5.1了解继电-接触器控制系统的一般设计方法（课件）-《工厂电气控制设备》同步教学（高教版）

了解继电-接触器控制系统的一般设计方法 1 目录 Contents 任务一 了解继电-接触器控制系统的一般设计方法 任务二 确定电力拖动方案和选择电动机 任务三 设计电气原理图 任务四 设计电气元件布置图及电气安装接线图 任务五 安装与调试继电-接触器控制系统 02 延时符 2 知识目标 教学目标 1、了解继电—接触器控制系统设计的基本内容； 2、熟悉继电—接触器控制系统设计的一般流程； 3、熟悉继电—接触器控制系统设计的一般原则； 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 4、了解悉继电—接触器控制系统设计的常见的问题。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 一、继电－接触器控制系统设计的基本内容 电气控制原理设计的基本内容是根据电气控制要求设计和编制出设备电气控制系统制造、使用和维护中需要的所有图纸和资料。电气图纸设计主要包括电气原理图设计、电气元件布置图设计、电气安装接线图设计等；主要资料包括元器件清单及用途表，设备操作使用说明书，设备原理及结构、继修说明书等。 （一）电气控制原理设计 （二）工艺设计 工艺设计的主要目的是根据设计的电气原理图组织电气控制装置的制造，实现原理设计要求的各项技术指标，为设备的调试、维护、使用提供必需的图纸资料。两方面的设计往往不是由同一家单位完成的。电气原理部分设计主要由使用厂家的技术单位(小型项目)或者委托专业设计院(大型工程)来完成；工艺设计部分主要由被委托制造电气控制设备的技术部门根据用户提供的相关电气原理图来完成。这些资料一般都随机提供给用户，作为调试、维护的依据。 1 拟定电气设计任务书 控制方式的选择 5 设计电气控制原理图 7 2 电力拖动方案的选择 4 设备选型 6 选择电气元器件 （一）电气控制原理设计完成的主要内容 3 编写设计说明书 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 1 根据电气原理图，设计并绘制电气设备总装图和电气安装互连图 绘制电气控制柜图 5 编写使用说明书和维修说明书 2 绘制电气安装接线图及元器件装配图 4 根据电气原理图、元器件装配图等图纸资料，汇总列出外购件清单、标准件清单及主要消耗材料定额。 （二）工艺设计完成的主要内容 3 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 二、继电－接触器控制系统设计的一般流程 1 拟定设计任务书 选择控制设备、执行元件等 5 根据电气原理图进行工艺设计，设计出电气设备制造、安装、调试所必需的各工图纸，并依此编制出各种材料定额清单。 2 根据生产工艺选择控制方式 4 设计电气原理图并合理选用元器件,编制元器件目录清单。 6 选择电气元器件 3 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 三、继电－接触器控制系统设计的一般原则 正确合理地选择电气元器件，保证元器件工作的可靠性。 电气控制方式应与设备的通用化和专用化程度相适宜，既要考虑控制系统的先进性，也要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、便于使用维护等方面相互协调考虑。 控制设备及内部元件的安装、接线都要符合电气施工要求，做到布线清晰合理，外形结构美观，操作维修方便等。 设计方案和控制方式应符合设计任务书提出的控制要求和技术、经济标准，最大限度地满足机械设备的生产工艺要求。 充分考虑设计的实用性、安全性和经济性。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 四、继电—接触器控制系统设计中应注意的问题 01 02 在设计中应注意借鉴前人设计成果， 尽量选用典型环节或经过实际检验过的控制线路。 注意设计的简洁和实用，尽量做到连接导线的根数与长度最小。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 如左图(a)和(b)所示的两地控制电路的原理虽然都正确,但因为图(a)中电气柜及一组控制按钮安装在一起(一地),距另一地的控制按钮有一定距离,所以两地间的连线较多,电路结构不尽合理。而图(b)所示电路两地间的连线较少，因此更为合理。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 尽量减少电气元件的品种、规格与数量。设计中注意同一用途的元器件尽可能选用相同型号。在正常的工作过程中,尽可能地减少通电电器的数量,以利于节能,延长电气元器件的寿命及减少故障。 03 左图 (a)中所示的时间继电器KT和接触器KM1在电动机全电压运行下，线圈始终带电，不仅消耗电能，而且减少了电器的使用寿命。而图(b)所示线路在电动机全电压运行下只有KM2线圈通电，比图 (a) 好很多。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 合理使用电器触点。在复杂的控制线路中，设计时应注意：主辅触点的使用量不能超过限定对数，如果控制需要触点数量不够时，可以采用逻辑设计简化方法或增加中间继电器来解决。 04 在左图 (a)所示的顺序控制电路中，KA3线圈的通电电流要经过KA、KA1、KA2的三对触点，若改为图 (b)所示的电路则每个继电器的接通只需经过一对触点，其工作更为可靠。其次，要计算触点的断流容量是否满足被控负载的要求，以保证触点的工作寿命与可靠性。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 正确连接电磁线圈。电磁式电器的电磁线圈分为电压线圈和电流线圈两种类型。为保证电磁机构可靠地工作，同时动作电器的电压线圈只能并联连接。电流线圈同时工作时只能串联，不能并联。 05 因为电器动作总有先后之差，若KM1先动作KM2后动作,就可能由于动作过程中阻抗变化造成电压分配不均匀。当KM2分配电压值低于其吸合电压时，就不能保证同时工作的要求，将引起电路工作不可靠，因此图 (a)不正确。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 避免出现寄生回路。在控制电路的动作过程中，如果出现不是由于误操作而产生的意外接通的电路，称为“寄生回路”。 06 如图所示FR为热继电器保护触点。为了节省触点，显示电动机工作状态的指示灯HR和H采用图中所示的接法,此线路在电动机正常工作情况下能完成启动、正反转及停止操作。但如果电动机在正转中(KM)发生过载,FR触点断开时,会出现如图中虚线所示的一个寄生回路。由于H冷态电阻较小,并且接触器在吸合状态下的释放电压较低,因而寄生回路的电流有可能 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 防止出现“竞争”与“冒险”现象。考虑电气元件有一定的动作时间，对时序电路来说，就会得到几个不同的输出状态，这种现象称为电路的“竞争”。另外, 由于电气元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求输出的可能，这种现象称为“冒险”。 07 图b所示电气控制线路可靠性更高。 任务一 了解继电—接触器控制系统的一般设计方法 08 09 控制电源的选择。尽量减少控制电路中电流的种类、控制电源的用量，否则会使设计复杂，维护不便，设备成本增加。控制电压等级的选取应符合标准等级。 在电气元件选用中，质量的可靠性总是第一考虑的，尽可能选用性能优良的器件同时也要关心新技术的发展，及时将产品和技术应用在设计中，使控制线路在技术指标、稳定性、可靠性等方面得到进一步提高。 $$