2.4　電氣控制電路的一般設計法

一般設計法，又稱經驗設計法。它是根據生產工藝要求，利用各種典型的電路環(huán)節(jié)，直接設計控制電路的方法。這種設計方法比較簡單，但要求設計人員必須熟悉大量的控制線路。在設計過程中往往還要經過多次反復的修改、試驗，才能使線路符合設計的要求。即使這樣，所得出的方案不一定是最佳方案。

一般設計法沒有固定模式，通常先用一些典型線路環(huán)節(jié)拼湊起來實現某些基本要求，然后根據生產工藝要求逐步完善其功能，并加以適當的聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。由于是靠經驗進行設計的，因而靈活性很大。

　　

用一般方法設計控制電路時，應注意以下幾個原則：

①應最大限度地實現生產機械和工藝對電氣控制電路的要求。

②在滿足生產要求的前提下，控制線路應力求簡單、經濟。

a.盡量選用標準的、常用的或經過實際考驗過的電路和環(huán)節(jié)。

b.盡量縮短連接導線的數量和長度。特別要注意電氣柜、操作點和限位開關之間的連接線，如圖2-14所示。圖2-14（a）所示的接線是不合理的，因為按鈕在操作臺上，而接觸器在電氣柜內，這樣接線就需要由電氣柜二次引出連接線到操作臺上的按鈕上。因此，一般都將啟動按鈕和停止按鈕直接連接，如圖2-14（b）所示，這樣可以減少一次引出線。

c.盡量縮減電器的數量，采用標準件，并盡可能選用相同型號。

d.應減少不必要的觸點，以便得到最簡化的線路。

e.控制線路在工作時，除必要的電器必須通電外，其余的盡量不通電以節(jié)約電能。以三相異步電動機串電阻降壓啟動控制電路為例，如圖2-15（a）所示，在電動機啟動后接觸器KM1和時間繼電器KT就失去了作用。若接成圖2-15（b）所示的電路時，就可以在啟動后切除KM1和KT的電源。

③保證控制線路的可靠性和安全性。

a.盡量選用機械和電氣壽命長、結構堅實、動作可靠、抗干擾性能好的電氣元件。

b.正確連接電器的觸點。同一電器的常開觸點和常閉輔助觸點靠得很近，如果分別接在電源的不同相上，如圖2-16（a）所示，由于限位開關S的常開觸點與常閉觸點不是等電位，當觸點斷開產生電弧時，很可能在兩觸點間形成飛弧而造成電源短路。如果按圖2-16（b）接線，由于兩觸點電位相同，就不會造成飛弧。

c.在頻繁操作的可逆電路中，正、反轉接觸器之間不僅要有電氣聯(lián)鎖，而且要有機械聯(lián)鎖。

d.在電路中采用小容量繼電器的觸點來控制大容量接觸器的線圈時，要計算繼電器觸點斷開和接通容量是否足夠。如果繼電器觸點容量不夠，須加小容量接觸器或中間繼電器。

e.正確連接電器的線圈。在交流控制電路中，不能串聯(lián)接入兩個電器的線圈，如圖2-17所示。即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許的。因為交流電路中，每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個電器動作總是有先有后，不可能同時吸合。假如交流接觸器KM1先吸合，由于KM1的磁路閉合，線圈的電感顯著增加，因而在該線圈上的電壓降也相應增大，從而使另一個接觸器KM2的線圈電壓達不到動作電壓。因此，當兩個電器需要同時動作時，其線圈應該并聯(lián)連接。

f.在控制電路中，應避免出現寄生電路。在控制電路的動作過程中，那種意外接通的電路稱為寄生電路（或稱假回路）。例如，圖2-18所示是一個具有指示燈和熱保護的正反向控制電路。在正常工作時，能完成正反向啟動、停止和信號指示。但當熱繼電器FR動作時，電路中就出現了寄生電路，如圖2-18中虛線所示，使正轉接觸器KM1不能釋放，不能起到保護作用。因此，在控制電路中應避免出現寄生電路。

g.應具有完善的保護環(huán)節(jié)，以避免因誤操作而發(fā)生事故。完善的保護環(huán)節(jié)包括過載、短路、過流、過壓、欠壓、失壓等保護環(huán)節(jié)，有時還應設有合閘、斷開、事故等必需的指示信號。

④應盡量使操作和維修方便。