劉衛(wèi)東
摘 要:現(xiàn)如今,不論是人們的日常工作還是生活都離不開電力的支撐,電力已經(jīng)成為人們賴以生存的能源之一。為了更好的滿足人們的用電需求,完善電氣系統(tǒng),提升供電穩(wěn)定性與安全性是必不可少的。本文就電力電氣拖動系統(tǒng)自動化控制的設計任務進行了相關(guān)的探討和分析。
關(guān)鍵詞:電力電氣;拖動系統(tǒng);自動化控制
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.167
電力電氣拖動系統(tǒng)主要由電動機、自動控制等裝置組成,其能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機械能。自動控制裝置能夠控制電動機,從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速、起動等功能,進而實現(xiàn)機械設備的自動化控制。電力電氣拖動系統(tǒng)在很大程度上提升了電氣系統(tǒng)的工作效率和供電安全,減少了人力成本的投入,對我國電力事業(yè)的發(fā)展有很大的幫助。
1 電氣控制系統(tǒng)的基本設計任務
電氣控制系統(tǒng)的設計要以生產(chǎn)機械的使用要求為基礎,制定相關(guān)的圖紙并收集各項資料,其中包括電氣原理圖、接線安裝圖等。在該系統(tǒng)設計的初期,不論是技術(shù)還是產(chǎn)品其設計過程都與整體質(zhì)量和消耗成本息息相關(guān),所以設計人員要建立有效的設計方案,保障電氣控制系統(tǒng)的設計滿足應用要求。通常,在設計時要完成以下任務:第一,掌握設備相關(guān)技術(shù)和使用時設備的工作流程,為電氣設計提供足夠的理論依據(jù),掌握生產(chǎn)機械的需求內(nèi)容,確保設計與需求相符;第二,對設計方案進行反復的優(yōu)化和改善,不僅要滿足生產(chǎn)機械的使用要求,還要做好經(jīng)濟分析,選擇性價比最高的方案,盡可能采用簡單、先進、便于維修的電路;第三,科學篩選電器元器件,盡可能統(tǒng)一品種和規(guī)格;第四,統(tǒng)一平均無故障時間指標,保障系統(tǒng)具有安全性和可靠性;第五,選擇可靠的新設計技術(shù)和生產(chǎn)工藝;第六,嚴格遵守相關(guān)的國家規(guī)定和規(guī)范。
2 電力拖動系統(tǒng)自動控制的設計原理
2.1 制動原理
在該系統(tǒng)中,電動機能夠自主反饋各項信息。如電流、電壓、頻率等等。該系統(tǒng)主要通過電氣設備來實現(xiàn)控制功能。所以,控制部分主要就是電器保護,其中包括多個方面,如短路、電流、欠電壓等方面的保護。計算機系統(tǒng)則可以用于連鎖啟動、信息顯示等方面。在計算機系統(tǒng)中,可以利用編程、畫面操作等形式實現(xiàn)自動化控制。受到工藝條件的影響,電力拖動系統(tǒng)的要求并不統(tǒng)一,但大體相似。將信號在計算機中輸入或者輸出,再利用計算機進行集中控制。
2.2 電動機選擇
明確電力拖動系統(tǒng)的設計方案的下一步就是電動機選擇,在選擇的過程中,要考慮多個方面的內(nèi)容,如數(shù)量、型號、功率、電流等等。具體選擇原則如下:在功率方面,電動機要滿足生產(chǎn)機械的運作要求,符合機械負載能力,進而保障運行的穩(wěn)定性。通常要考慮三個方面,分別是:電動機發(fā)熱、啟動、過載三項能力。要選擇恰當容量的發(fā)動機,并做好額定功率的校驗工作;在直流和交流電動機類型選擇方面,要以機械技術(shù)和經(jīng)濟效益為基礎,以價格、結(jié)構(gòu)、維護方式為選擇標準,盡可能擇優(yōu)而選。如果選擇直流電動機,還要考慮其調(diào)速性;在額定轉(zhuǎn)速方面,要以機械的使用和經(jīng)濟效益為基礎。如果電動機需要長時間工作,但啟動、制動、反轉(zhuǎn)的次數(shù)較少??梢愿鶕?jù)投資情況、設備大小、檢修水平等因素進行選擇。如果電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)次數(shù)較多,要以動能存儲量為首要選擇條件。除此之外,其他功能、性能的選擇也要從多個方面考慮和著手,要保障電動機能夠符合應用要求并且具有良好的工作能力和經(jīng)濟效益,從而提升整個拖動系統(tǒng)的質(zhì)量,并且減少成本的投入。
2.3 設計電器控制線
控制線路的設計要以生產(chǎn)要求、性質(zhì)、作業(yè)環(huán)境等因素為基準,根據(jù)實際需求進行線路的匹配。要盡可能保障控制線路的安全性和經(jīng)濟性,選擇操作簡單、維修方便的線路設計方案。在線路設計時,通常要遵守以下原則:第一,設計人員要對生產(chǎn)要求有所了解,因為控制線路對設備使用質(zhì)量有直接影響,所以一定要按照實際要求進行設計。盡可能滿足機械生產(chǎn)和工藝技術(shù)的需求;第二,以滿足生產(chǎn)條件為基礎,選擇最經(jīng)濟的設計方案。盡可能減少觸頭、電器等部件的數(shù)量,選擇標準、常用且質(zhì)量過關(guān)的線路,在實際應用時,要避免導線的浪費,將導線的使用長度控制在最小,并且控制通電電路,從多個方面入手,節(jié)省電器控制線的設計成本;第三,以安全性和可靠性為主要設計目標。為此,要選擇高質(zhì)量的元器件,確保電器觸頭、線圈的正確連接。避免電器的多次動作,避免電路出現(xiàn)過壓、短路、欠壓等問題,針對這些問題設計相應的保護環(huán)節(jié);第四,盡可能簡化控制機構(gòu)的操作步驟,并制定簡單的維修方案,從而提升控制方式的轉(zhuǎn)換速度。即使電路具有復雜性,其基本組成單元依舊沒變,設計人員在實際設計時,要根據(jù)實際需求進行方案和設備的選擇,保障各個環(huán)節(jié)的銜接,進而提升設計質(zhì)量。
3 電力拖動系統(tǒng)的安全保護措施
拖動系統(tǒng)的安全保護措施包括多個方面,如短路保護、過流保護、欠壓保護、計算機保護系統(tǒng)等等,這些保護措施能夠保障拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,所以一定要保障設計的質(zhì)量和合理性。在短路保護方面,短路電流很容易損壞設備,大電流對產(chǎn)生設備影響也比較大,進而會對繞組和電器設備產(chǎn)生沖擊,造成機械性受損;在過流保護方面,電動機的錯誤啟動可能引發(fā)過電流加大,約為普通電流的3-7倍,其會損壞機械轉(zhuǎn)動部件;在欠壓保護方面,電動機運行良好,如果電源電壓大幅度降低,電動機轉(zhuǎn)速也會隨之降低,此時負載固定則電流增加;在計算機保護系統(tǒng)方面,其不僅保障了信息處理的效率和安全,還利用硬件和軟件設施提升了自動控制系統(tǒng)的運行效率和運行安全。
4 結(jié)語
綜上所述,在電力電氣拖動系統(tǒng)中,為了確保系統(tǒng)的有效運行,就要做好系統(tǒng)自動化控制的設計,掌握各部分的設計任務,根據(jù)實際需求確保設計內(nèi)容的科學性和合理性。
參考文獻:
[1]王輝,張喜峰,曾建強,基于計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)設計分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(19).
[2]王冰亞,張冬冬,張春嚴.電氣自動化控制系統(tǒng)的設計分析[J].石化技術(shù),2018,v.25(06).
[3]馬罡.基于計算機技術(shù)應用下的電氣自動化控制系統(tǒng)設計分析[J].環(huán)球市場,2017(18).