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電氣設(shè)計(jì)要領(lǐng)
電氣原理圖設(shè)計(jì)
為滿足生產(chǎn)機(jī)械及工藝要求進(jìn)行的電氣控制電路的設(shè)計(jì)
電氣工藝設(shè)計(jì)
為電氣控制裝置的制造,使用,運(yùn)行,維修的需要進(jìn)行的生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)
第一節(jié) 電氣控制設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容
一,電氣控制設(shè)計(jì)的原則
1)最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制的要求
2)在滿足要求的前提下,使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì),合理,便于操作,維修方便,安全可靠
3)電器元件選用合理,正確,使系統(tǒng)能正常工作
4)為適應(yīng)工藝的改進(jìn),設(shè)備能力應(yīng)留有裕量
二,電氣控制設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
1.電氣原理圖設(shè)計(jì)內(nèi)容
1) 擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書
2)選擇電力拖動(dòng)方案和控制方式
3)確定電動(dòng)機(jī)的類型,型號(hào),容量,轉(zhuǎn)速
4)設(shè)計(jì)電氣控制原理圖
5)選擇電器元件及清單
6)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
2. 電氣工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容
1)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置,繪制總裝配圖和總接線圖
2)繪制各組件電器元件布置圖與安裝接線圖,標(biāo)明安裝方式,接線方式
3)編寫使用維護(hù)說明書
第二節(jié) 電力拖動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇
一,電力拖動(dòng)方案的確定
1,拖動(dòng)方式的選擇
2,調(diào)速方案的選擇
3,電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負(fù)載特性相適應(yīng)
二,拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇
(一)電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則
1)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求,與負(fù)載的特性相適應(yīng)
2)電動(dòng)機(jī)的容量要得到充分的利用
3)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式要滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的安裝要求,適合工作環(huán)境
4)在滿足設(shè)計(jì)要求前提下,優(yōu)先采用三相異步電動(dòng)機(jī)
(二)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求選擇電動(dòng)機(jī)
一般---三相籠型異步電動(dòng)機(jī),雙速電機(jī)
調(diào)速,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大---三相籠型異步電動(dòng)機(jī)
調(diào)速高---直流電動(dòng)機(jī),變頻調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)
(三)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇
根據(jù)工作性質(zhì),安裝方式,工作環(huán)境選擇
(四)電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇
(五)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇
(六)電動(dòng)機(jī)容量的選擇
1,分析計(jì)算法:
此外,還可通過對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的同類生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行調(diào)查,并對(duì)機(jī)械主要參數(shù),工作條件進(jìn)行類比,然后再確定電動(dòng)機(jī)的容量.
第三節(jié) 電氣控制電路設(shè)計(jì)的一股要求
一,電氣控制應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求
設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械工作性能,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),運(yùn)動(dòng)情況,加工工藝過程及加工情況有充
分的了解,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)控制方案,考慮控制方式,起動(dòng),制動(dòng),反向和調(diào)速的要求,
安置必要的聯(lián)鎖與保護(hù),確保滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求.
二,對(duì)控制電路電流,電壓的要求
應(yīng)盡量減少控制電路中的電流,電壓種類,控制電壓應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí).電氣控制電
各常用的電壓等級(jí)如表10-2所示.
三,控制電路力求簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)
1.盡量縮短連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線數(shù)量 設(shè)計(jì)控制電路時(shí),應(yīng)考慮各電器元件的安裝
立置,盡可能地減少連接導(dǎo)線的數(shù)量,縮短連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度.如圖10-l.
2.盡量減少電器元件的品種,數(shù)量和規(guī)格 同一用途的器件盡可能選用同品牌,型號(hào)的產(chǎn)品,并且電器數(shù)量減少到最低限度.
3.盡量減少電器元件觸頭的數(shù)目.在控制電路中,盡量減少觸頭是為了提高電路運(yùn)行
的可靠性.例如圖10-2a所示.
4.盡量減少通電電器的數(shù)目,以利節(jié)能與延長(zhǎng)電器元件壽命,減少故障.如圖10-3a所示.
四,確?？刂齐娐饭ぷ鞯?a title="安全性" href="/blog/tags-22484.html" target="_blank" class="keywordlink">安全性和可靠性
1.正確連接電器的線圈 在交流控制電路中,同時(shí)動(dòng)作的兩個(gè)電器線圈不能串聯(lián),兩個(gè)電磁線圈需要同時(shí)吸合時(shí)其線圈應(yīng)并聯(lián)連接,如圖10-4b所示.
在直流控制電路中,兩電感值相差懸殊的直流電壓線圈不能并聯(lián)連接.
2正確連接電器元件的觸頭 設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使分布在電路中不同位置的同一電器觸頭接到電源的同一相上,以避免在電器觸頭上引起短路故障.
3防止寄生電路 在控制電路的動(dòng)作過程中.意外接通的電路叫寄生電路.
4.在控制電路中控制觸頭應(yīng)合理布置.
5.在設(shè)計(jì)控制電路中應(yīng)考慮繼電器觸頭的接通與分?jǐn)嗄芰?
6,避免發(fā)生觸頭"競(jìng)爭(zhēng)","冒險(xiǎn)"現(xiàn)象
競(jìng)爭(zhēng):當(dāng)控制電路狀態(tài)發(fā)生變換時(shí),常伴隨電路中的電器元件的觸頭狀態(tài)發(fā)生變換.由于電器元件總有一定的固有動(dòng)作時(shí)間,對(duì)于一個(gè)時(shí)序電路來說,往往發(fā)生不按時(shí)序動(dòng)作的情況,觸頭爭(zhēng)先吸合,就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為電路的"競(jìng)爭(zhēng)".
冒險(xiǎn):對(duì)于開關(guān)電路,由于電器元件的釋放延時(shí)作用,也會(huì)出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出,這種現(xiàn)象稱為"冒險(xiǎn)".
7.采用電氣聯(lián)鎖與機(jī)械聯(lián)鎖的雙重聯(lián)鎖.
五,具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)
電氣控制電路應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié),常用的有漏電保護(hù),短路,過載,過電流,過電壓,欠電壓與零電壓,弱磁,聯(lián)鎖與限位保護(hù)等.
六,要考慮操作,維修與調(diào)試的方便
第四節(jié) 電氣控制電路設(shè)計(jì)的方法與步驟
一,電氣控制電路設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介
設(shè)計(jì)電氣控制電路的方法有兩種,一種是分析設(shè)計(jì)法,另一種是邏輯設(shè)計(jì)法.
分析設(shè)計(jì)法(經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法):根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇一些成熟的典型基本環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)這些基本要求,而后再逐步完善其功能,并適當(dāng)配 置聯(lián)鎖和保護(hù)等環(huán)節(jié),使其組合成一個(gè)整體,成為滿足控制要求的完整電路.
邏輯設(shè)計(jì)法:利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計(jì)電氣控制電路.
在繼電接觸器控制電路中,把表示觸頭狀態(tài)的邏輯變量稱為輸人邏輯變量,把表示繼電
器接觸器線圈等受控元件的邏輯變量稱為輸出邏輯變量.輸人,輸出邏輯變量之間的相互關(guān)
系稱為邏輯函數(shù)關(guān)系,這種相互關(guān)系表明了電氣控制電路的結(jié)構(gòu).所以,根據(jù)控制要求,將
這些邏輯變量關(guān)系寫出其邏輯函數(shù)關(guān)系式,再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律對(duì)邏輯函數(shù)
式進(jìn)行化簡(jiǎn),然后根據(jù)化簡(jiǎn)了的邏輯關(guān)系式畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖,最后再作進(jìn)一步的檢查
和優(yōu)化,以期獲得較為完善的設(shè)計(jì)方案.
二,分析設(shè)計(jì)法的基本步驟
分析設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)電氣控制電路的基本步驟是:
l)按工藝要求提出的起動(dòng),制動(dòng),反向和調(diào)速等要求設(shè)計(jì)主電路.
2)根據(jù)所設(shè)計(jì)出的主電路,設(shè)計(jì)控制電路的基本環(huán)節(jié),即滿足設(shè)計(jì)要求的起動(dòng),制動(dòng),
反向和調(diào)速等的基本控制環(huán)節(jié).
3)根據(jù)各部分運(yùn)動(dòng)要求的配合關(guān)系及聯(lián)鎖關(guān)系,確定控制參量并設(shè)計(jì)控制電路的特殊
環(huán)節(jié).
4)分析電路工作中可能出現(xiàn)的故障,加入必要的保護(hù)環(huán)節(jié).
5)綜合審查,仔細(xì)檢查電氣控制電路動(dòng)作是否正確 關(guān)鍵環(huán)節(jié)可做必要實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步
完善和簡(jiǎn)化電路a
三,分析設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)舉例
下面以橫梁升降機(jī)構(gòu)的電氣控制設(shè)計(jì)為例來說明分析設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)電氣控制電路的方法與
步驟.
在龍門刨床上裝有橫梁升降機(jī)構(gòu),加工工件時(shí),橫梁應(yīng)夾緊在立柱上,當(dāng)加工工件高低
不同時(shí),則橫梁應(yīng)先松開立柱然后沿立柱上下移動(dòng),移動(dòng)到位后,橫梁應(yīng)夾緊在立柱上.所
以,橫梁的升降由橫梁升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),橫梁的放松,夾緊動(dòng)作由夾緊電動(dòng)機(jī),傳動(dòng)裝置與
夾緊裝置配合來完成.
(一)橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求:
(1)橫梁上升時(shí),自動(dòng)按照先放松橫梁一橫梁上升一夾緊橫梁的順序進(jìn)行.
(2)橫梁下降時(shí),自動(dòng)按照放松橫梁一橫梁下降一橫梁回升一夾緊橫梁的順序進(jìn)行.
(3)橫梁夾緊后,夾緊電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng).
(4)橫梁升降應(yīng)設(shè)有上下行程的限位保護(hù),夾緊電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有夾緊力保護(hù).
(二)電氣控制電路設(shè)計(jì)過程
1.主電路設(shè)計(jì): 橫梁升降機(jī)構(gòu)分別由橫梁升降電動(dòng)機(jī)MI與橫梁夾緊放松電動(dòng)機(jī)W拖
動(dòng).巴兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為三相籠型異步電動(dòng)機(jī),均要求實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn).因此采用KM1I,KM2.
KM3,KM4四個(gè)接觸器分別控制M1和M2的正反轉(zhuǎn),如圖10-9所示.
2.控制電路基本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì):由于橫梁升降為調(diào)整運(yùn)動(dòng),故對(duì)M1采用點(diǎn)動(dòng)控制,一個(gè)
點(diǎn)動(dòng)按鈕只能控制一種運(yùn)動(dòng),故用上升點(diǎn)動(dòng)按鈕犯 與下降點(diǎn)動(dòng)按鈕明 來控制橫梁的升降,但在移動(dòng)前要求先松開橫梁,移動(dòng)到位松開點(diǎn)動(dòng)按鈕時(shí)又要求橫梁夾緊,也就是說點(diǎn)動(dòng)按鈕要控制KMI-KM4四個(gè)接觸器,所以引入上升中間繼電器KA1與下降中間繼電器KA2,再由中間繼電器去控制四個(gè)接觸器.于是設(shè)計(jì)出橫梁升降電氣控制電路草圖之一,如圖10-9所示.
3.設(shè)計(jì)控制電路的特殊環(huán)節(jié)
1)橫梁上升時(shí),必須使夾緊電動(dòng)機(jī)MZ先工作,將橫梁放松后,發(fā)出信號(hào),使MZ停止
工作,同時(shí)使升降電動(dòng)機(jī)MI工作,帶動(dòng)橫梁上升.按下上升點(diǎn)動(dòng)按鈕,中間繼電器KAI線圈通電吸合,其常開觸頭閉合,使接觸器KM4通電吸合,MZ反轉(zhuǎn)起動(dòng)旋轉(zhuǎn),橫梁開始放松;橫梁放松的程度采用行程開關(guān)地 控制,當(dāng)橫梁放松到一定程度,撞塊壓下你用地 的常閉觸頭斷開來控制接觸器KM4線圈的斷電,常開觸頭閉合控制接觸器KMI線圈的通電,KMI的主觸頭閉合使MI正轉(zhuǎn),橫梁開始作上升運(yùn)動(dòng).
2)升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)橫梁上升至所需位置時(shí),松開上升點(diǎn)動(dòng)按鈕犯,中間繼電器KAI
接觸器KMI線圈相繼斷電釋放,接觸器KM3線圈通電吸合,使升降電動(dòng)機(jī)停止工作,同時(shí)
使夾緊電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn),使橫梁夾緊.在夾緊過程中.行程開關(guān) SQI復(fù)位,因此 KM3應(yīng)加
自鎖觸頭,當(dāng)夾緊到一定程度時(shí),發(fā)出信號(hào)切斷夾緊電動(dòng)機(jī)電源.這里采用過電流繼電器控
制夾緊的程度,即將過電流繼電器KA3線圈串接在夾緊電動(dòng)機(jī)主電路任一相中.當(dāng)橫梁夾
緊時(shí),相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)工作在堵轉(zhuǎn)狀態(tài),電動(dòng)機(jī)定子電流增大,將過電流繼電器的動(dòng)作電流整
定在兩倍額定電流左右;當(dāng)橫梁夾緊后電流繼電器動(dòng)作,其常閉觸頭將接觸器KM3線圈電
路切斷.
3)橫梁的下降仍按先放松再下降的方式控制,但下降結(jié)束后需有短時(shí)間的回升運(yùn)動(dòng),該回升運(yùn)動(dòng)可采用斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器進(jìn)行控制.時(shí)間繼電器KT的線圈由下降接觸器 KMZ常開觸頭控制,其斷電延時(shí)斷開的常開觸頭與夾緊接觸器KM3常開觸頭串聯(lián)后并接于上升電路中間繼電器KAI常開觸頭兩端.這樣,當(dāng)橫梁下降時(shí),時(shí)間繼電器KT線圈通電吸合,其斷電延時(shí)斷開的常開觸頭立即閉合,為回升電路工作作好準(zhǔn)備.當(dāng)橫梁下降至所需位置時(shí),松開下降點(diǎn)動(dòng)按鈕田.KMZ線圈斷電釋放,時(shí)間繼電器KT線圈斷電,夾緊接觸器.
3.設(shè)計(jì)控制電路的特殊環(huán)節(jié)
1)橫梁上升時(shí),必須使夾緊電動(dòng)機(jī)MZ先工作,將橫梁放松后,發(fā)出信號(hào),使MZ停止
IW,同時(shí)使升降電動(dòng)機(jī) MI工作,帶動(dòng)橫梁上升.按下上升點(diǎn)動(dòng)按鈕犯,中間繼電器
KAI線圈通電吸合,其常開觸頭閉合,使接觸器KM4通電吸合,MZ反轉(zhuǎn)起動(dòng)旋轉(zhuǎn),橫梁開
始放松;橫梁放松的程度采用行程開關(guān)地 控制,當(dāng)橫梁放松到一定程度,撞塊壓下 SQI,
用明 的常閉觸頭斷開來控制接觸器KM4線圈的斷電,常開觸頭閉合控制接觸器KMI線圈
的通電,KMI的主觸頭閉合使MI正轉(zhuǎn),橫梁開始作上升運(yùn)動(dòng).
2)升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)橫梁上升至所需位置時(shí),松開上升點(diǎn)動(dòng)按鈕肥,中間繼電器KAI
接觸器KMI線圈相繼斷電釋放,接觸器KM3線圈通電吸合,使升降電動(dòng)機(jī)停止工作,同時(shí)
使夾緊電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn),使橫梁夾緊.在夾緊過程中,行程開關(guān)地 復(fù)位,因此 KM應(yīng)加
自鎖觸頭,當(dāng)夾緊到一定程度時(shí),發(fā)出信號(hào)切斷夾緊電動(dòng)機(jī)電源.這里采用過電流繼電器控
制夾緊的程度,即將過電流繼電器KA3線圈串接在夾緊電動(dòng)機(jī)主電路任一相中.當(dāng)橫梁夾
緊時(shí),相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)工作在堵轉(zhuǎn)狀態(tài),電動(dòng)機(jī)定子電流增大,將過電流繼電器的動(dòng)作電流整
定在兩倍額定電流左右;當(dāng)橫梁夾緊后電流繼電器動(dòng)作,其常閉觸頭將接觸器KM3線圈電
路切斷.KM3線圈通電吸合,橫梁開始夾緊.此時(shí),上升接觸器KMI線圈通過閉合的時(shí)間斷電器KT常開觸頭及KM3常開觸頭而通電吸合,橫梁開始回升,經(jīng)一段時(shí)間延時(shí),延時(shí)斷開的常開觸頭KT斷開,KMI線圈斷電釋放,回升運(yùn)動(dòng)結(jié)束,而橫梁還在繼續(xù)夾緊,夾緊到一定程度,過電流繼電器動(dòng)作,夾緊運(yùn)動(dòng)停止.此時(shí)的橫梁升降電氣控制電路設(shè)計(jì)草圖如圖10-10
所示.
4.設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)
橫梁上升限位保護(hù)由行程開關(guān)SQZ來實(shí)現(xiàn);下降限位保護(hù)由行程開關(guān)SQ3來實(shí)現(xiàn);上
升與下降的互鎖,夾緊與放松的互鎖均由中間繼電器KAI和KAZ的常閉觸頭來實(shí)現(xiàn);升降
電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)由熔斷器FUI來實(shí)現(xiàn);夾緊電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)由熔斷器FUZ實(shí)現(xiàn);控制電路
的短路保護(hù)由熔斷器F[J3來實(shí)現(xiàn).
綜合以上保護(hù),就使橫梁升降電氣控制電路比較完善了,從而得到圖10-11所示完整的
橫梁升降機(jī)構(gòu)控制電路.
第五節(jié) 常用控制電器的選擇
一,接觸器的選擇
一般按下列步驟進(jìn)行:
1.接觸器種類的選擇:根據(jù)接觸器控制的負(fù)載性質(zhì)來相應(yīng)選擇直流接觸器還是交流接觸器;一般場(chǎng)合選用電磁式接觸器,對(duì)頻繁操作的帶交流負(fù)載的場(chǎng)合,可選用帶直流電磁線圈的交流按觸器.
2.接觸器使用類別的選擇:根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器.如負(fù)載是一般任務(wù)則選用AC—3使用類別;負(fù)載為重任務(wù)則應(yīng)選用AC-4類別,如果負(fù)載為一般任務(wù)與重任務(wù)混合時(shí),則可根據(jù)實(shí)際情況選用AC—3或AC-4類接觸器,如選用AC—3類時(shí),應(yīng)降級(jí)使用.
3.接觸器額定電壓的確定: 接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)根據(jù)主觸頭所控制負(fù)載電路的額定電壓來確定.
4.接觸器額定電流的選擇 一般情況下,接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)的額定電流,計(jì)算公式為
式中I.——接觸器主觸頭額定電流(A);
H ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般取l～1.4;
P.——被控電動(dòng)機(jī)額定功率(kw);
U.——被控電動(dòng)機(jī)額定線電壓(V).
當(dāng)接觸器用于電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng),制動(dòng)或正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,一般可將其額定電流降一個(gè)等級(jí)來選用.
5.接觸器線圈額定電壓的確定: 接觸器線圈的額定電壓應(yīng)等于控制電路的電源電壓.為保證安全,一般接觸器線圈選用110V,127V,并由控制變壓器供電.但如果控制電路比較簡(jiǎn)單,所用接觸器的數(shù)量較少時(shí),為省去控制變壓器,可選用380V,220V電壓.
6.接觸器觸頭數(shù)目: 在三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器,即三對(duì)常開主觸頭,當(dāng)需要同時(shí)控制中勝線時(shí),則選用四極交流接觸器.在單相交流和直流系統(tǒng)中則常用兩極或三極并聯(lián)接觸器.交流接觸器通常有三對(duì)常開主觸頭和四至六對(duì)輔助觸頭,直流接觸器通常有兩對(duì)常開主觸頭和四對(duì)輔助觸頭.
7.接觸器額定操作頻率 交,直流接觸器額定操作頻率一般有600次/h,1200次/h等幾種,一般說來,額定電流越大,則操作頻率越低,可根據(jù)實(shí)際需要選擇.
二,電磁式繼電器的選擇
應(yīng)根據(jù)繼電器的功能特點(diǎn),適用性,使用環(huán)境,工作制,額定工作電壓及額定工作電流來選擇.
1.電磁式電壓繼電器的選擇
根據(jù)在控制電路中的作用,電壓繼電器有過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種類型.
表10-3列出了電磁式繼電器的類型與用途.
交流過電壓繼電器選擇的主要參數(shù)是額定電壓和動(dòng)作電壓,其動(dòng)作電壓按系統(tǒng)額定電壓的1.l-1.2倍整定.
交流欠電壓繼電器常用一般交流電磁式電壓繼電器,其選用只要滿足一般要求即可,對(duì)釋放電壓值無特殊要求.而直流欠電壓繼電器吸合電壓按其額定電壓的0.3-0.5倍整定,釋放電壓按其額定電壓的0.07-0.2倍整定.
2.電磁式電流繼電器的選擇
根據(jù)負(fù)載所要求的保護(hù)作用,分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種類型.
過電流繼電器:交流過電流繼電器,直流過電流繼電器.
欠電流繼電器:只有直流欠電流繼電器,用于直流電動(dòng)機(jī)及電磁吸盤的弱磁保護(hù).
過電流繼電器的主要參數(shù)是額定電流和動(dòng)作電流,其額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流;動(dòng)作電流應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作情況按其起動(dòng)電流的1.回一1.3倍整定.一般繞線型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流按2.5倍額定電流考慮,籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流按4-7倍額定電流考慮.直流過電流繼電器動(dòng)作電流接直流電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1-3.0倍整定.
欠電流繼電器選擇的主要參數(shù)是額定電流和釋放電流,其額定電流應(yīng)大于或等于直流電動(dòng)機(jī)及電磁吸盤的額定勵(lì)磁電流;釋放電流整定值應(yīng)低于勵(lì)磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵(lì)磁電流,一般釋放電流按最小勵(lì)磁電流的0.85倍整定.
3.電磁式中間繼電器的選擇
應(yīng)使線圈的電流種類和電壓等級(jí)與控制電路一致,同時(shí),觸頭數(shù)量,種類及容量應(yīng)滿足控制電路要求.
三,熱繼電器的選擇
熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù),因此應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的形式,工作環(huán)境,起動(dòng)情況,負(fù)載情況,工作制及電動(dòng)機(jī)允許過載能力等綜合考慮.
1.熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇
對(duì)于星形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī),使用一般不帶斷相保護(hù)的三相熱繼電器能反映一相斷線后的過載,對(duì)電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行能起保護(hù)作用.
對(duì)于三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī),則應(yīng)選用帶斷相保護(hù)的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器.
2.熱繼電器額定電流的選擇
原則上按被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選取熱繼電器.對(duì)于長(zhǎng)期正常工作的電動(dòng)機(jī),熱繼電器中熱元件的整定電流值為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.95-1.05倍;對(duì)于過載能力較差的電動(dòng)機(jī),熱繼電器熱元件整定電流值為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.6一0.8倍.
對(duì)于不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī),應(yīng)保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作,若電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流不超過其額定電流的6倍,并且起動(dòng)時(shí)間不超過6S,可按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇熱繼電器.
對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī),首先要確定熱繼電器的允許操作頻率,然后再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間,起動(dòng)電流和通電持續(xù)率來選擇.
四,時(shí)間繼電器的選擇
1)電流種類和電壓等級(jí):電磁阻尼式和空氣阻尼式時(shí)間繼電器,其線圈的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路的相同;電動(dòng)機(jī)或與晶體管式時(shí)間繼電器,其電源的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路的相同.
2)延時(shí)方式:根據(jù)控制電路的要求來選擇延時(shí)方式,即通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型.
3)觸頭形式和數(shù)量:根據(jù)控制電路要求來選擇觸頭形式(延時(shí)閉合型或延時(shí)斷開型)及觸頭數(shù)量.
4)延時(shí)精度:電磁阻尼式時(shí)間繼電器適用于延時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合,電動(dòng)機(jī)式或晶體管式時(shí)間繼電器適用于延時(shí)精度要求高的場(chǎng)合.
5)延時(shí)時(shí)間:應(yīng)滿足電氣控制電路的要求.
6)操作頻率:時(shí)間繼電器的操作頻率不宜過高,否則會(huì)影響其使用壽命,甚至?xí)?dǎo)致延時(shí)動(dòng)作失調(diào).
五,熔斷器的選擇
1.一般熔斷器的選擇:根據(jù)熔斷器類型,額定電壓,額定電流及熔體的額定電流來選擇.
(1)熔斷器類型:熔斷器類型應(yīng)根據(jù)電路要求,使用場(chǎng)合及安裝條件來選擇,其保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對(duì)象的過載能力相匹配.對(duì)于容量較小的照明和電動(dòng)機(jī),一般是考慮它們的過載保護(hù),可選用熔體熔化系數(shù)小的熔斷器,對(duì)于容量較大的照明和電動(dòng)機(jī),除過載保護(hù)外,還應(yīng)考慮短路時(shí)的分?jǐn)喽搪冯娏髂芰?若短路電流較小時(shí),可選用低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?若短路電流較大時(shí),可選用高分?jǐn)嗄芰Φ腞LI系列熔斷器,若短路電流相當(dāng)大時(shí),可選用有限流作用的Rh及RT12系列熔斷器.
(2)熔斷器額定電壓和額定電流:熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓,額定電流應(yīng)大于或等于所裝熔體的額定電流.
(3)熔斷器熔體額定電流
1)對(duì)于照明線路或電熱設(shè)備等沒有沖擊電流的負(fù)載,應(yīng)選擇熔體的額定電流等于或稍
大于負(fù)載的額定電流,即 IRN≥IN
式中IRN——熔體額定電流(A);
IN——負(fù)載額定電流(A).
2)對(duì)于長(zhǎng)期工作的單臺(tái)電動(dòng)機(jī),要考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不應(yīng)熔斷,即
IRN≥(1.5~2.5)IN
輕載時(shí)系數(shù)取1.5,重載時(shí)系數(shù)取2.5.
3)對(duì)于頻繁起動(dòng)的單臺(tái)電動(dòng)機(jī),在頻繁起動(dòng)時(shí),熔體不應(yīng)熔斷,即
IRN≥(3~3.5)IN
4)對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期共用一個(gè)熔斷器,熔體額定電流為
IRN≥(1.5~2.5)INMmax+∑INM
式中INMmax——容量最大電動(dòng)機(jī)的額定電流(A);
∑INM——除容量最大電動(dòng)機(jī)外,其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和(A).
(4)適用于配電系統(tǒng)的熔斷器:在配電系統(tǒng)多級(jí)熔斷器保護(hù)中,為防止越級(jí)熔斷,使上,下級(jí)熔斷器間有良好的配合,選用熔斷器時(shí)應(yīng)使上一級(jí)(干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(jí)(支線)的熔體額定電流大1-2個(gè)級(jí)差.
2.快速熔斷器的選擇
(l)快速熔斷器的額定電壓:快速熔斷器額定電壓應(yīng)大于電源電壓,且小于晶閘管的反向峰值電壓U.,因?yàn)榭焖偃蹟嗥鞣謹(jǐn)嚯娏鞯乃查g,最高電弧電壓可達(dá)電源電壓的1.5-2倍.因此,整流二極管或晶閘管的反向峰值電壓必須大于此電壓值才能安全工作.即
UF≥KI URE
式中UF-一硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓(V);
URE——快速熔斷器額定電壓(V);
KI——安全系數(shù),一般取1,5-2.
(2)快速熔斷器的額定電流:快速熔斷器的額定電流是以有效值表示的,而整流M極管和晶閘管的額定電流是用平均值表示的.當(dāng)快速熔斷器接人交流側(cè),熔體的額定電流為
IRN≥KI IZmax
式中IZmax——可能使用的最大整流電流(A);
KI——與整流電路形式及導(dǎo)電情況有關(guān)的系數(shù),若保護(hù)整流M極管時(shí),KI按表10-4
取值,若保護(hù)晶閘管時(shí),KI按表10-5取值.
當(dāng)快速熔斷器接入整流橋臂時(shí),熔體額定電流為
IRN≥1.5IGN
式中IGN——硅整流元件或晶閘管的額定電流(A).
六,開關(guān)電器的選擇
(一)刀開關(guān)的選擇
刀開關(guān)主要根據(jù)使用的場(chǎng)合,電源種類,電壓等級(jí),負(fù)載容量及所需極數(shù)來選擇.
(1)根據(jù)刀開關(guān)在線路中的作用和安裝位置選擇其結(jié)構(gòu)形式.若用于隔斷電源時(shí),選用無滅弧罩的產(chǎn)品;若用于分?jǐn)嘭?fù)載時(shí),則應(yīng)選用有滅弧罩,且用杠桿來操作的產(chǎn)品.
(2)根據(jù)線路電壓和電流來選擇.刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于所在線路的額定電壓;刀開關(guān)額定電流應(yīng)大于負(fù)載的額定電流,當(dāng)負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)時(shí),其額定電流應(yīng)取為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍以上.
(3)刀開關(guān)的極數(shù)應(yīng)與所在電路的極數(shù)相同.
(二)組合開關(guān)的選擇
組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類,電壓等級(jí),所需觸頭數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量來選擇.選擇時(shí)應(yīng)掌握以下原則:
(1)組合開關(guān)的通斷能力并不是很高,因此不能用它來分?jǐn)喙收想娏?對(duì)用于控制電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的組合開關(guān),必須在電動(dòng)機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后才允許反方向接通.
(2)組合開關(guān)接線方式多種,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)需要正確選擇相應(yīng)產(chǎn)品.
(3)組合開關(guān)的操作頻率不宜太高,一般不宜超過300次/h,所控制負(fù)載的功率因數(shù)也不能低于規(guī)定值,否則組合開關(guān)要降低容量使用.
(4)組合開關(guān)本身不具備過載,短路和欠電壓保護(hù),如需這些保護(hù),必須另設(shè)其他保護(hù)電器.
(三)低壓斷路器的選擇
低壓斷路器主要根據(jù)保護(hù)特性要求,分?jǐn)嗄芰?電網(wǎng)電壓類型及等級(jí),負(fù)載電流,操作頻率等方面進(jìn)行選擇.
(1)額定電壓和額定電流:低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路的額定電壓和額定電流.
(2)熱脫扣器:熱脫扣器整定電流應(yīng)與被控制電動(dòng)機(jī)或負(fù)載的額定電流一致.
(3)過電流脫扣器:過電流脫扣器瞬時(shí)動(dòng)作整定電流由下式確定
IZ≥KIS
式中IZ——瞬時(shí)動(dòng)作整定電流(A);
Is——線路中的尖峰電流.若負(fù)載是電動(dòng)機(jī),則Is為起動(dòng)電流(A);
K考慮整定誤差和起動(dòng)電流允許變化的安全系數(shù).當(dāng)動(dòng)作時(shí)間大于20ms時(shí),取
K=1.35;當(dāng)動(dòng)作時(shí)間小于 20ms時(shí),取 K=1.7.
(4)欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓.
(四)電源開關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)
電源開關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)與相應(yīng)的斷路器和組合開關(guān)配套使用,用于接通電源,斷開電源和柜
門開關(guān)聯(lián)鎖,以達(dá)到在切斷電源后才能打開門,將門關(guān)閉好后才能接通電源的效果,實(shí)現(xiàn)安
全保護(hù).
七,控制變壓器的選擇
控制變壓器用于降低控制電路或輔助電路的電壓,以保證控制電路的安全可靠.控制變壓器主要根據(jù)一次和二次電壓等級(jí)及所需要的變壓器容量來選擇.
(1)控制變壓器一,二次電壓應(yīng)與交流電源電壓,控制電路電壓與輔助電路電壓相符合.
(2)控制變壓器容量按下列兩種情況計(jì)算,依計(jì)算容量大者決定控制變壓器的容量.
l)變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),最大工作負(fù)載時(shí)變壓器的容量應(yīng)大于或等于最大工作負(fù)載所需要的功率,計(jì)算公式為
ST≥KT ∑PXC
式中ST——控制變壓器所需容量(VA);
∑PXC——控制電路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率,其中PXC為電磁器件的吸持功
率(W);
KT一一一控制變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù),一般取1.1-1.25.
2)控制變壓器容量應(yīng)使已吸合的電器在起動(dòng)其他電器時(shí)仍能保持吸會(huì)狀態(tài),而起動(dòng)電器也能可靠地吸合,其計(jì)算公式為
ST≥0.6 ∑PXC +1.5∑Pst
式中 ∑Pst_同時(shí)起動(dòng)的電器總吸持功率(W).
第六節(jié) 電氣控制的施工設(shè)計(jì)與施工
一,電氣設(shè)備總體配置設(shè)計(jì)
組件的劃分原則是:
l)將功能類似的元件組成在一起,構(gòu)成控制面板組件,電氣控制盤組件,電源組件等.
2)將接線關(guān)系密切的電器元件置于在同一組件中,以減少組件之間的連線數(shù)量.
3)強(qiáng)電與弱電控制相分離,以減少干擾.
4)為求整齊美觀,將外形尺寸相同,重量相近的電器元件組合在一起.
5)為便于檢查與調(diào)試,將需經(jīng)常調(diào)節(jié),維護(hù)和易損元件組合在一起.
電氣設(shè)備的各部分及組件之間的接線方式通常有:
l)電器控制盤,機(jī)床電器的進(jìn)出線一般采用接線端子.
2)被控制設(shè)備與電氣箱之間為便于拆裝,搬運(yùn),盡可能采用多孔接插件.
3)印刷電路板與弱電控制組件之間宜采用各種類型接插件.
總體配置設(shè)計(jì)是以電氣控制的總裝配圖與總接線圖的形式表達(dá)出來的,圖中是用示意方式反映各部分主要組件的位置和各部分的接線關(guān)系,走線方式及使用管線要求.總體設(shè)計(jì)要使整個(gè)系統(tǒng)集中,緊湊;要考慮發(fā)熱量高和噪聲振動(dòng)大的電氣部件,使其離開操作者一定距離;電源緊急控制開關(guān)應(yīng)安放在方便且明顯的位置.
二,電氣元器件布置圖的設(shè)計(jì)
電氣元器件布置圖是指將電氣元器件按一定原則組合的安裝位置圖.電氣元器件布置的依據(jù)是各部件的原理圖,同一組件中的電器元件的布置應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.
電柜內(nèi)的電器可按下述原則布置:
l)體積大或較重的電器應(yīng)置于控制柜下方.
2)發(fā)熱元件安裝在柜的上方,并將發(fā)熱元件與感溫元件隔開.
3)強(qiáng)電弱電應(yīng)分開,弱電部分應(yīng)加屏蔽隔離,以防強(qiáng)電及外界的干擾.
4)電器的布置應(yīng)考慮整齊,美觀,對(duì)稱.
5)電器元器件間應(yīng)留有一定間距,以利布線,接線,維修和調(diào)整操作.
6)接線座的布置:用于相鄰柜間連接用的接線座應(yīng)布置在柜的兩側(cè);用于與柜外電氣
元件連接的接線座應(yīng)布置在柜的下部,且不得低于200mrn.
一般通過實(shí)物排列來確定各電器元件的位置,進(jìn)而繪制出控制柜的電器布置圖.布置圖
是根據(jù)電器元件的外形尺寸按比例繪制,并標(biāo)明各元件間距尺寸,同時(shí)還要標(biāo)明進(jìn)出線的數(shù)
量和導(dǎo)線規(guī)格,選擇適當(dāng)?shù)慕泳€端子板和接插件并在其上標(biāo)明接線號(hào).
本人從事CAD電氣設(shè)計(jì)，求一份CAD電氣設(shè)計(jì)教程的視頻，要學(xué)會(huì)一些基礎(chǔ)的畫法，比如開關(guān)以及燈
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另外，CAD這東西，就像WORD一樣，多用就行，其實(shí)看一點(diǎn)，沒什么基礎(chǔ)可以試著畫，很多都是練習(xí)的時(shí)候?qū)W會(huì)的。
另外，做電氣電氣，有個(gè)浩辰電氣，不錯(cuò)的，很多東西都做成模塊的，我用的就是這個(gè)，不過貌似是公司買的，祝學(xué)習(xí)順利~~
對(duì)了，我當(dāng)初用的是AutoCAD 2006 入門與提高（龍馬工作室編著）人民郵電出版社出版的，價(jià)格38，后來推薦幾個(gè)同事用過，都說不錯(cuò)，樓主可以試一試
民建電氣設(shè)計(jì)，畫圖步驟
不知道你要做的項(xiàng)目大不大，有沒有變壓器、配電屏之類的，有的話應(yīng)該在畫圖前就和建筑專業(yè)商量，把配電房、發(fā)電機(jī)方的位置、大小定下來，一定要符合國家規(guī)范，你可以看看《10kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計(jì)通則》《民規(guī)》等等規(guī)范。
一般是先畫平面，把該布置的燈、插座、開關(guān)、動(dòng)力設(shè)備等等布置好（有些是需要水、暖通專業(yè)提資的），把總配電箱、樓層配電箱、設(shè)備控制箱的位置定下來。布置照明平面時(shí)要注意計(jì)算照度，按照《照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》上的要求來計(jì)算，千萬不能超功率密度值，那是強(qiáng)條。然后畫線路走向、連線、標(biāo)導(dǎo)線根數(shù)、標(biāo)線槽大小、橋架規(guī)格等等，在畫上述的平面圖的時(shí)候，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)要有個(gè)大致的考慮。
平面圖畫得大概差不多后開始畫系統(tǒng)，根據(jù)你平面圖紙中各個(gè)配電箱的出線回路來畫系統(tǒng)圖，系統(tǒng)圖是從最末一級(jí)往上畫，逐級(jí)計(jì)算用電負(fù)荷，整定保護(hù)電流大小。在這個(gè)階段你有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)前面的平面圖中有些地方是不合理的，比如一個(gè)箱子出了太多回路，一個(gè)箱子就不可能放這么多的斷路器，或者還有一些違反規(guī)范的地方，這個(gè)時(shí)候要回頭去修改平面圖，讓系統(tǒng)圖與平面圖一致，而且不違反規(guī)范。
然后畫弱電平面圖，主要是電視、電話、寬帶，一般都是預(yù)留線槽或路由，設(shè)備選型不需要你來完成，這是有相關(guān)公司自己安裝調(diào)試的，設(shè)備的大概位置定下點(diǎn)就行，只要路由留得足夠就行。然后畫電視、電話寬帶系統(tǒng)圖，主要也就是標(biāo)一下每層的終端數(shù)量、管徑大小、根數(shù)、線槽大小等等，也可以把弱電傳輸線的規(guī)格標(biāo)上去，但是就像我剛才說的，設(shè)備不用選型，表示一下就可以，電話系統(tǒng)的總進(jìn)線對(duì)數(shù)要標(biāo)出來。
以上工作完成后就是配電部分的一些掃尾工作了，如統(tǒng)計(jì)材料表、標(biāo)回路編號(hào)、配電箱編號(hào)，標(biāo)總進(jìn)線大小等等。
然后畫防雷接地，也是按照規(guī)范來做，先確定是幾類防雷，然后畫屋頂避雷帶，注意網(wǎng)格尺寸大小不要超規(guī)范，然后定引下線位置，現(xiàn)在一般都用柱筋通常焊接作引下線，也可以用圓鋼做，注意引下線沿避雷帶的間距。然后畫接地平面，一般在結(jié)構(gòu)專業(yè)的基礎(chǔ)圖上畫，先把引下線在對(duì)應(yīng)的柱放上去，然后把這些有引下線的柱連起來，形成接地網(wǎng)，同時(shí)在接地網(wǎng)上把預(yù)留的MEB接地點(diǎn)、消防控制室接地點(diǎn)、變電所、發(fā)電機(jī)房接地點(diǎn)、電氣豎井接地點(diǎn)畫上去，還要在引下線上留接地測(cè)試卡子、引下線要有扁鋼引出，方便以后加打接地極。
以上步驟完成后寫設(shè)計(jì)說明，自檢等等。
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