電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和安全保護(hù)

張林平

摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煤礦工業(yè)中的不斷發(fā)展，需要把相應(yīng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和安全保護(hù)放在重要的位置。根據(jù)對(duì)相應(yīng)自動(dòng)控制和安全保護(hù)的探討，可以知道電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。因此，需要對(duì)其中的各個(gè)環(huán)節(jié)引起重視，以此來提高相應(yīng)的工作效率和質(zhì)量，進(jìn)而提高相應(yīng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng)系統(tǒng);自動(dòng)控制;安全保護(hù);分析

1 引言

電力拖動(dòng)系統(tǒng)由于其電路簡單、價(jià)格較低廉等特點(diǎn)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用非常廣泛，它除了能滿足機(jī)械生產(chǎn)的各項(xiàng)要求，還可以對(duì)自身系統(tǒng)有良好的保護(hù)作用。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，機(jī)械的自動(dòng)化水平越來越高，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和自身的安全保護(hù)作用使其在工業(yè)生產(chǎn)中受到更多的關(guān)注，而由于這種系統(tǒng)電路簡單且價(jià)格較低廉，它在機(jī)械化生產(chǎn)中得到很廣泛的應(yīng)用。本文主要簡單闡述電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理及其電動(dòng)機(jī)的選擇和系統(tǒng)的安全保護(hù)。

2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

2.1 工作原理

電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)本身有各種反饋，如：速度反饋、電流反饋、電壓反饋、頻率反饋等。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控制部分主要是由電氣設(shè)備來完成的?？刂撇糠旨措娖鞅Ｗo(hù)，主要包括過電流保護(hù)、熱保護(hù)、欠電壓保護(hù)、短路保護(hù)等。而啟動(dòng)連鎖、運(yùn)行連鎖、安全保護(hù)、信息顯示等是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，普遍通過編程、功能模塊化、邏輯計(jì)算、畫面操作等步驟來實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制，呈現(xiàn)給用戶的儀器驅(qū)動(dòng)程序幾乎與設(shè)備無關(guān)，這樣使用者就可以比較迅速將儀器連入自己的測試系統(tǒng)，不僅方便編程，還能促進(jìn)組態(tài)的可靠性。由于工藝條件不同，對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)及其控制的要求也就不同。但就實(shí)質(zhì)來說并沒有很大差別，通過信號(hào)輸入輸出，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的集中控制。輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)主要有啟動(dòng)連鎖、運(yùn)行連鎖、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行信號(hào)、就地集中控制信號(hào)、熱故障信號(hào)等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸出的信號(hào)主要有電動(dòng)機(jī)的啟/停，變頻調(diào)節(jié)等。

2.2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定

在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方面，是否確定好方案與控制方式將會(huì)決定整個(gè)設(shè)計(jì)能否成功。如果宏觀方案是正確切實(shí)可行的，那么生產(chǎn)設(shè)各各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求的可能性才能得到保障。在設(shè)計(jì)時(shí)，即便出現(xiàn)某個(gè)控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，也可以 通過不斷改進(jìn)與測試達(dá)到要求，但如果宏觀方案一開始就制定有問題，那么設(shè)計(jì)工作必須等到方案明確后重新開始。學(xué)術(shù)領(lǐng)域認(rèn)為，所謂電力拖動(dòng)自動(dòng)控制方案，其主要是依據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，例如根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求、加工效率、零部件加工精度等條件來決定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、類型、數(shù)量、傳動(dòng)方式等控制要求。最后將這些調(diào)研好的工藝要求與控制要求相結(jié)合，作為電氣控制原理圖設(shè)計(jì)電器原件選擇的重要參考憑證。

2.3 電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)的選擇是電力拖動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)非常關(guān)鍵的步驟，要充分考慮電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，如類型、功率、需要的數(shù)量、電流、結(jié)構(gòu)形式和額定電壓等等。選擇電動(dòng)機(jī)一般要遵循以下基本原則：

（1）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和機(jī)械性能要符合工廠機(jī)械生產(chǎn)的要求，與機(jī)械的類型和負(fù)載條件相吻合，這樣才能夠切實(shí)保證機(jī)械運(yùn)行良好，在一定的范圍內(nèi)可以進(jìn)行有效啟動(dòng)和控制，電力拖動(dòng)系統(tǒng)也能夠發(fā)揮最大的效用。在滿足機(jī)械設(shè)計(jì)安裝的要求條件下，應(yīng)該優(yōu)先采用維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的電動(dòng)機(jī)。

（2）正確選用電動(dòng)機(jī)容量也是一個(gè)非常重要的原則，在工作過程中，電動(dòng)機(jī)的容量應(yīng)該盡可能地得到充分使用，溫度升高能夠達(dá)到或者接近額定的升溫值則是最好的。但在實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)中，由于拖動(dòng)負(fù)載的不斷變化和機(jī)械散熱功能的不一致，選擇準(zhǔn)確額定功率的電動(dòng)機(jī)是非常困難的，選擇的過程受到很多因素的制約和影響，這個(gè)過程除了要依據(jù)相關(guān)理論進(jìn)行分析，還要經(jīng)過試驗(yàn)進(jìn)行校準(zhǔn)。

（3）選擇的電動(dòng)機(jī)額定電壓等級(jí)、頻率和相數(shù)等和供電電網(wǎng)電壓要一致。其額定轉(zhuǎn)速一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)的使用情況和其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定，如果電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間較長而很少進(jìn)行啟動(dòng)和制動(dòng)的，則可以通過考慮其它技術(shù)方面的經(jīng)濟(jì)支出情況來選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速;若電動(dòng)機(jī)需要經(jīng)常啟動(dòng)和制動(dòng)的，則應(yīng)據(jù)電動(dòng)機(jī)動(dòng)能儲(chǔ)量來選擇合適的額定轉(zhuǎn)速。

2.4 電力拖動(dòng)設(shè)計(jì)中電器控制線路的設(shè)計(jì)

拖動(dòng)方案與電動(dòng)機(jī)的選擇之后，其次是電器控制線路的設(shè)計(jì)。在選擇設(shè)計(jì)元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用性能良好、使用期限長、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、穩(wěn)定的繼電器，同時(shí)在 規(guī)劃具體線路時(shí)，筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員還需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）觸頭的設(shè)計(jì)，要保證所有電器觸 頭必須全部正確對(duì)接。（2）設(shè)計(jì)電器線圈聯(lián)接時(shí)，要保證所有電器線圈正確聯(lián)接。（3）設(shè)計(jì)后的控制機(jī)構(gòu)，其后期維護(hù)與操作必須簡單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式。

2.5 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)

雖說電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制非常重要，但相應(yīng)的安全保護(hù)也是必不可少的。在相應(yīng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電器保護(hù)方面，它可以分為很多類。比如，電流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、短路保護(hù)。因此，本文對(duì)其中的一些進(jìn)行了相應(yīng)的探討。第一、短路保護(hù)。在相應(yīng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，短路問題是很常見的。當(dāng)然，它造成的后果也是不堪設(shè)想的。它會(huì)對(duì)系統(tǒng)中相應(yīng)的絕緣設(shè)備造成損傷。即在出現(xiàn)短路的那一瞬間，產(chǎn)生巨大的電流。致使相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)組以及電路中的各種電器設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械性方面的損壞。相應(yīng)的安全保護(hù)可以對(duì)相應(yīng)的短路問題進(jìn)行相應(yīng)的解決。第二、相應(yīng)的安全鏈。對(duì)于相應(yīng)的安全鏈，它包括了好幾個(gè)方面，比如，過流保護(hù)、欠壓保護(hù)。相應(yīng)的安全鏈就是一個(gè)串行條件。在相應(yīng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，如果其中有一個(gè)相關(guān)條件沒有得到滿足，計(jì)算機(jī)就會(huì)通過相應(yīng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉。這樣，就減少了相應(yīng)事故的發(fā)生，為相應(yīng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了相應(yīng)的條件。第三、關(guān)于運(yùn)行連鎖以及啟動(dòng)連鎖的保護(hù)。相應(yīng)的信號(hào)在通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入以后，內(nèi)部相應(yīng)的程序或模塊化程序?qū)?huì)對(duì)它進(jìn)行自動(dòng)化控制。當(dāng)然，對(duì)于它的自動(dòng)化控制，需要在一定的條件下進(jìn)行。比如，它需要在單凍機(jī)啟動(dòng)前或允許中沒有信號(hào)的時(shí)候得以進(jìn)行。

3 結(jié)語

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：一方面可以保障自身系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行;另一方面可以滿足企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要求。研究電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，增強(qiáng)其安全性，對(duì)于企業(yè)而言是至關(guān)重要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳澤群.論電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2017，（52）.

[2]楊文娟.電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制及安全保護(hù)[J].中國設(shè)備工程，2018，（5）：49-50.