電氣控制線路的設(shè)計方法與探索

李海月

（焦作市技師學(xué)院，焦作 454000）

0 引言

伴隨著我們國家社會科技生活水平的快速提升，各個領(lǐng)域都得到了快速的發(fā)展，電氣控制設(shè)備的應(yīng)用也逐漸廣泛起來。在一些自動化的領(lǐng)域，控制線路得到了廣泛的應(yīng)用。而電氣控制設(shè)備是電氣控制中的重要組成部分，在電氣設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)、操作中都有著非常重要的作用和影響。所以電氣控制對于電氣控制線路的設(shè)計要求非常嚴格，在不同的實踐都有著重要的應(yīng)用。這也是電氣控制線路對目前生產(chǎn)建設(shè)所帶來的重要性體現(xiàn)。

1 電氣控制線路設(shè)計的兩種類型

1.1 電氣原理設(shè)計方法中的分析設(shè)計法

分析設(shè)計法主要體現(xiàn)在根據(jù)生產(chǎn)工藝的特別要求，選擇適合的單元電路（基本控制環(huán)節(jié)）或成熟的電路。通過不同環(huán)節(jié)的連鎖條件進行組合，并作出修改和補充，最終構(gòu)成完整且滿足控制要求的線路。在設(shè)計中出現(xiàn)沒有典型線路時，可以通過對控制要求的研究，逐步的分析和設(shè)計，將主令信號通過相應(yīng)的變換和組合，在特定條件下獲取執(zhí)行元件的工作信號[1]。在設(shè)計中，應(yīng)當隨時的改變觸點組合方式和增減元器件，以實現(xiàn)拖動系統(tǒng)的控制要求和工作條件，通過不斷的修改最終得到理想、合適的控制線路。這設(shè)計方法主要體現(xiàn)在對各種電氣控制線路的熟練掌握上，還需要有充足的閱讀分析控制線路經(jīng)驗，所以這種分析設(shè)計法往往又被稱為經(jīng)驗設(shè)計法。分析設(shè)計法較為突出的特點是沒有固定化的設(shè)計程序，同時設(shè)計的方法較為簡單，可以被學(xué)習(xí)者快速的掌握，對于一些已經(jīng)有工作經(jīng)驗的專業(yè)人員而言，也能利用分析設(shè)計法快速的完成任務(wù)，所以在電氣的設(shè)計中廣泛的使用。但是分析設(shè)計法也存在著一定的缺點，主要體現(xiàn)在設(shè)計方法難以達到最佳效果，此外在對各項因素考慮不周、經(jīng)驗不足時也會影響線路的可靠性。

1.2 電氣原理設(shè)計方法中的邏輯設(shè)計法

邏輯設(shè)計法通過邏輯代數(shù)的形式進行電氣設(shè)計，也就是根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求和拖動，把執(zhí)行元件工作信號和主令電器的狀態(tài)如斷開或接通等看作變量，并依據(jù)要求將其中的關(guān)系使用邏輯形式的函數(shù)關(guān)系式進行表達，在利用函數(shù)公式以及運算的規(guī)律對其進行簡化，使之成為一種關(guān)系式或需要的狀態(tài)，最后通過簡式將電力結(jié)構(gòu)圖畫出來，并進行完善與檢查，利用這種方式得到需要的線路控制[2]。這種邏輯設(shè)計法可以獲得經(jīng)濟、理想的設(shè)計方案，其各個元件可以得到充分的發(fā)揮，并且所用的元件數(shù)量較低，如果出現(xiàn)給定條件變化后，也能夠及時將電路變化的規(guī)律加以指出，所以在進行復(fù)雜形態(tài)的控制線路時，可以有效的凸顯出優(yōu)點來。任何一種控制線路，在控制條件和控制對象間均可以使用邏輯函數(shù)式進行表示，所以這種邏輯設(shè)計法一方面可以用于線路設(shè)計，另一方面也可以應(yīng)用與讀圖分析和線路簡化。邏輯代數(shù)的讀圖法有點在于不同控制元件之間關(guān)系一目了然，不會出現(xiàn)遺漏與讀錯的問題。

2 電氣控制線路設(shè)計的設(shè)計原則及注意事項

由于電氣控制線路設(shè)計沒有固定的設(shè)計模式，所以往往使用一些經(jīng)典的控制線路組合完成基本要求，再根據(jù)生產(chǎn)工藝逐漸對其控制功能加以完善，并添加合適的保護環(huán)節(jié)進行保護[3]。所以在利用分析設(shè)計法進行控制線路設(shè)計時，要注意如下幾點設(shè)計原則：（1）首先要做到生產(chǎn)工藝和機械對控制線路要求的具體情況。在設(shè)計之初，設(shè)計人員就要對生產(chǎn)工藝、工序中的具體工作情況、保護措施等進行綜合的分析比對，并將其作為設(shè)計依據(jù)。（2）在滿足工藝要求的前提下，讓線路設(shè)計經(jīng)濟、簡潔。

提升控制線路在工作時的安全性和可靠性。為了確保整個控制線路在工作中的安全性與可靠性，在選擇元件的過程中，要選擇電器與機械壽命時間長、結(jié)構(gòu)堅固、抗干擾、動作可靠的電器，同時在設(shè)計時還要注意對一些細節(jié)部位的優(yōu)化與完善。

在設(shè)計中添加必要且充分的保護環(huán)節(jié)。（1）短路保護。在控制線路設(shè)計中，一般采用斷路器或熔斷器作為電氣控制線路的短路保護。如果電動機的容量比較小，可以不必外設(shè)熔斷器進行短路保護，而如果電動機的容量大，控制電路就需要單獨的使用熔斷器作為短路保護[4]。（2）過流保護。負載轉(zhuǎn)矩過大或不正確啟動，都會導(dǎo)致電動機產(chǎn)生過電流故障。過電流比短路電流小。一般情況下過電流保護應(yīng)用在直流電動機控制線路中，使用接觸器和過電流繼電器進行搭配使用。

3 結(jié)束語

電氣控制線路的效果與電氣操作以及設(shè)備運行狀態(tài)有著直接的影響和關(guān)系，所以在電氣控制設(shè)計階段的工作人員，要有效的對研究范圍和研究力度加以深化和增強力度，基于實際的實踐工作狀態(tài)，利用自身對電氣控制線路設(shè)計的經(jīng)驗，嚴格遵守和改善電氣控制線思路，使用最為有效的策略，保證電氣控制線路的有效性、準確性與科學(xué)性。此外邏輯設(shè)計中的將功能較復(fù)雜的主控系統(tǒng)分解成一些彼此之間有聯(lián)系的控制單元，使用邏輯設(shè)計將每個單位的控制線路設(shè)計加以完善，并利用經(jīng)驗設(shè)計法將單元進行有機的結(jié)合，使兩種方式進行組合，這也是一種快捷的方法進行設(shè)計，可以較為經(jīng)濟的獲得理想方面，這種各個元件都可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用，并且在條件變化中，也可以較為容易的將電流變化的規(guī)律凸顯出來，適合在復(fù)雜線路設(shè)計中體現(xiàn)出優(yōu)點。