电气控制设计论文

近日小编精心整理了《电气控制设计论文(精选3篇)》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。摘要：在电气控制工作中，电气控制线路的设计具有十分重要的作用，可以对电气设备的生产、设计、操作等方面产生一定的影响。在电气电子的发展过程中，电气电路想要进行良好的运行，就需要电气控制线路设计工作作为基础，因此需要充分重视电气控制线路的设计。所以，本文针对于电气控制线路设计基础进行了详细的探析。

第一篇：电气控制设计论文

电气控制线路的设计探讨

[摘要]电器一体化已经成为机械制造业的发展趋势，在电气管理中，要想保证机电能够发挥出应有的功能，就需要相关的管理和操作人员对电气控制的线路设计有充分的了解，为此才能保证机电的正常使用。

[关键词]机电一体化;电气控制;线路设计

在现代工业生产中，电气的自动化程度与机械设备的使用效能和效率是息息相关的，机电一体化已经成为现在机械工业发展的总趋势。因此，对于电气行业而言，要做好电气的相关工作，首先就必须要掌握生产设备的电气控制设备的线路设计。

无论是何种设计，在进行真正的设计工作之前，都需要树立正确的设计思想，以正确的设计思想来实践设计，保证设计的产品经济实用、先进可靠，使用和维修便捷。一台机械设备的结构形式和使用效能和电气的自动化密切相关，所以在电气控制设计中，需要设计人员根据相应的机械进行设计，这也就要求电气设计人员要对机械的结构和加工工艺，以及使用特点有充分的了解，这样才有可能设计出科学合理，经济实用的机械设备。

一、电气控制系统设计的原则

一般来说，绝大部分的机械设备的控制系统是属于电力拖动控制系统的，所以生产机械电气控制系统设计的基本内容主要包括这几个方面：确定电力拖动方案;设计生产机械电力拖动自动控制线路;选择拖动电机及电器元件，制定电器元件明细表;进行生产机械电力装备施工设计;编写生产机械电气控制系统的说明书与设计文件。

无论是哪种生产机械电气控制系统的设计，第一步都是要正确选择和确定合适的拖动方案。一般来说，影响方案的确定因素主要是设备的工艺要求和结构来选择电动机的数量，同时还要考虑各生产机械的调速要求，以便能够确定调速方案，此外，还必须要考虑使电动机的调速特性与负载特性相适应，这样才能保证电动机能够得到充分合理的应用。

(一)无电气调速要求的生产

如果机械无需要电气调速，或者其起动不频繁，那就需要首先考虑采用鼠笼式异步电动机。如果是在负载静转矩很大的拖动装置中，就需要考虑选择绕线式异步电动机。而如果是在负载较为平稳、容量比较大，而且起停次数不多时，选择同步电动机就显得更为合理，这样不但能够充分发挥同步电动机功率因数高、效率高的优点，也能够有效的调节励磁，保证其工作在过励情况下，有效的提高电网的功率因数。

(二)要求电气调速的生产机械

一般来说，生产机械的调速要求是需要根据，诸如调速范围、机械特性硬度、转速调节级数及工作可靠性、调速平滑性等，来确定和选择拖动方案的。在满足技术指标的前提下，还需要进行经济比较，以便能够最终确定最佳拖动方案。

调速范围D=2—3，调速级数≤2-4时，通常是选择多速笼式异步，或者改变磁极对数的双速电动机拖动。

调速范围D<3，同时无平滑调速要求时，需要考虑采用绕线式转子感应电动机拖动。不过必须要注意的是，这种方式只能用于短时负载和重复短时负载的场合。

调速范围D=3—10，并且对平滑调速有要求时，在容量不大的前提下，可考虑采用带滑差离合器的异步电动机拖动系统。如果根据实际的运转需要，必须要长期运转在低速时，也可考虑采用晶闸管直流拖动系统。

调速范围D=10-100时，就直接使用直流拖动系统或交流调速系统。

(三)电动机调速性质的确定

通常情况下，必须保证电动机的调速性质和生产机械的负载特性相适应。如果是双速笼型异步电动机，当定子绕组由△连接改为YY接法时，其转速从高低速转变为高速，但是其功率变化并不大，这就是说起一般适用于恒功率传动;当定子绕组从Y连接改为YY接法时，它的电动机输出转矩并没有发生变化，适用于恒转矩传动。如果是直流他励电动机，就需要把电枢电压调速改为恒转矩输出;而改变励磁调速为恒功率调速。

二、控制方案的确定原则

机械设备的电气控制方法多种多样，比如说计算机控制、无触点逻辑控制等。在选择和确定控制方案的过程中，设计人员需要遵循一定的原则，才能更好的保证方案的有效性。

(一)控制方式必须要与拖动需要相适应

在特殊情况下，并不是说控制的方式越先进越好，而是应该以经济实用作为一个选择的标准。如果是加工程序基本不变，控制逻辑简单的生产机械设备，就应该使用继电——接触器控制方式;而如果是加工程序变动频繁，控制逻辑复杂的生产机械设备，就需要采用可编程序控制器比较合理一些。

(二)控制方式与通用化程度相适应

所谓的通用化，指的是生产机械加工不同对象的通用化程度。如果是加工一种，或者是几种零件的专业机床，那其通用化的程度不会很高，此时就需要选择固定的控制电路;对于单件或者是小批量，而且加工比较复杂的零件通用机床，就可以考虑优先使用数字程序控制。

(三)控制方式应该最大限度满足工艺的要求

一般来说，需要根据加工对象的工艺要求，保证控制线路有半自动循环、自动循环、手动调整、信号指示和故障诊断的功能，这样才能最大限度的满足工艺的要求。

三、电气控制线路的设计要求

事实上，在进行具体电路设计时，设计人员必须要首先设计主电路，然后再设计控制电路，最后踩上是信号电路及局部照明电路等。等到完成初步设计后，就需要仔细检查，查看线路是否满足设计的要求，同时应该尽可能的进行完善和简化。

(一)控制线路的设计要求

线路的控制是根据不同用途的电气控制线路，在要求上有所不同的，通常来说应该要满足这几个要求：1.必须要符合生产机械的工艺要求，能够按照工艺的顺序准确而可靠地工作。2.保证线路结构简洁有效，尽可能的选用常用的且经过实际考验过的线路。3.操作、调整和检修方便。4.保证具有各种必要的保护装置和联锁环节，能够保证在出现误操作时，减少发生重大事故的可能性。5.安全可靠，工作稳定，符合使用环境条件。

(二)控制线路的设计方法

电气控制线路的设计方法经验设计法和逻辑设计法两种。经验设计法：主要是按照生产工艺的要求，根据电动机的控制方法，选择典型环节线路直接进行设计的，其首先是要按照各种要，把各个独立的控制电路设计出来，最后再根据设备的工艺要求，来确定各部分电路的联锁或联系。这种方法的主要优点是：简单有效，但是也有其缺点，比如说如果是复杂的线路，那就需要有经验丰富的设计人员来完成，而且还必须要绘制大量的线路图，并经多次修改后，才能确定符合要求的、有效的控制线路。逻辑设计法：采用逻辑代数进行设计，按此方法设计的线路结构合理，可节省所用元件的数量。

(三)设计控制线路时应注意的问题

为了使线路设计得简单且准确可靠，设计人员在设计具体线路时，一定要注意以下几个问题：

1.尽量减少连接导线

设计人员在设计控制电路时，必须要把各元器件的实际位置考虑在内，尽量减少配线时的连接导线。如图(a)所示电路就是不合理的。主要是由于按钮往往是安装在操作台上，而接触器是需要安装在电气柜内的，也就是说需要从电气柜内二次引出连接线到操作台上，因此，通常都会把起动按钮与停止按钮直接连接，这就可以减少一次引出线。如图(b)所示为合理的连接。

2.正确连接电器的线圈

通常情况下电压线圈禁止串联使用，如图(a)所示为不正确的连接。因为它们的阻抗并不一致，这就可能会造成两个线圈上的电压分配不等。即便两个线圈的型号相同，外加电压等于它们的额定电压之和，那也是不能这样连接，因为无论是怎么样的接线，所有电器的动作总有先后，而当一个接触器先动作时，它的线圈阻抗就会不断的增大，那就会直接导致该线圈上的电压降增大，而会造成另一个接触器不能吸合，这时就可能会造成线圈烧毁。

而如果是电感量相差悬殊的两个电器线圈，其实也是不能并联连接的。图(b)中直流电磁铁YA与继电器KA并联，这种情况下，在接通电源时是可以正常工作的，但是如果断开电源，那会由于电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大得多，导致继电器很快释放，但电磁铁线圈产生的自感电动势可能会导致继电器还会吸合一段时间，这就可能造成继电器的误动作。

四、结语

总之，电气控制线路与机械机电的运用息息相关。正确的选择电气控制方案，合理选择电气控制路线，可以有效的提高机械的运转效率，可以保证生产机器的安全运转，能够进一步提高生产的效率和效益。

[参考文献]

[1]徐进.基于Protel软件的工厂电气控制图的设计和实现[J].机床电器,2000,(04).

[2]李晓峰,施晓春,林乐锋,赵璇.ИP1250型五轴镗床数控系统的改造[J].机床电器,2001,(01).

[3]陈敏栋.浅谈中间继电器的应用[J].机床电器,2006,(01).

作者：陆斌

第二篇：刍议电气控制线路设计基础

摘 要：在电气控制工作中，电气控制线路的设计具有十分重要的作用，可以对电气设备的生产、设计、操作等方面产生一定的影响。在电气电子的发展过程中，电气电路想要进行良好的运行，就需要电气控制线路设计工作作为基础，因此需要充分重视电气控制线路的设计。所以，本文针对于电气控制线路设计基础进行了详细的探析。

关键词：电气;控制线路;设计基础;电气电子

随着我国工业化的发展，电气设备得到了广泛的运用，使得许多机械设备与电气化产生了十分紧密的联系。在当今机电一体化的背景下，必须要求相关的工作人员充分做好电气控制线路的设计工作。这是做好机电工作的重要基础。

从目前来看，电气控制线路的设计主要包括有制定电力拖动方案、设计自动控制线路、选择拖动电机和元件、制定元件明细表、设计机械电子装备施工、编制生产机械电气控制系统说明书等。

一、进行电气控制线路设计的主要意义

进行电气控制线路设计的主要意义体现在以下三个方面：首先，能够充分满足电气控制线路在运行过程中的符合要求。在电路运行的时候，线路中的机械需要进行大功率的发展，同时还需要考虑到线路负荷率是否超出合理的范围之内，因此稳定线路功率是促进线路运行的重要保障条件，以此提高电气控制线路设计水平，能够满足电气控制线路运行的负荷要求;其次，可以优化电气控制线路的运行方案。任何一种机电设备的线路运行方式都不会是单一的，这主要是由于其必须要承受用户的用电需求，因此需要在设计过程中，设计人员需要考虑到线路之间的兼容性。

所以，为了能够保障电路的正常运行，满足用户的需求，就需要加强电气控制线路的设计水平，设计出多样化的运行方式，保障电气控制线路的运行效率;最后，合理调节电气控制线路的运行速度。在一般情况下，大型机械在运行的时候，内部电机的运行速度是没有变化的，因此需要根据不同的电路需求，进行电路效能的自我调节，其主要目的在于保证电气控制线路的运行速度。因此需要加强电气控制线路的设计，保障电路能够在稳定、安全的环境下运行。

二、电器控制线路设计的原则

电气控制线路设计的原则主要包括有以下三个方面：首先，应用标准化。若设计人员采用一种比较独特的设计方法，则可能会导致电气设备与控制线路出现不兼容的问题，因此需要设计人员按照标准化的原则进行设计;其次，应用稳定化。如果电气控制线路的稳定性偏低，则可能会出现电路无法进行有效的运行，因此在设计过程中，设计人员应该加强电器控制线路的稳定性;最后，应用经济化。

如果将电气控制线路设计得比较简单，工作人员可以在短时间内就可以判断出故障的出现原因，并进行及时的排除，若设计得比较复杂，就需要工作人员对线路进行反复的调试，从而浪费了大量的时间和精力。所以站在经济的角度上来说，设计人员应该将电气控制线路设计得比较简单。

三、電气控制线路的设计手段

(一)电气控制线路的设计思路

从电气控制线路的设计原则中，可以总结出其设计思路：在合理范围内，从最大程度上减少连接的导线数量，如果导线数量过多，会使得线路变得十分复杂;减少导线的交叉性，如果导线的交叉部分过多，则可能会导致线路彼此之间的影响，从而使得线路出现故障，如果在一条线路中，存在着寄生线路，则可能会提高线路判断的复杂性，因此在一定程度上增加调试的难度;减少电气线路的使用数量，若一条电气线路的电力输出方式有读作中，一旦线路出现故障的时候，便会对其他线路产生影响，因此难以控制线路的输出质量。对此，电气控制线路的设计人员需要对线路输出的数量进行良好的控制。

(二)电气控制线路的设计方式

从目前的实际情况而言，电气控制线路的设计方法主要包括有两种，即绘制电路图法和直觉设计法。其中，绘制电路图法，其比较容易修改和判断，具有直观的特点，设计人员可以将绘制电路图法运用在电气控制线路的设计过程之中;而另外一种是直觉设计法，其主要是指根据工作人员日常的工作经验，在接到电气控制线路设计的任务时候，可以根据自身的直觉，立即设计出一套合理的方案。

但是这种设计方法存在着三个问题：首先，该方法要求设计人员必须具有丰富的经验，只有经验丰富的设计人员才能够立即设计出比较实用的方案;其次，针对于设计方案的优化，即使是一名经验丰富的工作人员，也不能保证设计出最简单、最优的方案;再次，难以判断设计故障，如果设计人员设计出的方案无法促使线路的正常运行，设计人员将难以判断出故障出现的地方。

(三)电气控制线路的设计顺序

想要设计出一个合理、实用的电气控制线路，设计人员首先就需要进行整体构思，这是电气控制线路设计的关键。在电气控制线路的设计过程中，所需的元件需要设计人员进行适当的选择，以此实现整体设计，例如在线路中需要运用哪些控制元件，这些元件是否可以采用无功补偿技术等。针对于电气控制线路的辅助设计，包括有信号判断和局部照明设计。在此过程中，信号判断可以提高线路的兼容性，例如设计人员需要在防磁、防水、放电、防油污的思路引导下对线路进行设计，以此强化电气设备的实用性。而局部照明设计能够影响到线路的整体质量，因此工作人员必须要做好局部照明的设计工作。

四、结语

电气控制线路的设立设计对电气控制系统而言，具有十分重要的作用，能够影响到其生产、运行、应用等方面。而一个科学合理的电气控制线路设计需要设计人员具备丰富的工作经验及良好的专业素质，制定出科学的设计实施方案，从而保证电气控制线路的正常运行。

参考文献：

[1] 刘鹏羽.电气控制线路的设计方法探析[J].黑龙江科技信息，2013(4)：11.

[2] 忽大静.关于电气控制线路基础与设计与应用[J].中华民居，2012(1)：887-888.

[3] 林虹.电气控制线路设计基础的探究[J].科技资讯，2014(34)：95-95，97.

[4] 于少军，邵凯.论如何加强企业电气控制线路的合理设计[J].黑龙江科技信息，2011(30)：114-114.

作者简介：

赵文帅(1991-)，男，汉族，四川南充人，本科，研究方向：机械工程及自动化。

作者：赵文帅

第三篇：电气控制线路设计的思路研究

摘 要：电气控制线路设计是电气控制的重要组成部分，和电气设备的生产、设计以及操作都有着十分密切的关系。所以在日常工作中做好电气控制线路的设计，是做好电气控制工作的关键所在。本文主要结合工作实践，就电气控制线路设计的思路和应当坚持的原则进行了分析探讨，以期能够更好的做好电气控制工作。

关键词：电气控制;线路设计;思考研究;经验设计

电气控制线路的设计直接会影响到整个控制系统的性能和安全，因此作为电气工程技术人员必须要掌握电气控制线路设计的原则和方法，这样才能够在设计的过程中不断的对设计方案进行调整和优化，使得电气控制线路能够满足使用的需求。本文主要结合实践，就电气控制线路设计中所应当坚持的一些基本原则进行了分析探讨。

经验设计法是电气控制线路设计中比较常用的一种方法，主要是依据生产工艺的要求，通过各种典型的线路环节，对控制线路进行直接的设计。经验设计法相对来讲比较简单，但是对于设计人员自身的能力要求比较高，设计人员必须要熟悉各种线路设计，同时要掌握多种线路设计的资料，另外还必须要有丰富的线路设计经验。由于经验设计法主要是依靠经验进行电气线路的设计，所以没有固定的、统一的模式可供借鉴。但是在一般情况下具体设计的过程中多是先设计主线路，然后对信号线路和局部线路进设计。在完成了初步的设计之后，要进行详细的检查，检查线路是否符合设计的基本要求，再进行简化和完善。利用经验设计法进行电气控制线路设计的时候应当坚持以下原则。

一、最大限度的了解生产工艺对于电气控制线路设计的要求

在开展电气控制线路设计之前，电气设计人员要对生产工艺有详细的了解，了解整个生产工艺的每一个程序和机械的变动规律。同时要对其他同类产品进行详细的调查和分析，以便能够了解本次设计中生产工艺对于电气控制线路设计的具体要求，从而有针对性的开展电气控制线路设计，使得所设计的电气控制线路能够符合预期。

二、电气控制线路设计应当简单经济

在设计的过程中尽量的减少连续导线的数量。在设计的过程中对于电器元件的触头进行合理的安排，能够最大限度的减少导线的长度，从而达到对线路简化的目的。另外对于不必要的触头也要进行简化，这样可以提升整个电气控制线路的可靠性，在设计的过程中要特别的注意触头的额定电流是否允许。

三、确保控制线路工作的安全性和可靠性

为了能够最大限度的保障电气控制线路工作的可靠性和安全性，应当选择那些结构坚实、动作可靠以及抗干扰性比较好的电器产品。在设计电路的过程中，要正确的连接电器的线圈，在电器控制线路设计的过程中，电器的线圈应当统一接在电源的同一端，使得所有电器的触头在电源的另一端，这样即使是在电器的触头出现短路的情况时候，也不会引发其他电源的短路，从而最大限度的保障电气控制线路设计的安全性。另外要注意设计的线路要适应所在电网的实际情况，依据电网容量的不同允许冲击电流的数值等决定电动机的启动方式是减压启动还是直接启动。

四、在电气控制线路的设计过程中必须要具备一定的保护环节

(一)零电压保护

零电压保护一般主要是依靠并联在启动按钮两端的接触器来实现的。在采用主令控制器SA对电动机进行控制的时候，是通过零电压继电器来实现的。

(二)过流保护

日常使用过程中不正确的启动方式和比较大的负载转矩都会使得电动机出现电动流的故障。和短路电流比较，过电流要比一般的电流小。过电流保护一般常用在绕线转子电动机和直流电动机的控制线路中，主要采取的是接触器和电流继电器进行相互的配合使用。实际的操作过程是将电流继电器线圈接在被保护的主电路之中，常闭的触头要串接在接触器的控制电路之中，在电流达到整定值的时候，其常闭触头就回自动的断开，切断控制电路的电源，接触器自动断开电动机的电源，以达到对电动机进行有效保护的目的。

(三)短路保护

短路保护是电器控制线路设计的重要的内容，一般情况下采取断路器或者是熔断器进行短路保护。在电动机的容量比较小的情况下，控制线路没有必要另外设置熔断器进行短路的保护，这是因为此时主电路的熔断器能够同时作为控制电路的短路保护，能够起到对电动机进行短路保护的作用。但是如果电动机的容量比较大的时候，则要单独的设置熔断器进行短路的保护。断路器一方面可以作为短路的保护，另外还能够进行过载的保护，在线路发生故障的时候，断路器就会进行自动的跳闸，在排除故障之后重新合上断路器就可以继续的进行工作。

五、小结

电气控制线路设计对于整个电气控制都有着十分重要的意义，在电气控制线路的设计中详细的了解生产工艺对于电气控制线路的要求可以为电气控制设计指明方向，同时注意设计的过程中应当坚持简单、经济的原则，确保电气控制设计的安全性和可靠性，这样才能够最大限度的发挥电气控制线路的作用。在做好这些工作的同时，在电气控制线路的设计过程中必须要有一定的保护环节，这是确保电动机安全的重要保障。总而言之，在电气控制线路的设计过程要将安全和实用相互结合起来，这样才能够提高电气控制线路设计工作的质量。

参考文献：

[1]董经天.浅谈油田电气设备维修为油田建设服务[J].China’sForeignTrade，2010(24).

[2]顧卫东，陈玉光.浅谈电气控制系统常见的故障现象及故障分析与解决方法[J].科技信息(科学教研)，2008(19).

[3]安向勇.10千伏弹簧储能断路器烧毁合闸线圈问题的分析与解决[J].广东科技，2008(02).

[4]李迎军，许安平.热电厂输煤QYG400叶轮给煤机技术改造[J].科技风，2009(01).

[5]卜佳男，赵志江.浅谈电气设备控制线路设计内容及方法[J].中国新技术新产品，2012(15).

[6]于少军，邵凯.论如何加强企业电气控制线路的合理设计[J].黑龙江科技信息，2011(30).

[作者简介]邓小楚(1980-)，男，湖北武汉人，硕士研究生，湖北职业技术学院机电工程学院讲师，主要研究电气控制技术。

作者：邓小楚