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探析電器控制電路與模擬電路設(shè)計(jì)論文
摘要:本文從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法和電器工作流程圖法這三個(gè)角度，分別介紹常用的電器控制的電路設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)要分析它的設(shè)計(jì)原則等相關(guān)知識(shí)，綜合對(duì)比三者的優(yōu)缺點(diǎn)。電路控制應(yīng)用中不容忽視的一環(huán)是電路設(shè)計(jì)，通過分析，為設(shè)計(jì)人員提供參考依據(jù)，有助于簡(jiǎn)單便捷地實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的電器控制電路要求。
關(guān)鍵詞:電路設(shè)計(jì);電器控制;方法;比較
1簡(jiǎn)述電器控制電路設(shè)計(jì)方法
電器控制電路設(shè)計(jì)方法最常用的有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法和電器工作流程圖方法�，F(xiàn)就多角度地分析敘述的三種方案。沒有固定模式，典型電路環(huán)節(jié)拼湊實(shí)現(xiàn)基本要求，依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這種方法叫經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。采用這類方案，應(yīng)注意以下原則性的要求:
第一點(diǎn)是在設(shè)計(jì)前，要調(diào)查清楚生產(chǎn)要求，需對(duì)同類產(chǎn)品分析與綜合，最大限度地實(shí)現(xiàn)工藝與功能要求。一般來說，只要滿足了起動(dòng)、反向和制動(dòng)，并在規(guī)定范圍內(nèi)平滑調(diào)速，或是發(fā)出保護(hù)信號(hào)預(yù)報(bào)等基本問題，觀察其基本反映，征求設(shè)計(jì)人員的意見，因地制宜，針對(duì)性的對(duì)比綜合研究，提出詳實(shí)地設(shè)計(jì)計(jì)劃，以此作為該類方法的依存。
第二點(diǎn)是電器控制電路在滿足基本生產(chǎn)要求后，應(yīng)讓電路做到簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。盡量少選用電器，數(shù)量少，節(jié)約成本。盡量選用驗(yàn)證過的電路和環(huán)節(jié)，滿足實(shí)驗(yàn)所求。盡量選用短的連接線，接觸點(diǎn)數(shù)量應(yīng)越來越少。必須能實(shí)現(xiàn)三個(gè)盡量，把控設(shè)計(jì)方法在范圍內(nèi)，才能更好地凸顯此方法的優(yōu)勢(shì)。
第三點(diǎn)是安全性在電路設(shè)計(jì)中是第一位的，若是連安全性都沒法保證，那么，設(shè)計(jì)的電路就根本沒法正常運(yùn)作。選用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)、抗干擾性能好的電器元件。必須避免以下三種情況：一是避免寄生回路在控制電路里出現(xiàn)。二是避免按次序接通電器后，另一電器的控制電路才能接通。三是避免誤操作，電路中需設(shè)有保護(hù)環(huán)節(jié)和一些信號(hào)指示等，保證電路能可靠的動(dòng)作，減少事故發(fā)生的概率。電路里一般需有過載、短路、過流、過壓、失壓等保護(hù)措施，指示信號(hào)有合閘、斷開、事故、安全等。同時(shí)，電器聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖，在頻繁操作的可逆電路中，正反向接觸器之間必須是有聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式根據(jù)電網(wǎng)容量的狀態(tài)決定，如它的電壓大小、頻率的波動(dòng)范圍和沖擊電流允許值等參數(shù)。直接起動(dòng)或是間接起動(dòng)都需參照電路的實(shí)際情況決定。如果大容量接觸器的線圈是用小容量繼電器的觸頭來控制的，觸點(diǎn)線圈必須正確連接電器。同時(shí)，必須計(jì)算繼電器觸頭斷開和接通容量是否足夠。不夠時(shí)，小容量接觸器或中間繼電器必須增加，以此來保障電路狀態(tài)可靠的工作。
第四點(diǎn)是減少人工操作的頻繁度，增加自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制的方式。盡量選擇操作和維修方便的控制機(jī)構(gòu)，在控制形式上，能便捷地在兩種控制方式之間自由轉(zhuǎn)換，避免帶電檢查和維修。邏輯設(shè)計(jì)法一般是接觸器和繼電器系統(tǒng)，利用邏輯代數(shù)，最小化原件量設(shè)計(jì)出控制電路�！�1”和“0”分別表示相互對(duì)立的物理狀態(tài)，線圈正在通電用“1”表示，它是指線圈繼電器和接觸器觸頭閉合。線圈已經(jīng)斷電代表的是“0”，在處于斷開觸頭的階段。線圈通、斷電的基礎(chǔ)及其動(dòng)斷觸頭的現(xiàn)實(shí)情況是組成線圈與電源聯(lián)系的不容忽視地重要一環(huán)。在這種設(shè)計(jì)方法里，也需考慮邏輯函數(shù)運(yùn)算、簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)等幾方面的因素。將觸頭狀態(tài)的邏輯變量，通過邏輯函數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際電路的形式，便于設(shè)計(jì)人員的工作，這就是設(shè)計(jì)人員參考的第一要素，即邏輯函數(shù)運(yùn)算。簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)一般來說是指簡(jiǎn)化各類繼電器與接觸器電路，可通過公式法和基本定律進(jìn)行化簡(jiǎn)。在實(shí)際電路組合里，化簡(jiǎn)時(shí)，必須注意不可或缺地兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。其一是不必為了化簡(jiǎn)而強(qiáng)行節(jié)省觸點(diǎn)，可多用觸點(diǎn)來使電路的實(shí)際邏輯功能更加清晰明了，利于讀者的閱讀與思考。其二是限制觸點(diǎn)的容量，不能超過電路所承載的關(guān)斷任務(wù)范圍。邏輯設(shè)計(jì)法的使用時(shí)注意要點(diǎn)已簡(jiǎn)要說明，相比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)思路。電器工作流程圖方法是在前兩種設(shè)計(jì)方法上逐步發(fā)展起來的，人們遵循從左到右的繪制原則。啟動(dòng)和停止階段指的是電流兩種工作狀態(tài)，這是電流的工作流程的兩個(gè)階段。左側(cè)是繪制電器“KA”“SB”、接觸器“KM”等控制電路的文字按鈕，用不同的狀態(tài)框表達(dá)電器元件的差異。狀態(tài)框與元件應(yīng)保持同一水平位置，以時(shí)間為序，畫出匹配的電氣文字符號(hào)。約定俗成，人們公認(rèn)電器動(dòng)作用黑框來代表，白框表達(dá)的則是電器釋放這一概念，按鈕框說的是點(diǎn)動(dòng)按鈕。實(shí)線相連接狀態(tài)框是指控制電路，反之，與虛線相連的狀態(tài)框，說的是非控制電路。
2分析比較電器控制電路設(shè)計(jì)方法
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法適用于設(shè)計(jì)人員能熟練掌握電路控制方法的內(nèi)容，且操作方便、快捷，對(duì)設(shè)計(jì)人員要求不高，只需具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)里，特別容易出現(xiàn)較多問題，只能反復(fù)修改和試驗(yàn)，直至符合電路設(shè)計(jì)要求。雖說它出現(xiàn)問題的概率高，可這類方法合理性好，復(fù)雜電路能完成設(shè)計(jì)。相較于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來說，邏輯設(shè)計(jì)法的工作難度比較大，短時(shí)間里不容易掌握。在實(shí)際狀況里，電器可隨意排次序，為實(shí)現(xiàn)基本要求，增加輔助電器，使得未確定最終結(jié)果是設(shè)計(jì)方案多種多樣，不具唯一性。彌補(bǔ)了前兩種設(shè)計(jì)上的不足。即，不需要豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，難度不是很大，按照時(shí)間原則進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。
3結(jié)語
本文敘述了三種電器控制電路設(shè)計(jì)方法，它們有著獨(dú)屬于自己的特點(diǎn)，各自的側(cè)重點(diǎn)不同。經(jīng)驗(yàn)和邏輯設(shè)計(jì)法難度較大，以時(shí)間為原則的電器工作流程圖法，彌補(bǔ)了這兩種方法的不足。根據(jù)實(shí)際工作的功能要求，選擇最合適的設(shè)計(jì)方法，便于設(shè)計(jì)人員使用。
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