8.2 电气控制系统设计的一般步骤（课件）-高一《电机与电气控制技术》同步精品课堂（人邮版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）中国工业出版社及人民邮电出版社 同步精品课程——中职专业课 第8章 电气控制系统设计 8.2 电气控制系统设计的一般步骤 知识目标 1.了解电气控制系统设计中的一般步骤和流程。 2.掌握确定电力拖动方案的方法和步骤，明确各种方案的优缺点和适用范围。 3.理解电动机选择原则，包括根据负载类型、负载大小、启动要求等因素选型。 能力目标 1.学生应能够根据要求设定电气控制系统的功能、性能和操作要求。 2.学生能够根据应用场合、负载特性、经济因素、技术水平等要素，选择合适的电力拖动方案。 3.学生能够根据负载类型、负载大小、启动要求等因素，选择合适的电动机，并进行计算和确认。 情感目标 1.在学习电气控制系统设计的过程中，学生应增强对电气控制系统实际应用价值的认识和重视。 2.学生应该在积极学习技术的同时，关注实际应用需求，培养以服务社会、助力人类发展的情感。 3.在掌握电气控制系统设计技术的同时，培养耐心、细致、勇于解决问题和不断探索的品质 三维目标 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 1.拟订设计任务书 电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容。 （1）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍 （2）电力拖动的方式及控制要求等 （3）对设备联锁、保护的要求 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 （4）对设备的自动化程度、稳定性及抗干扰要求 （5）对操作台、照明、信号指示、报警方式等的要求。 （6）设备的验收标准。 （7）其他要求 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 2.确定电力拖动方案 电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后各部分设计内容的基础和先决条 件。 所谓电力拖动方案，是指根据零件加工精度、加工效率要求、生产机械的结构、运动部件的 数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电动机的类型、数量、 传动方式， 进而拟订电动机启动、运行、调速、转向、制动等控制要求。电力拖动方案的确定要从以下几个 方面考虑。 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 (1) 拖动方式的选择 电力拖动方式有单独拖动与分立拖动两种。电力拖动发展的趋向是电 动机逐步接近工作 机构，形成多电动机的拖动方式，这样，不仅能缩短机械传动链，提高 传动效率，便于自动化， 也能使总体结构得到简化。具体选择时应根据工艺要求及结构具 体情况决定电动机的数量 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 (2) 调速方案的选择 生产机械设备从生产工艺出发，往往不同的设备有不同的调速要求、 调速范围和调速精度等。为了满足各种设备不同的调速性能，应选用不同的调速方案，如 采用机械变速、多速电动机变速、变频调速等方法来实现。随着交流调速的发展，其经济 技术指标不断提高，采 用各种形式的变频调速技术，应作为机械设备调速方案的首选。 大 型、重型设备的主运动和进给运动，应尽可能采用无极调速，有利于简化机械结构、 降低 成本，精密机械设备为保证加工精度也应采用无极调速。对于一般中小型设备，在没有特 殊要求时，可选用经济、简单、可靠的鼠笼型三相异步电动机。 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 (3) 电动机调速性质与负载特性相适应机械设备的各个工作机构，具有各自的负载特性，如 机床的主运动为恒功率负载，而进给运动为恒转矩负载。在选择电动机调速方案时，要使 电动机的调速性质与生产机械的负载特性相适应，以使电动机获得充分合理的使用。如双 速鼠笼型异步电动机，当定子绕组由三角形连接改成双星形连接时，转速增加一倍，功率 却增加很少，适用于恒功率传动；对于低速为星形连接的双速电动机改成双星形连接后， 转速和功率都增加一倍，而电动机输出的转矩保持不变，适用于恒转矩传动 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 3.拖动电动机的选择 电动机的选择主要考虑的因素有电动机的类型、结构形式、容量、额定电压与额定转速。 电动机 选择的基本原则如下。 （1）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与负载的特性相适应。保证运行稳定且具有良好的启动、制动性能 （2）工作过程中电动机容量要尽量得到充分利用，并使电动机的温升尽可能达到或接近其额定温升值。 （3）电动机结构形式应满足机械设计提出的安装要求，并能适应周围环境 （4）在满足设计要求的前提下，应优先采用结构简单、价格便宜、使用维护方便的鼠笼 型三相异步电动机。 新知学习 01 一、电气控制系统设计的一般步骤 4.电动机容量的选择 根据生产机械的要求预选一台电动机，再用该电动机的技术数据和生产机械的要求相比对， 求出电动机的负载图。最后按电动机的负载图从发热方面进行校验，并检查电