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        對電氣控制線路設(shè)計的研究

        2016-12-31 00:00:00楊蕊萍
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年11期

        摘 要:作為電氣設(shè)計中必需的一個環(huán)節(jié),電氣控制線路的設(shè)計對于保證電氣系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有著決定性的作用,尤其是在后期的電氣設(shè)備維護(hù)以及設(shè)備的正常使用上,所以,設(shè)計電氣控制線路的過程中,其基本的一些要求是必須要了解和掌握的。因此,文章將簡單地介紹設(shè)計電氣控制線路的目的,其次對其設(shè)計的原則進(jìn)行分析,最終,提出可靠的、合理的設(shè)計方案。

        關(guān)鍵詞:電氣控制;線路設(shè)計;研究

        由于社會的進(jìn)步,科技的發(fā)展,德國率先提出了“工業(yè)4.0”的概念,為了順應(yīng)時代潮流,我國也相應(yīng)地提出“中國制造2025”的戰(zhàn)略計劃。然而在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)械制造智能化非常依賴一個國家的電氣化水平,隨著機(jī)電一體化的不斷發(fā)展,在機(jī)電設(shè)備的設(shè)計過程中,電氣控制線路的設(shè)計是其中最為重要的。因此必須要保證電氣控制線路的設(shè)計是合理的,才能保證機(jī)電設(shè)備的正常運行。

        1 設(shè)計電氣控制線路的目的

        1.1 符合負(fù)載的要求

        在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計過程中,設(shè)計人員應(yīng)該將整個系統(tǒng)的最大負(fù)載考慮進(jìn)去。如果機(jī)電設(shè)備在進(jìn)行大功率的輸出時,電氣控制線路承受不了那么高的負(fù)載,那么機(jī)電設(shè)備就會發(fā)生故障,輕則設(shè)備損壞,重則造成人員傷亡。但是,在電氣控制線路的設(shè)計過程中,也不能為了提高線路的最大負(fù)載而采用負(fù)載高高的線路,因為這樣會增加投入的資金,提高設(shè)計成本,造成資源的浪費。因此,在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計過程中,設(shè)計人員務(wù)必要綜合地進(jìn)行考慮,保證電氣控制線路的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

        1.2 符合運行的要求

        進(jìn)行機(jī)電設(shè)備設(shè)計時,可以設(shè)計多種方案,進(jìn)行設(shè)計的技術(shù)員會按照對機(jī)電設(shè)備的運行要求進(jìn)行設(shè)計,然而,機(jī)電設(shè)備設(shè)計方案的不同會導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)的一些參數(shù)有很明顯的差異。所以,在對電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計時,一定要綜合性的、全面的進(jìn)行考慮,以保證機(jī)電設(shè)備能夠滿足不同的控制需求。例如,電動機(jī)在不同的工作環(huán)境下的要求不同,有時需要轉(zhuǎn)矩恒定,有時需要功率恒定等,這就需要設(shè)計人員把握好電氣控制線路的設(shè)計,設(shè)計出最合適的電氣控制線路。

        1.3 符合調(diào)速的要求

        一般情況下,機(jī)電設(shè)備在不同工作環(huán)境下,對速度的要求也不同,當(dāng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度不同時,此時,對設(shè)備內(nèi)部的電氣控制線路的需求也不同。所以,在進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計的過程中,負(fù)責(zé)設(shè)計的技術(shù)人員務(wù)必要按照電氣控制設(shè)備對于不同條件下設(shè)備運轉(zhuǎn)速度的要求來進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計,使得機(jī)電設(shè)備在不同的環(huán)境下,都能夠確保電氣控制線路不發(fā)生故障,能夠正常的、穩(wěn)定的運行。

        2 設(shè)計電氣控制線路的原則

        由于進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計過程中,能夠有多種控制方案進(jìn)行選擇,進(jìn)行設(shè)計的技術(shù)人員在從中進(jìn)行選取時,務(wù)必要把握三條原則:第一,簡單方便;第二,經(jīng)濟(jì)實惠;第三,可靠性強。

        2.1 適應(yīng)拖動需求

        由于進(jìn)行電氣控制線路設(shè)計時,可以選擇很多方案,但是用來衡量控制線路是否合理的一個十分重要的標(biāo)準(zhǔn)就是其是否滿足經(jīng)濟(jì)性要求。例如,當(dāng)控制系統(tǒng)的邏輯比較簡單且容易理解的時候,其加工的程序同樣比較可靠,那么就能夠采取繼電——接觸控制的方案。因為這個方案是最符合經(jīng)濟(jì)性要求的,同時它也能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能。反之,若控制系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的邏輯關(guān)系,其加工的程序不可靠,還很復(fù)雜,這時候,就應(yīng)該采取使用編程序控制器的方案。

        2.2 適應(yīng)通用化程序

        在機(jī)械生產(chǎn)加工過程中,不同機(jī)床加工的零件的通用化程度。例如某些專用機(jī)床,它們通常只能加工單一的零件,所以其通用化程度是相當(dāng)?shù)偷?,但是,這類專用機(jī)床卻能夠保證比較高水平的自動化,所以對于這類機(jī)電設(shè)備,固定式的電氣控制線路是比較適合的;另外,通用機(jī)床能夠進(jìn)行小批量的生產(chǎn)和加工不同的零件,那么對于這類通用機(jī)床,最好選用編程控制器等控制方式,因為這樣通用機(jī)床就可以編寫不同的加工程序來進(jìn)行不同零件的加工。并且采取這樣的方式很符合實際情況,非常的靈活方便[1]。

        2.3 保證電源可靠

        在機(jī)電設(shè)備中,電氣控制方案的設(shè)計應(yīng)當(dāng)保證其供電設(shè)施的可靠性。例如,機(jī)電設(shè)備的控制要求比較簡單,那么電氣控制電路的設(shè)計也就比較簡單,那么供電設(shè)備就能夠使用機(jī)電設(shè)備電網(wǎng)的電源。但是,如果機(jī)電設(shè)備的控制要求很復(fù)雜,并且,電氣控制線路也是很復(fù)雜,那么就應(yīng)當(dāng)隔離其供電設(shè)施,使機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性降低。另外,如果機(jī)電設(shè)備的自動化程度非常高,需要供電設(shè)施能夠有比較高的可靠性,那么設(shè)計人員可以采用單獨的直流電源對其進(jìn)行供電。這樣不僅保證了機(jī)電設(shè)備的可靠性,還使得設(shè)備的維護(hù)和修理變得更加方便。

        3 設(shè)計電氣控制線路的方法

        電氣控制線路的設(shè)計影響著人們的日常生活,還與人們的生命財產(chǎn)相互關(guān)聯(lián),因此是十分重要的。若要確保電氣控制線路的安全性、穩(wěn)定性,那么在進(jìn)行線路的設(shè)計時,就應(yīng)該全面的考慮電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法[2]。

        3.1 設(shè)計要求

        (1)一定要滿足機(jī)電設(shè)備的運行要求。

        (2)要保證電氣控制線路的簡單化,盡量刪減沒有必要的線路,降低設(shè)備維護(hù)和修理的難度。

        (3)要設(shè)置控制保護(hù)裝置,及時在操作發(fā)生重大失誤時,機(jī)電設(shè)備不會發(fā)生安全事故。

        (4)在不同的環(huán)境下,保證機(jī)電設(shè)備能夠正常運作。

        3.2 設(shè)計方法

        (1)經(jīng)驗設(shè)計法。經(jīng)驗設(shè)計法的基本思路是:依據(jù)機(jī)電設(shè)備的需求,安裝控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)方式,設(shè)計出典型并且直接的電氣控制線路。經(jīng)驗設(shè)計法的特點是:簡單方便;其缺點是:在控制要求比較復(fù)雜的情況下,對設(shè)計技術(shù)員的經(jīng)驗要求很高。

        (2)邏輯設(shè)計法。邏輯設(shè)計法的基本思路是:利用邏輯的方法進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計。邏輯設(shè)計法的特點是:設(shè)計出的控制線路通常會是科學(xué)的、合理的,并且能夠減少電子元件的使用。

        3.3 設(shè)計順序

        在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計時,通常其設(shè)計的先后順序分別是:主電路,控制電路,信號電路。

        其中,主電路是電氣控制線路最核心的部分,其將會決定整個控制系統(tǒng)的好壞以及系統(tǒng)的反應(yīng)速度;控制電路可以看作是控制系統(tǒng)的一個開關(guān),其能夠控制整個控制系統(tǒng)的正常運行;信號電路可以看作是電氣控制系統(tǒng)的信息傳輸?shù)木€路,其主要負(fù)責(zé)對信號進(jìn)行收集和傳輸。

        4 結(jié)束語

        電氣控制線路是電氣控制系統(tǒng)重要的組成部分之一,其設(shè)計的好壞將會直接影響整個控制系統(tǒng),因此必須要采取科學(xué)、合理、有效的設(shè)計方法,以確??刂葡到y(tǒng)正常的運行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]莫少榮.電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)的探究[J].科技傳播,2011(2).

        [2]王倫娥.芻議電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)[J].企業(yè)科技與發(fā)展月刊,2015(8):107-108.

        作者簡介:楊蕊萍(1993,6-),女,本科,籍貫:自貢,成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院在讀學(xué)生,研究方向:電氣工程。

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