摘 要：随着经济和科技水平的快速发展，《电气控制技术基础》是机电一体化、电气自动化等涉电类专业的一门专业基础课，也是维修电工国家职业技能考试和低压电工操作证考试的内容之一，对学生熟悉常用电工器件、独立设计控制线路的逻辑能力训练有非常大的帮助，是学生运用PLC技术实现对电机运行方式控制的前导学习。在实际教学中，学生对单一功能的电气控制设计接受能力尚可，但对控制功能较多的复杂线路设计感到有点力不从心。将该课程涉及到的教学任务及模块运用模块化设计教学方法，能让学生在学习过程中豁然开朗，提高学生的学习能力，使教学效果事半功倍。

关键词：模块化设计；电气控制；教学效果

1电气控制线路设计原则

1.1电气控制线路设计中控制电路电源的可靠性原则

电气控制中，电源是所有电气设备顺利运行的前提。在电气控制电路设计过程中，设计人员需要对线路的配电方案、总体布局、接地线路等因素进行综合、全面考虑，确保电路电源的负载量在预计范围之内。此外，需要考虑电路的其他问题，如电路间的相互干扰、电路过热等，规避可能造成的事故和隐患。控制电路电源设计要遵循可靠性原则，在线路控制较为简单的情况下选择电网电源，生产设备高度自动化的情况下选择直流电源，从而提高控制电路电源的可靠性。

1.2电气控制线路设计中控制电气设备的安全性原则

在电路控制线路设计满足电气设备生产需求的前提下，应满足经济实用、无寄生电路、简单可靠的原则。要避免各类电气设备在同一条线路上同时使用，并且尽可能减少触点。此外，要简化设计电路，有效避免电路故障的发生，确保电器设备控制线路的安全性。

2电气控制基本模块

2.1自锁控制模块

在大多数应用情境下，需要电机启动后保持长时间运行状态，这就需要电机控制线路具有自锁控制功能。在将KM1的辅助常开触头与点动启动按钮并联，就能实现自锁控制功能。

2.2点动控制模块

点动控制模块在安全保护模块的基础上实现了电机短时间运行和停止功能。按下SB1并保持，KM1得电，电机运行；松开SB1，KM1失电，电机停止。

3复杂功能电路的设计

3.1点动和长期运行控制电路的设计

点动和长期运行电路的控制要求是，可分别实现点动或长期运行功能。按照模块设计法，可将点动控制电路和自锁控制电路进行组合，同时，为了防止两种运行状态并存，需再加上互锁环节。SB1与KM辅助常开触点并联，构成自锁模块，在KM辅助常开支路中串联SB3的常闭触头，构成互锁电路，SB3的常开与SB1并联，实现点动或长期运行控制功能。当按下SB1时，KM辅助触点支路自锁使电路处于长期运行状态；如按下SB3，则自锁支路先断开，点动支路接通，电机处于点动运行状态。

3.2电气控制线路设计应尽可能从简

设计电气控制线路时，在保证电器系统正常运行的前提下，尽可能减少线路设计，使电气控制线路线路布局尽量简洁。既可以减少线路设计的成本投入，还能使设计更加环保。要做到电气控制线路设计简洁，需要从三个方面入手。第一，配置电气控制线路电线时，要严格按照电器元件的使用功率和电压来配置，电线使用要符合全新的检验标准。第二，在不影响电器元件正常工作状态的情况下，尽可能减少导线连接的使用，长度控制在最低状态，避免造成不必要的浪费。为了不影响布局美观，尽量使用串联。此外，操作台上应该设置好启动按钮和关闭按钮。在电气柜上安装接触器，并注意按钮与接触器之间的距离。一般来说，按钮与接触器之间的距离都较长。因此，将启动按钮和关闭按钮安装在一起，以使导线的连接更加简洁；第三，尽可能选择使用同一型号的标注构建，最大程度降低电器元件的使用。

3.3双重连锁正反转控制电路的设计

电动机的正反转是电动机常用的两种工作状态，利用其反向运转的优越性，可使其驱动的机构改变运动方向，而省略掉笨重的转向传动机构。比如，电动车的前进挡和倒车档，就利用了驱动电机的正反转使车辆处于前进和倒退两种工作状态，让电动车的传动机构变得轻便简单。双重连锁是指按钮连锁加接触器连锁，设计思路是，在前述的单一连锁基础上，在两个控制支路中分别再串入另一种连锁环节。

3.4电气控制线路设计优化主电路的设计

在电气控制线路设计中设计优化主电路时，需要注意到以下三点。第一，充分了解电气控制电路的设计任务和设计思路，结合客户的设计要求，在满足客户需求的基础上，结合实际操作情况和控制任务，详细分析整个控制线路，制定科学可靠的设计方案。第二，适当参考现有的控制线路设计，在一定程度上提高工作效率。第三，主电路的设计优化要严格遵守优化原理，保证设计的合理性。

4结语

利用模块设计法，可很简单地设计电气控制线路，从而使《电气控制技术基础》课程的教学变得易学高效。例如，要设计时间控制的电动机正反转控制线路，可在图6的双重连锁控制电路中，《电气控制技术基础》是涉电类专业的基础课，学生在学习过程中对独立进行电路设计感到困难重重。本文运用模块设计法，展开了提高常用电气控制线路设计教学效果的探讨。

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