電路控制線路設(shè)計

劉惕乾

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(yùn)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(fèi)。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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)。

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)偷模牵@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。

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(dú)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。

3.1 設(shè)計要求

（1）一定要滿足機(jī)電設(shè)備的運(yùn)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。

在不同的環(huán)境下，保證機(jī)電設(shè)備能夠正常運(yùn)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(yùn)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(diǎn)是：簡單方便；其缺點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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，以確保控制系統(tǒng)正常的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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