淺析電氣控制的線路設(shè)計(jì)

鄒德全

【摘 要】做為電氣控制的重要環(huán)節(jié)之一，電氣控制線路設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響著電氣設(shè)備的投入使用及安全運(yùn)行。由此可見(jiàn)，做好電氣控制的線路設(shè)計(jì)工作，是做好電氣控制的關(guān)鍵所在，本文在此對(duì)電氣控制線路設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】電氣控制；線路設(shè)計(jì)；制定依據(jù)；注意問(wèn)題

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化程度的高低直接關(guān)系著機(jī)械設(shè)備的安全性及使用效率，且隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化已成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的整體趨勢(shì)。從電氣行業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，在保證電氣相關(guān)工作質(zhì)量的過(guò)程中，其基本前提在于掌握電氣控制設(shè)備的路線設(shè)計(jì)，以此來(lái)保證電氣設(shè)備安全、高效的運(yùn)行。在這一問(wèn)題上，本文從電氣控制方案的制定依據(jù)、電器控制的線路設(shè)計(jì)要求及電氣控制線路設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題等三個(gè)方面對(duì)電氣控制的線路設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1.電氣控制方案的制定依據(jù)

受電氣設(shè)備種類(lèi)及使用方式的影響，電氣設(shè)備有著多種控制方案，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣線路設(shè)計(jì)時(shí)，需本著簡(jiǎn)便、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)發(fā)揮出電氣設(shè)備的操作優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)講，電氣控制方案的制定，需要遵循以下幾個(gè)原則：

1.1控制方式需滿(mǎn)足設(shè)備的拖動(dòng)需要

在判斷電氣設(shè)備控制方式科學(xué)與否的過(guò)程中，其主要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)在于電氣設(shè)備創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益。簡(jiǎn)單的電氣控制邏輯與穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備工序，多適用于繼電-接觸控制方式，這也是較為合理的；相反，若加工程序多變，設(shè)計(jì)人員則需要考慮采用編程序控制器。

1.2控制方式需滿(mǎn)足電氣設(shè)備的通用化程度

在電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，所謂的通用化是指生產(chǎn)機(jī)械加工中面對(duì)不同對(duì)象時(shí)的通用化程度。如某些加工一種或者幾種零件的專(zhuān)用機(jī)床，其通用化程度低，這種設(shè)備可以保持較高的自動(dòng)化程度，因此，這類(lèi)機(jī)床一般適用于固定的控制電路；但如果是用于單件小批量零件加工的通用機(jī)床，則需要結(jié)合著加工對(duì)象來(lái)選擇與之相符的加工程序，如數(shù)字程序或者編程控制器，以此來(lái)體現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行中的靈活性與通用性。

1.3科學(xué)穩(wěn)定的電路電源

在選擇電路電源的過(guò)程中，若電氣設(shè)備控制電路整體比較簡(jiǎn)單，則可以使用電網(wǎng)電源，若電氣設(shè)備中的元件比較多且設(shè)備內(nèi)部電路比較復(fù)雜，則需要設(shè)計(jì)人員對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行隔離降壓，以此來(lái)減少設(shè)備故障的可能性。另一方面，針對(duì)自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計(jì)人員需要考慮直流電源，在節(jié)能安裝空間的同時(shí)，還能便于操作、維修。

2.電氣控制的線路設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣電路設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)順序一般按照主電路、控制電路、設(shè)計(jì)電路、信號(hào)電路及局部照明電路等幾個(gè)方面進(jìn)行。且在初步設(shè)計(jì)完成后，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合著電氣設(shè)備的使用功能，對(duì)其進(jìn)行檢查，確保線路設(shè)計(jì)符合要求，并在條件允許的范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行完善與簡(jiǎn)化。

2.1控制線路的設(shè)計(jì)要求

在電氣控制線路的設(shè)計(jì)方案上，主要取決于電氣設(shè)備的實(shí)際操作，換而言之，不同功能的電氣設(shè)備，其電氣控制線路的設(shè)計(jì)要求不同。但從整體設(shè)計(jì)規(guī)律上看，其電路設(shè)計(jì)仍需滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)基本要求：第一，設(shè)計(jì)方案的制定，必須滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，確保電氣設(shè)備能夠按照工藝順序準(zhǔn)確、可靠地運(yùn)行；第二，在電氣線路設(shè)計(jì)上，應(yīng)確保整個(gè)線路簡(jiǎn)潔有效，且盡量選擇常用的、經(jīng)過(guò)實(shí)際考研的設(shè)計(jì)線路；第三，線路設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足操作調(diào)整與檢修方便的原則；第四，確保所設(shè)計(jì)的線路具備必要的保護(hù)裝置及連鎖環(huán)節(jié)，確保出現(xiàn)錯(cuò)誤操作時(shí)，設(shè)備能自動(dòng)斷電，避免重大安全事故的發(fā)生；第五，設(shè)備線路的設(shè)計(jì)，必須安全可靠，以此來(lái)保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2控制線路的設(shè)計(jì)方法

電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法主要由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法語(yǔ)邏輯設(shè)計(jì)法兩種。首先，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。所謂的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是指結(jié)合著生產(chǎn)工藝的實(shí)際需求，依據(jù)電動(dòng)機(jī)的控制方法，選擇典型環(huán)節(jié)路線直接進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種路線的設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合著電氣設(shè)備的實(shí)際要求，將各個(gè)獨(dú)立控制的電路設(shè)計(jì)出來(lái)，然后結(jié)合著設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)各個(gè)分部的電路聯(lián)系進(jìn)行確定。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單有效，缺點(diǎn)在于線路設(shè)計(jì)需要經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員來(lái)設(shè)計(jì)，且需要繪制大量的分部線路圖，設(shè)計(jì)時(shí)間上比較長(zhǎng)。其次，邏輯設(shè)計(jì)法。所謂的邏輯設(shè)計(jì)法是指采用邏輯代數(shù)的方式進(jìn)行電氣線路設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)在于線路結(jié)構(gòu)合理，可節(jié)省所用元件的數(shù)量。在邏輯設(shè)計(jì)法中，需要設(shè)計(jì)人員明確控制對(duì)象的運(yùn)行信號(hào)，尤其在整體邏輯變量系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，對(duì)整個(gè)運(yùn)行元件的使用性能進(jìn)行分析，進(jìn)而明確控制對(duì)象每個(gè)動(dòng)作的啟動(dòng)、停止信號(hào)。

3.電氣控制線路設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題

結(jié)合當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)不難看出，線路設(shè)計(jì)是進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)控的關(guān)鍵所在，同時(shí)也是電氣設(shè)備正常、可靠、安全運(yùn)行的保證。由此可見(jiàn)，保證電氣控制中線路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，對(duì)電氣控制線路的安全運(yùn)行有著直接作用。

3.1盡量減少線路連接導(dǎo)線的數(shù)量

設(shè)計(jì)人員在電氣控制線路設(shè)計(jì)中，應(yīng)從電氣設(shè)備各個(gè)元件的實(shí)際占地位置出發(fā)，在符合線路設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，盡可能的減少配線時(shí)的連接導(dǎo)線，避免導(dǎo)線引起不必要的故障。

3.2正確連接電器線圈

在電氣控制線路設(shè)計(jì)上，電壓線圈受自身阻抗性能的不同，無(wú)法進(jìn)行串聯(lián)使用，避免造成兩個(gè)線圈電壓分配不等的現(xiàn)象發(fā)生，即使是兩個(gè)同型號(hào)的線圈，在面對(duì)額定電壓的前提下也應(yīng)避免這種連接。這是因?yàn)殡娖鲃?dòng)作的發(fā)生有著一定的先后順序，當(dāng)一個(gè)接觸器運(yùn)行時(shí)，其線圈阻抗會(huì)增大，且線圈上的電壓將增大，導(dǎo)致另一個(gè)接觸器無(wú)法吸合，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)線圈燒毀的狀況。與此同時(shí)，電感量相差懸殊的兩個(gè)電器線圈，也不能并聯(lián)連接。

3.3避免寄生電路的出現(xiàn)

顧名思義，所謂的寄生電路是指線路運(yùn)行中意外接通的電路，這種電路在運(yùn)行中，除了降低設(shè)備元件的運(yùn)行效率外，還會(huì)加大機(jī)器的磨損程度，增加設(shè)備的運(yùn)行成本。此外，在線路設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)最大限度的減少電器數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號(hào)的電器盡量減少不必要的觸點(diǎn)以簡(jiǎn)化線路，提高線路可靠性。

4.總結(jié)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電氣設(shè)備已成為工業(yè)發(fā)展中必不可少的一部分，對(duì)人們的日常生活及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著直接推動(dòng)作用。做為電氣控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，電氣路線設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)電氣設(shè)備的整體運(yùn)行有著直接影響作用。這就要求電氣線路設(shè)計(jì)人員能夠深入電路設(shè)計(jì)研究，結(jié)合著電氣設(shè)備的實(shí)際功能及自身的工作經(jīng)驗(yàn)，采用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，確保電氣線路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與有效性。 [科]

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