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

王恒

摘要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在迅速發(fā)展，導(dǎo)致機(jī)械自動(dòng)化水平也變得越來(lái)越高。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制及其自身的安全保護(hù)功能使其在工業(yè)生產(chǎn)中受到更多關(guān)注。由于該系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械化生產(chǎn)中。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能可以保證其正常運(yùn)行，滿足機(jī)械生產(chǎn)的要求，此外，它自己的許多保護(hù)裝置都可以用來(lái)保護(hù)電機(jī)，電網(wǎng)和各種電氣元件，所以克服障礙對(duì)工作的不利影響。同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還可以彌補(bǔ)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作的不足，使控制系統(tǒng)變得更加安全可靠。

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

1 概述

隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將在很多方面得到發(fā)展。自動(dòng)化生產(chǎn)水平就是其中之一。此外，電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用于我們的日常生活中，特別是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，這在一定程度上促進(jìn)了工業(yè)化的步伐。電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)不僅可以滿足機(jī)械生產(chǎn)的要求，還可以在自己的系統(tǒng)中起到保護(hù)作用。電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能是在一定程度上保護(hù)電網(wǎng)，電機(jī)等控制元件，以消除系統(tǒng)在運(yùn)行中帶來(lái)的一些不便影響。因此，應(yīng)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)安全可靠的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

2 電驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)

2.1 電驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)原理

所謂電動(dòng)拖動(dòng)是指通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備，而電動(dòng)拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)是通過(guò)一定的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)的自動(dòng)控制。電機(jī)本身在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有各種反饋，如：速度反饋，電流反饋，電壓反饋，頻率反饋等。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制部分主要由電氣設(shè)備完成?？刂撇糠譃殡姎獗Ｗo(hù)，包括過(guò)流保護(hù)，熱保護(hù)，欠壓保護(hù)，短路保護(hù)。而啟動(dòng)鏈接，運(yùn)動(dòng)鏈接，安全保護(hù)，信息顯示等都是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，一般通過(guò)編程，功能模塊化和邏輯計(jì)算，如屏幕操作步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，呈現(xiàn)給用戶的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序幾乎與設(shè)備無(wú)關(guān)，使用戶可以更快地通過(guò)儀器連接到您自己的測(cè)試系統(tǒng)，不僅方便編程，還可以提升配置的可靠性。由于工藝條件的不同，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求及其控制也不同。但實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有太大的區(qū)別，通過(guò)信號(hào)輸入和輸出，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集中控制。輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)主要包括電機(jī)運(yùn)行信號(hào)、熱故障信號(hào)、本地集中控制信號(hào)、啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)和熱故障信號(hào)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出信號(hào)主要包括電機(jī)的啟動(dòng)/停止，變頻調(diào)節(jié)等。

2.2 電機(jī)的選擇

（1）無(wú)論是直流電動(dòng)機(jī)還是交流電動(dòng)機(jī)，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面都要考慮選擇，通常選擇一些相對(duì)便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，交流異步電動(dòng)機(jī)維護(hù)方便的。并且直流電機(jī)的速度應(yīng)該更好，它主要在速度范圍，大機(jī)械使用的功率。

（2）電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)動(dòng)速度主要是由電機(jī)和機(jī)械選擇技術(shù)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)決定的。它可以分為兩種情況：電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)或制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，此時(shí)就需要根據(jù)電機(jī)的動(dòng)能儲(chǔ)存來(lái)確定電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；長(zhǎng)時(shí)間工作后，電機(jī)很少啟動(dòng)或停止和反轉(zhuǎn)。這個(gè)時(shí)候就需要考慮設(shè)備投資、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、占地面積等方面的維護(hù)，確定電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。

（3）從電源的角度來(lái)看，其功率應(yīng)符合生產(chǎn)機(jī)械和負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)要求，除確保其正常運(yùn)行外，在確定其功率時(shí)，工作人員應(yīng)考慮電機(jī)加熱，啟動(dòng)容量和允許超載等三個(gè)方面。而且，它是電機(jī)電容的選擇，可以說(shuō)是最關(guān)鍵的，因?yàn)樗鼤?huì)受到外界因素的影響，所以工作人員需要多次測(cè)試，經(jīng)過(guò)分析才能確定電源。

2.3 電氣控制線的設(shè)計(jì)

（1）嚴(yán)禁設(shè)計(jì)電路，因此其設(shè)計(jì)目的必須明確，同時(shí)要符合生產(chǎn)要求，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)備運(yùn)行的控制線之間的關(guān)系，所以它是非常有必要說(shuō)出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。為了最大限度地提高生產(chǎn)機(jī)械和電氣控制線要求的過(guò)程，設(shè)計(jì)者必須嚴(yán)格按照步驟和國(guó)家要求。

（2）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能確?？刂茩C(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單操作，不為后續(xù)維護(hù)提供便利，這就要求控制模式的設(shè)計(jì)應(yīng)該影響效率，并能夠快速改變一種控制模式到另一種。

（3）為了保證控制線的安全性和可靠性，元器件的選擇必須經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)證，并且線路連接方式應(yīng)正確，線路要避免多個(gè)電器一個(gè)接一個(gè)，避免短路電路，電壓過(guò)高，電流過(guò)大問(wèn)題。

（4）在確保滿足生產(chǎn)條件的前提下，最大限度地保證設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，觸頭和電器的數(shù)量應(yīng)盡量減少，應(yīng)選擇最標(biāo)準(zhǔn)和最常見(jiàn)的線路。

3 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)

（1）電動(dòng)機(jī)的不正確使用會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)載，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)局部過(guò)電流。過(guò)電流通常是正常電流的幾倍，從而損壞電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)的部件。此時(shí)，需要過(guò)電流保護(hù)。

（2）防潮防潮工作，電氣設(shè)備一般是在潮濕的環(huán)境中運(yùn)行。這需要在這個(gè)特殊的氣候條件下一些有關(guān)部門做好防潮和防露和其他相關(guān)工作。電纜孔應(yīng)密封，以確保所有的電氣柜和接線盒和門緊閉。應(yīng)充分實(shí)施變壓器接線盒，氣體繼電器和減壓閥的防雨防漏措施，防止繼電器和接線盒受到水和濕氣的影響，從而引起保護(hù)誤動(dòng)作。同時(shí)，對(duì)于機(jī)組的持續(xù)檢修，加強(qiáng)大修中電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)督管理是施工企業(yè)人員的責(zé)任，大修中的電動(dòng)拖曳設(shè)備也應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行檢修。與預(yù)防性測(cè)試程序；應(yīng)采取一些措施處理不符合規(guī)定要求的預(yù)防性試驗(yàn)中的環(huán)境濕度。只有這樣，絕緣設(shè)備才能因過(guò)度潮濕而損壞，避免不必要的損失。

3）熱保護(hù)：要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，該部件可能會(huì)過(guò)熱，電動(dòng)機(jī)可能超載很長(zhǎng)時(shí)間或繞組從而造成溫度超過(guò)允許值，致使電機(jī)發(fā)生故障。更換電機(jī)及時(shí)可以有效防止這種情況的方法。

4）短路故障原因很多，會(huì)造成局部電氣設(shè)備絕緣子過(guò)熱損壞等不良影響。在這種情況下，需要短路保護(hù)。

5）欠壓保護(hù)：當(dāng)電源電壓不能滿足正常運(yùn)行的需要時(shí)，會(huì)引起欠壓并減慢電機(jī)轉(zhuǎn)速。通過(guò)增加電源可以增加電壓。此外，可能存在影響所有設(shè)備操作甚至系統(tǒng)故障的電氣釋放問(wèn)題。因此，當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，可以切斷電源以保護(hù)元件。

4 電驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定

在電力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中，確定方案和控制方式將決定整個(gè)設(shè)計(jì)的成功與否。如果宏觀計(jì)劃是正確和可行的，那么可以保證滿足生產(chǎn)目標(biāo)的可能性。電驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制方案主要是根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，如電機(jī)運(yùn)行，型號(hào)，數(shù)量，傳動(dòng)方式等控制要求，根據(jù)零件加工精度、加工效率、運(yùn)動(dòng)要求和其他條件。在設(shè)計(jì)中，即使有在控制連桿設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，這些要求可以通過(guò)不斷的改進(jìn)和測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，如果在第一次宏觀規(guī)劃的制定問(wèn)題，設(shè)計(jì)工作必須等到該計(jì)劃明確了才能重新啟動(dòng)它。最后，該工藝要求和控制要求進(jìn)行組合作為電氣元件的電氣控制原理圖設(shè)計(jì)的重要參考。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在了解電力傳輸系統(tǒng)的控制原理和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，我們學(xué)會(huì)了做好電力設(shè)備的安全保護(hù)，正確使用各種電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并有效地完成維護(hù)和管理工作。盡可能延長(zhǎng)相關(guān)機(jī)械和設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備對(duì)經(jīng)濟(jì)的投入，從各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)最高的經(jīng)濟(jì)效益。

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