电力拖动自动控制系统和安全防护

Ｉ引 言
随着科技 日新月异 的发展 ， 机械 自动化程 度与 生产水平 达到 了前 所未有 的 高度 ， 在 当前的工 业生产 领域 中， 电力 拖动 自动控 制系统得 到 了广 泛的应用 。 电 力拖 动 自动控 制系 统的优 势在 于 ： 一方面 可 以保 障 自身 系统安 全稳 定运 行 ； 另 方 面可 以满足 企业 机械 生产 要求 。 研究 电力 拖动 自动 控制系 统 ， 增强 其安全 性， 对 于企 业 而言是 至 关重要 的 。 ２ 电力拖 动系 统 自动控 制 原理及 其 设计 ２ ． １ 电力 拖动 系统 自动控 制原 理 操作人 员在 电力拖 动控制 系统运 行过程 中可 以得 到 电动机 各信息 的反馈 ， 例如 电流 反馈 等 。 在 电力拖 动控 制系统 中 ， 电气 设备 是实现 机械 自动控 制 的核 心器件 。 计 算机 系统在 此过程 中的主要 作用是 显示信 息显示 、 运 行连锁 、 安全保 护 等信息 ， 同时其 也是 电力 拖动 系统 自动控 制实现 的 唯一途 径 。 电力 拖动 系 统 的本质 来讲 ， 系统构 成的 基本 原理 还是殊 途 同归的 ， 即 以计算机 为 系统的 集 中控 制 中心 ， 信号 输入给 计算 机下达 指令 ， 信号输 出执行 指令 。 电力拖 动 自动控 制 系统 计算 机接 收 信号 与输 出信 号 的系统 反 应如 图 蜥 示 ２ ． ２ 电力 拖动 自动 控制 系 统方 案 的确 定 在 电力拖 动 自动控制 设计 方面 ， 是否 确 定好方 案与 控制 方 式将 会决定 整 个 设计 能否成 功 。 如果 宏观 方案 是正确 切实 可行 的 ， 那么生 产设各 各 项指标 达 到要 求的 可能性 才能得 到保 障。 在设 计时 ， 即便 出现某 个控制环 节设计 的错误 ， 也可 以 通过 不断改 进与测 试达 到要求 ， 但 如果宏 观方 案一开始 就制 定有 阿题 ， 那 么设计 工 作必须 等到 方案 明确后 重新 开始 。 学 术领 域认为 ， 所 谓 电力拖动 自 动控 翩 方案 ， 其主要 是 依据 不 同的 生产 工艺 要求 ， 例 如 根据 运动 要 求 、 加工 效 率、 零 部件 加工精 度等 条件 来决 定 电动机运 行 、 类型 、 数量、 传动方 式 等控制 要 求。 最 后将 这些 调研好 的工 艺要 求与 控制要 求相 结合 ， 作 为 电气控制 原理 图设 计 电器 原件 选择 的重 要参 考凭 证 。 ２ ． ３ 电 力拖动 系统 自动控 制 电动机 的 选择
理论广角
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电力 拖 动 自动 控 制 系 统 和 安 全 防护
杨万 宇
（ 云南 禹 科 实业有 限 公 司 云南 昆明 ６ ５ ０ １ Ｏ ０ ）
［ 摘 要］ 随着社会的高速发展 ， 更多电器的出现导致电力的需求不断攀升 ， 因而人们对 电力拖动控制系统 自动化 程度提出了更高更新的要求。 鉴于此， 拟 通过对 电力拖 动控 制 系统 的设计 原理 、 设 计 方案 的确 定 、 设计 应遵 循 的 规章 以及安 全 防护等 内容 进 行分析 ， 为使 用者 与企业 ห้องสมุดไป่ตู้ 供借鉴 与 参考 。 ［ 关键 词］ 电力 拖 动 自动 控 制 运 行 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ９ ２ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） １ ８ — ０ ２ ８ ８ — ０ １
一
两者一 致 。 电动机 机构 形 式要 根据 企业 的作 业环 境进 行 选择 。 总 而 言之 ， 电 动机数量 、 规格 以及各 项参 数的 选择 应当根 据企业 的 经济 、 技术 ， 作 业环境 、 使 用需求等 多方面综 合考 虑来选择 ， 要保 证所选择 的 电动 机既 能满足企 业生产 机 械的 实际 需求 ， 又 能够 保证其 运 行的 可靠性 与 实惠 。 ２ ． ４ 电力 拖动 设计 中 电器控 制线 路 的设 计 拖动 方案 与 电动机 的选择之 后 ， 其次 是 电器 控制 线路的 设计 。 在 选择设 计 元件时 ， 应 当采用性 能 良好 、 使用 期限 长、 抗干 扰能 力强 、 安全可靠 、 稳 定的继 电 器 ， 同时在 规 划 具体 线路 时 ， 笔者 认 为 ， 设 计人 员还 需要 注意 以下几 点 内容 ： （ １ ） 触 头 的设 计 ， 要 保证 所 有 电器触 头必 须 全部 正 确对 接 。（ ２ ） 设 计 电器 线 圈联接 时 ， 要保 证所有 电器 线 圈正确联 接 。（ ３ ） 设 计后 的控 制机构 ， 其 后期 维护 与操作 必须 简单 明了 ， 在操 作人 员采 用某种 控制方 式控 制时 ， 可 以根 据实 际需 求迅速 、 快捷 的切 换到 其他控 制 方式 。 ２ ． ５ 电 力拖动 自动控 静 ｊ 系 统设 计应 遵循 的原 则 当前 电力 拖 动 自动 控 制系统 在设 计时 应 当遵循 的原 则 ： （ １ ） 经济 简单 化原 则 。 企 业在 选择 电力 拖 动 自动控 制系 统时 ， 都 想 要低廉 的价格 换来 可靠 的 电力 拖动 控制 系统 。 因此 在设计 过程 中， 设计 人员 应 当尽 最 大努力 将 系统不必 要 的电器 与触头数 量进 行减 少 ， 线路设 计应 当最优 化 。 （ ２ ） 稳 定、 安全 、 可靠性原 则 。 在 经济 简单化 原则基 础上选择 稳定性 、 可 靠性 、 安全性 较 强 的元件 。 ３ 电力拖 动 自动控制 系统 的安 全防护 任 何 系统的 出现都 需要 制定想 匹配 的安全 防护措 施 ， 电力 拖 动 自动控 制 系统亦 是如此 ， 一般 情况 下 ， 电力 拖动 自动控制 系统的安 全防 护分为两 种 ： 一 种 是计 算机 系统 保护 ， 另一 种是 电器 保护 。 下 文将 从 以下几 点对 电力 拖动 自动 控制 系统 的安 全 防护进行 分析 ： （ １ ） 短路保 护 ： 短 路故 障—般是 因为 电流短路 而造成局 部 电气设 各绝 缘体过 热损 害 ， 电流 过大 ， 容 易造成 强大 的 磁 脉冲 进 而产生 电动 应力 ， 进 而损 害 电力 拖动 自动控 制系 统或 各种 电器设备 （ ２ ） 过流保 护 ： 如果使 用 电动机 不当 ， 很容 易使 得 电动机超 负荷 运作 ， 这 样 会 引起 电动 机局 部过 电流 ， 一般 的过 电流 能 量是 正常 启动 电动 机 电流 的数倍 ， 因此 容 易损 害 电动 机及 系统 元器 件 。（ ３ ） 欠 压保 护 ： 系统 运行 过程 中， 如果 电源 电压 不能 满足 电动 机正常 运作 的需 求 ， 容易 造成 系统 因欠压 而减 缓 电动 机速率 甚 至 同志运作 ， 当负载矩 不变 时 ， 可 以适 当 的增 加 电源来 提压 。 另外 ， 欠压还 会造成 电气释放 问题 ， 进 而影响 系统所有 器件 的正 常工 作 ， 情 况严 重时 还会 出现 系统故 障 。 所以， 笔者 认为 ， 当电压 达到 电动 机 电压 』 ｆ 岛 界值 时 ， 可 以采取切 断 电源 措施 来进 行保 护 。（ ４ ） 热保 护 ： 任何 元器 件在 经 过长 时间 工作 时都 会 出现过 热 现象 ， 如 果 电动机 绕组 或 长时 间超 载运 行， 那么势必 会造 成 自身 温度高于 允许值 ， 进 而导致 电动机 出现故 障， 为避 免过 热损害 ， 可 以采用 多个 电动机 相替 换 的 方法 进行 热 保护 。 （ ５ ） 安 全链 ： 安全 链 的保护 主要 涉及 五个方 面 。 １ ） 欠压 保护 的控 制 ； ２ ） 过 流保护 的控 制 ： ３ 冰 压保 护； ４ ） 油压 保护 ， ５ ） 轴 瓦温度保 护 。 安 全链是 将上述五 种保 护串联 在一起 的保护 ， 无论 其 中哪 个环 节 出现 问题 ， 计 算机 都会 直接 将 自动控 制系 统关 闭 。（ ６ ） 运 行 连 锁和 启 动连锁 的保 护 ： 当 计算 机接 收 到信 号后 ， 电力拖 动 自动控 制 的实 现 主要 是通过 计算机 所配置 的程序 完成 ， 该 过程 主要 是预 防系统运 行时信 号条件 的消失 或 电动机 缺乏条 件启 动 的保 护 。 ４结 论 本文 通过对 电力拖 动 自动控 制系统 各方 面的研 究 ， 提出 了加 强、 完善系 统 设计 与安 全防护 的 意见 ， 以期为 设计 者与 使用 者提 供帮 助 。 参考 文献 ［ １ 】 王春 风 ， 李 旭春 ， 杨耕 ． 电力 电子与 运动 控 制实验 平 台安 全 性建 设［ Ｊ ］ ． 实验 技术 与管 理 ， ２ ０ １ １ （ ｏ ７ ） ． ［ ２ 】陈伯 时 ． 电力 拖 动 自动控 制 系统 —— 运 动控 制 系统 ［ Ｍ Ｊ ． 北 京： 机 械 工业 出版 社 ， ２ ０ ｏ ３ ． ［ ３ 】 黄华． 浅析 电力 系 统 中的 电器控 制 线路 设计 ［ Ｊ Ｌ科技 信息 ，２ ０ １ ０ （ ３ ５ ） ． 作 者简 介 ： 杨万 宇 （ １ ９ ８ ３ ． ０ ８ ． ０ ７ —— ） 男， 汉族， 河 北理 工大 学 ， 机械 设计 制造 自动 化 ， 现云南 禹科 实业有 限 公司工 作 ， 主要从 事 自动化和 信息 化方 面的 设计 工 作 。