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电气控制线路如何设计


所属栏目:机电一体化论文
发布时间:2018-01-05 15:07:13  更新时间:2018-01-05 15:04:11

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  从目前的生产状况来看,机械自动化和智能化已经得到了广泛的发展与应用。机电一体化,已经成为现代机械工业发展的必然趋势,电气控制线路的设计对机电设备的应用影响巨大。接下来小编简单介绍一篇优秀电气论文。

电气工程应用

  摘要:电气控制线路设计是电气控制的关键技术,对电气设备的诸多方面都有着重要的影响。因此,电气控制线路的设计是电气控制以及机械使用效率的关键。本文根据电气控制线路设计的基本内容进行探究,并指出电力拖动方案、控制方案和设计方法在电气控制线路设计中的应用。

  关键词:电气控制;线路设计;应用

  所谓电气控制线路就是通过电气操控,从而发挥机械的功能。从使用情况来看,控制线路的质量与机械使用的效率成正比,因此,控制线路的优化设计越高,机械的使用效率就越高。由此可见,电气控制线路的设计是电气控制以及机械使用效率的关键。

  1确定电力拖动方案

  电气控制系统在设计中,首先要做的工作就是确定电力的拖动方案,经过选择到最终确定电力拖动方案,主要应该从三个方面进行考虑:首先,电动机的数量,也就是电气控制线路的动力来源。其次,确定调速方案,根据机型设备的调速要求,选择最为合理的调速方案。最后,电动机应用的有效性,也就是电动机的转速与机械设备的负载能力相协调。(1)确定电动机调速的性质。电气控制线路设计的关键是电动机调速,也就是说电动机以何种运转速度进行电气控制线路设计。电动机调速性质与负载特性相协调,才可以确保电动机性能的正常发挥,从而保证电气转动的有效性。下面以双速笼形异步电动机举例,如果把钉子绕组法从三角形连接法改变为YY连接法,同时,还要注意进行转速的调整,只要根据相关的技术指标进行增加,都会对设备的运行功率产生影响,因此,这种方式得到了广泛的应用。实践表明,YY连接的新方法,与传统的Y型连接法相比,新的连接方法的转矩在电动机输出过程中始终保持着不变的状态。通过连接方法的改变,能够有效地提高设备的运行效率。(2)要求电气调速的生产机械。在线路设计的过程中,需要根据调速平滑性、机械特性硬度、调速范围、工作可靠性、转速调节级数等确定相关的拖动方案。通常情况下,如果调速级数小于或等于2-4,调速范围介于2-3之间,在这种情况下,可以采用双速笼式异步电动机拖动,能够有效地满足机械运转要求。在调速范围低于3时,不存在平滑调速问题,比如调速在10-100范围之间,即可采用交流调速系统,也可采用直流拖动系统,根据实际情况的分析,应用范围最广的是串级调速与变频调速。(3)无电气调速要求的生产机械。如果是没有调速要求的机械设备,一般使用鼠笼式异步电动机,因为这种设备不需要调节机械的运转速度,其特点是减压启动的方式,适用于恒速运转的工作场合。在拖动装置设备的运行过程中,如果是在负载静转矩的距离比较大的情况下,就可以使用绕线式异步电动机。要是设备负载运行平稳的话,这种装置就不会频繁启动,在实际工作应用中,可以大幅度地增加电网的功率因数。

  2控制方案的确定原则

  电气控制方法颇多,可选择的控制方案也是形式多样的,一切设计最终的目的都是为了在生产中,操作的安全、简便和实用,以及由此带来的经济效益,也就是降低投资成本,以求更高的经济回报。根据设计目的进行选择控制方案,设计人员必须遵循的原则有:(1)控制方式与拖动需要相适应。控制方式的优劣的评价标准是经济效益的高低,并非最先进的科学技术对控制方式就是最好的。如果在生产设备中,控制逻辑比较简单,并且加工程序比较稳定,符合这种控制要求并且最为恰当的方式应是继电接触控制方式。反之,控制逻辑比较复杂,加工程序不稳定需要不断改变,那么使用可编程序控制器的方式更符合控制要求。(2)控制方式与通用化程度相适应。通用化程度的高低与能否实现自动化有着直接的影响的作用,对于专用设备来说,它的通用化程度很低,一般这种设备只适合少数或单一的零件进行加工,不需要经常改变控制线路,控制电路基本是固定的无需变化。虽然这种专用机械设备生产的通用化程度极低,但是它的自动化程度非常高。而通用机床,采用的是数字程序或者可编程控制器控制,因为它需要灵活改变控制线路,从而达到通过改变加工程序,实现对不同产品规格的要求。由此可知,通用机械设备生产具有控制的灵活性和生产的通用性。(3)控制电路电源的可靠性。电网电源,适用于相对简单的控制线路。要是元件较多并且电路又很复杂,要是安装方法不合理的话,就会很容易引起故障的发生,所以对电网的电压采取隔离和降压的方式是最为有效的方法,从而对控制电路电源的可靠性起到了重要的作用。

  3电气控制线路的设计方法

  (1)电气控制线路的设计要求。电气控制线路的设计必须根据控制线路用途的要求,进行合理的设计。它的设计要求需要首先必须满足机械设备有效运行的技术要求,经过优化合理的设计确保控制线路在机械设备中的效用最大化,同时安全性也必须考虑到线路的设计之中。尽量选择经过实践证明的典型线路,线路设计以结构的简单有效为原则,避免简单事情复杂化。在线路的设计中为了保证安全顺畅的生产,必须采取各种行之有效保护装置和措施,从而避免事故的发生。(2)电气控制线路的设计方法。电气控制线路的设计方法主要有经验设计法和逻辑设计法,经验设计法也就是简单线路的设计方法,是指参照以往的典型案例再根据机械设备的工艺要求,从而进行优化组合直接进行设计。而对于复杂线路的设计,要求从业人员具有较高的专业素养和经验,经过对线路图的反复研究最终确定。逻辑设计法的理论基础是逻辑代数,运用逻辑代数进行设计能够使线路结构合理优化,从而减少设备元件的数量。

  4结语

  综上所述,电气控制线路的设计是电气控制以及机械使用效率的关键,控制线路的质量与机械使用的效率成正比,因此,控制线路的优化设计越高,机械的使用效率就越高。所以,必须从工程的现实状况出发,根据不同的设备要求选择确定设计方案,经过优化重组、科学运用,从而达到电气控制线路设计的合理性和有效性。

  参考文献:

  [1]洪德超.电气控制线路设计的应用[J].科技创新与应用,2012(19):147.

  阅读期刊:电气工程应用

  《电气工程应用》以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面贯彻党的教育方针和“双百方针”,理论联系实际,开展教育科学研究和学科基础理论研究,交流科技成果,促进学院教学、科研工作的发展,为教育改革和社会主义现代化建设做出贡献。



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