泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉

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電力拖動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)

泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉

【摘要】電力拖動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)要掌握大量的控制線路，熟悉每一個(gè)單元線路的特點(diǎn)，還要具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。由于是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有現(xiàn)成模式，采用一些典型線路，實(shí)現(xiàn)控制功能，然后逐步完善其功能，加以實(shí)踐調(diào)試，添加適當(dāng)?shù)倪B鎖與短路、過載保護(hù)，功能性和可靠性，最后確定比較合理、完善的設(shè)計(jì)方案。

【關(guān)鍵詞】電氣控制線路；設(shè)計(jì)方法；經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法控制環(huán)節(jié)；工藝要求；加工流程；安全可靠；保護(hù)環(huán)節(jié)

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)計(jì)部分作用越來越重要。一臺(tái)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用效能與電氣自動(dòng)化程度有著十分密切的關(guān)系。筆者在電氣設(shè)備自動(dòng)化安裝與維修專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，就電力拖動(dòng)線路設(shè)計(jì)思路，談一下設(shè)計(jì)方法。

電力拖動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)是根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求，利用基本的控制電路，加以完善，從而得出的最佳控制方案，按照生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求逐步進(jìn)行設(shè)計(jì)。

采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法必須熟悉各種單元控制線路，掌握多種典型線路的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)，同時(shí)應(yīng)具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。由于是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有固定模式，通常是采用一些典型的基本環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)工藝基本要求，逐步完善其功能，并加上適當(dāng)?shù)倪B鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。確保功能性和可靠性，最后確定比較合理、完善的設(shè)計(jì)方案。

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)問題：

1.保證控制線路工作的安全性和可靠性

電氣線路安裝要正確無誤，電器元件的線圈和觸點(diǎn)連接不正確，會(huì)使控制線路發(fā)生誤動(dòng)作，有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重事故。

（1）線圈的連接。在安裝電氣控制線路時(shí)，各種繼電器、接觸器線圈不能串聯(lián)，兩個(gè)電器需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)線圈應(yīng)并聯(lián)。

（2）繼電器觸點(diǎn)的連接。同一個(gè)電器常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接電源的不同相，要連接在同一相電源，避免短路或者發(fā)生觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)，使電路工作出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

（3）設(shè)計(jì)控制線路時(shí)要減少順序啟動(dòng)，特別是多級(jí)順序啟動(dòng)，每一線圈的通電只需經(jīng)過一個(gè)常開觸頭，工作比較可靠。

（4）設(shè)計(jì)控制線路應(yīng)考慮電器觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)嗄芰?。如果容量不夠，可在線路中增加中間環(huán)節(jié)——中間繼電器，或增加線路中觸點(diǎn)數(shù)量。多觸點(diǎn)并聯(lián)連接來增加接通能力；多觸點(diǎn)串聯(lián)來增加分?jǐn)嗄芰Α?/p>

（5）設(shè)計(jì)控制線路應(yīng)考慮電器元件的觸點(diǎn)動(dòng)作混亂，同一接觸器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)有“先斷后合”型和“先合后斷”型。通電時(shí)常閉觸點(diǎn)先斷開，常開觸點(diǎn)后閉合；斷電時(shí)常開觸點(diǎn)先斷開，常閉觸點(diǎn)后閉合，屬于“先斷后合”型。而“先合后斷”型則相反：通電時(shí)常開觸點(diǎn)先閉合，常閉觸點(diǎn)后斷開；斷電時(shí)常閉觸點(diǎn)先閉合，常開觸點(diǎn)后斷開。如果觸點(diǎn)動(dòng)作先后發(fā)生“競(jìng)爭(zhēng)”，電路控制線路則工作不可靠。

2.設(shè)計(jì)的控制線路力求簡(jiǎn)單、可靠

盡量減少電器元件和觸點(diǎn)數(shù)量，使用的電器、觸點(diǎn)的數(shù)量越少，故障出現(xiàn)的機(jī)率就越低。

（2）盡量減少導(dǎo)線的數(shù)量。電器元件觸頭的布置要求合理安排，方可減少導(dǎo)線根數(shù)與導(dǎo)線的長(zhǎng)度，合理布線。啟動(dòng)和停止按鈕放在使用者便于操縱的位置，接觸器放在控制柜，按鈕到接觸器要經(jīng)過較大的距離，把啟動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可減少、縮短連接導(dǎo)線。

（3）控制線路在工作時(shí)，除必要的電器元件必須長(zhǎng)期通電外，盡量減少接觸器、繼電器長(zhǎng)期通電的可能性，延長(zhǎng)電器元件的使用壽命和節(jié)約電能。

3.防止出現(xiàn)寄生電路

電氣線路在工作中出現(xiàn)意外接通或斷開的電路叫寄生電路。通常會(huì)破壞電氣控制線路正常工作，出現(xiàn)觸點(diǎn)動(dòng)作混亂，造成誤動(dòng)作。使繼電器、接觸器工作不正常，不能產(chǎn)生保護(hù)作用。

4.控制線路要具有必要的保護(hù)措施

（1）短路保護(hù)。設(shè)計(jì)電氣線路，常采用熔斷器或斷路器做短路保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較小時(shí)，控制線路不需要另外設(shè)置熔斷器做短路保護(hù)，因?yàn)橹麟娐返娜蹟嗥骺赏瑫r(shí)做控制線路的短路保護(hù)，如果電動(dòng)機(jī)容量較大，則控制電路要單獨(dú)設(shè)置熔斷器做短路保護(hù)。線路出故障，斷路器跳閘，故障排除后重新合上開關(guān)即可重新工作。

（2）過載保護(hù)。錯(cuò)誤的啟動(dòng)方法和過載常引起電動(dòng)機(jī)的過電流，產(chǎn)生過載保護(hù)。過電流數(shù)值比短路電流數(shù)值小。過電流保護(hù)常用于繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的控制，將接觸器和過電流繼電器結(jié)合使用。把過電流繼電器線圈串接于被保護(hù)的主電路，其常閉觸點(diǎn)串接于接觸器控制電路中，當(dāng)電流達(dá)到額定值時(shí)，過電流繼電器動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)切斷控制電路電源，接觸器線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）過載保護(hù)。三相籠型電動(dòng)機(jī)的負(fù)載突然增加、缺相運(yùn)行或電網(wǎng)電壓下降，就要產(chǎn)生過載，鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而使絕緣損毀，燒壞電動(dòng)機(jī)。選用熱繼電器做籠型電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。