電氣控制線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

摘 要 只有優(yōu)化電氣控制設(shè)備，電氣控制設(shè)備才能正常的使用。設(shè)計(jì)人員要把握電氣控制線路設(shè)計(jì)的原則，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法、強(qiáng)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，這三項(xiàng)內(nèi)容是電氣控制線路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】電氣 控制線路 設(shè)計(jì)

隨著社會不斷的發(fā)展，人們越來越需要使用大量的電氣控制設(shè)備，電氣控制設(shè)備的使用需要電力系統(tǒng)的支持，優(yōu)化電氣控制線路設(shè)計(jì)就是優(yōu)化電氣控制設(shè)備使用的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，只有優(yōu)化電氣控制設(shè)備，電氣控制設(shè)備才能正常的使用。

1 電氣控制線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的原則

1.1 標(biāo)準(zhǔn)化原則

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的有兩個：

（1）便于工作人員進(jìn)行管理和維修，如果設(shè)計(jì)方法或使用的設(shè)備不標(biāo)準(zhǔn)，那么工作人員進(jìn)行維修時，就需要花費(fèi)大量的時間、精力來探索線路的設(shè)計(jì)原理及內(nèi)在機(jī)理，這不利于工作人員開展電氣控制線路的維護(hù)及管理工作。

（2）便于拓展，如果設(shè)計(jì)的線路或使用的設(shè)備不標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)進(jìn)行拓展可能會存在難題，比如工作人員要升級換代設(shè)備，可能會出現(xiàn)購買不到相應(yīng)設(shè)備的問題。

1.2 經(jīng)濟(jì)化原則

電氣控制線路既要具有拓寬性，又要具有經(jīng)濟(jì)性。電氣控制線路設(shè)計(jì)的內(nèi)容包含電力輸送、電力輸送控制、電力能源供給這三項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。三項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)都必須滿足經(jīng)濟(jì)化的原則，否則電力控制系統(tǒng)在應(yīng)用時會耗費(fèi)大量的能源，從而既帶來自然能源消耗多的問題，又帶來電力控制系統(tǒng)使用耗費(fèi)成本大的問題。

1.3 穩(wěn)定性原則

電氣控制線路必須具有穩(wěn)定性。這是因?yàn)槿绻姎饩€路穩(wěn)定性不足，不僅會給用戶帶來不良的體驗(yàn)，還會引發(fā)各種安全事故。比如斷路會引發(fā)火災(zāi)事故，電壓過高會帶來人生安全事故等，電氣控制線路設(shè)計(jì)要優(yōu)化線路設(shè)計(jì)方案確保電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

2 電氣控制線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的方法

2.1 設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)理念的核心為簡化線路。如果線路過于復(fù)雜，會帶來以下的問題：

（1）成本損耗的問題，線路越長，意味著電力輸送時，能耗消耗得越多，無論從環(huán)保的角度，或從節(jié)省成本的角度，都應(yīng)盡可能縮短輸電線路。

（2）智能判斷的問題，如果線路分叉過多，線路判斷可能易出現(xiàn)故障，為此，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)線路交叉、循環(huán)、寄生等問題。

（3）線路耦合的問題，線路傳輸時，會產(chǎn)生電磁場，雖然線路外會套上絕緣管套，避免電磁場造成的干擾，但是由于種種原因，干擾的問題還是不可避免的，如果線路過于復(fù)雜，就會出現(xiàn)電磁干擾嚴(yán)重的問題。綜合以上的原因，電氣控制線路要盡量簡單。

2.2 設(shè)計(jì)方法

2.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括兩個方面：

（1）與控制對象有關(guān)的內(nèi)容，它包括設(shè)備的類型、型號、容量等。

（2）根據(jù)控制的需求設(shè)計(jì)控制線路、電器元件、設(shè)計(jì)電氣原理圖、地裝圖、互連圖。

以上的設(shè)計(jì)過程要依序進(jìn)行，順序如下：分析控制對析，分析電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書→確定傳輸方式及控制方案→選擇電動機(jī)→設(shè)計(jì)電氣原理圖→列出電器元件清單→設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)計(jì)控制方法控制元件→繪制安裝圖及位置圖→編寫一系列操作文本。

2.2.2 設(shè)計(jì)條件

確定設(shè)計(jì)內(nèi)容后，要讓設(shè)計(jì)條件一一齊備，為后續(xù)的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。電氣設(shè)計(jì)的條件如下：設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，讓電壓、頻率、容量、電流等條件滿足后續(xù)的設(shè)計(jì)要求，這是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；確定操作需要的元?dú)饧O(shè)備，它們是操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的對象；設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)，以PLC為例，要設(shè)計(jì)PLC的輸入控制、輸出控制、安全系統(tǒng)等，這是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)；設(shè)計(jì)電力拖動數(shù)據(jù)，包括電力設(shè)備的數(shù)量、負(fù)荷、調(diào)速、控制等方案，為電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。確定以上設(shè)計(jì)條件后，繪制電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖，標(biāo)明每項(xiàng)內(nèi)容的參數(shù)。

2.2.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

結(jié)合設(shè)計(jì)原則完成線路設(shè)計(jì)；結(jié)合項(xiàng)目差異性進(jìn)行設(shè)計(jì)，部分電氣控制系統(tǒng)通用性較強(qiáng)，可以依照常規(guī)的設(shè)計(jì)方案來設(shè)計(jì)；部分電氣控制系統(tǒng)有特殊的要求，需要依照特殊的需求作專門的設(shè)計(jì)；控制的復(fù)雜程度影響線路的設(shè)計(jì)，線路的設(shè)計(jì)必須滿足控制的需求；在滿足項(xiàng)目功能需求的前提下，要考慮線路設(shè)計(jì)的工藝性。

3 電氣控制線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的要點(diǎn)

3.1 負(fù)荷的設(shè)計(jì)

負(fù)荷的設(shè)計(jì)是電氣控制線路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。比如如果一味加大電氣控制線路的負(fù)荷量，那么雖然一定能滿足用戶的需求，但是卻會損耗大量的電能，帶來電力使用成本增加的問題；在設(shè)計(jì)負(fù)荷量的時候，如果設(shè)計(jì)負(fù)荷過小，則會出現(xiàn)各種使用故障，甚至帶來安全隱患。在設(shè)計(jì)電氣控制線路時，要在滿足需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合拓展性，合理的設(shè)計(jì)線路負(fù)荷。負(fù)荷設(shè)計(jì)的要點(diǎn)為：以電氣控制線路需求為基礎(chǔ)，在分析電源能源需求總量、電力輸送損號、元器件使用及拓展的基礎(chǔ)上，科學(xué)的設(shè)定負(fù)荷。

3.2 線路的設(shè)計(jì)

線路的設(shè)計(jì)包含穩(wěn)定性與安全性兩方面的內(nèi)容。線路應(yīng)從簡化線路、電氣控制線路對穩(wěn)定性和安全性要求極高，這是由于電氣控制線路如果出現(xiàn)故障，會影響電氣設(shè)備運(yùn)作的緣故，為此，電氣設(shè)計(jì)人員要從整體設(shè)計(jì)上保持電氣控制的安全性。比如當(dāng)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，電氣線路需能自動閉合出現(xiàn)故障的線路，讓整個系統(tǒng)能正常運(yùn)行；或者線路能自動閉合出現(xiàn)故障的線路后，開啟另一條線路，讓整條線路依然能成為一條閉合線路。線路設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定和安全決定了電氣控制線路設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

3.3 調(diào)頻的設(shè)計(jì)

有些電氣設(shè)備在運(yùn)行時，運(yùn)轉(zhuǎn)的速度會發(fā)生變化，如果只有一條線路，就不能滿足電氣設(shè)備的調(diào)頻需求，為了發(fā)揮設(shè)備的調(diào)頻功能，電氣控制線路也要具有調(diào)頻性。電氣控制線路可以應(yīng)用將設(shè)備分級的方式完成調(diào)頻。即設(shè)備提出一個調(diào)頻需求后，線路可立即切換到滿足設(shè)備運(yùn)行的電氣線路上。

4 總結(jié)

電氣控制線路設(shè)計(jì)的方案是靈活多變的，然而它的設(shè)計(jì)也有其規(guī)律性。設(shè)計(jì)人員要把握電氣控制線路設(shè)計(jì)的原則，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法、強(qiáng)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，只有把握好這三方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，才能設(shè)計(jì)出合理的電氣控制線路。

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作者簡介

黃元浦（2000-），男，河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣人。高中在讀。研究方向?yàn)殡姎庾詣踊?/p>

作者單位

河南省南陽市油田實(shí)驗(yàn)高中高三一班 河南省南陽市 473132endprint