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電氣控制柜設(shè)計工藝思路
電氣控制柜設(shè)計工藝思路
1,、基本思路
電氣控制柜設(shè)計的基本思路是一種邏輯思維,，只要符合邏輯控制規(guī)律,、能保證電氣安全及滿足生產(chǎn)工藝的要求，就可以說是一種好的的設(shè)計,。但為了滿足電氣控制設(shè)備的制造和使用要求,，必須進(jìn)行合理的電氣控制工藝設(shè)計。這些設(shè)計包括電氣控制柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計,、電氣控制柜總體配置圖,、總接線圖設(shè)計及各部分的電器裝配圖與接線圖設(shè)計，同時還要有部分的元件目錄,、進(jìn)出線號及主要材料清單等技術(shù)資料,。
2、電氣控制柜總體配置設(shè)計
電氣控制柜總體配置設(shè)計任務(wù)是根據(jù)電氣原理圖的工作原理與控制要求,，先將控制系統(tǒng)劃分為幾個組成部分(這些組成部分均稱作部件),，再根據(jù)電氣控制柜的復(fù)雜程度，把每一部件劃成若干組件,，然后再根據(jù)電氣原理圖的接線關(guān)系整理出各部分的進(jìn)出線號,，并調(diào)整它們之間的連接方式?？傮w配置設(shè)計是以電氣系統(tǒng)的總裝配圖與總接線圖形式來表達(dá)的,，圖中應(yīng)以示意形式反映出各部分主要組件的位置及各部分接線關(guān)系、走線方式及使用的行線槽、管線等,。
電氣控制柜總裝配圖,、接線圖(根據(jù)需要可以分開，也可并在一起)是進(jìn)行分部設(shè)計和協(xié)調(diào)各部分組成為一個完整系統(tǒng)的依據(jù),?？傮w設(shè)計要使整個電氣控制系統(tǒng)集中、緊湊,，同時在空間允許條件下,，把發(fā)熱元件，噪聲振動大的電氣部件,，盡量放在離其它元件較遠(yuǎn)的地方或隔離起來,；對于多工位的大型設(shè)備，還應(yīng)考慮兩地操作的方便性,；控制柜的總電源開關(guān),、緊急停止控制開關(guān)應(yīng)安放在方便而明顯的位置?？傮w配置設(shè)計得合理與否關(guān)系到電氣控制系統(tǒng)的制造,、裝配質(zhì)量，更將影響到電氣控制系統(tǒng)性能的實現(xiàn)及其工作的可靠性,、操作,、調(diào)試,、維護(hù)等工作的方便及質(zhì)量,。
2.1 電氣控制柜組件的劃分
由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個完整的電氣控制系統(tǒng)時,，就必須劃分組件,。劃分組件的原則是：
(1)把功能類似的元件組合在一起；
(2)盡可能減少組件之間的連線數(shù)量,，同時把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中,；
(3)讓強弱電控制器分離，以減少干擾,；
(4)為力求整齊美觀,，可把外形尺寸、重量相近的電器組合在一起,；
(5)為了電氣控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試,，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起,。
2.2 在劃分電氣控制柜組件的同時要解決組件之間,、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：電氣控制柜各部分及組件之間的接線方式一般應(yīng)遵循以下原則：
(1)開關(guān)電器、控制板的進(jìn)出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進(jìn)出線數(shù)選用不同規(guī)格的接線端頭或接線鼻子,；
(2)電氣柜,、控制柜、柜(臺)之間以及它們與被控制設(shè)備之間,，采用接線端子排或工業(yè)聯(lián)接器連接,；
(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應(yīng)采用各種類型的標(biāo)準(zhǔn)接插件連接,；
(4)電氣柜,、控制柜、柜(臺)內(nèi)的元件之間的連接,，可以借用元件本身的接線端子直接連接,，過渡連接線應(yīng)采用端子排過渡連接，端頭應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接線端子處理,。
3,、電器元件布置圖的設(shè)計與繪制
電氣元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合。電器元件布置圖的設(shè)計依據(jù)是部件原理圖,、組件的劃分情況等,。設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：
(1)同一組件中電器元件的布置應(yīng)注意將體積大和較重的電器元件安裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電氣控制柜的上部或后部,，但熱繼電器宜放在其下部,，因為熱繼電器的出線端直接與電動機相連便于出線，而其進(jìn)線端與接觸器直接相連接,，便于接線并使走線最短,，且宜于散熱；
(2)強電弱電分開并注意屏蔽,，防止外界干擾,；
(3)需要經(jīng)常維護(hù)、檢修,、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低,，人力操作開關(guān)及需經(jīng)常監(jiān)視的儀表的安裝位置應(yīng)符合人體工程學(xué)原理；
(4)電器元件的布置應(yīng)考慮安全間隙,，并做到整齊,、美觀、對稱,，外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器可安放在一起,，以利加工、安裝和配線,。若采用行線槽配線方式,，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距,，以利布線和維護(hù)；
(5)各電器元件的位置確定以后,，便可繪制電器布置圖,。電氣布置圖是根據(jù)電器元件的外形輪廓繪制的，即以其軸線為準(zhǔn),，標(biāo)出各元件的間距尺寸,。每個電器元件的安裝尺寸及其公差范圍，應(yīng)按產(chǎn)品說明書的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注,，以保證安裝板的加工質(zhì)量和各電器的順利安裝,。大型電氣柜中的電器元件，宜安裝在兩個安裝橫梁之間,，這樣,，可減輕柜體重量，節(jié)約材料,，另外便于安裝,，所以設(shè)計時應(yīng)計算縱向安裝尺寸；
(6)在電器布置圖設(shè)計中,，還要根據(jù)本部件進(jìn)出線的數(shù)量,、采用導(dǎo)線規(guī)格及出線位置等，選擇進(jìn)出線方式及接線端子排,、 連接器或接插件,，并按一定順序標(biāo)上進(jìn)出線的接線號。
4,、電器部件接線圖的繪制
電氣部件接線圖是根據(jù)部件電氣原理及電器元件布置圖繪制的,，它表示成套裝置的連接關(guān)系，是電氣安裝,、維修,、查線的依據(jù),。接線圖應(yīng)按以下原則繪制：
(1)接線圖相接線表的繪制應(yīng)符合GB6988.6—1993中《控制系統(tǒng)功能表圖的繪制》的規(guī)定,；
(2)所有電氣元件及其引線應(yīng)標(biāo)注與電氣原理圖中相一致的文字符號及接線號。原理圖中的項目代號,、端子號及導(dǎo)線號的編制分別應(yīng)符合GB5094-1985《電氣技術(shù)中的項目代號》,、GB4026-1992《電器設(shè)備接線端子和特定導(dǎo)線線端的識別及應(yīng)用字母數(shù)字系統(tǒng)的通則》及GB4884-1985《絕緣導(dǎo)線標(biāo)記》等規(guī)定；
(3)與電氣原理圖不同,，在接線圖中同一電器元件的各個部分(觸頭,、線圈等)必須畫在一起；
(4)電氣接線圖一律采用細(xì)線條繪制,。走線方式分板前走線及板后走線兩種,，一般采用板前走線,，對于簡單電氣控制部件，電器元件數(shù)量較少,，接線關(guān)系又不復(fù)雜的,，可直接畫出元件間的連線；對于復(fù)雜部件,，電器元件數(shù)量多,，接線較復(fù)雜的情況，一般是采用走線槽,，只要在各電器元件上標(biāo)出接線號,，不必畫出各元件間連線；
(5)接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號,、規(guī)格,、截面積及顏色要求等；
(6)部件與外電路連接時,，大截面導(dǎo)線進(jìn)出線宜采用連接器連接,，其它應(yīng)經(jīng)接線端于排連接。
5,、電氣控制柜及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的設(shè)計
電氣控制裝置通常都需要制作單獨的電氣控制柜,、箱，其設(shè)計需要考慮以下幾方面：
(1)根據(jù)操作需要及控制面板,、箱,、柜內(nèi)各種電氣部件的尺寸確定電氣箱、柜的總體尺寸及結(jié)構(gòu)型式,，非特殊情況下,，應(yīng)使電氣控制柜總體尺寸符合結(jié)構(gòu)基本尺寸與系列；
(2)根據(jù)電氣控制柜總體尺寸及結(jié)構(gòu)型式,、安裝尺寸,，設(shè)計箱內(nèi)安裝支架，并標(biāo)出安裝孔,、安裝螺栓及接地螺栓尺寸,，同時注明配作方式。柜,、箱的材料一般應(yīng)選用柜,、箱用專用型材；
(3)根據(jù)現(xiàn)場安裝位置,、操作,、維修方便等要求，設(shè)計電氣控制柜的開門方式及型式,；
(4)為利于控制柜箱內(nèi)電器的通風(fēng)散熱,，在箱體適當(dāng)部位設(shè)計通風(fēng)孔或通風(fēng)槽,，必要時應(yīng)在柜體上部設(shè)計強迫通風(fēng)裝置與通風(fēng)孔；
(5)為便于電氣控制柜的運輸,，應(yīng)設(shè)計合適的起吊勾或在箱體底部設(shè)計活動輪,。
總之，根據(jù)以上要求,，應(yīng)先勾畫出電氣控制柜箱體的外形草圖,，估算出各部分尺寸，然后按比例畫出外形圖,，再從對稱,、美觀、使用方便等方面進(jìn)一步考慮調(diào)整各尺寸比例,。電氣控制柜外表確定以后,，再按上述要求進(jìn)行控制柜各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制箱體總裝圖及各面門,、控制面板,、底板、安裝支架,、裝飾條等零件圖,，并注明加工要求，再視需要為電氣控制柜選用適當(dāng)?shù)拈T鎖,。當(dāng)然,，電氣柜的造形結(jié)構(gòu)各異，在柜體設(shè)計中應(yīng)注意吸取各種型式的優(yōu)點,。對非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件,，應(yīng)根據(jù)機械零件設(shè)計要求，繪制其零件圖,，凡配合尺寸應(yīng)注明公差要求,，并說明加工要求。