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电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等,另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分,以电力拖动控制设备为例
电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一,也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。什么是电力拖动方案呢?所谓电力拖动方案是指根据零件加工精度、加工效率要求、生产机械的结构、运动部件的数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等条件去确定电动机的类型、数量、传动方式以及拟订电动机起动、运行、调速、转向、制动等控制要求
电力拖动方式分独立拖动和集中拖动。电气传动的趋势是多电动机拖动,这不仅能缩短机械传动链,提高传动效率,而且能简化总体结构,便于实现自动化。具体选择时,可根据工艺与结构决定电动机的数量。
大型、重型设备的主运动和进给运动,应尽可能采用无级调速,有利于简化机械结构、降低成本;精密机械设备为保证加工精度也应采用无级调速;对于一般中小型设备,在没有特殊要求时,可选用经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机
对于恒功率负载和恒转矩负载,在选择电动机调速方案时,要使电动机的调速特性与生产机械的负载特性相适应,这样可以使电动机得到充分合理的应用。
正确选择电动机容量是电动机选择中的关键问题。电动机容量计算有两种方法,一种是分析计算法,另一种是统计类比法。分析计算法是按照机械功率估计电动机的工作情况,预选一台电动机,然后按照电动机实际负载情况做出负载图,根据负载图校验温升情况,确定预选电动机是否合适,不合适时再重新选择,直到电动机合适为止。
热继电器是一种利用电流的热效应工作的保护电器。热继电器由发热元件(电阻丝)、双金属片、传导部分和常闭触点组成,当电动机过载时,通过热继电器中发热元件的电流增加,使双金属片受热弯曲,带动常闭触点动作。热继电器常用于电动机的长期过载保护。当电动机长期过载时,热继电器的常闭触点动作,断开相应的回路,使电动机得到保护。由于双金属片的热惯性,即不能迅速对短路电流进行反应,而这个热惯性也是合乎要求的,因为在电动机起动或短时间过载时,热继电器不会动作,避免了电动机的不必要停车。
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