第三章電氣控制線路的設(shè)計(jì)3.3常用電器元件的選擇3.3.1接觸器的選擇3.3.2電磁式繼電器的選擇3.3.3熱繼電器的選擇3.3.4時(shí)間繼電器的選擇3.3.5主令電器的選擇3.3.6熔斷器的選擇3.3.7自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的選擇3.4電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例3.4.1電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法3.4.2電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例第三章電氣控制線路的設(shè)計(jì)3.3常用電器元件的選擇第三章電氣控制線路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法:

1.一般設(shè)計(jì)法：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用已知的各種典型的控制環(huán)節(jié)直接設(shè)計(jì)要求的控制線路。

要求：設(shè)計(jì)人員熟悉大量的控制線路；掌握多種典型的控制線路的設(shè)計(jì)資料；具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。2.邏輯設(shè)計(jì)法：將控制電路中的各種低壓電器的通與斷、閉合與斷開(kāi)等都看成邏輯變量，并用邏輯函數(shù)關(guān)系式表示，然后通過(guò)簡(jiǎn)化再繪制相應(yīng)的控制線路。

特點(diǎn)：設(shè)計(jì)方法難度大，設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜。第三章電氣控制線路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法:3.1電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則原則：1、最大限度滿(mǎn)足機(jī)械和工藝要求，2、保證控制線路工作安全、可靠，3、控制線路經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，4、設(shè)置必要的保護(hù)環(huán)節(jié)3.1.1最大限度滿(mǎn)足機(jī)械和工藝要求

電氣控制線路是為整個(gè)生產(chǎn)機(jī)械和工藝過(guò)程服務(wù)的，需要滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求、工作過(guò)程、工作方式以及生產(chǎn)機(jī)械所需要的保護(hù)等3.1電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則原則：1、最大限度滿(mǎn)足機(jī)械3.1.2保證控制線路工作安全、可靠a、電器元件的選擇1.保證控制線路工作的安全和可靠，2.控制線路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。3.1.2保證控制線路工作安全、可靠a、電器元件的選擇

①在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈，即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和也不允許。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先后，先吸合的電器磁路先閉合，其阻抗比沒(méi)吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增大，故沒(méi)吸合電器的線圈的電壓達(dá)不到吸合值。同時(shí)電路電流將增加，有可能燒毀線圈。因此兩個(gè)線圈需同時(shí)動(dòng)作時(shí)，線圈應(yīng)并聯(lián)連接。K1K2KMb.正確連接電器的線圈①在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈，即使外加電壓②電感量相差懸殊的兩個(gè)電器線圈，也不要并聯(lián)連接。圖中直流電磁鐵YA與繼電器K并聯(lián)，在接通電源時(shí)可正常工作，但在斷開(kāi)電源時(shí)，由于電磁鐵線圈的電感比繼電器線圈的電感大得多，所以斷電時(shí)，繼電器很快釋放，但電磁鐵線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)可能使繼電器又吸合一段時(shí)間，從而造成繼電器的誤動(dòng)作。解決方法可備用一個(gè)接觸器的觸點(diǎn)來(lái)控制。②電感量相差懸殊的兩個(gè)電器線圈，也不要并聯(lián)連接。圖中直流電磁

③在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，電器線圈的一端應(yīng)接在電源的同一端(如圖所示)。繼電器、接觸器以及其它電器的線圈一端統(tǒng)一接在電源的同一側(cè)，使所有電器的觸點(diǎn)在電源的另一側(cè)。這樣當(dāng)某一電器的觸點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，不致引起電源短路。同時(shí)也為安裝接線方便。SQSQKKM③在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，電器線圈的一端應(yīng)接在電源的同一端同一電器的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的不同相上。以免在觸頭斷開(kāi)時(shí)很可能形成電弧，造成電源短路。c.正確連接電器觸頭K1K2SQSQSQSQK1K2限位開(kāi)關(guān)的觸頭連接不正確同一電器的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的

d.線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件一次動(dòng)作后才能接通另一個(gè)元件，提高工作的可靠性。d.線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件一次動(dòng)e.電器線圈回路不能串接自身的動(dòng)斷觸頭e.電器線圈回路不能串接自身的動(dòng)斷觸頭f.

防止寄生電路控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路叫寄生電路。寄生電路會(huì)破壞線路正常的工作，造成誤動(dòng)作。f.防止寄生電路控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路g.應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰?。若容量不夠，可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中觸頭數(shù)目。增加接通能力用多觸頭并聯(lián)連接;

增加分?jǐn)嗄芰t用多觸頭串聯(lián)連接。h.在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器之間不僅要有電氣互鎖，還要有機(jī)械互鎖。g.應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰?。若容量不夠，可在線路中

i.應(yīng)考慮電器觸頭的“競(jìng)爭(zhēng)”問(wèn)題。同一繼電器的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭有“先斷后合”型和“先合后斷”型。如果觸頭的動(dòng)作先后發(fā)生“競(jìng)爭(zhēng)”的話(huà)，電路工作則不可靠。

j.設(shè)計(jì)的電路要適應(yīng)所在電網(wǎng)情況。根據(jù)電網(wǎng)容量的大小、電壓、頻率的波動(dòng)范圍以及允許的沖擊電流值等決定電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式(直間接起動(dòng))。i.應(yīng)考慮電器觸頭的“競(jìng)爭(zhēng)”問(wèn)題。同一繼電器的常開(kāi)觸3.1.3在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的前提下，控制線路力求經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單。(1)盡量減少觸頭的數(shù)目。當(dāng)控制的支路數(shù)較多，而觸點(diǎn)數(shù)目不夠時(shí)，可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。3.1.3在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的前提下，控制線路力求經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單(2)盡量減少連接導(dǎo)線。設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，應(yīng)考慮電器元件的實(shí)際位置，盡可能地減少配線時(shí)的連接導(dǎo)線，如圖a是不合理的。按鈕一般是裝在操作臺(tái)上，而接觸器則是裝在電器柜內(nèi)，這樣接線就需要由電器柜二次引出連接線到操作臺(tái)上，所以一般都將起動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，就可以減少一次引出線，如圖b所示。

SB1SB2KMKMSB1SB2KMKM(2)盡量減少連接導(dǎo)線。設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，應(yīng)考慮電器元件的實(shí)際

(3)控制線路在工作時(shí)，除必要的電器元件必須長(zhǎng)期通電外，其余電器應(yīng)盡量不長(zhǎng)期通電，以延長(zhǎng)電器的使用壽命和節(jié)約電能。

(4)應(yīng)盡量縮減電器元件的數(shù)量，要采用標(biāo)準(zhǔn)件，并盡可能選用相同型號(hào)。(3)控制線路在工作時(shí)，除必要的電器元件必須長(zhǎng)期通電3.1.4設(shè)置必要的保護(hù)環(huán)節(jié)

a.短路保護(hù)電路發(fā)生短路時(shí)的危害，短路電流會(huì)引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)和電路中的各種電氣設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，圖a為采用熔斷器作短路保護(hù)的電路。圖b為采用斷路器作為短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)的電路。若主電動(dòng)機(jī)容量較小，主電路中的熔斷器可同時(shí)作為控制電路的短路保護(hù)若主電動(dòng)機(jī)容量較大，則控制電路一定要單獨(dú)設(shè)置短路保護(hù)熔斷器。若主電路采用三相四線制或?qū)ψ儔浩鞑捎弥行渣c(diǎn)接地的三相三線制的供電電路中，必須采用三相短路保護(hù)。短路電路3.1.4設(shè)置必要的保護(hù)環(huán)節(jié)短路電路b.過(guò)電流保護(hù)不正確的起動(dòng)和過(guò)大的沖擊負(fù)載，常常引起電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)很大的過(guò)電流。過(guò)電流的危害，導(dǎo)致電機(jī)損壞，引起過(guò)大的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，使機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)部件受到損壞。

圖a所示是過(guò)電流保護(hù)用在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的限流起動(dòng)電路。圖b為籠型電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的過(guò)電流保護(hù)電路。過(guò)流保護(hù)b.過(guò)電流保護(hù)圖a所示是過(guò)電流保護(hù)用在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)工作原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，時(shí)間繼電器KT的動(dòng)斷觸點(diǎn)仍閉合，動(dòng)合觸點(diǎn)尚未閉合，過(guò)電流繼電器KI的線圈不接入電路。起動(dòng)結(jié)束后，KT動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，KI線圈得電，開(kāi)始起保護(hù)作用。工作過(guò)程中，某種原因而引起過(guò)電流時(shí)，TA輸出電壓增加，KI動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)便停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

工作原理：c.過(guò)載保護(hù)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行的危害，使其繞組的溫升將超過(guò)額定值而損壞，常采用熱繼電器作為過(guò)載保護(hù)元件。單相、兩相、三相過(guò)載保護(hù)由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會(huì)受短路電流的沖擊而瞬時(shí)動(dòng)作。但當(dāng)有8～10倍額定電流通過(guò)熱繼電器時(shí)，有可能使熱繼電器的發(fā)熱元件燒壞。

在使用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)時(shí)，還必須裝有熔斷器或過(guò)流繼電器配合使用。原因c.過(guò)載保護(hù)單相、兩相、三相過(guò)載保護(hù)由于熱慣性的關(guān)系，熱繼e.失電壓保護(hù)失電壓保護(hù):是指防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的保護(hù)。通常采用接觸器的自鎖控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。SB2按鈕松開(kāi)后，接觸器線圈由于動(dòng)合觸點(diǎn)的閉合仍然得電。當(dāng)電源斷開(kāi)，接觸器線圈失電，其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，故當(dāng)恢復(fù)通電時(shí)，接觸器線圈便不可能得電。要使接觸器工作，必須再次按壓起動(dòng)按鈕SB2。失電壓保護(hù)d.斷相保護(hù)電源缺相、一相熔斷器熔斷、開(kāi)關(guān)或接觸器的一對(duì)觸點(diǎn)接觸不良或者電動(dòng)機(jī)內(nèi)部斷線等會(huì)引起電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低甚至堵轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱甚至燒損電動(dòng)機(jī)的絕緣和繞組熱繼電器可以用做三相異步電機(jī)的斷相保護(hù)e.失電壓保護(hù)按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉f.欠電壓保護(hù)

欠電壓保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于電壓過(guò)分降低，將引起一些電器釋放，造成控制電路工作失調(diào)，可能產(chǎn)生事故。因此，必須在電源電壓降到一定值以下時(shí)切斷電源，即為欠電壓保護(hù)。一般常用電磁式電壓繼電器實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)。當(dāng)電源電壓過(guò)低或消失時(shí)，電壓繼電器就釋放，從而切斷控制回路，電壓再恢復(fù)時(shí)，要重新起動(dòng)才能工作。f.欠電壓保護(hù)3.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇3.2.1電動(dòng)機(jī)容量選擇的原則1.發(fā)熱：保證最高工作溫度電動(dòng)機(jī)絕緣的允許最高工作溫度；2.過(guò)載能力：

電動(dòng)機(jī)必須有一定的過(guò)載能力，在過(guò)載時(shí)要求最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩<電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩最大負(fù)載電流<最大允許電流3.啟動(dòng)能力：

一般指鼠籠式：（）3.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇3.2.1電動(dòng)機(jī)容量選擇的原則3.2.1電動(dòng)機(jī)容量選擇的原則a)

電動(dòng)機(jī)功率的選擇:依據(jù)的是負(fù)載功率。選擇電動(dòng)機(jī)功率的一種實(shí)用方法是調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法。目前采用的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的統(tǒng)計(jì)分析公式如下：

(1)臥式車(chē)床主電動(dòng)機(jī)的功率

式中，P為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。

3.2.1電動(dòng)機(jī)容量選擇的原則(2)立式車(chē)床主電動(dòng)機(jī)的功率

式中，P為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；D為工件最大直徑（m）。(3)搖臂鉆床主電動(dòng)機(jī)的功率

式中，P為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；D為最大鉆孔直徑（mm）。(4)臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)的功率

式中，P為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；D為鏜桿直徑（mm）。(5)龍門(mén)銑床主電動(dòng)機(jī)的功率

式中，P為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；B為工作臺(tái)寬度（mm）。

主拖動(dòng)和進(jìn)給拖動(dòng)用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，按主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算。對(duì)于采用單獨(dú)的進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，出于其不僅拖動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外還拖動(dòng)工作臺(tái)的快速移動(dòng)，應(yīng)按快速移動(dòng)所需功率來(lái)選擇?？焖僖苿?dòng)所需功率，—般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)選擇，可查閱有關(guān)資料。機(jī)床進(jìn)給拖動(dòng)的功率一般較小。按經(jīng)驗(yàn)，車(chē)床、鉆床的進(jìn)給拖動(dòng)功率為主拖動(dòng)功率的0.03-0.05，而銑床的進(jìn)給拖動(dòng)功率為主拖動(dòng)功率的0.2-0.25。(2)立式車(chē)床主電動(dòng)機(jī)的功率b)

電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇交流電動(dòng)機(jī)額定電壓應(yīng)與供電電網(wǎng)電壓一致。

中小型異步電動(dòng)機(jī)額定電壓為220V/380V（三角形/Y聯(lián)結(jié)）及6380V/660V

（三角形/Y聯(lián)結(jié)）兩種，后者可用Y/三角形起動(dòng)；

當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)，可選用相應(yīng)電壓的高壓電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓也要與電源電壓相一致。c)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇對(duì)于額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速愈高，電動(dòng)機(jī)尺寸、質(zhì)量愈小，成本愈低，選用高速電動(dòng)機(jī)較為經(jīng)濟(jì)。由于生產(chǎn)機(jī)械所需轉(zhuǎn)速一定，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速比愈大，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)愈復(fù)雜。因此應(yīng)通過(guò)綜合分析來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。d)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式按其安裝位置的不同可分為臥式（軸是水平的）和立式（軸是垂直的）兩種，應(yīng)以電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)的連接方便、緊湊為原則來(lái)選擇。電動(dòng)機(jī)具有不同的防護(hù)型式，如防護(hù)式、封閉式、防爆式等，具體要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作條件來(lái)選擇。

b)電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇e)籠型異步電動(dòng)機(jī)有關(guān)電阻的計(jì)算

(1)籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電阻的計(jì)算：在電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方式中，定子回路串聯(lián)的限流電阻可按下式近似計(jì)算：

式中，Rst為每相啟動(dòng)限流電阻值（Ω）；IN為電動(dòng)機(jī)額定電流（A）；Kst為不加電阻時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流與額定電流之比，可由手冊(cè)查出；Ksrt為加入起動(dòng)限流電阻后，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流與額定電流之比、可根據(jù)需要選取。

(2)籠型異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)電阻的計(jì)算：電動(dòng)機(jī)在反接制動(dòng)瞬間，定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)已經(jīng)反向旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向尚未來(lái)得及改變，轉(zhuǎn)差率s接近2，因此反接制動(dòng)時(shí)的電流比起動(dòng)電流大。為了限制制動(dòng)電流，在電動(dòng)機(jī)定子回路中也應(yīng)串入限流電阻。反接制動(dòng)的限流電阻可按下式近似計(jì)算：

式中，Rrb為每相反接制動(dòng)限流電阻阻值（Ω）；Krbr為接入限流電阻后，反接制動(dòng)電流與額定電流之比。如果只在電動(dòng)機(jī)的兩相中串入制動(dòng)限流電阻，Rrb值可取計(jì)算值的1.5倍。

e)籠型異步電動(dòng)機(jī)有關(guān)電阻的計(jì)算3.2.2電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)候存在能量損耗，包括銅耗、鐵耗和機(jī)械損耗。溫升及溫降的關(guān)系曲線3.2.2電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻溫升及溫降的關(guān)系曲線3.2.3不同工作制下電動(dòng)機(jī)容量的選擇a.連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇1)恒定功率：，選擇(見(jiàn)圖7.2)；2)變動(dòng)負(fù)載：變化時(shí)，選太富裕；選太小，一般考慮：根據(jù)功率“等值法”計(jì)算，即把實(shí)際的變化負(fù)載化成一等效的恒定負(fù)載,可分別計(jì)算出，選擇。3.2.3不同工作制下電動(dòng)機(jī)容量的選擇根據(jù)功率“等值法”計(jì)算，即把實(shí)際的變化電流（負(fù)載轉(zhuǎn)矩）化成等效的恒定電流（負(fù)載轉(zhuǎn)矩）直流電機(jī)及工作在額定轉(zhuǎn)速下的交流異步電機(jī)根據(jù)功率“等值法”計(jì)算，即把實(shí)際的變化電流（負(fù)載轉(zhuǎn)矩7.3.2短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇圖7.5表示在短時(shí)間工作，期間溫升未達(dá)到穩(wěn)定值，而停車(chē)后能完全冷卻?？梢赃x擇專(zhuān)用短時(shí)工作制的電機(jī)，也可選擇連續(xù)工作制的普通電機(jī)。1)選用專(zhuān)供的短時(shí)電機(jī)①專(zhuān)供的短時(shí)電機(jī)，按標(biāo)準(zhǔn)分為10，30，60，及

90分鐘運(yùn)行時(shí)間電機(jī)，選用；②若，再進(jìn)行過(guò)載能力與啟動(dòng)能力的校驗(yàn)。（尤其是實(shí)際工作時(shí)間<短時(shí)制電機(jī)額定時(shí)間）7.3.2短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇圖7.5表示在電氣控制線路的設(shè)計(jì)課件2)選用連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)

①因?yàn)檫B續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)短期使用其溫升不到額定值，為了充分利用，常讓其過(guò)載運(yùn)行。過(guò)載能力與短時(shí)實(shí)際負(fù)載功率短時(shí)實(shí)際工作時(shí)間連續(xù)工作制的電動(dòng)電機(jī)發(fā)熱時(shí)間常數(shù)機(jī)額定功率要求滿(mǎn)足條件2)選用連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)②對(duì)工作時(shí)間，可直接由過(guò)載能力和啟動(dòng)能力來(lái)選擇。7.3.3重復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇圖7.7表示生產(chǎn)機(jī)械短時(shí)間的工作、停歇交替運(yùn)行，用暫載率(或持續(xù)率)表示特征，有如下兩種方法：②對(duì)工作時(shí)間，可直接由①選重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)暫載率(或持續(xù)率)為15%，25%，40%和60%，并以25%為額定暫載率。不同的暫載率下有不同的電機(jī)額定功率

重復(fù)短時(shí)工作制換算功率電動(dòng)機(jī)樣本功率

注意①選重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)2)選擇連續(xù)工作制的普通電動(dòng)機(jī)認(rèn)為=100%，再按計(jì)算選擇。連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)樣本功率換算功率連續(xù)工作制換算功率3.2.4電動(dòng)機(jī)容量選擇的統(tǒng)計(jì)法和類(lèi)比法根據(jù)發(fā)熱理論進(jìn)行計(jì)算來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的方法，具有可靠的理論依據(jù)，但是要獲得精確的結(jié)果，計(jì)算的過(guò)程非常復(fù)雜?？梢圆捎媒y(tǒng)計(jì)法和類(lèi)比法。統(tǒng)計(jì)法：對(duì)國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型機(jī)床所選用的電動(dòng)機(jī)額定功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并結(jié)合我國(guó)的生產(chǎn)實(shí)際情況，從中找出電動(dòng)機(jī)容量與機(jī)床主要參數(shù)之間的關(guān)系，并用數(shù)學(xué)公式描述。類(lèi)比法：對(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行考驗(yàn)的同類(lèi)型生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行調(diào)查研究，并對(duì)其主要參數(shù)和工作條件進(jìn)行類(lèi)比，從而確定新設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)械所需電動(dòng)機(jī)的容量。3.2.4電動(dòng)機(jī)容量選擇的統(tǒng)計(jì)法和類(lèi)比法3.3常用電器元件的選擇3.3.1接觸器的選擇3.3.2電磁式繼電器的選擇3.3.3熱繼電器的選擇3.3.4時(shí)間繼電器的選擇3.3.5主令電器的選擇3.3.6熔斷器的選擇3.3.7自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的選擇3.3常用電器元件的選擇3.3.1接觸器的選擇3.3.1接觸器的選擇選擇接觸器主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)：電源種類(lèi)（直流或交流）；主觸點(diǎn)額定電流；輔助觸點(diǎn)的種類(lèi)、數(shù)量和觸點(diǎn)的額定電流；電磁線圈的電源種類(lèi)、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機(jī)床應(yīng)用最多的是交流接觸器。

交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。

(1)主觸點(diǎn)額定電流IN可根據(jù)下面經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇：

式中，IN為接觸器主觸點(diǎn)額定電流（A）;K為比例系數(shù)，一般取1-1.4；

PN為被控電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；UN為被控電動(dòng)機(jī)額定線電壓（V）。

(2)交流接觸器主觸點(diǎn)額定電壓一般按高于電路額定電壓來(lái)確定。

(3)根據(jù)控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓

(4)接觸器輔助觸點(diǎn)的數(shù)量、種類(lèi)應(yīng)滿(mǎn)足電路的需要。

3.3.1接觸器的選擇3.3.2電磁式繼電器的選擇一般繼電器的選擇一般繼電器也叫電磁繼電器。選用時(shí)，除滿(mǎn)足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過(guò)電流繼電器、欠電流繼電器、過(guò)電壓繼電器、欠電壓繼電器、中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時(shí)也應(yīng)注意。時(shí)間繼電器的選擇從以下幾方面考慮：

1)根據(jù)控制電路的要求來(lái)選擇延時(shí)方式，即通電延時(shí)型或斷電延時(shí)型。

2)根據(jù)延時(shí)準(zhǔn)確度要求和延時(shí)長(zhǎng)、短要求來(lái)選擇。

3)根據(jù)使用場(chǎng)合、工作環(huán)境選擇合適的時(shí)間繼電器。3.3.2電磁式繼電器的選擇一般繼電器的選擇一般繼電器也按照電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來(lái)考慮。

(1)熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇。星形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)熱繼電器，三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器

(2)熱元件額定電流的選擇。一般可按下式選?。?/p>

式中，IR為熱元件的額定電流；IN為電動(dòng)機(jī)的額定電流。對(duì)于工作環(huán)境惡劣、起動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)，則按下式選?。?/p>

熱元件選好后，還需根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)調(diào)整它的整定值。3.3.3熱繼電器的選擇按照電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來(lái)考慮。3.33.3.4時(shí)間繼電器的選擇

1)根據(jù)控制電路的要求來(lái)選擇延時(shí)方式，即通電延時(shí)型或斷電延時(shí)型。

2)根據(jù)延時(shí)準(zhǔn)確度要求和延時(shí)長(zhǎng)、短要求來(lái)選擇。

3)根據(jù)使用場(chǎng)合、工作環(huán)境選擇合適的時(shí)間繼電器3.3.4時(shí)間繼電器的選擇1)根據(jù)控制電路的要求來(lái)選擇延3.3.6熔斷器的選擇熔斷器選擇內(nèi)容主要是熔斷器種類(lèi)、額定電壓、額定電流等級(jí)和熔體額定電流。熔體額定電流IR的選擇是主要參數(shù)。單臺(tái)長(zhǎng)期工作的異步電動(dòng)機(jī)

式中，IN為異步電動(dòng)機(jī)額定電流。用一組熔斷器保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)

式中，Imax為容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定電流；ΣIN為其他電動(dòng)機(jī)額定電流之和。3.3.6熔斷器的選擇3.3.7自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的選擇3.3.7自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的選擇3.4電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例3.4.1電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法:

1.一般設(shè)計(jì)法：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用已知的各種典型的控制環(huán)節(jié)直接設(shè)計(jì)要求的控制線路。

要求：設(shè)計(jì)人員熟悉大量的控制線路；掌握多種典型的控制線路的設(shè)計(jì)資料；具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。2.邏輯設(shè)計(jì)法：將控制電路中的各種低壓電器的通與斷、閉合與斷開(kāi)等都看成邏輯變量，并用邏輯函數(shù)關(guān)系式表示，然后通過(guò)簡(jiǎn)化再繪制相應(yīng)的控制線路。

特點(diǎn)：設(shè)計(jì)方法難度大，設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜。3.4電氣控制線路設(shè)計(jì)舉例3.4.1電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法3.4.2電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例

（龍門(mén)刨床橫梁升降—夾緊控制線路設(shè)計(jì)）3.4.2電氣控制線路設(shè)計(jì)實(shí)例

（龍門(mén)刨床橫梁升降—夾緊橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求（1）由于刨床工件加工位置高低不同，要求橫梁沿立柱能作上升、下降的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。（2）為確保切削加工的進(jìn)行，正常情況下橫梁應(yīng)夾緊在立柱上，夾緊裝置由夾緊電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而橫梁的上、下移動(dòng)由另一臺(tái)橫梁升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。（3）在動(dòng)作配合上，當(dāng)橫梁升降時(shí)應(yīng)該按照下列順序進(jìn)行：橫梁上升：橫梁松開(kāi)→上升移動(dòng)→橫梁夾緊橫梁下降：橫梁松開(kāi)→下降移動(dòng)→橫梁夾緊并回升

由此可知橫梁下降時(shí)，多了一個(gè)短時(shí)回升動(dòng)作，其目的在于消除多動(dòng)螺母上端面與絲杠下端面的間隙，防止加工過(guò)程中將橫梁上抬，造成橫梁歪斜，影響加工精度。（4）橫梁升降應(yīng)設(shè)有限位保護(hù)，而夾緊電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有夾緊力保護(hù)。橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求1、由于加工工件的位置高低不同，要求橫梁能沿立柱上下移動(dòng)；

2、為保證加工質(zhì)量和工作安全，橫梁在立柱上必須有夾緊裝置；

3、能點(diǎn)動(dòng)操作調(diào)整橫梁位置；

4、橫梁夾緊與升降之間有一定的操作順序；

按上升(下降)按鈕——放松——升降

松開(kāi)按鈕——橫梁立即停止移動(dòng),自動(dòng)夾緊于立柱

5、夾緊到一定程度,夾緊電機(jī)應(yīng)自動(dòng)停止；

6、限制橫梁在上下兩個(gè)方向的移動(dòng)距離；

7、具有必要的連鎖保護(hù)；1、由于加工工件的位置高低不同，要求橫梁能沿立柱１．初步設(shè)計(jì)（1）主電路的設(shè)計(jì):①?gòu)臋M梁運(yùn)動(dòng)要求出發(fā),橫梁移動(dòng)由橫梁升降電動(dòng)機(jī)M1和橫梁夾緊放松電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，且都有正反轉(zhuǎn)。②夾緊電動(dòng)機(jī)需要的夾緊力保護(hù)，用過(guò)電流繼電器KI來(lái)實(shí)現(xiàn)。１．初步設(shè)計(jì)（2）控制電路的設(shè)計(jì):①由于橫梁升降運(yùn)動(dòng)為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)M1采用點(diǎn)動(dòng)控制。M2則按一定的順序自動(dòng)控制。②根據(jù)橫梁移動(dòng)時(shí)的控制程序要求，M2與M1之間有一定的順序關(guān)系：當(dāng)發(fā)出“上升”指令后，M2電動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作，將橫梁松開(kāi)，待橫梁完全松開(kāi)后，發(fā)出信號(hào)，使M2電動(dòng)機(jī)停止工作，并使M１