电气控制电路设计之分析设计法

摘 要 电气控制原理图是电气控制系统设计的核心，是电气工艺设计和编制技术资料的依据，它的好坏直接决定了生产机械的实用性和自动化程度的高低。而要获得最佳设计方案，难度较大。为了简化电气控制电路设计的复杂过程，介绍了一种简易的电控电路设计方法——分析设计法。

关键词 分析设计法；电气控制；原理图

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0124-01

1 分析设计法

分析设计法是根据生产机械对电气控制的要求，收集、分析、参考国内外现有的同类生产机械的电气控制电路，利用基本控制环节和典型控制单元电路，按各部分的作用和联系组合起来，经过补充、修改和综合处理，以满足控制要求的完整电路。

1）设计主电路：按照产品设计要求，设计电动机的起动、运行、调速和制动的主电路。

2）设计控制电路：设计满足主电路各电动机的运转要求的控制电路。

3）特殊控制环节的设计：连接各单元环节构成满足整机生产工艺要求，实现加工过程自动运行的控制电路。

4）辅助控制电路设计：对保护、联锁、检测等控制环节的设计。

2 分析设计法的步骤

1）主电路设计：按照产品工艺，对电动机提出的起动、运转和制动的要求，设计主电路。

2）基本控制电路设计：根据主电路运行的要求，设计出基本的控制电路。

3）特殊控制环节的设计：根据机构运行时的特殊要求，设计特殊控制环节。

4）联锁保护控制的设计。

5）综合检查、完善和简化电路，必要时可通过实验验证。

3 分析设计法之设计举例

横梁升降机构的电气控制设计：

1）主电路设计。横梁升降机构控制：按照设计要求，分别由电动机M1，来拖动横梁的升降。用电动机M2，来拖动横梁的夹紧。并且按要求两台电机要实现正反转控制，采用四只接触器kM1、kM2、kM3、kM4分别控制两台电机正反转，如图1所示，为主电路。

图1 主电路

2）控制电路基本环节的设计。横梁的升降调整运动：采用四只接触器kM1、kM2、kM3、kM4分别控制两台电机正反转。用上升点动按钮SB1和下降点动按钮SB2，通过中间继电器KA1和KA2实现对四只接触器kM1、kM2、kM3和kM4的控制。如图2所示。

图2 基本控制电路

3）控制电路特殊环节的设计。横梁上升运动：使夹紧电机M2先工作至横梁放松后，M2停止工作，同时M1升降电机工作，带动横梁上升。横梁下降运动：先放松再下降控制，下降结束后有短时回升运动，用断电延时型时间继电器kT进行控制。如图3所示。

4）联锁保护控制的设计。限位保护，由行程开关SQ2上升限位，SQ3拧下降限位控制。互锁保护：KA1控钔上升与下降的互锁，kA2控夹紧与放松互铛。短路保护：由熔断器FU1、FU2和FU3执行。经过上述多次修正，使横梁升降电气控制电路达到完善，如图3所示。

图3 修正后的横梁升降电气控制电路

4 结束语

分析设计法，步骤清晰，循序渐进，简单易掌握。一张比较完善的电气控制原理图完成后，应反复审核电路工作情况，并安装控制电路运行，发现问题及时修正电路，以满足生产技术要求。

参考文献

[1]许缪编.电机与电气控制[M].机械工业出版社，2009.

[2]麦崇裔编著.电气控制与技能练[M].电子工业出版社，2010.

作者简介

张燕玉（1961-），女，湖北黄冈人，湖北黄冈师范学院副教授，研究方向：机电一体化。