电路控制线路设计

刘惕乾

摘 要：作为电气设计中必需的一个环节，电气控制线路的设计对于保证电气系统的安全性、稳定性有着决定性的作用，尤其是在后期的电气设备维护以及设备的正常使用上，所以，设计电气控制线路的过程中，其基本的一些要求是必须要了解和掌握的。

因此，文章将简单地介绍设计电气控制线路的目的，其次对其设计的原则进行分析，最终，提出可靠的、合理的设计方案。关键词：电气控制；线路设计；研究由于社会的进步，科技的发展，德国率先提出了“工业4.0”的概念，为了顺应时代潮流，我国也相应地提出“中国制造2025”的战略计划。然而在现代的工业生产中，机械制造智能化非常依赖一个国家的电气化水平，随着机电一体化的不断发展，在机电设备的设计过程中，电气控制线路的设计是其中最为重要的。因此必须要保证电气控制线路的设计是合理的，才能保證机电设备的正常运行。

1 设计电气控制线路的目的

1.1 符合负载的要求

在进行电气控制线路的设计过程中，设计人员应该将整个系统的最大负载考虑进去。如果机电设备在进行大功率的输出时，电气控制线路承受不了那么高的负载，那么机电设备就会发生故障，轻则设备损坏，重则造成人员伤亡。但是，在电气控制线路的设计过程中，也不能为了提高线路的最大负载而采用负载高高的线路，因为这样会增加投入的资金，提高设计成本，造成资源的浪费。因此，在进行电气控制线路的设计过程中，设计人员务必要综合地进行考虑，保证电气控制线路的经济性和可靠性。

1.2 符合运行的要求

进行机电设备设计时，可以设计多种方案，进行设计的技术员会按照对机电设备的运行要求进行设计，然而，机电设备设计方案的不同会导致电气控制系统的一些参数有很明显的差异。所以，在对电气控制线路进行设计时，一定要综合性的、全面的进行考虑，以保证机电设备能够满足不同的控制需求。例如，电动机在不同的工作环境下的要求不同，有时需要转矩恒定，有时需要功率恒定等，这就需要设计人员把握好电气控制线路的设计，设计出最合适的电气控制线路。

1.3 符合调速的要求

一般情况下，机电设备在不同工作环境下，对速度的要求也不同，当设备的运转速度不同时，此时，对设备内部的电气控制线路的需求也不同。所以，在进行电气控制线路设计的过程中，负责设计的技术人员务必要按照电气控制设备对于不同条件下设备运转速度的要求来进行电气控制线路的设计，使得机电设备在不同的环境下，都能够确保电气控制线路不发生故障，能够正常的、稳定的运行。

2 设计电气控制线路的原则

由于进行电气控制线路的设计过程中，能够有多种控制方案进行选择，进行设计的技术人员在从中进行选取时，务必要把握三条原则：第一，简单方便；第二，经济实惠；第三，可靠性强。

2.1 适应拖动需求

由于进行电气控制线路设计时，可以选择很多方案，但是用来衡量控制线路是否合理的一个十分重要的标准就是其是否满足经济性要求。例如，当控制系统的逻辑比较简单且容易理解的时候，其加工的程序同样比较可靠，那么就能够采取继电———接触控制的方案。因为这个方案是最符合经济性要求的，同时它也能实现控制系统的功能。反之，若控制系统具有非常复杂的逻辑关系，其加工的程序不可靠，还很复杂，这时候，就应该采取使用编程序控制器的方案。

2.2 适应通用化程序

在机械生产加工过程中，不同机床加工的零件的通用化程度。例如某些专用机床，它们通常只能加工单一的零件，所以其通用化程度是相当低的，但是，这类专用机床却能够保证比较高水平的自动化，所以对于这类机电设备，固定式的电气控制线路是比较适合的；另外，通用机床能够进行小批量的生产和加工不同的零件，那么对于这类通用机床，最好选用编程控制器等控制方式，因为这样通用机床就可以编写不同的加工程序来进行不同零件的加工。并且采取这样的方式很符合实际情况，非常的灵活方便。

2.3 保证电源可靠

在机电设备中，电气控制方案的设计应当保证其供电设施的可靠性。例如，机电设备的控制要求比较简单，那么电气控制电路的设计也就比较简单，那么供电设备就能够使用机电设备电网的电源。但是，如果机电设备的控制要求很复杂，并且，电气控制线路也是很复杂，那么就应当隔离其供电设施，使机电设备出现故障的可能性降低。另外，如果机电设备的自动化程度非常高，需要供电设施能够有比较高的可靠性，那么设计人员可以采用单独的直流电源对其进行供电。这样不仅保证了机电设备的可靠性，还使得设备的维护和修理变得更加方便。

3 设计电气控制线路的方法

电气控制线路的设计影响着人们的日常生活，还与人们的生命财产相互关联，因此是十分重要的。若要确保电气控制线路的安全性、稳定性，那么在进行线路的设计时，就应该全面的考虑电气控制系统的设计方法。

3.1 设计要求

（1）一定要满足机电设备的运行要求。

（2）要保证电气控制线路的简单化，尽量删减没有必要的线路，降低设备维护和修理的难度。

（3）要设置控制保护装置，及时在操作发生重大失误时，机电设备不会发生安全事故。

在不同的环境下，保证机电设备能够正常运作。

3.2 设计方法

（1）经验设计法。经验设计法的基本思路是：依据机电设备的需求，安装控制电机的运转方式，设计出典型并且直接的电气控制线路。经验设计法的特点是：简单方便；其缺点是：在控制要求比较复杂的情况下，对设计技术员的经验要求很高。

（2）逻辑设计法。逻辑设计法的基本思路是：利用逻辑的方法进行电气控制线路的设计。逻辑设计法的特点是：设计出的控制线路通常会是科学的、合理的，并且能够减少电子元件的使用。

3.3 设计顺序

在进行电气控制线路的设计时，通常其设计的先后顺序分别是：主电路，控制电路，信号电路。其中，主电路是电气控制线路最核心的部分，其将会决定整个控制系统的好坏以及系统的反应速度；控制电路可以看作是控制系统的一个开关，其能够控制整个控制系统的正常运行；信号电路可以看作是电气控制系统的信息传输的线路，其主要负责对信号进行收集和传输。

4 结束语

电气控制线路是电气控制系统重要的组成部分之一，其设计的好坏将会直接影响整个控制系统，因此必须要采取科学、合理、有效的设计方法，以确保控制系统正常的运行。

参考文献

[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播，2011（2）.

[2]王伦娥.刍议电气控制线路设计基础[J].企业科技与发展月刊，2015（8）：107-108.