泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉

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電力拖動控制線路設(shè)計

泰安技師學(xué)院電氣工程系 劉明偉

【摘要】電力拖動控制線路設(shè)計要掌握大量的控制線路，熟悉每一個單元線路的特點，還要具有一定的實踐經(jīng)驗。由于是靠經(jīng)驗進行設(shè)計，沒有現(xiàn)成模式，采用一些典型線路，實現(xiàn)控制功能，然后逐步完善其功能，加以實踐調(diào)試，添加適當(dāng)?shù)倪B鎖與短路、過載保護，功能性和可靠性，最后確定比較合理、完善的設(shè)計方案。

【關(guān)鍵詞】電氣控制線路；設(shè)計方法；經(jīng)驗設(shè)計法控制環(huán)節(jié)；工藝要求；加工流程；安全可靠；保護環(huán)節(jié)

在現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計中，電氣設(shè)計部分作用越來越重要。一臺設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用效能與電氣自動化程度有著十分密切的關(guān)系。筆者在電氣設(shè)備自動化安裝與維修專業(yè)實踐教學(xué)中，就電力拖動線路設(shè)計思路，談一下設(shè)計方法。

電力拖動控制線路設(shè)計是根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求，利用基本的控制電路，加以完善，從而得出的最佳控制方案，按照生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求逐步進行設(shè)計。

采用經(jīng)驗設(shè)計法必須熟悉各種單元控制線路，掌握多種典型線路的專業(yè)設(shè)計知識，同時應(yīng)具有一定的實踐經(jīng)驗。由于是靠經(jīng)驗進行設(shè)計，沒有固定模式，通常是采用一些典型的基本環(huán)節(jié)，實現(xiàn)工藝基本要求，逐步完善其功能，并加上適當(dāng)?shù)倪B鎖與保護環(huán)節(jié)。確保功能性和可靠性，最后確定比較合理、完善的設(shè)計方案。

經(jīng)驗設(shè)計法應(yīng)著重考慮以下幾個問題：

1.保證控制線路工作的安全性和可靠性

電氣線路安裝要正確無誤，電器元件的線圈和觸點連接不正確，會使控制線路發(fā)生誤動作，有時會造成嚴(yán)重事故。

（1）線圈的連接。在安裝電氣控制線路時，各種繼電器、接觸器線圈不能串聯(lián)，兩個電器需要同時動作時線圈應(yīng)并聯(lián)。

（2）繼電器觸點的連接。同一個電器常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接電源的不同相，要連接在同一相電源，避免短路或者發(fā)生觸點競爭，使電路工作出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

（3）設(shè)計控制線路時要減少順序啟動，特別是多級順序啟動，每一線圈的通電只需經(jīng)過一個常開觸頭，工作比較可靠。

（4）設(shè)計控制線路應(yīng)考慮電器觸點的接通和分斷能力。如果容量不夠，可在線路中增加中間環(huán)節(jié)——中間繼電器，或增加線路中觸點數(shù)量。多觸點并聯(lián)連接來增加接通能力；多觸點串聯(lián)來增加分斷能力。

（5）設(shè)計控制線路應(yīng)考慮電器元件的觸點動作混亂，同一接觸器的常開觸點和常閉觸點有“先斷后合”型和“先合后斷”型。通電時常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合；斷電時常開觸點先斷開，常閉觸點后閉合，屬于“先斷后合”型。而“先合后斷”型則相反：通電時常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開；斷電時常閉觸點先閉合，常開觸點后斷開。如果觸點動作先后發(fā)生“競爭”，電路控制線路則工作不可靠。

2.設(shè)計的控制線路力求簡單、可靠

盡量減少電器元件和觸點數(shù)量，使用的電器、觸點的數(shù)量越少，故障出現(xiàn)的機率就越低。

（2）盡量減少導(dǎo)線的數(shù)量。電器元件觸頭的布置要求合理安排，方可減少導(dǎo)線根數(shù)與導(dǎo)線的長度，合理布線。啟動和停止按鈕放在使用者便于操縱的位置，接觸器放在控制柜，按鈕到接觸器要經(jīng)過較大的距離，把啟動按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可減少、縮短連接導(dǎo)線。

（3）控制線路在工作時，除必要的電器元件必須長期通電外，盡量減少接觸器、繼電器長期通電的可能性，延長電器元件的使用壽命和節(jié)約電能。

3.防止出現(xiàn)寄生電路

電氣線路在工作中出現(xiàn)意外接通或斷開的電路叫寄生電路。通常會破壞電氣控制線路正常工作，出現(xiàn)觸點動作混亂，造成誤動作。使繼電器、接觸器工作不正常，不能產(chǎn)生保護作用。

4.控制線路要具有必要的保護措施

（1）短路保護。設(shè)計電氣線路，常采用熔斷器或斷路器做短路保護。當(dāng)電動機容量較小時，控制線路不需要另外設(shè)置熔斷器做短路保護，因為主電路的熔斷器可同時做控制線路的短路保護，如果電動機容量較大，則控制電路要單獨設(shè)置熔斷器做短路保護。線路出故障，斷路器跳閘，故障排除后重新合上開關(guān)即可重新工作。

（2）過載保護。錯誤的啟動方法和過載常引起電動機的過電流，產(chǎn)生過載保護。過電流數(shù)值比短路電流數(shù)值小。過電流保護常用于繞線轉(zhuǎn)子電動機和直流電動機的控制，將接觸器和過電流繼電器結(jié)合使用。把過電流繼電器線圈串接于被保護的主電路，其常閉觸點串接于接觸器控制電路中，當(dāng)電流達到額定值時，過電流繼電器動作，常閉觸點切斷控制電路電源，接觸器線圈斷電，電動機停止運轉(zhuǎn)。

（3）過載保護。三相籠型電動機的負載突然增加、缺相運行或電網(wǎng)電壓下降，就要產(chǎn)生過載，鼠籠型異步電動機長期過載，會引起電動機發(fā)熱而使絕緣損毀，燒壞電動機。選用熱繼電器做籠型電動機的過載保護。