試論繼電接觸式控制系統(tǒng)設(shè)計

摘要：控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械的工藝要求，在設(shè)計之前必須對生產(chǎn)機械的：性能、結(jié)構(gòu)特點和實際情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來考慮控制方式，起動、反門設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護裝置。

生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械不可缺少的組成部分，它對生產(chǎn)機械能否正確與可靠地工作起著決定性的作用。一般，電氣控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機械加工工藝的要求，線路安全可靠操作和維護方便，設(shè)備投資少等。為此，必須正確地設(shè)計控制電路，合理地選擇電器元件。

對于比較簡單的控制線路，往往直接采用交流380V~220v電壓，不用控制電源變壓器口采用這一方案。動力電源電路中的過電壓將直接引進控制線路，這對元件的可靠工作不利。另外，由于控制線路電壓較高，對維護與安全不利，因此必須引起注意。對干比較復(fù)雜的控制線路，當機床電氣系統(tǒng)的電磁線圈超過5個小時，控制電路應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到10v或24V。這種方案對維修與操作元件的作用可靠均有利。對于操作比較頻繁的直流電力傳動的控制線路，常用直流電源供電。若控制電壓過高，在電器線圈斷電的瞬間將產(chǎn)生很高的過電壓(可達額定電壓的十倍以上)，這將對電器的作可靠性及使用壽命有影響。若控制電壓過低時，電器觸頭不易可靠地接通，影響系統(tǒng)的正常工作。直流電磁鐵及電磁離合器的控制線路，常用24V直流電源供電。

在保證控制線路工作的可靠性上，電器應(yīng)可靠、牢固、穩(wěn)定并符合使用環(huán)境條件，電器元件的工作時間要小(需延時的除外)，如線圈的吸引和釋放時間應(yīng)不影響線路的工作。電器元件要正確聯(lián)接電器的線圈，觸頭聯(lián)接不正確，會使控制線路發(fā)生誤動作，有時造成嚴重的事故。

線圈的連接兩個交流接觸器串聯(lián)接干交流電路中，由于接觸器線圈上的電壓是依線圈阻抗大小正比分配的，即便是兩個型號相同的交流接觸器也不能按串聯(lián)后接于其兩倍額定電壓的交流電源上，這是因為當其中一個接觸器先工作后，這個接觸器的阻抗要比沒吸合的接勉器的阻抗大，這個接觸器線圈電壓達不到共額定電壓而不吸合。同時線路電流將增加，有可能將線圈燒毀，所以，應(yīng)將線圈并聯(lián)后再纏到其額定電壓值的交流電源上。觸頭的聯(lián)接設(shè)計時應(yīng)分布在不同位置。電器觸頭盡量按到同一組上，以免在電器觸頭上引起短路。交流接觸器是兩個行程控制線路，在電器控制線路中，應(yīng)盡量將所有電器的聯(lián)觸頭按在線圈的左端，線圈的右端直接按到電源。這樣，可以減少在線路內(nèi)產(chǎn)生虛假回路的可能性，還可以簡化控制屏的出線和外部連接。

在設(shè)計控制線路，應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分斷能力。如果容量不夠，可在線路中加接中間繼電器，增加線路中觸頭數(shù)目。增加接通能力用多觸頭并聯(lián)，增加分斷能力用多觸頭串聯(lián)?？刂凭€路的換接應(yīng)當盡可能在電流較小的控制電路內(nèi)進行，這樣安全可靠。

減少被控制的負載或電器在接邁時所經(jīng)過酶觸頭數(shù)、電器的觸頭發(fā)生故障電路，就不能正常工作，這可通過觸頭韻合理布置來達到，每二一繼電器的接通就只需經(jīng)過一對觸頭，工作較為可靠，盡量減少控制線路所用的控制電器數(shù)量和觸頭數(shù)量在滿足動作要求的條件下，所用的電器越少、觸頭越少，控制線路的故障機會率就越低，工作的可靠性也就越高。經(jīng)過合并后都可以減少而簡化成線路，但是在合并觸頭時應(yīng)當注意觸頭的額定電流是否允許利用轉(zhuǎn)換觸頭。兩對觸頭可以合并一對轉(zhuǎn)換觸頭而成為右線路。這種方法只適用干有轉(zhuǎn)換觸頭的中間繼電器。利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦钥梢杂行У販p少觸頭數(shù)。所示電路是等效的。由干b和d應(yīng)用了半導(dǎo)體二極管，減少了觸頭數(shù)目。這種方法用于弱電電器控制線路中既經(jīng)濟又可靠。目前已在自動化磨床上應(yīng)用。減少連接導(dǎo)線設(shè)計控制線路時，將各電器觸頭的位置合理安排，可以減少連接導(dǎo)線的數(shù)量。特別要注意，同一電器的不同觸頭在線路中應(yīng)盡可能具有更多的公共連接線，這樣可以簡化接線上減少導(dǎo)線段數(shù)和縮短導(dǎo)線的長度。行程開關(guān)是裝在機床上的多繼電器與時間繼電器，是裝在控制盤上的要經(jīng)過較長的距離。防止寄生電路控制電路在正常工作或事故情況下，發(fā)生意外接通的電路稱為寄生電路。若控制電路中存在寄生電路將破壞電器和線路的工作順序，造成誤動作。具有指示燈和熱保護的電動機正，反轉(zhuǎn)時控制線路丁在正常情況工作時，能完成起動、正反轉(zhuǎn)和停止的操作控翻。信號燈可以指示電動機的工作狀態(tài)在電動機過熱使觸頭斷開，會出現(xiàn)寄生電路。因電動機不能得到過熱保護口如把觸頭移到它串聯(lián)，可防止觸電路。

繼電按觸式控制線路在事故情況，應(yīng)保證操作人員的安全和電氣設(shè)備、生產(chǎn)機械的安全，并有效地制止事故的擴大。在設(shè)計控制線路時，為了避免由干線路故障引起事故的可能性，必須在線路內(nèi)采取一定的保護措施以確保安全。常用的保護措施有短路保護、過熱過電流保護飛零電壓保護、終端保護、聯(lián)鎖保護、油壓保護及其一些事故信號等。

電氣控制設(shè)備應(yīng)考慮操作衙車、維修安全方便，有隔離電器、避免帶電檢修?？刂凭€路可迅速而方便地由一種控制方式轉(zhuǎn)換到另一種控制方式，電器元件應(yīng)留有備用觸頭，應(yīng)留有備用電器元件，以便檢修、調(diào)整和改接線用。

在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制線路應(yīng)力求簡其和經(jīng)濟。盡量選用標準的環(huán)節(jié)，在保證正常工作的前提盡量減少元件的連接導(dǎo)線數(shù)量。

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