電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)探討

陳春霞

(廣州市公用事業(yè)高級(jí)技工學(xué)校，廣東、廣州510540)

摘要：伴隨我國(guó)工業(yè)進(jìn)程的極速發(fā)展，對(duì)各類(lèi)機(jī)械生產(chǎn)水平提出了更高的要求。從機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際看，其中主要以電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)為主，它能夠起到保護(hù)電器元件、保護(hù)電網(wǎng)、保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用，該系統(tǒng)整體性能直接影響其作用的發(fā)揮。本文在研究中將對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，并提出電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求以及安全防護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng)控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)要求;安全防護(hù)

電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)作為各生產(chǎn)領(lǐng)域中的關(guān)鍵系統(tǒng)支撐，作用在于保護(hù)各元件如繼電器、電動(dòng)機(jī)等，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全運(yùn)行，降低故障發(fā)生率。正因如此，對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)整體性能要求極高，在自動(dòng)化程度、安全性能等方面的要求均較高，這樣在運(yùn)行中才可發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。因此，本文對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，具有十分重要的意義。

一、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行原理

電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)，核心器件為電氣設(shè)備，并借助其他元器件作信息反饋，實(shí)現(xiàn)過(guò)程有計(jì)算機(jī)參與其中，主要負(fù)責(zé)安全保護(hù)、運(yùn)行連鎖以及信息顯示等。由于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)需滿足不同的自動(dòng)控制需求，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況由操作人員控制，一般控制流程為邏輯計(jì)算后，實(shí)現(xiàn)功能模塊化與編程，提供具體的設(shè)備儀器驅(qū)動(dòng)程序給操作人員。值得注意的是，盡管不同領(lǐng)域內(nèi)對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)要求不同，但在系統(tǒng)構(gòu)成與運(yùn)行原理上基本-致，主要表現(xiàn)為集中控制中心為計(jì)算機(jī)，輸入信號(hào)包括啟動(dòng)連鎖、運(yùn)行連鎖、報(bào)警信號(hào)、顯示等，經(jīng)過(guò)集中控制中心下的模塊化程序、運(yùn)行程序、換面操作以及邏輯運(yùn)算等，進(jìn)行信號(hào)輸出，這樣便完成電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程。值得注意的是，在整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行中，也涉及電力拖動(dòng)自動(dòng)控制方案，要求以實(shí)際生產(chǎn)工藝需求為依據(jù)，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、傳動(dòng)方式上控制，例如其中的生產(chǎn)工藝需求包括零部件加工精度、加工效率以及運(yùn)動(dòng)需求等，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電器控制原理網(wǎng)，根據(jù)原理圖做拖動(dòng)方式調(diào)整，通常可選擇集中拖動(dòng)或直流拖動(dòng)等不同形式。

二、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需遵循一定的設(shè)計(jì)原則，具體表現(xiàn)為：第一，安全、可靠與穩(wěn)定原則。無(wú)論控制系統(tǒng)內(nèi)的各元件或系統(tǒng)控制方案，均應(yīng)圍繞穩(wěn)定、安全可靠進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別在系統(tǒng)元件方面，設(shè)計(jì)后需做調(diào)試，若穩(wěn)定可靠方可投入使用。第二，經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單化原則。由于不同領(lǐng)域在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用上有不同的需求，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免盲目照搬照抄，需結(jié)合實(shí)際需求，避免將不必要的觸頭或電器等置于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，同時(shí)做到線路的優(yōu)化。這樣最終設(shè)計(jì)的電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，在運(yùn)行使用中能夠保持安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。

(2)電動(dòng)機(jī)選擇

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)作為主要部件，其選型是否合理直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。實(shí)際選擇電動(dòng)機(jī)中，應(yīng)注意的問(wèn)題包括：第一，立足于生產(chǎn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)明確電動(dòng)機(jī)功率。其主要強(qiáng)調(diào)保證電動(dòng)機(jī)功率能夠匹配生產(chǎn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力以及允許過(guò)載能力等。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率的確定，需做好電動(dòng)機(jī)容量的確定，通過(guò)多次校驗(yàn)確認(rèn)電動(dòng)機(jī)能否適應(yīng)外界環(huán)境影響。第二，交流電或直流電選擇。從近年來(lái)大多企業(yè)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)引用情況看，一般以交流異步電動(dòng)機(jī)較為常見(jiàn)，其優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低廉、穩(wěn)定性強(qiáng)且操作簡(jiǎn)單，所以若無(wú)大功率需求可選擇交流電，對(duì)于部分在電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍、功率要求較高的情況下，考慮以直流電動(dòng)機(jī)為最佳選擇。第三，額定轉(zhuǎn)速問(wèn)題。部分企業(yè)電動(dòng)機(jī)使用相對(duì)頻繁，此時(shí)在電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速控制上，應(yīng)充分考慮電動(dòng)機(jī)動(dòng)能儲(chǔ)存量。除此之外，電動(dòng)機(jī)的選擇也涉及其他較多如參數(shù)、規(guī)格與數(shù)量等內(nèi)客，應(yīng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際包括作業(yè)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)情況等進(jìn)行確定。

(三)電器線路設(shè)計(jì)

電器線路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到統(tǒng)籌規(guī)劃，如前期設(shè)計(jì)中，可通過(guò)調(diào)研方式了解線路功能需求，包括能否滿足啟動(dòng)、制動(dòng)與反向要求。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，在設(shè)計(jì)過(guò)程中做好掌控工作，主要保證線路具備較強(qiáng)的抗干擾能力、較長(zhǎng)的使用期限以及較好的性能。具體做線路設(shè)計(jì)中，也有其他較多注意事項(xiàng)，包括：①觸頭設(shè)計(jì)，需確保觸頭對(duì)接正確，以電器的常開(kāi)、常閉觸頭為例，若設(shè)計(jì)中置于一起，可能在不同相電源連接，出現(xiàn)電位差情況，發(fā)生短路，所以在觸頭對(duì)接設(shè)計(jì)上極為關(guān)鍵;②線圈聯(lián)接設(shè)計(jì)，如交流控制電路內(nèi)禁止有兩個(gè)串聯(lián)的線圈存在，再如避免出現(xiàn)非并聯(lián)線圈連接情況，應(yīng)保證各線圈額定電壓相同;③其他設(shè)計(jì)要求，如控制機(jī)構(gòu)，應(yīng)確保控制方式的切換做至0快捷、迅速，且注意控制切換中保證各電控設(shè)備維護(hù)便利、運(yùn)行穩(wěn)定。

三、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)安全防護(hù)

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性是影響系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵性因素，但在保證設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)上還需有匹配的安全防護(hù)措施。如短路保護(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行中極易出現(xiàn)短路故障問(wèn)題，其原因歸結(jié)于設(shè)備電流過(guò)大或絕緣體過(guò)熱損害，有電動(dòng)應(yīng)力產(chǎn)生，致使短路事故發(fā)生，所以應(yīng)做好短路保護(hù)控制工作。再如過(guò)流保護(hù)，一般表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行情況，相比正常電動(dòng)機(jī)電流過(guò)電流能量過(guò)人，所以過(guò)流保護(hù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需考慮的主要問(wèn)題。另外，也應(yīng)做好欠壓保護(hù)工作，假若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，電源電壓無(wú)法滿足，可能使運(yùn)行速率放緩，嚴(yán)重時(shí)將停止運(yùn)作，針對(duì)該種情況，在安全防護(hù)中應(yīng)注意及時(shí)將電源切斷，做電壓調(diào)整。現(xiàn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)日益完善下，為電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)提供一定的技術(shù)支撐，許多如熱保護(hù)、短路保護(hù)等均可在計(jì)算機(jī)控制下及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，這是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

四、結(jié)論

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)近年來(lái)在各生產(chǎn)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)整體性能直接決定生產(chǎn)操作水平。實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行原理，遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)原則，做好電動(dòng)機(jī)的選擇以及線路的設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)在相關(guān)的安今保護(hù)措施上強(qiáng)化，以此提高電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)整體性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王銀濤，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和安全保護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016( 10)：109.

[2]陳榮.《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013，11( 06)：13-15+48.

作者簡(jiǎn)介：

陳春霞，廣州市公用事業(yè)高級(jí)技工學(xué)校。