电气控制柜设计工艺及控制柜总装配图和接线图[范文]

第一篇：电气控制柜设计工艺及控制柜总装配图和接线图[范文]

电气控制柜设计工艺

电气控制柜设计工艺及控制柜总装配图和接线图

1、基本思路

电气控制柜设计的基本思路是一种逻辑思维，只要符合逻辑控制规律、能保证电气安全及满足生产工艺的要求，就可以

说是一种好的的设计。但为了满足电气控制设备的制造和使用要求，必须进行合理的电气控制工艺设计。这些设计包括电气

控制柜的结构设计、电气控制柜总体配置图、总接线图设计及各部分的电器装配图与接线图设计，同时还要有部分的元件目录、进出线号及主要材料清单等技术资料。

2、电气控制柜总体配置设计

电气控制柜总体配置设计任务是根据电气原理图的工作原理与控制要求，先将控制系统划分为几个组成部分(这些组成部

分均称作部件)，再根据电气控制柜的复杂程度，把每一部件划成若干组件，然后再根据电气原理图的接线关系整理出各部分的进出线号，并调整它们之间的连接方式。总体配置设计是以电气系统的总装配图与总接线图形式来表达的，图中应以示意

形式反映出各部分主要组件的位置及各部分接线关系、走线方式及使用的行线槽、管线等。

电气控制柜总装配图、接线图(根据需要可以分开，也可并在一起)是进行分部设计和协调各部分组成为一个完整系统的依据。总体设计要使整个电气控制系统集中、紧凑，同时在空间允许条件下，把发热元件，噪声振动大的电气部件，尽量放

在离其它元件较远的地方或隔离起来；对于多工位的大型设备，还应考虑两地操作的方便性；控制柜的总电源开关、紧急停

止控制开关应安放在方便而明显的位置。总体配置设计得合理与否关系到电气控制系统的制造、装配质量，更将影响到电气

控制系统性能的实现及其工作的可靠性、操作、调试、维护等工作的方便及质量。

2.1 电气控制柜组件的划分

由于各种电器元件安装位置不同，在构成一个完整的电气控制系统时，就必须划分组件。划分组件的原则是：

(1)把功能类似的元件组合在一起；

(2)尽可能减少组件之间的连线数量，同时把接线关系密切的控制电器置于同一组件中；

(3)让强弱电控制器分离，以减少干扰；

(4)为力求整齐美观，可把外形尺寸、重量相近的电器组合在一起；

(5)为了电气控制系统便于检查与调试，把需经常调节、维护和易损元件组合在一起。

2.2 在划分电气控制柜组件的同时要解决组件之间、电气箱之间以及电气箱与被控制装置之间的连线方式：电气控制柜

各部分及组件之间的接线方式一般应遵循以下原则：

(1)开关电器、控制板的进出线一般采用接线端头或接线鼻子连接，这可按电流大小及进出线数选用不同规格的接线端头

或接线鼻子；

(2)电气柜、控制柜、柜(台)之间以及它们与被控制设备之间，采用接线端子排或工业联接器连接；

(3)弱电控制组件、印制电路板组件之间应采用各种类型的标准接插件连接；

(4)电气柜、控制柜、柜(台)内的元件之间的连接，可以借用元件本身的接线端子直接连接，过渡连接线应采用端子排过

渡连接，端头应采用相应规格的接线端子处理。

3、电器元件布置图的设计与绘制

电气元件布置图是某些电器元件按一定原则的组合。电器元件布置图的设计依据是部件原理图、组件的划分情况等。设

计时应遵循以下原则：

(1)同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电气控制柜的上部或后部，但热继电器宜放在其下部，因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相

连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热；

(2)强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰；

(3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符

合人体工程学原理；

(4)电器元件的布置应考虑安全间隙，并做到整齐、美观、对称，外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起，以利加工、安装和配线。若采用行线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；

(5)各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图。电气布置图是根据电器元件的外形轮廓绘制的，即以其轴线为

准，标出各元件的间距尺寸。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围，应按产品说明书的标准标注，以保证安装板的加工质

量和各电器的顺利安装。大型电气柜中的电器元件，宜安装在两个安装横梁之间，这样，可减轻柜体重量，节约材料，另外

便于安装，所以设计时应计算纵向安装尺寸；

(6)在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等，选择进出线方式及接线端子排、连接器或接插件，并按一定顺序标上进出线的接线号。

4、电器部件接线图的绘制

电气部件接线图是根据部件电气原理及电器元件布置图绘制的，它表示成套装置的连接关系，是电气安装、维修、查线的依据。接线图应按以下原则绘制：

(1)接线图相接线表的绘制应符合GB6988.6—1993中《控制系统功能表图的绘制》的规定；

(2)所有电气元件及其引线应标注与电气原理图中相一致的文字符号及接线号。原理图中的项目代号、端子号及导线号的编制分别应符合GB5094-1985《电气技术中的项目代号》、GB4026-1992《电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字

母数字系统的通则》及GB4884-1985《绝缘导线标记》等规定；

(3)与电气原理图不同，在接线图中同一电器元件的各个部分(触头、线圈等)必须画在一起；

(4)电气接线图一律采用细线条绘制。走线方式分板前走线及板后走线两种，一般采用板前走线，对于简单电气控制部件，电器元件数量较少，接线关系又不复杂的，可直接画出元件间的连线；对于复杂部件，电器元件数量多，接线较复杂的情

况，一般是采用走线槽，只要在各电器元件上标出接线号，不必画出各元件间连线；

(5)接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色要求等；

(6)部件与外电路连接时，大截面导线进出线宜采用连接器连接，其它应经接线端于排连接。

5、电气控制柜及非标准零件图的设计

电气控制装置通常都需要制作单独的电气控制柜、箱，其设计需要考虑以下几方面：

(1)根据操作需要及控制面板、箱、柜内各种电气部件的尺寸确定电气箱、柜的总体尺寸及结构型式，非特殊情况下，应

使电气控制柜总体尺寸符合结构基本尺寸与系列；

(2)根据电气控制柜总体尺寸及结构型式、安装尺寸，设计箱内安装支架，并标出安装孔、安装螺栓及接地螺栓尺寸，同

时注明配作方式。柜、箱的材料一般应选用柜、箱用专用型材；

(3)根据现场安装位置、操作、维修方便等要求，设计电气控制柜的开门方式及型式；

(4)为利于控制柜箱内电器的通风散热，在箱体适当部位设计通风孔或通风槽，必要时应在柜体上部设计强迫通风装置与

通风孔；

(5)为便于电气控制柜的运输，应设计合适的起吊勾或在箱体底部设计活动轮。

总之，根据以上要求，应先勾画出电气控制柜箱体的外形草图，估算出各部分尺寸，然后按比例画出外形图，再从对称、美观、使用方便等方面进一步考虑调整各尺寸比例。电气控制柜外表确定以后，再按上述要求进行控制柜各部分的结构设计，绘制箱体总装图及各面门、控制面板、底板、安装支架、装饰条等零件图，并注明加工要求，再视需要为电气控制柜选用

适当的门锁。当然，电气柜的造形结构各异，在柜体设计中应注意吸取各种型式的优点。对非标准的电器安装零件，应根据

机械零件设计要求，绘制其零件图，凡配合尺寸应注明公差要求，并说明加工要求。

最后，还要根据各种图纸，对电气控制柜需要的各种零件及材料进行综合统计，按类别列出外购成品件的汇总清单表、标准件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料定额表等，以便采购人员、生产管理部门按设备制造需要备料，做好生产准

备工作，也便于成本核算。

第二篇：电气控制柜的设计(论文)

题目：电气控制柜的设计

目 录

一、设计任务书……………………………………………………

二、开题报告 ……………………………………………………

三、摘要、关键词…………………………………………………

四、正文（前言）…………………………………………………

1、常用电气控制线路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

2、配电柜的结构图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3、配电柜的面板控制图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

5、电源柜电路图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

6、基本参数的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

五、熔断器的选择原理 …………………………………………

六、采取整改措施 ………………………………………………

七、电源配电箱材料清单图……………………………………

八、参考资料及文献……………………………………………

九、致谢………………………………………………………… 本课题来源及研究现状

学校数控车间引进一批先进的机加工设备，车间也是新建装修，刚好车间线路要进行改造，车间的配电柜有不够的情况下，以《电气控制柜的设计》作为毕业设计课题是两全其美的事情。通过对车间线路的了解总共所有的机床有几十台设备，经过对车间的调查和研究得出了准确的负荷数据后才动手设计。通过毕业设计更好的把理论联系实际，提高学生的实操技能水平，取得更好的教学效果。

本课题研究目标、内容、方法和手段

1.学习内容

1）、机加工车间的实际调查及车间负荷计算。2）、配电箱的控制方案的设计。3）、低压电器的选择。

4）、配电柜电路的设计及绘图及电路的工作原理。5）、学会列材料清单 6）、技能训练

2.配电柜的安装

1）、学会低压电器的摆放及固定。

2）、学会根据电路的原理图设计布置线圈，并掌握安装工艺要求。3）、学会断路器、空气开关、就留接触器的容量选择。4）、学会电工工具及压线钳的使用。5）、进一步培养学生遵守劳动纪律。安全文明生产的吸光，树立安全第一的意识。

3.学习方法

1）、两人小组讨论安装的计划与评价； 2）、两人分工、共同安装； 3）、共同评价与分析。摘要；

随着工业技术的发展，再低压供电系统中启用配电柜越来越多，特别是机加工车间线路里面采用集中控制线路的原则，更加需要配电柜。哦诶点贵的设计是否合理关系到整个见的设备的安全，可靠的运行。配电柜在机加工车间里起到分配电能，及控制设备电源的作用，配电柜的设计与制作首先考虑的是控制对象的负荷功率的大小，根据负荷的大小才能正确地选用低压电器。考虑到车间负荷较大采用两种配电柜，一种是电源柜，另一种是动力柜，电源柜起到分配电源的作用，动力柜起到控制设备电源作用，根据实际需要，这次毕业设计要设计一个电源柜和两个动力柜，我们的设计思路是安全，可靠。经济。美观。维修方便。

关键词：配电、负荷计算、低压计算的选择、电路设计。正文

前言：配电柜的设计首先要考虑的是机加工车间的设备功率及负荷的大小，对我们后面负荷计算及低电压电器的选择及电路的设计起到非常重要的作用。

1、常用电气控制线路设计

1）、点动控制电路与单向连续运转控制电路

2）、电动机正、反转控制电路3）、顺序启动控制

4）、星——三角形降压启动

星形连接可以减小电机的起动电流。以防止对其它设备产生影响。

电路一开始接成星形的，起动后再转成三角形的。

2、配电柜的结构图

3、配电柜的面板控制图

器件介绍：图中

1：命令继电器；

2：电动式变压器

3：可编程控制器

4：齐纳栅（使电流只能单向流动的半导体）

5：电磁断路器（控制及加气保护）

6：接线端子 9

设计说明：

1、配电柜共一台采用XL—21型，供电方式上进上出。

2、外壳油漆采用喷塑，颜色为白色。

3、配电柜前门为单开门，后门为为双开门。面板采用：2mm冷轧板，侧面采用1.5mm冷轧板箱盖为2mm冷轧板。

4、电源配电箱须配置宽度为80mm安装3根，60mm安装条4根，顶部开孔。

5、动力配电箱各需配置80mm安装条3根，50mm安装条4根，30mm安装条2根，顶部不开孔。

6、配电柜各需配置接地铜排一条。

7、前后门带锁操作把手安装高度离地面950mm。

8、带灯按钮LA-11D型号尺寸开孔，指示灯按AD11-25/11型号尺寸开孔。

9、其它要求均接国家标准。

10、箱体与门之间加装固定控制线的线卡。

4、电源柜电路图

5、基本参数选择

1）、额定电压：铭牌额定电压是只主触点上的额定电压，通常用的电压等级为

直流接触器：220V，440V，660V 交流接触器：220V，380V，500V 如果负载是380V的三相感应电动机，则应选用380V的交流接触器，2）、额定电流：铭牌额定电流是指主触点的额定电流，通常用的电流等级为：

直流接触器：25，40，60，100，150，250，400，600A 交流接触器;5，10，20，40，60，100，150，250，400，600A 上述电流是指接触器安装敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负载为间断—长期工作制时的电流值、若超过8小时，必须空载开闭三次以上，以消除表面氧化膜，如果上述条件改变，就要做相应修正其电流值，具体如下：

当接触器安装在箱柜内，由于冷却条件差，电流要降低10~20%使用

当接触器于长期工作制，而其通电持续率不超过40%；敞开安装，电流允许提高10~25%;箱柜安装，允许提高5~10%

3）、线圈的额定电压：通常的电压等级为

直流线圈：24，48，220，440V

交流线圈：36，127，220，380V（选择时一般交流对交流，直流对直流，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器：直流接触器断开是产生的过电压高达10~20倍，故不采用高电压等级，电压太低，接通线圈用的继电器或接触器的连锁触点不可靠）

4）、操作频率：指每小时接通的次数，交流接触器的最高为600次/h，直流接触 11 器可达1200次/h。

5）、辅助触头的工作电流：辅助触头（或称辅助开关）的未动开关，它有两个电流参数，一个约定发热电流，一是工作电流。工作电流有多种，而约定发热电源只有一个。

6）、约定发热电源的定义：GB/T2900.18 对约定发热电源电流的定义是：“在规定条件下实验时，开关电器在8h工作制下，各部件的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。”

7）、工作电流：由它所控制的电磁铁在比和状态下的负载功能来决定。

五、熔断器的选择原理

1）根据使用条件确定熔断器的类型

2）选择熔断器的规格时，应首先选定熔体的规格，然后再根据熔体的规格去选择熔断器的规格。

3）熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性有良好的配合。

4）在配电系统中，各级熔断器应相互匹配，一般上一级熔体的额定电流要比下一级熔体的额定电流要大2-3倍。

5）对于保护电动机的熔断器，应注意电动机启动电流的影响，熔断器一般只作为电动机的短路保护，过载保护应采用热继电器。

6）熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流：额定分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。

六、熔断器类型的选择

熔断器主要根据负载的情况和电路断路电流的大小来选择类型。例如，对于容量较小的照明线路或调动机的保护，宜采用RCIA系列插入式熔断器或RM10系列无填料密闭管式熔断器；对于短路电流较大的电路或有易燃气体的场合，宜采用具有高分断能力RL系列螺旋式熔断器或RT(包括NT)系列有填料封闭管式熔断器；对于保护硅整流器件及晶闸管的场合，应采用快速熔断器。选择导线的建议：

1）一般使用铜线。而铁或镍铬合金线仅在某些实验中作为被研究的样品，或者是接入部分线路中作为电阻，决不能作为连接线路用的导线；

2）如果导线的电阻无关紧要，可以使用纱包铜线----例如规格为24＃(直接为0.5588mm)的纱包线，实际上用作裸铜线的安全电流比参数表中的导线安全电流大好多倍。因此24＃铜线的负载能力，实际上完全适合于本书所述的全部实验工作；

3)在保证正常工作的前提下，如果希望导线的电阻尽可能小-----例如在惠斯登电桥线路中接入标准电阻----最好用铜片或多股纱包铜线，接线应尽可能短，若使用粗铜线要注意不能碰动他们，因为它们好像是套在接线柱上的扳手，碰动它们会松动接线点；

4）记住24＃铜线的电阻率约为0.07Ω/m；

5）为了消除通电导线的磁效应，应当使用多股花线，或者多股绝缘导线绞在一起。

电流互感器二次导线的选择与改造

电能计量综合误差的计算是供电部门标准计量的重要组成部分，综合误差的大小直接关系到供需双方的工作效益和经济效益。在综合误差中，由于电流互感器二 13 次回路配置不当，特别是导线截面选择不当，造成误差是不容忽视的。规程规定，电流互感器二次回路导线截面不得小于2.5mm2.在实际应用中，设计者往往就选择2.5mm2导线，而不是通过计算，考虑到负载的大小、号线的长度。据我们调查：有不少35kv及110kv变电所（特别是老是变电所），计量用电流互感器二次回路导线来回长度达几十米甚至上百米，导线细，所接仪器仪表也较多，这样造成互感器负载过大，准确度等级下降，严重影响计量的准确性。

按国家标准规定，一般测量用电流。电压互感器二次负荷S必须在额定二次负荷Se和下限负荷范围内，即0.25S

根据这一要求，为了进一步加强计量管理，保证计量装置的准确性，对所属各变电所电流互感器二次回路负载进行测量，凡不符合规程要求的，我们都逐步采取了整改措施。

六、逐步采取整改措施：

1）、合理选择和调整电能表屏和互感器的安放位置。考虑电缆沟的正确向尽量减少二次回路导线的长度。

2)、计算用电流互感器或电流互感器计量侧尽量不接其他仪表仪器，诸如指示仪表、变送器等皆装在其它的互感器保护侧。

3)、根据负荷大小选择导线截面，确保负荷在容许范围内。

4)、导线一律选用铜线，因为铜线的电阻小、强度大、不易氧化。同时尽量减少接点，接点处不仅有接触电阻，而且如果出现锈蚀等现象会严重影响计量。

七、电源配电箱材料清单（共1台）

备注：

厂家负责箱体及母线的装配，同时打开所有孔洞（按商家提供的低压电器尺寸为准），及线槽盒，其它安装接线有自己完成。

八、参考资料及文献

1.<电机拖动与控制> 主编:王进野 张纪良，出版社:天津大学出版社，版次:2010年3月 第二次 2.《电工电子技术实训》

主编:王晓敏 樊新军，出版社:清华大学出版社，版次:2009年5月第一版 3《电工技能实训教程》

主编：张永飞，出版社：西安电子科技大学出版社，版次：2005年1月第一版 4电气控制线路故障分析与处理

主编:张桂金，出版社:西安电子出版社，版次:2009年8月第一版 5常用低压电器原理及其控制技术

主编:王仁祥，出版社:机械工业出版社，版次:2009年1月第二版 6低压电器及应用

主编:郑凤翼，出版社人民邮电出版社，版次:2009年11月第二版 7高低压电器速查速算手册

主编:方大千，出版社:中国水利水电出版社，版次:2005年3月 8常用低压电器应用手册

主编:闫和平，出版社:机械工业出版社，版次:2005年2月 9高低压电器装配工：初级技能 中级技能

主编:劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心组织 出版社: 中国劳动社会保障出版社，版次:2005年5月

九、致 谢

经过几个月的奋战，这份毕业设计终于完成了。几个月以来，老师和同学们对我的帮助是我能顺利完成这份毕业设计的重要原因。

在做毕业设计之前，我一直认为毕业设计只是对几年来所学知识的单纯总结。但是，通过这次做毕业设计，我发现其实远非这么简单。毕业设计不仅是对以前所学知识的检验，也是对自己能力的进一步提高。从这次毕业设计我学到，要主动查询资料，积极和同学交流，还有勇于动手做，才能学到知识，锻炼能力。通过这次毕业设计，我也明白了自己知识还比较欠缺，要学习的东西还太多。以前觉得自己什么都会，什么都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。