本篇文章給大家談?wù)勲姎庠O(shè)計基礎(chǔ)知識點總結(jié)，以及電氣設(shè)計筆記百度文庫對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，建筑電氣設(shè)計師應(yīng)該有哪些最基本的基礎(chǔ)，2、，電氣設(shè)計要領(lǐng)，3、，電工知識，4、，學(xué)習(xí)電氣設(shè)計需要懂得什么，5、，大學(xué)電工基礎(chǔ)知識點，6、，做一名出色的電氣設(shè)計，需要掌握哪些方面關(guān)于電的基礎(chǔ)知識？
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本文目錄一覽：
- 1、建筑電氣設(shè)計師應(yīng)該有哪些最基本的基礎(chǔ)
- 2、電氣設(shè)計要領(lǐng)
- 3、電工知識
- 4、學(xué)習(xí)電氣設(shè)計需要懂得什么
- 5、大學(xué)電工基礎(chǔ)知識點
- 6、做一名出色的電氣設(shè)計，需要掌握哪些方面關(guān)于電的基礎(chǔ)知識（越詳細(xì)越好）？
建筑電氣設(shè)計師應(yīng)該有哪些最基本的基礎(chǔ)
建筑電氣設(shè)計師應(yīng)該有的最基本的基礎(chǔ)
1、了解建筑電氣的各種基礎(chǔ)知識，建筑電氣的各種施工及驗收規(guī)范。
2、了解建筑電氣的各種設(shè)計規(guī)范。
3、了解建筑電氣的各種標(biāo)準(zhǔn)圖集以及常用做法。
4、了解建筑電氣的各種常規(guī)設(shè)計以及施工
。
5、了解包括電工學(xué)、電子技術(shù)、電機(jī)與拖動基礎(chǔ)、變流技術(shù)、自動控制原理及系統(tǒng)、建筑電氣控制、工業(yè)與民用供電、電氣照明、建筑弱電技術(shù)、建筑防災(zāi)系統(tǒng)、電氣施工技術(shù)、施工組織與預(yù)算等。
電氣設(shè)計要領(lǐng)
電氣原理圖設(shè)計
為滿足生產(chǎn)機(jī)械及工藝要求進(jìn)行電氣設(shè)計基礎(chǔ)知識點總結(jié)的電氣控制電路的設(shè)計
電氣工藝設(shè)計
為電氣控制裝置的制造,使用,運(yùn)行,維修的需要進(jìn)行的生產(chǎn)施工設(shè)計
第一節(jié) 電氣控制設(shè)計的原則和內(nèi)容
一,電氣控制設(shè)計的原則
1)最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對電氣控制的要求
2)在滿足要求的前提下,使控制系統(tǒng)簡單,經(jīng)濟(jì),合理,便于操作,維修方便,安全可靠
3)電器元件選用合理,正確,使系統(tǒng)能正常工作
4)為適應(yīng)工藝的改進(jìn),設(shè)備能力應(yīng)留有裕量
二,電氣控制設(shè)計的基本內(nèi)容
1.電氣原理圖設(shè)計內(nèi)容
1) 擬定電氣設(shè)計任務(wù)書
2)選擇電力拖動方案和控制方式
3)確定電動機(jī)的類型,型號,容量,轉(zhuǎn)速
4)設(shè)計電氣控制原理圖
5)選擇電器元件及清單
6)編寫設(shè)計計算說明書
2. 電氣工藝設(shè)計內(nèi)容
1)設(shè)計電氣設(shè)備的總體配置,繪制總裝配圖和總接線圖
2)繪制各組件電器元件布置圖與安裝接線圖,標(biāo)明安裝方式,接線方式
3)編寫使用維護(hù)說明書
第二節(jié) 電力拖動方案的確定和電動機(jī)的選擇
一,電力拖動方案的確定
1,拖動方式的選擇
2,調(diào)速方案的選擇
3,電動機(jī)調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負(fù)載特性相適應(yīng)
二,拖動電動機(jī)的選擇
(一)電動機(jī)選擇的基本原則
1)電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求,與負(fù)載的特性相適應(yīng)
2)電動機(jī)的容量要得到充分的利用
3)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式要滿足機(jī)械設(shè)計的安裝要求,適合工作環(huán)境
4)在滿足設(shè)計要求前提下,優(yōu)先采用三相異步電動機(jī)
(二)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求選擇電動機(jī)
一般---三相籠型異步電動機(jī),雙速電機(jī)
調(diào)速,起動轉(zhuǎn)矩大---三相籠型異步電動機(jī)
調(diào)速高---直流電動機(jī),變頻調(diào)速交流電動機(jī)
(三)電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇
根據(jù)工作性質(zhì),安裝方式,工作環(huán)境選擇
(四)電動機(jī)額定電壓的選擇
(五)電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇
(六)電動機(jī)容量的選擇
1,分析計算法:
此外,還可通過對長期運(yùn)行的同類生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)容量進(jìn)行調(diào)查,并對機(jī)械主要參數(shù),工作條件進(jìn)行類比,然后再確定電動機(jī)的容量.
第三節(jié) 電氣控制電路設(shè)計的一股要求
一,電氣控制應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求
設(shè)計前,應(yīng)對生產(chǎn)機(jī)械工作性能,結(jié)構(gòu)特點,運(yùn)動情況,加工工藝過程及加工情況有充
分的電氣設(shè)計基礎(chǔ)知識點總結(jié)了解,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計控制方案,考慮控制方式,起動,制動,反向和調(diào)速的要求,
安置必要的聯(lián)鎖與保護(hù),確保滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求.
二,對控制電路電流,電壓的要求
應(yīng)盡量減少控制電路中的電流,電壓種類,控制電壓應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓等級.電氣控制電
各常用的電壓等級如表10-2所示.
三,控制電路力求簡單,經(jīng)濟(jì)
1.盡量縮短連接導(dǎo)線的長度和導(dǎo)線數(shù)量 設(shè)計控制電路時,應(yīng)考慮各電器元件的安裝
立置,盡可能地減少連接導(dǎo)線的數(shù)量,縮短連接導(dǎo)線的長度.如圖10-l.
2.盡量減少電器元件的品種,數(shù)量和規(guī)格 同一用途的器件盡可能選用同品牌,型號的產(chǎn)品,并且電器數(shù)量減少到最低限度.
3.盡量減少電器元件觸頭的數(shù)目.在控制電路中,盡量減少觸頭是為了提高電路運(yùn)行
的可靠性.例如圖10-2a所示.
4.盡量減少通電電器的數(shù)目,以利節(jié)能與延長電器元件壽命,減少故障.如圖10-3a所示.
四,確?？刂齐娐饭ぷ鞯陌踩院涂煽啃?/p>
1.正確連接電器的線圈 在交流控制電路中,同時動作的兩個電器線圈不能串聯(lián),兩個電磁線圈需要同時吸合時其線圈應(yīng)并聯(lián)連接,如圖10-4b所示.
在直流控制電路中,兩電感值相差懸殊的直流電壓線圈不能并聯(lián)連接.
2正確連接電器元件的觸頭 設(shè)計時,應(yīng)使分布在電路中不同位置的同一電器觸頭接到電源的同一相上,以避免在電器觸頭上引起短路故障.
3防止寄生電路 在控制電路的動作過程中.意外接通的電路叫寄生電路.
4.在控制電路中控制觸頭應(yīng)合理布置.
5.在設(shè)計控制電路中應(yīng)考慮繼電器觸頭的接通與分?jǐn)嗄芰?
6,避免發(fā)生觸頭"競爭","冒險"現(xiàn)象
競爭:當(dāng)控制電路狀態(tài)發(fā)生變換時,常伴隨電路中的電器元件的觸頭狀態(tài)發(fā)生變換.由于電器元件總有一定的固有動作時間,對于一個時序電路來說,往往發(fā)生不按時序動作的情況,觸頭爭先吸合,就會得到幾個不同的輸出狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為電路的"競爭".
冒險:對于開關(guān)電路,由于電器元件的釋放延時作用,也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出,這種現(xiàn)象稱為"冒險".
7.采用電氣聯(lián)鎖與機(jī)械聯(lián)鎖的雙重聯(lián)鎖.
五,具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)
電氣控制電路應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié),常用的有漏電保護(hù),短路,過載,過電流,過電壓,欠電壓與零電壓,弱磁,聯(lián)鎖與限位保護(hù)等.
六,要考慮操作,維修與調(diào)試的方便
第四節(jié) 電氣控制電路設(shè)計的方法與步驟
一,電氣控制電路設(shè)計方法簡介
設(shè)計電氣控制電路的方法有兩種,一種是分析設(shè)計法,另一種是邏輯設(shè)計法.
分析設(shè)計法(經(jīng)驗設(shè)計法):根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇一些成熟的典型基本環(huán)節(jié)來實現(xiàn)這些基本要求,而后再逐步完善其功能,并適當(dāng)配 置聯(lián)鎖和保護(hù)等環(huán)節(jié),使其組合成一個整體,成為滿足控制要求的完整電路.
邏輯設(shè)計法:利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計電氣控制電路.
在繼電接觸器控制電路中,把表示觸頭狀態(tài)的邏輯變量稱為輸人邏輯變量,把表示繼電
器接觸器線圈等受控元件的邏輯變量稱為輸出邏輯變量.輸人,輸出邏輯變量之間的相互關(guān)
系稱為邏輯函數(shù)關(guān)系,這種相互關(guān)系表明了電氣控制電路的結(jié)構(gòu).所以,根據(jù)控制要求,將
這些邏輯變量關(guān)系寫出其邏輯函數(shù)關(guān)系式,再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律對邏輯函數(shù)
式進(jìn)行化簡,然后根據(jù)化簡了的邏輯關(guān)系式畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖,最后再作進(jìn)一步的檢查
和優(yōu)化,以期獲得較為完善的設(shè)計方案.
二,分析設(shè)計法的基本步驟
分析設(shè)計法設(shè)計電氣控制電路的基本步驟是:
l)按工藝要求提出的起動,制動,反向和調(diào)速等要求設(shè)計主電路.
2)根據(jù)所設(shè)計出的主電路,設(shè)計控制電路的基本環(huán)節(jié),即滿足設(shè)計要求的起動,制動,
反向和調(diào)速等的基本控制環(huán)節(jié).
3)根據(jù)各部分運(yùn)動要求的配合關(guān)系及聯(lián)鎖關(guān)系,確定控制參量并設(shè)計控制電路的特殊
環(huán)節(jié).
4)分析電路工作中可能出現(xiàn)的故障,加入必要的保護(hù)環(huán)節(jié).
5)綜合審查,仔細(xì)檢查電氣控制電路動作是否正確 關(guān)鍵環(huán)節(jié)可做必要實驗,進(jìn)一步
完善和簡化電路a
三,分析設(shè)計法設(shè)計舉例
下面以橫梁升降機(jī)構(gòu)的電氣控制設(shè)計為例來說明分析設(shè)計法設(shè)計電氣控制電路的方法與
步驟.
在龍門刨床上裝有橫梁升降機(jī)構(gòu),加工工件時,橫梁應(yīng)夾緊在立柱上,當(dāng)加工工件高低
不同時,則橫梁應(yīng)先松開立柱然后沿立柱上下移動,移動到位后,橫梁應(yīng)夾緊在立柱上.所
以,橫梁的升降由橫梁升降電動機(jī)拖動,橫梁的放松,夾緊動作由夾緊電動機(jī),傳動裝置與
夾緊裝置配合來完成.
(一)橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求:
(1)橫梁上升時,自動按照先放松橫梁一橫梁上升一夾緊橫梁的順序進(jìn)行.
(2)橫梁下降時,自動按照放松橫梁一橫梁下降一橫梁回升一夾緊橫梁的順序進(jìn)行.
(3)橫梁夾緊后,夾緊電動機(jī)自動停止轉(zhuǎn)動.
(4)橫梁升降應(yīng)設(shè)有上下行程的限位保護(hù),夾緊電動機(jī)應(yīng)設(shè)有夾緊力保護(hù).
(二)電氣控制電路設(shè)計過程
1.主電路設(shè)計: 橫梁升降機(jī)構(gòu)分別由橫梁升降電動機(jī)MI與橫梁夾緊放松電動機(jī)W拖
動.巴兩臺電動機(jī)均為三相籠型異步電動機(jī),均要求實現(xiàn)正反轉(zhuǎn).因此采用KM1I,KM2.
KM3,KM4四個接觸器分別控制M1和M2的正反轉(zhuǎn),如圖10-9所示.
2.控制電路基本環(huán)節(jié)的設(shè)計:由于橫梁升降為調(diào)整運(yùn)動,故對M1采用點動控制,一個
點動按鈕只能控制一種運(yùn)動,故用上升點動按鈕犯 與下降點動按鈕明 來控制橫梁的升降,但在移動前要求先松開橫梁,移動到位松開點動按鈕時又要求橫梁夾緊,也就是說點動按鈕要控制KMI-KM4四個接觸器,所以引入上升中間繼電器KA1與下降中間繼電器KA2,再由中間繼電器去控制四個接觸器.于是設(shè)計出橫梁升降電氣控制電路草圖之一,如圖10-9所示.
3.設(shè)計控制電路的特殊環(huán)節(jié)
1)橫梁上升時,必須使夾緊電動機(jī)MZ先工作,將橫梁放松后,發(fā)出信號,使MZ停止
工作,同時使升降電動機(jī)MI工作,帶動橫梁上升.按下上升點動按鈕,中間繼電器KAI線圈通電吸合,其常開觸頭閉合,使接觸器KM4通電吸合,MZ反轉(zhuǎn)起動旋轉(zhuǎn),橫梁開始放松;橫梁放松的程度采用行程開關(guān)地 控制,當(dāng)橫梁放松到一定程度,撞塊壓下電氣設(shè)計基礎(chǔ)知識點總結(jié)你用地 的常閉觸頭斷開來控制接觸器KM4線圈的斷電,常開觸頭閉合控制接觸器KMI線圈的通電,KMI的主觸頭閉合使MI正轉(zhuǎn),橫梁開始作上升運(yùn)動.
2)升降電動機(jī)拖動橫梁上升至所需位置時,松開上升點動按鈕犯,中間繼電器KAI
接觸器KMI線圈相繼斷電釋放,接觸器KM3線圈通電吸合,使升降電動機(jī)停止工作,同時
使夾緊電動機(jī)開始正轉(zhuǎn),使橫梁夾緊.在夾緊過程中.行程開關(guān) SQI復(fù)位,因此 KM3應(yīng)加
自鎖觸頭,當(dāng)夾緊到一定程度時,發(fā)出信號切斷夾緊電動機(jī)電源.這里采用過電流繼電器控
制夾緊的程度,即將過電流繼電器KA3線圈串接在夾緊電動機(jī)主電路任一相中.當(dāng)橫梁夾
緊時,相當(dāng)于電動機(jī)工作在堵轉(zhuǎn)狀態(tài),電動機(jī)定子電流增大,將過電流繼電器的動作電流整
定在兩倍額定電流左右;當(dāng)橫梁夾緊后電流繼電器動作,其常閉觸頭將接觸器KM3線圈電
路切斷.
3)橫梁的下降仍按先放松再下降的方式控制,但下降結(jié)束后需有短時間的回升運(yùn)動,該回升運(yùn)動可采用斷電延時型時間繼電器進(jìn)行控制.時間繼電器KT的線圈由下降接觸器 KMZ常開觸頭控制,其斷電延時斷開的常開觸頭與夾緊接觸器KM3常開觸頭串聯(lián)后并接于上升電路中間繼電器KAI常開觸頭兩端.這樣,當(dāng)橫梁下降時,時間繼電器KT線圈通電吸合,其斷電延時斷開的常開觸頭立即閉合,為回升電路工作作好準(zhǔn)備.當(dāng)橫梁下降至所需位置時,松開下降點動按鈕田.KMZ線圈斷電釋放,時間繼電器KT線圈斷電,夾緊接觸器.
3.設(shè)計控制電路的特殊環(huán)節(jié)
1)橫梁上升時,必須使夾緊電動機(jī)MZ先工作,將橫梁放松后,發(fā)出信號,使MZ停止
IW,同時使升降電動機(jī) MI工作,帶動橫梁上升.按下上升點動按鈕犯,中間繼電器
KAI線圈通電吸合,其常開觸頭閉合,使接觸器KM4通電吸合,MZ反轉(zhuǎn)起動旋轉(zhuǎn),橫梁開
始放松;橫梁放松的程度采用行程開關(guān)地 控制,當(dāng)橫梁放松到一定程度,撞塊壓下 SQI,
用明 的常閉觸頭斷開來控制接觸器KM4線圈的斷電,常開觸頭閉合控制接觸器KMI線圈
的通電,KMI的主觸頭閉合使MI正轉(zhuǎn),橫梁開始作上升運(yùn)動.
2)升降電動機(jī)拖動橫梁上升至所需位置時,松開上升點動按鈕肥,中間繼電器KAI
接觸器KMI線圈相繼斷電釋放,接觸器KM3線圈通電吸合,使升降電動機(jī)停止工作,同時
使夾緊電動機(jī)開始正轉(zhuǎn),使橫梁夾緊.在夾緊過程中,行程開關(guān)地 復(fù)位,因此 KM應(yīng)加
自鎖觸頭,當(dāng)夾緊到一定程度時,發(fā)出信號切斷夾緊電動機(jī)電源.這里采用過電流繼電器控
制夾緊的程度,即將過電流繼電器KA3線圈串接在夾緊電動機(jī)主電路任一相中.當(dāng)橫梁夾
緊時,相當(dāng)于電動機(jī)工作在堵轉(zhuǎn)狀態(tài),電動機(jī)定子電流增大,將過電流繼電器的動作電流整
定在兩倍額定電流左右;當(dāng)橫梁夾緊后電流繼電器動作,其常閉觸頭將接觸器KM3線圈電
路切斷.KM3線圈通電吸合,橫梁開始夾緊.此時,上升接觸器KMI線圈通過閉合的時間斷電器KT常開觸頭及KM3常開觸頭而通電吸合,橫梁開始回升,經(jīng)一段時間延時,延時斷開的常開觸頭KT斷開,KMI線圈斷電釋放,回升運(yùn)動結(jié)束,而橫梁還在繼續(xù)夾緊,夾緊到一定程度,過電流繼電器動作,夾緊運(yùn)動停止.此時的橫梁升降電氣控制電路設(shè)計草圖如圖10-10
所示.
4.設(shè)計聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)
橫梁上升限位保護(hù)由行程開關(guān)SQZ來實現(xiàn);下降限位保護(hù)由行程開關(guān)SQ3來實現(xiàn);上
升與下降的互鎖,夾緊與放松的互鎖均由中間繼電器KAI和KAZ的常閉觸頭來實現(xiàn);升降
電動機(jī)短路保護(hù)由熔斷器FUI來實現(xiàn);夾緊電動機(jī)短路保護(hù)由熔斷器FUZ實現(xiàn);控制電路
的短路保護(hù)由熔斷器F[J3來實現(xiàn).
綜合以上保護(hù),就使橫梁升降電氣控制電路比較完善了,從而得到圖10-11所示完整的
橫梁升降機(jī)構(gòu)控制電路.
第五節(jié) 常用控制電器的選擇
一,接觸器的選擇
一般按下列步驟進(jìn)行:
1.接觸器種類的選擇:根據(jù)接觸器控制的負(fù)載性質(zhì)來相應(yīng)選擇直流接觸器還是交流接觸器;一般場合選用電磁式接觸器,對頻繁操作的帶交流負(fù)載的場合,可選用帶直流電磁線圈的交流按觸器.
2.接觸器使用類別的選擇:根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器.如負(fù)載是一般任務(wù)則選用AC—3使用類別;負(fù)載為重任務(wù)則應(yīng)選用AC-4類別,如果負(fù)載為一般任務(wù)與重任務(wù)混合時,則可根據(jù)實際情況選用AC—3或AC-4類接觸器,如選用AC—3類時,應(yīng)降級使用.
3.接觸器額定電壓的確定: 接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)根據(jù)主觸頭所控制負(fù)載電路的額定電壓來確定.
4.接觸器額定電流的選擇 一般情況下,接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載或電動機(jī)的額定電流,計算公式為
式中I.——接觸器主觸頭額定電流(A);
H ——經(jīng)驗系數(shù),一般取l～1.4;
P.——被控電動機(jī)額定功率(kw);
U.——被控電動機(jī)額定線電壓(V).
當(dāng)接觸器用于電動機(jī)頻繁起動,制動或正反轉(zhuǎn)的場合,一般可將其額定電流降一個等級來選用.
5.接觸器線圈額定電壓的確定: 接觸器線圈的額定電壓應(yīng)等于控制電路的電源電壓.為保證安全,一般接觸器線圈選用110V,127V,并由控制變壓器供電.但如果控制電路比較簡單,所用接觸器的數(shù)量較少時,為省去控制變壓器,可選用380V,220V電壓.
6.接觸器觸頭數(shù)目: 在三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器,即三對常開主觸頭,當(dāng)需要同時控制中勝線時,則選用四極交流接觸器.在單相交流和直流系統(tǒng)中則常用兩極或三極并聯(lián)接觸器.交流接觸器通常有三對常開主觸頭和四至六對輔助觸頭,直流接觸器通常有兩對常開主觸頭和四對輔助觸頭.
7.接觸器額定操作頻率 交,直流接觸器額定操作頻率一般有600次/h,1200次/h等幾種,一般說來,額定電流越大,則操作頻率越低,可根據(jù)實際需要選擇.
二,電磁式繼電器的選擇
應(yīng)根據(jù)繼電器的功能特點,適用性,使用環(huán)境,工作制,額定工作電壓及額定工作電流來選擇.
1.電磁式電壓繼電器的選擇
根據(jù)在控制電路中的作用,電壓繼電器有過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種類型.
表10-3列出了電磁式繼電器的類型與用途.
交流過電壓繼電器選擇的主要參數(shù)是額定電壓和動作電壓,其動作電壓按系統(tǒng)額定電壓的1.l-1.2倍整定.
交流欠電壓繼電器常用一般交流電磁式電壓繼電器,其選用只要滿足一般要求即可,對釋放電壓值無特殊要求.而直流欠電壓繼電器吸合電壓按其額定電壓的0.3-0.5倍整定,釋放電壓按其額定電壓的0.07-0.2倍整定.
2.電磁式電流繼電器的選擇
根據(jù)負(fù)載所要求的保護(hù)作用,分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種類型.
過電流繼電器:交流過電流繼電器,直流過電流繼電器.
欠電流繼電器:只有直流欠電流繼電器,用于直流電動機(jī)及電磁吸盤的弱磁保護(hù).
過電流繼電器的主要參數(shù)是額定電流和動作電流,其額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)電動機(jī)的額定電流;動作電流應(yīng)根據(jù)電動機(jī)工作情況按其起動電流的1.回一1.3倍整定.一般繞線型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動電流按2.5倍額定電流考慮,籠型異步電動機(jī)的起動電流按4-7倍額定電流考慮.直流過電流繼電器動作電流接直流電動機(jī)額定電流的1.1-3.0倍整定.
欠電流繼電器選擇的主要參數(shù)是額定電流和釋放電流,其額定電流應(yīng)大于或等于直流電動機(jī)及電磁吸盤的額定勵磁電流;釋放電流整定值應(yīng)低于勵磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵磁電流,一般釋放電流按最小勵磁電流的0.85倍整定.
3.電磁式中間繼電器的選擇
應(yīng)使線圈的電流種類和電壓等級與控制電路一致,同時,觸頭數(shù)量,種類及容量應(yīng)滿足控制電路要求.
三,熱繼電器的選擇
熱繼電器主要用于電動機(jī)的過載保護(hù),因此應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的形式,工作環(huán)境,起動情況,負(fù)載情況,工作制及電動機(jī)允許過載能力等綜合考慮.
1.熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇
對于星形聯(lián)結(jié)的電動機(jī),使用一般不帶斷相保護(hù)的三相熱繼電器能反映一相斷線后的過載,對電動機(jī)斷相運(yùn)行能起保護(hù)作用.
對于三角形聯(lián)結(jié)的電動機(jī),則應(yīng)選用帶斷相保護(hù)的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器.
2.熱繼電器額定電流的選擇
原則上按被保護(hù)電動機(jī)的額定電流選取熱繼電器.對于長期正常工作的電動機(jī),熱繼電器中熱元件的整定電流值為電動機(jī)額定電流的0.95-1.05倍;對于過載能力較差的電動機(jī),熱繼電器熱元件整定電流值為電動機(jī)額定電流的0.6一0.8倍.
對于不頻繁起動的電動機(jī),應(yīng)保證熱繼電器在電動機(jī)起動過程中不產(chǎn)生誤動作,若電動機(jī)起動電流不超過其額定電流的6倍,并且起動時間不超過6S,可按電動機(jī)的額定電流來選擇熱繼電器.
對于重復(fù)短時工作制的電動機(jī),首先要確定熱繼電器的允許操作頻率,然后再根據(jù)電動機(jī)的起動時間,起動電流和通電持續(xù)率來選擇.
四,時間繼電器的選擇
1)電流種類和電壓等級:電磁阻尼式和空氣阻尼式時間繼電器,其線圈的電流種類和電壓等級應(yīng)與控制電路的相同;電動機(jī)或與晶體管式時間繼電器,其電源的電流種類和電壓等級應(yīng)與控制電路的相同.
2)延時方式:根據(jù)控制電路的要求來選擇延時方式,即通電延時型和斷電延時型.
3)觸頭形式和數(shù)量:根據(jù)控制電路要求來選擇觸頭形式(延時閉合型或延時斷開型)及觸頭數(shù)量.
4)延時精度:電磁阻尼式時間繼電器適用于延時精度要求不高的場合,電動機(jī)式或晶體管式時間繼電器適用于延時精度要求高的場合.
5)延時時間:應(yīng)滿足電氣控制電路的要求.
6)操作頻率:時間繼電器的操作頻率不宜過高,否則會影響其使用壽命,甚至?xí)?dǎo)致延時動作失調(diào).
五,熔斷器的選擇
1.一般熔斷器的選擇:根據(jù)熔斷器類型,額定電壓,額定電流及熔體的額定電流來選擇.
(1)熔斷器類型:熔斷器類型應(yīng)根據(jù)電路要求,使用場合及安裝條件來選擇,其保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對象的過載能力相匹配.對于容量較小的照明和電動機(jī),一般是考慮它們的過載保護(hù),可選用熔體熔化系數(shù)小的熔斷器,對于容量較大的照明和電動機(jī),除過載保護(hù)外,還應(yīng)考慮短路時的分?jǐn)喽搪冯娏髂芰?若短路電流較小時,可選用低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?若短路電流較大時,可選用高分?jǐn)嗄芰Φ腞LI系列熔斷器,若短路電流相當(dāng)大時,可選用有限流作用的Rh及RT12系列熔斷器.
(2)熔斷器額定電壓和額定電流:熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓,額定電流應(yīng)大于或等于所裝熔體的額定電流.
(3)熔斷器熔體額定電流
1)對于照明線路或電熱設(shè)備等沒有沖擊電流的負(fù)載,應(yīng)選擇熔體的額定電流等于或稍
大于負(fù)載的額定電流,即 IRN≥IN
式中IRN——熔體額定電流(A);
IN——負(fù)載額定電流(A).
2)對于長期工作的單臺電動機(jī),要考慮電動機(jī)起動時不應(yīng)熔斷,即
IRN≥(1.5~2.5)IN
輕載時系數(shù)取1.5,重載時系數(shù)取2.5.
3)對于頻繁起動的單臺電動機(jī),在頻繁起動時,熔體不應(yīng)熔斷,即
IRN≥(3~3.5)IN
4)對于多臺電動機(jī)長期共用一個熔斷器,熔體額定電流為
IRN≥(1.5~2.5)INMmax+∑INM
式中INMmax——容量最大電動機(jī)的額定電流(A);
∑INM——除容量最大電動機(jī)外,其余電動機(jī)額定電流之和(A).
(4)適用于配電系統(tǒng)的熔斷器:在配電系統(tǒng)多級熔斷器保護(hù)中,為防止越級熔斷,使上,下級熔斷器間有良好的配合,選用熔斷器時應(yīng)使上一級(干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(支線)的熔體額定電流大1-2個級差.
2.快速熔斷器的選擇
(l)快速熔斷器的額定電壓:快速熔斷器額定電壓應(yīng)大于電源電壓,且小于晶閘管的反向峰值電壓U.,因為快速熔斷器分?jǐn)嚯娏鞯乃查g,最高電弧電壓可達(dá)電源電壓的1.5-2倍.因此,整流二極管或晶閘管的反向峰值電壓必須大于此電壓值才能安全工作.即
UF≥KI URE
式中UF-一硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓(V);
URE——快速熔斷器額定電壓(V);
KI——安全系數(shù),一般取1,5-2.
(2)快速熔斷器的額定電流:快速熔斷器的額定電流是以有效值表示的,而整流M極管和晶閘管的額定電流是用平均值表示的.當(dāng)快速熔斷器接人交流側(cè),熔體的額定電流為
IRN≥KI IZmax
式中IZmax——可能使用的最大整流電流(A);
KI——與整流電路形式及導(dǎo)電情況有關(guān)的系數(shù),若保護(hù)整流M極管時,KI按表10-4
取值,若保護(hù)晶閘管時,KI按表10-5取值.
當(dāng)快速熔斷器接入整流橋臂時,熔體額定電流為
IRN≥1.5IGN
式中IGN——硅整流元件或晶閘管的額定電流(A).
六,開關(guān)電器的選擇
(一)刀開關(guān)的選擇
刀開關(guān)主要根據(jù)使用的場合,電源種類,電壓等級,負(fù)載容量及所需極數(shù)來選擇.
(1)根據(jù)刀開關(guān)在線路中的作用和安裝位置選擇其結(jié)構(gòu)形式.若用于隔斷電源時,選用無滅弧罩的產(chǎn)品;若用于分?jǐn)嘭?fù)載時,則應(yīng)選用有滅弧罩,且用杠桿來操作的產(chǎn)品.
(2)根據(jù)線路電壓和電流來選擇.刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于所在線路的額定電壓;刀開關(guān)額定電流應(yīng)大于負(fù)載的額定電流,當(dāng)負(fù)載為異步電動機(jī)時,其額定電流應(yīng)取為電動機(jī)額定電流的1.5倍以上.
(3)刀開關(guān)的極數(shù)應(yīng)與所在電路的極數(shù)相同.
(二)組合開關(guān)的選擇
組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類,電壓等級,所需觸頭數(shù)及電動機(jī)容量來選擇.選擇時應(yīng)掌握以下原則:
(1)組合開關(guān)的通斷能力并不是很高,因此不能用它來分?jǐn)喙收想娏?對用于控制電動機(jī)可逆運(yùn)行的組合開關(guān),必須在電動機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動后才允許反方向接通.
(2)組合開關(guān)接線方式多種,使用時應(yīng)根據(jù)需要正確選擇相應(yīng)產(chǎn)品.
(3)組合開關(guān)的操作頻率不宜太高,一般不宜超過300次/h,所控制負(fù)載的功率因數(shù)也不能低于規(guī)定值,否則組合開關(guān)要降低容量使用.
(4)組合開關(guān)本身不具備過載,短路和欠電壓保護(hù),如需這些保護(hù),必須另設(shè)其他保護(hù)電器.
(三)低壓斷路器的選擇
低壓斷路器主要根據(jù)保護(hù)特性要求,分?jǐn)嗄芰?電網(wǎng)電壓類型及等級,負(fù)載電流,操作頻率等方面進(jìn)行選擇.
(1)額定電壓和額定電流:低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路的額定電壓和額定電流.
(2)熱脫扣器:熱脫扣器整定電流應(yīng)與被控制電動機(jī)或負(fù)載的額定電流一致.
(3)過電流脫扣器:過電流脫扣器瞬時動作整定電流由下式確定
IZ≥KIS
式中IZ——瞬時動作整定電流(A);
Is——線路中的尖峰電流.若負(fù)載是電動機(jī),則Is為起動電流(A);
K考慮整定誤差和起動電流允許變化的安全系數(shù).當(dāng)動作時間大于20ms時,取
K=1.35;當(dāng)動作時間小于 20ms時,取 K=1.7.
(4)欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓.
(四)電源開關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)
電源開關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)與相應(yīng)的斷路器和組合開關(guān)配套使用,用于接通電源,斷開電源和柜
門開關(guān)聯(lián)鎖,以達(dá)到在切斷電源后才能打開門,將門關(guān)閉好后才能接通電源的效果,實現(xiàn)安
全保護(hù).
七,控制變壓器的選擇
控制變壓器用于降低控制電路或輔助電路的電壓,以保證控制電路的安全可靠.控制變壓器主要根據(jù)一次和二次電壓等級及所需要的變壓器容量來選擇.
(1)控制變壓器一,二次電壓應(yīng)與交流電源電壓,控制電路電壓與輔助電路電壓相符合.
(2)控制變壓器容量按下列兩種情況計算,依計算容量大者決定控制變壓器的容量.
l)變壓器長期運(yùn)行時,最大工作負(fù)載時變壓器的容量應(yīng)大于或等于最大工作負(fù)載所需要的功率,計算公式為
ST≥KT ∑PXC
式中ST——控制變壓器所需容量(VA);
∑PXC——控制電路最大負(fù)載時工作的電器所需的總功率,其中PXC為電磁器件的吸持功
率(W);
KT一一一控制變壓器容量儲備系數(shù),一般取1.1-1.25.
2)控制變壓器容量應(yīng)使已吸合的電器在起動其他電器時仍能保持吸會狀態(tài),而起動電器也能可靠地吸合,其計算公式為
ST≥0.6 ∑PXC +1.5∑Pst
式中 ∑Pst_同時起動的電器總吸持功率(W).
第六節(jié) 電氣控制的施工設(shè)計與施工
一,電氣設(shè)備總體配置設(shè)計
組件的劃分原則是:
l)將功能類似的元件組成在一起,構(gòu)成控制面板組件,電氣控制盤組件,電源組件等.
2)將接線關(guān)系密切的電器元件置于在同一組件中,以減少組件之間的連線數(shù)量.
3)強(qiáng)電與弱電控制相分離,以減少干擾.
4)為求整齊美觀,將外形尺寸相同,重量相近的電器元件組合在一起.
5)為便于檢查與調(diào)試,將需經(jīng)常調(diào)節(jié),維護(hù)和易損元件組合在一起.
電氣設(shè)備的各部分及組件之間的接線方式通常有:
l)電器控制盤,機(jī)床電器的進(jìn)出線一般采用接線端子.
2)被控制設(shè)備與電氣箱之間為便于拆裝,搬運(yùn),盡可能采用多孔接插件.
3)印刷電路板與弱電控制組件之間宜采用各種類型接插件.
總體配置設(shè)計是以電氣控制的總裝配圖與總接線圖的形式表達(dá)出來的,圖中是用示意方式反映各部分主要組件的位置和各部分的接線關(guān)系,走線方式及使用管線要求.總體設(shè)計要使整個系統(tǒng)集中,緊湊;要考慮發(fā)熱量高和噪聲振動大的電氣部件,使其離開操作者一定距離;電源緊急控制開關(guān)應(yīng)安放在方便且明顯的位置.
二,電氣元器件布置圖的設(shè)計
電氣元器件布置圖是指將電氣元器件按一定原則組合的安裝位置圖.電氣元器件布置的依據(jù)是各部件的原理圖,同一組件中的電器元件的布置應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.
電柜內(nèi)的電器可按下述原則布置:
l)體積大或較重的電器應(yīng)置于控制柜下方.
2)發(fā)熱元件安裝在柜的上方,并將發(fā)熱元件與感溫元件隔開.
3)強(qiáng)電弱電應(yīng)分開,弱電部分應(yīng)加屏蔽隔離,以防強(qiáng)電及外界的干擾.
4)電器的布置應(yīng)考慮整齊,美觀,對稱.
5)電器元器件間應(yīng)留有一定間距,以利布線,接線,維修和調(diào)整操作.
6)接線座的布置:用于相鄰柜間連接用的接線座應(yīng)布置在柜的兩側(cè);用于與柜外電氣
元件連接的接線座應(yīng)布置在柜的下部,且不得低于200mrn.
一般通過實物排列來確定各電器元件的位置,進(jìn)而繪制出控制柜的電器布置圖.布置圖
是根據(jù)電器元件的外形尺寸按比例繪制,并標(biāo)明各元件間距尺寸,同時還要標(biāo)明進(jìn)出線的數(shù)
量和導(dǎo)線規(guī)格,選擇適當(dāng)?shù)慕泳€端子板和接插件并在其上標(biāo)明接線號.
電工知識
第四章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計
本章要點：電氣控制系統(tǒng)設(shè)計是建立在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，并以能最大限度地滿足機(jī)械設(shè)備和用戶對電氣控制要求為基本目標(biāo)。設(shè)計包括電氣原理圖設(shè)計和電氣工藝設(shè)計兩部分，電氣原理圖設(shè)計是為滿足生產(chǎn)機(jī)械及其工藝要求而進(jìn)行的電氣控制設(shè)計，體現(xiàn)了設(shè)備的自動化程度和技術(shù)的先進(jìn)性，是電氣控制設(shè)計的核心；電氣工藝設(shè)計是為電氣控制裝置本身的制造、使用、運(yùn)行及維修的需要而進(jìn)行的設(shè)計，決定著電氣控制設(shè)備的可行性、經(jīng)濟(jì)性、造型美觀等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。本章主要闡述繼電－接觸器控制系統(tǒng)的電氣控制設(shè)計基本原則、內(nèi)容及規(guī)律，并通過應(yīng)用實例對設(shè)計步驟及方法進(jìn)行分析。使學(xué)生掌握簡單電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計和實施過程。
§4.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則和內(nèi)容
現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)的多樣化，使電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的中心內(nèi)容有了很大的差異。傳統(tǒng)繼電—接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計是在原理電路設(shè)計基礎(chǔ)上，重點是對電路的工藝設(shè)計；單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計中必須對單片機(jī)本身作系統(tǒng)配置；PLC控制系統(tǒng)是將硬件和軟件分開，著力進(jìn)行軟件的編程設(shè)計。但是，不論什么控制系統(tǒng)，在設(shè)計規(guī)劃時，必須符合設(shè)計的基本原則。
§4.1.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則
1、最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對電氣控制的要求，這些生產(chǎn)工藝要求是電氣控制設(shè)計的依據(jù)。因此在設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，搜集資料，并與生產(chǎn)過程有關(guān)人員、機(jī)械部分設(shè)計人員、實際操作者密切配合，明確控制要求，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中的各種問題，使設(shè)計成果滿足生產(chǎn)工藝要求。
2、在滿足控制要求前提下，設(shè)計方案力求簡單、經(jīng)濟(jì)、合理，不要盲目追求自動化和高指標(biāo)。力求控制系統(tǒng)操作簡單、使用與維修方便。
3、正確、合理地選用電器元件，確保控制系統(tǒng)安全可靠地工作。同時考慮技術(shù)進(jìn)步、造型美觀。
4、為適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制設(shè)備時，設(shè)備能力留有適當(dāng)裕量。
§4.1.2電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容
電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計主要包括電氣原理圖設(shè)計和電氣工藝設(shè)計兩部分，是根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，設(shè)計和編制出電氣設(shè)備制造、使用和維修中必備的圖樣、清單、說明書等資料。設(shè)計的基本內(nèi)容：
1、擬定電氣設(shè)計任務(wù)書
電氣設(shè)計任務(wù)書是電氣設(shè)計的依據(jù)，是由電氣設(shè)計人員、機(jī)械設(shè)計及企業(yè)管理決策人員共同分析設(shè)備的原理及動作要求、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)而后確定的。
2、選擇拖動方案
設(shè)備的拖動方法主要有電力拖動、液壓傳動、氣動等多種，選擇拖動方案是根據(jù)拖動系統(tǒng)的控制要求，合理選擇電動機(jī)類型和參數(shù)，在電力拖動系統(tǒng)中還要對電動機(jī)的起動及換向方法、調(diào)速及制動方法進(jìn)行方案設(shè)計。
3、選擇控制方式
隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制理論的不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械結(jié)構(gòu)及工藝水平的不斷提高，電氣控制技術(shù)也由傳統(tǒng)的繼電—接觸器控制向順序控制、PLC控制、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等方面發(fā)展，出現(xiàn)了多種控制方式，根據(jù)拖動方式和設(shè)備自動化程度的要求合理的選擇控制方式成為設(shè)計中的一部分。
對于一般機(jī)械設(shè)備，其工作程序是固定不變的，多選用繼電—接觸器控制對經(jīng)常變換加工工序的設(shè)備可采用PLC控制，對復(fù)雜控制系統(tǒng)（自動生產(chǎn)線、加工中心等）采用工業(yè)控制計算機(jī)和組態(tài)軟件控制。
4、設(shè)計電氣控制原理圖、合理選用元器件，編制元器件目錄清單。
電氣原理圖主要包括主電路、控制電路和輔助電路。根據(jù)電氣原理合理選擇元器件，并列寫元器件清單。
5．設(shè)計電氣設(shè)備制造、安裝、調(diào)試所必需的各種工藝性技術(shù)圖紙（設(shè)備布置圖、元器件安裝底板圖、控制面板圖、電氣安裝接線圖、電氣互連圖等），并以此依據(jù)編制各種材料定額清單。
6．編寫設(shè)計說明書和使用說明書。
§4.2拖動方案的確定原則和電動機(jī)的選擇
§4.2.1電力拖動方案的確定原則
生產(chǎn)機(jī)械電力拖動方案主要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求來確定。
1、對于無電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械
一般在不需要電氣調(diào)速和起、制動不頻繁時，應(yīng)首先考慮采用籠型異步電動機(jī)拖動，只有在負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩很大或有飛輪的拖動裝置中，才考慮采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。當(dāng)負(fù)載很平穩(wěn)，容量大且起制動次數(shù)很少時，采用同步電動機(jī)更為合理。
2、對于要求電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械
①調(diào)速范圍D＝2～3，調(diào)速級數(shù)≦2～4，一般采用改變極對數(shù)的雙速或多速籠型異步電動機(jī)拖動。
②調(diào)速范圍D3，且不要求平滑調(diào)速時，采用繞線型異步電動機(jī)，但僅適合于短時或重復(fù)短時的場合。
③調(diào)速范圍D＝3～10，且要求平滑調(diào)速，在容量不大的情況下，可采用帶滑差離合器的交流電動機(jī)拖動系統(tǒng)，若需長期運(yùn)行在低速，也可考慮采用晶閘管電源的直流拖動系統(tǒng)。
④調(diào)速范圍10～100時，可采用G-M系統(tǒng)或晶閘管電源的直流拖動系統(tǒng)。
3、確定電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)
電動機(jī)調(diào)速性質(zhì)是指電動機(jī)在整個調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，是容許恒功率輸出，還是恒轉(zhuǎn)矩輸出。電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)。
§4.2.2拖動電動機(jī)的選擇
電動機(jī)的選擇包括電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式、電動機(jī)的額定電壓、電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速、額定功率和電動機(jī)的容量等技術(shù)指標(biāo)的選擇。
1、電動機(jī)選擇的基本原則是：
①電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與負(fù)載的負(fù)載特性相適應(yīng)。保證運(yùn)行穩(wěn)定且具有良好的起動、制動性能。
②工作過程中電動機(jī)容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。
③電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式滿足機(jī)械設(shè)計提出的安裝要求，并能適應(yīng)周圍環(huán)境工作條件。
④在滿足設(shè)計要求前提下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用維護(hù)方便的三相籠型異步電動機(jī)。
2、電動機(jī)型式的選擇：
①從工作方式上，不同工作制相應(yīng)選擇連續(xù)、短時及斷續(xù)周期性工作的電動機(jī)。
②從安裝方式上分臥式和立式兩種。
③按不同工作環(huán)境選擇電動機(jī)的防護(hù)型式，開啟式適用于干燥、清潔的環(huán)境；防護(hù)式適用于干燥和灰塵不多，沒有腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境；封閉式分自扇冷式、他扇冷式和密封式三種，前兩種用于潮濕、多腐蝕性灰塵、多侵蝕的環(huán)境，后一種用于浸入水中的機(jī)械；防爆式用于有爆炸危險的環(huán)境中。
3、電動機(jī)額定電壓的選擇：
①交流電動機(jī)額定電壓與供電電網(wǎng)電壓一致，低壓電網(wǎng)電壓為380V，因此，中小型異步電動機(jī)額定電壓為220/380V。當(dāng)電機(jī)功率較大，可選用3000V、6000V及10000V的高壓電動機(jī)。
②直流電動機(jī)的額定電壓也要與電源電壓一致，當(dāng)直流電動機(jī)由單獨的直流發(fā)電機(jī)供電時，額定電壓常用220V及110V。大功率電動機(jī)可提高600～800V。
4、電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇：
對于額定功率相同的電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速越高，電動機(jī)尺寸、重量和成本越小，因此選用高速電動機(jī)較為經(jīng)濟(jì)。但由于生產(chǎn)機(jī)械所需轉(zhuǎn)速一定，電動機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，傳動機(jī)構(gòu)
轉(zhuǎn)速比愈大，傳動機(jī)構(gòu)愈復(fù)雜。因此應(yīng)綜合考慮電動機(jī)與機(jī)械兩方面的多種因素來確定電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
5、電動機(jī)容量的選擇
電動機(jī)容量的選擇有兩種方法：
①分析計算法，該方法是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖，在產(chǎn)品目錄上預(yù)選一臺功率相當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)，再用此電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖求出電動機(jī)的負(fù)載圖，最后，按電機(jī)的負(fù)載圖從發(fā)熱方面進(jìn)行校驗，并檢查電動機(jī)的過載能力是否滿足要求，如若不行，重新計算直至合格為止。此法計算工作量大，負(fù)載圖繪制較難，實際使用不多。
②調(diào)查統(tǒng)計類比法,是在不斷總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，選擇電動機(jī)容量的一種實用方法，此法比較簡單，對同類型設(shè)備的拖動電動機(jī)容量進(jìn)行統(tǒng)計和分析，從中找出電動機(jī)容量與設(shè)備參數(shù)的關(guān)系，得出相應(yīng)的計算公式。以下為典型機(jī)床的統(tǒng)計分析法公式
▲車床
式中，D——工件最大直徑，單位為m。
▲立式車床
式中，D——工件最大直徑，單位為m。
▲搖臂鉆床
式中，D——最大鉆孔直徑，單位為mm。
▲臥式鏜床
式中，D——鏜桿直徑，單位為mm。
§4.3 電氣原理圖的設(shè)計及實例
§4.3.1電氣原理圖設(shè)計的基本步驟及一般規(guī)律
1、電氣原理圖設(shè)計的基本步驟：
①根據(jù)選定的拖動方案和控制方式設(shè)計系統(tǒng)的原理框圖，擬訂出各部分的主要技術(shù)要求和主要技術(shù)參數(shù)。
②根據(jù)各部分的要求，設(shè)計出原理框圖中各個部分的具體電路。對于每一部分電路的設(shè)計都是按照主電路→控制電路→聯(lián)鎖與保護(hù)→總體檢查，反復(fù)修改與完善來進(jìn)行。
③繪制系統(tǒng)總原理圖。按系統(tǒng)框圖結(jié)構(gòu)將各部分電路聯(lián)成一個整體，完善輔助電路，繪成系統(tǒng)原理圖。
④合理選擇電氣原理圖中每一電器元件，制訂出元器件目錄清單。
2、電氣原理圖設(shè)計中的一般規(guī)律：
①電氣控制系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。
在設(shè)計前，應(yīng)對生產(chǎn)機(jī)械工作性能、結(jié)構(gòu)特點、運(yùn)動情況、加工工藝工程及加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上考慮控制方案，如控制方式、起動、制動、反向及調(diào)速要求，必要的聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)，以保證生產(chǎn)機(jī)械工藝要求的實現(xiàn)
②盡量減少控制電路中電流、電壓的種類，控制電壓選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。
電氣控制電路中常用的電壓等級見表4-1所示。
表4-1 常用控制電壓等級
控制電路類型
常用的電壓值/V
電源設(shè)備
交流電力傳動的控制電路較簡單
交流
380、220
不用控制電源變壓器
交流電力傳動的控制電路較復(fù)雜
110（127）、48
采用控制電源變壓器
照明及信號指示電路
48、24、6
采用控制電源變壓器
直流電力傳動的控制電路
直流
220、110
整流器或直流發(fā)電機(jī)
直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路
48、24、12
整流器
③盡量選用典型環(huán)節(jié)或經(jīng)過實際檢驗的控制線路。
④在控制原理正確的前提下，減少連接導(dǎo)線的根數(shù)與長度。
合理的安排各電器元件之間的連線，尤其注重電氣柜與各操作面板、行程開關(guān)之間的連線，使電路結(jié)構(gòu)更為合理。例如，圖4-1（a）所示兩地控制電路原理雖然正確，但因為電氣柜及一組控制按鈕安裝在一起，距另一地的控制按鈕有一定的距離，兩地間的連線較多，而圖4-1（b）兩地間的連線較少結(jié)構(gòu)更合理。
圖4-1 兩地控制電路
（a）
（b）
學(xué)習(xí)電氣設(shè)計需要懂得什么
1.各種元器件的電路符號。
2.熟悉電氣原理圖的規(guī)劃與排布，并正確設(shè)計元器件的大小、線徑粗細(xì)等。
3.要理解工藝要求來設(shè)計圖紙。
4.要求高點的設(shè)計需PLC來支持的，并需要會PLC編程這塊。
5.要將布線圖畫的完整些，不然安裝隊接線時很麻煩。
大學(xué)電工基礎(chǔ)知識點
電工共分五個級別。技能鑒定為：初級技能(5級資格)、中級技能(4級資格)、高級技能(3級資格)、技師(2級資格)、高級技師(1級資格)。今天要講的是電工入門必備基礎(chǔ)知識大全，歡迎大家閱讀。能夠如此發(fā)自內(nèi)心地想學(xué)習(xí)實用知識，真是難得。電學(xué)，是已經(jīng)成熟了的系統(tǒng)化了的學(xué)科，有一套完整的理論，而支持這一套完整理論的是數(shù)學(xué)。電工所用的電學(xué)理論知識，也離不開數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。老話說，“知其然，也要知其所以然”，你現(xiàn)在要做的首先是“知其然”----跟著師傅學(xué)實際操作。操作過后，你會提出疑問“為什么要這樣？”這個可能就需要電學(xué)的理論來解釋了。然后，你就學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識，達(dá)到“知其所以然”的程度。學(xué)習(xí)電工的理論知識之前，建議你把初中的數(shù)學(xué)好好復(fù)習(xí)一遍，你學(xué)電工理論知識的時候經(jīng)常要用到的。
1、左零右火。
2、三相五線制用顏色黃、綠、紅、淡藍(lán)色分別表示U、V、W、N 保護(hù)接地線雙顏色(PE)。
3、變壓器在運(yùn)行中，變壓器各相電流不應(yīng)超過額定電流;最大不平衡電流不得超過額定電流的25%。變壓器投入運(yùn)行后應(yīng)定期進(jìn)行檢修。
4、同一臺變壓器供電的系統(tǒng)中，不宜保護(hù)接地和保護(hù)接零混用。
5、電壓互感器二次線圈的額定電壓一般為100V。
6、電壓互感器的二次側(cè)在工作時不得短路。因短路時將產(chǎn)生很大的短路電流，有可能燒壞互感器，為此電壓互感器的一次，二次側(cè)都裝設(shè)熔斷器進(jìn)行保護(hù)。
7、電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地。這是為了防止一，二次線圈絕緣擊穿時，一次高壓竄入二次側(cè)，危及人身及設(shè)備的安全。
8、電流互感器在工作時二次側(cè)接近于短路狀況。二次線圈的額定電流一般為5A
9、電流互感器的二次側(cè)在工作時決不允許開路，
10、電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地，防止其一、二次線圈絕緣擊穿時，一次側(cè)高壓竄入二次側(cè)。
11、電流互感器在聯(lián)接時，要注意其一、二次線圈的極性，我國互感器采用減極性的標(biāo)號法。
12、安裝時一定要注意接線正確可靠，并且二次側(cè)不允許接熔斷器或開關(guān)。即使因為某種原因要拆除二次側(cè)的儀表或其他裝置時，也必須先將二次側(cè)短路，然后再進(jìn)行拆除。
13、低壓開關(guān)是指1KV以下的隔離開關(guān)、斷路器、熔斷器等等
14、低壓配電裝置所控制的負(fù)荷，必須分路清楚，嚴(yán)禁一閘多控和混淆。
15、低壓配電裝置與自備發(fā)電機(jī)設(shè)備的聯(lián)鎖裝置應(yīng)動作可靠。嚴(yán)禁自備發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)私自并聯(lián)運(yùn)行。
16、低壓配電裝置前后左右操作維護(hù)的通道上應(yīng)鋪設(shè)絕緣墊，同時嚴(yán)禁在通道上堆放其他物品。
17、接設(shè)備時：先接設(shè)備，后接電源。
18、拆設(shè)備時：先拆電源，后拆設(shè)備。
19、接線路時：先接零線，后接火線。
20、拆線路時：先拆火線，后拆零線。
21、低壓熔斷器不能作為電動機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)。
22、熔斷器的額定電壓必須大于等于配電線路的工作電壓。
23、熔斷器的額定電流必須大于等于熔體的額定電流。
24、熔斷器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥谂潆娋€路可能出現(xiàn)的最大短路電流。
25、熔體額定電流的選用，必須滿足線路正常工作電流和電動機(jī)的起動電流。
26、對電爐及照明等負(fù)載的短路保護(hù)，熔體的額定電流等于或稍大于負(fù)載的額定電流。
27、對于單臺電動機(jī)，熔體額定電流≥(1.5-2.5)電機(jī)額定電流。
做一名出色的電氣設(shè)計，需要掌握哪些方面關(guān)于電的基礎(chǔ)知識（越詳細(xì)越好）？
．引言 工程設(shè)計是基本建設(shè)的龍頭，設(shè)計文件是工程建設(shè)的主要依據(jù)，設(shè)計質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。我國工程質(zhì)量事故統(tǒng)計資料顯示，由設(shè)計原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因（如設(shè)備材料質(zhì)量問題等）引起的占30.6%?？梢妼こ藤|(zhì)量實施三控的關(guān)鍵在于設(shè)計質(zhì)量控制。電氣工程也不例外。我公司是1994年創(chuàng)建的具有雙甲資質(zhì)的建設(shè)監(jiān)理公司，多年來已先后承擔(dān)了數(shù)百項民用建筑工程及市政工程的施工監(jiān)理及設(shè)計監(jiān)理任務(wù)，已竣工的工程中合格率達(dá)100%，優(yōu)良率達(dá)57%以上。在所承擔(dān)的項目建設(shè)過程中，發(fā)現(xiàn)并處理了大量工程質(zhì)量問題，多與設(shè)計質(zhì)量問題有關(guān)。現(xiàn)結(jié)合工程實例，對影響電氣工程質(zhì)量的主要的建筑電氣設(shè)計問題與對策進(jìn)行討論。 2．影響工程質(zhì)量的幾個建筑電氣設(shè)計問題合格的建筑設(shè)計應(yīng)滿足七個質(zhì)量特性規(guī)定的要求，即功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、可信性、可實施性、適應(yīng)性及時間性。設(shè)計單位本應(yīng)將通過了設(shè)計評審的合格的設(shè)計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設(shè)計文件都存在缺少或偏離質(zhì)量特性要求的缺陷。對電氣工程質(zhì)量造成影響的設(shè)計問題又主要表現(xiàn)在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、維修性等）及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進(jìn)行探討。2.1設(shè)計違背或偏離設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，安全性、可信性方面不執(zhí)行設(shè)計規(guī)范的現(xiàn)象相當(dāng)普遍例如某市政府大樓前花園廣場（包括廣場綠化庭院照明、草坪照明及廣場中心聲光噴泉）工程提交施工的電氣施工圖存在以下問題：未作電氣保護(hù)接地及等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計；錯誤地采用TN—C低壓配電系統(tǒng)；噴水池未按規(guī)定選用應(yīng)有防護(hù)等級的電氣設(shè)備及電纜。這樣的設(shè)計完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求，按圖施工必將留下嚴(yán)重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發(fā)生數(shù)人嬉水時被電擊致死的傷亡事故，正是由于設(shè)計失誤，水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時斷電所致。監(jiān)理于施工前審圖時及發(fā)現(xiàn)了上述問題，通過業(yè)主要求設(shè)計單位嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)范要求修改了設(shè)計。正確的作法是：戶外庭院及噴水池配電應(yīng)采用局部TT系統(tǒng)或TN—S系統(tǒng)、并設(shè)置漏電保護(hù)（動作電流應(yīng)不大于30 mA），而不允許采用TN—C制；應(yīng)設(shè)置完善的接地裝置，噴水池應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計，而不能僅靠從大樓內(nèi)引出的一根PE干線接地；潛水泵及水下燈具應(yīng)采用潛水電纜配電；0區(qū)電器設(shè)備應(yīng)采用1P×8防護(hù)等級，1區(qū)應(yīng)為1P×5等等。又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負(fù)荷絕大多數(shù)為單相負(fù)荷，三相負(fù)荷不平衡必然導(dǎo)致中線通過不平衡電流；隨著電腦及各種家用電器設(shè)備的發(fā)展與普及，低壓電網(wǎng)高次諧波污染日益加劇，3次及其奇倍數(shù)諧波均構(gòu)成中性電流。中線過電流并由此引發(fā)電氣火災(zāi)的現(xiàn)象也日漸增多。為此，相關(guān)設(shè)計規(guī)范已規(guī)定“三相四線或二相三線的配電線路中，當(dāng)用電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷時，其N線或PEN線截面不宜小于相線截面；以氣體放電燈為主要負(fù)荷的回路中，N線截面不應(yīng)小于相線截面……”，可見，民用建筑配電系統(tǒng)的干線，支干線及支線的導(dǎo)線截面原則上均應(yīng)選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)前仍有為數(shù)不少的民用建筑配電設(shè)計中仍沿用80年代前曾采用過的作法，選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4～1/3。這也是最常見的電氣設(shè)計安全問題之一。再如，關(guān)于變配電所位置的選擇，相關(guān)設(shè)計規(guī)范都明確提出應(yīng)考慮“設(shè)備吊裝及運(yùn)輸方便”，這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負(fù)責(zé)監(jiān)理的不少高層建筑工程項目，其設(shè)置在地下層的變配電所及柴油發(fā)電機(jī)房的配置多違背了這個要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發(fā)電機(jī)房，其運(yùn)輸通路完全被冷水機(jī)組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設(shè)備及發(fā)電組安裝就位后再安裝冷水機(jī)組及水箱，而根本未考慮運(yùn)行之后發(fā)變電設(shè)備檢修、更換的運(yùn)輸問題；又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發(fā)機(jī)房，設(shè)置在一層某會議廳底部，地下層既未考慮必要的運(yùn)輸檢修通道，也未設(shè)足夠?qū)挾饶苓\(yùn)進(jìn)設(shè)備的門框。當(dāng)監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)并提出這一問題時，設(shè)計單位的解答竟然是：原設(shè)計意圖是從一層會議廳處將變配電及發(fā)電設(shè)備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯誤的，即使不考慮土建施工可能對已就位的電氣設(shè)備造成的損害，大樓投入運(yùn)行后電氣設(shè)備的維修更換運(yùn)輸是否只得撬開一層會議廳地板來解決呢！須知鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的合理使用壽命可達(dá)50年以上，而變配電設(shè)備的使用壽命僅為20年左右或更短，定期或故障維修周期就更短了。故電氣設(shè)計必須妥善考慮其運(yùn)輸及維修吊裝通道問題。2.2 設(shè)計深度不夠目前施工圖設(shè)計深度達(dá)不到建設(shè)部《建設(shè)工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，主要是設(shè)計文件可實施性方面的缺陷，將直接導(dǎo)致施工安裝困難或錯誤。也可能導(dǎo)致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進(jìn)行必要的計算與標(biāo)注、也往往造成設(shè)計文件本身出現(xiàn)原則錯誤而難于及時發(fā)現(xiàn)，將影響項目建成的使用功能。例如按深度規(guī)定電力及照明系統(tǒng)圖及相應(yīng)設(shè)備材料表中應(yīng)詳細(xì)標(biāo)明選用的電氣設(shè)備及材料的型號、名稱、規(guī)格參數(shù)及數(shù)量。改革開改以來，我國電工產(chǎn)品市場異彩紛呈，國內(nèi)外各種型號規(guī)格的產(chǎn)品琳瑯滿目，國家不可能對各類電氣設(shè)備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號。設(shè)計標(biāo)明各種設(shè)備材料的型號規(guī)格參數(shù)便顯得尤為重要，這是業(yè)主或施工單位進(jìn)行設(shè)備訂貨及采購的依據(jù)。然而近年來電氣設(shè)計文件中普遍習(xí)慣于只在系統(tǒng)圖的設(shè)備符號旁標(biāo)注該設(shè)備的型號或廠家產(chǎn)品編號，使設(shè)備訂貨無所適從，并往往造成錯誤。比如某項目電氣照明設(shè)計，設(shè)計者在系統(tǒng)圖斷路器符號旁僅標(biāo)注了“A063M20A”，設(shè)備表中亦然，而未注明名稱及詳細(xì)參數(shù)，施工單位理解為20A普通斷路器，因找不到該編號的產(chǎn)品而另行采購了另一種斷路器。后在設(shè)備材料報驗時經(jīng)監(jiān)理人員查對，原來“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產(chǎn)品編號，額定電流20A，額定漏電動作電流值30mA。可見原設(shè)計中這些回路是應(yīng)設(shè)漏電保護(hù)的。但因設(shè)計標(biāo)注不清而引起訂貨錯誤。只得重新采購更換；又如許多電氣施工圖中對電纜溝只標(biāo)注尺寸及走向，對電纜支架及蓋板不作任何規(guī)定，或僅注明“參照××圖集××頁”，實際上國標(biāo)圖集中對任一種尺寸的電纜溝，其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個方案供設(shè)計時選擇，設(shè)計不選定則施工方難于抉擇，常按最低價方案施工。往往并不能滿足實際需要，甚至可能引起結(jié)算糾紛。再如電氣照明圖中按規(guī)定主要房間及場所應(yīng)標(biāo)注照度標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)然也就要求設(shè)計者進(jìn)行照度計算并按計算進(jìn)行燈具配置。然而當(dāng)前民用建筑電氣照明設(shè)計中能標(biāo)注照度標(biāo)準(zhǔn)值并進(jìn)行照度計算的極為罕見，絕大多數(shù)是按房屋開間及功能憑經(jīng)驗布燈。大多偏離了國家規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)，影響使用功能。比如經(jīng)監(jiān)理審圖的某學(xué)校電氣施工圖，經(jīng)核算設(shè)計達(dá)到的照度值實驗室和教室僅為50～70lx，不及國家標(biāo)準(zhǔn)的一半；某局綜合辦公大樓中辦公室及會議室設(shè)計照度僅達(dá)70～80 lx，計算機(jī)房僅達(dá)約100 lx左右。也不及國家規(guī)定照度標(biāo)準(zhǔn)值的一半。2.3相關(guān)專業(yè)設(shè)計文件銜接不清，不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問題普遍存在，極易導(dǎo)致施工錯誤例如目前普遍利用建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接閃器、引下線及接地與等電位聯(lián)結(jié)裝置，按規(guī)定應(yīng)在電氣施工圖中標(biāo)出聯(lián)接點、預(yù)埋件，說明敷設(shè)方式及技術(shù)措施（如焊接要求等）；并在土建施工圖中有相關(guān)的預(yù)埋件詳圖及相關(guān)的標(biāo)注與說明。而實際上多數(shù)施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖，且標(biāo)注與說明相當(dāng)簡略，土建施工圖中則常無任何相關(guān)的說明與標(biāo)注。這給工程監(jiān)理及施工都帶來很大困難，若施工單位經(jīng)驗不足則極易因工種（序）配合不當(dāng)而造成施工錯漏。最常見的是接地鋼筋網(wǎng)的連接點的錯、漏焊和作為外引接地聯(lián)結(jié)點或檢測點預(yù)埋件的漏設(shè)。尤其是建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，因柱（墻）內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的情況更易發(fā)生。又如各專業(yè)管道、線路相互碰撞、相互矛盾的問題已成了施工圖多發(fā)病，比比皆是，舉不勝舉。我們負(fù)責(zé)監(jiān)理的好幾棟大樓的地下層（含地下車庫）施工圖設(shè)計，審圖時都發(fā)現(xiàn)：給排水管道及通、排風(fēng)管道與照明燈具及電氣管道多處相碰；多個火災(zāi)探測器被通風(fēng)、排煙管道遮擋；只得修改設(shè)計后再行施工安裝；再如某住宅小區(qū)由于原設(shè)計給排水與電氣專業(yè)未能協(xié)調(diào)，工程竣工初驗時才發(fā)現(xiàn)幾乎每套居室內(nèi)空調(diào)器安裝處預(yù)留的排水管口及穿墻孔和空調(diào)電源插座分別設(shè)在外窗兩側(cè)的墻邊上，即空調(diào)安裝位置與插座不在同一處，插座無法使用，不得不返工重裝。3．結(jié)束語設(shè)計文件是工程施工與監(jiān)理的最主要根據(jù)，設(shè)計能否認(rèn)真執(zhí)行國家規(guī)定、設(shè)計文件的深度及相關(guān)專業(yè)的密切配合問題等等都直接影響工程質(zhì)量。近年來設(shè)計質(zhì)量滑坡現(xiàn)象已成為不爭的事實，究其原因可能是多方面的，諸如設(shè)計市場惡性壓價競爭，迫使設(shè)計單位減少投入以降低成本等等，本文不擬探討。上文僅從施工與監(jiān)理角度提出常見的設(shè)計弊病。而這類毛病并非痼疾或頑癥，只要設(shè)計單位稍加重視，比如組織設(shè)計人員認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計規(guī)范，加強(qiáng)設(shè)計過程管理、重視設(shè)計會簽與評審，便可以基本根治。而工程監(jiān)理與工程施工則受益匪淺。
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