3.6 电气控制电路的一般设计方法

一般设计方法（又称经验设计法）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。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地修改、试验，才能使线路符合设计的要求。即使这样，所得出的方案也不一定是最佳方案。

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。

① 尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的电路和环节。

② 尽量缩减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3-23所示。图3-23a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，一般都将起动按钮和停止按钮直接连接，如图3-23b所示，这样可以减少一次引出线。

③ 尽量缩减电器的数量、采用标准件，并尽可能选用相同型号。

④ 应减少不必要的触点，以便得到最简化的线路。

⑤ 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减压起动控制电路为例，如图3-24a所示，在电动机起动后接触器KM1和时间继电器KT就失去了作用。若接成图3-24b所示的电路时，就可以在起动后切除KM1和KT的电源。

3）保证控制线路的可靠性和安全性。

① 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。

② 正确连接电器的触点。同一电器的常开和常闭辅助触点靠得很近，如果分别接在电源的不同相上（见图3-25a），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3-25b接线，由于两触点电位相同，就不会造成飞弧。

③ 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。

④ 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，应增加小容量接触器或中间继电器。

⑤ 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3-26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。

⑥ 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3-27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，能完成正反向起动、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3-27中虚线所示，使正转接触器KM1不能释放，无法起到保护作用。因此，在控制电路中应避免出现寄生电路。

⑦ 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、过电流、过电压、欠电压、失电压等保护环节，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。