摘 要 只有優(yōu)化電氣控制設備，電氣控制設備才能正常的使用。設計人員要把握電氣控制線路設計的原則，優(yōu)化設計的方法、強化設計的要點，這三項內(nèi)容是電氣控制線路設計的基礎。

【關鍵詞】電氣 控制線路 設計

隨著社會不斷的發(fā)展，人們越來越需要使用大量的電氣控制設備，電氣控制設備的使用需要電力系統(tǒng)的支持，優(yōu)化電氣控制線路設計就是優(yōu)化電氣控制設備使用的電力系統(tǒng)設計，只有優(yōu)化電氣控制設備，電氣控制設備才能正常的使用。

1 電氣控制線路設計基礎的原則

1.1 標準化原則

應用標準化原則進行設計的目的有兩個：

（1）便于工作人員進行管理和維修，如果設計方法或使用的設備不標準，那么工作人員進行維修時，就需要花費大量的時間、精力來探索線路的設計原理及內(nèi)在機理，這不利于工作人員開展電氣控制線路的維護及管理工作。

（2）便于拓展，如果設計的線路或使用的設備不標準，后續(xù)進行拓展可能會存在難題，比如工作人員要升級換代設備，可能會出現(xiàn)購買不到相應設備的問題。

1.2 經(jīng)濟化原則

電氣控制線路既要具有拓寬性，又要具有經(jīng)濟性。電氣控制線路設計的內(nèi)容包含電力輸送、電力輸送控制、電力能源供給這三項內(nèi)容的設計。三項內(nèi)容的設計都必須滿足經(jīng)濟化的原則，否則電力控制系統(tǒng)在應用時會耗費大量的能源，從而既帶來自然能源消耗多的問題，又帶來電力控制系統(tǒng)使用耗費成本大的問題。

1.3 穩(wěn)定性原則

電氣控制線路必須具有穩(wěn)定性。這是因為如果電氣線路穩(wěn)定性不足，不僅會給用戶帶來不良的體驗，還會引發(fā)各種安全事故。比如斷路會引發(fā)火災事故，電壓過高會帶來人生安全事故等，電氣控制線路設計要優(yōu)化線路設計方案確保電氣控制系統(tǒng)的運行安全。

2 電氣控制線路設計基礎的方法

2.1 設計理念

設計理念的核心為簡化線路。如果線路過于復雜，會帶來以下的問題：

（1）成本損耗的問題，線路越長，意味著電力輸送時，能耗消耗得越多，無論從環(huán)保的角度，或從節(jié)省成本的角度，都應盡可能縮短輸電線路。

（2）智能判斷的問題，如果線路分叉過多，線路判斷可能易出現(xiàn)故障，為此，應盡量避免出現(xiàn)線路交叉、循環(huán)、寄生等問題。

（3）線路耦合的問題，線路傳輸時，會產(chǎn)生電磁場，雖然線路外會套上絕緣管套，避免電磁場造成的干擾，但是由于種種原因，干擾的問題還是不可避免的，如果線路過于復雜，就會出現(xiàn)電磁干擾嚴重的問題。綜合以上的原因，電氣控制線路要盡量簡單。

2.2 設計方法

2.2.1 設計內(nèi)容

電氣控制系統(tǒng)設計的內(nèi)容主要包括兩個方面：

（1）與控制對象有關的內(nèi)容，它包括設備的類型、型號、容量等。

（2）根據(jù)控制的需求設計控制線路、電器元件、設計電氣原理圖、地裝圖、互連圖。

以上的設計過程要依序進行，順序如下：分析控制對析，分析電氣設計任務書→確定傳輸方式及控制方案→選擇電動機→設計電氣原理圖→列出電器元件清單→設計操作系統(tǒng)計控制方法控制元件→繪制安裝圖及位置圖→編寫一系列操作文本。

2.2.2 設計條件

確定設計內(nèi)容后，要讓設計條件一一齊備，為后續(xù)的設計打好基礎。電氣設計的條件如下：設計供電系統(tǒng)，讓電壓、頻率、容量、電流等條件滿足后續(xù)的設計要求，這是電氣控制系統(tǒng)設計的基礎；確定操作需要的元氣件設備，它們是操作系統(tǒng)設計的對象；設計操作系統(tǒng)，以PLC為例，要設計PLC的輸入控制、輸出控制、安全系統(tǒng)等，這是電氣控制系統(tǒng)設計的依據(jù)；設計電力拖動數(shù)據(jù)，包括電力設備的數(shù)量、負荷、調(diào)速、控制等方案，為電氣控制系統(tǒng)設計提供數(shù)據(jù)依據(jù)。確定以上設計條件后，繪制電氣控制系統(tǒng)設計圖，標明每項內(nèi)容的參數(shù)。

2.2.3 設計要點

結合設計原則完成線路設計；結合項目差異性進行設計，部分電氣控制系統(tǒng)通用性較強，可以依照常規(guī)的設計方案來設計；部分電氣控制系統(tǒng)有特殊的要求，需要依照特殊的需求作專門的設計；控制的復雜程度影響線路的設計，線路的設計必須滿足控制的需求；在滿足項目功能需求的前提下，要考慮線路設計的工藝性。

3 電氣控制線路設計基礎的要點

3.1 負荷的設計

負荷的設計是電氣控制線路設計的重點。比如如果一味加大電氣控制線路的負荷量，那么雖然一定能滿足用戶的需求，但是卻會損耗大量的電能，帶來電力使用成本增加的問題；在設計負荷量的時候，如果設計負荷過小，則會出現(xiàn)各種使用故障，甚至帶來安全隱患。在設計電氣控制線路時，要在滿足需求的基礎上，結合拓展性，合理的設計線路負荷。負荷設計的要點為：以電氣控制線路需求為基礎，在分析電源能源需求總量、電力輸送損號、元器件使用及拓展的基礎上，科學的設定負荷。

3.2 線路的設計

線路的設計包含穩(wěn)定性與安全性兩方面的內(nèi)容。線路應從簡化線路、電氣控制線路對穩(wěn)定性和安全性要求極高，這是由于電氣控制線路如果出現(xiàn)故障，會影響電氣設備運作的緣故，為此，電氣設計人員要從整體設計上保持電氣控制的安全性。比如當電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，電氣線路需能自動閉合出現(xiàn)故障的線路，讓整個系統(tǒng)能正常運行；或者線路能自動閉合出現(xiàn)故障的線路后，開啟另一條線路，讓整條線路依然能成為一條閉合線路。線路設計是否穩(wěn)定和安全決定了電氣控制線路設計的實用性。

3.3 調(diào)頻的設計

有些電氣設備在運行時，運轉的速度會發(fā)生變化，如果只有一條線路，就不能滿足電氣設備的調(diào)頻需求，為了發(fā)揮設備的調(diào)頻功能，電氣控制線路也要具有調(diào)頻性。電氣控制線路可以應用將設備分級的方式完成調(diào)頻。即設備提出一個調(diào)頻需求后，線路可立即切換到滿足設備運行的電氣線路上。

4 總結

電氣控制線路設計的方案是靈活多變的，然而它的設計也有其規(guī)律性。設計人員要把握電氣控制線路設計的原則，優(yōu)化設計的方法、強化設計的要點，只有把握好這三方面的設計內(nèi)容，才能設計出合理的電氣控制線路。

參考文獻

[1]唐亦敏.電氣控制線路設計的相關問題及解決策略[J].電子技術與軟件工程，2014（16）.

[2]劉鵬羽.電氣控制線路的設計方法探析[J].黑龍江科技信息，2013（04）.

[3]顧擁軍.電氣控制線路基礎設計分析[J].機電信息，2013（03）.

作者簡介

黃元浦（2000-），男，河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣人。高中在讀。研究方向為電氣自動化。

作者單位

河南省南陽市油田實驗高中高三一班 河南省南陽市 473132endprint