机床电气设计入门知识汇
总
Newly compiled on November 23, 2020
机床设计的入门知识
本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点
接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。
图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。
我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法
触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。
竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。
横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。 图3-2：常开、常闭触点横画
实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联
串联：两个触点的首尾相连的连接方式。 图3-3
：触点的串联
串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。 并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。 图3-4：触点的并联
并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。 混联：串联、并联相混用的方式。
1、2看做一个触点，它又和3并2串联。
线圈 常开/常闭触
三、自锁、互锁、连锁
（一）自锁
在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。
如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。
你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。
这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。
图3-7给出了互锁的控制逻辑。
KM1的控制条件满
线圈无法在同一时间内送电，KM1
KM1线圈也无法送电。以上图中，
（三）连锁
连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。
这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。
图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。
四、启动/停止、点动
启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。
（一）启动/停止电路
启动/停止电路需要两个按钮、一个接触器（继电器）来完成。
下图是启动/停止电路图。
KM 的辅助触点闭合，使电源被持续也持续供电，除非通过按钮SB2分断一次，KM 线圈才掉电。这里的SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。 （二）点动电路
点动也叫寸动，一般是指对运动机构的控制，即按下按钮时，输出动作，抬起按钮时，输出停止。
/停止的持续运转，又可 设备控制电路常需要设置若干控制方式，最普遍用到的是自动/手动方式，有的设备为方便维修，还设有维修方式、标定方式等。
工作方式一般用主令开关（两位或三位）来选择。当选择自动时，其自动条件被加到只有自动循环时才允许的动作逻辑中；选择手动时，其手动条件被加到只有手动调整时才允许的动作逻辑中。
KA1
、KA2分别为自 下面是一个正反转控制电路。 图3-12：正/反转控制电路
自动 手动
SB2、SB3分别用于启动正、反转KM1、KM2，同时正、反转通过自身辅助触点自锁和互锁。互锁控制还通过SB2、SB3实现。FR 为电动机的保护热继电器，其下的按钮为停止按钮。
第二节：机床电路基本结构
传统的机床电路本身又分为主电路和控制电路，前者用于分配电源、驱动电动机，是传输功率比较大的电路；后者用于完成控制逻辑，不用于传输功率。 一、主电路
最典型的主电路是电动机驱动电路，同时也包含电子半导体器件电路。 （一）供电体制
三相四线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零/地线（接在一起），三相五线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零线N 、一根地线PE 。目前轿车公司采用的是三相五线制。
图3-13：三相火线相电压
A 、
B 、
C 之间的电压叫做线电压，为380VAC ；A 、B 、C 对零线的电压叫相电压，为220VAC 。三相电压之间相位依次相差120°。 （二）火线相序
主电路配线需要注意的一个问题是，如果机床上有电动机等对火线相序有要求的电器，ABC 三相顺序就有严格要求。
以三相异步电动机为例。相序不同时，将造成电机反转，如果一旦接错，可能引发设备事故。 （三）主电路
下图是一个晶体管整流、逆变主电路。交流电通过二极管整流电路得到直流电，再通过IGBT 功率管逆变电路得到脉动交流电。这是典型的变频器电路的主电路。
图3-14：变频器主电路 图3-15：正、反转电路的主电路
上面电路中，FU2左侧为电动机正/反转电路的主电路，反转时，通过KM1进行火线相序的改变，从而获得反转。控制电路与前面介绍相同。
下图是一个带有变频器的电动机驱动主电路，即可以实现两台电动机的直接启动（KM1、KM3通），又可以实现变频启动（KM2、KM4通）。
图3-16：比较复杂的主电路实例 二、控制电路
控制电路指机床逻辑控制部分。如前面提到的启动/停止、点动、正/反转电路等都是。
U A
U B
U C
相对于晶体管功率电路（主电路）来讲，控制功率器件（如IGBT、SCR等）工作逻辑的电子线路也可以叫做控制电路，这属于电子技术专门课程，此处略。
图3-15中，FU2及其右侧部分即为控制电路。
复杂的机床控制电路可以做到非常复杂，不过，由于PLC技术的普及，现在复杂的机床控制逻辑已经被PLC程序取代。
三、PLC电路
PLC是计算机技术发展的产物，由于有了该项技术，机床电气控制变得越来越容易实现，并大幅度节省了硬件配线，降低了故障率。
（一）输入/输出电路
PLC电路实际上是控制电路的一部分。
下面是PLC输入/输出电路图。
PLC上边为输入电路，外部开关、按钮等器件被接到PLC输入点，把控制信号传送给PLC；下边为输出电路，PLC的输出控制通过输出点送给外部指示灯、接触器、变频器等执行电器。
图3-17：PLC输入/输出电路
（二）程序梯形图
PLC程序图是PLC的控制软件部分，是PLC控制设备图纸必不可少的组成，对维修故障时分析设备故障原因非常重要。
它包括梯形图、逻辑图、语句表等形式，后续课程将详细介绍，此处略。
四、机床电路的功率放大作用
所谓机床电路的功率放大作用，是指机床动作逻辑不直接被输出到大功率执行电器，如电磁阀、接触器，而是先由普通的继电器等进行逻辑运算，再输出给电磁阀、接触器等大功率控制电器，通过这类电器去驱动更大负载。
1000
十个毫安）去驱动大功率晶体管（几安到几千安），最后去驱动电动机等大功率负载。
通过功率放大作用，实现了小功率逻辑信号对大功率负载的控制。
第三节：机床电路设计规划
要合理设计机床电路，就要按如下过程进行。
一、了解工艺要求
电路设计前的第一步，是要了解机床的工艺要求，这些要求包括：
1、机床用来做什么
2、所生产产品的精度要求，决定了对零部件的选择。
3、节拍要求，影响到后期逻辑或程序设计。
4、加工顺序（工艺顺序），影响到后期逻辑或程序设计。
5、对操作的要求，影响到后期逻辑或程序设计，器件选型、布置。
等。
二、了解设备结构
了解机械工程师设计出来的设备结构，包括：
1、机械构成和大致的装配关系。
2、哪些部分为固定部分、哪些是运动部分。
3、驱动动力源选择（电动机、气、液）及力矩要求。
4、机床结构的限制，如行程、正反转、保险构件等。
等。电路相当于为人的躯体匹配思维和神经系统，因此必须对机械结构有详细的了解，才能正确控制机床工作，并保证不损害设备。
例3-1：从机械工程师给出的转矩、转速要求选择电动机：
依据电动机功率：
P=Mω
计算电动机的名牌功率，其中P为功率（瓦）、M为转矩（）、ω为角速度（弧度/秒）。
由于电动机的名牌功率P使用千瓦（KW），转速n使用转/分（RPM），所以上面公式要进行转换。
P=(M×2лn/60)/1000
三相交流异步电动机的转速和极对数有关（后续课程），分别为1000RPM（6极电机）、1500RPM（4极电机）、3000RPM（2极电机），不是可以连续选择的，如果要得到任意转速，还需要加机械减速机、离合器或变频器等。
算得的功率也要靠标准的功率等级，如、、1、、、、、、（KW）等。一般留取余量为30-40%。
三、了解气/液/润滑工作时序
液压、气动、润滑等部分，机械工程师会在设计时根据自己的要求给出控制时序图，即要求电器设计时，按照他要求的动作逻辑去驱动电磁阀，以满足最终动作过程。
这个时序图一定要读懂，才能正确地设计控制电路去完成这个逻辑过程。
光刀+-+
快退-+-
停止---
如上表就是一个工作台完成快进——工进——光刀——快退——停止循环过程的时序。
四、熟悉外购件使用方法
现代的产品系列中，有大量的功能电器可供选择。如PLC、变频器、过程仪表、拧紧控制器、数控系统等，这些系统的设计有自身不同的要求，电气工程师必须详细地阅读外购产品的资料，按照其要求进行匹配设计。
需要说明的是，这些产品应用设计往往不比机床整体设计简单，大部分产品的应用设计既包括硬件线路，又包括软件设计，需要投入比较大的人力。
后面有专门的章节对这部分进行介绍。
五、组合设计
在了解了工艺要求、机械结构等细节后，可以进行组合设计。大致过程为：
1、规划主、控制电路方案，进行功能分配，确定各部分大致设计思路。
2、确定使用的零部件，选择零部件型号、规格等，列出选型表。
3、进行器件编号、地址分配等，列出分配表，在设计过程中边设计边完善。
如各器件在图纸中的编号、作用，PLC软元件地址分配、作用（后续课程）。
表3-2：PLC地址分配表（部分）
4、分开设计主、控制电路。
5、设计功能器件电路，如PLC、变频器电路。
6、设计功能电器程序、参数。
7、设计保护电路、匹配保护器件参数，这些电路包括短路、过载、超程等对设备的保护，及对人身伤害的保护等。
比较典型的如保护设备的空气开关、热元件、保险器设置，保护人身安全的紧急制动、门禁开关、光幕等。
8、各部分电路关联、完善。
六、故障、隐患分析
真正完善的设计应该包含一个容易忽略的细节，就是从设备实际使用经验，特别是反面教训的收集中去完善设计。
很多重复采购的设备品种，在使用中积累了大量经验教训，应该反馈到前期设计中，这是我们项目管理人员必须做的一门功课。
这些经验包括：
1、操作工人反馈的操作不轻便；
2、维修工人反馈的重复性故障和零部件早期劣化；
3、维修工人反馈的维修手段方面的困难；
4、设备发生过的安全事故；
5、设备重复发生的影响产品质量的问题；
6、其它可以预见的，可能发生的事故。
所以，我们在研讨方案时，要多汲取其它部门意见，所谓的技术要求会签，其实就是这个意思，而不是分散项目责任。
七、电路原理图
电路原理图是表示机床控制原理，详尽表达控制逻辑关系的图纸。有了原理图，就可以正确理解设备的工作原理。
电器原理图是电气设计最重要的图纸，维修工往往凭借一张原理图，就可以独立完成维修过程。工艺人员应该学会设计简单的原理图。
原理图要画清楚所有电器、连线之间的关系，一个器件的不同部分（如线圈、触点）可以画在图纸中的不同位置，甚至不同页，它关注的是如何正确画出控制逻辑关系。
所有的连线要有唯一的编号，我们把这叫做“线号”。线号要用不脱色的颜料打印或手写在线号管上，然后套在接线的端部。
具体的图纸实例见第二章第三节《读图举例》，不再列出。
第四节：安装结构设计
电路设计完成后，要进行安装结构设计，拿出布置图和接线图。
一、电气系统安装结构构成
一般电器系统的安装结构从外观直接看，包括
1、电柜
2、操作台
3、分线盒
4、过线盒
5、金属桥架
6、管线
7、直接敷设电缆
8、外部安装器件
二、电柜
电柜内主要包含主、控制电路的继电器件、变压器、保护电器、电源等，这些器件被集中安装在主电柜中。
规模比较大的设备，有些电器集中的位置，也布置分电柜，如升降机等。
一般来讲，主电柜内的元件布置要求强弱电分离，即强电器件和弱电器件在区域上分开布置，必要时要加隔离屏蔽板或分置在不同电柜中。所以我们经常会看到多个电柜拼在一起，组成整机的主电柜组。
电柜和外部导线的进出有两种方式：
1、通过端子板进行转接，这样的连接方式比较牢靠，是用户喜欢的方式；
2、通过插头在柜壁上插接，这样的连接方式容易松动，但拆解容易，便于搬运和重新安装，是设备供应商喜欢的方式。
图3-19：电柜布置图
电柜内元件间的接线及出柜线是通过线槽走线的，要求露线最短，横平竖直。
为了方便配线工配线，一般设计工程师要给出电柜布置图和接线图。
现在大部分电柜采用标准电柜，而不需要非标设计。
三、操作台
操作台用于集中布置操作元件，一台机床根据操作位置的便捷性需要，可以有多个操作台，但一般都有一个主操作台。
主操作台上一般包括总系统的工作模式、送电、总启动、总急停、系统操作、系统状态等集中的操作器件和设备状态信息。
操作台的布置有立式和斜面式两种，按照国家标准，各有具体要求（后续课程），总体以操作方便，肢体最小疲劳为宜。
操作台与电柜之间的接线同样可以采用插头和内部端子板两种形式。
图3-20：操作台
操作台设计同样需要给出布置图和接线图。
四、分线盒、过线盒
分线盒用于外部集中安装元件超过1个的区域，用于把来自电柜的一捆线分散连接到各分散安装器件。如液压站的多个电磁阀区域。
图3-21：分线盒图3-22：过线盒
分线盒内部一般使用端子板接线。标准和非标设计的分线盒都有。
过线盒相当于多通，用于在布线中途，把一捆线分拆成两捆（含）以上的线束，分别去不同的区域。
五、金属桥架和管线
金属桥架用于大量导线的外部集中敷设，公司的控制标准，一般建议长于3米的导线敷设使用桥架。
金属无缝镀锌管用于较少量导线的外部敷设（几十根内），公司控制标准建议1-3米以内的导线敷设采用。
蛇皮管、编织软管、电缆直敷建议使用场合为1米以内，不建议长距离敷设。
比较正规的厂商，线路安装相对规范，但很多皮包商线路敷设喜欢电缆直接敷设，整个机床线路做得像蜘蛛织网一样。
六、外部安装器件与防护等级
（一）防护等级
电动机、行程开关、电磁阀及远程I/O模块等，都是外部安装电器部件，这些部件之所以可以外部直接安装，是因为它们的防护等级符合了现场使用要求。
事实上，不仅外部安装器件，电柜、桥架等也有相应防护要求。防护等级的采用，要看使用环境，和设备对防护自身的要求。
那么如何定义防护等级（IP）呢
IP等级是针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级，来源是国际电工委员会的标准IEC 60529，这个标准在2004年也被采用为美国国家标准。
IP等级的格式为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一个表示接触保护和外来物保护等级，第二个表示防水保护等级。数字越大表示其防护等级越佳。
1、防尘等级
0 无防护：无特殊的防护；
1 防止大于50mm之物体侵入：防止人体因不慎碰到电器内部零件，防止直径大于50mm之物体侵入；
2 防止大于12mm之物体侵入：防止手指碰到电器内部零件；
3 防止大于2.5mm之物侵入：防止直径大于2.5mm的工具，电线或物体侵入；
4 防止大于1.0mm之物侵入：防止直径大于的蚊蝇、昆虫或物体侵入；
5 防尘：无法完全防止灰尘侵入，但侵入灰尘量不会影响电器正常运作；
6 防尘：完全防止灰尘侵入。
2）防水等级
0 无防护：无特殊的防护；
1 防止滴水侵入：防止垂直滴下之水滴；
2 倾斜15度时仍防止滴水侵入：当电器倾斜15度时，仍可防止滴水；
3 防止喷射的水侵入：防止雨水、或垂直入夹角小于50度方向所喷射之水；
4 防止飞溅的水侵入：防止各方向飞溅而来的水侵入；
5 防止大浪侵入：防止大浪或喷水孔急速喷出的水侵入；
6 防止大浪侵入：电器侵入水中一定时间或水压条件下，仍可确保正常运作；
7 防止浸水侵入：电器无期限沉没水中在一定水压条件下，可确保正常运作；
8 防止沉没的影响。
普通的工业环境，IP54应该已经可以满足一般使用要求。
（二）安装位置要求
外部安装器件的安装位置一般有如下要求：
1、一定要安装在易于维修的位置，以缩短维修时间；
2、安装点还要有好的稳定性，不容易变形、受震动；
3、要兼顾布线的简单、节省和美观。
七、电气安装布置图/布（接）线图
电器布置图和接线图是设备安装必须的。
（一）电气布置图
布置图是进行电器外部器件安装的示意图，用于确定所有外部敷设电器及布线位置、结构。
如下场合需要提供布置图：
1、主电柜、分电柜；
2、操作台、分线盒；
3、整体机床布置；
4、局部安装结构比较复杂的部位。
图3-23：沈阳新松公司AGV（自动导航车）布置图
（二）电气布（接）线图
电气接线图是布线工正确布线的必要图纸，它指导各电器之间的正确接线方法，对复杂的设备只凭原理图是不可能完成布线的。
1、电柜类布线图
电柜、操作台等柜体布线图一般是按实际器件摆放位置画的，并标明每个出线端子在器件本身的编号，相同器件相同端子出线号码是重复的，用于识别元件的接线位置。而电路原理图的线号是统一编号的，不可以重复，每根线的号码是唯一的。
2、外部敷设布线图
外部敷设线路的器件往往不能按实际位置画，但要画出彼此间的连接关系。
图3-24：AGV后驱动轮部分电气布（接）线图
上图给出的是AGV系统的整机布线图
第五节：机床电路设计的基本要求
一个好的设计，除了满足工艺、机械要求外，应该同时考虑如下辅助要求：
一、安全性
合理的电气设计，必须设计可靠的保护电路。既要包括对人的保护，也要保护对设备的保护。
（一）典型的电气保护
1、对设备
1）短路保护：使用保险器
2）过载保护：使用空气开关、热继电器
3）过电压保护：过压继电器、压敏元件
4）行程保护：形成开关
5）流量保护：如液压、润滑，使用流量开关
6）压力保护：如液压、过滤系统堵塞保护，使用压力开关
等等。
2、对人员
1）触电保护：漏电保护器
2）区域机械伤害保护：光栅、光电
3）旋转工具伤害保护：能耗制动系统
4）碰撞保护：超声检测、保险杠开关
5）误送电保护：钥匙开关
等等。
3、综合性保护
如急停装置等。
（二）本质安全
机床的保护系统设计，必须从机械、电气方面综合考虑，尽量做到完善，零风险。
但再好的保护系统设计，即使可以防范危险的伤害，也是在风险发生后采取的措施。不如在设计上采取措施，让危险源没有机会发生。这种从设计上杜绝危险发生的方法，叫做本质安全设计。
显然，本质安全是最好的安全措施。
二、可维修性
电气系统设计要便于维修，表现在一旦出现故障，或进行检修，可以在最短的时间内完成。
具体表现在：
1、作业高度：可能拆卸器件的高度要便于人站立或蹲下处理，使维修工最少体力消耗下可以修理。位置不能太高太低。
2、维修空间：所有可能拆卸的位置、电柜门开度、电柜门附近空间大小等要便于操作。一般电柜门1米空间内不允许有干涉物。
3、器件安装：器件的安装位置要考虑方便拆卸，尽量不设置在隐蔽区域、盖板下、作业空间狭小、落脚点不稳定的位置。
4、固定方式：非标性固定方式要便于拆卸，尽量少使用或不使用特殊工具。
等。
三、可操作性
电气设计要考虑便于操作工人操作，如：
1、操作台的高度、角度；
2、显示系统的位置、高度、角度、亮度；
3、操作点的布置、拆分；
4、操作器件的选择（影响操作手感、力量、习惯）；
5、硬、软操作元件的分配合理性：最常用的操作元件一定要使用实体元件，比较少使用的可以使用触摸屏幕设计；
6、机床工作照明；
7、操作流程设计要最简单，最少的动作可以完成必须的操作；
8、必要的声、光提示，充分利用人的感官。
等等。
四、高可靠性
高可靠性包括诸多方面：
1、电器件的耐用性；
2、系统的抗干扰能力；
3、系统的接地性能；
4、程序设计的最少BUG；
5、最简单的设计满足必须的功能。
等等。
五、经济性
经济性主要是指降低一次性采购成本和服役期使用成本。
最好的设计是什么满足使用要求的情况下，做到最简单就是最好的设计。
经济性要考虑：
1、在满足使用要求的基础上，使用功能最简单的器件；
2、在满足工艺、质量可靠性的基础上，使用最低等级的器件；
3、尽量收缩备件的范围，降低服役期库存；
4、备件的获取渠道畅通，周期短；
5、在发展不确定的情况下，尽量不做冗余设计，少留“扩展接口”。
等等。
六、其它规范
机床电气系统设计还包括一些和技术经验相关的规则，比如：
1、某些品种的一个电器中的触点不可以使用多个电压，如行程开关等，由于距离过近，且没有隔离，容易造成短路。
2、应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的现象。
3、继电电器线圈不能串联使用。
4、在控制线路中应尽量减少电器触点数，以提高线路的可靠性。
5、尽量减少联接导线的数量与长度。
6、含电子系统的机床设计中要采取必要的抗干扰措施。
7、必须确保机床所有金属结构物可靠接地，及管线间可靠跨接地线。
等等。
这些“规则”需要有设计经验的积累，一个设计工程师是否有经验，更多地体现在这些细节“规则”上。
第六节：需交付的电气图纸资料
做设备采购项目，必须为后期使用准备如下电气图纸资料。
1、电器安装布置图；
2、电气系统接线图；
3、电气原理图；
4、带有单点注释的PLC梯形图；
5、PLC、组态软件的地址分配表、映射区分配表等；
6、需要用户维护的应用软件：如机器人程序、CNC程序、拧紧扳手程序；
7、应用软件流程图、程序结构说明（工控机用户程序，维修分析要用到的）；
8、触摸屏程序；
9、总线、PLC等需要组态系统的组态备份、识别文件；
10、可编程器件的带有详细含义说明的参数表（如变频器、拧紧扳手控制器、
CNC系统）；
11、复杂外购件使用手册、连接手册、维修手册、合格证等资料；
12、零部件清单：包含名称、型号、订货号、规格、厂家、数量、价格等信
息；
13、随机备件清单，包含上项相同信息；
14、应用程序、装机软件、参数、整机镜像等的CD备份；
15、维护说明书：包括复杂维修（如校准、标定等）的作业要领书、点检周
期、保养周期、定期更换周期等；
16、设备操作说明书：如操作工人的操作规程、整机维修/调整操作、工艺管
理、系统后台管理等。
17、维修或工艺管理必须的工具软件。
18、其它必须的资料。
一汽轿车：重剑无锋
2013-5-16
电气设计的步骤： 这个问题涉及的范围很广，概括来说，可以分以下7个步骤： 1、了解建筑功能对电气设计的要求。 2、根据要求确定设计内容。 3、根据不同内容进行各自的初步设计。 4、根据审批后的初步设计进行施工图设计。 5、进行施工交底，解决施工中出现的问题。 6、施工验收，以保证施工能达到设计要求。 7、定期进行回访，总结经验教训，不断提高设计水平。 第一阶段：设计方案阶段 第一步：了解建筑对象，包含地理位置，就近资源，层数，层高，结构，使用类型，建筑、结构、水暖专业要求等； 第二步：了解甲方意图和基本要求，包含经济状况，适用人群，生活习惯规律，设计合同上甲方要求等； 第三步：确定编制依据，包含设计级别，要依据的规范和标准（重点是防雷、接地、安全、消防等)，特殊的电气要求等； 第四步：制定设计方案，针对不同的侧重点，不同的经济标准，不同的容量标准等，制定多个方案； 第五步：对不同的方案进行经济指标，舒适指标，容量指标的对比，征询甲方意见，确定最终方案； 第六步：编制设计方案阶段电气设计说明。 第二阶段：初步设计阶段 第一步：详细分析设计方案以及甲方、土建、水暖专业的要求； 第二步：确定细部操作的规范、标准、以及其它依据； 第三步：对设计方案进行细化，进行初步布线；
第四步：结合甲方意见，初步确定各种电器、设施、器件的布置； 第五步：编制多个细部方案，进行初步设计预算； 第六步：按照多方面指标，在加方参与下确定最佳方案； 第七步：编制初步电气设计文件。 第三阶段：施工图设计阶段 第一步：会合甲方、土建、水暖专业，对初步设计文件进行交底确认，提出一些新的具体要求； 第二步：确定最终设计依据，编制设计规范、标准说明； 第三步：对各部位进行详细计算、对照，在设计依据以及初步设计文件指导下进行施工图设计； 第四步：对设计施工图进行自审，分项分步审核；重点是规范、标准执行情况，规格尺寸标注情况，专业之间交叉情况等； 第五步：编制施工图设计文件。 第四阶段：施工跟踪阶段 及时了解甲方及施工方的反馈意见，对原设计进行合理的变更和技术交底，对于有争议的地方给予合理的解释和答复；坚决不能迁就甲方而违背规范要求，做到不违背以人为本的原则。 第五阶段：综合分析总结阶段 施工结束后，适时了解使用者的看法和意见；总结整个设计的优缺点，总结当前使用者的实际需求水平；有效指导以后的设计。
电工基础知识 一，通用部分 1，什么叫电路？ 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什么叫电源？ 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什么叫负载？ 负载是取用电能的装置，也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什么？ 电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号 I 表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什么？ 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号 R 表示，当电压为 1 伏，电流为 1 安时，导体的电阻即为 1 欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7，什么是部分电路的欧姆定律？ 流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什么是全电路的欧姆定律？
电气工程基本知识汇总 （一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。 2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机 在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。（1）发电机的机架接地连接到车辆的框架上；（2）发电机只向装在车辆上的设备和（或）通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电；（3）设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 3．中性线的连接 当发电机为单独系统时，应将中性线连接到发电机机架上。 （四）电气设备 1．电气设备的下列外露导电部分应予接地 （1）电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳；（2）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳；（3）电气设备传动装置；（4）互感器的二次绕组；（5）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框
成套开关设备基础知识培训 2019年3月
1、成套开关设备（或称成套电器）概念 成套开关设备（成套电器）是以开关设备为主体的成套配电装置，即制造厂家根据用户对一次接线的要求，将各种一次电器元件以及控制、测量、保护等装置组装在一起而构成的成套配电装置。 成套开关设备可分为： 1、低压成套开关设备 2、高压开关柜 3、SF 封闭式组合电器（GIS） 6 4、预装式变电站 2、电力系统 电力系统是将电源（或发电装置）与用电设备之间经若干输、配电环节连接起来，完成电能的传输与分配。 电力系统主要由五个部分组成：发电厂、输电线路、变电所、配电系统及用户。 由于电厂和用电负荷的分散性，需要将电厂生产的电能经升压变压器升压，再经不同电压等级的输电线送往各个负荷中心，最后经降压变压器降压才到达具体的电能用户。 即是说，发电厂和用户间需经一定的网络连接。各个发电厂之间也需要这样的网络连接以提高供电的可靠性和经济性。这样的网络就称为“电力网”。 2、直流电与交流电 直流电（英文:Direct Current，简称DC），是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。直流电工作的供用电系统成为直流供电系统。 交流电（英文:AlternatingCurrent，简写AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。交流电工作的供用电系统成为交流供电系统。 3、开关电器的作用
开关电器的主要功能是接通和断开电路，主要作用有保护、控制、隔离、接地。 4、电气性能参数 额定电压——电力系统或电气设备所允许的最大电压值。我们讲的额定电压通常指设备的额定电压，是设备在规定的正常使用和性能条件下，能够连续运行的最高电压。 额定电流——在规定的正常使用条件和性能条件下，导体或设备应该能够持续承载的电流的有效值，即导体或设备允许长期通过的最大工作电流。 额定短路开断电流——在额定电压下，断路器或熔断器等具有开断短路电流能力的电器设备，能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流。 额定短路关合电流——开关电器在合闸时，设备所能承受的短路电流峰值的最大值。 额定短时耐受电流（热稳定电流）——电气设备载流导体在在规定的使用和性能条件下，在规定的时间内，开关在合闸位置能够承载的电流的有效值（这个规定的时间叫额定短路持续时间）。 额定峰值耐受电流（动稳定电流）——电气设备载流导体在在规定的使用和性能条件下，能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。在该短路电流峰值冲击所产生电动力作用下，电气设备不致损坏。 额定绝缘水平——开关设备工作时能够承受高于额定电压的各种过电压作用，不会导致绝缘损坏。一般包括额定工频耐受电压和额定冲击耐受电压。 额定工频耐受电压——对设备按相关标准，施加高于其额定电压的工频（50Hz）电压，由此确定的设备所能承受过电压的能力的限值。 额定冲击耐受电压——在额定电压工作条件下，导体或设备发热不超过长期运行允许温度时，所允许通过的最大电流。 5.成套电器的种类 （1）、低压成套开关设备 按供电系统的要求和使用的场所分： 1、一级配电设备动力配电中心（PC），俗称低压柜。 2、二级配电设备动力配电柜和电动机（马达）控制中心（MCC）。 3、末级配电设备动力配电箱、照明配电箱、插座配电箱、电表计量箱等（俗称三箱）。 按结构特征和用途分类： 1、固定面板式开关柜如：PGL等 2、封闭式开关柜如：GGD、GFB、JYD等。 3、抽出式开关柜如：GCK、MNS、GCS、BLOKSET等。 4、动力、照明配电控制箱如：XL-21（动力箱）、XM（照明箱）、XC（插座箱）、XDD（电表计量箱）等。 （2）、高压成套开关设备 按柜体结构可分为：
教程 第一部分：画图前的准备！ 除了自备笔记本，或者建立一个专门记录自己成长的word文档，以便随时记录你的疑问，这对你快速成长绝对有帮助！ 另外最好备入门最常用的规范、图集、手册： 1. 民用建筑电气设计规范（一套） 2. 建筑电气常用数据 3. 工业与民用配电设计手册 另外说明以下两点： A.楼主操作的软件情况：Autocad2008平台，天正电气8.5二次开发软件。 B.如果知道自己哪方面的知识不足就要自学哦，亲们。 B.理论基础：至 少学过电路原理，至于电机学、电力系统没学过没关系，可以自学，我就是这样的 建筑电气设计包含的系统有： A供配电系统，这是核心，其中含电力、照明、线路敷设、电气设备选型等内容。 B防雷接地系统。 C消防系统（这部分有点不好搞的哦）。 D综合布线系统。 E安防系统。 F设备监控系统。 G广播系统。 其他系统（刚入门的可以先不了解） 建筑电气设计包含的计算有：最基本的是照度计算和负荷计算，至于电压损失、短路电流、无功补偿等那是等你上升到一个台阶之后的事情。
建筑电气会用到的设备分类：（这部分内容比较多，建议读者根据自己需要筛选最常用的） （一）.高压配电装置及高压电器 （二）.低压配电装置及低压电器 （三）.变压器及电源系统 （四）.防雷及接地装置 （五）.照明开关、插座 （六）.照明装置及调光设备 （七）.输、配电器材 （八）.电气信号装置及光电显示设备 （九）.电气消防及报警装置 （十）.建筑设备自动化系统 （十一）.安全防范系统 （十二）.通讯网络系统 （一）.高压配电装置及高压电器 ?高压配电装置：金属铠装式移开式高压开关柜（KYN）间隔移开式高压开关柜（JYN）箱式固定式高压开关柜（XGN）箱式环网式高压开关柜（HXGN） ?高压电器：高压断路器 （二）.低压配电装置及低压电器 ?低压配电装置：抽出式低压柜照明配电箱 ?低压断路器、剩余电流保护器：框架式断路器（ACB）塑料外壳式断路器（MCCB）微型断路器剩余电流保护器 ?接触器、电机起动器：交流接触器全压电机启动器交流减压电机启动器（星三角、自耦）软启动综合启动器变频电机启动器?电源切换系统及元器件： PC级自动转换开关电器 CB级自动转换开关电器
机床电气设计入门知识汇 总 Newly compiled on November 23, 2020
机床设计的入门知识 本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点 接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。 图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。 我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法 触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。 竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。 横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。 图3-2：常开、常闭触点横画 实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联 串联：两个触点的首尾相连的连接方式。 图3-3 ：触点的串联 串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。 并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。 图3-4：触点的并联 并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。 混联：串联、并联相混用的方式。 1、2看做一个触点，它又和3并2串联。 线圈 常开/常闭触
三、自锁、互锁、连锁 （一）自锁 在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。 如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。 你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。 这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。 图3-7给出了互锁的控制逻辑。 KM1的控制条件满 线圈无法在同一时间内送电，KM1 KM1线圈也无法送电。以上图中， （三）连锁 连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。 这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。 图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。 四、启动/停止、点动 启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。 （一）启动/停止电路 启动/停止电路需要两个按钮、一个接触器（继电器）来完成。
1、直流输电优点 优点：与交流输电相比，直流输电具有稳定性好，控制灵活等优点，特别适合于跨海输电、大区域电网互联、远距离输电及风力发电等非工频系统与工频系统的联网。在输电线路导线截面相等、对地绝缘水平相同的条件下，双极直流输电的线路造价及功率损耗均比三相交流输电要少，约为其2/3。 直流输电的缺点:1.由于触发角和逆变角的存在，不论换流装置是工作于整流状态还是逆变状态，其交流侧的电流相位总会滞后于电压相位，因此换流装置在运行中要消耗大量无功功率。正常运行时，整流侧所需的无功功率为直流功率的30%-50%，逆变侧为40%-60%，所以必须进行无功功率补偿。2.换流装置在运行中会同时在换流站的交流侧和直流侧产生谐波电压和谐波电流，为了抑制谐波，在交流侧和直流侧都需要装设滤波装置，在直流侧还需装设平波电抗器。3.由于换流装置要用大量容量大，电压高的可控硅阀器件，换流站的造价较高，部分抵消了因线路投资低而带来的经济效益。4.直流高压断路器不能利用电流过零的条件来熄弧，其制造困难，限制了直流输电向多端直流电网的发展。 2、潜供电流的定义 在超高压线路运行中，时常会发生因雷击闪络等原因所产生的单相电弧接地故障。在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除后，通过健全相对故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，称为潜供电流或二次电流。 3灵活交流输电系统：以大功率可控硅部件组成的电子开关代替现有的机械开关，灵活自如地调节电网电压、功角和线路参数。使电力系统变得更加灵活、可控、安全可靠。从而能在不改变现有电网结构的情况下提高系统的输送能力，增加其稳定性。FACTS控制设备接入电力系统的方式：并联型：静止无功补偿器SVC静止同步调相器STATCOM 串联型：可控串联补偿器TCSC混合型：统一潮流控制器UPFC 4名词解释：1、输电线路的耐雷水平：在线路防雷设计中把线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值叫耐雷水平。 2、内部过电压倍数：内过电压的幅值与电网该处最高运行相电压的幅值之比。 3、电气二次回路：又称二次接线，是将二次设备按照工作要求，互相连接组合在一起所形成的电路。 4、准同期并列：在同步发电机已投入调速器和励磁装置，当发电机电压的幅值、频率和相位与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位接近相等时，通过并列点断路器合闸将发电机并入系统。 5、接地电阻：接地体对无穷远处零电位面之间的电压U与通过接地体泄入大地的电流I之比值。 6、电流保护的接线方式：指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。 7、二次系统：二次电气设备一般包括控制和信号设备、测量表计、继电保护装置及各种自动装置等，它们构成了发电厂和变电所的二次系统。、自同期并列：自同期并列，是将未加励磁电流但接近同步转速，且机组加速度小于允许值的发电机，通过断路器合闸并入系统，随之投入发电机励磁，在原动机转矩、同步力矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。 5．铁磁谐振的特性 ⑴谐振参数是一个范围 ⑵在一般情况下，谐振需要外界“激发” ⑶C值太大时，出现谐振的可能性减小 ⑷过电压主要受电感非线性特性的限制（小于电源电压的三倍) 但电流却可能很大 ⑸谐振状态能自保持 ⑹从感性到容性是“突变”，电压、电流要“翻相”—小型电动 机反转 ⑺在工频电压作用下，回路中可能出现 谐波谐振 6参数谐振过电压:当同步发动机接有容性负荷（如空载线路）时，由于容性电流的助磁作用，如果参数配合不当，即使激磁电流很小，甚至为零（零起升压），也会使发电机的端电压和电流急剧上升，最终产生很高的过电压，使与其他电机的并联运行成为不可能，这种现象称为电机的自励磁，所产生的自激磁过电压称自激过电压。电机的自励磁现象就其物理本质来说是由于电机旋转时电感参数发生周期性变化，与电容形成参数谐振而引起的。 7. 空载变压器的分闸过电压是由于开关截流引起的,其大小与变压器励磁电流的大小以及变压器绕组电容CB的大小有关。当变压器绕组的电容CB增大时，过电压将减小.由于变压器的励磁电流较小，励磁绕组所贮存的磁能不大，所以切空变过电压的能量可以用限制雷电过电压的避雷器来吸收. 8.中性点位移的确定： 一 C L ω ω 1 >
第一章 建筑电气供配电系统 第一节 低压配电系统 1.1 负荷计算： 依据建筑用途与规模， 确定所需用电设备容量。建筑内通用设备包括照明、空调、电梯、水泵等，设备容量配置依据建筑的规模；另外依据建筑的用途— 可由甲方提供。对于民用住宅设计，家用电器设备容量按6 kw/户确定，各地区标准不同，可参见表。 几个计算公式： 有功计算负荷：Pjs=KxPe ；js ：计算的缩写,Pe 是设备容量，kx 需用系数 无功计算负荷: Qjs = Pjstg φ； 视在计算负荷:22j s Q += P S 或φ COS P S js js = ； 计算电流： I js =S js / 3e U ； 式中P js —有功计算负荷； Q js ——无功计算负荷； S js ——视在计算负荷； Kx ——需要系数； Pe ——用电建筑物的总容量（kW)； φcos ——功率因数； φtg ——φcos 相应的正切值； Ue ——电压额定值(kV)；
Ijs ——计算电流值（A)。 12个插座，每个 300w,Pe=12X0.3kw=3.6kw.Pjs=kxXPe=3.6X1kw=3.6kw φ COS P S js js = =3.6/0.85=4.23KVA,I js =S js /3e U =4.23X1000/3X380 =6.44A 在负荷计算中，需要系数的选取要依据建筑的用途和建筑的规模，表1-2?表1-4给出了民用建筑设计常用霈要系数的选取。 1.2 低压开关设备的选择 经过负荷计算出计算电流Ijs 后，根据计算电流值选择配电开关设备和导线截面。 低压断路器的选择，应满足两个条件: 1) 低压断路器的额定电压应不小于线路的额定电压； 2) 低压断路器的额定电流应大于1.2~2倍计算电流，小于导线的载流值。 典型断路器型号含义如下： 产品型号 TIB1-63C25的含义：TIB1是TCL 的断路器型号是单极性的，TIB1L （断开插座）是双极性的，最大允许额定电流63A ，脱扣电流25A ，是C 曲线微型断路，用于保护普通负载和配电线缆，具体选择什么曲线的请大家参考——。TIB1-63C25/4,最后的3代表该断路器是3极的。A,B,C,N 1.导线截面的选择 在建筑电气工程中室内配电线路最常用的导线主要是绝缘
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
电气工程基本知识汇总 一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。
2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机
高压供配电系统 高压供配电系统是指从取得电源到电能分配至各用户低压变压器和高压电动机的系统。 一、电力负荷分级及对供电要求： 1、电力负荷分级 电力负荷分级是根据负荷重要性对供电可靠性的要求及中断供电压政治，经济上所造成的损失或影响的程度来划分的共分为三级。 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1、中断供电将造成人身伤亡时。 2、中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 钢铁企业的一级负荷如高炉开口机、电动泥炮机、电动高炉鼓风机，炉体冷却水泵，转炉吹氧管升降系统，炉体倾动机构，大型连续钢板轧机，加热炉冷却水泵。 二级负荷如高炉装料系统，转炉上料系统，电炉，轧钢加热炉的推钢机出钢机。 各级负荷对供电电源的要求 第2.0.2 条一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 第2.0.3条下列电源可作为应急电源： 一、独立于正常电源的发电机组。 二、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 三、蓄电池。 四、干电池。 第2.0.6条二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承
电工基础知识 1.电是什么? 答:有负荷存在和电荷变化的现象。电是一种和重要的能源。 2.什么叫电场? 答:带电体形成的场,能传递带电体之间的相互作用。 3.什么叫电荷? 答:物体或构成物体的质点所带的正电或负电。 4.什么叫电位? 答:单位正电荷在某点具有的能量,叫做该点的电位。 5.:什么叫电压?它的基本单位和常用单位是什么? 答:电路中两点之间的电位差称为电压。它的基本单位是伏特。简称伏,符号v,常用单位千伏(kv),毫伏(mv) 。 6.什么叫电流? 答:电荷在电场力作用下的定向运动叫作电流。 7.什么叫电阻? 它的基本单位和常用单位是什么? 答:电流在导体中流动时,要受到一定的阻力,,这种阻力称之为导体的电阻。 它的基本单位是欧姆,简称欧,符号表示为?,常用的单位还有千欧( k? ),兆欧(m? ) 8.什么是导体?绝缘体和半导体? 答:很容易传导电流的物体称为导体。在常态下几乎不能传导电流的物体称之为绝缘体。导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称之为半导体。 9.什么叫电容? 它的基本单位和常用单位是什么? 答:电容器在一定电压下储存电荷能力的大小叫做电容。它的基本单位是法拉,符号为F,常用符号还有微法(MF),微微法拉(PF),1F=106MF=1012MMf(PF) 。 10.什么叫电容器? 答: 储存电荷和电能(电位能)的容器的电路元件。 11.什么是电感? 它的基本单位和常用单位是什么? 答:在通过一定数量变化电流的情况下,线圈产生自感电势的能力,称为线圈的电感量。简称为电感。 它的常用单位为毫利,符号表示为H,常用单位还有毫亨(MH) 。1H=103MH 12.电感有什么作用? 答:电感在直流电路中不起什么作用,对突变负载和交流电路起抗拒电流变化的作用。13.什么是容抗?什么是感抗?什么是电抗?什么是阻抗?他们的基本单位是什么? 答:电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗。 电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗。 电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 电阻, 电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用阻抗。 他们的基本单位都是欧姆( ? ) 。 14.什么叫电路? 答:电流在电器装置中的通路。电路通常由电源,开关,负载和直接导线四部分组成。 15.什么叫直流电路和交流电路?
第一章 建筑电气供配电系统 第一节 低压配电系统 1.1 负荷计算： 依据建筑用途与规模， 确定所需用电设备容量。建筑内通用设备包括照明、空调、电梯、水泵等，设备容量配置依据建筑的规模；另外依据建筑的用途— 可由甲方提供。对于民用住宅设计，家用电器设备容量按6 kw/户确定，各地区标准不同，可参见表。 几个计算公式： 有功计算负荷：Pjs=KxPe ；js ：计算的缩写,Pe 是设备容量，kx 需用系数 无功计算负荷: Qjs = Pjst gφ； 视在计算负荷:22j s Q +=P S 或φCOS P S js js =； 计算电流： I js =S js /3e U ； 式中P js —有功计算负荷； Q js ——无功计算负荷； S js ——视在计算负荷； Kx ——需要系数； Pe ——用电建筑物的总容量（kW)； φcos ——功率因数； φtg ——φcos 相应的正切值； Ue ——电压额定值(kV)； Ijs ——计算电流值（A)。 12个插座，每个300w,Pe=12X0.3kw=3.6kw.Pjs=kxXPe=3.6X1kw=3.6kw
φCOS P S js js ==3.6/0.85=4.23KVA,I js =S js /3e U =4.23X1000/3X380=6.44A 在负荷计算中，需要系数的选取要依据建筑的用途和建筑的规模，表1-2?表1-4给出了民用建筑设计常用霈要系数的选取。 1.2 低压开关设备的选择 经过负荷计算出计算电流Ijs 后，根据计算电流值选择配电开关设备和导线截面。 低压断路器的选择，应满足两个条件: 1) 低压断路器的额定电压应不小于线路的额定电压； 2) 低压断路器的额定电流应大于1.2~2倍计算电流，小于导线的载流值。 典型断路器型号含义如下： 产品型号 TIB1-63C25的含义：TIB1是TCL 的断路器型号是单极性的，TIB1L （断开插座）是双极性的，最大允许额定电流63A ，脱扣电流25A ，是C 曲线微型断路，用于保护普通负载和配电线缆，具体选择什么曲线的请大家参考——。TIB1-63C25/4,最后的3代表该断路器是3极的。A,B,C,N 1.导线截面的选择 在建筑电气工程中室内配电线路最常用的导线主要是绝缘电线和电缆，导线截面的选择应满足发热条件、电压 损失、机械强度等要求。建筑低压配电线路，因其负荷电施较先按发热条件选择截面，再校验电压损耗和机械强度。 下面给出按发热条件选择一般三相线路的导线和电缆截面的方法： 三相系统相线截面的选择。按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量不小于通过相线的计算电流I js ，即 I a1≧I js 2）三相四线制线路的中性线N 截面A0应不小于相线截面1φA 的50%，即
素质能力标准 1、具有良好的工程职业道德、较强的社会责任感和较好的人文科学素养; 2、掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解本专业的发展现状和趋势; 3、具有综合运用所学科学理论、分析和解决问题方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力，能够参与生产及运作系统的设计，并具有运行和维护能力; 4、具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力; 5、了解本专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规; 6、具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力; 知识能力标准 1、知识及其应用能力标准 ① 具有从事电气工程技术工作所必备的数学基础知识。② 掌握电学、磁学、力学、热学等理论知识与相应的实验操作技能。③ 掌握一种高级程序设计语言，具有程序设计的基本能力;具有运用常用的电气 CAD 软件分析和解决一般性工程实际问题的能力。④ 具备从事企业生产管理、工程管理、项目规划与组织工作所必需的知识。 2、核心工程基础知识 ① 掌握工程制图标准和一般机械工程图样表示方法;掌握电气工程制图方法，熟悉电气工程制图标准。② 熟悉常见机械机构的原理;掌握机械设计的基本原理与方法，能进行常见机械零、部件的设计;掌握常见工程材料的种类、性能，能够针对零、部件使用要求合理选材;了解常用的热处理技术。③ 掌握各种常用电工电子仪器仪表使用方法和各种电工电子基本电路测试方法。④ 掌握自动控制基本原理;掌握 PLC 应用技术，具有用 PLC 进行电气控制的初步设计能力。⑤ 掌握电力电子电路与装置测试方法; 具有分析常用电力电子电路的能力，具备电力电子变流电路和装置的初步设计能力。⑥ 掌握电力变压器、直流电机、感应电机、同步电机的基本原理、结构和分析计算方法以及电机的起动、调速、制动的原理和基本电路。 3、高级工程基础知识① 掌握高低压电器及其成套设备的结构、原理与设计计算方法，具备初步设计能力;掌握电器智能化的原理与设计实现方法，具备初步的智能电器开发设计能力。② 掌握电力系统分析基本方法;掌握电力系统继电保护与综合自动化的原理与方法;具有电力系统运行维护的能力;掌握供配电系统的设计计算方法，具有变电站、电力用户供配电系统设计的初步能力。 工程实践能力标准1、熟悉电气产品生产过程和工艺流程，能较熟练地运用CAPP(computer aided process planning，计算机辅助工艺过程设计) 手段，具有较强的工艺设计、工艺文件编制和工艺管理能力。2、熟悉电气设备、电气装置的一般性能检测和型式试验、出厂试验的内容与方法;熟悉预防性试验的程序与方法。3、熟悉电气装置、电气系统的安装规范及规程，熟悉电力变压器、大型电动机、成套电气装置电气安装的方法;能正确处理好电气绝缘、电气隔离、安全接地等技术问题;具有在现场组织和指导电气安装与施工的能力。4、熟悉电气设备、电气装置和电气系统的调试步骤与方法，能及时发现问题并能在现场解决一般性技术问题;熟悉输变电工程安装调试的规
机床电气设计入门知识 汇总 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床设计的入门知识 本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点 接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。 图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。 我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法 触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。 竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。 横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。 图3-2：常开、常闭触点横画 实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联 串联：两个触点的首尾相连的连接方式。 图3-3 ：触点的串联 串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。 并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。 图3-4：触点的并联 并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。 混联：串联、并联相混用的方式。 1、2看做一个触点，它又和3并2串联。 线圈 常开/常闭触
事实上，无论如何混联，通过等效电路的方法，都可以最终变为串并联的基本连接关系。 三、自锁、互锁、连锁 （一）自锁 在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。 如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。 你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。 这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。 图3-7给出了互锁的控制逻辑。 KM1的控制条件满 线圈无法在同一时间内送电，KM1 KM1线圈也无法送电。以上图中， （三）连锁 连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。 这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。 图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。 四、启动/停止、点动 启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。
秒懂各种线路基础知识 1.输电线路的分类 输电线路有架空线路和电缆线路之分。按电能性质分类有交流输电线路和直流输电线路。按电压等级有输电线路和配电线路之分。输电线电压等级一般在35kV及以上。目前我国输电线路的电压等级主要有35、66、110、154、220、330kV、500kV、1000kV交流和±500kV 、±800kV直流。一般说，线路输送容量越大，输送距离越远，要求输电电压就越高。配电线路担负分配电能任务的线路，称为配电线路。我国配电线路的电压等级有 400/220V、6kV、l0kV。 2.输电线路的组成 架空输电线路的主要部件有: 导线和地线（含OPGW）、杆塔、绝缘子、金具、杆塔基础、拉线和接地装置等组成，如下图： 3.输电线路的导线和地线
导线是用来传导电流、输送电能的元件。输电线路一般都采用架空裸导线，每相一根，220kV及以上线路由于输送容量大，同时为了减少电晕损失和电晕干扰而采用相分裂导线，即每相采用两根及以上的导线。采用分裂导线能输送较大的电能，而且电能损耗少，有较好的防振性能。裸导线一般可以分为铜绞线、铝绞线、钢芯绞线、镀锌钢绞线等。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝绞线。 地线一般不与杆塔绝缘而是直接架设在杆塔顶部，并通过杆塔或接地引下线与接地装置连接。地线的主要作用是减少雷击导线的机会，提高耐雷水平，减少雷击跳闸次数，保证线路安全送电。 导线在杆塔上的排列方式：对单回线路可采用上字形、三角形或水平排列，对双回路线路可采用伞形、倒伞形、干字形或六角形排列，见下图 4.输电线路的杆塔
杆塔是电杆和铁塔的总称。杆塔的用途是支持导线和避雷线，以使导线之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。杆塔现场水泥杆图如下图（铁塔见输电线路组成部分）： 杆塔根据受力性质分为悬垂型（悬垂直线、悬垂耐张）、耐张型（耐张直线、耐张转角、耐张终端）；根据回路数分为单回路、双回路及多回路。 5.输电线路的绝缘子 绝缘子的用途是使导线之间以及导线和大地之间绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，并用来固定导线，承受导线的垂直荷重和水平荷重。换句话说，绝缘子既要能满足电气性能的要求，又要能满足机械强度的要求。绝缘子组成的绝缘子串基本有两大类，即悬垂绝缘串和耐张绝缘子串。