2.4　电气控制电路的一般设计法

一般设计法，又称经验设计法。它是根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路的方法。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制线路。在设计过程中往往还要经过多次反复的修改、试验，才能使线路符合设计的要求。即使这样，所得出的方案不一定是最佳方案。

一般设计法没有固定模式，通常先用一些典型线路环节拼凑起来实现某些基本要求，然后根据生产工艺要求逐步完善其功能，并加以适当的联锁与保护环节。由于是靠经验进行设计的，因而灵活性很大。

　　

用一般方法设计控制电路时，应注意以下几个原则：

①应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制电路的要求。

②在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济。

a.尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的电路和环节。

b.尽量缩短连接导线的数量和长度。特别要注意电气柜、操作点和限位开关之间的连接线，如图2-14所示。图2-14（a）所示的接线是不合理的，因为按钮在操作台上，而接触器在电气柜内，这样接线就需要由电气柜二次引出连接线到操作台上的按钮上。因此，一般都将启动按钮和停止按钮直接连接，如图2-14（b）所示，这样可以减少一次引出线。

c.尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号。

d.应减少不必要的触点，以便得到最简化的线路。

e.控制线路在工作时，除必要的电器必须通电外，其余的尽量不通电以节约电能。以三相异步电动机串电阻降压启动控制电路为例，如图2-15（a）所示，在电动机启动后接触器KM1和时间继电器KT就失去了作用。若接成图2-15（b）所示的电路时，就可以在启动后切除KM1和KT的电源。

③保证控制线路的可靠性和安全性。

a.尽量选用机械和电气寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电气元件。

b.正确连接电器的触点。同一电器的常开触点和常闭辅助触点靠得很近，如果分别接在电源的不同相上，如图2-16（a）所示，由于限位开关S的常开触点与常闭触点不是等电位，当触点断开产生电弧时，很可能在两触点间形成飞弧而造成电源短路。如果按图2-16（b）接线，由于两触点电位相同，就不会造成飞弧。

c.在频繁操作的可逆电路中，正、反转接触器之间不仅要有电气联锁，而且要有机械联锁。

d.在电路中采用小容量继电器的触点来控制大容量接触器的线圈时，要计算继电器触点断开和接通容量是否足够。如果继电器触点容量不够，须加小容量接触器或中间继电器。

e.正确连接电器的线圈。在交流控制电路中，不能串联接入两个电器的线圈，如图2-17所示。即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为交流电路中，每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不可能同时吸合。假如交流接触器KM1先吸合，由于KM1的磁路闭合，线圈的电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，从而使另一个接触器KM2的线圈电压达不到动作电压。因此，当两个电器需要同时动作时，其线圈应该并联连接。

f.在控制电路中，应避免出现寄生电路。在控制电路的动作过程中，那种意外接通的电路称为寄生电路（或称假回路）。例如，图2-18所示是一个具有指示灯和热保护的正反向控制电路。在正常工作时，能完成正反向启动、停止和信号指示。但当热继电器FR动作时，电路中就出现了寄生电路，如图2-18中虚线所示，使正转接触器KM1不能释放，不能起到保护作用。因此，在控制电路中应避免出现寄生电路。

g.应具有完善的保护环节，以避免因误操作而发生事故。完善的保护环节包括过载、短路、过流、过压、欠压、失压等保护环节，有时还应设有合闸、断开、事故等必需的指示信号。

④应尽量使操作和维修方便。