2.2电气控制线路的设计（课件）- 《电气控制线路安装与维修》同步教学（机工版·2023）

电气控制线路的设计 1.知道电动机的控制方式和保护形式。 2.明确设计电气控制线路的原则、方法和注意事项。 3.能根据技术要求设计较简单的电气控制线路。 4.能查阅设计手册等相关资料。 5.学会独立思考和团队协作。 任务目标 某机床需要两台电动机来拖动，其中一台主控电动机（M1）来拖动主轴正反转，而另一台辅助电动机（M2）拖动工作台自动进给，要求主控电动机（M1）起动5S后，辅助电动机（M2）才能起动；停车时，则要求辅助电动机（M2）停止，主控电动机（M1）才能停止，两台电动机都具有短路保护、过载保护、失电压保护和欠压保护(已知电动机M1为Y132M一6，380V,7.5kW, △接法；M2为Y112M一4，380V,3kW，Y接法)。试设计一个符合要求的电气线路图。 具体要求： 1.设计出符合要求的电气控制线路图。 2.所需工时：60min。 任务描述 一、电动机的控制方式 1.行程控制方式：根据生产机械运动部件的行程或位置，利用位置开关来控制电动机的工作状态称为行程控制方式。如位置控制线路和自动循环控制线路都是按行程方式来控制的。 2.时间控制方式：利用时间继电器按一定时间间隔来控制电动机的工作状态称为时间控制方式。如在电动机的降压起动、制动以及变速过程中，利用时间继电器按一定的时间间隔改变线路的接线方式，来自动完成电动机的各种控制要求。 任务准备 一、电动机的控制方式 3.速度控制方式：根据电动机的速度变化，利用速度继电器等电器来控制电动机的工作状态称为速度控制方式。如反接制动控制线路中制动结束的控制就是利用速度控制方式来实现的。 4.电流控制方式：根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电动机的工作状态称为电流控制方式，如机床横梁夹紧机构的自动控制线路就是按行程控制方式和电流控制方式来控制的。 任务准备 二、电动机的保护形式 1.短路保护 当电动机绕组和导线的绝缘损坏时，控制电器及线路损坏发生故障时，线路将出短路现象（产生很大的短路电流），使电动机、电器、导线等电气设备严重损坏。因此，在发生短路故障时，保护电器必须立即动作，迅速将电源切断。 常用的短路保护电器是熔断器和断路器（也称空气开关） 2.过载保护 当电动机过载时，保护电器应动作切断电源，电动机停转，避免电动机在过载下运行。常用的过载保护电器是热继电器。 3.欠压保护 当电网电压降低到额定电压的85％以下时， 接触器(或电压继电器)线圈产生的电磁吸力减小到小于复位弹簧的拉力，动铁心被迫释放，其主触点和自锁触点同时断开，切断主电路和控制电路电源，使电动机停转。实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器 任务准备 二、电动机的保护形式 4.失（零）电压保护 当电网停电时，接触器和中间继电器线圈中的电流消失，电磁吸力减小为零，动铁心释放，触点复位，切断了主电路和控制电路电源。当电网恢复供电时，若不重新按下起动按钮，则电动机就不会自行起动，实现了失电压保护。起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器 5.过电流保护 当电动机过电流值达到电流继电器的动作值时， 过电流继电器动作，使串接在控制电路中的常闭触点断开切断控制电路，电动机随之脱离电源停转，达到了过电流保护的目的。过电流保护常用电磁式过电流继电器 6.失磁保护 当励磁电流减小或消失时，失磁继电器就释放，其常开触点断开，切断控制电路，按触器线圈失电，电动机断电停转。失磁保护是在电动机励磁回路中串入失磁继电器(即欠电流继电器)来实现。 任务准备 三、电气控制线路的设计原则和方法 1.设计原则 (1)电气设备应最大限度地满足机械设备对电气控制线路的控制要求和保护要求。 (2)在满足生产工艺要求的前提下，应力求使控制线路简单、经济、合理。 (3)保证控制的可靠性和安全性。 (4)操作和维修方便。 任务准备 三、电气控制线路设计原则和方法 2.设计步骤 (1)分析设计要求。 (2)确定拖动方案和控制原则。 (3)设计主电路。 (4)设计控制电路。 (5)将主电路与控制电路合并成一个整体。 (6)检查与完善。 任务准备 三、电气控制线路的设计原则和方法 3.设计方法 设计电气控制线路是在拖动方案和控制方式确定后进行的。 继电器接触式基本控制线路的设计方法通常有两种：一种是经验设计法； 另一种是逻辑设计法。 经验设计法的设计顺序为：主电路一控制电路一信号及照电路一联锁与保护电路一总体检查与完善。 逻辑设计法是根据生产工艺要求，利用逻辑代数来分析、设计线路。这种设计方法虽然设计出来的线路比较合理，但是掌握这种方法的难度比较大，一般情况下不用，只是在完成较复杂生产工艺要求的所需的控制线路时才使用 任务准备 四、电气控制线路设计的一般要求 1.合理选择控制电源 当控制电器较少，控制电路较简单时