第4章继电器—接触器控制线路的设计1-副本

《第4章继电器—接触器控制线路的设计1-副本》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章继电器—接触器控制线路的设计1-副本（48页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、n3.1 3.1 电气控制系统设计的一般内容电气控制系统设计的一般内容n3.2 3.2 电气控制电路的设计步骤电气控制电路的设计步骤 3.2.1 3.2.1 电力拖动电动机的选择电力拖动电动机的选择3.2.2 3.2.2 电气控制电路的设计电气控制电路的设计n3.3 3.3 常用低压电器元件的选用常用低压电器元件的选用 n3.4 3.4 电气控制电路设计举例电气控制电路设计举例n习题习题3.1 3.1 电气控制系统设计的一般内容电气控制系统设计的一般内容n(1) 拟定电气控制系统设计任务书（技术条件）；n(2) 确定电气传动方案，选择传动电动机；n(3) 设计电气控制系统电路图；n(4) 选择

2、电气元件，并制定电气元件明细表；n(5) 设计操纵台、电气柜及非标准电气元件；n(6) 设计生产设备的电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图；n(7) 编写电气控制系统说明书及使用说明书。具体内容的确定应满足生产设备的主要技术性能，即机械传动、液压和气动系统的工应满足生产设备的主要技术性能，即机械传动、液压和气动系统的工作特性，以及对电气控制系统的要求，这是生产设备的电气控制系统设作特性，以及对电气控制系统的要求，这是生产设备的电气控制系统设计的主要依据之一。计的主要依据之一。 生产设备的电气传动方案，要依据生产设备的结构、传动方式、调生产设备的电气传动方案，要依据生产设备的结构、传动方

3、式、调速指标，以及对电气制动和正反相要求等来确定。速指标，以及对电气制动和正反相要求等来确定。 例如： 中小型机床一般采用单独或双速笼型异步电动机，通过变速箱传动； 对传动功率较大，主轴转速较低的机床，为了降低成本，简化变速机构，可选用转速较低的异步电动机； 对调速范围、调速精度、调速的平滑性要求较高的机床，可考虑采用直流调速系统或交流调速技术，满足无极调速和自动调速的要求； 生产设备所使用的电动机的调速性质与生产设备的负载特性相适应生产设备所使用的电动机的调速性质与生产设备的负载特性相适应 调速性质是指转矩、功率与转速的关系。设计任何一个生产设备的电力拖动系统都离不开对负载和系统调速性质的研

4、究，它是选择拖动和控制方案及确定电动机容量的前提。例如， 机床的切削运动（主运动）需要恒功率传动，而进给运动则需要恒转矩传动。 双速异步电动机，定子绕组由三角形改成星形联结时，转速由低速升为高速，功率增加很小，因此适用于恒功率传动。 定子绕组低速为星形联接时，而高速为双星形联接的双速电动机，转速改变时，电动机所输出的转矩保持不变，因此适用于恒转矩调速。 他励直流电动机改变电压的调速方法则属于恒转矩调速； 改变励磁的调速方法是属于恒功率调速。 正确合理地选择电气控制方式是生产设备电气控制系统设计的主要内容正确合理地选择电气控制方式是生产设备电气控制系统设计的主要内容 电气控制方式应能保证生产设备

5、的使用效能和动作程序、自动循环等基本动作要求。现代生产设备的控制方式与生产设备的结构密切相关。因此，电气控制方式应根据生产设备的总体技术要求来拟定。 在一般的简单生产设备中，其工作程序往往是固定的，使用中不需要经常改变原有程序，可采用有触头的继电接触器系统，控制电路在结构上接成“固定”式的。这种系统的特点是能够控制的功率较大，控制方法简单，工作稳定，便于维护，成本低，因此在现有的生产设备的控制系统中采用仍相当广泛。 对于系统工作复杂，控制要求高的生产设备，应优先采用PLC控制系统。 明确有关操纵方面的要求明确有关操纵方面的要求如操纵台的设置、测量显示、故障自诊断和保护措施的要求等等。 设计应考

6、虑用户供电网的要求设计应考虑用户供电网的要求 如电网容量、电流种类，电压及频率。3.2.1 3.2.1 电动机的选择电动机的选择 正确地选择电动机就是从驱动生产设备的具体对象的使用条件出发，从经济性、合理性、安全性等多方面考虑，使电动机能够安全可靠地运行。n下面以机床的电气控制系统设计为例说明如何选择电动机。 根据机床的负载（例如切削功率）就可选择电动机的容量。 然而机床的载荷是经常变化的，而每个负载的工作时间也不尽相同，这就产生了使电动机的功率如何最经济地满足机床负载功率的问题。 机床电力拖动系统一般分为主拖动及进给拖动。 机床主轴拖动电动机容量选择机床主轴拖动电动机容量选择因此通常采用通过

7、调查统计类比或采用分析与计算相结合的方法来确定电动机的功率。 调查统计类比法：调查统计类比法： 确定电动机容量前，首先进行广泛调查研究，分析确定所需要的切削用量，然后用已确定的较常用的切削用量的最大值， 在同类同规格的机床上进行切削试验，并测出电动机的输出功率，以此测出的功率为依据， 再考虑到机床最大负载情况，以及采用先进切削方法及新工艺等，然后类比国内外同类机床电动机的功率，最后确定所设计的机床电动机功率并选择电动机。 这种方法有实用价值，以切削试验为基础进行分析类比，符合实际情况。 就是对机床主拖动电动机进行实测、分析，找出电动机容量与机床主要数据的关系，根据这种关系作为选择电动机容量的依

8、据。卧式车床主电动机的功率： （3-1） 式中 P主拖动电动机功率（Kw）；D工件最大直径（m）。立式车床主电动机的功率： （3-2） 式中 D工件最大直径（m）。摇臂钻床主电动机的功率： （3-3） 式中 D最大钻孔直径（mm）。卧式镗床主电动机的功率： （3-4） 式中 D镗杆直径（mm）。龙门铣床主电动机的功率： （3-5） 式中 B工作台宽度（mm）。54. 15 .36 DP 88. 020DP 19. 10646. 0DP 7 . 1004. 0DP 166BP1.15 分析计算法分析计算法 可根据机床总体设计中对机械传动功率的要求，确定机床拖动用电动机功率。即知道机械传动的功率，

9、可计算出所需电动机功率：式中 P电动机功率（Kw）；P1机械传动轴上的功率；1生产机械效率；2电动机与生产机械之间的传动效率。 式中 总机床总效率，一般主运动为回转运动的机床总=0.70.85；主运动为往返运动的机床总=0.60.7（结果简单的取大值，复杂的取小值）。 计算出电动机的功率，仅仅是初步确定的数据，还要根据实际情况进行分析，对电动机进行校验，最后确定其容量。211PP 211总总；PP 机床进给运动电动机容量的确定机床进给运动电动机容量的确定 机床进给运动的功率也是由于有效功率和功率损失两部分组成。一般进给运动的有效功率都是比较小的，如通用机床进给运动的有效功率仅为主运动的0.00

10、150.0025，铣床为0.0150.025，但由于进给机构传动效率很低，实际需要的进给功率，车床、钻床的有效功率约为主运动功率的0.030.05，而铣床则为0.20.25，一般地，机床进给运动的传动效率为0.150.2，甚至还低。 车床和钻床，当主运动和进给运动采用同一个电动机时，只计算主运动电动机功率即可。对于主运动和进给运动没有严格内在联系的机床，如铣床，为了使用方便和减少电能的消耗，进给运动一般采用单独电动机传动，该电动机除主传动进给外还传动工作台的快速移动。由于快速移动所需功率比进给运动大得多，因此电动机的功率常是由快速移动的需要而决定。 快速移动所需要的功率，一般由经验数据来选择，

11、现列于表3-1中。表表3-1 机床移动所需的功率值机床移动所需的功率值 电动机转速选择电动机转速选择 电动机功率的确定是选择电动机的关键，但也要对转速、使用电压等级及结构型式等项目进行选择。 异步电动机由于它结构简单坚固，维修方便，造价低廉，因此在机床中使用得最为广泛。 电动机的转速越低，体积越大，价格也越高，功率因数和效率也就低，因此电动机的转速要根据机械的要求和传动装置的具体情况加以选定。 异步电动机的电压等级为380V。但要求范围宽而平滑的无极调速时，可采用交流变频调速或直流调速。 结构型式：按电动机安装位置的不同分为： 卧式（电动机轴为水平）和立式（电动机轴为垂直） 3.2.2 3.2