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电力拖动自动控制系统分析

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《青海电力》2017年第4期

摘要:伴随我国工业进程的极速发展,对各类机械生产水平提出了更高的要求。从机械生产实际看,其中主要以电力拖动控制系统为主,它能够起到保护电器元件、保护电网、保护电动机的作用,该系统整体性能直接影响其作用的发挥。本文在研究中将对电力拖动自动控制系统的运行原理进行分析,并提出电力拖动自动控制系统设计要求以及安全防护建议。

关键词:电力拖动控制系统;设计要求;安全防护

电力拖动控制系统作为各生产领域中的关键系统支撑,作用在于保护各元件如继电器、电动机等,使系统能够稳定安全运行,降低故障发生率。正因如此,对电力拖动系统整体性能要求极高,在自动化程度、安全性能等方面的要求均较高,这样在运行中才可发挥其优势。因此,本文对电力拖动自动控制系统的研究,具有十分重要的意义。

一、电力拖动自动控制系统运行原理

电力拖动控制系统,核心器件为电气设备,并借助其他元器件作信息反馈,实现过程有计算机参与其中,主要负责安全保护、运行连锁以及信息显示等。由于电力拖动自动控制系统应用时需满足不同的自动控制需求,所以应根据实际情况由操作人员控制,一般控制流程为逻辑计算后,实现功能模块化与编程,提供具体的设备仪器驱动程序给操作人员。值得注意的是,尽管不同领域内对系统的参数设计要求不同,但在系统构成与运行原理上基本一致,主要表现为集中控制中心为计算机,输入信号包括启动连锁、运行连锁、报警信号、显示等,经过集中控制中心下的模块化程序、运行程序、换面操作以及逻辑运算等,进行信号输出,这样便完成电力拖动自动控制系统运行过程。值得注意的是,在整个控制系统运行中,也涉及电力拖动自动控制方案,要求以实际生产工艺需求为依据,在电动机运行、传动方式上控制,例如其中的生产工艺需求包括零部件加工精度、加工效率以及运动需求等,在此基础上设计电器控制原理图,根据原理图做拖动方式调整,通常可选择集中拖动或直流拖动等不同形式。

二、电力拖动自动控制系统设计要求

(一)系统设计原则

电力拖动自动控制系统设计中,需遵循一定的设计原则,具体表现为:第一,安全、可靠与稳定原则。无论控制系统内的各元件或系统控制方案,均应围绕稳定、安全可靠进行设计,特别在系统元件方面,设计后需做调试,若稳定可靠方可投入使用。第二,经济、简单化原则。由于不同领域在电力拖动自动控制系统应用上有不同的需求,所以在设计中应避免盲目照搬照抄,需结合实际需求,避免将不必要的触头或电器等置于设计环节中,同时做到线路的优化。这样最终设计的电力拖动自动控制系统,在运行使用中能够保持安全、可靠、经济。

(二)电动机选择

电力拖动自动控制系统设计中,电动机作为主要部件,其选型是否合理直接影响整个系统的运行效果。实际选择电动机中,应注意的问题包括:第一,立足于生产机械标准明确电动机功率。其主要强调保证电动机功率能够匹配生产机械标准,综合考虑电动机发热、电动机启动能力以及允许过载能力等。同时,电动机功率的确定,需做好电动机容量的确定,通过多次校验确认电动机能否适应外界环境影响。第二,交流电或直流电选择。从近年来大多企业电力拖动自动控制系统引用情况看,一般以交流异步电动机较为常见,其优势在于价格低廉、稳定性强且操作简单,所以若无大功率需求可选择交流电,对于部分在电动机调速范围、功率要求较高的情况下,考虑以直流电动机为最佳选择。第三,额定转速问题。部分企业电动机使用相对频繁,此时在电动机额定转速控制上,应充分考虑电动机动能储存量。除此之外,电动机的选择也涉及其他较多如参数、规格与数量等内容,应结合企业实际包括作业环境、经济情况等进行确定。

(三)电器线路设计

电器线路的设计应做到统筹规划,如前期设计中,可通过调研方式了解线路功能需求,包括能否满足启动、制动与反向要求。根据调研结果,在设计过程中做好掌控工作,主要保证线路具备较强的抗干扰能力、较长的使用期限以及较好的性能。具体做线路设计中,也有其他较多注意事项,包括:①触头设计,需确保触头对接正确,以电器的常开、常闭触头为例,若设计中置于一起,可能在不同相电源连接中,出现电位差情况,发生短路,所以在触头对接设计上极为关键;②线圈联接设计,如交流控制电路内禁止有两个串联的线圈存在,再如避免出现非并联线圈连接情况,应保证各线圈额定电压相同;③其他设计要求,如控制机构,应确保控制方式的切换做到快捷、迅速,且注意控制切换中保证各电控设备维护便利、运行稳定。

三、电力拖动自动控制系统安全防护

电力拖动自动控制系统设计合理性是影响系统运行的关键性因素,但在保证设计合理的基础上还需有匹配的安全防护措施。如短路保护,系统运行中极易出现短路故障问题,其原因归结于设备电流过大或绝缘体过热损害,有电动应力产生,致使短路事故发生,所以应做好短路保护控制工作。再如过流保护,一般表现为电动机超负荷运行情况,相比正常电动机电流过电流能量过大,所以过流保护是系统设计中需考虑的主要问题。另外,也应做好欠压保护工作,假若电动机运行中,电源电压无法满足,可能使运行速率放缓,严重时将停止运作,针对该种情况,在安全防护中应注意及时将电源切断,做电压调整。现行计算机技术日益完善下,为电力拖动自动控制系统的安全防护提供一定的技术支撑,许多如热保护、短路保护等均可在计算机控制下及时发现并解决,这是电力拖动自动控制系统正常运行的关键所在。

四、结论

电力拖动自动控制系统近年来在各生产领域中被广泛应用,系统整体性能直接决定生产操作水平。实际设计中,应正确认识系统运行原理,遵循系统设计相关原则,做好电动机的选择以及线路的设计,同时应在相关的安全保护措施上强化,以此提高电力拖动自动控制系统整体性能。

参考文献:

[1]王银涛.电力拖动系统的自动控制和安全保护[J].科技创新与应用,2016(10):109.

[2]陈荣.《电力拖动自动控制系统》虚拟实验系统设计[J].实验科学与技术,2013,11(06):13-15+48.

作者:陈春霞 单位:广州市公用事业高级技工学校

青海电力杂志责任编辑:张雨    阅读:人次