【电气学院】老师傅教您电气设计，这些步骤您可千万不能漏！

1、最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。

2、设计方案要合理。在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。

3、机械设计与电气设计应相互配合。许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。

4、确保控制系统安全可靠地工作。

电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等。

电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分：

A.原理设计内容

（l）拟订电气设计任务书。

（2）确定电力拖动方案，选择电动机。

（3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。

（4）选择电器元件，制订元器件明细表。

（5）编写设计说明书。

B.工艺设计内容

（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。

（2）设计组件布置图、安装图和接线图。

（3）设计电气箱、操作台及非标准元件。

（4）列出元件清单。

（5）编写使用维护说明书。

电气控制系统设计的一般步骤：

1、拟订设计任务书

设计任务书是整个电气控制系统的设计依据，又是设备竣工验收的依据。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。

电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：

2、确定电力拖动方案

电力拖动方案选择是电气控制系统设计的主要内容之一，也是以后各部分设计内容的基础和先决条件。

主要从几个方面考虑电力拖动方案：

3、拖动电动机的选择基本原则

4、选择控制方式

控制方式要实现拖动方案的控制要求。随着现代电气技术的迅速发展，生产机械电力拖动的控制方式从传统的继电接触器控制向PLC控制、CNC控制、计算机网络控制等方面发展，控制方式越来越多。控制方式的选择应在经济、安全的前提下，最大限度地满足工艺的要求。

5、设计电气控制原理图，并合理选用元器件，编制元器件明细表。

6、设计电气设备的各种施工图纸。

7、编写设计说明书和使用说明书。

二、电气控制原理电路设计的方法与步骤

1、电气控制原理电路的基本设计方法

电气控制原理电路设计的方法有分析设计法和逻辑设计法。

（1）、分析设计法

分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。

优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用；

缺点是设计出的方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。

（2）、逻辑设计法

逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。

优点是能获得理想、经济的方案。

缺点是这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。

2、电气原理图设计的基本步骤

（l）根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。

（2）设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路 、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。

（3）绘制总原理图。

（4）恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。

3、原理图设计的一般要求

（1）、电气控制原理应满足工艺的要求

在设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解，并在此基础上来考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置。

（2）、控制电路电源种类与电压数值的要求

对于比较简单的控制电路，往往直接采用交流380V或220V电源，不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路，应采用控制电源变压器，将控制电压降到110V或48V、24V。对于操作比较频繁的直流电力传动的控制电路，常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路，常采用24V直流电源供电。

交流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：

6V，24V，48V，110V（优选值），220V，380V，50Hz。

直流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：

6V，12V，24V，48V，110V，220V。

（3）、确保电气控制电路工作的可靠性、安全性

②合理安排电器元件和触点的位置。

对于某些回路，电器元件或触点位置互换时，并不影响其工作原理，但在实际运行中，影响电路安全并关系到导线长短，如图a）接法既不安全又浪费导线。图b）所示的接法较为合理。

③防止出现寄生电路。

寄生电路是指在控制电路的动作过程中，意外出现不是由于误操作而产生的接通电路。图是一个具有指示灯和过载保护的电动机正反转控制电路。正常工作时，能完成正反向起动、停止与信号指示。但当FR动作断开后，电路出现了如图中虚线所示的寄生电路，使接触器KM1不能可靠释放而得不到过载保护。如果将FR触点位置移到SB1上端就可避免产生寄生电路。

④尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。

⑤控制电路工作时，应尽量减少通电电器的数量，以降低故障的可能性并节约电能。

⑥在电路中采用小容量的继电器触点来断开或接通大容量接触器线圈时，要分析触点容量的大小，若不够时，必须加大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。

4、应具有必要的保护环节

控制电路在事故情况下，应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全，并能有效地制止事故的扩大。为此，在控制电路中应采取一定的保护措施，必要时还可设置相应的指示信号。

5、操作、维修方便

控制电路应从操作与维修人员的工作出发，力求操作简单、维修方便。

6、控制电路力求简单、经济

在满足工艺要求的前提下，控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路，缩减电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。