电力拖动控制线路设计

泰安技师学院电气工程系 刘明伟



电力拖动控制线路设计

泰安技师学院电气工程系 刘明伟

【摘要】电力拖动控制线路设计要掌握大量的控制线路，熟悉每一个单元线路的特点，还要具有一定的实践经验。由于是靠经验进行设计，没有现成模式，采用一些典型线路，实现控制功能，然后逐步完善其功能，加以实践调试，添加适当的连锁与短路、过载保护，功能性和可靠性，最后确定比较合理、完善的设计方案。

【关键词】电气控制线路；设计方法；经验设计法控制环节；工艺要求；加工流程；安全可靠；保护环节

在现代机械设备设计中，电气设计部分作用越来越重要。一台设备的结构和使用效能与电气自动化程度有着十分密切的关系。笔者在电气设备自动化安装与维修专业实践教学中，就电力拖动线路设计思路，谈一下设计方法。

电力拖动控制线路设计是根据生产设备的工艺要求，利用基本的控制电路，加以完善，从而得出的最佳控制方案，按照生产设备的工艺要求逐步进行设计。

采用经验设计法必须熟悉各种单元控制线路，掌握多种典型线路的专业设计知识，同时应具有一定的实践经验。由于是靠经验进行设计，没有固定模式，通常是采用一些典型的基本环节，实现工艺基本要求，逐步完善其功能，并加上适当的连锁与保护环节。确保功能性和可靠性，最后确定比较合理、完善的设计方案。

经验设计法应着重考虑以下几个问题：

1.保证控制线路工作的安全性和可靠性

电气线路安装要正确无误，电器元件的线圈和触点连接不正确，会使控制线路发生误动作，有时会造成严重事故。

（1）线圈的连接。在安装电气控制线路时，各种继电器、接触器线圈不能串联，两个电器需要同时动作时线圈应并联。

（2）继电器触点的连接。同一个电器常开触头和常闭触头位置靠得很近，不能分别接电源的不同相，要连接在同一相电源，避免短路或者发生触点竞争，使电路工作出现异常现象。

（3）设计控制线路时要减少顺序启动，特别是多级顺序启动，每一线圈的通电只需经过一个常开触头，工作比较可靠。

（4）设计控制线路应考虑电器触点的接通和分断能力。如果容量不够，可在线路中增加中间环节——中间继电器，或增加线路中触点数量。多触点并联连接来增加接通能力；多触点串联来增加分断能力。

（5）设计控制线路应考虑电器元件的触点动作混乱，同一接触器的常开触点和常闭触点有“先断后合”型和“先合后断”型。通电时常闭触点先断开，常开触点后闭合；断电时常开触点先断开，常闭触点后闭合，属于“先断后合”型。而“先合后断”型则相反：通电时常开触点先闭合，常闭触点后断开；断电时常闭触点先闭合，常开触点后断开。如果触点动作先后发生“竞争”，电路控制线路则工作不可靠。

2.设计的控制线路力求简单、可靠

尽量减少电器元件和触点数量，使用的电器、触点的数量越少，故障出现的机率就越低。

（2）尽量减少导线的数量。电器元件触头的布置要求合理安排，方可减少导线根数与导线的长度，合理布线。启动和停止按钮放在使用者便于操纵的位置，接触器放在控制柜，按钮到接触器要经过较大的距离，把启动按钮和停止按钮直接连接，这样可减少、缩短连接导线。

（3）控制线路在工作时，除必要的电器元件必须长期通电外，尽量减少接触器、继电器长期通电的可能性，延长电器元件的使用寿命和节约电能。

3.防止出现寄生电路

电气线路在工作中出现意外接通或断开的电路叫寄生电路。通常会破坏电气控制线路正常工作，出现触点动作混乱，造成误动作。使继电器、接触器工作不正常，不能产生保护作用。

4.控制线路要具有必要的保护措施

（1）短路保护。设计电气线路，常采用熔断器或断路器做短路保护。当电动机容量较小时，控制线路不需要另外设置熔断器做短路保护，因为主电路的熔断器可同时做控制线路的短路保护，如果电动机容量较大，则控制电路要单独设置熔断器做短路保护。线路出故障，断路器跳闸，故障排除后重新合上开关即可重新工作。

（2）过载保护。错误的启动方法和过载常引起电动机的过电流，产生过载保护。过电流数值比短路电流数值小。过电流保护常用于绕线转子电动机和直流电动机的控制，将接触器和过电流继电器结合使用。把过电流继电器线圈串接于被保护的主电路，其常闭触点串接于接触器控制电路中，当电流达到额定值时，过电流继电器动作，常闭触点切断控制电路电源，接触器线圈断电，电动机停止运转。

（3）过载保护。三相笼型电动机的负载突然增加、缺相运行或电网电压下降，就要产生过载，鼠笼型异步电动机长期过载，会引起电动机发热而使绝缘损毁，烧坏电动机。选用热继电器做笼型电动机的过载保护。