電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)之我見

岳凱

摘 要：本文主要分析了電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理，重點(diǎn)介紹了電動(dòng)機(jī)、電器控制線路的選擇以及安全防護(hù)措施，其不僅可以確保電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且還可以更好的滿足企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)需要。通過(guò)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，以期能夠更好的滿足機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；安全防護(hù)措施

中圖分類號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）11-0066-02

隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，有效的推動(dòng)了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，其開始在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以更好的發(fā)揮控制系統(tǒng)自身的優(yōu)勢(shì)，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。本文將會(huì)從電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理出發(fā)，來(lái)分析和探究自動(dòng)控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)、電器控制線路的選擇以及安全防護(hù)措施，更好的提高電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

1 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理

在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行階段，操作人員能夠獲取電動(dòng)機(jī)各信息的反饋，最常見的是電壓和電流反饋等。電氣設(shè)備在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，是發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)控制作用的核心器件。在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以起到信息顯示、安全保護(hù)、運(yùn)行連鎖等作用，是確保電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)功能得以順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，操作人員可以借助計(jì)算機(jī)來(lái)開展差異性的自動(dòng)控制方案，從而達(dá)到預(yù)期的控制效果。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制通常是借助計(jì)算機(jī)來(lái)開展功能模塊化、邏輯計(jì)算、編程等工作，并為操作人員提供相對(duì)于機(jī)械設(shè)備而獨(dú)立存在的儀器驅(qū)動(dòng)程序，這樣可以確保使用人員能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)與程序的對(duì)接測(cè)試，極大的方便了后續(xù)編程工作的開展。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)雖然可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但是各系統(tǒng)構(gòu)成的基本原理存在一定的差異，因此需要對(duì)其給予區(qū)別對(duì)待，以更好的發(fā)揮電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用。圖1描述的電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理圖。

2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的選擇要點(diǎn)

2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇

當(dāng)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案確定之后，就要按照具體情況來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、數(shù)量及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇與確定。通常情況，電動(dòng)機(jī)的選擇需要遵循以下幾點(diǎn)：①在對(duì)電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行選擇過(guò)程中，最好與生產(chǎn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，只有這樣才可以確保電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行荷載滿足實(shí)際要求，保證機(jī)械生產(chǎn)正常的正常運(yùn)行。在對(duì)電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行確定過(guò)程中，還考慮啟動(dòng)能力、允許過(guò)載能力、電動(dòng)機(jī)發(fā)熱等三個(gè)方面的要素。而電動(dòng)機(jī)容量在電動(dòng)機(jī)功率選擇過(guò)程中起到了決定性的作用。實(shí)際上，電動(dòng)機(jī)容量的大小很容易受到外界環(huán)境因素的影響，因此需要對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率進(jìn)行多次校驗(yàn)后才可以確定，以保證其結(jié)果的準(zhǔn)確性。②電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的確定需要考慮企業(yè)所需電動(dòng)機(jī)的使用壽命、機(jī)械匹配的技術(shù)經(jīng)濟(jì)程度等因素，并結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等參數(shù)來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。如果企業(yè)使用電動(dòng)機(jī)相對(duì)比較頻繁時(shí)，則需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能儲(chǔ)存量來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。③根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等來(lái)確定電動(dòng)機(jī)選擇直流電還是交流電。實(shí)際上，電力企業(yè)只需要選擇穩(wěn)定性強(qiáng)、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)便利的交流異步電動(dòng)機(jī)即可。然而如果企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械具有較大的調(diào)速范圍和功率，一般選擇調(diào)速性能較好的直流電動(dòng)機(jī)（見圖1）。

2.2 電器控制線路的選擇

對(duì)于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，電器控制線路的選擇是一項(xiàng)非常關(guān)鍵性的工作，其不僅會(huì)決定電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率，而且還會(huì)影響控制的整體效果。因此，在對(duì)電器控制線路進(jìn)行選擇過(guò)程中，需要確保各類部件功能特性與實(shí)際生產(chǎn)需求相匹配，只有這樣才可以更好的發(fā)揮電器控制線路的優(yōu)勢(shì)，提高電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在電器控制線路的選擇過(guò)程中，需要注意下述幾個(gè)方面的工作：①觸頭設(shè)計(jì)方面。在對(duì)電器實(shí)際控制線路進(jìn)行選擇過(guò)程中，最為關(guān)鍵的任務(wù)就是采取措施來(lái)保證線路間的電器觸頭有效的銜接在一起。對(duì)于一些線路，通常會(huì)把常開與常閉的電器觸頭進(jìn)行銜接，因?yàn)樵诓煌娫粗?，這兩類電器經(jīng)常會(huì)由于觸頭長(zhǎng)時(shí)間接觸而誘發(fā)短路故障。如果未按照要求對(duì)這部分線路進(jìn)行絕緣防護(hù)處理，將會(huì)進(jìn)一步增加線路安全故障的發(fā)生率；②電器線圈的聯(lián)接。在進(jìn)行電器線圈連接過(guò)程中，要確保線路中電器線圈的準(zhǔn)確連接，如果線圈設(shè)計(jì)的某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的差錯(cuò)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效的調(diào)試，避免對(duì)后續(xù)的工作產(chǎn)生不利的影響。同時(shí)，在對(duì)電器線圈連接狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中，需要對(duì)交流控制線路中是否存在認(rèn)證線圈進(jìn)行觀察，這樣可以保證兩類線圈的外加電壓處于額定電壓范圍。此外，任何非并聯(lián)的線圈都不能進(jìn)行直接的連接。

3 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)

現(xiàn)實(shí)生活中，任何系統(tǒng)的出現(xiàn)都要具備與之相匹配的安全防護(hù)措施，只有這樣才可以確保系統(tǒng)的正常、高效運(yùn)行，而電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)也不例外。通常情況下，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)和電器保護(hù)兩種類型的安全防護(hù)措施。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)屬于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的組成部分，其屬于高級(jí)保護(hù)，以確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。而電器保護(hù)屬于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中基礎(chǔ)部分，其屬于必要保護(hù)，最常見的有短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)、啟動(dòng)連鎖和運(yùn)行連鎖的保護(hù)及熱保護(hù)。①短路保護(hù)：實(shí)際上，短路故障主要是由于電流短路而引發(fā)的局部電流過(guò)大，導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣體出現(xiàn)過(guò)熱損壞，從而誘發(fā)強(qiáng)大的電磁脈沖，致使電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的電器設(shè)備受到損壞，因此需要采取措施進(jìn)行短路保護(hù)；②過(guò)流保護(hù)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)未正常運(yùn)行時(shí)，將會(huì)增加電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作，從而引發(fā)電動(dòng)機(jī)局部過(guò)電流，其電流能量可以達(dá)到電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)電流的數(shù)倍，從而對(duì)系統(tǒng)元器件及電動(dòng)機(jī)造成損壞；③欠壓保護(hù)：在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行階段，當(dāng)電源電壓無(wú)法維持電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)由于欠壓而使電動(dòng)機(jī)速率降低。當(dāng)維持負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定不變時(shí)，可以通過(guò)增加電源來(lái)達(dá)到提高壓力的目的。欠壓還有可能引發(fā)電氣釋放問(wèn)題，從而對(duì)元器件的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至誘發(fā)系統(tǒng)故障。因此，如果電壓趨于電動(dòng)機(jī)電壓臨界值時(shí)，通過(guò)切斷電源來(lái)達(dá)到欠壓保護(hù)的目的；④熱保護(hù)：在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程中，任何元器件都會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，此時(shí)如果系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致自身溫度超過(guò)額定值，誘發(fā)電動(dòng)機(jī)故障，為了改善過(guò)熱損害，一般選擇多個(gè)電動(dòng)機(jī)相替換的熱保護(hù)措施；⑤啟動(dòng)連鎖和運(yùn)行連鎖的保護(hù)：電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)一般是借助計(jì)算機(jī)所配置的程序來(lái)進(jìn)行的，其可以預(yù)防系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)缺乏條件啟動(dòng)或信號(hào)條件消失現(xiàn)象的發(fā)生；⑥安全鏈：實(shí)際上，安全鏈保護(hù)涉及過(guò)流保護(hù)的控制、欠壓保護(hù)的控制、油壓保護(hù)、水壓保護(hù)、軸瓦溫度保護(hù)等五個(gè)方面，借助有效措施將上述五種保護(hù)串聯(lián)起來(lái)，不管哪一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題，都會(huì)關(guān)閉自動(dòng)控制系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、電器控制線路的選擇以及安全防護(hù)措施是比較關(guān)鍵的內(nèi)容。因此，在進(jìn)行電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)系統(tǒng)自身的實(shí)際情況來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)、電器控制線路進(jìn)行針對(duì)性的選擇，并為其制定一套系統(tǒng)、完善的安全防護(hù)措施，這樣一來(lái)可以有效提高電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，更好的滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。

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收稿日期：2018-3-5