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

重慶市三峽水利電力學(xué)校 董彥希

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

重慶市三峽水利電力學(xué)校 董彥希

【摘要】在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展地推動(dòng)下，電力拖動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)、工作、生活中的用電需求不斷增加，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度也隨之面臨越來越高的要求。系統(tǒng)自動(dòng)控制程度得到不同提高的同時(shí)也面臨越來越突出的安全問題。因此加強(qiáng)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制及有效的安全保護(hù)措施進(jìn)行深入研究具有重要意義。

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

電力施動(dòng)控制系統(tǒng)為一種重要的控制系統(tǒng)，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中可發(fā)揮著重要作用。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展地推動(dòng)下，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用形式已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自動(dòng)化電力施動(dòng)控制系統(tǒng)可更好地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電力需求。本文主要從電力施動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、方案選擇等探討該系統(tǒng)自動(dòng)控制的具體實(shí)現(xiàn)和有效的安全保護(hù)措施，旨在為該系統(tǒng)自動(dòng)控制水平及安全的提高提供更多可靠有價(jià)值的參考依據(jù)。

1　電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

電力拖動(dòng)系統(tǒng)在電力企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)揮著重要的作用。在該系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，工作人員可更好地了解并掌握電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，同時(shí)還可通過信息及時(shí)進(jìn)行問題反饋，使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層能夠更加全面、及時(shí)地了解企業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，操作工作人員可得到電流反饋等電機(jī)信息的反饋。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)由多個(gè)構(gòu)件共同構(gòu)成，電器設(shè)備為系統(tǒng)的核心器件，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制得以實(shí)現(xiàn)的唯一途徑，其功能主要表現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)信息顯示、運(yùn)行連鎖顯示、安全保護(hù)等相關(guān)信息。以企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求作為根據(jù)，操作人員可實(shí)行具有針對(duì)性的自動(dòng)控制方案。計(jì)算機(jī)主要通過邏輯計(jì)算、功能模塊化、編程來促進(jìn)電力控制拖動(dòng)自動(dòng)化得以真正實(shí)現(xiàn)，為操作人員提供相應(yīng)的儀器驅(qū)動(dòng)程序。該種程序具有獨(dú)立性，其使用者可更加靈活、便捷地實(shí)施程序與系統(tǒng)的對(duì)接測(cè)試。各個(gè)系統(tǒng)具體要求及相關(guān)參數(shù)均存在差異性，但是在基本原理上均基本相似，均體現(xiàn)為將計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的集中控制中心，憑借信號(hào)的輸入和輸出來實(shí)現(xiàn)相關(guān)指令的下達(dá)和指令的執(zhí)行。電力拖動(dòng)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)過程見圖1。

圖1　電力拖動(dòng)自動(dòng)控制過程

2　電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制方案的選擇及設(shè)計(jì)原則

2.1方案的確定

在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵在于控制方式的選擇和方案的確定。保證方案的正確性和可行性才能為各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備指標(biāo)均能達(dá)到相應(yīng)要求提供保障。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，即便是在控制環(huán)節(jié)存在錯(cuò)誤，經(jīng)過進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試及改進(jìn)之后均能使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但是如果是在宏觀方案的選擇上存在問題，當(dāng)存在問題時(shí)便無法進(jìn)行有效解決，而需要重新進(jìn)行所有工作。在方案的選擇上，必須以生產(chǎn)工藝的具體要求作為根據(jù)。例如以運(yùn)動(dòng)要求、加工效率、零部件加工精度等條件選擇使用合理的電動(dòng)機(jī)類型、運(yùn)行方式、傳動(dòng)方式、數(shù)量等具體的控制的要求。在原件選擇的設(shè)計(jì)上，必須要密切結(jié)合控制要求和工藝要求進(jìn)行綜合性考慮。在加工機(jī)床等的設(shè)計(jì)上，可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)合理改變拖動(dòng)的方式，可以選擇直流拖動(dòng)方式或集中拖動(dòng)方式。將拖動(dòng)方案確定之后便可明確拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的具體數(shù)量以及其他各項(xiàng)參數(shù)。

2.2設(shè)計(jì)原則

在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，必須要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，具體原則主要有以下幾點(diǎn)：①經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單化原則：在設(shè)計(jì)方案的選擇上，企業(yè)均希望所應(yīng)用的系統(tǒng)價(jià)格低廉，同時(shí)又具有可靠的性能。因此，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該最大限度的減少不必要電器數(shù)量和觸頭數(shù)量，采取有效措施加強(qiáng)對(duì)線路設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化；②穩(wěn)定、安全、可靠性原則：在系統(tǒng)構(gòu)件的選擇上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該選擇經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、可靠、安全且穩(wěn)定性較強(qiáng)的原件。

3　電力拖動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)

在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，安全保護(hù)主要分為兩大部分，分別為電氣保護(hù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)，而電氣保護(hù)為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)保護(hù)為建立在電氣保護(hù)基礎(chǔ)之上的上層保護(hù)。對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)而言，電氣保護(hù)主要有4個(gè)內(nèi)容，其分別為欠壓保護(hù)、過流保護(hù)以及熱保護(hù)、短路保護(hù)。對(duì)于計(jì)算機(jī)保護(hù)而言，保護(hù)內(nèi)容主要為安全鏈保護(hù)、運(yùn)行聯(lián)鎖保護(hù)、啟動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)等。本文主要對(duì)部分重要安全保護(hù)措施及作用。

3.1短路保護(hù)

導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路的原因通常為電流短路使得系統(tǒng)中局部設(shè)備的絕緣體因過熱而受到損害?；蛘呤且?yàn)楫a(chǎn)生過大的電流而導(dǎo)致較大的電磁脈沖產(chǎn)生，所產(chǎn)生的脈沖會(huì)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)及系統(tǒng)中的相關(guān)電器設(shè)備造成損害。

3.2過流保護(hù)

在電動(dòng)機(jī)使用不當(dāng)?shù)那闆r下，其運(yùn)作會(huì)處于超負(fù)荷狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)局部過電流產(chǎn)生，這種過電流具有很大的能量，其為正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流的幾倍。因此這種過電流會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)、系統(tǒng)元件造成損害。

3.3欠壓保護(hù)

欠壓指的是當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，電源電壓無法滿足電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作需求。欠壓現(xiàn)象的存在會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)速率出現(xiàn)一定程度的減緩，甚至?xí)苯油Ｖ惯\(yùn)作。除此之外，欠壓還會(huì)導(dǎo)致電器釋放，進(jìn)而對(duì)所有電器的正常工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致系統(tǒng)故障發(fā)生。解決欠壓?jiǎn)栴}的方法就是加壓，也可以通過將電源切斷的方式防止電壓達(dá)到電動(dòng)機(jī)電壓臨界值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)。

3.4熱保護(hù)

當(dāng)工作的時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，任何元器件均會(huì)出現(xiàn)不同程度的過熱現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)繞組長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)自身的溫度不斷升高，高于額定值，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)問題出現(xiàn)。這種這個(gè)問題的方法主要為應(yīng)用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)交替進(jìn)行工作，降低其工作時(shí)間，進(jìn)而防止過熱現(xiàn)象產(chǎn)生，降低元器件損害。

3.5安全鏈

安全鏈主要包含欠壓和過流保護(hù)以及油壓、水壓、軸瓦溫度保護(hù)。安全鏈為串行條件，當(dāng)存在于其中的一個(gè)條件無法滿足要求時(shí)，計(jì)算機(jī)便會(huì)直接憑借自動(dòng)控制系統(tǒng)自行關(guān)閉電動(dòng)機(jī)。

3.6運(yùn)行連鎖、啟動(dòng)連鎖保護(hù)

將信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)中之后，系統(tǒng)內(nèi)部便會(huì)由相應(yīng)的模塊或者程序來進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)化控制。這些動(dòng)作是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前之前以及電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，其在不具備相應(yīng)條件患者沒有信號(hào)的情況下才進(jìn)行。

3.7信息處理安全保護(hù)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理的過程中具有較高的安全性。同時(shí)，系統(tǒng)硬件、軟件本身的自動(dòng)控制系統(tǒng)也均具有較高的安全性。當(dāng)有問題出現(xiàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)可及時(shí)進(jìn)行反映，并將所運(yùn)行的設(shè)備停止。此外，加強(qiáng)設(shè)備防潮防結(jié)露保護(hù)。加強(qiáng)系統(tǒng)的中相關(guān)電氣拖動(dòng)設(shè)備的防潮防結(jié)露工作，保證各類設(shè)備在潮濕天氣中仍然可以保持正常的狀態(tài)運(yùn)行，進(jìn)而保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

4　結(jié)束語

通過對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方案選擇、設(shè)計(jì)原則等分析中可知，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行為一個(gè)極為復(fù)雜的過程中，只有保證系統(tǒng)中的各個(gè)組成器件均能夠相互配合和協(xié)調(diào)工作才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證其自動(dòng)化工作得以實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安全保護(hù)過程中，必須要從系統(tǒng)的整體運(yùn)行出現(xiàn)，從各個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)安全保護(hù)，進(jìn)而為系統(tǒng)工作效率和工作質(zhì)量的提高提供更好保障。

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