邢臺一開電氣股份有限公司
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電氣控制設備設計所遵循的原則

發表時間:2019-11-05 14:19

一、電氣控制系統設計的基本內容機械設備的控制系統絕大多數屬于電力拖動控制系統,因此生產機械電氣控制系統設計的基本內容有以下幾個方面:

1.確定電力拖動方案。

2.設計生產機械電力拖動自動控制線路。

3.選擇拖動電機及電氣元件,制定電器明細表。

4.進行生產機械電力裝備施工設計

5.編寫生產機械電氣控制系統的電氣說明書與設計文件

二、電力拖動方案確定的原則對各類生產機械電氣控制系統的設計,首要的是選擇和確定合適的拖動方案。主要根據設備的工藝要求及結構來選用電動機的數量,然后根據各生產機械的調速要求來確定調速方案,同時,應當考慮電動機的調速特性與負載特性相適應,以求得電動機充分合理的應用。

1.無電氣調速要求的生產機械在不需要電氣調速和起動不頻繁的場合,應首先考慮采用鼠籠式異步電動機。在負載靜轉矩很大的拖動裝置中,可考慮采用繞線式異步電動機。對于負載很平穩、容量大、且起停次數很少時,則采用同步電動機更為合理,不僅可以充分發揮同步電動機效率高、功率因數高的優點,還可以調節勵磁使它工作在過勵情況下,提高電網的功率因數。

2.要求電氣調速的生產機械應根據生產機械的調速要求(如調速范圍、調速平滑性、機械特性硬度、轉速調節級數及工作可靠性等)來選擇拖動方案,在滿足技術指標的前提下,進行經濟比較。最后確定最佳拖動方案。調速范圍D=2~3,調速級數≤2~4。一般采用改變磁極對數的雙速或多速籠式異步電動機拖動。調速范圍D<3,且不要求平滑調速時,采用繞線式轉子感應電動機拖動。但只適用于短時負載和重復短時負載的場合。調速范圍D=3~10,且要求平滑調速時,在容量不大的情況下,可采用帶滑差離合器的異步電動機拖動系統。若需長期運轉在低速時,也可考慮采用晶閘管直流拖動系統。調速范圍D=10~100時,可采用直流拖動系統或交流調速系統。三相異步電動機的調速,以前主要依靠改變定子繞組的極數和改變轉子電路的電阻來實現。目前,變頻調速和串級調速已得到廣泛的應用。

3.電動機調速性質的確定電動機的調速性質應與生產機械的負載特性相適應。對于雙速籠型異步電動機當定子繞組由Δ聯接改為YY接法時,轉速由低速轉為高速,功率卻變化不大,適用于恒功率傳動;當定子繞組由Y聯接改為YY接法時,電動機輸出轉矩不變,適用于恒轉矩傳動。對于直流他勵電動機,改變電樞電壓調速為恒轉矩輸出;而改變勵磁調速為恒功率調速。若采用不對應調速,即恒轉矩負載采用恒功率調速或恒功率負載采用恒轉矩調速,都講使電動機額定功率增大D倍(D 為調速范圍),且部分轉矩未得到充分利用。所以電動機調速性質是指電動機在整個調速范圍內轉矩、功率與轉速的關系。究竟是容許恒功率輸出還是恒轉矩輸出,在選擇條蘇方法是,應盡可能使它與負載性質相同。


三、控制方案的確定原則設備的電氣控制方法很多,由繼電器接觸器的有觸點控制,有無觸點邏輯控制,有可編程序控制器控制、計算機控制等??傊?,合理地確定控制方案,設計實現、簡便、可靠、經濟、適用的電力拖動控制系統的重要前提??刂品桨傅拇_定,應遵循以下原則:

1.控制方式與拖動需要相適應??刂品绞讲⒎窃较冗M越好,而應該以經濟效益為標準??刂七壿嫼唵?、加工程序基本固定的生產機械設備,采用繼電器接觸器控制方式比較合理;對于經常改變加工程序或控制邏輯復雜的生產機械設備,則采用可編程序控制器較為合理。

2.控制方式與通用化程度相適應。通用化是指生產機械加工不同對象的通用化程度,它與自動化是兩個概念。對于某些加工一種或幾種零件的專用機床,它的通用化程度很低,但它可以有較高的自動化程度,這種機床宜采用固定的控制電路;對于單件、小批量且可以加工形狀復雜零件的通用機床,則采用數字程序控制,或采用可編程序控制器控制,因為他們可以根據不同的加工對象而設定不同的加工程序,因而有較好的通用性和靈活性。

3.控制方式應最大限度滿足工藝要求。根據加工哦年工藝要求,控制線路應具有自動循環、半自動循環、手動調整、緊急快退、保護性連鎖、信號指示和故障診斷等功能,以最大限度滿足工藝要求。

4.控制電路的電源應當可靠。簡單的控制電路可直接用電網電源,元件較多、電路較復雜的控制裝置,可將電網電壓隔離降壓,以降低故障率。對于自動化程度較高的生產設備可采用直流電源,這有助于節省安裝空間,便于同無觸點元件連接,元件動作平穩,操作維修也比較安全。影響方案確定的因素很多,最后選定方案的技術水平和經濟水平,取決于設計人員的設計經驗和設計方案的靈活運用。


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