论文部分内容阅读
[摘 要]在电气控制的方案设计中，最关键的环节就是线路的设计，它对整个电气设备的运行效果有着重要的影响，尤其是对生产和实际操作方面，所以必须要保证线路设计的质量，遵守设计的原则。本文主要论述了电气控制线路设计的基本原则与设计方法，同时提出了需要注意的事项，以期能够为相关的实践提供些许理论基础。
[关键词]电气控制 线路设计 原则 方法 注意事项
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-148-01
电气设备的应用范围越来越广泛，尤其是在社会经济高速发展的今天，工业化进程的加快，机械设备的功能應用和使用效率在很大程度上取决于设备电气化的程度，而电气设备的性能与线路的科学设计是紧密相连在一起的，涉及的内容有对电力拖动方法的设计、对机械电力的拖动线路进行科学的设计、合理选择拖动电机的相关元件、对需要使用的电气配件进行详细的罗列，合理设计机械电气设备生产工序，最后还要认真编写电气设备的使用说明书。
一、关于电力拖动方案的设计原则
在生产机械设备或者电气控制系统的时候，首先要解决的问题就是拖动方案的设计，设计的过程中需要遵循的原则主要包括以下三点：
第一点对于没有电气调速要求的生产设备首先要考虑的是鼠笼式异步电动机，倘若电气拖动装置内部有着比较大的负载静转距，通常情况下要采用绕线方式的异步电动机。倘若在运载的时候，负载程度较平稳，设备的容量非常大，且在运行的时候不会出现太多的起停现象，就可以应用同步式电动机，它的优点还在于能够增强电网运行的功率因数。
第二点对需要进行调速的电气设备要具体考虑调速的程度、平滑性、机械设备的特性硬度、转速的级数等，还要考虑是否符合相关技术的标准，并从经济的角度来衡量方案的可行性。当需要调速的范围D=2-3，调速的级数不大于2-4的时候，可以使用能够改变磁极对数的双速笼式异步电动机进行拖动。当需要调速的范围D<3并无需进行平滑调速的时候，可以采用绕线方式的转子感应电动机进行拖动。当需要调速的范围D=3-10的时候并需要进行平滑调速时，可以采用带滑差离合器的异步电动机进行拖动。
第三点是要科学判定电动机的调速性质，使调速机的性质符合生产设备的总负载情况。双速笼型异步电动机的定子绕组连接方式是从△连接方法转变成YY连接方法，则适合于恒定功率的传动，因为在运行过程中速度是由低到高的，功率的变化比较小。如果定子绕组方式是从Y连接法转变成YY连接法的，则比较适合于恒转矩的传动。
二、线路设计的具体方法与注意事项
电气控制线路的具体设计方案的实际要求根据施工的情况有所差异，但是总体上还需要满足以下几点要求：第一是要符合相关工艺的生产需求，依据一定的原则和方式来进行设计。第二点尽量以比较简单的设计方案为基准，选用的路线要与实际的使用过程相一致，避免重复设线。第三点是在维护方面要尽量选择简单便捷的操作方式。还要配置必要的保护装置和联锁环节，这样可以提高电气控制线路设计的安全程度，同时还可以保证线路使用的稳定性，相对延长线路的使用寿命。
具体的设计方法包括两种，其一是根据经验来进行设计的方法，其二是根据逻辑设计的方法。这两种方式有着各自的特点，在实际应用的过程中要区分具体的使用情况。根据经验设计的方法主要是根据电气设备生产方式的需求，按照电动机的控制方式，采用比较常见的环节式电路来分析与应用的，在具体的设计过程中，先要将每一个独立的线路设计出来，然后是根据电气设备的具体生产要求，来判断各部分的连接特点和联锁方式。采用这种线路连接方式的最大优势是操作过程非常简单，不足之处在于如果实际需要的线路非常的复杂，那么在设计的时候需要绘制很多的线路设计图，对电气设备设计人员的综合素质和业务能力都有很高的要求，且设计中还需要不断的修改，所以程序相对复杂一些。逻辑设计方式通常要经过逻辑代数计算的方式，依据这样的方式得到的电气设备线路设计图具有较强的合理性与科学性，还能够准确地计算出线路设计中一共需要的元件数量，在实际使用中就不会产生浪费和材料不足的问题。
为了提高电气控制线路设计的合理性，增加其实际的经济效益，扩大使用的效率，需要注意的事项包括以下几个方面：
第一点要降低连接导线设计的频率，在对线路进行设计的时候，充分考虑电气设备中需要安装的元件的具体位置，一定要保证设计的方案同事先确定的设计原则具有一致性，要最大限度地减少配线时候的连接导线数量。
图中所示的两种设计线路，（a）的设计存在明显不合理的地方，因为按钮被安装在了操作台上面，但是接触器却安装在电气柜中，在实际的使用过程中，为了将导线接入操作台，就需要从电器柜中再次进行引线，增加了引线的长度。（b）方案在实际安装的时候就不会产生过多的导线，实际使用过程中也多采用这种方式。
第二点是要加强电气线圈连接的正确性与科学性，以保证电气控制线路连接的质量。如图中（a）的连接方式明显不正确，这是因为如果阻抗存在差异性，那么电压在每一线圈中的分配是不同的，即便是两个线圈具有相同的型号也不能按照这样的方式进行连接，当外接的电压处于理想情况的时候也是如此。一般情况下，电气动作在实际应用过程中是按照一定步骤进行的，如果其中的一个接触器先动作，线圈整体的阻抗程度就会明显增大，很有可能导致另外一个接触器不能发生正常的吸合，严重的时候会造成线圈的烧坏，电气设备的安全运行也会受到很大的冲击。当线路中的电感量相差比较大，那么相邻的两个线圈也不能进行并联的连接，这样也会损毁线路。在（b）图中，直流电磁铁YA和继电器KA是并联在一起的，如果电源突然中断，继电器会产生误动作，这时电磁铁线圈中电感强度要远远大于继电器中的线圈强度，断电的时候电磁铁线圈在自感电动势的作用下使得继电器重新吸合。（c）是正确的，采用了一个接触器的触点分开控制的方式，避免了上述问题的产生。
结束语：
综上所述，电气控制系统中的线路设计是设备安全高效运行的基础，线路设计的科学性与合理性关系到电气操作的效果，所以设计人员在对线路的设计时要根据实际的运行要求与具体情况采用最为简单方便的设计方案，并具有一定的经济效益。
参考文献：
[1]刘元丽.PLC在电气控制线路设计中的应用[J].山东煤炭科技，2008（6）
[2]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播，2011（2）
[3]何涛.时序概念在电气控制线路设计中的运用研究[J].现代商贸工业，2010（17）
[4]孙海珉.电气控制线路设计的应用[J].中国新技术新产品，2011（24）
[关键词]电气控制 线路设计 原则 方法 注意事项
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-148-01
电气设备的应用范围越来越广泛，尤其是在社会经济高速发展的今天，工业化进程的加快，机械设备的功能應用和使用效率在很大程度上取决于设备电气化的程度，而电气设备的性能与线路的科学设计是紧密相连在一起的，涉及的内容有对电力拖动方法的设计、对机械电力的拖动线路进行科学的设计、合理选择拖动电机的相关元件、对需要使用的电气配件进行详细的罗列，合理设计机械电气设备生产工序，最后还要认真编写电气设备的使用说明书。
一、关于电力拖动方案的设计原则
在生产机械设备或者电气控制系统的时候，首先要解决的问题就是拖动方案的设计，设计的过程中需要遵循的原则主要包括以下三点：
第一点对于没有电气调速要求的生产设备首先要考虑的是鼠笼式异步电动机，倘若电气拖动装置内部有着比较大的负载静转距，通常情况下要采用绕线方式的异步电动机。倘若在运载的时候，负载程度较平稳，设备的容量非常大，且在运行的时候不会出现太多的起停现象，就可以应用同步式电动机，它的优点还在于能够增强电网运行的功率因数。
第二点对需要进行调速的电气设备要具体考虑调速的程度、平滑性、机械设备的特性硬度、转速的级数等，还要考虑是否符合相关技术的标准，并从经济的角度来衡量方案的可行性。当需要调速的范围D=2-3，调速的级数不大于2-4的时候，可以使用能够改变磁极对数的双速笼式异步电动机进行拖动。当需要调速的范围D<3并无需进行平滑调速的时候，可以采用绕线方式的转子感应电动机进行拖动。当需要调速的范围D=3-10的时候并需要进行平滑调速时，可以采用带滑差离合器的异步电动机进行拖动。
第三点是要科学判定电动机的调速性质，使调速机的性质符合生产设备的总负载情况。双速笼型异步电动机的定子绕组连接方式是从△连接方法转变成YY连接方法，则适合于恒定功率的传动，因为在运行过程中速度是由低到高的，功率的变化比较小。如果定子绕组方式是从Y连接法转变成YY连接法的，则比较适合于恒转矩的传动。
二、线路设计的具体方法与注意事项
电气控制线路的具体设计方案的实际要求根据施工的情况有所差异，但是总体上还需要满足以下几点要求：第一是要符合相关工艺的生产需求，依据一定的原则和方式来进行设计。第二点尽量以比较简单的设计方案为基准，选用的路线要与实际的使用过程相一致，避免重复设线。第三点是在维护方面要尽量选择简单便捷的操作方式。还要配置必要的保护装置和联锁环节，这样可以提高电气控制线路设计的安全程度，同时还可以保证线路使用的稳定性，相对延长线路的使用寿命。
具体的设计方法包括两种，其一是根据经验来进行设计的方法，其二是根据逻辑设计的方法。这两种方式有着各自的特点，在实际应用的过程中要区分具体的使用情况。根据经验设计的方法主要是根据电气设备生产方式的需求，按照电动机的控制方式，采用比较常见的环节式电路来分析与应用的，在具体的设计过程中，先要将每一个独立的线路设计出来，然后是根据电气设备的具体生产要求，来判断各部分的连接特点和联锁方式。采用这种线路连接方式的最大优势是操作过程非常简单，不足之处在于如果实际需要的线路非常的复杂，那么在设计的时候需要绘制很多的线路设计图，对电气设备设计人员的综合素质和业务能力都有很高的要求，且设计中还需要不断的修改，所以程序相对复杂一些。逻辑设计方式通常要经过逻辑代数计算的方式，依据这样的方式得到的电气设备线路设计图具有较强的合理性与科学性，还能够准确地计算出线路设计中一共需要的元件数量，在实际使用中就不会产生浪费和材料不足的问题。
为了提高电气控制线路设计的合理性，增加其实际的经济效益，扩大使用的效率，需要注意的事项包括以下几个方面：
第一点要降低连接导线设计的频率，在对线路进行设计的时候，充分考虑电气设备中需要安装的元件的具体位置，一定要保证设计的方案同事先确定的设计原则具有一致性，要最大限度地减少配线时候的连接导线数量。
图中所示的两种设计线路，（a）的设计存在明显不合理的地方，因为按钮被安装在了操作台上面，但是接触器却安装在电气柜中，在实际的使用过程中，为了将导线接入操作台，就需要从电器柜中再次进行引线，增加了引线的长度。（b）方案在实际安装的时候就不会产生过多的导线，实际使用过程中也多采用这种方式。
第二点是要加强电气线圈连接的正确性与科学性，以保证电气控制线路连接的质量。如图中（a）的连接方式明显不正确，这是因为如果阻抗存在差异性，那么电压在每一线圈中的分配是不同的，即便是两个线圈具有相同的型号也不能按照这样的方式进行连接，当外接的电压处于理想情况的时候也是如此。一般情况下，电气动作在实际应用过程中是按照一定步骤进行的，如果其中的一个接触器先动作，线圈整体的阻抗程度就会明显增大，很有可能导致另外一个接触器不能发生正常的吸合，严重的时候会造成线圈的烧坏，电气设备的安全运行也会受到很大的冲击。当线路中的电感量相差比较大，那么相邻的两个线圈也不能进行并联的连接，这样也会损毁线路。在（b）图中，直流电磁铁YA和继电器KA是并联在一起的，如果电源突然中断，继电器会产生误动作，这时电磁铁线圈中电感强度要远远大于继电器中的线圈强度，断电的时候电磁铁线圈在自感电动势的作用下使得继电器重新吸合。（c）是正确的，采用了一个接触器的触点分开控制的方式，避免了上述问题的产生。
结束语：
综上所述，电气控制系统中的线路设计是设备安全高效运行的基础，线路设计的科学性与合理性关系到电气操作的效果，所以设计人员在对线路的设计时要根据实际的运行要求与具体情况采用最为简单方便的设计方案，并具有一定的经济效益。
参考文献：
[1]刘元丽.PLC在电气控制线路设计中的应用[J].山东煤炭科技，2008（6）
[2]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播，2011（2）
[3]何涛.时序概念在电气控制线路设计中的运用研究[J].现代商贸工业，2010（17）
[4]孙海珉.电气控制线路设计的应用[J].中国新技术新产品，2011（24）