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.5.3 基 本 控 制 電 路 設(shè) 計 控 制 三 臺 電 動 機 的 三 個 接 觸 器 均 采 用 自 鎖 環(huán) 節(jié) 。 KM3的 常 開 輔 助 觸 點 KM31串 于 KM2線 圈 ， KM2的 常 開 輔 助 觸 點 KM21串 于 KM1線 圈 電 路 ， 實 現(xiàn) 啟 動 順 序 控 制 。 KM1的 常 開 輔 助 觸 點 KM12與 M2停 止 按 鈕 SB4并 聯(lián) ， KM2的 常 開 輔 助觸 點 KM23與 M3停 止 按 鈕 SB6并 聯(lián) ， 實 現(xiàn) 停 車 順 序 控 制 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè)

19、 計5.5.4 控 制 電 路 改 進 （ 自 動 控 制 部 分 ） 設(shè) 計 以 通 電 延 時 時 間 繼 電 器 發(fā) 出 啟 動 信 號 ， 以 斷 電 延 時 時 間 繼 電 器 發(fā)出 停 車 信 號 ， 并 增 加 一 中 間 繼 電 器 ， 得 出 自 動 控 制 的 電 路 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.5.5 聯(lián) 鎖 保 護 環(huán) 節(jié) 設(shè) 計 完 整 的 控 制 電 路 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.5.6 電 路 的 完 善 與 校 核5.6 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 安 裝 與 調(diào) 試 5.6.1 電 器 元 件 安 裝 工 藝 要 求 1.

20、檢 查 電 器 元 件 外 觀 檢 查 、 觸 點 檢 查 、 電 磁 機 構(gòu) 和 傳 動 機 構(gòu) 的 檢 查 、 規(guī) 格 檢 查 、時 間 繼 電 器 的 延 時 檢 查 、 繼 電 器 檢 查 。 2.安 裝 電 器 元 件 的 工 藝 要 求 (1)刀 開 關(guān) 、 低 壓 斷 路 器 垂 直 安 裝 ， 受 電 端 在 開 關(guān) 上 方 ， 負 載 側(cè) 在開 關(guān) 下 方 ， 組 合 開 關(guān) 分 斷 狀 態(tài) 為 水 平 位 置 。 (2)RL熔 斷 器 受 電 端 為 底 座 中 心 端 。 RTO、 RM熔 斷 器 垂 直 安 裝 ， 其上 端 為 受 電 端 。 (3)帶 電 磁 線 圈

21、 時 間 繼 電 器 垂 直 安 裝 。 (4)安 裝 于 電 器 箱 或 控 制 板 上 的 元 件 間 距 離 要 適 當 ， 防 止 電 器 間 漏電 及 便 于 檢 修 。 (5)安 裝 元 器 件 時 在 螺 釘 上 加 裝 平 墊 圈 和 彈 簧 墊 圈 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.6.2 板 前 配 線 工 藝 要 求 1.選 好 導(dǎo) 線 截 面 積 ， 把 導(dǎo) 線 伸 直 拉 平 。 2.配 線 要 短 、 用 線 要 少 ， 保 證 導(dǎo) 線 與 接 線 端 子 接 觸 良 好 ， 必 要 時 將線 頭 燙 錫 處 理 。 3.排 線 要 求 橫 平 豎 直

22、 ， 避 免 導(dǎo) 線 交 叉 。 導(dǎo) 線 變 換 走 向 應(yīng) 垂 直 變 換 ，導(dǎo) 線 的 彎 曲 半 徑 為 導(dǎo) 線 直 徑 的 3 4倍 。 敷 好 的 導(dǎo) 線 束 用 鋁 線 卡 墊 上 絕緣 物 卡 好 。 4.主 、 控 線 路 在 空 間 的 平 面 ， 不 宜 多 于 三 層 。 同 一 平 面 層 次 的導(dǎo) 線 應(yīng) 高 低 一 致 ， 前 后 一 致 。 5.壓 線 必 須 可 靠 ， 不 松 動 。 一 個 接 線 端 子 上 避 免 “ 一 點 壓 三 線 ” 。 6.導(dǎo) 線 套 線 號 管 ， 按 圖 編 號 。 7. 控 制 盤 外 元 器 件 與 盤 內(nèi) 元 器 件

23、的 連 接 導(dǎo) 線 必 須 經(jīng) 過 接 線 端 子 排壓 線 。 8.按 圖 接 線 ， 防 止 接 錯 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計5.6.3 槽 板 配 線 工 藝 要 求 1.確 定 槽 板 的 規(guī) 格 型 號 。 導(dǎo) 線 占 有 槽 板 內(nèi) 空 間 容 積 不 超 過 70% 。 2.規(guī) 劃 槽 板 的 走 向 ， 合 理 截 割 槽 板 。 3.槽 板 換 向 應(yīng) 拐 直 角 彎 ， 用 橫 、 豎 各 45 對 插 。 4.槽 板 與 元 器 件 之 間 間 隔 適 當 ， 以 便 壓 線 和 換 件 。 5.安 裝 槽 板 要 緊 固 可 靠 。 6.槽 板 內(nèi)

24、的 導(dǎo) 線 走 線 應(yīng) 留 少 量 裕 度 ， 避 免 槽 內(nèi) 交 叉 。 7.穿 出 槽 板 走 線 橫 平 豎 直 ， 避 免 交 叉 。5.6.4控 制 電 路 的 檢 查 與 故 障 分 析 方 法 1.檢 查 內(nèi) 容 （ 1） 核 對 接 線 。 （ 2） 檢 查 端 子 接 線 是 否 牢 固 。 （ 3） 斷 開 控 制 電 路 ， 檢 查 主 電 路 。 （ 4） 斷 開 主 電 路 ， 檢 查 控 制 電 路 的 動 作 情 況 。 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 2.檢 查 方 法 故 障 檢 查 方 法 有 電 壓 測 量 法 、 電 阻 測 量 法 、 短 路 法 三 種 。 (1)電 壓 測 量 法 分 段 電 壓 測 量 法 (a)觸 點 故 障 (b)線 圈 故 障 分 階 測 量 法 對 地 測 量 法 第 5章 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 (2)電 阻 測 量 法 分 段 測 量 法 (3)短 接 法 (a)局 部 短 接 法 (b)長 短 接 法 5.6.5 通 電 試 車 1.空 操 作 試 車 2.帶 負 載 試 車