电气控制设计中应注意的问题

机电一体化是现代工业发展的大趋势，设计人员只有了解电气控制与机电结合技术的最新进展，才可以使将他们融为一体，有效地利用各自特点及效能，设计出造价低、效能高的现代化设备。本文主要对电气控制设计的要求及设计中要注意的问题进行了分析。

【关键词】电气控制设计 注意问题

一般采用继电-接触器控制加工程序及其功能基本固定的设备。电气控制电路设计一般包括 “经验设计法”与“逻辑设计法”两种。经验设计法灵活性很大，没有固定的模式，它是先设计出独立的控制线路，再依照设备工艺的要求确定各部分电路的联系。这种设计方法要求设计人员一定要具有丰富的经验、熟悉大量的控制电路、掌握多种典型线路的设计资料。逻辑设计法对于较复杂生产工艺所要求的控制线路比较适用，设计难度较大，它是分析、设计线路是运用逻辑代数。因此在电气控制设计时，不仅要满足生产工艺、控制电压的数值要求外，还应考虑电路简洁与操作、维修方便等问题，考虑控制电路工作时的可靠性、安全性以及准确性要求。

1 电气控制的设计要求

为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：

（1）在接受设计任务之后，要依照设应完成的设计内容与计要求，制作工作进度计划以及设计任务书，妥善安排时间，确定各阶段需完成的任务量；

（2）在方案确定过程中不但压主动提出问题，同时要广泛讨论意见，在具体设计过程中要多思考，尤其是要计算论证主要参数；

（3）所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条，项目代号，图型符号，回路标号，标题栏，技术要求，元件明细表以及图纸的折叠和装订；

（4）应在规定的时间内完成所有的设计任务；

（5）说明书要求文字简练，通顺，字迹端正，整洁；

（6）如果条件允许，应对自已的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。

2 电气控制设计中需要注意的问题

2.1 了解设备情况与生产工艺需求

满足生产工艺的需求是电气控制的主要目的，所以，搞好电气控制设计的基础是详细了解生产工艺对电气设备的要求以及了解电气设备的具体工作情况。应搜集机电设备的相关运转信息，加强现场调研，并与现场操作的工作经验相结合进行电气控制与设计。

2.2 确保线路简单节约

2.2.1 减少触点，精简线路

在符合生产工艺要求的条件下，触点数目越少，线路越简单，工作可靠性更高，故障率更低，所以要尽可能降低触点的数量。一般使用的方法如下：

（1）变换触点的方式；

（2）将同类触点进行合并；

（3）利用逻辑代数使触点减少；

（4）通过二极管的单向导电使触点数目降低。

2.2.2 降低连接导线数量以及长度

电气控制线路要以实际情况为基础，合理安排电气设备和原件的位置排布以及实际连线，确保连接导线数量最少，长度最短。所以当不同触点连接到同一电器上时，要尽量设计成公共连接线。

2.3 对于电器元件动作时间配合不良造成的 “冒险”与“竞争”需特别注意

在控制情况比较复杂的电路中，电路受到某一控制信号作用，从一种状态到另一种状态的转换，一般有几个电器元件的状态同时变化，就开关电路而言，电器元件的释放有一定的延时作用，就会有元件不能根据要求的逻辑功能输出的现象出现，就会产生“冒险”。对时序电路来说，由于电器元件总有一定的动作时间，就会得到几个不同的输出状态，就会产生“竞争”。 “冒险”以及“竞争”现象都会导致控制回路无法按要求动作，造成控制失灵。因此，在设计电路图时，应要考虑好元件的动作时间。

2.4 保证控制线路的安全性

短路时的强大电流会损伤各种电气元件与设备，因此需要进行相应的短路保护机制设置，以便可以将电源迅速断开。常用的措施主要有采用熔断器与自动开关。机电设备的错误启动以及过大负载造成的电动机出现的较大电流都是过电流的一般问题，电动机转矩过大会对机械传动造成损坏，而过大的冲击负载会造成电动机发出的冲击电流过大，对电动机换向器造成损坏。利用过电流继电器保护电路是常用的解决措施。机电设备的长时间过载运行时，要采用热继电器进行保护，并同时装备过流继电器和熔断器进行辅助运用。在机电设备电气控制的安装、配线过程中，应当预留电器元件的备用触点，必要的时候还应预留备用元件。此外，在进行电气控制设计时还需注意以下内容：

（1）应防治大量电器依次动作才可以接通另一电器的现象；

（2）在控制线路中要尽可能降低电器触点；

（3）设计电路时，因个正确联接电器的线圈；

（4）再设计控制线路是应考虑各种连锁关系；

（5）再设计控制线路是，应尽量减少联接导线的数量与长度；

（6）再设计控制线路是也应考虑有关操纵，故障检查。信号指示，检测仪表，报警及照明等要求。

3 结束语

设计电气控制线路时，还有很多问题需要注意，我们不但要想到控制线路正常工作时的状态，还应想到出现故障的情况及其可能组成的结果；不但应依照设备线路操作频率与电压工作方式、电流等级等要求对电器进行选择，还需想到辅助触头的数量，触点的灭弧容量，合理安排线路。

参考文献

[1]刘利宏.电气控制设计中应注意的几个问题[J].湖南工业职业技术学院学报，2004（03）：28-29+35.

[2]郭选明.试论电气控制设计中应注意的几个问题[J].煤炭技术，2012（10）：251-252.

[3]唐辉.浅谈电气控制原理图设计应注意的问题[J].科技信息，2009（12）：162.

[4]张俊海.机电设备电气控制的注意事项探究[J].科技致富向导，2013（14）：364.

作者单位

甘肃机电职业技术学院 甘肃省天水市 741000